英語EN
排ガスからの廃熱回収：ボイラーおよび炉用空気予熱器のサイズ選定
プレート式空気予熱器による排ガス廃熱回収方法：熱量の定量化、装置のサイジング、酸露点限界、低温側腐食、投資回収期間。SHPHEによるエンジニアリングガイド。
もっと
チラー用途のプレート式熱交換器は、冷媒と二次流体（通常は水または水とグリコールの混合液）を混合することなく、両者の間で熱を伝達します。この構造は、ガスケットまたは溶接継手で密閉された波形金属板を積み重ねたものです。これらの板によって高温流体と低温流体の流路が交互に形成され、コンパクトな設置面積で効率的な熱交換が可能になります。
一般的なチラー回路では、熱交換器は蒸発器または凝縮器のいずれかの役割を果たします。チラーの蒸発器として使用されるプレート式熱交換器は、冷媒が冷水回路から熱を吸収できるようにします。凝縮器として使用される場合は、冷却塔またはドライクーラーに熱を放出します。プレートの波形によって生じる高い乱流は、シェルアンドチューブ式に比べて熱伝達係数を向上させ、汚れの付着を軽減します。
チラー用途におけるプレート式熱交換器の熱性能は、チラーの成績係数（COP）に直接影響します。適切に設計されたユニットは、温度差（出口冷水温度と冷媒飽和温度の差）を最小限に抑えます。温度差が小さいほど、コンプレッサーの稼働時間が短くなり、エネルギー消費量が削減されます。
効率性に影響を与える主な要因は以下のとおりです。
既存の機器の交換やアップグレードを検討しているエンジニアにとって、アルファ・ラバルやGEAのガスケット付きプレート式熱交換器と互換性のある代替品は、次のようなメーカーから入手できることが多い。シュフェ同社は、無料の熱設計および選定サービスを提供しています。
チラー用途のプレート式熱交換器を選定する際には、正確な運転条件を提示する必要があります。以下の表は、商用および産業用チラーシステムで一般的に見られるパラメータ範囲をまとめたものです。
| パラメータ | 標準範囲 | 注記 |
|---|---|---|
| 冷却能力 | 50kW～5,000kW | 大型ユニットの場合は、複数回の加工や溶接設計が必要となる場合があります。 |
| 冷水流量 | 10～500 m³/h | 熱伝達と侵食のバランスを取るため、流速は0.5～2.5m/sに維持した。 |
| 設計圧力 | 10～30バール | より高い圧力には、溶接または半溶接のプレートパックが必要です。 |
| 設計温度 | -20℃～150℃ | ガスケットは最高温度を制限するが、溶接されたユニットはより高い温度に耐えられる。 |
| 接近温度 | 1℃～5℃ | より密閉性の高い構造はチラーのCOPを向上させるが、表面積を増加させる。 |
| 圧力損失（片側あたり） | 20～80 kPa | ポンプの選定と連携して行う必要があります。 |
冷媒および二次流体との材質適合性を必ず確認してください。アンモニアチラーの場合、腐食を防ぐため、チタンまたはステンレス鋼製のプレートの使用をお勧めします。
チラー用途向けのプレート式熱交換器は、多くの産業分野で使用されています。以下に、最も一般的な使用例と、それぞれに最適な熱交換器の種類を示します。
HVAC中央プラント大規模な商業ビルでは、蒸発器と凝縮器としてガスケット付きプレート式熱交換器を備えた水冷式チラーが使用されています。ガスケット付きユニットは、プレートの交換と清掃が容易です。この用途向けに、CompablocまたはAlfa Lavalのガスケット付きユニットと互換性のある代替品が以下から入手可能です。SHPHEガスケット付きプレート式熱交換器。
工業プロセス冷却化学プラント、データセンター、食品加工施設では、高い信頼性と熱サイクルに対する耐性が求められることがよくあります。HT-BlocやTP溶接設計などの溶接プレート式熱交換器は、ガスケットの故障リスクを排除します。SHPHEは、HT-Bloc溶接プレート式熱交換器高温高圧に耐えられるもの。
熱回収チラー加熱と冷却を同時に行う必要がある場合、チラーの熱回収用プレート式熱交換器は、凝縮器の熱を回収してボイラー給水や給湯の予熱に利用します。広間隔溶接式プレート式熱交換器は、浮遊固形物を含む流体に適しています。
低温用途-10℃以下で動作するチラー（例えば、氷貯蔵システムなど）には、高圧と極低温に耐えることができるため、プリント回路式熱交換器（PCHE）を使用できます。SHPHEは、カスタム設計のPCHEソリューション過酷な条件下での使用を想定しています。
SHPHEは、2005年に設立された上海を拠点とするプレート式熱交換器メーカーで、20カ国以上に製品を輸出しています。ISO9001およびASME U認証を取得しており、一貫した品質と国際規格への準拠を保証しています。製品ラインナップには、HT-Bloc溶接プレート式熱交換器、TP溶接プレート式熱交換器、ワイドギャップ溶接プレート式熱交換器、ガスケット式プレート式熱交換器、PCHE、プレート式空気予熱器、ピロープレートなどがあります。
SHPHEは、エンジニアや購買担当者向けに、無料の熱設計・選定サービスを提供しています。つまり、流量、温度、圧力、媒体といった運転パラメータをご提供いただくだけで、お客様のシステムに完全に適合するチラー用途向けプレート式熱交換器をカスタマイズしてご提供いたします。また、Alfa Laval、Compabloc、GEAの機器と互換性のある交換ユニットもご用意しており、既存設備の改修も容易に行えます。
SHPHEは以下のような特殊製品も製造しています。プレート式空気予熱器そしてピロープレート独自のプロセス要件に対応します。当社のエンジニアリングチームは、お客様のチラーの用途に最適なプレート材質、ガスケットの種類、接続サイズについてアドバイスを提供できます。
1. アンモニアチラーにガスケット付きプレート式熱交換器を使用できますか？
はい、ただし、EPDMやHNBRなどのアンモニア耐性素材で作られたガスケットを使用する必要があります。プレートはステンレス鋼316Lまたはチタン製が推奨されます。高圧アンモニアシステムの場合、溶接式または半溶接式のプレート式熱交換器の方が安全で信頼性が高くなります。
2. チラーの熱交換器が容量不足かどうかを知るにはどうすればよいですか？
一般的な兆候としては、熱交換器全体の圧力損失が大きい、設計上の出口水温に達しない、コンプレッサーのオンオフが頻繁に発生するなどが挙げられます。全負荷時にアプローチ温度が5℃を超える場合は、ユニットのサイズが不足しているか、汚れが付着している可能性があります。メーカーによる熱性能解析で確認できます。
3. チラーで使用されるプレート式熱交換器の一般的な寿命はどのくらいですか？
適切な水処理と定期的な清掃を行えば、ガスケット式プレート熱交換器は15～20年使用できます。溶接式ユニットはガスケットがないため劣化がなく、25年ほど長持ちすることがよくあります。実際の寿命は、水質、運転温度、メンテナンス頻度によって異なります。
4. 既存のチラーシステムにプレート式熱交換器を後付けすることは可能ですか？
はい、既存設備への後付けは一般的です。熱交換器の容量、圧力定格、接続サイズを既存のチラーに合わせる必要があります。SHPHEをはじめとする多くのメーカーは、既存の配管や支持構造と互換性のある交換用製品を提供しています。
5. チラー用プレート式熱交換器において、ろう付け式とガスケット式の違いは何ですか？
ろう付け式プレート式熱交換器は、コンパクトで漏れにくく、小型から中型のチラー（通常200kW未満）に適しています。ただし、分解して洗浄することはできません。ガスケット式ユニットは点検や洗浄のために開けることができるため、大型システムや汚れが付着しやすい用途に適しています。
6. 汚損は、チラー用途のプレート式熱交換器の性能にどのような影響を与えますか？
汚れが付着すると熱抵抗と圧力損失が増加し、熱伝達効率が低下します。チラーシステムでは、わずか0.1mmのスケール層でも冷却能力が10～15%低下する可能性があります。定期的な清掃と適切な水処理が不可欠です。流体に粒子が含まれている場合は、ギャップの広い溶接プレート式熱交換器を使用すると効果的です。
チラー用途に適したプレート式熱交換器を選定するには、正確なプロセスデータが必要です。無料の熱設計とカスタマイズされた見積もりをご希望の場合は、以下の情報をSHPHEエンジニアリングチームまでご提供ください。
これらの詳細情報に基づき、SHPHEは、ガスケット式、溶接式、PCHEなど、チラー用途に最適なプレート式熱交換器を推奨し、システムの効率と信頼性を最大限に高めます。選定プロセスを開始するには、今すぐSHPHEの営業チームにお問い合わせください。
当社は、企業のグローバル展開を支援する包括的な貿易ソリューションを提供します。
工業炉やボイラーの排ガスには、膨大な量の未利用熱エネルギーが含まれています。SHPHEのカスタムプレート式空気予熱器（PAPH）は、この高温排ガスを捕捉し、貴重な廃熱を回収して、燃焼用空気またはプロセスガスに直接伝達するように設計されています。当社のカスタムシステムは、燃焼供給温度を大幅に上昇させることで、燃焼熱力学を最適化し、燃料の大幅な節約を実現するとともに、産業における炭素排出量と排出ガス量を大幅に削減します。過酷な排ガス環境にも耐えるように設計されたSHPHE PAPHシステムは、脱炭素規制への準拠と最大限の熱効率を優先する、現代のエネルギー集約型プラントにとって最適な選択肢です。
高粘度スラリー向けカスタム設計の目詰まり防止ソリューション：SHPHEのワイドギャップ溶接プレート式熱交換器は、深刻な産業汚染を克服するために特別に設計されており、高密度繊維、粗い結晶、または固体懸濁液を含む複雑な媒体を目詰まりなく処理できるように設計されています。各非閉塞チャネルは、流体の正確なレオロジーと粒径に一致するレーザー溶接プレートパックによって計算され形成され、構造的な「デッドゾーン」と媒体の停滞を完全に排除します。非常にコンパクトな垂直構成と汎用性の高い水平構成で利用可能で、当社の垂直設計は、プラントの設置面積を大幅に削減しながら、製品のスループットを妨げず、圧力損失を最小限に抑え、過酷なプロセスループ全体で完璧な連続運転を維持します。
厳しいプロセス要件に対応するカスタム設計。SHPHEでは、単に機器を供給するだけでなく、お客様に合わせた熱ソリューションを設計します。当社のHT-Bloc溶接プレート式熱交換器は、高粘度媒体、極端な温度、厳しい設置スペースなど、お客様の業界特有の課題を克服するために、経験豊富なエンジニアによってカスタム構成されます。
1923年のプレート式熱交換器（PHE）の発明以来、熱技術は標準的な食品加工から高度に複雑な産業オペレーションへと進化を遂げてきました。SHPHEでは、この古典的で汎用性の高い設計をベースに、お客様独自のプロセス流体と熱負荷に合わせた、高度にカスタマイズされた熱伝達ソリューションを提供しています。従来のガスケット式PHEは高い効率性とコンパクトな設置面積を実現していますが、SHPHEはプレートの波形、冶金、シールシステムを最適化し、お客様固有の化学、HVAC、またはエネルギー回収パラメータに対応します。当社がカスタム設計したガスケット式プレート式熱交換器は、優れた拡張性とメンテナンスの容易さを備え、稼働時間、エネルギー回収、長期的な持続可能性が最優先事項となる石油・ガス、冶金、食品加工などの重工業にとって不可欠な資産となっています。
お客様の多様なニーズを満たすために、最も人気のある海外貿易サービス製品をお選びください。
粒子を多く含むスラリー、高粘度シロップ、繊維質のパルプなどを扱う工業プロセスでは、標準的な設備では不十分で、ターゲットを絞った熱管理が求められます。SHPHEでは、TP溶接プレート式熱交換器を設計することで、お客様のプラントにおける深刻な汚れ、詰まり、浸食といった脅威を直接的に克服します。お客様のご要望に合わせた流路形状、耐摩耗性に優れた金属材料、そして統合されたCIP（定置洗浄）システムを組み合わせることで、従来の熱交換器では対応できないような場合でも、完全な生産継続性を実現します。
工業炉やボイラーの排ガスには、膨大な量の未利用熱エネルギーが含まれています。SHPHEのカスタムプレート式空気予熱器（PAPH）は、この高温排ガスを捕捉し、貴重な廃熱を回収して、燃焼用空気またはプロセスガスに直接伝達するように設計されています。当社のカスタムシステムは、燃焼供給温度を大幅に上昇させることで、燃焼熱力学を最適化し、燃料の大幅な節約を実現するとともに、産業における炭素排出量と排出ガス量を大幅に削減します。過酷な排ガス環境にも耐えるように設計されたSHPHE PAPHシステムは、脱炭素規制への準拠と最大限の熱効率を優先する、現代のエネルギー集約型プラントにとって最適な選択肢です。
SHPHEのプリント回路式熱交換器（PCHE）は、マイクロチャネル熱管理におけるパラダイムシフトを象徴する製品であり、世界で最も重要かつ要求の厳しい産業環境向けに綿密に設計されています。超高圧環境における従来のシェルアンドチューブ設計の物理的限界を克服するために開発された当社のカスタムPCHEは、高度な光化学エッチングと固体拡散接合を統合することで、極限のストレス下でも比類のない安全性、熱効率、および完全性を提供します。航空宇宙や原子力発電といった重大なリスクを伴う分野で最初に導入されたPCHE技術は、高密度熱処理に革命をもたらしました。現在、SHPHEはこの画期的な技術を、LNG液化、超臨界CO²発電サイクル、炭化水素処理、高圧水素システムといった主流のエネルギー転換分野にもたらし、プラントがエネルギー回収を最大化し、漏洩ゼロの安全性を確保し、環境負荷を大幅に削減することを可能にします。
ユーザーコメント
実際のお客様からのサービス体験談
マイク
施設保守監督者先四半期に、150トンチラーの古いシェルアンドチューブ式熱交換器をこのプレート式熱交換器に交換しました。温度勾配が明らかに狭くなり、圧力損失も予想より低くなりました。取り付けは簡単で、特別な工具は必要ありませんでした。猛暑の中、24時間365日稼働させていますが、全く問題ありません。価格に見合ったしっかりとした造りです。
サラ
HVACエンジニア中層オフィスビルの改修プロジェクト用にこのユニットを選定しました。コンパクトな設置面積のおかげで、貴重な機械室スペースを節約できました。星5つにしなかった唯一の理由は、ガスケットキットの到着が予定より少し遅れたためですが、熱交換器自体は負荷変動があっても安定した吐出水温を維持しており、非常に優れた性能を発揮します。また購入したいと思います。
トム
工場運営マネージャー食品加工工場で3台のチラーを並列運転しているのですが、最新のチラーループにこのプレート式熱交換器を取り付けました。6ヶ月経ちましたが、漏れも汚れも全くなく、前回の定期メンテナンス時の清掃も非常に簡単でした。チタン製のプレートは、当社の水質を考えると、追加費用を払う価値があります。非常に信頼性の高い機器です。
リアム
冷凍技術者顧客の冷蔵倉庫に設置しました。熱伝達効率は、取り外した古いろう付けプレートよりも明らかに優れています。プレートが交換可能なのも気に入っています。おかげで耐用年数が大幅に延びます。唯一の小さな不満点は、マニュアルのボルト締め付けトルクの仕様が少し曖昧だったことですが、何とか理解できました。今は完璧に動作しています。