ナレッジベース
要点
圧力損失とは、液体を熱交換器に通すためにポンプが与えなければならない押し出しの力であり、アプローチ温度とは、出ていく液体の温度が相手側の回路の温度にどこまで近づくかを示すものです。アプローチを小さくするには、より大きいか、より負荷の高い熱交換器が必要になります。圧力損失を下げる場合も、通常はより大きな熱交換器が必要になります。そのため、この2つは技術チームと一緒に取り決めます。
プレート式熱交換器の問い合わせや見積には、ほぼ必ず2つの用語が登場します。圧力損失とアプローチ温度です。購入担当の方は、データシートで初めてこれらを目にし、どちらの方向が良いのか判断に迷うことが少なくありません。本ガイドでは、数式や数値を使わずに、それぞれの用語の意味、両者が互いにトレードオフとなる理由、そして購入者がそれらについて何を伝えるべきかを、わかりやすく説明します。
圧力損失とは
液体はプレート間の狭い流路を通して押し込まなければならず、押すたびに抵抗が生じます。圧力損失とは、液体が熱交換器を通過する間に失う圧力のことであり、回路のポンプが補わなければならない仕事です。圧力損失が大きいほど、より大きなポンプが必要になり、プラントが稼働している間、より多くの電力を消費します。
したがって、圧力損失は熱交換器の欠陥ではなく、使用するためのコストです。運転する時間ごとに支払うものですので、後のポンプ選定だけでなく、最初から判断に含めるべきものです。
アプローチ温度とは
アプローチ温度とは、2つの液体の温度がどこまで近づくかを表すものです。アプローチが小さいということは、冷却された液体が、反対側から入ってくる冷却用の液体とほぼ同じ低さの温度で出ていくことを意味します。アプローチが大きいということは、熱交換器がより大きな温度差で良しとしていることを意味します。
屋外のドライクーラーやラジエーターが、暑い日にすでに懸命に働かなければならない場合など、1度でも重要な場面では、小さなアプローチに価値があります。大きなアプローチにすると熱交換器は小さく安価になりますが、その分、プラント側は本来よりも高温で運転することになります。
この2つが互いにトレードオフとなる理由
熱交換器は、プレートを増やすことで小さなアプローチを実現できますが、その場合は伝熱面積が増え、機器が大きくなります。あるいは、液体をより速く流すことでも実現できますが、その場合は圧力損失が上がります。圧力損失を低く抑えるには、液体により多くの余裕を与えればよいのですが、これもやはり機器が大きくなることを意味します。小さなアプローチ、低い圧力損失、小さな熱交換器の3つを同時に満たす設定は存在しません。
適切なバランスは、案件によって異なります。強力なポンプと高価な冷却側を持つプラントであれば、より大きな圧力損失を許容できるかもしれませんが、ポンプが弱いプラントや配管が長いプラントでは許容できないかもしれません。だからこそ、優れた見積では各側について何を前提としたかを明記し、技術チームは既設のポンプについてお尋ねするのです。
サプライヤーに伝えるべきこと
購入者ができる最もシンプルで有用なことは、固定されている条件と柔軟に対応できる条件を示すことです。具体的には、プラントが必要とする温度、既設ポンプが余裕を持って出せる圧力、そしてスペースと予算がより大きな機器を許容するかどうかです。これらがあれば、推測ではなく、実際の回路に合わせて熱交換器を選定できます。
TECS Engineeringはエンジン、発電所、産業用冷却回路向けのプレート式熱交換器ソリューションを設計し納入します。回路の詳細とポンプのデータをお送りいただければ、技術チームがお答えします。
要点
- 圧力損失とは、ポンプが熱交換器内で打ち勝たなければならない抵抗である
- プラントが稼働している間、ポンプの大きさと電力という形で支払い続けることになる
- アプローチ温度とは、2つの液体の温度がどこまで近づくかを示すものである
- 小さなアプローチには、より大きな伝熱面積か、より負荷の高い熱交換器が必要になる
- 小さなアプローチ、低い圧力損失、小型化は、同時には実現できない
- 固定条件と柔軟な条件を示していただければ、それに合わせて機器を選定します
お問い合わせ時にお送りいただきたい情報
- 両側の液体と、移動させる熱量
- プラントが各側で必要とする温度
- 既設ポンプが余裕を持って出せる圧力(わかる場合)
- 機器に使えるスペースと重量
- 効率、大きさ、価格のどれを最も重視するか
- 回路内のドライクーラー、ラジエーター、その他の機器の詳細
よくあるご質問
プレート式熱交換器における圧力損失とは何ですか?
液体が熱交換器を通過する際に失う圧力のことです。回路のポンプがこれを補う必要があるため、ポンプの大きさと運転コストに影響します。
アプローチ温度とは何ですか?
2つの液体の温度がどこまで近づくかを表すものです。アプローチが小さいということは、冷却された液体が、反対側から入ってくる冷却用の液体とほぼ同じ低さの温度で出ていくことを意味します。
圧力損失は低いほど常に良いのですか?
必ずしもそうとは限りません。ポンプのエネルギーは節約できますが、通常はより大きく高価な熱交換器が必要になるため、適切な値は回路と予算によって異なります。
なぜ小さなアプローチはコストが高くなるのですか?
より広い伝熱面積か、より負荷の高い熱交換器が必要になるため、機器が大きくなるか、圧力損失が高くなります。
サプライヤーにはこれらについて何を伝えればよいですか?
固定されている条件と調整できる条件をお伝えください。必要な温度、ポンプが余裕を持って出せる圧力、利用できるスペースなどです。その上で技術チームが、実際の回路に合わせて機器を選定します。
お問い合わせ
熱負荷、流体温度と流量、周囲条件、設置上の制約をお送りください。設計提案にてご回答します。次の方法でもご連絡いただけます： WhatsApp。
