Os trocadores de calor de superfície incluem principalmente casco-e-tubo, tubo-duplo e outros tipos.
Os trocadores de calor-e{1}}tubulares compreendem cinco configurações básicas:
Tipo de tubo fixo: O feixe de tubos é rigidamente conectado ao invólucro, adequado para condições com pequenas diferenças de temperatura. Os trocadores de calor tubulares fixos possuem estrutura simples, baixo custo e facilidade de fabricação. A limpeza e a manutenção-do lado do tubo são convenientes. No entanto, a limpeza-do lado da carcaça é difícil e existe estresse térmico no feixe de tubos após a fabricação. Eles são adequados para condições onde a diferença de temperatura entre os dois meios é pequena (geralmente abaixo de 30 graus) ou onde a diferença de temperatura é grande, mas a pressão lateral-do casco não é alta.
Tipo de cabeça flutuante: Uma extremidade do feixe de tubos pode flutuar livremente para compensar o estresse de expansão térmica. As vantagens dos trocadores de calor de cabeça flutuante são que a diferença de temperatura entre o casco e o feixe de tubos não é restrita, a limpeza e a manutenção do feixe de tubos são relativamente convenientes e tanto o lado-do tubo quanto o lado do casco-são fáceis de limpar. As desvantagens são estrutura complexa, altos requisitos de vedação e dificuldade no tratamento on-line de vazamentos. Trocadores de calor de cabeça flutuante são geralmente usados em operações unitárias químicas com grandes diferenças de temperatura.
Tipo de tubo-U: os tubos de troca de calor são dobrados em formato de U-, eliminando automaticamente o estresse térmico.
Os trocadores de calor de tubo-U superam as desvantagens dos trocadores de calor de placa de tubo fixa e de cabeça flutuante, mas as curvas em forma de U-são difíceis de limpar completamente e a substituição do tubo é relativamente difícil. Eles são adequados para condições onde a diferença de temperatura entre os dois fluidos é grande e o lado do casco é propenso a incrustações.
Tipo de caixa recheada: Uma vedação de gaxeta é usada entre a folha do tubo flutuante e o invólucro.
Estrutura da garrafa: Projetada especificamente para aplicações de aquecimento a vapor.
Os trocadores de calor de placas usam um processo de-prensagem, com duas placas soldadas formando uma única unidade de troca de calor. Vários loops de fluxo são criados alterando a forma e a disposição da ondulação. Sua estrutura compacta pode melhorar o coeficiente de transferência de calor em 50%-200% em comparação com equipamentos de casco-e tubos.
Os trocadores de calor de placas são trocadores de calor de alta{0}}eficiência, caracterizados por tamanho e área ocupada pequenos; alta eficiência de transferência de calor, permitindo maior transferência de calor em baixas velocidades; fácil montagem; baixa perda de calor; fácil desmontagem, limpeza e manutenção; e longa vida útil. As desvantagens são um longo perímetro de vedação, tornando-o propenso a vazamentos; uma temperatura operacional abaixo de 150 graus; tolerância diferencial de baixa pressão; e capacidade limitada. Uma vez detectada incrustação nas placas, elas devem ser desmontadas e limpas.
Além disso, há extensões para trocadores de calor de superfície, como tipos de aletas de placa-e de tubo-.
