板式熱交換器の長所と短所

Thread Content

1、長所1：高い熱伝達係数 管殻式熱交換器の構造は、強度の面では優れているが、熱交換の観点からは理想的ではない。なぜなら、流体がケーシング内を流動する際に、バッフル－ケーシング、バッフル－熱交換管、管群－ケーシング間のバイパスが存在するからである。これらのバイパスを通る流体は、十分に熱交換に参加していない。一方、プレート式熱交換器にはバイパスがなく、プレートの波形によって低い流速でも流体に乱流を生じさせることができる。そのため、プレート式熱交換器は高い伝熱係数を持ち、一般的には管殻式熱交換器の3～5倍です。 2：占有面積が小さい　プレート式熱交換器は構造がコンパクトで、単位体積あたりの熱交換面積は管殻式熱交換器の2～5倍にもなる。また、管殻式熱交換器のように熱交換用のチューブ群を取り出すためのメンテナンススペースを確保する必要もない。そのため、同じ熱交換性能を実現する場合、プレート式熱交換器の占有面積は管殻式熱交換器の約1/5～1/10になる。 3：軽量　プレート式熱交換器のプレート厚は0.6～0.8mmのみで、チューブ・アンド・ヘッド式熱交換器の熱交換管の厚さは2.0～2.5mmです；管殻式熱交換器のケーシングは、板式熱交換器のフレームよりもはるかに重い。同じ熱交換の仕事を行う場合、プレート式熱交換器に必要な熱交換面積は、チューブ・ホルダー式熱交換器よりも小さい。 4：価格が安い（同等の熱交換面積で他の形式の熱交換器と比較して）。使用する材料が同じであれば、フレームに必要な材料が少ないため、製造コストは必然的に管殻式熱交換器よりも低くなる。 5：端末の温度差が小さい　管殻式熱交換器では、ケーシング内を流れる流体と熱交換面が入り組んで流れ、サイドフローも存在する。一方、板式熱交換器では、冷媒と熱媒の流れが板内で熱交換面に平行になっており、サイドフローもない。このため、板式熱交換器の端末の温度差は非常に小さく、水－水間の熱交換では1℃未満になることもある。これに対し、管殻式熱交換器では約5℃となる。これは低温度の熱エネルギーを回収する上で大変有利である。 6：汚れ係数が低い　板式熱交換器の汚れ係数は管殻式熱交換器のそれよりもはるかに小さく、その理由は流体の激しい乱流により不純物が堆積しにくいためである；板間通路の流通デッドゾーンが小さい；ステンレス製の熱交換面は滑らかで、腐食による付着物が少なく、清掃も容易です。 7：多種媒体間の熱交換　プレート式熱交換器に中間の隔壁が設置されている場合、1台の装置で3種類以上の媒体間の熱交換を行うことができる。 8：清掃・点検が容易 プレート式熱交換器の圧縮板を外すと、プレート群を緩めてプレートを取り外し、機械的に清掃することができる。 9：熱交換面積やプロセスの組み合わせを容易に変更できる。板を追加（または削除）するだけで、必要な熱交換面積の増加（または減少）を実現できる。 （二）欠点1：作動圧力が2.5MPa以下である。プレート式熱交換器はガスケットによって密封されているが、密封部の長さが長く、また角部の2か所の密封箇所では支持状態が悪いため、ガスケットに十分な圧力がかからない。そのため、現在のプレート式熱交換器の最高作動圧力は2.5Mpaに過ぎない；単板面積が1m2以上の場合、その作業圧力は通常2.5Mpa未満となる。 2：作動温度は200℃以下（温度調整器を使用した場合）。板式熱交換器の作動温度は、シールパッキンが耐えられる温度によって決まります。ゴム系の弾性パッキンを使用する場合、最高使用温度は200℃以下です；圧縮アスベストフェルトガスケット（Caf）を使用する場合、最高作業温度は250～260℃です。 3：詰まりやすい媒体の熱交換には適さない。板式熱交換器の板間通路は非常に狭く、一般的に3～5mmである。熱交換媒体に大きな固体粒子や繊維状物質が含まれていると、板間通路が容易に詰まってしまう。このような熱交換の場合は、入口にフィルター装置を設置するか、再生冷却システムを採用することを検討すべきである。