【一問一答 第173題】2016.10.10
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この投稿は、2017年8月25日22時29分にliuquan1100によって最終的に編集されました。【一問一答 第173題】2016年10月10日、媒体は熱交換器の管側を通るのか、ケーシング側を通るのか、その判断基準は何でしょうか？ 返信すると解答例が見られ、ポイントを押さえて答えれば得点できます。 答：管程：1.スケールが付きやすく、不純物を含む媒体は管程を流れ、洗浄が容易になる。2. 高圧媒体は管路側を流れることでケーシングが圧力を受けるのを防ぎ、ケーシングの金属材料消費量を削減する。3. 腐食性の媒体は管内を流れ、管とケーシングが同時に腐食するのを防ぐ。4. 有毒媒体は管程を流れ、漏洩の機会を避ける。ケーシング側：1.飽和蒸気はケーシング側を流れ、凝縮水の排出が容易でかつより清潔です。2. 冷却される流体はケーシング通路を流れ、ケーシングによって冷却効果を高めることができる。3.粘度が高いか流量が少ない流体は外側の流路を流れ、折り板を用いてレイノルズ数が低い状態でも乱流を発生させ、対流熱伝達係数を向上させる。4. 冷温流体と高温流体の温度差が大きい場合、対流係数が大きい流路側では、壁面温度が伝熱係数が大きい側に近くなる。
①不純でスケールが付きやすい流体は管側を流れる方がよく、管内の清掃が容易になるからです；②腐食性の流体は管側を流れるようにし、管群とケーシングが同時に腐食されるのを防ぐべきである；③圧力の高い流体は管側を流れる方がよく、ケーシングが圧力を受けないようにする；④飽和蒸気はケーシング側を流れるのが適している。なぜなら、蒸気の凝縮による熱伝達係数は流速と無関係であり、かつ凝縮液も容易に排出できるからである；⑤2つの流体の温度差が大きい場合、固定管板式熱交換器を使用する際は、熱伝達係数が大きい流体を外側の流路に配置することで、熱応力を低減するのが望ましい。
媒体が管内側を流れるか外側を流れるかは、具体的な状況によって決まり、2つの媒体を比較して判断しますが、以下の原則に従う必要があります：(1)腐食性のある媒体は管内側を流れさせ、管内側と外側の両方の材質が腐食されないようにする。 (2) 有毒な媒体は管路側を流れるため、漏れる可能性が少なくなる。 (3)流量が小さい流体は管内を流れ、理想的な流速を選択できるようにし、流量が大きい流体は管外を流れるのが適している。 (4)高温・高圧の流体は管路側を流れ、管の直径が小さいためより高い圧力に耐えることができる。 (5)スケールが付きやすい流体は、固定管板式およびフロートタイプの熱交換器では管側を流れ、U字管式熱交換器ではケーシング側を流れることで、清掃やスケール除去が容易になる；冷却器の場合、一般的には冷却水が管内を流れ、冷却される流体がケーシング内を流れます。 (6)粘度の高い流体はケーシング側を流れる。これは、ケーシング側の流路断面と流れ方向が絶えず変化するため、熱伝達に有利だからである。 (7) 流体の流れ方向は伝熱にも大きな影響を与える。同じ媒体の冷温対流の原理を十分に活用し、伝熱効率を高めかつ動力消費を削減するため、管内側であれ管外側であれ、流体が加熱されたり蒸発したりする際には、流れ方向は下から上へとすべきである；流体が冷却または凝縮されるとき、流れの方向は上から下へとなる。
腐食性があるもの、毒性のあるもの、温度や圧力が非常に高い媒体、またスケールが発生しやすい媒体はすべて管路を通すべきである
粘度が高いか流量が少ないケーシング流路
スケールが発生しやすく不純な媒体、高圧媒体、腐食性のある媒体、有毒な媒体は管路側を流れる。清潔で、粘度が高く殻状の層を形成する
熱いケースと冷たいチューブ、高圧の管と低圧のケース、腐食しやすいのはチューブでケースは腐食しにくい