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高温耐性透明スパイラル石英管
流体加熱、ガス予熱、紫外線光触媒、高純度材料輸送などのプロセスでは、従来の直管伝熱構造は、伝熱効率が低いか設置面積が大きいために制限されることがよくあります。高温耐性 透明スパイラル石英管は、 高純度石英ガラスの優れた物理的および化学的特性とコンパクトなスパイラル構造を組み合わせたものです。1200℃の高温に耐えることができ、光透過率が90%を超え、化学的に非常に不活性です。同時に、スパイラル形状により、単位長さあたりの熱交換面積が3〜5倍に増加します。プロのカスタムメーカーとして、Luweiya Quartz は、チューブの直径、壁の厚さ、スパイラルの巻き数からピッチやポートの形状に至るまで、完全なパラメーターのパーソナライズされたカスタマイズを提供し、研究室の研究開発や工業規模の大量生産で品質と効率を向上させるのに役立ちます。
よくある質問 (FAQ)
Q1: 直管や金属スパイラル管と比較した石英スパイラル管の主な利点は何ですか?
A: ① 透明で可視: チューブ内の流体の状態、気泡、沈殿物を直接観察できます。 ②耐食性：フッ酸、熱リン酸を除き、他の酸、塩基とは反応しません。 ③純度：金属不純物の総量が20ppm未満であり、金属イオンの溶出がないこと。 ④ 耐熱性：有機ガラスや金属チューブをはるかに上回り、熱膨張が極めて小さい。
Q2：スパイラルチューブは耐圧性がありますか？高温になると変形してしまうのでしょうか？
A： 肉厚が2～4mmの場合、常圧または微正圧（＜0.3MPa）での使用を推奨します。精密焼鈍技術により熱応力を除去し、1000℃での長期運転でもピッチ変化率は0.5%未満で、崩れや歪みがありません。
Q3:最小スパイラル径はどれくらいまで製作可能ですか？周回数に制限はありますか？
A: スパイラルの最小内径は 30mm に達することができ、最大は 300mm です。巻き数は1～30まで可能で、長いチューブを分割してスパイラル接続後に溶接することも可能です。
Q4: 二重らせん構造や可変ピッチ構造をカスタマイズできますか?
A: わかりました。二重らせん (同軸の内側と外側のチューブ、または平行なデュアル チャネル)、円錐らせん、中央の可変ピッチなどの複雑な構成がサポートされており、プロセス スケッチまたはターゲットの熱伝達/混合パラメータのみを提供する必要があります。
透明スパイラル石英管で解決できる核心的な問題は何ですか?
・熱伝達・加熱効率が低い →スパイラル構造により二次流とディーンボルテックスが発生し、直管に比べて2～4倍の熱伝達率を誇ります。
・管路内にはデッドゾーンが多く、清掃が困難です。透明な素材とシームレスなアーク遷移は、溶剤またはブラシを使用して視覚的にクリーニングできます。
- 高温での金属管の腐食/析出 → 石英材料は酸性および酸化性雰囲気において完全に不活性であり、材料の純度には影響を与えません。
-限られた機器スペースのため、スパイラル形状により、非常に小さな体積で長い流路設計が実現され、オーブン、管状炉、または恒温槽内の有効スペースを節約します。
材料グレードと主要パラメータ
SiO 2 純度: ≥ 99%
総金属不純物: (Fe、Al、Ca、Na、K、Li など) ≤ 20 ppm
水酸基含有量 (OH): ≤ 150 ppm
最高使用温度： 1200℃（長期）
熱衝撃安定性： 800℃⇔25℃空気焼入れクラックなし
紫外線可視透過率: ≥ 90% (200-2500nm)
スパイラル構造と性能の利点の分析
1. 熱伝達と混合を強化する
流体が螺旋流路に沿って移動する際に遠心力による二次循環（ディーン渦）が発生し、熱境界層を効果的に破壊します。実験データによると、同じレイノルズ数の下で、螺旋管の対流熱伝達係数は直管の 2.8 ～ 4.2 倍であり、特に高粘度流体または低流量条件に適しています。
2. コンパクトなスペース設計
外径 200 mm で 12 回巻いたスパイラル チューブは、高さわずか約 250 mm でありながら、有効流路長は 6 ～ 8 メートルになります。小型の管状炉、オイルバス、恒温槽に簡単に設置できます。
3. 完全なプロセスの視覚化
石英ガラスの透明な特性により、研究者は以下をリアルタイムで監視できます。
・二相流パターン（スラグ流、環状流、気泡流）
・結晶化または析出の開始位置
-変色反応プロセス
-気泡の生成と合体挙動
4. 化学的不活性および無公害
第三者機関による試験の結果、90℃の王水、濃硫酸、50%NaOH水溶液に72時間浸漬した結果、表面に腐食跡は見られず、溶液中の金属イオンの増加も0.1ppm未満でした。バイオ医薬品や電子グレードの化学薬品の調製などの過酷なシナリオに適しています。
カスタマイズ可能な仕様範囲（任意の組み合わせに対応）
金型費用や最小注文数量の制限なしで、「部品レベル」のサイズのカスタマイズを提供します。
石英管外径： Φ6mm～Φ80mm（従来品）。 Φ80～Φ120mm（スプライス加工が必要）
肉厚: 1.0mm/1.5mm/2.0mm/2.5mm/3.0mm/4.0mm
スパイラル外径： Φ30mm～Φ300mm
ピッチ： 等ピッチ（10mm〜100mm）または可変ピッチ、カスタマイズされた分布
巻き数： 1～30巻き（一体成型） 30 個以上のサークルをドッキング可能
ポート形式： ストレート口、フレア口、フランジ口、グランド口、ねじ継手、フランジ、パゴダ継手
追加構造: 挿入温度測定スリーブ、ジャケット絶縁層、分岐サンプリングポート、ミラーバルジ
お客様の申請事例 (匿名)
事例 1: 生物医学 CDMO 企業における光化学反応器の最適化
-問題: ビタミン D3 の光異性化反応に直管光反応器を使用すると、光路が短くなり、滞留時間が調整できず、変換率はわずか 62% となり、副生成物が多く発生します。
-解決策: 外径Φ10×12mm、螺旋回数15回、ピッチ18mm、UV高透明度石英螺旋管をカスタマイズし、254nm低圧水銀灯の外周に巻き、螺旋流路内を材料が循環します。
-効果: 滞留時間が 30 秒から 7 分に延長され (体積変化なし)、変換率は 89% に増加し、副生成物は 2/3 に減少しました。
事例2：某大学熱工学研究室 超臨界水酸化実験装置
-問題点: オリジナルのステンレス鋼コイルは、500 ℃、25 MPa の超臨界水中で激しい腐食を受けました。 ３回の実験後に漏れが発生し、管内の沈殿物は観察できなかった。
-解決策: 壁厚 3.5 mm、スパイラル外径 150 mm、7 ターン、強化耐圧設計、金属スリーブ シール ジョイントを備えた透明な石英スパイラル チューブを提供します。
-効果: 60 バッチを漏れなく連続運転したところ、NaCl の結晶化の開始位置が視覚的に明確に観察され、それに応じて注水ポイントが最適化されました。
事例 3: 半導体湿式電子化学メーカーによる高純度塩酸調製時のガス吸収
・問題点： 超純水によるHClガスの吸収時、直管吸収塔内での気液接触が不十分なため、出口排ガス中のHCl濃度が800ppmと高濃度となり、無駄があり環境にも優しくありません。
-解決策: 二重らせん石英管アブソーバーの採用 - 内側のらせんがガスを (下向きに) 運び、外側のらせんジャケットが冷却水を運びます。スパイラル遠心力によりチューブ壁の内側に液膜が形成され、吸収力が高まります。
-効果: 吸収効率は 71% から 96.5% に増加し、排ガス HCl は 28ppm に減少しました。
スパイラル石英管をすぐにカスタマイズ
光化学、熱交換、ガス精製、高純度物質の輸送に使用する場合でも、特殊な可変ピッチ、デュアルチャネル、または円錐スパイラル構造が必要な場合でも、当社はそれを実現できます。
今すぐお問い合わせいただき、次のいずれかの情報を提供して計画を開始してください。
必要径、スパイラル外径、巻数/全長
目標の熱交換/混合/反応プロセスパラメータ (温度、流量、材料特性)
手描きのスケッチまたは写真（当社が設計図面に変換します）
ルベールクォーツ は石英管およびその他の石英製品の専門メーカーです。石英管の製造において18年以上の経験があり、石英管およびその他の石英製品の信頼できるパートナーとなります。
ルベールクォーツでは、スパイラル、角、丸などの様々な形状の石英管を切断、曲げ、溶接などの加工により特注で製作することができ、透明石英管、不透明石英管、乳白石英管、赤色石英管などのカラーバリエーションもございます。
