主要構造

空冷式熱交換器(エアフィンクーラ)の一般的な構造 −Air Cooled Heat Exchanger−

上図は、押込通風式(Forced Draft type)の空冷式熱交換器の一例です。
部品単位で納入し、現地ボルト組立てにて据付・試運転となります。

1)管束

フィンチューブの束で構成されており、この中を被冷却流体(プロセス流体)が流れます。材質は炭素鋼やステンレス鋼などプロセス流体に適した材料を使用しています。

2)架構

管束および駆動機器等を支えるもので、鋼構造設計基準に基づいて設計しております。

3)ファン及び電動機・減速装置

ファン

ファンブレードの材質は基本的にアルミ合金です。低騒音仕様の場合はFRPを使用しています。ファンプレードの角度を調整することによって送風量の加減ができます。
A)可調整ピッチ軸流ファン・・・ファン停止時にブレード角度を変えることにより、送風量を加減することができます。
B)自動可変ピッチ軸流ファン・・・運転中に、被冷却流体出口温度を検出し、コントローラーからの信号空気が、ファンのハブに取付されているダイヤフラムを作動させ、自動的にブレード角度を調節して送風量を加減し、被冷却流体の出口温度を一定に保つことができます。

電動機(モーター)

石油化学プラントでは耐圧防爆仕様のモーターを使用しています。また、インバーターを使用し、回転数制御をすることによって、ファンの回転数制御ができ、送風量の調整も行えます。

減速装置

ファンの回転数は、モーターの回転数に比べて小さいので、減速装置が必要になります。
A)ギヤー式減速装置・・・最も一般的な減速装置で多く使用されています。
B)V-ベルト式減速装置・・・低騒音仕様の場合に使用されます。特にモーター容量が小さい場合に使用されます。

4)ルーバ

管束の上部に取付されるものです。(右写真)
管束に流れる空気の量を制御するために設置します。ルーバーは被冷却流体の凍結防止および被冷却流体の出口温度をコントロールできます。ルーバーにはアクチュエーターが取付されており、空気信号から自動でルーバの開閉を調整できます。

5)スチームヒータ

スチームコイルは管束の下部に取付されるものです。
外気温度が低くなる冬季に管束内の流体が凍結するのを防ぐ目的で設置します。

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タイプ

前述の他に、ファン及び駆動装置を管束の上部に設置したタイプ(吸込通風型:Induced Draft type)もあります。
これらは用途、設置条件により、使い分けられます。

  • 押込通風型〜 Forced Draft type
    管束の下部にファンがあり、空気を管束の下から上へと押し込む構造となります。メンテナンスがしやすく、最も一般的な構造です。
  • 吸込通風型〜 Induced Draft type
    管束の上部にファンが取付され、空気を管束下部から上部へと引き込む構造となります。メンテナンスのし難い構造ですが、ファンによって、管束が保護されるので、雪や雨、太陽熱などの周囲の影響を受けにくい構造です。

押込通風型
Forced Draft type

吸込通風型
Induced Draft type

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