ちょっと、そこ！シェルおよび熱交換器のサプライヤーとして、私はこれらの気の利いたデバイスに関するかなりの問題を見てきました。熱交換器は、化学処理から HVAC に至るまで、多くの産業において重要です。それらは 2 つ以上の流体間で熱を伝達しますが、他の機器と同様に問題が発生する可能性があります。このブログでは、シェルと熱交換器のトラブルシューティング方法を説明します。
1. 基本を理解する
トラブルシューティングを開始する前に、シェルと熱交換器がどのように機能するかをしっかりと理解することが非常に重要です。簡単に言うと、シェル（外側）と内側にチューブがあります。一方の流体はチューブを通って流れ、もう一方の流体はシェルを通って流れます。熱は 2 つの流体が通過するときにそれらの間で伝達されます。
2. よくある問題とその発見方法
漏れ
漏れは非常に一般的な問題です。熱交換器の下の水たまりや液面の低下として気づく場合があります。漏れの原因を見つけるには、目視検査を行うことができます。チューブシート、ガスケット、接続部を確認してください。これらの部品に腐食や損傷がある場合、それが原因である可能性があります。
汚れ
汚れ、破片、またはスケールが伝熱面に蓄積すると汚れが発生します。これにより、熱交換器の効率が低下する可能性があります。汚れの兆候には、熱伝達率の低下、圧力損失の増加、または出口流体の温度の変化が含まれます。汚れをチェックするには、圧力計と温度センサーを調べます。圧力損失が大幅に増加した場合、または入口流体と出口流体の間の温度差が減少した場合は、汚れが問題である可能性があります。
振動
過度の振動は時間の経過とともに熱交換器に損傷を与える可能性があります。チューブの故障、接続の緩み、さらには構造上の損傷につながる可能性があります。熱交換器に手を置くか、振動センサーを使用すると振動を感じることができます。異常な振動に気付いた場合は、不均一な流量分布、部品の緩み、または近くの機械などの外部要因が原因である可能性があります。
3. トラブルシューティングの手順
ステップ 1: 流体の流れを確認する
トラブルシューティングを行うときに最初に行うべきことは、液体が適切に流れていることを確認することです。バルブが完全に開いており、詰まっていないことを確認します。流量計を見て、流量が正常範囲内かどうかを確認することもできます。流量が低すぎると、汚れや熱伝達不足などの問題が発生する可能性があります。高すぎると、振動や圧力損失の増加につながる可能性があります。
ステップ 2: ガスケットとシールを検査する
ガスケットとシールは漏れを防ぐために重要な役割を果たします。時間が経つと、磨耗したり、損傷したり、弾力性が失われることがあります。ガスケットに亀裂、裂け、または圧縮の兆候がないか確認します。問題が見つかった場合は、熱交換器に適切なサイズと材質の新しいガスケットと交換してください。
ステップ 3: チューブを検査する
チューブは熱伝達の大部分が発生する場所であるため、定期的にチェックすることが重要です。腐食、侵食、またはチューブの破損の兆候がないかどうかを確認します。超音波検査や渦電流検査などの非破壊検査方法を使用して、チューブの内部欠陥を検出できます。損傷したチューブを見つけた場合は、損傷の程度に応じて、修理するか、プラグを差し込みます。
ステップ 4: 熱交換器を掃除する
汚れが問題の場合は、熱交換器を掃除する必要があります。化学洗浄、機械洗浄、または両方の組み合わせなど、さまざまな洗浄方法が利用可能です。化学洗浄では、洗浄剤を使用してスケールや破片を溶解します。機械的洗浄は、ブラシ、スクレーパー、または高圧ウォーター ジェットを使用して実行できます。熱交換器の損傷を防ぐため、熱交換器をクリーニングするときは必ずメーカーの指示に従ってください。
ステップ 5: フローのバランスを整える
不均一な流れの分布は、振動や熱伝達効率の低下などの問題を引き起こす可能性があります。流量制御バルブを使用して、流体の流れのバランスを保つことができます。熱交換器内のすべてのチューブまたはチャネルの流量が均一になるまでバルブを調整します。
4. さまざまなタイプの熱交換器に対する特別な考慮事項
ピロープレート熱交換器
ピロープレート熱交換器は、コンパクトな設計と高い熱伝達効率で知られています。トラブルシューティングを行うときは、ピロープレート熱交換器、溶接部には特に注意してください。漏れがある場合は、溶接不良が原因である可能性があります。また、流体の流れに影響を与える可能性があるため、プレートに変形の兆候がないか確認してください。
船舶用熱交換器
船舶用熱交換器は船舶やその他の船舶用途で使用されます。塩水などの過酷な環境にさらされると、腐食が発生する可能性があります。トラブルシューティングを行うときは、船舶用熱交換器、チューブとシェルに腐食の兆候がないかどうかを確認します。さらなる損傷を防ぐために、防食コーティングまたは材料を使用する必要がある場合があります。
ステンレス鋼ブレージングプレート熱交換器
ステンレス鋼ブレージングプレート熱交換器は、その耐久性と効率性で人気があります。ただし、液体が適切にろ過されていない場合、詰まりが発生しやすくなります。トラブルシューティングを行うときは、ステンレス鋼ブレージングプレート熱交換器、フィルターを確認し、必要に応じて掃除または交換します。また、ろう付け接合部に故障の兆候がないかどうかも検査してください。
5. 予防保守
トラブルシューティングを回避する最善の方法は、適切な予防保守計画を立てることです。これには、定期的な検査、清掃、摩耗した部品の交換が含まれます。センサーとデータログシステムを使用して、熱交換器のパフォーマンスを監視することも必要です。温度、圧力、流量などの主要なパラメータを常に監視することで、潜在的な問題を早期に検出し、重大な問題に発展する前に修正措置を講じることができます。
6. いつ専門家を呼ぶべきか
場合によっては、トラブルシューティングが少し難しく、専門家の助けが必要になる場合があります。すべてのトラブルシューティング手順を試しても問題を解決できない場合、またはチューブの重大な故障や構造上の問題などの複雑な問題に対処している場合は、専門家に相談することをお勧めします。彼らは、問題を迅速かつ効率的に診断して解決するための専門知識とツールを持っています。
結論
シェルと熱交換器のトラブルシューティングは困難に思えるかもしれませんが、正しい知識とアプローチがあれば、一般的な問題のほとんどを特定して修正できます。基本的なことから始めて、流体の流れを確認し、ガスケットとチューブを検査し、熱交換器を定期的に掃除することを忘れないでください。新しい熱交換器をご検討中の場合、またはメンテナンスのサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。当社は、熱交換器をスムーズかつ効率的に稼働させるお手伝いをします。
シェルおよび熱交換器の購入にご興味がある場合、または当社の製品についてご質問がある場合は、詳細についてお気軽にお問い合わせください。お客様のニーズに合った適切なソリューションを見つけるお手伝いをさせていただきます。
参考文献
- インクロペラ、FP、デウィット、DP (2001)。熱と物質移動の基礎。ワイリー。
- シャー、RK、およびセクリッチ、DP (2003)。熱交換器設計の基礎。ワイリー。