تشتمل المبادلات الحرارية السطحية بشكل أساسي على الغلاف-والأنبوب-والأنبوب المزدوج-والأنواع الأخرى.
تشتمل المبادلات الحرارية ذات الغلاف-والأنبوبي- على خمسة تكوينات أساسية:
نوع صفائح الأنابيب الثابتة: يتم توصيل حزمة الأنابيب بشكل صارم بالقشرة، وهي مناسبة للظروف ذات الاختلافات الصغيرة في درجات الحرارة. تتميز المبادلات الحرارية ذات الألواح الأنبوبية الثابتة ببنية بسيطة، ومنخفضة التكلفة، وسهلة التصنيع. يعتبر التنظيف والصيانة الجانبية للأنبوب - أمرًا مريحًا. ومع ذلك، فإن تنظيف جانب الغلاف- أمر صعب، كما يوجد إجهاد حراري في حزمة الأنابيب بعد التصنيع. إنها مناسبة للظروف التي يكون فيها فرق درجة الحرارة بين الوسيطين صغيرًا (أقل من 30 درجة عمومًا)، أو حيث يكون فرق درجة الحرارة كبيرًا ولكن الضغط الجانبي للقذيفة - ليس مرتفعًا.
نوع الرأس العائم: يمكن أن يطفو أحد طرفي حزمة الأنبوب بحرية للتعويض عن إجهاد التمدد الحراري. تتمثل مزايا المبادلات الحرارية ذات الرأس العائم في أن الفرق في درجة الحرارة بين الغلاف وحزمة الأنبوب ليس مقيدًا، كما أن تنظيف وصيانة حزمة الأنبوب مريح نسبيًا، كما أن جانب الأنبوب- وجانب الغلاف- سهل التنظيف. تتمثل العيوب في البنية المعقدة، ومتطلبات الختم العالية، وصعوبة التعامل مع التسريبات عبر الإنترنت. تُستخدم المبادلات الحرارية ذات الرأس العائم عمومًا في عمليات الوحدات الكيميائية ذات الاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة.
نوع الأنبوب U-: يتم ثني أنابيب التبادل الحراري على شكل U-، مما يؤدي تلقائيًا إلى التخلص من الإجهاد الحراري.
تتغلب المبادلات الحرارية الأنبوبية على شكل U- على مساوئ صفائح الأنابيب الثابتة والمبادلات الحرارية ذات الرأس العائم، ولكن من الصعب تنظيف الانحناءات التي على شكل حرف U بشكل كامل، كما أن استبدال الأنبوب أمر صعب نسبيًا. إنها مناسبة للظروف التي يكون فيها الفرق في درجة الحرارة بين السائلين كبيرًا ويكون جانب القشرة عرضة للتقشر.
نوع الصندوق المحشو: يتم استخدام ختم التعبئة بين لوح الأنبوب العائم والقشرة.
هيكل الزجاجة: مصمم خصيصًا لتطبيقات التسخين بالبخار.
تستخدم المبادلات الحرارية اللوحية عملية ضغط القالب، حيث تشكل لوحتان ملحومتان وحدة واحدة للتبادل الحراري. يتم إنشاء حلقات تدفق متعددة عن طريق تغيير شكل التمويج وترتيبه. يمكن أن يؤدي هيكلها المدمج إلى تحسين معامل نقل الحرارة بنسبة 50%-200% مقارنةً بالمعدات ذات الغلاف-والأنبوب.
المبادلات الحرارية اللوحية عبارة عن مبادلات حرارية ذات كفاءة عالية-تتميز بصغر حجمها ومساحة عملها؛ كفاءة نقل الحرارة العالية، مما يتيح نقل الحرارة المعزز بسرعات منخفضة؛ تجميع سهل انخفاض فقدان الحرارة. سهولة التفكيك والتنظيف والصيانة؛ وعمر الخدمة الطويل. العيوب هي محيط الختم الطويل، مما يجعلها عرضة للتسرب؛ درجة حرارة التشغيل أقل من 150 درجة؛ التسامح التفاضلي للضغط المنخفض. والقدرة المحدودة. بمجرد اكتشاف القشور على اللوحات، يجب تفكيكها وتنظيفها.
علاوة على ذلك، هناك امتدادات للمبادلات الحرارية السطحية، مثل أنواع الزعانف اللوحية-والأنبوبية-.
