【Q&A】2017.6.2
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熱交換器（管式）の管側とケーシング側の流体の選定基準は何ですか？（簡答問題）答：選定基準は、伝熱効果の観点から、加熱または冷却される流体は管側を流れるべきであるということです。しかし、管側の方がケーシング側より清掃しやすいことから、一般的にスケールが付きやすい物質は管側を流れるように選ばれます。 海川網五一労働節特別イベント「記憶・栄光の瞬間」まとめ投稿 http://bbs.hcbbs.com/thread-1774532-1-1.html（出典：海川化工フォーラム）
1. 腐食性や毒性のある流体は管路を通すべきである； 2. 沈殿しやすくスケールが付きやすい流体は、清掃しやすい側を通すべきである； 3.高温高圧の流体は管路を通すべきである； 4.冷却が必要な流体は一般的にケーシング流路を流れる； 5.流量が少なく、粘度が高い流体はケーシング流路を通すべきである； 6. 飽和蒸気または沸騰液はケーシング側を流れるべきである。
不純でスケールが付きやすい流体は、管内の清掃が容易なため管側流路を使用するのが適している；?(2)腐食性の流体は管内を流れるようにすべきであり、これにより管群とケーシングが同時に腐食するのを防ぎ、清掃や点検も容易になる；(3)圧力の高い流体は管側を流れる方がよく、ケーシングが同時に圧力を受けないようにする；?(4)有毒な流体は管側を流れるようにし、漏洩の機会を減らすべきである；?(5)冷却される流体はシェル側を流れる方がよく、放熱が容易になり冷却効果が高まる；?(6)飽和蒸気はケーシング側を流れる方がよく、凝縮液や不凝縮ガスの排出が容易になり、また蒸気も清浄で汚染されない；?(7)流量が少ないか粘度が高い流体はケーシング流路を使用するのが適しており、折り返し板の効果により低レイノルズ数（Re＞100）でも乱流を達成できる。ただし、管内に複数の流路を設けることも可能である；?(8)2つの流体の温度差が大きい場合は、α（伝熱係数）が大きい流体をケーシング側に流し、管壁とケーシング壁の温度差を小さくすることが望ましい。
伝熱効果の観点から、加熱または冷却される物質は管内を流れるべきである。しかし、管側の方がケーシング側より清掃しやすいため、一般的にスケールが付きやすい材料は管側を流れるようにする
ケーシング側にはスケールが付かず、清潔な材料を使用
一般的に、水、水蒸気、または強い腐食性の流体；毒性のある流体；スケールが発生しやすい流体および高圧で操作される流体は管路側を流れる； そして、塔の頂部での凝縮蒸気；炭化水素の凝縮と再沸騰；重要な圧力損失制御の流体で、粘度が高い流体はケーシング側を流れる。 上記の条件に加えて、熱伝達係数や圧力損失を最大限に活用することも考慮する必要がある。圧力損失の観点からすれば、レイノルズ数が低い方がコイル流路を使用する方が合理的である。 一般的な塔頂冷却器では、多くの場合、物質は外側の流路を流れ、冷却水は内側の流路を流れる。再沸器では、物質が内側の流路を流れ、蒸気や凝縮液が外側の流路を流れる。。
不純でスケールが付きやすい流体は、管内の清掃が容易なため管側流路を使用するのが適している；(2)腐食性の流体は管内を流れるようにし、管群とケーシングが同時に腐食されるのを防ぎ、かつ清掃や点検が容易になる；(3)圧力の高い流体は管側を流れる方がよく、ケーシングが同時に圧力を受けないようにする；(4)有毒な流体は管内を流す方がよく、漏れる可能性を低減できる；(5)冷却される流体はシェル側を流れる方がよく、放熱が容易になり冷却効果が高まる；(6)飽和蒸気はケーシング側を流れるのが望ましく、凝縮液や不凝縮ガスを排出しやすく、また蒸気も清浄で汚染されない；(7)流量が少ないか粘度が高い流体はケーシング流路を用いるのが適しており、折り返し板の効果により低レイノルズ数（Re＞100）で渦流を達成できる。ただし、管内に複数の管流路を設けることも可能である；(8)2つの流体の温度差が大きい場合は、α（伝熱係数）が大きい流体をケーシング側に流し、管壁とケーシング壁の温度差を小さくすることが望ましい。
伝熱効果から言えば、加熱される側は管路側を通るべきである。しかし、管側の方がケーシング側より洗浄しやすいことを考慮すると、一般的にスケールが付きやすい物質は管側を流れるようにする
伝熱効果の観点から、加熱または冷却される物質は管内を流れるべきである。しかし、管側の方がケーシング側より清掃しやすいことから、一般的にスケールが付きやすい物質は管側を流れるように選ばれます。
答：選定の原則は、伝熱効果に基づき、加熱または冷却される物質は管内を流れるべきであるということです。しかし、管側の方がケーシング側より清掃しやすいことから、一般的にスケールが付きやすい物質は管側を流れるようにする
伝熱効果から言えば、加熱される側は管路を通るべきである
不純でスケールが付きやすい流体は、管内の清掃が容易なため管側流路を使用するのが適している；?(2)腐食性の流体は管内を流れるようにすべきであり、これにより管群とケーシングが同時に腐食するのを防ぎ、清掃や点検も容易になる；(3)圧力の高い流体は管側を流れる方がよく、ケーシングが同時に圧力を受けないようにする；?(4)有毒な流体は管側を流れるようにし、漏洩の機会を減らすべきである；?(5)冷却される流体はシェル側を流れる方がよく、放熱が容易になり冷却効果が高まる；?(6)飽和蒸気はケーシング側を流れる方がよく、凝縮液や不凝縮ガスの排出が容易になり、また蒸気も清浄で汚染されない；?(7)流量が少ないか粘度が高い流体は、ケーシング側を流れるのが適している
選定の原則は、伝熱効果に基づき、加熱または冷却される物質は管内側を流れるべきであるということです。しかし、管側の方がケーシング側より清掃しやすいことから、一般的にスケールが付きやすい物質は管側を流れるように選ばれます。
（1）不純でスケールが付きやすい流体は、管内の清掃が容易なため、管側流路を使用することが望ましい；(2)腐食性の流体は管内を流れるようにし、管群とケーシングが同時に腐食されるのを防ぎ、かつ清掃や点検が容易になる；(3)圧力の高い流体は管側を流れる方がよく、ケーシングが同時に圧力を受けないようにする；(4)有毒な流体は管内を流す方がよく、漏れる可能性を低減できる；(5)冷却される流体はシェル側を流れる方がよく、放熱が容易になり冷却効果が高まる；(6)飽和蒸気はケーシング側を流れるのが望ましく、凝縮液や不凝縮ガスを排出しやすく、また蒸気も清浄で汚染されない；(7)流量が少ないか粘度が高い流体はケーシング流路を用いるのが適しており、折り返し板の効果により低レイノルズ数（Re＞100）で渦流を達成できる。ただし、管内に複数の管流路を設けることも可能である；(8)2つの流体の温度差が大きい場合は、α（伝熱係数）が大きい流体をケーシング側に流し、管壁とケーシング壁の温度差を小さくすることが望ましい。
腐食性物質、不純物を含む物質は管路側を流れる
(1) 清掃を容易にするため、不純な流体は配管内を流れる。例えば、冷却水は一般的に管の内部に流れます。これは、冷却水に川の水や井戸水が使われることが多く、汚れており硬度も高いため、加熱するとスケールが付きやすく、管の内部で機械的に洗浄しやすいからです。また、管内の流体は高速度を維持しやすく、懸濁粒子の沈着を防ぐことができる。 (2)流量が小さい流体、または熱伝達係数が小さい流体は管内を流れる。管内の断面積は一般的に管間の断面積より小さいため、流速を高くすることができ、熱伝達係数の向上に寄与する。 (3)腐食性のある流体が配管内を流れる。この場合、配管や管板に耐腐食性のある材料を使用すればよい。また、管は点検がしやすい。 (4)圧力の高い流体は管内を流れる。管は高圧に耐えやすいからです。 (5)高温または低温の流体が配管内を流れる。これにより、熱や冷気が周囲の大気中に散逸して生じる熱損失を減らすことができる。 (6)飽和蒸気は管路側を流れる。凝縮液を排出しやすくするためです。
(1) 不純でスケールが付きやすい流体は管側を通すべきである。(2) 腐食性のある流体は管側を通すべきである。(3) 圧力が高い流体は管側を通すべきである。(4) 有毒な液体は管側を通す
(1) 不純でスケールが付きやすい流体は管内を流れる方がよく、管内の清掃が容易になる。
(2) 有毒な流体も管内を流れる方がよく、漏れる可能性を減らせる。
(3) 圧力が高い流体も管内を流れる方がよく、ケーシングが同時に圧力を受けるのを防げる。
(4) 腐食性のある流体も管内を流れる方がよく、管束とケーシングが同時に腐食するのを防ぎ、清掃や点検も容易になる。
(5) 冷却される流体はケーシング内を流れる方がよく、放熱が容易になり、冷却効果が高まる。
(6) 2つの流体の温度差が大きい場合は、α値が大きい流体をケーシング内を流れさせることで、管壁とケーシング壁の温度差を小さくできる。
(7) 流量が少ないか粘度が高い流体もケーシング内を流れる方がよく、折り返し板の作用により、レイノルズ数が低い場合でも乱流を得られる。また、管内に複数の管路を設けることも可能だ。
(8) 飽和蒸気はケーシング内を流れる方がよく、凝縮液や不凝縮ガスを排出しやすく、また蒸気が汚染されることもない
(2) 有毒な流体も管内を流れる方がよく、漏れる可能性を減らせる。
(3) 圧力が高い流体も管内を流れる方がよく、ケーシングが同時に圧力を受けるのを防げる。
(4) 腐食性のある流体も管内を流れる方がよく、管束とケーシングが同時に腐食するのを防ぎ、清掃や点検も容易になる。
(5) 冷却される流体はケーシング内を流れる方がよく、放熱が容易になり、冷却効果が高まる。
(6) 2つの流体の温度差が大きい場合は、α値が大きい流体をケーシング内を流れさせることで、管壁とケーシング壁の温度差を小さくできる。
(7) 流量が少ないか粘度が高い流体もケーシング内を流れる方がよく、折り返し板の作用により、レイノルズ数が低い場合でも乱流を得られる。また、管内に複数の管路を設けることも可能だ。
(8) 飽和蒸気はケーシング内を流れる方がよく、凝縮液や不凝縮ガスを排出しやすく、また蒸気が汚染されることもない
伝熱効果の観点から、加熱または冷却される物質は管内を流れるべきである。しかし、管側の方がケーシング側より清掃しやすいことから、一般的にスケールが付きやすい物質は管側を流れるように選ばれます。
管殻式熱交換器における流体の流路決定の原則：不純でスケールが付きやすい流体は管内を流れる方が適しており、これは管内を清掃しやすいからである；?(2)腐食性の流体は管内を流れるようにすべきであり、これにより管群とケーシングが同時に腐食するのを防ぎ、清掃や点検も容易になる；(3)圧力の高い流体は管側を流れる方がよく、ケーシングが同時に圧力を受けないようにする；?(4)有毒な流体は管側を流れるようにし、漏洩の機会を減らすべきである；?(5)冷却される流体はシェル側を流れる方がよく、放熱が容易になり冷却効果が高まる；?(6)飽和蒸気はケーシング側を流れる方がよく、凝縮液や不凝縮ガスの排出が容易になり、また蒸気も清浄で汚染されない；?(7)流量が少ないか粘度が高い流体はケーシング流路を使用するのが適しており、折り返し板の効果により低レイノルズ数（Re＞100）でも乱流を達成できる。ただし、管内に複数の流路を設けることも可能である；?(8)2つの流体の温度差が大きい場合は、α（伝熱係数）が大きい流体をケーシング側に流し、管壁とケーシング壁の温度差を小さくすることが望ましい。
管殻式熱交換器における流体の流路決定の原則：不純でスケールが付きやすい流体は管内を流れる方が適しており、これは管内を清掃しやすいからである；?(2)腐食性の流体は管内を流れるようにすべきであり、これにより管群とケーシングが同時に腐食するのを防ぎ、清掃や点検も容易になる；(3)圧力の高い流体は管側を流れる方がよく、ケーシングが同時に圧力を受けないようにする；?(4)有毒な流体は管側を流れるようにし、漏洩の機会を減らすべきである；?(5)冷却される流体はシェル側を流れる方がよく、放熱が容易になり冷却効果が高まる；?(6)飽和蒸気はケーシング側を流れる方がよく、凝縮液や不凝縮ガスの排出が容易になり、また蒸気も清浄で汚染されない；?(7)流量が少ないか粘度が高い流体はケーシング流路を使用するのが適しており、折り返し板の効果により低レイノルズ数（Re＞100）でも乱流を達成できる。ただし、管内に複数の流路を設けることも可能である；?(8)2つの流体の温度差が大きい場合は、α（伝熱係数）が大きい流体をケーシング側に流し、管壁とケーシング壁の温度差を小さくすることが望ましい。