熱交換器用ステンレス鋼管束 ASME SA213 / SA312 / SA249 / SA269

チューブバンドルは、産業用途で最も一般的に使用される熱交換器の一種であるシェル＆チューブ熱交換器の重要な構成要素です。チューブバンドルは、一方の流体が流れる一連のチューブで構成され、もう一方の流体はチューブの周り（シェル側）を流れて、両方の流体間の熱伝達を促進します。

• チューブ:

  主要な熱伝達面。用途に応じて、銅、ステンレス鋼、チタン、炭素鋼などの熱伝導率の高い材料で作られています。

• チューブシート:

  チューブを所定の位置に保持する平坦なプレート。チューブは、チューブシートに溶接、拡張、または圧延されて漏れのないシールを作成します。チューブシートは、シェル側とチューブ側の流体を分離します。

• バッフル:

  シェル側流体のチューブバンドル全体への流れを指示するプレートまたはロッド。乱流を発生させ、停滞領域を防ぐことで熱伝達効率を向上させます。一般的なタイプには、セグメンタル、ヘリカル、ロッドバッフルがあります。

• スペーサーまたはサポートプレート:

  チューブの整列と間隔を維持するために使用されます。運転中のチューブの振動や損傷を防ぎます。

• タイロッドとスペーサー:

  バッフルとチューブバンドルを一緒に保持します。構造的完全性を確保します。

• エンドキャップまたはチャンネル:

  チューブバンドルの端に配置されます。チューブ側流体をチューブに出入りさせます。

• チューブ径と厚さ:

  小径は熱伝達効率を高めますが、圧力損失が高くなる可能性があります。厚いチューブは高圧用途に使用されます。

• チューブレイアウト:

  チューブは、三角形、正方形、または回転正方形のパターンで配置できます。三角形のレイアウトは熱伝達効率が高いですが、正方形のレイアウトは清掃が容易です。

• チューブ長と本数:

  長いチューブは熱伝達面積を増やしますが、より多くのスペースが必要になる場合があります。チューブの本数は、必要な熱伝達率と流量によって異なります。

• 材料選択:

  材料は、腐食やファウリングを避けるために、処理される流体と互換性がある必要があります。一般的な材料には、ステンレス鋼、銅合金、チタン、ニッケル合金などがあります。

• バッフル設計:

  バッフルの間隔とタイプは、熱伝達効率と圧力損失に影響します。セグメンタルバッフルが最も一般的ですが、ヘリカルバッフルは圧力損失と振動を低減できます。

• 熱膨張:

  応力と故障を避けるために、チューブとシェル間の熱膨張の差を考慮する必要があります。Uチューブまたはフローティングヘッド設計は、膨張に対応するために使用されます。

• 固定チューブシートバンドル:

  チューブは両端でチューブシートに固定されています。シンプルで費用対効果が高いですが、シェル側とチューブ側の温度差が大きい場合は対応できません。

• Uチューブバンドル:

  チューブはU字型に曲げられており、熱膨張に対応できます。温度差が大きい用途に適しています。

• フローティングヘッドバンドル:

  チューブバンドルの片端は自由に移動でき、熱膨張に対応できます。高温および高圧用途に最適です。

• プルスルーフローティングヘッドバンドル:

  フローティングヘッド設計に似ていますが、チューブバンドル全体を取り外してメンテナンスを行うことができます。

• 発電所:

  タービンからの蒸気を凝縮します。

• 石油・ガス:

  製油所での炭化水素の加熱または冷却。

• 化学処理:

  反応器および蒸留塔での熱交換。

• HVACシステム:

  チラーおよびコンデンサー。

• 食品・飲料:

  低温殺菌および滅菌プロセス。

• 高い熱伝達効率。
• 高圧および高温に対応できます。
• 適切なメンテナンスを行えば、耐久性があり長持ちします。
• 幅広い流体および用途に適しています。

• 物理的なサイズと重量が大きい。
• 他の一部の熱交換器タイプと比較して初期コストが高い。
• ファウリングや腐食を防ぐために定期的なメンテナンスが必要です。

• ファウリング:

  チューブ表面の堆積物は熱伝達効率を低下させます。定期的な清掃（機械的または化学的）が必要です。

• 腐食:

  材料選択と保護コーティングは腐食を防ぐのに役立ちます。ピッティングや亀裂がないか定期的に検査してください。

• 振動:

  バッフルの間隔や流量が不適切だと、チューブの振動や故障を引き起こす可能性があります。適切な設計と操作を確認してください。