広間隔溶接プレート式熱交換器は、単に清浄水用プレート式熱交換器を大型化したものではなく、流体流路が複雑な構造を前提として設計されています。流路形状、流量分布、材料、溶接の適格性といった要素が連携して、熱負荷を満たしつつ、堆積物、浸食、およびメンテナンスの必要性を抑制する必要があります。
流路の隙間を広げると、粒子や繊維の通過が容易になるが、同時に流体速度や壁面付近での熱伝達の仕方も変化する。総流量が変わらない場合、流路面積を大きくすると流速が低下する可能性がある。これは圧力損失の抑制には有効かもしれないが、低流量で沈殿する懸濁液には不利となる。
したがって、熱力学的および水力学的計算には、作動温度における実際の流体特性が必要となる。非ニュートン流体スラリーの場合、温度、せん断速度、濃度を考慮しない粘度値だけでは不十分な場合がある。
| 中くらい | 主な通路に関する懸念 | デザインレビュー |
|---|---|---|
| 鉱物またはアルミナスラリー | 沈下、局所的な浸食、スケール | ギャップ、入口分布、および動作速度範囲 |
| 繊維質のジュースまたは果肉由来の流れ | 制限のある場所での光ファイバーブリッジング | 接触形状、ファイバー長、上流スクリーニング |
| 粘り気のあるシロップまたはマッシュ | 温度依存性抵抗と不均一な流れ | レオロジー特性、パス配置、低温性能 |
| 結晶化プロセス液 | 使用中に増加する堆積物 | 壁面温度、濃度、洗浄経路 |
の広間隔溶接プレート式熱交換器文献には、製品ファミリー全体で8～30mmのチャネルギャップが記載されています。これはスクリーニング範囲であり、ギャップよりわずかに小さい粒子が必ず蓄積せずに通過するという規則ではありません。凝集、繊維の配向、入口の形状によって結果が変わる可能性があります。
平板、ディンプル付き板、または支持板の形状によって、混合、壁面せん断、および水力抵抗が変化する。形状は、普遍的な乱流閾値を割り当てるのではなく、流体に合わせて選択する必要がある。実際の波状スラリー流路を流れる流れは、異なる形状から借用したレイノルズ数では適切に記述できない。
2つの回路では、異なる通路が必要になる場合があります。汚れたプロセス側ではより大きな自由通路が必要になる一方、清浄なユーティリティ側では、熱負荷を満たすために異なる形状を使用できます。全体の熱伝達係数は、流体膜、プレート伝導、および汚れの両方に依存します。
材料識別：プレートおよび圧力境界材料を、承認済みのサービス記録およびトレーサビリティ記録に紐付ける。
板材の成形と寸法：意図したギャップ、平面度、支持形状、およびチャネルのアライメントを確認します。
関節の準備：指定された溶接方法および合金について、嵌合状態と清浄度を管理する。
資格のある溶接工：設計仕様書および購入仕様書で定められた手順と担当者の資格要件に従うこと。
検査および試験：寸法、検査、漏洩、および耐圧性に関する承認済みの計画に従ってください。
抵抗溶接、レーザー溶接、プラズマ溶接、その他の溶接方法は、実際の構造物との関連で検討する必要があります。工法名だけでは、接合部の耐圧性、耐食性、疲労寿命は決まりません。
ステンレス鋼、二相ステンレス鋼、チタン合金、ニッケル合金は、それぞれ異なる化学環境に対応します。塩化物濃度だけでは材料の仕様を完全に把握することはできません。温度、pH、酸化条件、不純物、隙間条件なども考慮する必要があります。
鉱物スラリーの場合、侵食は別のメカニズムで発生します。耐腐食性材料であっても、入口ジェットや狭い通路によって研磨材の流れが集中する箇所では、局所的に薄くなる可能性があります。したがって、材料の選定と分配設計は併せて検討する必要があります。
溶接されたプレートパックは、個々のプレートに分解することはできません。付属のカバー構造によって、検査または機械的洗浄が可能なチャンネルが決まります。機器選定の際には、必要な工具、アクセス方向、隔離性、洗浄適合性などを確認し、スペースを確保できるうちに検討してください。
スラリーの挙動、排水性、構造的な支持力、および計画されている清掃経路を考慮して、垂直配置と水平配置を比較検討してください。どちらの配置も、あらゆる懸濁液に対して自動的に優れているわけではありません。
動作範囲、油圧基準、材料一覧、通路およびメンテナンスアクセスを示す図面を網羅した熱データシートを要求してください。検査および試験計画に合意し、工場受入時に必要な証拠を特定してください。これらの成果物により、一般的な防汚性能の主張を超えた、広範囲にわたる提案が評価可能になります。
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