お問い合わせ

プレート式熱交換器の更新によるエネルギー効率の向上

2026-05-17 14:44:32

20年間の実績:SMEグループは、過去20年以上にわたり、船舶のエネルギー効率を最適化し、運用コストを削減することを目的とした、最新の改造(リトロフィット)、保守、修理、改修サービスを専門としています。その中でも、特にご提案したい省エネ改造の一つが、従来型のシェル&チューブ熱交換器(旧式・大型)を、省スペースで高性能なプレート式熱交換器(PHE)に置き換えることです。SMEでは、ISO 9001/14001/45001に準拠した当社のエンジニアリング技術とプロセスを活かし、PHEの改造・設置による大幅なコスト削減効果をご説明します。

優れた熱伝達性能と低い接近温度差

熱交換器の構造として、板式熱交換器は、船舶の運航や海水利用など比較的低温域での使用条件下において、管殻型に比べて熱伝達係数(HTC)が高いため、より高い熱効率を実現します。このような条件を活用することで、板式熱交換器(PHE)は単位面積あたりの十分な熱交換性能を確保でき、熱性能を向上させます。また、PHEでは最小接近温度を4~7℃まで低減可能ですが、管殻型では少なくとも10℃が必要です。この特長により、ジャケット冷却水や潤滑油冷却系などの回収熱量を大幅に増加させることができ、冬季における船内暖房用の補助エネルギー消費量をさらに削減できます。したがって、あらゆる船舶用途においてPHEを採用することで、環境条件の変化に対しても安定した性能を維持できます。

大幅な改造費用の削減と短期間での投資回収

PHEの改造にかかる初期費用は、古いシェル&チューブ式熱交換器の交換と比較して比較的安価であることは珍しくありませんが、その総合的なメリットは大幅に高くなります。業界全体での評価によると、従来の非効率なシェル&チューブ式熱交換器を、小型・軽量・コンパクトなPHEに交換することで、設置工事に要する時間やコストなどにおいて59%の削減が実現でき、投資回収期間は最短で3.1年となります。これは、通常の交換方法と比べて回収期間が42%に短縮されることを意味します。SMEのエンジニアによる適切な技術アドバイスにより、エネルギー削減効果、ポンプ動力の削減(低圧力損失)、保守点検周期の延長といった要素を踏まえた、各機器ごとの正確な費用対効果分析報告書の作成が可能です。

汚れの付着抑制・保守負荷の低減・使用寿命の延長

すべての海洋用熱交換器は、長期間にわたって海水との接触、生物付着(バイオフーリング)、スケール付着、および粒子の付着といった課題に直面します。従来のシェル&チューブ型と比較して乱流が少なく、プレート表面が滑らかな板式熱交換器(PHE)は、汚損に対する耐性が優れています。汚損が進行し、堆積と除去が釣り合う「定常汚損状態」においても、PHEは絶対的な熱抵抗値が大幅に低く、長期間にわたり高い効率を維持できます。さらに、PHEは船上での保守が非常に容易で、プレートパック全体を簡単に取り外して洗浄でき、必要に応じて単一のプレートを交換することも可能です。SMEが実施するすべての改造工事には、12か月間の保証が適用され、継続的な信頼性ある運用を保証するとともに、短期間のサプライヤー選定に伴う顧客の懸念を解消します。

脱炭素化および排出削減目標の支援

これらの板式熱交換器(PHE)の改造によって得られるエネルギー削減効果は、直接的に二酸化炭素(CO₂)排出量の削減につながっています。PHEを採用することで回収熱量が増加し、補助ボイラーおよびチラーへの依存が低減され、全体のCO₂排出量が削減されます。また、PHEをリッチ/リーン流体間の交差熱交換器として適用した場合、シェル&チューブ型熱交換器と比較して、CO₂回収プロセスにおける回避可能なCO₂排出コストが最大16%削減されることが実証されています。国際海事機関(IMO)は、2050年までに「ネットゼロ」達成という明確かつ野心的な目標を掲げており、その実現に向けたあらゆる貢献が重要です。SME社のPHE改造ソリューションは、冷却用途、燃料システムの条件整備、廃熱回収など多様な場面で活用されており、これらすべてが世界規模の脱炭素戦略に基づいて導入されています。同時に、高いコストパフォーマンスを実現しています。

結論:スマートな改造には、SMEと連携を

PHE(電力供給装置)の設置は、船舶の岸壁電源設備をアップグレードする際に、最もコスト効率が高く、導入が容易な解決策です。ISO規格に準拠し、ANAB/IAF/UKAS認定を取得しており、20年以上にわたる海洋エンジニアリング実績を持つSMEグループは、PHEのリトロフィットに向けたワンストップソリューションを提供します。初期の工学調査から、完全な設置、および必要な試運転までのすべての工程を、世界中の造船所において最小限の負担で完了できます。24時間365日対応可能なエンジニアが100名以上——中国本土を含む——全球で待機しています。サービスには12か月間の保証が含まれており、お客様のリスク低減と満足度向上をサポートします。