下面的示例说明了如何有效地使用热交换器绕过热交换器的温度控制。
问题
设计一个热交换器以在不同时间处理三种操作场景。
壳侧流体 - 水到脱衣舞栏柱入口
管侧流体 - 脱衣舞娘插座的热水
热交换器设计应考虑三个操作案例。
（a）水壳流= 100,000公斤/小时
入口壳压力= 5.0 barg
入口壳侧温度= 25度
出口壳侧温度= 40摄氏度
水管侧流= 100,000千克/小时
进气管压力= 6.0 barg
入口壳侧温度= 75度
出口壳侧温度= 60摄氏度
交换器热责任= 6.65 x 106kJ/hr
（b）水壳流= 150,000公斤/小时
入口壳压力= 5.0 barg
入口壳侧温度= 25度
出口壳侧温度= 40摄氏度
水管侧流= 100,000千克/小时
进气管压力= 6.0 barg
入口壳侧温度= 75度
出口壳侧温度= 60摄氏度
交换器热责任= 9.97 x 106kJ/hr
（c）水壳流= 100,000公斤/小时
入口壳压力= 5.0 barg
入口壳侧温度= 25度
出口壳侧温度= 40摄氏度
水管侧流量= 50,000公斤/小时
进气管压力= 6.0 barg
入口壳侧温度= 75度
出口壳侧温度= 60摄氏度
交换器热责任= 6.65 x 106kJ/hr
解决方案
从热交换器设计的问题声明中，很明显，在交换器的热税方面，操作案例（b）是最苛刻的案例。因此，应设计交换机以满足此操作案例。
如果交换器是为案例（b）设计的，则对于（a）和（c）的情况，管道上的热水流量过多，而不是需要。多余的流量会导致管侧水流过热。为了避免这种过热，一种可能的解决方案是在热交换器的热水流侧安装旁路，如示意图所示。
根据要控制的变量，壳牌上的热水有各种可能的控制方案。
- 壳侧冷水的出口温度可能会因热和冷侧流量比的比率而变化。因此，要维持相同的管侧出口温度，该流量比需要保持相同。由于管侧的流量超过了要求，因此仅需要部分流向交换器管侧，而休息可以绕过交换器。交换器壳体插座上的温度控制器（TC）防止控制阀（交换器示意图中的CV1）调整热水的比例来交换管侧。
- 在交换器的热水侧（浴缸）在热水出口总流量的任一温度都可以通过使用控制阀（交换器示意图中的CV2）来控制旁路线流量。在目前的排列流量控制中，考虑了总热水流。由于已经控制了通过热交换器管道的热水的比例用于壳牌出口温度控制，因此调整了通过旁路的热水部分以维持交换器出口侧的相同总热水流量。在这种情况下，该组合流的温度无法控制。
- 如果要控制热水出口的温度，则可以使用管侧旁路线（示意图上的CV2）上的控制阀来调整旁路流量。在这种情况下，热水的总流量会有所不同，但是温度可以保持在所需的范围。
此示例问题继续显示单个交换器如何成为设计师以适应多个操作案例。解决方案是在交换器的热关税方面为最苛刻的情况设计交换器，并在交换器的多余流动侧使用旁路线来控制不同的过程参数。
