コラム
多管式熱交換器を低価格で!熱交換器の基礎 メリットの高い熱交換機を
多管式熱交換器をお求めなら、ケミアークスにご相談ください。熱交換器はボイラーや蒸気発生器、空調機をはじめ様々な設備に導入されています。こちらでは、熱交換器が具体的にどのような役割を果たしているのかをご説明いたします。また、熱交換器の交換熱量を上げるためのポイントについても解説していきます。
熱交換器の用途は?
熱交換器には、温度の高い流体から低い流体へと熱を移動させる役割があります。冷凍や蒸発の用途のほか、気体を液体に変える凝縮を目的として使用する例もあります。
まずは、熱交換器の具体的な用途について見ていきましょう。
1.ボイラーとしての役割
工業分野では熱交換器の仕組みをボイラーとして使うケースが多いです。給気予熱器や給水予熱器でボイラーの排ガスの熱を利用して空気や水を温めれば、燃料を節約できます。また、火炎の熱を水管で吸収し、壁面を保護しつつ温水を利用できる水冷壁などの機能もあります。
2.冷却と加熱の仕組みの活用
熱交換器の内部は流体によって熱交換が行われるため、加熱や冷却をすることが可能です。また、熱交換器を使えば気化による加熱や冷却もできます。加熱や冷却の仕組みは冷凍機や冷蔵庫に活用できるため、食品製造の分野や薬品製造の分野に多く導入されています。
3.蒸気タービンの稼動
水の蒸発の際には容量が大きくなりますが、この仕組みを応用して蒸気タービンを回すケースも少なくありません。蒸気発生器は主に原子炉で活用されています。原子炉では熱を循環水によって冷却したのち二次冷却時に沸騰させ、蒸気の圧力によってタービンを回しています。また、タービンを回した水蒸気を冷却して水にする復水器という使用例もあります。
4.全熱交換器や顕熱交換機による換気
全熱交換器や顕熱交換機にも熱交換器の仕組みが応用されています。全熱交換器は排熱と同時に蒸気を外気と交換する仕組みになっています。また、湿気を排出して温度を保つ件熱交換器にも熱交換の原理が役立ちます。
5.その他の用途
暖房や冷房の室内機は冷媒による熱交換を行います。また、送風を温風や冷風にかえるファンコイルユニット、放射熱による熱伝導を使う放熱パネルやラジエーターなども熱交換器の一種といえます。ほかに、テレビの液晶パネルや自動車製造などの分野に熱交換器が使われるケースも多いです。
交換熱量を上げるには?
熱交換器を導入するときにはできるだけ交換効率のいいものを選ぶことが大切です。熱交換器の交換熱量をアップさせるためには、どのようなポイントをチェックすべきなのか確認していきましょう。
1.伝熱面積が大きければ効率がよくなる
熱を伝える部分の表面積を、伝熱面積といいます。チューブ式熱交換器の場合にはチューブの本数を増やすことで、プレート式熱交換器ならプレートを大きくしたり枚数を増やしたりすることで交換熱量が高まりやすくなります。
2.総括伝熱係数を上げるのも効果的
総括伝熱係数とは機器に対する熱の伝わり方のことで、伝熱効率とも呼ばれます。機器の材質や設計によって熱の伝わりやすさは大きく変化します。例えば熱伝導率が高い素材を使って熱交換器を設計すれば、総括伝熱係数を大きく引き上げることが可能となります。ほかに、機器の表面を薄くしたり伝熱面に凹凸をつけたりといった方法でも熱が伝わりやすくなります。また、伝熱面の汚れを落とすことでも総括伝熱係数の向上が期待できます。
3.対数平均温度差も交換熱量を左右する
内部の流体の温度差のことを、対数平均温度差といいます。熱交換器は高い温度の流体と低い温度の流体が行き来する仕組みになっています。両者の温度差が広がるほど、熱交換器の交換熱量も大きくなります。温度差を上げるほかに、高温の流体と低温の流体を逆向きに流すことでも交換熱量が高まります。
低価格かつメリットの高い多管式熱交換器の導入をサポート!
熱交換器は一般の方にとっては馴染みの薄いものですが、プラント工業や機械製造業、食品製造や医療分野など、様々な分野で使用されている重要な機能です。熱交換器を導入する際には交換熱量を意識することが肝心です。
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。低価格かつメリットが高い、各業種に応じた最適な製品をご案内することが可能です。稼動効率のいい熱交換器を導入したいとお考えでしたら、ケミアークスにお声がけください。
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