適切な熱交換器の選び方
熱交換器の選択は、製品とプロセスの性質によって異なります。製品の粘度が高いか低いか。粒子または繊維が含まれているかどうか。澱粉か塩か、などの性質です。
これらの要因はすべて製品の複雑さに影響し、それゆえ、どのようなタイプの熱交換器が製品の品質と生産プロセスに最適かにも影響します。
熱交換器には、大きくプレート式、チューブ式、かきとり式の 3 つのタイプがあります。それぞれに仕様と製品適合性が異なります。
「製品に最適な熱交換器のタイプは、多くの異なる要因によって決まります」と、テトラパックの熱伝達アプリケーションのスペシャリスト、Inge Kristensson は述べています。
「ヨーグルトメーカーで、期待を下回る製品品質に悩んでいるとしましょう。私は最初に次のことを質問します。熱交換器はヨーグルト用に設計されていますか？ 答えが“いいえ”なら、品質問題の原因はそれです。
もう1つの重要な要素は、どれだけの製品を生産し、どぐらいの量の熱交換モジュールを使用するかです。1 日 100 リットルでしょうか？それとも 1 時間 10,000 リットルでしょうか？ 実際のニーズに合ったサイズと種類の熱交換器である必要があります。
バッチサイズが重要
小さなバッチを数多く実行するメーカーはしばしば、エネルギー消費よりも製品のロスを重視して小型の熱交換器を利用します。大規模生産の場合、たいていその逆でが、長時間の稼働時間と低エネルギー消費を重視します。
1 つのアドバイスは、実際の製品に対してどの熱交換器が最適であるか自分は分かっていると仮定しないことです。もっとうまくスイートスポットを捉えられる代替案があるかもしれません。
非常に粘性の高い流体を加工処理するお客様は、単純に、粘性の高い流体をチューブで処理する必要があるという一般的な思い込みがあることから、チューブ式の熱交換器を希望することがあります。場合によって、それは最良のアイデアではなく、代わりにプレート式熱交換器、またはプレートとチューブの組み合わせを購入した方がよいと伝えることがあります。
これは、チューブ式と比較して、プレート式熱交換器の熱伝達効率が高いため、一方の側から他方の側への熱伝達が容易であるためです。このことは、粘性の流体の加工処理で特に顕著です。
もう 1 つの重要な点はコストです。熱交換器はエネルギーを大量に消費することがあり、通常、機器のライフタイムにわたる電気代は投資コストよりもはるかに大きくなります。このため、製造上のニーズを満たすのと同時にエネルギー効率の良い熱交換器を見つけることは意味のあることです。
初期投資コストではなく、熱交換器の耐用年数全体にわたる総所有コストを重視することで、多くのコストを節約できます。通常、総所有コストを削減するには、ハードウェアへの投資を少し増やした方が得策です。現在の会計年度を超えて、3 年から 4 年にわたる熱交換器の総運用コストを測定するのが賢明です。
最も安価なモデルではなく、エネルギー効率の高い熱交換器への投資に対するペイバックは非常に迅速であり、多くの場合 1 年未満です。
Kristensson は、「今日の多くのメーカー同様、生産量が大きく運転時間が長時間であるなら、初期投資コストは高くなりますが、総所有コストは低くなるので、間違いなくその価値はあります」と語っています。
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