スパイラルフラットチューブ熱交換器についての紹介

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スパイラルフラットチューブは、スイスのAllares社によって初めて提案され、アメリカのBrown社（ヒューストンのBrown社）によって改良された熱交換チューブです。管の独特な構造により、流体は管内で螺旋状に流れ、乱流の度合いを高めます。実験研究によると、スパイラル扁平管の管内壁の伝熱係数は、通常の円管に比べて大幅に高くなり、特にレイノルズ数が低い場合にその傾向が顕著で、2～3倍に達する；レイノルズ数が増加するにつれて、通常は伝熱係数も50％以上向上する。 　　その製造工程は、まず円管を平らに押し潰し、次に螺旋状にねじるというものです。浙江環宸科技の劉阿龍博士による研究分析：チューブを通す際には同じ方向に配置して管束を形成し、この管束には支持部品がなく、スパイラル形状の扁平チューブの外縁上の螺旋状の接触点同士が互いに支え合っているだけである。チューブ内では、流体の螺旋状の流れによって乱流度が高まり、熱伝達の主要な抵抗となる停滞層の厚さが薄くなるため、管内での熱伝達が促進される。ケーシング側では、スパイラル扁平管間の流路も螺旋状をしているため、流体がそこを流動する際に遠心力の影響で周期的に速度と方向が変化し、それによって流体の縦方向の混合が促進される。さらに、流体が隣接する管の螺旋状の接触点を通過する際に管壁から離れた尾流が生じ、流体自体の乱流度が高まり、管壁上の伝熱境界層が破壊される。これにより、ケーシング側の伝熱も強化される。管内および管外の伝熱が同時に強化されることで、その伝熱効果は通常の管殻式熱交換器に比べて大幅に向上し、特に流体の粘度が高く、一方または両方の側で停滞流動となる熱交換プロセスにおいてその効果は一層顕著である。 この熱交換管を用いて作られた熱交換器には、以下のような利点があります：1. 圧力損失が少ない、2. 熱伝達効率が高い、3. スケールが付きにくい、4. 閉塞しにくい。これらの特徴により、従来の熱交換器の欠点を克服しており、現在、低温の余熱を回収するのに最適な熱交換装置です。この熱交換器はスラッジ水の処理においても優れた効果を発揮し、最も理想的な熱交換器と言えます。