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熱交換器で知っておきたいこととは

様々な産業で利用されているものの1つに熱交換器があります。熱交換器とは、温度の高い流体から低い流体へ熱を移動させる機器のことをいい、液体や気体などの流体を用いて効率的にエネルギーを交換することで加熱や冷却を行います。熱交換器は産業用としては、ボイラー、食品や化学薬品製造における冷却行程・加熱工程・冷蔵、半導体製造工程、液晶パネル製造工程、自動車製造工程などに利用されています。日常生活上においても身近な存在であり、例えば、エアコン、冷蔵庫、自動車のラジエーターなどを上げることができます。

熱交換器の種類には大きく、プレート式、シェル&チューブ式、フィンチューブ式の3つがあります。まず、プレート式は、伝熱版となる凹凸にプレスされた金属の板を重ね合わせ、交互に温度差のある流体を流すことで機能を発揮します。また、シェル&チューブ式ではシェルにあたる筒の中に伝導管となる細いチューブが複数入っており、チューブの内側と外側に異なった温度の流体を流すことで熱交換ができる仕組みになっています。フィンチューブは一般的なエアコンに用いられています。

チューブ内に液媒体を流し、チューブ外面と差し込んだ放熱板にガス体を当て熱交換を行う仕組みになっており、特徴として、伝熱管に伝熱板を取り付けることで伝熱面積を増やしている点があります。熱交換器使用では、チューブ内部に付着をするスケール除去をはじめ、メンテナンスが重要な要素となります。定期的にメンテナンスを行うことで、能力回復や異常の早期発見、エネルギーロスの抑制、突発的トラブルを減少させることが可能になります。

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