製品情報

多管式熱交換器(シェル&チューブ式熱交換器)

多管式熱交換器(シェル&チューブ式熱交換器)は、文字通りシェルと呼ばれる円筒内に
多数のチューブを配列した最もスタンダードな熱交換器です。
この熱交換器は、流体を選ばず、温度・圧力・使用材質等の設計条件範囲が広く、構造が単純な為、
他の熱交換器と比べて信頼性が極めて高いものと言われております。
ケミカルプラント、石油工業、原子力プラントをはじめ、食品・飲料・医薬等の製造プラント、
またビル、ホテル等の空調分野等あらゆる産業用の熱交換器として最も多く使用されております。

多管式熱交換器(シェル&チューブ式熱交換器)

 

多管式熱交換器(シェル&チューブ式熱交換器)

株式会社シーテックでは、既設器のリプレイスはもとより、データシートから熱収支及び
必要伝熱面積(U値)を算出し、新設機器の設計も行います。
多管式熱交換器は、液体や気体等の流体を問わず、高温から低温、また低圧から高圧まで対応可能で、
加熱・冷却はもちろん凝縮や蒸発にも適用出来ます。
データシートの情報に不明点や不合理があった場合でも、必要に応じお客様とディスカッションを
重ねながら、設計、製作、納入後のアフターケアまでワンストップで行ってまいります。

 

多管式熱交換器は構造的に、以下の三つに大別できます

 

固定管板式 TEMAタイプ:BEM

下図のように、管板(チューブシート)をシェルの両側に溶接にて固定した型式です。
構造が簡単で、安価に製作可能であるため広範囲で使用されるスタンダードタイプです。
シェル両側のボンネットを取り外すとチューブ側内面へのアクセスは可能なので、清掃は容易です。
但し、シェル側へのアクセスは困難であるため、シェル内面及びチューブ外面の機械的清掃は不可となります。

このような構造上の特性を踏まえて、通常シェル側へは、腐食性のない流体、比較的汚れの少ない流体、
部材への固着性の少ない低粘度の流体を流す場合が多くなります。

また、シェルとチューブのメタル温度の差が大きい場合には、シェルに伸縮継手を設置し、熱膨張差を吸収させます。

 

Uチューブ式 TEMAタイプ:BEU

U字管を採用したタイプです。チューブは、片側のみ固定となる為、熱伸びに関してはフリーです。
また、管束が取り外し可能な為、管外の清掃が可能です。

この型式の欠点は、Uチューブの取替えが困難な事、U曲部があるため管内の清掃が困難な事です。
その為に通常は、管側には汚れの少ない流体を用いるように設計致します。

外側のUチューブが内側のUチューブを引き抜く際の障害となるために内側Uチューブのみを
交換する事が出来ません。

 

遊動頭式 フローティングヘッド式 TEMAタイプ:AES

シェル-チャンネル間にボルト締めされた固定管板を一方に、他方の管板をフリーに動くようにした型式です。
シェルとチューブの熱伸びの差は、遊動管板側が移動する事で吸収されます。
管束はシェルから引き出せる構造で、シェル側、チューブ側共に機械的清掃や検査が可能となります。
また、遊動頭も分解・点検可能ですので、使用条件が過酷な場合でも採用されるケースが多くあります。

欠点としては、構造が少し複雑で部品点数も多くなり、価格が固定管板式やUチューブ式と比べて割高となる点です。

対応法規

 

 

経済産業省
ガス事業法
電気事業法
高圧ガス保安法
厚生労働省
第一種圧力容器
第二種圧力容器
小型圧力容器

 

 

コンパクト型多管式熱交換器

弊社のコンパクト型と呼ばれる多管式熱交換器(シェル&チューブ式熱交換器)は、伝熱管に以下の3種類の
細管を採用したタイプとなります。

型式 管外径 肉厚
S6 φ6.0mm 0.5mm or 1.0mm
S8 φ8.0mm 0.5mm or 1.0mm
S10 φ10.0mm 1.0mm
SU※Uチューブタイプ φ8.0mm 0.5mm

材質

SUS304、SUS304L、SUS316,、SUS316L、SUS310S、SUS329J4L、Titanium

特徴

  • 基本的に圧力容器適用範囲外でのご使用となります。
  • 小型・軽量である為、短納期・低価格で製作可能です。
  • ステンレス製或いはチタン製の細管を採用しておりますので、小流量の場合でも管内流速が早まり、境膜伝熱係数が高くなりコンパクトな設計が可能です。
  • 早めの管内流速による自浄作用でスケールの付着を防ぎ長寿命となります。
  • 管板をシェルに直接溶接する構造(TEMA-Nタイプ)としておりますので配管途中に設置する事が
    可能です。

型式表示法

型式表示法

用途

  • 液-液の顕熱加熱、冷却
  • 蒸気による液の加熱
  • 蒸気による空気等のガスの加熱
  • 温水/冷水によるガスの加熱、冷却、凝縮

推奨使用環境

  • 設計温度:450℃以下
  • 設計圧力:0.7MPa(G)以下

※その他、現場環境により使用の可否がございますので、別途ご相談下さい。
※熱膨張差によっては伸縮ベローズを設けます。

S6型

図面

S6型

 

S6型寸法表

型式 伝熱面積m2 A B C D
(シェル外径)
E
(管側フランジ)
F
(シェル側フランジ)
G 重量
(kg)
S6-40A-500L 0.2 600 400 100 φ48.6 40A 25A 110 8
S6-40A-1000L 0.4 1100 900 10
S6-50A-500L 0.4 600 400 100 φ60.5 50A 32A 110 11
S6-50A-1000L 0.8 1100 900 13
S6-65A-500L 0.6 600 400 100 φ76.3 65A 40A 110 15
S6-65A-1000L 1.2 1100 900 19
S6-80A-500L 0.75 600 400 100 φ89.1 80A 50A 120 17
S6-80A-1000L 1.5 1100 900 22
S6-100A-500L 1.4 600 400 100 φ114.3 100A 50A 150 21
S6-100A-1000L 2.9 1100 900 39
S6-125A-500L 2.4 600 400 100 φ139.8 100A 65A 180 30
S6-125A-1000L 4.8 1100 900 41
S6-150A-500L 3.25 600 350 125 φ165.2 150A 80A 210 37
S6-150A-1000L 6.5 1100 850 52
S6-200A-500L 6.0 600 350 140 φ216.3 200A 80A 210 53
S6-200A-1000L 12.0 1100 850 80

S8型

図面

S6型

S8型寸法表

型式 伝熱面積m2 A B C D
(シェル外径)
E
(管側フランジ)
F
(シェル側フランジ)
G 重量
(kg)
S8-40A-1000L 0.25 1100 900 100 φ48.6 40A 25A 110 10
S8-50A-1000L 0.47 1100 900 100 φ60.5 50A 32A 110 13
S8-65A-1000L 0.9 1100 900 100 φ76.3 65A 40A 110 19
S8-80A-1000L 1.38 1100 900 100 φ89.1 80A 50A 120 22
S8-100A-1000L 2.2 1100 900 100 φ114.3 100A 50A 150 29
S8-125A-1000L 3.5 1100 900 100 φ139.8 125A 65A 180 41
S8-150A-1000L 5.0 1100 850 100 φ165.2 150A 80A 210 52
S8-200A-1000L 8.8 1100 850 100 φ216.3 200A 80A 210 79
 

S10型

図面

S6型

 

S10型寸法表

型式 伝熱面積m2 A B C D
(シェル外径)
E
(管側フランジ)
F
(シェル側フランジ)
G 重量
(kg)
S10-50A-1000L 0.4 1100 900 100 φ60.5 50A 32A 110 15
S10-50A-2000L 0.8 2100 1900 21
S10-65A-1000L 0.6 1100 900 100 φ76.3 65A 40A 110 22
S10-65A-2000L 1.2 2100 1900 33
S10-80A-1000L 0.9 1100 900 100 φ89.1 80A 50A 120 25
S10-80A-2000L 1.8 2100 1900 40
S10-100A-1000L 1.8 1100 900 100 φ114.3 100A 50A 150 36
S10-100A-2000L 3.6 2100 1900 60
S10-125A-1000L 2.8 1100 900 100 φ139.8 125A 65A 180 51
S10-125A-2000L 5.6 2100 1900 85
S10-150A-1000L 4.2 1100 850 125 φ165.2 150A 65A 210 69
S10-150A-2000L 8.4 2100 1850 116
S10-200A-1000L 7.5 1130 850 140 φ216.3 200A 80A 210 114
S10-200A-2000L 15.0 2130 1850 193
S10-250A-1000L 11.5 1130 830 150 φ267.4 250A 100A 250 161
S10-250A-2000L 23.0 2130 1830 281
 

SU型

図面

SU型

SU型寸法表

型式 伝熱面積m2 A B C D
(シェル外径)
E F G N-1 N-2 N-3 N-4 重量
kg
SU-80A-1000L 0.68 1194 1074 894 80A(φ89.1) 120 85 130 32A 32A 40A 25A 17
SU-80A-1500L 1.0 1694 1574 1394 80A(φ89.1) 21
SU-100A-1000L 1.3 1229 1089 887 100A(φ114.3) 140 90 150 40A 40A 50A 25A 23
SU-100A-1500L 1.93 1729 1589 1387 100A(φ114.3) 29
SU-125A-1000L 2.36 1249 1099 875 125A(φ139.8) 150 100 160 50A 50A 65A 25A 31
SU-125A-1500L 3.3 1749 1599 1375 125A(φ139.8) 39
SU-150A-1000L 3.2 1271 1111 860 150A(φ165.2) 160 110 180 65A 65A 80A 25A 40
SU-150A-1500L 4.7 1771 1611 1360 150A(φ165.2) 50
SU-200A-1000L 6.6 1315 1145 860 200A(φ216.3) 170 120 210 80A 80A 100A 25A 88
SU-200A-1500L 9.68 1815 1645 1360 200A(φ216.3) 115
 

 

プレートフィンチューブ式熱交換器

伝熱管にフィンと呼ばれる0.2mm~0.3mmの薄板を専用のプレス機にて圧入し取り付けたものです。
エアコン室外機から見える熱交換器もこれに属します。
フィンの取り付けピッチは2mm~3mm程度となりますので、小さなスペースにより多くの伝熱面積を取ることが出来ます。

蒸気や液体をチューブ内に通し、管外は空気等の気体を通す専用の熱交換器です。
液体-気体のような組み合わせで、各々の境膜伝熱係数の差が大の場合に推奨出来る型式です。
これとは、反対に「液体同士」や「気体同士」の熱交換には向いておりません。

またその構造上、シェルやヘッダーが角型となる為にあまり高圧流体、高圧ガスには推奨出来ません。
フィンと伝熱管とは、溶接接合ではないため、高温~低温の繰り返しによる熱影響でフィンの緩みが出る場合があり、使用条件においては注意が必要です。

 

【参考図面】

 

選定上のワンポイントアドバイス

通風エリア寸法の決め方

通過風速が1.5m/sec~4.0m/secにおさまるように決定して下さい。
風速が遅すぎると効率が悪くなり、速すぎるとフィンの片寄り等の懸念があります。

送風機の静圧が決まっている場合は事前にお知らせ頂けましたら、圧損を考慮したうえで選定させて頂きます。

またガス冷却の場合、凝縮が伴う場合にはミストの飛散が生じる為、風速を2.2m/sec以下にして下さい。
設置状況により寸法等の制約があり難しい場合はデミスターを設ける事も可能ですのでお申し付け下さい。

計算例

風量 150N㎥/min
入口空気 0℃
出口空気温度 100℃
エレメント有効長 1000mm
エレメント有効高 900mm
エレメント内平均風速

𝑉=Q÷𝑇/(𝑇+𝑇(𝑎𝑣𝑒))÷(60×A)

𝑉=150÷273/(273+50)÷(60×0.9″)”

 

 =3.3 m/sec

              

推奨使用温度 0℃~450℃ 
推奨使用圧力 0.2MPa(G)程度まで(ガス側)
使用材質 伝熱管サイズ

鋼管 10A

ステンレス鋼管 10A

銅管 φ15.88

伝熱管材質

SGP、STPG370、STB340

SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L

銅管(C1220T)

フィン材質
アルミフィン、鋼フィン、SUSフィン、銅フィン
最大製作可能寸法 エレメント有効長
3000mmまで
エレメント有効段数
40段
※これより大きなサイズも組み合わせによって可能ですのでご相談下さい。
管側流体

飽和蒸気

冷水

ブライン(ナイブラインZ-1等)

熱媒体油(バーレルサーム等)

冷媒ガス

 

 

エロフィンチューブ

エロフィンチューブは伝熱面積を増やすためチューブに帯状の薄い放熱板(フィン)を螺旋状に巻きつけたもので放熱効率を向上させます。チューブとフィンとの密着度がよく伝熱効率がすぐれています。
材質につきましては、鉄、ステンレス、銅、と幅広く製作可能です。下記条件をご指示頂きましたら迅速にお見積もり致します。

  1. 主管材質・全長
  2. フィン材質・巾とピッチ
  3. 両端処理方法(切りっ放し・ネジ・フランジ)・アキ寸法

表にない寸法もお問い合わせ頂きましたら検討させて頂きます。

エロフィンチューブ

エロフィンチューブ製作寸法表

上段:有効面積 ㎡/1m
下段:放熱量 kcal/1m・h  (自然対流式 室内0℃ 蒸気0.1MPaG 飽和温度120℃)

▼画像はクリックで拡大します

エロフィンチューブ製作寸法表

チューブ外径 10A 15A 20A 25A 32A 40A
フィン巾 ピッチ 17.3φ 21.7φ 27.2φ 34φ 42.7φ 48.6φ
6mm 3.2 0.33 0.39 0.48 0.58 0.71 0.80
236.8 284.0 343.1 416.2 509.7 573.1
3.6 0.30 0.36 0.43 0.53 0.64 0.72
214.8 257.9 311.8 378.5 463.8 521.6
4.2 0.26 0.32 0.38 0.47 0.57 0.64
189.7 228.1 276.1 335.4 411.3 462.8
10mm 3.2 0.59 0.69 0.82 0.97 1.17 1.30
425.1 497.2 587.4 698.9 841.6 938.4
3.6 0.53 0.62 0.73 0.87 1.05 1.18
382.2 447.4 529.0 629.8 758.8 846.3
4.2 0.46 0.54 0.64 0.77 0.92 1.03
333.2 390.5 462.2 550.8 664.2 741.1
6.4   0.38 0.45 0.54 0.65 0.73
  273.2 324.5 387.9 469.1 524.1
12mm 4.2 0.58 0.67 0.79 0.93 1.12 1.24
417.8 484.7 568.2 671.5 803.6 893.2
6.4   0.47 0.55 0.65 0.78 0.87
  334.9 394.0 467.1 560.6 624.0
7.9   0.39 0.46 0.55 0.66 0.73
  280.7 330.9 393.0 472.5 526.4
19mm 6.4   0.83 0.95 1.10 1.29 1.41
  595.7 682.0 788.7 925.2 1017.8
8   0.68 0.77 0.90 1.05 1.16
  486.4 557.9 646.3 759.5 836.2
9     0.70 0.81 0.95 1.05
    502.8 583.1 685.8 755.5
11     0.59 0.68 0.80 0.89
    422.5 491.0 578.7 638.2
13     0.51 0.59 0.70 0.77
    367.0 427.3 504.5 556.9
25mm 8     1.11 1.27 1.46 1.60
    799.5 911.0 1053.7 1150.4
9     1.00 1.14 1.32 1.44
    717.5 818.3 947.3 1,034.8
11     0.83 0.95 1.10 1.20
    598.2 683.5 792.6 866.7
13     0.72 0.82 0.95 1.04
    515.7 590.2 685.6 750.2
32mm 8       1.77 2.01 2.18
      1271.2 1448.3 1568.4
9       1.58 1.80 1.95
      1138.5 1298.1 1406.4
11       1.31 1.50 1.63
      945.5 1079.7 1170.7
13       1.13 1.29 1.40
      811.9 928.4 1007.5
チューブ外径 50A 65A 80A 100A 125A 150A
フィン巾 ピッチ 60.5φ 76.3φ 89.1φ 114.3φ 139.8φ 165.2φ
10mm 3.2 1.57          
1133.5          
3.6 1.42          
1022.8          
4.2 1.24          
896.2          
6.4 0.88          
635.2          
12mm 4.2 1.49          
1073.9          
6.4 1.04          
751.8          
7.9 0.88          
635.0          
19mm 6.4 1.67          
1204.6          
8 1.38 1.66        
991.0 1196.5        
9 1.24 1.50        
896.1 1082.7        
11 1.05 1.27 1.45      
758.1 917.3 1046.2      
13 0.92 1.11 1.27      
662.5 802.7 916.3      
25mm 8 1.87 2.23        
1345.6 1604.7        
9 1.68 2.01        
1,211.3 1,445.6        
11 1.41 1.69 1.91 2.35 2.79  
1015.9 1214.1 1374.7 1690.8 2010.6  
13 1.22 1.46 1.66 2.04 2.43  
880.7 1053.9 1194.2 1470.4 1749.9  
32mm 8 2.51 2.96        
1810.7 2132.3        
9 2.26 2.66        
1624.7 1914.6        
11 1.88 2.22 2.49 3.03 3.58 4.12
1354.2 1597.9 1795.3 2183.9 2577.2 2968.9
13 1.62 1.91 2.15 2.62 3.10 3.57
1166.9 1378.6 1550.1 1887.7 2229.3 2569.6

 

 

プレート式熱交換器 ガスーガス

プレート式熱交換器(ガス-ガス)

金属板2枚を成形加工後、溶接にて1組とし、数組から数百組を組み合わせ一体化した熱交換器です。
この金属板をエレメントとして対流伝熱により排ガス等を利用して空気やその他ガスを加熱します。

熱交換させる流体が両方ともに気体の場合は、多管式に比べ非常にコンパクトに設計出来ます。
これにより軽量化が可能となりますので経済性にも優れた熱交換器といえます。

エレメント説明図

エレメント説明図

特徴

  • エレメントは、平板の組み合わせであるため、圧損を低くする事が可能です。
  • ゴミ焼却場や産廃処理施設等、劣悪な環境においてもダストの付着が少なく、またオプションでダスト除去装置等を設置する事によりエレメント流路の目詰まりを解消出来ます。
  • エレメントが腐食等による損傷を受けた場合は、1ブロックごとの交換が可能です。

制作事例

制作事例

制作事例

制作事例

制作事例

設計範囲

ガス温度 MAX750℃ 
最高使用圧力 50kPaG (0.05MPaG) 
使用材質 ステンレス鋼 SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS310S
炭素鋼 SPCC、S-TEN、COR-TEN
ニッケル合金 ハステロイC276
高耐食スーパーステンレス鋼 NAS185N

※通常の設計範囲は上記となりますが、特殊仕様にて範囲外の設計も可能ですので、お問い合わせ下さい。

腐食性ガスによる注意事項

ガス中の硫黄含有量によって熱交換器の寿命が左右されます。
低温腐食では、概ね200℃以下で硫酸露点腐食が起こりますので、材料の選定に関しても 経験豊富な弊社へご相談下さい。

その他腐食性ガスを含む場合には、ダスト対策も必須となります。
腐食性ガスが通過するエレメントのピッチを広く設計することや、メンテナンスハッチや ドレン口を設けコンプレッサーエアーや、高圧水による定期的な洗浄を推奨致しております。
また弊社スタッフの専用機器による清掃・メンテナンスも対応可能ですので、お問い合わせ下さい。

 

 

タンク・コイル式熱交換器

タンク・コイル式熱交換器

タンク・コイル式熱交換器は、タンク内にコイル状にした伝熱管を挿入し容器内と伝熱管内の流体で熱交換を行います。

より伝熱係数を多く取るために攪拌器をとりつけ、容器内の流体を攪拌させる場合もあります。

タンクの形状・大きさによって任意の寸法で設計可能ですのでご相談下さい。

 

 

;