管状熱交換器における大きな温度差によるストレスを回避する方法

チューブおよびチューブ熱交換器における重大な温度ストレスを回避するために、次の対策を講じることができます。
1. 適切な材料の選択：温度差応力の影響を軽減するために、熱膨張係数の小さい材料を選択して装置を製造します。
2. 構造設計の最適化：機器の構造設計では、温度差応力の影響を考慮し、バッフルの追加、流量の変更などの対策を講じて温度差応力の発生を抑える必要があります。
3. チューブ束の適切な配置：チューブ束を適切に配置することで、温度差応力の影響を軽減できます。たとえば、チューブ束を複数のグループに分割し、各グループ間に対応するスペースを設けることで、温度変化時のチューブ束間の相互制約を軽減します。
4. 伸縮継手の設置：管状熱交換器のシェルに伸縮継手を設置すると、管束とシェル間の温度差応力を吸収し、温度差応力の影響を軽減できます。
5. フローティング構造の採用：フローティング構造を採用することで、管束とシェル間の温度差による応力を解消できます。例えば、管束とシェルの接続をフローティング接続に変更すると、管束がシェル内で自由に移動できるようになり、熱応力の発生を回避できます。
6. 断熱対策の強化：機器の断熱対策を強化することで、内壁と外壁の温度差が小さくなり、温度ストレスの影響を軽減できます。
要約すると、管式熱交換器における著しい温度ストレスを回避するには、適切な材料の選択、構造設計の最適化、管束の合理的な配置、伸縮継手の設置、浮体構造の採用、断熱対策の強化など、さまざまな側面からの総合的な考慮が必要です。