304L 316L ステンレス鋼熱交換器チューブ

熱交換器の基本:

シェルアンドチューブ熱交換器は、熱交換器設計の 1 つのタイプにすぎません。乳製品、醸造、飲料、食品加工、農業、製薬、バイオプロセス、石油、石油化学、パルプと紙、電力とエネルギーなどの高圧アプリケーションおよび市場に適しています。

その名前が示すように、このタイプの熱交換器は、外側の細長いシェル (大きな圧力容器またはハウジング) と、シェル ハウジングの内側に配置された小径のチューブの束で構成されています。1 つのタイプの流体はより小さい直径のチューブを通過し、別の流体はチューブ上を (シェル全体に) 流れて、2 つの流体間で熱を伝達します。チューブのセットはチューブバンドルと呼ばれ、数種類のチューブで構成される場合があります。特定の用途や関係する流体に応じて、円形、縦方向のフィンなどがあります。

シェルとチューブのデザインが異なる場合があります。通常、各チューブの端は、チューブシートの穴を通してプレナムまたはウォーター ボックスに接続されます。チューブは真っ直ぐである場合もあれば、U 字型に曲がっている場合もあり、U チューブと呼ばれます。

チューブの材質の選択は非常に重要です。熱をうまく伝達できるようにするには、チューブの材質が良好な熱伝導率を持っている必要があります。熱はチューブを通って高温側から低温側に伝わるため、チューブの幅によって温度差が生じます。チューブ材料はさまざまな温度で熱膨張が異なる傾向があるため、動作中に熱応力が発生します。これにより、流体自体からの高圧によるストレスが加わります。また、チューブの材質は、腐食などの劣化を最小限に抑えるために、動作条件（温度、圧力、pH など）下で長期間にわたってシェル側とチューブ側の両方の流体と適合する必要があります。これらすべての要件には、強力で熱伝導性があり、耐食性のある高品質のチューブ材料を慎重に選択する必要があります。熱交換器チューブの製造に使用される代表的な金属には、炭素鋼、ステンレス鋼 (オーステナイト系、二相鋼、フェライト系、析出硬化性、マルテンサイト系)、アルミニウム、銅合金、非鉄銅合金、インコネル、ニッケル、ハステロイ、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、チタン。