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化学メーカー在籍のエンジニアが熱交換器を担当したとき(2)調達

 熱交換器の設計が完了したら、製作メーカーに見積を依頼することとなります。一般的にはデータシートを作成必要です。熱交換器の外形図と、設計条件などを記載したシートを作成し、見積をお願いします。データシート作成のご依頼があれば何でも引き受けますので、よろしくお願いします。1.データシート作成 熱交換器の設計条件を記載します。設計圧力・設計温度、パス数、チューブ径、チューブ配列、ノズル数、ノズルサイズ、フランジレーティング、伸縮継ぎ手の有無、腐れ代、リフティングラグなので付属品有無、ガスケット予備高圧ガスや一圧などの法的な設計要件などなど、ユーザー側の要件を漏れなく記載することが重要です。 合わせて、機器の外形図、チューブ長さ、チャネルカバーサイズ、ノズルの位置やオリエンテーション、邪魔板枚数やピッチ、サドルの位置、ベースプレートの長孔指示やアースラグなど記載しておく必要があります。 仕様書を作成する上でデータシートは非常に重要な書類となります。2.法的要件 熱交換器は日本の法律上、高圧ガスに該当するのか、一圧になるのか二圧なのか、ノンコードで問題ないのか、法的要件の見極めが難しい機器の一つとなります。最終的には官庁関係にヒアリングする必要ありますが、法的要件をマイルドにするアドバイスをさせて頂くこと可能ですので、ご相談頂ければと思います。法的要件を誤って発注してしまうと、後々大問題となりますので、注意必要です。高圧ガス機器および圧力容器は認定工場で製作必要なので、ノンコードに比べて割高となります。また、設置後の完成検査や落成検査、定期的な法的検査を受ける必要があり、コストと労力がか
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化学メーカー在籍のエンジニアが熱交換器を担当したとき(1)設計

化学メーカーにとっては欠かせない熱交換器。反応させる前のプロセス温度を上げる場合、冷やす場合、液体を蒸発させる場合、蒸発させた蒸気を回収するための凝縮器など熱交換器は色々な場面で使用されます。このシリーズでは熱交換器について徒然なるままに書いていきたいと思います。1.型式 熱交換器には本当にいろいろなタイプがあり、目的に合わせて適切なタイプを選定するのが設計者の腕の見せ所となります。最も一般的なシェル&チューブ式、スパイラル式、プレート式、それぞれ中でもタイプが分かれてます。日本では高圧ガス保安法,一圧・二圧などの圧力容器などの法的要件で選択肢が決まる場合がありますのでまず法的要件の調査が必要です。シェル&チューブはチャンネルカバー(チューブを挟んでいるカバー)が開放できるので、法的検査が可能ですが、他のタイプは溶接タイプがあるので、検査できないと運転後の定期検査が困難なため、事前調査が不可欠です。導入後に困らないようにしておきましょう。 シェル&チューブ(S&T)は単位操作的には伝熱になるので、伝熱を抑えておくと理論通りに設計・解析できます。チューブ側はパス数(何往復させるか)の選択ができます。パス数の設定については、一般書物が有用ですが、設計部分で説明します。チャンネルカバーとチューブ管板のガスケットは金属ガスケットを用いる事ができ、熱応力を緩和できる措置がとれるため、最も汎用性があるタイプとなります。 スパイラル熱交は渦巻タイプです。シェル&チューブよりU値(総括伝熱係数)が高くとれるため、効率が良いタイプです。上蓋・下蓋が開放でき
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