高流量チューブ、高流量チューブ熱交換器、概要

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この投稿は、2015年8月19日17時13分にgn_1984によって最終的に編集されました。高流量チューブと熱交換器についてです。高流量チューブとは、焼結法と機械加工技術を組み合わせた新しい製品であり、この製品によって熱交換チューブの内側および外側の伝熱係数が同時に向上するため、全体としての熱交換チューブの伝熱係数、つまり総合的な熱交換効率が大幅に高まります。これにより、強化伝熱の過程で片側の伝熱係数のみを高めることで全体の熱交換効率が低くなるという現在の課題を解決し、熱交換管および熱交換器の熱交換効率を大幅に向上させることができる。高流量チューブは、一方で蒸気の必要量を削減し、他方で伝熱能力を向上させることができる。大規模な熱交換システムでは、小さな温度差が求められるため、再沸器の数が非常に多く必要となります。この場合、ハイスループットチューブを使用すると再沸器の数を3/4削減でき、温度差ΔTは5℃で十分です。従来の光管に代わって高流量管を使用することで、熱交換のボトルネックを解消し、より大きな熱交換負荷に対応できるようになり、生産性が大幅に向上します。同時に、設計効率を維持したまま、より低い蒸気圧を使用することでコストの削減が可能になる。現在、既に確立されている製品には、外表面に焼結多孔層/内表面に低フィン、外表面に縦溝/内表面に焼結多孔層、外表面に鋸歯状表面/内表面に焼結多孔層、外表面にフィン/内表面に焼結多孔層がある。1.1 高流量チューブの材質と寸法
材質：炭素鋼、白銅、ステンレス鋼、赤銅、真鍮など
寸法：外径15～40mm、長さ500～12000mm
一般的に、高流量熱交換チューブは中央が強化部、両端が滑らかな部となっており、チューブの挿入や拡張溶接を容易にする。高流量熱交換管は、ユーザーの要望に応じてオーダーメイドが可能です。製品は木箱で梱包されています。1.2 高流量熱交換器の適用媒体は、エチレングリコール（MEG）、ジエチレングリコール（DEG、ジーガンオール）、トリクロロエチレン、エタン、プロピレン、エタノールなどです。1.3 高流量熱交換器の適用分野
高流量チューブおよびその高流量熱交換器は、気化器、蒸発器、再沸器、凝縮器など、相変化を伴うさまざまな熱交換装置に使用することができる。具体的には、エチレン気化器、エチレン分離装置の塔頂凝縮器および再沸器、エチレングリコールの蒸発装置、芳香族化合物製造プラント、空気分離装置の主凝縮・蒸発器などがある。そして、天然ガスの液化、低温度冷却、空気分離、海水淡水化などです。 （1）エチレン分離装置の塔頂凝縮器や再沸騰器、エチレン気化器、触媒オイルスラリー蒸発器、エタノール蒸発器、エチレングリコール蒸発器などの石油精製および石油化学プラント設備により、熱交換器の面積を80％以上削減できると同時に、冷凍機の馬力も低減できる。沸騰伝熱を強化する多孔質表面は、長期間の運転においても性能が安定し、コークやスケールの発生は見られない。同時に、熱源媒体の消費量を大幅に削減でき、さらには熱源媒体の温度を下げることも可能です。 （2）天然ガスの精製・分離装置は、例えば低温空気分離プラントの再沸騰凝縮器において、一方では蒸発－凝縮（冷却）熱交換器の初期コストを低減できる（面積を削減できる）；一方で、低温度差で動作するため、動力消費が削減される。（3）海水淡水化と廃熱利用。1.4 高性能熱交換器の費用効果分析
百万トン級の大規模なエチレン製造プラントを建設する場合、総投資額は一般的に200億元以上となる。過去のデータに基づくと、熱交換装置の費用は総投資の約30％を占めるため、1つの大規模なエチレンプロジェクトにおける熱交換装置の費用は約70億元にも上ることになる。しかし、我が国のエネルギー利用効率は34％に過ぎず、これは先進国の20年前の水準に相当し、先進国より10ポイント低い。できるだけ小さな温度差と少ない伝熱面積でより多くの熱を伝達できる高性能な熱交換器を開発することは、産業分野における省エネ開発にとって第一歩と言えるでしょう。高流量熱交換管およびその高性能熱交換器を採用することは、エネルギー利用効率を向上させるための最も効果的であり、かつ最も経済的な手段である。現在、我が国における高流量熱交換管の需要は急増しており、その優れた伝熱性能から、高流量熱交換管およびそれを用いた高性能熱交換器はエチレン産業などで広範な応用が見込まれ、巨大な潜在的市場需要がある。アメリカ、日本、ドイツなどでは、このような高性能な熱交換管の量産がすでに行われているが、現在もこの技術は我が国には秘密とされており、エチレン産業はやむを得ず輸入された高フラックス熱交換管を使用している。 当社が開発した両面強化型ハイスループットチューブは、従来の熱交換器の伝熱面積とサイズを約80％削減することができます。また、大型の再沸器プロジェクトにおいては、熱交換器の総量を削減でき、配管や制御、基礎工事の費用、そして敷地面積にかかる費用も節約できます。既存の工場にある熱交換装置の拡張改修の場合は、チューブバンドのみを交換すればよく、元のヘッド、ケーシング、配管などは再利用できる。