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ガasket付きプレート式熱交換器とブレージング式の違いは？
船舶、産業用、およびHVACシステムでは、最適な熱交換のためにプレート式熱交換器（PHE）に依存していますが、その性能と適用範囲はタイプによって異なります。たとえば、船体用途におけるエンジン冷却や冷凍装置、あるいは淡水製造プロセスにおいてどのPHEが最も適しているか、または効率的であるかを判断するためには、それらの基本的な違いを理解することが役立ちます。ここでは、カスタム熱システムソリューション分野で専門性を持つSMEの視点から、この2種類の設計における主な違いについて説明します。
1. 構造：流体分離におけるガasket対ブレージング
彼らが異なる点は、2つの熱交換流体を分離する方法です。建設用SMEプレート式熱交換器はガスケット式であり、各段ボール状の金属板の間に頑丈で化学的に高い耐性を持つガスケットが取り付けられています。これらのガスケットは板の側面に沿って密閉領域を形成し、流体チャンネルを区切ることで相互汚染を防ぎ、また板の分解を容易にします。ガスケットは海水腐食や海洋環境、熱サイクル、潤滑油および冷却液との接触にも耐えるように製造されています。
一方、SMEのブレージド（はんだ接合）タイプは、完全にガスケットのないプレート式熱交換器です。段ボール状のプレートは焼結結合されるのではなく、高温のはんだ接合プロセスによって互いに接合されています。これによりシート間の恒久的で漏れのない接合が実現され、装置を小型かつコンパクトに仕上げます。また、特に保守アクセスが困難な場所では、フランジ構造の場合にありがちなガスケットの紛失を回避することもできます。
2. 保守性とサービス性：モジュール性 vs. 永久性
構造上の理由から、保守の必要性は大きく異なります。SMEの板式熱交換器（GPHE）は、締め付け用ボルトを緩めることで簡単に分解でき、メンテナンス作業員が個々のプレートやガスケットを点検、清掃または交換できます。これは、定期的な清掃により熱交換効率が向上するため、必然的に汚れが発生する海洋システムにおいて重要です。ガスケットは装置全体を交換することなく個別に交換可能であり、長期的にはコストを抑えることができます。
BPHEは固定設計でブレージングされており、メンテナンス不可です。プレートが損傷したり目詰まりが生じた場合、通常は装置全体を廃棄します。これを最小限に抑えるため、SMEは滑らかなプレート表面を持つBPHEを開発しており、汚染が生じにくく、流体のろ過に関するガイドラインも提供しています。これにより、到達が困難な場所や汚れが付きにくい環境での小規模な淡水冷却など、低メンテナンス用途にさらに適した製品となっています。
3. 使用制限－圧力、温度および流体の適合性。
SMEは極端な条件に対して異なる耐性を持つさまざまなGPHEおよびBPHEを製造しています。GPHEは、船舶用エンジン冷却、潤滑油またはジャケット水冷却、HVACなどの用途に適しています。ガスケットは、流体の化学的性質に応じて選定可能で、圧力スパイクを緩和する役割を果たします。
BPHEは高圧・高温環境での使用を目的としてしっかりとブレージング接合されています。そのため、海洋用途における高圧冷媒システムや、補機用の熱回収装置など、GPHEのガスケットでは使用できないような高圧・高温条件下でも完璧に機能します。さらに、特定の工業用冷却液や高温油など、ガスケットを破損させる可能性のある流体に対しても、ブレージングシールの耐化学性がBPHEの利点に加わります。
また、狭い船舶内空間において極めて重要なフットプリントや重量という観点からも、非常に配慮された設計となっています。SMEのBPHEは、同等の熱交換性能を持つGPHEと比較して、明らかに小型かつ軽量です。ブレージング構造により、船舶上でスペースが限られている場合でも、大型の締付ボルトやガスケットの厚みが必要なくなります。
4. サイズ、重量、および船舶用途への適応性
GPHEはサイズが大きいが、容量面での対応範囲が広い。流体システムの要件に応じて、横並びに積み重ねられたプレートの枚数を必要に応じて増減させることができ、より大きな熱交換能力を実現できる。このモジュール性により、大規模な海水システムにおいてGPHEが自然な選択肢となる。
Sealong Marine Engineering Groupのガスケット式およびブレージング式プレート熱交換器は、サービス性や過酷な運転環境といった特定の海洋分野における問題に対して独自の解決策を提供する。これは、PHEの種類を用途要件に適切にマッチさせることで可能になるものであり、これにより運用者は最適な熱交換効率とシステムの長寿命を実現できる。