Skal -och-rör-värmeväxlare avser värmeväxlare där värmeväxlingsytan mellan två flöden bildas av rör inneslutna i ett hölje och värmeväxling sker genom ytan på dessa rör.
Skal-och-rörvärmeväxlaren anses vara den vanligaste typen av värmeväxlare som finns för närvarande. För första gången utvecklades sådana enheter i början av 1900-talet. Deras utseende berodde på det faktum att värmekraftverk behövde värmeväxlare med höga värmeöverföringshastigheter och förmåga att arbeta vid högt tryck. I framtiden började sådan utrustning användas vid skapandet av förångare och värmare och i oljeindustrin .
Idag har skal-och-rörvärmeväxlare funnit sin aktiva användning både i industrin och i hushållsförhållanden.
I en skal-och-rörvärmeväxlare rör sig en av värmebärarna genom rören (rörutrymme), den andra - i det ringformade utrymmet. I detta fall överförs värme från en mer uppvärmd kylvätska genom ytan på rörväggarna till en mindre uppvärmd kylvätska. Oftast tillhandahålls den motsatta rörelseriktningen för värmebärare, vilket bidrar till den mest effektiva värmeöverföringen.
De strukturella elementen i en skal-och-rörvärmeväxlare är:
Följande typer av värmeväxlare används:
Värmeväxlarens rör är placerade i kärnan av höljet och har den mest direkta inverkan på ämnets rörelsehastighet, och värmeöverföringskoefficienten och värmeväxlarens effektivitet beror på hastigheten .
Skal-och-rörvärmeväxlare kännetecknas av ett brett driftstemperaturområde, motstånd mot vattenslag, hög effektivitet, slitstyrka, hållbarhet, underhållsbarhet, driftsäkerhet och förmågan att arbeta i en aggressiv miljö.
För att beräkna arean av en skal-och-rörvärmeväxlare, använd formeln: F=Q/(K∆tav). F är värmeväxlingsytan, tav är medeltemperaturskillnaden mellan värmebärare, K är värmeöverföringskoefficienten, Q är mängden värme.
För att göra en termisk beräkning av en skal-och-rörvärmeväxlare är det nödvändigt att känna till värdena för följande parametrar: