チラーの熱交換器の再生洗浄のポイントを解説！
チラーや熱交換器は、長期間使用することで冷却水系統にスケールやスライム、錆、スラッジなどが堆積し、徐々に冷却能力が低下していきます。「以前より冷えにくい」「圧力損失が大きくなった」「消費電力が増えた」といった症状が出ている場合、熱交換器内部の汚れが原因となっている可能性があります。
こうした汚れを除去する方法には、大きく分けて「高圧洗浄」と「化学洗浄」があります。高圧洗浄は水流によって汚れを物理的に除去する方法で、やわらかい堆積物や詰まりの除去に有効です。一方、化学洗浄は薬剤を用いて固着したスケールや錆を化学的に溶解するため、水流が届きにくい複雑な流路や、強固に付着した汚れに適しています。
光伸産業では、チラーや熱交換器の状態に応じた化学洗浄による再生洗浄に対応しています。本記事では、高圧洗浄と化学洗浄の違いと使い分け、化学洗浄を検討すべきケース、再生洗浄のメリットについて解説します。
チラー・熱交換器に汚れが蓄積する理由
チラーは、熱交換器を通じて冷却水と対象設備の間で熱をやり取りすることで、設備や製造工程の温度を一定に保つ装置です。
しかし、冷却水にはカルシウムやマグネシウムなどの成分が含まれており、長期間使用するとこれらが析出してスケールとして伝熱面に固着します。また、冷却水系統では微生物が繁殖してスライムが発生したり、配管や母材から錆が発生したりすることもあります。
こうした汚れが熱交換器の伝熱面を覆うと、熱が伝わりにくくなり、冷却効率が低下します。さらに流路が狭くなることで圧力損失が増え、ポンプやチラー本体への負荷が大きくなることもあります。
そのため、冷却能力が低下したからといって、すぐにチラーや熱交換器を交換するのではなく、まず内部の汚れを除去して性能を回復できないか検討することが重要です。
高圧洗浄とは
高圧洗浄は、高圧ポンプで加圧した水を噴射し、水流の力で汚れを物理的に剥離・除去する方法です。
チューブ内部に詰まった堆積物を押し出したり、表面に付着した比較的やわらかいスラッジや汚れを除去したりする用途に適しています。
薬剤を使用せず、比較的短時間で大きな汚れを除去できる点がメリットです。
一方で、高圧水は基本的に水流が直接当たる範囲にしか作用しません。そのため、プレート式熱交換器の狭い流路や複雑な内部形状、水流が届きにくいチューブの奥などでは、十分な洗浄効果を得られない場合があります。
また、スケールのように母材へ強固に固着した汚れは、水圧だけでは除去しきれないケースがあります。
化学洗浄とは
化学洗浄は、酸・アルカリ・専用薬剤などを用いて、スケール、錆、スラッジなどの汚れを化学反応によって溶解・除去する方法です。
高圧洗浄との最大の違いは、薬液が接触する部分全体に作用する点です。
熱交換器内部に薬液を循環させたり、取り外した部品を薬液に浸漬したりすることで、物理的な洗浄では届きにくい細い流路や複雑な形状まで洗浄できます。
特に、カルシウムやマグネシウムなどが硬く固着したスケールは、水流では除去しにくいため、薬剤によって溶解させる化学洗浄が有効です。
ただし、化学洗浄では、熱交換器の材質や汚れの性質に合わせて薬剤を選定する必要があります。薬品の濃度や洗浄時間が適切でなければ、汚れだけでなく母材にも影響を与える可能性があるため、専門的な施工管理が重要です。
高圧洗浄と化学洗浄はどう使い分ける？
高圧洗浄と化学洗浄は、どちらか一方が優れているというものではありません。
比較的やわらかい堆積物や、チューブ内に溜まった大きな汚れを除去する場合には高圧洗浄が適しています。一方、硬く固着したスケールや錆、水流が届きにくい複雑な流路については、化学洗浄の方が効果を発揮しやすくなります。
例えば、高圧洗浄を行ったにもかかわらず冷却性能が回復しない場合、表面の大きな汚れは除去できても、伝熱面に薄く固着したスケールが残っている可能性があります。このような場合には、化学洗浄へ切り替えることで、性能改善につながることがあります。
また、汚れが複合している場合には、高圧洗浄と化学洗浄を併用する方法も有効です。まず高圧洗浄によって大きな堆積物を除去し、その後、残った固着スケールを化学洗浄によって溶解除去することで、より高い洗浄効果を得られます。
このような場合は化学洗浄を検討
チラーや熱交換器の洗浄において、特に化学洗浄を検討したいのが、スケールや錆が硬く固着しているケースです。
また、プレート式熱交換器のように流路が狭く、水流が直接届きにくい構造の場合や、チューブ内部の広い範囲にスケールが薄く付着している場合も、化学洗浄が適しています。
高圧洗浄を実施したにもかかわらず、冷却効率や流量、圧力損失が改善しない場合も、内部に固着した汚れが残っている可能性があります。
さらに、薄い伝熱面に強い水圧を直接当てたくない場合にも、薬剤によって汚れを溶解除去する化学洗浄が選択肢になります。
重要なのは、「洗浄すること」自体ではなく、どのような汚れがどこに付着しているのかを見極め、その状態に適した方法を選ぶことです。
チラー熱交換器は「再生洗浄」で性能回復を図れる
光伸産業では、化学洗浄によるチラー・熱交換器の再生洗浄に対応しています。
再生洗浄とは、単に表面の汚れを落とすだけではありません。長期使用によって熱交換性能が低下した設備からスケールやスラッジを除去し、伝熱面をできる限り本来の状態へ近づけ、再び使用できる状態に整える考え方です。
熱交換器そのものに大きな損傷がなければ、新品に交換せず、洗浄によって冷却効率を回復できる可能性があります。
設備を再利用できれば、更新費用を抑えられるだけでなく、設備寿命の延長にもつながります。また、新品交換や廃棄を減らせるため、資源の有効活用という点でもメリットがあります。
「冷却能力が落ちたから交換する」のではなく、「洗浄によって再生できないか」を検討することは、設備保全における有効な選択肢の一つです。
当社の熱交換器の洗浄・再生事例をご紹介
鉄製熱交換器 内部チューブ化学洗浄
熱交換器の内部チューブを対象とした化学洗浄の事例です。長期使用によりチューブ内部に錆・スケール・スラッジが蓄積し、流路の閉塞や熱交換効率の低下が懸念されたため、分解洗浄のご依頼をいただきました。
まずチューブ束を本体から取り外し、内部の汚染状況を詳細に確認しました。鉄材に適した薬品を選定し、チューブ内への薬品浸透が確実に行われるよう、浸漬方向・時間・濃度を調整しながら処理を進めました。錆やスラッジが強固に固着している箇所については、繰り返し洗浄を行い、母材を傷めることなく汚染物を除去しています。
SUS316 多管式熱交換器 浸漬酸洗い
こちらはSUS316製多管式熱交換器の浸漬酸洗い事例です。管板部および外面全体に付着した酸化皮膜の除去が目的でした。
多管式熱交換器は多数の細管（チューブ）が密集した構造であり、チューブ間に薬品が行き渡りにくいという課題があります。今回は浸漬槽内で製品の向きを変えながら処理することで、細管の隙間にも薬品が十分に浸透するよう対応しました。
SUS熱交換器プレート 浸漬酸洗い
こちらはプレート式熱交換器のプレート部分を浸漬酸洗いした事例です。
プレートの汚れが放置されると熱交換器の熱交換率が悪くなります。浸漬酸洗いを施しプレート再利用することで新たな資源を使用することなく環境に考慮した処理となっています。
光伸産業なら回収・撤去から据え付けまで一貫対応
チラーや熱交換器の再生洗浄では、洗浄作業だけでなく、設備の取り外しや配管の切り離し、運搬、再設置などが必要になることがあります。
光伸産業では、プラント補修工事を手がけるグループ企業・株式会社リライズと連携し、熱交換器の撤去・回収から化学洗浄、洗浄後の据え付けや配管復旧まで一貫して対応できます。
複数の業者へ個別に依頼する必要がないため、工程管理や発注業務の負担を軽減できます。
また、設備を取り外すことが難しい場合には、設置状態のまま薬液を循環させる現地洗浄にも対応可能です。全国への出張洗浄にも対応しています。
「チラーの冷却能力が落ちてきた」「高圧洗浄をしても改善しない」「設備更新の前に再生できるか確認したい」といった場合は、チラー・熱交換器の再生洗浄について光伸産業までご相談ください。
