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多管式熱交換器とは?設計製造もお任せ!高品質な熱交換器を提供

多管式熱交換器を導入する際に知っておきたい構造や種類について解説!

多管式熱交換器を導入に関するご相談は、ぜひケミアークスへ。多管式熱交換器は、シェル&チューブ式熱交換器とも呼ばれており、導入に際してはその仕組みや構造について把握しておくことが大切です。ここでは、多管式熱交換器の概要や種類・構造について詳しくご説明いたします。

多管式熱交換器とは

多管式熱交換器

熱交換器の中でも複数のチューブが内蔵されているものを多管式熱交換器、またはシェル&チューブ式熱交換器と呼びます。多管式熱交換器はシェルと呼ばれる胴体部分と、その内部に通る多数のチューブによって構成されています。

小口径管のチューブは束状になっており、シェル内の限られた空間の中に大きな面積を展開します。チューブの表面積が大きいほど交換熱量の効率はアップします。熱交換器の内部に多くのチューブを束のように通すことで表面積を広くし、稼動効率をアップさせているのが多管式熱交換器の特徴です。また、それぞれのチューブは細く設計されているため、熱交換器内部を行き来する流体の圧力損失を小さく抑えることが可能です。

内部の熱を交換する流体の種類を選ばないという点も大きな特徴のひとつです。また、設定できる温度や圧力の条件が広く、状況に応じて柔軟に使えるという魅力もあります。多管式熱交換器導入の際には、使用材質を比較的自由に選べます。多くの場合はシェルに炭素鋼を使用しますが、ステンレス鋼やクラッド鋼を使用したケースも多く活用されています。また、チューブの材質を変えて交換熱量を上げるなどの方法が適用できることもあります。

多管式熱交換器には構造が単純で設計やメンテナンスがしやすく、安全性も高いというメリットがあります。設計が比較的シンプルで、メンテナンスの際に分解できるようなものもあります。設置や点検修理が容易に行えるという点も、多管式熱交換器があらゆる分野において活用されている理由です。

多管式熱交換器が使われる分野は数多くあります。例えば石油工業のプラントやケミカルプラント、原子力プラントの熱交換器には多管式のものが向いています。また、食品や飲料の製造プラント、医薬製造の現場においても導入される例が多いです。そのほか、公共施設や商業施設の空調などにも多く採用されています。

多管式熱交換器の構造3種類

多管式熱交換器の構造

多管式熱交換器には、構造別に大きく分けて以下3つの種類があります。

1.固定管板式

シェル内にチューブの両端を固定したタイプは固定管板式と呼びます。その構造は単純ですが、チューブが溶接によって固定されているので、十分な強度や耐久性が見込めます。熱応力を逃したいときにはシェルの胴部分に伸縮接手を設置する例もあります。

固定管板式の多管式熱交換器はシェルの両側にボンネットが取りつけられており、これを外せば内部のメンテナンスや清掃ができます。

2.U字管式

U字管式とは、シェル内のチューブをU字状に曲げて配置した多管式熱交換器です。チューブの端面はシェルの片側の管板に固定されます。チューブを片側のみに固定できれば熱による伸長の問題を解決できます。また、チューブを固定管板ごと取り外せるので、外側のメンテナンスも容易です。ただし、チューブの内部の清掃ができないという点や、チューブの取り替えが難しいという点には注意が必要です。

3.浮遊頭式

浮遊頭式の多管式熱交換器は遊動頭またはフローティングヘッドとも呼ばれます。浮遊頭式では片側の管板を固定し、ほかの管板を浮動式にしています。他方の管板が自由に動くようにしておけば、チューブの熱伸びの際に管板が移動するなどの調整が可能となります。浮遊頭式熱交換器の管束はシェルから出せるようになっているので、シェルの内外、チューブの内外の清掃やメンテナンスが容易に行えます。ただし、構造がやや複雑なので分解によるメンテナンスには多少の手間がかかります。

品質の高い輸入多管式熱交換器なら設計のご相談にも応じるケミアークスへ

熱交換器には数多くの種類があり、中でも多管式熱交換器は構造が比較的シンプルで使いやすいのが魅力です。多管式熱交換器には固定管板式やU字管式、浮遊頭式といった種類があります。専門業者と十分に相談し、用途に合わせて最適なものを選びましょう。

ケミアークスでは、中国製多管式熱交換器などのプラント設備を販売しております。拠点は栃木県ながらも非対面で商談ができるため、日本全国の企業様へお届けが可能です。設計や素材に関するご相談も可能ですので、高品質な多管式熱交換器をお求めでしたら、ぜひケミアークスへお問い合わせください。

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