チューブシートとは

チューブシートは、パイプまたはチューブを受け入れるように設計された穴のパターンで穿孔されたプレート、シート、または隔壁です。 これらのシートは、熱交換器やボイラー内のチューブの支持と隔離、またはフィルター要素の支持に使用されます。 用途に応じて、チューブシートはさまざまな金属または樹脂複合材またはプラスチックでできている場合があります。 シートチューブは、腐食バリアおよび絶縁体として機能する被覆材で覆われている場合があり、またガルバニックアノードが取り付けられている場合があります。 チューブシートは、熱交換用途でペアで使用することも、フィルターのエレメントを支持する場合に単独で使用することもできます。

おそらく、チューブシートの最もよく知られている使用法は、熱交換器とボイラーの支持要素としての使用です。 これらのデバイスは、密閉されたチューブ状のシェルの内側に配置された薄い壁のチューブの密な配置で構成されています。 チューブは、チューブの両端がシートを通過できるように、所定のパターンでドリル加工されたシートによって両端で支持されています。 チューブシートを貫通するチューブの端は拡張されて、所定の位置にロックされ、シールを形成します。

チューブ配列は、チューブシート間に含まれるユニットを形成します。 次に、チューブシートをシェル内のフランジにボルトで固定します。 シェルは各チューブシートを超えて延びており、シールされているため、チューブシートの非チューブ端に2つの閉じたチャンバーが形成されます。 これにより、交換器が、チューブシート間の隔離されたスペースを通過するチューブで結合された2つの独立したエンドチャンバーで構成されます。 加熱された流体は、チューブを介して一方の端部チャンバから他方の端部チャンバに送られ、そこでチューブシート間のキャビティ内の冷たい流体が熱エネルギーを吸収します。

チューブシートの設計は、かなり正確で複雑なプロセスです。 チューブの正確な数を確立する必要があり、チューブのシート表面に均等に広がるように穴のパターンを計算します。 大型の交換機では、正確に計算されたグループまたはバンドルに配置された数千本のチューブが通る場合があります。 最近では、計算を実行するコンピューター支援設計（CAD）ソフトウェアとコンピューター数値制御（CNC）マシンで行われるチューブシートの穴あけによって、シートの設計と生産が大幅に自動化されています。

熱交換器およびボイラーで使用されるチューブシートは、腐食から保護するのにも役立つ断熱層で覆われていることがよくあります。 チューブシートをさびからさらに保護するために、犠牲またはガルバニックアノードをシートの表面に取り付けることもできます。 チューブシートは、カートリッジタイプのフィルターデバイスでも使用され、個々のフィルター要素をサポートします。 それらは、通常、樹脂複合材またはプラスチックで作られ、一般に単一ユニットとして使用されることを除いて、高熱ボイラーの品種と設計が似ています。 最適な性能を確保するためには、チューブシートの設計を慎重に計算する必要がありますが、通常、フィルターアプリケーションに関与するチューブの数は少なくなります。