チラー用途向けプレート式熱交換器によるチラー性能の最適化

チラーシステムにおけるプレート式熱交換器とは何ですか？

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。

プレート式熱交換器は、チラーの効率をどのように向上させるのでしょうか？

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。

• プレートの形状と波形角度 ― シェブロン角度が大きいほど乱流は増加するが、圧力損失も増加する。
• 材質選定 ― 水側にはステンレス鋼316Lが一般的だが、腐食性流体にはチタンまたは合金C-276が必要となる場合がある。
• 流れの配置 ― 向流方式が最も高い熱効率を提供する。
• 適切なサイズ選定 ― サイズが小さすぎると、圧力損失が大きくなり、温度制御が悪くなります。

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。

チラー用途向けプレート式熱交換器を選定する際の主要パラメータ

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。

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。

一般的な用途と推奨ソリューション

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。

チラー用熱交換器にSHPHEを選ぶ理由とは？

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。

よくある質問

チラー用熱交換器の見積もりを依頼する

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。

• 冷水側および冷却水側の流量（m³/hまたはGPM）
• 両ストリームの入口温度と出口温度（℃または°F）
• 設計圧力および許容圧力降下（barまたはpsi）
• 媒体組成（水、グリコール混合物、冷媒の種類）
• 推奨される接続サイズと向き

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。