HTブロック溶接プレート式熱交換器:高圧・高温環境下におけるガスケット不要のガイド

SHPHEエンジニアリングチームによる · 2026年7月更新 · 読了時間10分

要約すると、

  • これは何ですか?フレーム内に完全に溶接された、ガスケット不要のプレートパック ― プレートの効率性とシェルアンドチューブ式の圧力・温度対応能力を兼ね備えています。

  • 使用される理由:ガスケットの許容範囲を超える高圧、高温、腐食性媒体に対応します。

  • クリーニング:フレームを開けるのではなく、化学洗浄/CIP洗浄を行うため、軽度から中程度の汚れに適しています。

  • 多用途ベース:カスタム仕様の高負荷熱対策ソリューションに最適な、最も適応性の高いプラットフォーム。

  • 最適な用途:石油・ガス、化学、電力、冶金分野における、ガスケットの限界を超える用途。

ガスケット付きユニットが処理できる範囲を超える負荷(高圧、高温、またはガスケットが耐えられない媒体)が発生した場合、解決策は完全に溶接プレート式熱交換器SHPHE社のHT-Blocはまさにこれです。ガスケット不要の溶接式プレートパックで、プレート式熱交換器の高い効率性と、シェルアンドチューブ式熱交換器の耐圧・耐熱性を兼ね備えています。このガイドでは、その仕組み、利点、そして仕様の決定方法について説明します。

HT-Blocは、プレート式熱交換器ファミリーの中で最も汎用性の高い基盤として理解するのが最適でしょう。ガスケット(ガスケット付きユニットの外殻を覆う部品)を取り除くことで、過酷な使用環境にも対応できるようになり、同時にプレート式技術の本来の魅力であるコンパクトさと優れた熱性能を維持しています。

HT-Bloc溶接プレート式熱交換器とは何ですか?

HT-Bloc溶接プレート式熱交換器は、完全溶接プレートパックフレーム内に保持されています。ガスケット付きユニットとは異なり、プレートはエラストマーガスケットで密閉されるのではなく溶接されているため、圧力、温度、または化学的適合性を制限するガスケットはありません。これにより、独自の組み合わせが実現します。プレート式熱交換器の高い熱伝達効率とコンパクトな設置面積加えてシェルアンドチューブの高圧・高温耐性その汎用性の高さこそが、SHPHEがHT-Blocを適応性の高い基盤として、要求の厳しい産業分野全体にわたる特注の熱ソリューションを設計する理由です。

SHPHE HT-Bloc welded plate heat exchanger
HT-Bloc:プレート効率と高圧対応能力(SHPHE)を兼ね備えた、完全溶接構造でガスケット不要のプレートパック。

ガスケットを取り外すと、外形寸法はどのように変化しますか?

ガスケットはガスケット付きユニットの中で最も弱い部分であり、圧力(通常約25バール)、温度(約180℃)、および化学薬品範囲を制限します。プレートパックを溶接するとその制限がなくなり、熱交換器をより高い圧力と温度冶金学は、攻撃的な液体ガスケットを攻撃する可能性がある。トレードオフは洗浄である。溶接パックはプレートごとに開けることができないため、機械的ではなく循環化学洗浄(CIP)によって洗浄される。そのため、次のような用途に最適である。軽度から中程度の汚れ開口部の広さよりも、より高い天井が重要な場合。

溶接により動作範囲が拡大するガスケット付き≤25 bar / 180°CHTブロック溶接高いP/T圧力/温度
図1 — 完全溶接されたパックは、ガスケット付きの場合よりもはるかに高い圧力/温度上限を実現します。

HT-Blocはどこで使用されますか?

HT-Blocは、プロセス産業における高負荷用途に適しています。

表1 — HT-Blocの代表的な用途
業界典型的な職務
石油・ガス高圧プロセス加熱/冷却、中間工程
化学薬品攻撃的な媒体、高温反応
高温閉ループ、エネルギー回収
冶金過酷な冷却負荷、高熱流束

HTブロック、ガスケット式、シェルアンドチューブ式

デザインを選ぶ際の決め手は、封筒のサイズと清掃の必要性です。

表2 — 設計比較
属性ガスケット付きHTブロック溶接シェルアンドチューブ
圧力/温度限定高い高い
効率性/環境負荷高い/コンパクト高い/コンパクト低め/かさばる
オープンフレームクリーニングはいCIP/化学薬品地下鉄へのアクセス
攻撃的なメディアガスケット制限はいはい

HT-Blocは、プレート式熱交換器のサイズと効率性で、シェルアンドチューブ式の堅牢性を効果的に実現します。頻繁な機械的洗浄を必要としない過酷な用途において、優れた中間的な選択肢となります。

HTブロックの仕様はどのように指定するのですか?

仕様は、流量、温度、熱負荷、圧力損失など、あらゆるプレート式熱交換器と同じデューティロジックに従いますが、重点は設計圧力、温度、媒体これにより、ガスケットの限界を超える性能が求められます。これらの要素から、エンジニアはプレートの材質(耐腐食性を考慮したステンレス鋼、チタン、高合金)、溶接パックの形状、およびフレーム定格を選択します。SHPHEは固定モデルではなくHT-Blocをカスタム構成するため、高粘度、極端な温度、狭いスペースなど、用途に応じた正確な条件に対応できるよう設計されています。

SHPHE welded plate heat exchanger for high pressure and temperature
ガスケット不要の溶接構造により、HT-Blocは高圧・高温プロセス用途(SHPHE)に対応できます。

溶接式プレート式熱交換器に適した材料はどれですか?

HT-Blocはガスケットを制限要因から取り除くため、板金冶金外皮と耐食性の鍵となる。ステンレス鋼(304/316L)は一般的な高圧用途に用いられる。チタン海水、塩水、塩化物など、ステンレス鋼が腐食するような環境や、高合金などに選ばれています。254 SMO、ハステロイまたはニッケル合金強酸や腐食性の高いプロセス化学薬品を取り扱うことができます。溶接部の金属材料はプレートに合わせて作られているため、接合部はプレート表面と同じ耐食性を持ちます。これは過酷な使用環境では非常に重要です。プレートよりも早く腐食する溶接部は故障の原因となるからです。両方の流体に対してプレートと溶接材料の適切な組み合わせを選択することで、専門メーカーは真の価値を提供します。これにより、溶接パックは耐食性の不一致によって損なわれることなく、高圧性能が約束された期間だけ持続することが保証されます。SHPHEは、使用する媒体に合わせて金属材料を選択するため、HT-Blocは、使用条件に必要な圧力/温度範囲と耐用年数の両方を提供します。

実世界での応用

過酷な使用環境向けに特別設計

SHPHEはHT-Blocを既製品ではなく、顧客のニーズに合わせたソリューションとして位置付けています。同社のエンジニアは、従来の熱交換器では対応できない高粘度媒体、極端な温度、厳しい設置スペースといった特定の課題を克服するために、溶接プレートパックをカスタム構成します。プレート式熱交換器の効率性とシェルアンドチューブ式の圧力・温度制御能力を組み合わせ、耐腐食性に優れた金属材料を選択することで、HT-Blocは石油・ガス、化学、電力、冶金など、幅広い分野でカスタマイズされた熱ソリューションの汎用性の高い基盤となります。ASME、NB、CE、BV、SGSの認証を取得し、2005年以来30件以上の特許と熱シミュレーション機能に裏付けられた各ユニットは、顧客の過酷な使用条件に合わせて設計されています。

ガスケット不要ガスケット制限なし
高いP/T過酷なサービス
ASME・NB・CE認定済み
カスタム職務に応じて設計

出典:SHPHE製品情報。HTブロック溶接プレート式熱交換器ページ。

溶接式プレート熱交換器のメンテナンス方法を教えてください。

パックは溶接されているため、メンテナンスは機械的なものではなく化学的なものです。定置洗浄(CIP)回路は洗浄液を循環させて、ユニットを開けずにスケールや汚れを溶解します。これは、低~中程度の汚れの処理に効果的です。圧力損失と熱性能を監視することで、CIP のタイミングがわかります。SHPHE などのデジタル監視により、スマートアイ性能が低下する前に予測します。汚れや繊維質の多い流体には、別の SHPHE プラットフォーム —広い隙間またはTP溶接ユニットの方がより適しています。

コスト面およびライフサイクル全体でのメリットは何ですか?

溶接式熱交換器には安価なガスケットは使用されていませんが、適切な用途であればライフサイクル経済性は非常に魅力的です。ガスケットを取り外すと、消耗品であり、故障や漏れを起こしやすい。そのため、HT-Blocはガスケットの再交換にかかる継続的なコストや、ガスケットの漏れによる予期せぬダウンタイムを回避します。コンパクトなプレート設置面積は、同等のシェルアンドチューブ式ポンプよりも設置コストと設置面積が小さく、高効率により熱移動のためのポンプとエネルギーコストが削減されます。これらの利点の裏には、機械洗浄のために開けることができないというトレードオフがあるため、汚れが低~中程度でCIPが有効な用途に適用する必要があります。10年間の運用で、故障箇所が少なく、ダウンタイムが少なく、設置面積が小さく、高効率であることを考慮すると、HT-Blocは、快適範囲を超えて使用されるガスケット式ポンプや大型のシェルアンドチューブ式ポンプよりも総所有コストが低くなることが多く、そのため、過酷な使用環境のプロセス用途でますます指定されるようになっています。実際には、ガスケットの圧力または温度の上限を超える負荷がかかるものの、頻繁な機械的洗浄を必要としない場合、エンジニアはHT-Blocをデフォルトの第一選択肢として扱うことが増えています。特殊なワイドギャップおよびTPプラットフォームは、真に汚れやすい流体や繊維質の流体に使用され、シェルアンドチューブは、規格や従来の標準化で要求される場合にのみ使用されます。

HT-Blocを他の溶接タイプよりも選ぶべきなのはどのような場合ですか?

SHPHEは複数の溶接プラットフォームを提供しており、流体に適したプラットフォームを選択することは優れたエンジニアリングの一部です。HTブロックは、高圧・高温用途で、汚れが軽度から中程度のものまで対応できる万能型です。TP溶接(シェルアンドプレート)媒体が粒子、高粘度、または繊維を含み、コンパクトパックを汚染する可能性がある場合にユニットが選択され、耐摩耗性の形状とCIPが追加されます。ワイドギャップ溶接このユニットは、目詰まりを防ぐために障害物のない通路が必要な繊維質、高固形分、または結晶性流体用です。PCHE超高圧・小型用途、例えば超臨界二酸化炭素や水素などの用途に対応します。どちらを選ぶかは、まず流体の種類、つまり清浄度、粘度、腐食性、そして圧力と温度によって決まります。ガスケットの許容範囲をわずかに超えるものの、それ以外は良好な挙動を示す用途であれば、HT-Blocは通常、最も費用対効果が高く汎用性の高いソリューションとなります。

サプライヤーを変更することなく顧客をプラットフォーム間で移行できるこの機能は、大きな利点です。プラントの稼働期間中に条件や流体が変化しても、同じエンジニアリングチームがHT-BlocからワイドギャップまたはPCHEへと仕様変更を行うことができ、設計、製造、アフターサービスまでを単一のパートナーが担当することで、認定期間の短縮とサポートの簡素化が実現します。

2005年以来、プレート式熱交換器の専門メーカーとして、シュフェ(上海熱伝達設備有限公司)は、ASME/NB/CE/BV/SGS認証および30以上の特許に裏付けられた、HT-Bloc溶接式、ガスケット式、ワイドギャップ式、ピロープレート式、PCHEユニットをカスタム設計しています。

ガスケット付きの封筒を超えた義務?

SHPHEに圧力、温度、および媒体のデータをお送りいただければ、お客様専用のHT-Blocを設計いたします。

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HT-Blocは、かつてシェルアンドチューブ式熱交換器が必要だった圧力、温度、媒体においても、プレート式熱交換器の効率性とコンパクトさを拡張するために開発されました。ガスケット式ユニットでは負荷が高すぎるものの、プレート式熱交換器の性能は維持したい場合、完全溶接構造のブロックが理想的なソリューションとなることが多く、SHPHEはそれぞれの用途に合わせて設計・製造することで、長寿命で信頼性の高い製品を実現しています。

よくある質問

HT-Bloc溶接プレート式熱交換器とは何ですか?

プレート式熱交換器の高い効率性とコンパクトな設置面積、そしてシェルアンドチューブ式熱交換器の高い耐圧性と耐熱性を兼ね備えたフレームに、完全溶接構造でガスケット不要のプレートパックを組み込んだ製品です。

ガスケット式熱交換器ではなく、溶接式プレート熱交換器を選ぶ理由とは?

圧力(約25バール)、温度(約180℃)、および化学物質の範囲を制限するガスケットを取り除くことで、ガスケットの範囲を超える高圧、高温、および腐食性媒体に対応できるようになるためです。

溶接式プレート式熱交換器はどのように洗浄するのですか?

フレームを開けるのではなく、定置洗浄(CIP)――化学洗浄液を循環させる――を行うことで洗浄を行うため、汚れが軽度から中程度の作業に最適です。

HT-Blocとシェルアンドチューブ、どちらが優れているのか?

HT-Blocは、シェルアンドチューブ式と同様の高圧・高温性能を備えながら、はるかにコンパクトで効率的なプレート設置面積を実現しているため、スペースと効率が重要であり、機械的な洗浄が頻繁に行われない用途において有力な選択肢となります。

HT-Bloc溶接式熱交換器はどのような業界で使用されていますか?

石油・ガス、化学、電力、冶金分野における、ガスケットで保護された範囲を超える高圧、高温、または腐食性媒体での作業。

出典および参考資料:SHPHE製品情報、溶接プレート式熱交換器の一般的な規格。圧力/温度性能は、プレート、溶接部、フレームの設計によって異なります。熱設計担当者にご確認ください。

投稿日時:2026年7月27日
シャンさん プレート式熱交換器設計者
製品設計において23年の経験を持つシャン氏は、プレート式熱交換器の構造設計、製品最適化、および国際規格への準拠を専門としています。彼は、工学的な専門知識と実用的な用途要件を組み合わせることで、信頼性が高く効率的な熱交換器ソリューションの開発に注力しています。
SHPHEは、設計、製造、検査、納品に至るまで、包括的な品質保証システムを備えています。ISO9001、ISO14001、OHSAS18001の認証を取得しており、ASME U認証も保有しています。
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