SHPHEプリント回路式熱交換器（PCHE）高度な拡散接合マイクロチャネル熱交換器高圧・高温の過酷な熱負荷に対応するように設計されています。従来のシェルアンドチューブ式装置と比較して、化学エッチング加工されたマイクロチャネル構造により、コンパクトなコア内部で非常に高い伝熱表面積密度を実現しています。固体拡散接合と組み合わせることで、極限的な運転条件下でも高い熱効率、機械的完全性、そして確実な封じ込め性能を発揮します。
コンパクト設計高圧熱交換器SHPHE PCHEは、LNG、天然ガス処理、洋上エネルギーシステム、超臨界CO₂発電サイクル、炭化水素処理、高圧水素用途など、重要な熱プロセスをサポートします。コンパクトなサイズ、高圧対応、低流体在庫、効率的な熱回収といった特長を兼ね備えたPCHE技術は、設置面積、重量、安全性、熱性能が等しく重要な用途に特に適しています。
Aプリント回路式熱交換器（PCHE）は、化学的にエッチングされたマイクロチャネルを含む複数の薄い金属板から構成される非常にコンパクトな熱交換器です。これらの板は積み重ねられ、拡散接合されて単一の固体金属コアを形成し、一般的には とも呼ばれます。拡散接合マイクロチャネル熱交換器。
ガスケット式またはろう付け式の熱交換器とは異なり、PCHE コアには伝熱プレート間にガスケットやろう付け材がありません。結果として得られるモノリシック構造は、表面積対体積比が高く、マイクロチャネル熱交換器極度の圧力と温度条件下での使用に必要な機械的強度を備えている。
SHPHE PCHEは、最大1000バールの圧力と-196℃から850℃の設計温度に対応するように設計されています。マイクロチャネルの形状、流路配置、プレート材質、チャネル分布をそれぞれの熱負荷に合わせて調整することで、機器の小型化と確実な圧力保持を維持しながら、効率的な熱回収を実現します。
製造工程は、動作温度、圧力、流体特性、および耐食性要件に応じて選定された薄い合金板から始まります。使用可能な材料には、ステンレス鋼316L、二相ステンレス鋼2205、チタン、およびハステロイC-276などがあります。精密な光化学エッチングにより、各板の表面に必要なマイクロチャネル流路が形成され、チャネルの形状、深さ、および配置を、必要な熱伝達負荷と圧力損失に合わせて最適化することができます。
エッチングされたプレートはその後正確に積み重ねられ、制御された処理を受ける。拡散結合高温、高圧、真空条件下でのプロセス。接合界面では、原子が隣接するプレート表面全体に拡散し、ろう付け充填材や中間材料なしで層を接合します。その結果、拡散接合型熱交換器機械的に一体型の固体構造として振る舞うコア。
この製造方法により、SHPHEのエンジニアは、流路寸法、流量構成、熱長、圧力損失、および多流路構成をカスタマイズできます。そのため、完成したPCHEは、マイクロチャネル構造のコンパクトさと、高圧ガス、極低温流体、超臨界流体、および要求の厳しい工業プロセス流体に必要な強度を兼ね備えています。
SHPHEプリント回路式熱交換器は、従来の熱交換器ではサイズが大きくなりすぎたり、圧力、温度、重量、設置面積に制約が生じたりするような、要求の厳しいエネルギーおよびプロセス用途向けに設計されています。拡散接合によるマイクロチャネル構造により、天然ガス処理、LNGシステム、オフショアモジュール、炭化水素処理、発電、高圧ガスサービスなどに特に適しています。
LNGおよび天然ガス施設において、PCHEはコンパクトなガス冷却、加熱、気化、凝縮、および熱回収用途向けに設計できます。オフショアおよびモジュール式処理システムでは、高い伝熱面積密度により、厳しいプロセス条件で求められる圧力性能を維持しながら、機器の設置面積と構造重量を削減できます。
PCHE技術は、超臨界CO₂発電サイクルにおける熱回収や熱管理など、sCO₂熱交換器の用途にも最適です。コンパクトなマイクロチャネル、近接した温度範囲、高圧対応能力の組み合わせにより、高圧CO₂下で稼働するシステム内での効率的なエネルギー回収が可能になります。
新興の水素システムにおいては、同じ拡散接合マイクロチャネル構造を用いることで、高圧水素の熱管理や水素予冷用熱交換器といった用途に対応できます。これらの用途では、コンパクト性、迅速な熱伝達、耐圧性、および漏洩防止性能が重要な設計上の考慮事項となります。
電力産業は現代生活に不可欠であり、再生可能エネルギー、スマートグリッド、エネルギー貯蔵の進歩を通じて経済成長と持続可能性を推進しています。炭素排出量の削減と安定したエネルギー供給の確保において、電力産業は極めて重要な役割を果たしています。プレート式熱交換器は、発電所における熱伝達を最適化することでエネルギー効率を高めるため、この分野で不可欠な存在です。コンパクトな設計と高い効率性により、エネルギー消費量と運用コストを削減し、持続可能な熱管理を支援します。電力産業とプレート式熱交換器は、共に世界のエネルギーソリューションを推進し、より環境に優しい未来を実現するための鍵となります。
当社のプレート式熱交換器の動作をご覧いただき、その高効率設計をご確認ください。
コンパクトマイクロチャネル熱交換器SHPHE PCHEは、比較的小さな容積に大きな伝熱面積を収めています。これにより、同様の高圧熱負荷に対応する従来のシェルアンドチューブ式熱交換器と比較して、設置面積と重量を大幅に削減できます。そのため、PCHEは、洋上プラットフォーム、海洋システム、モジュール式スキッド、およびスペースに制約のあるプロセスプラントにとって特に魅力的な選択肢となります。
固体拡散接合コアには、プレートガスケットやろう付けフィラーは含まれていません。この構造により、過酷な圧力および温度条件下で必要な機械的完全性が確保されるとともに、伝熱コア内部の漏洩経路が低減されます。コンパクトな寸法と極圧性能の両方が求められる用途において、PCHEは効率的な熱伝達コアとして機能します。高圧熱交換器熱性能を犠牲にすることなく。
化学エッチングされたマイクロチャネルは、コンパクトなコア内部に大きな伝熱表面積と制御された流量分布を実現します。チャネル形状、水力直径、流速、向流配置を最適化することで、SHPHEエンジニアは許容圧力損失を管理しながら、高い熱効率と狭い温度差を実現するPCHEを設計できます。
このため、この技術は、熱回収装置、プロセス熱回収、LNG関連業務、sCO₂システム、その他、より多くの熱エネルギーを回収することでプロセス全体の効率が直接的に向上する用途において、特に価値が高いものとなる。
SHPHE PCHEのコア部分は、従来のろう付けやガスケットシールではなく、固体拡散接合によって形成されます。接合された積層プレートは一体構造となり、圧力疲労、熱サイクル、および過酷なプロセス条件に耐えることができます。
SHPHEは、拡散接合構造、設計されたマイクロチャネル、および用途に応じた合金の選択を組み合わせることで、最大1000バールの運転圧力と、極低温の-196℃から850℃までの温度に対応するコンパクトな熱交換器を設計することが可能です。
| パラメータ項目 | パラメータ |
|---|---|
| 最大面積 | 8000㎡ |
| チャネルギャップ | 0.4～4mm |
| 設計温度 | -196～850℃ |
| 最大設計圧力 | 1000バール |
| 板材 | 304、316L、2205、チタン、C-276 |
| 板厚 | 0.4～4mm |
英語EN
