管状熱交換器

水/水ステンレススチール製チタン製

管状熱交換器は、現在、化学およびアルコール製造において最も広く使用されている熱交換器である。主にシェル、チューブシート、熱交換チューブ、ヘッド、バッフルなどで構成される。図は、最も一般的なチューブ・アンド・チューブ式熱交換器である固定チューブ・プレート式の模式図である。円形シェル内に多数の平行管が設置されている。管束の両端は、管板（一般にフラワープレートと呼ばれる）に溶接またはエキスパンドされている。流入管と流出管を備えたヘッドは、シェルの両端に溶接された管板とネジで接続される。管板と管板の間の空間が流体流通室を構成する。管板はシェルとパイプに溶接されているため、位置は完全に固定されており、管板固定式と呼ばれる。熱交換を行う場合、流体はヘッドの接続パイプから入り、パイプ内を流れ、ヘッドの他端にある出口パイプから流出する。シェルのもう一方のパイプから流出し、これをシェル側と呼ぶ。管状熱交換器では、管束の表面積が熱交換器の伝熱面積となる。伝熱面積が大きく、管の本数が多い場合、管内の流体の流量を増やし、管の片側の流体の伝熱膜係数を大きくするため、すべての管を均等にいくつかのグループに分け、流体は一度に一つのグループの管だけを流れるようにすることが多い。