Nguyên lý làm việc của bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống

Quá trình truyền nhiệt
Trong bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống, hai chất lỏng có nhiệt độ khác nhau lần lượt chảy vào phía ống và phía vỏ. Chất lỏng nhiệt độ cao truyền nhiệt sang chất lỏng nhiệt độ thấp qua thành ống. Quá trình truyền nhiệt chủ yếu được thực hiện bằng dẫn nhiệt và đối lưu. Tại thành ống, nhiệt được truyền từ phía có nhiệt độ cao sang phía có nhiệt độ thấp bằng cách dẫn nhiệt; trong khi chất lỏng bên trong ống và vỏ nhiệt được truyền bằng đối lưu.
Sự phân bố nhiệt độ và chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt
Khi bộ trao đổi nhiệt hoạt động ổn định, nhiệt độ của chất lỏng sẽ thay đổi dần theo hướng dòng chảy của chất lỏng phía ống và phía vỏ. Đối với bộ trao đổi nhiệt hoạt động ngược dòng (nghĩa là hướng dòng chảy của chất lỏng phía ống và phía vỏ ngược nhau), chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt tương đối lớn trong quá trình truyền nhiệt và có thể đạt được lượng truyền nhiệt lớn trong điều kiện diện tích truyền nhiệt nhỏ. Trong hoạt động song song (hướng dòng chảy của chất lỏng phía ống và phía vỏ là như nhau), chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt lớn hơn ở đầu vào và nhỏ hơn ở đầu ra và chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt tổng thể nhỏ hơn so với hoạt động ngược dòng.