Torukujulised soojusvahetid on väga tõhusad soojusvahetid, mida kasutatakse laialdaselt keemia-, nafta-, elektri- ja HVAC-tööstuses. Nende põhiülesanne on kütte-, jahutus- või kondensatsiooniprotsesside saavutamine torude sees ja väljaspool oleva vedeliku vahelise soojusülekande kaudu.
Torukujulise soojusvaheti põhistruktuur koosneb metallist torukimpudest, mis on tavaliselt kinnitatud silindrilise kesta sisse, moodustades kaks vedelikukanalit: toru pool ja korpuse pool. Töötamise ajal voolab torude sees üks vedelik (nt kõrge -temperatuuriline vedelik), mida nimetatakse toru-külgvedelikuks; teine vedelik (nt madala-temperatuuriga vedelik) voolab torude ja kesta vahel, mida nimetatakse kesta-külgseks vedelikuks. Need kaks vedelikku vahetavad soojust läbi toru seinte, kuid tavaliselt ei segune otseselt.
Nende tööpõhimõte põhineb soojusjuhtivusel ja konvektsioonil. Kui toru -poolsete ja kesta{2}}poolsete vedelike vahel on temperatuuride erinevus, kandub soojus kõrge-temperatuurilisest vedelikust toruseinale, seejärel toruseina soojusjuhtivuse kaudu toruseina teisele küljele ja lõpuks toruseinalt korpuse-poolsesse vedelikku. See protsess järgib Fourier' soojusjuhtivuse seadust ja Newtoni jahutusseadust, mis tähendab, et soojusülekande kiirus on otseselt võrdeline temperatuuride erinevuse, soojusülekande pindala ja soojusülekandeteguriga.
Torukujulise soojusvaheti soojusülekande efektiivsust mõjutavad erinevad tegurid, sealhulgas toru läbimõõt, toru pikkus, vedeliku kiirus, toru materjali soojusjuhtivus ja vedeliku enda füüsikalised omadused (näiteks viskoossus ja erisoojusmaht). Soojusülekande tõhususe parandamiseks kasutatakse tavaliselt selliseid meetodeid nagu soojusülekandeala suurendamine, vedeliku voolumustrite optimeerimine (nt deflektorite kasutamine) ja suure -efektiivsusega torutüüpide (nt keermestatud torud või ribiga torud) kasutamine.
Lisaks saab torukujulisi soojusvahetiid konstrueerida erineva konstruktsiooniga, et need vastaksid konkreetsetele vajadustele (nt fikseeritud toruleht, ujuvpea või U{0}}torutüüp), et kohaneda erinevate rõhkude, temperatuuride ning puhastus- ja hooldusnõuetega. Need on väga töökindlad ja neil on lai valik rakendusi, mistõttu on need üks tähtsamaid seadmeid tööstusliku soojusvahetuse valdkonnas.
