選定方法

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選定方法

いろいろな種類の熱交換器、様々な用途

◆冷却・加熱プロセス

冷凍機・食品製造・化学薬品製造などで冷却や加熱プロセスのために使われます。気化による冷却や熱交換による加熱<冷却は熱交換器の本領発揮と言えるでしょう。

凝縮器 気体が冷却され液体に変わることを凝縮と言います。気体を熱交換によって冷却するとこの現象が起きます。一番ポピュラーなのは、水蒸気を凝縮させ水に変える装置です。
蒸発器 液体を加熱し気体とすることを蒸発と言います。ガスで熱せられたヤカンも立派な蒸発器です。これを熱交換によって行なうのが加熱プロセスです。
冷却塔 屋外の温度よりも高い流体を屋外に通して、自然に熱をもった物質を冷却するのが冷却塔です。地球は巨大な熱交換器そのものと言えるでしょう。
加熱塔 冷却塔とは反対に屋外に設置し、自然に温度の低い物質を加熱するものを加熱塔と言います。
◆ボイラー

ボイラーは、熱交換器ではもっともポピュラーなものと言えるでしょう。以下ではボイラーの中で使われている熱交換器についてご説明します。

給気予熱器 ボイラーの排ガスの熱を使うことで、燃焼に使う空気を暖めます。これによって燃料の消費が大幅に抑えられます。
給水予熱器 ボイラーの排ガスの熱でボイラー供給された水を温めます。やはり水を加熱するための燃料消費が大幅に抑えられます。
水冷壁 水冷壁とは、燃焼室の壁に水の管を配置し、火炎の熱を吸収するものです。壁を保護するだけでなくボイラーの火炎によって熱せられた温水を利用できます。
炉筒

燃焼室の外側全体が炉筒として冷却水を温めるタイプのボイラーです。現在ではあまり見かけません。

煙管 燃焼室の排気ガス管に水管を通すことで、排気熱を使って水を加熱します。排気ガスを再利用する手段としてはもっとも原始的なものでしょう。
過熱器 飽和蒸気をさらに加熱し、熱の高い水蒸気にする装置です。沸騰する温度よりも高い温度となるので、タービンを回すのに適しています。発電機などで使われる装置です。
再熱器 蒸気タービンを回した蒸気を再び加熱をし、水蒸気とし再熱サイクルタービンを回します。二重に水蒸気を回すために燃料効率が非常に良いのが特徴です。発電などに良く使われます。
◆蒸気タービン

ボイル=シャルルの法則により、物質は温度が上がるほどに容積が大きくなることを利用しているのが蒸気タービンです。簡単に言えば水を蒸発させると容積が大きくなりますが、その際の圧力を利用してタービンを回すのが蒸気タービンの原理です。

蒸気発生器 原子炉で使われている装置です。原子炉を循環する一次冷却した熱で二次冷却の軽水を沸騰させ、蒸気タービンを回すための高圧の蒸気を発生させます。
復水器 タービンやシリンダーを動かした水蒸気を冷却し水とする装置です。
◆プロセス空気調和

プロセス空気調和には、送風による熱交換が必要となります。風は温度差によって起きるものですし、冷風も熱風も熱交換によって生じるものだからです。

ファンコイルユニット 暖房や冷房に使われている送風機とエアフィルタに付いています。水と空気によって風を熱風や冷風に変えます。
室内機 暖房や冷房に用いられる送風機とエアフィルタ付きの冷媒と空気によって熱交換器を行なう装置です。
放熱器 水蒸気や高温水を利用することで自然の対流や放射を利用して、冷却を行なう装置です。
放熱パネル 表面積が大きいのが特徴です。自動車のラジエーターをイメージしてもらうとわかりやすいでしょう。熱放射によって熱伝導を行なうもので、床暖房などにも利用されています。
◆換気

換気による燃料などの消費負荷を抑えるために、排気と給気を熱交換によって行ないます。

全熱交換器 排熱とともに湿度を外気と交換するものです。
顕熱交換器 湿気を排出することによって温度を一定に保つために使用されます。
◆船舶・車両用熱交換器

◆船舶・車両用熱交換器

船舶や車両用の熱交換器としては、エンジンのラジエーターや排気管などが挙げられるでしょう。これにより効率良くエンジンの熱を排出したり、この熱を再利用したりするためには、小型で移動しても大丈夫なだけの頑丈さが求められます。

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