El intercambiador de calor de tubos de cobre de carcasa y tubos, como tipo de intercambiador de calor de carcasa y tubos, tiene una estructura básica que consiste en instalar muchos tubos de cobre pequeños para el intercambio de calor en una carcasa circular. Este diseño permite que el fluido caliente y el fluido frío fluyan en el haz de tubos y la carcasa respectivamente, confiando en la pared del tubo para completar el proceso de intercambio y transferencia de calor.
Por lo general, el fluido caliente fluye dentro del tubo, mientras que el fluido frío fluye dentro de la carcasa fuera del tubo, pero la dirección de flujo específica debe determinarse de acuerdo con el diseño y el efecto de intercambio de calor requerido. El calor se transfiere del fluido caliente al frío a través de la pared del tubo, formando un gradiente de temperatura. Para mejorar la eficiencia del intercambio de calor, generalmente se instalan deflectores dentro de la carcasa, lo que puede obligar al fluido frío a cambiar la dirección del flujo varias veces dentro de la carcasa, aumentar la turbulencia y así mejorar la eficiencia de la transferencia de calor.
Debido a la expansión térmica, el haz de tubos y la carcasa pueden tener diferentes grados de expansión. Por lo tanto, este tipo de intercambiador de calor generalmente se diseña con juntas de expansión o cabezales flotantes para permitir que el haz de tubos se mueva libremente durante la expansión térmica y reducir el impacto del estrés térmico en el equipo.