ステンレス製加熱・冷却タンク
イントロダクション
ステンレス鋼製の加熱冷却タンク（ホット＆コールドタンク、ジャケット付き混合タンク、熟成槽とも呼ばれる）は、食品、乳製品、飲料、医薬品、化学工業において、最も汎用性の高い衛生的なプロセス機器の一つです。液体または半液体の製品を加熱、冷却、温度保持、低温殺菌、あるいは保管中に穏やかに撹拌する必要がある場合に、常に使用される主力容器です。
ステンレス鋼製の加熱冷却タンクは、三重構造（内殻＋ジャケット＋断熱材＋外装）の容器で、加熱または冷却媒体をジャケットを通して循環させることで、内部の製品温度を正確に制御します。通常は攪拌機が内蔵されています。
ステンレス製暖房・冷房タンクとは何ですか？
加熱冷却タンクは、中国の製造業では「冷熱槽」（文字通り「冷熱槽」）または「熟成槽」 （「熟成槽」）として知られており、流動性材料の熱処理用に設計された衛生的なステンレス鋼製容器です。その主な利点は、エネルギー効率、低騒音、耐腐食性、高い生産能力、そして洗浄の容易さ（CIP対応）です。
これは、スラリーや液体の加熱、冷却、保温、滅菌、保管に不可欠な装置であり、特に以下の用途に適しています。
- 牛乳の低温殺菌と保管 （乳製品への典型的な応用例）
- アイスクリームミックスの熟成 （そのため「熟成槽」という名前が付けられている。これはアイスクリーム製造ラインに必ず必要な容器である。）
- シロップ、ジュース、飲料の加熱・冷却
- ソース、乳製品、化粧品用乳化液の調製
同一の容器で加熱、冷却、保持、撹拌ができるため、複数の単機能タンクを置き換えることができ、衛生管理と検証を簡素化できる。
ステンレス製暖房・冷房タンクの仕組み
作動原理は、ジャケットを介した間接的な熱交換です。タンクは内側のシェル（製品接触部）と、それを囲むジャケットで構成されています。加熱または冷却媒体がジャケット内部を循環し、タンク壁を通して製品にエネルギーを伝達します。この際、媒体が製品に直接触れることはありません。
暖房モード
- 蒸気加熱 低圧蒸気（ジャケット作動圧力は通常0.08～0.3MPa）がジャケット内を流れる。これは最も一般的な工業的方法であり、ジャケット温度は最高約138℃に達する。
- 電気暖房 電気ヒーター（または熱油ループ）でジャケットを温めます。蒸気源がない場合に最適です。
- ガス暖房（天然ガス） ジャケットの下にあるバーナー／ガスコンロアセンブリが培地を加熱します。小型の植物によく使用されます。
冷却モード
- 冷水／冷水 ジャケット内を上向きに流れる（圧力なし）ことで製品から熱を奪い、効率的な冷却と温度低下を実現します。
- グリコールまたは冷媒ループ ―精密な低温保持のため。
撹拌– 上部に取り付けられた減速機がライブスリーブカップリングを介してミキシングパドルを駆動し、製品の温度と組成を均一に保ちます。温度計は製品の最低液面まで届くため、タンクがほぼ空の状態でも正確な温度が表示されます。これは、適切な低温殺菌と熟成に不可欠です。
ステンレス製温冷タンクの主要構成要素
各コンポーネントの製造品質を理解することで、サプライヤーを比較するのに役立ちます。標準的なジャケット付き加熱・冷却タンクは、以下の構成要素から成ります。
| # | コンポーネント（EN） | 素材 / 備考 |
|---|---|---|
| 1 | 内側シェル（製品接触部） | ステンレス鋼 SUS304 （または腐食性/医薬品用途にはSUS316L）表面研磨済み |
| 2 | ジャケット（熱転写） | A3炭素鋼または 1Cr18Ni9Ti / SUS304らせん状の補強材、媒体は下から上へ流れる |
| 3 | 断熱層 | ポリウレタンまたはグラスウール；外側の表面は魚の鱗模様にブラッシングされている |
| 4 | 外装材 | SUS304ステンレス鋼板 |
| 5 | 減速機／ギアボックス | ビームブラケットに取り付けられたサイクロイド式ピンホイール遊星減速機。パドルへのライブスリーブカップリングにより、分解と清掃が容易。 |
| 6 | 攪拌パドル | パドル式。CIP洗浄用に取り外し可能。 |
| 7 | 温度計 | 0～100℃；最低培地レベルまで適用可能 |
| 8 | 安全および計装 | 安全弁、圧力計、温度計（基本付属品） |
ステンレス鋼製加熱・冷却タンクの種類
中国の大手メーカーの分類システムを組み合わせると、機器は3つの方法で分類されます。
1. 加熱法
- 蒸気加熱タンク – ボイラー容量のある中規模/大規模プラントに最も効率的です。
- 電気温水タンク 自己完結型であり、蒸気インフラは不要です。
- ガス（天然ガス）暖房タンク – ジャケット下のバーナーアセンブリ。設備投資額の削減。
2. 材料の入口／出口（開放型か閉鎖型か）による分類
- オープンタイプ ・蓋が開いているため、手動での投入や洗浄が容易。バッチ式投与に適している。
- クローズドタイプ 完全密閉型。無菌状態／制御雰囲気およびCIP（定置洗浄）に適している。
3. 構造/頭の形による
- 標準円筒形
- 上下円錐形 ―完全な排水を促進します。
- 上下皿型ヘッド ―耐圧性能と残留物のない洗浄に最適です。
ヒント：乳製品やアイスクリームの熟成には、密閉型で皿型ヘッドを備え、蒸気または電気ジャケット式でCIPスプレーボールを備えたモデルが業界標準となっています。
技術仕様（蒸気加熱式、304ステンレス鋼製）
下記の表は、主要サプライヤーが提供する標準的な蒸気加熱式ジャケット付き撹拌装置（材質：304）の構成を示しています。容量は100Lから5000Lまでです。
| スペック | 100L | 200L | 300L | 600L | 1000L | 2000L | 3000L | 4000L | 5000L |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 暖房面積（㎡） | 0.7 | 1.1 | 1.6 | 2.5 | 4.5 | 7.5 | 8.5 | 10.5 | 13.3 |
| モーター出力（kW） | 0.37 | 0.37 | 0.55 | 0.75 | 1.1 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 2.2 |
| 公称容量（L） | 100 | 200 | 300 | 600 | 1000 | 2000 | 3000 | 4000 | 5000 |
| 入力/出力 DN | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 50 | 50 | 50 | 50 |
すべてのサイズに共通するパラメータ
- 使用温度：ジャケット＜138℃、インナーシェル＜100℃
- 使用圧力：ジャケット 0.08～0.3 MPa、インナーシェル 0.09 MPa
- 試験圧力：0.15 MPa、ジャケット圧力：0.09 MPa
- 撹拌速度： 36回転 標準（オプションで17/32/48/60/82/127/155rpm、または可変周波数/無段階速度制御）
- 壁厚：内側3mm・ジャケット3mm・外装0.6mm
- 断熱材：アスベスト／ポリウレタン／グラスウール
- 基本的な付属品：温度計、安全弁、圧力計
- 容器の種類：大気圧容器またはクラスI圧力容器（設計圧力および媒体による）
寸法参考（300～3000 Lシリーズ）
レイアウトおよびライン統合計画において、300～3000Lの範囲では、以下の直径と高さが一般的です。
| 公称容量（L） | シェル直径（mm） | 殻の高さ（mm） | モーター（kW） |
|---|---|---|---|
| 300 | Φ800 | 600 | 0.55 |
| 400 | Φ800 | 800 | 0.55 |
| 500 | Φ900 | 800 | 0.55 |
| 600 | Φ1000 | 800 | 0.55 |
| 800 | Φ1000 | 1000 | 0.55 |
| 1000 | Φ1000 | 1220 | 0.75 |
| 1500 | Φ1200 | 1220 | 1.5 |
| 2000 | Φ1300 | 1500 | 2.2 |
| 3000 | Φ1600 | 1500 | 3.0 |
※注：30,000リットル以上の容量や特注寸法もご要望に応じて承ります。
材質グレード：304対316L
| 因子 | SUS304 | SUS316、XNUMX、XNUMXL |
|---|---|---|
| 耐食性 | ほとんどの食品・乳製品に最適です | 優れた性能；塩化物や酸に耐性がある |
| 費用 | 低い（標準） | より高い |
| ベスト | 牛乳、ジュース、シロップ、一般的な食品 | 塩辛い、酸っぱい、医薬品のような、高純度 |
| ジャケット／外装 | SUS304またはQ235-B（ジャケット） | SUS304（外装材） |
選定基準：標準的な乳製品、飲料、食品スラリーには304を選択してください。高塩分、酸性、または医薬品グレードの媒体を処理する場合は、内殻を316Lにアップグレードしてください。
業界別のアプリケーション
ステンレス製の冷却・加熱タンクは、まさに業界横断的な製品です。
- 乳製品 – 牛乳の低温殺菌、クリームの加熱、アイスクリームミックスの熟成（熟成槽）、ヨーグルトベースの保管。
- 食料と飲料 シロップの加熱、ジュースの冷却、ソース／乳化液の準備、飲料の混合。
- 製薬・バイオテクノロジー 抽出物、緩衝液、中間体の衛生的な加熱／冷却（316Lが望ましい）。
- 調味料と油 ―調味料の加熱、食用油の混合、および温度制御。
- 化学薬品・顔料 ―樹脂、コーティング剤、顔料スラリーの加熱／混合。
- ワイン＆フルーツワイン – 発酵温度管理 ステンレス製発酵タンク.
加熱混合作業で集中的な乳化が必要な場合は、タンクにコロイドミルを組み合わせて、熱処理後に粒子サイズを微細化してください。
適切なステンレス製暖房・冷房タンクの選び方
見積もりを依頼する際は、製造業者が適切なサイズを選定できるよう、以下のプロセスパラメータを提供してください。
- 材料特性 粘度、酸性度、固形分含有量、腐食性の有無。
- 必要な容量 – 作業容量（例：1000 L）およびバッチ式か連続式か。
- 加熱/冷却媒体 – 蒸気、電気、またはガス。利用可能なユーティリティ仕様。
- 目標温度範囲 例えば、低温殺菌のために85℃まで加熱し、熟成のために4℃まで冷却する。
- 撹拌の必要性 固定36rpmまたは可変速度。
- オープン型 vs. クローズド型 衛生管理／CIP（定置洗浄）の必要性に応じて。
- ヘッド形状 －耐圧性と排水性を確保するためのディッシュ型ヘッド。
- 材料グレード – 標準は304、攻撃性の高いメディア用は316L。
- 認定 – ISO 9001、または市場のニーズに応じて必要なその他の認証。
ジャムやキャラメルなどを作る際に、かき混ぜながら高温加熱する必要がある場合は、ステンレス製のジャケット付きミキシングタンクや電気加熱式のジャケット付きケトルの方が適しているかもしれません。ステンレス製タンクの全製品ラインナップについては、ステンレス製タンクのカテゴリーをご覧ください。
設置、清掃、メンテナンス
- CIP対応 スプレーボールと完全排水設計を備え、バッチ間に自動洗浄サイクルを実行する。
- 毎日 ジャケットの接続部をすすぎ、温度計の読み取り値を確認し、シール部からの漏れがないことを確認する。
- 毎週 撹拌機のカップリング、安全弁の機能、および断熱材の表面を点検する。
- 月額 ジャケットの圧力解放を確認し、ブラケットのボルトを締め、減速機の潤滑状態を確認します。
- 圧力容器の適合性 クラスI圧力容器に分類される場合は、現地の規制に従って試験記録を保管してください。
Wanzhi Machineryから仕入れる理由
Wanzhi Machinery (wz-mach.com) は、ISO 9001 および CE 規格に準拠した衛生的なステンレス鋼製プロセス タンクを製造しており、100 か国以上への輸出実績は 15 年以上に及びます。当社の加熱・冷却タンクは、研磨仕上げの SUS304/SUS316L 内殻、迅速な洗浄を可能にするライブ スリーブ攪拌カップリング付きサイクロイド減速機を備え、100 L から 30,000 L 以上の容量で蒸気、電気、ガス加熱に対応可能です。すべてのユニットは出荷前に工場出荷前検査 (FAT テスト) を実施しています。
よくある質問
A：これらは基本的に同じ種類の装置です。「加熱冷却タンク」（熟成槽）は熱機能に重点を置いているのに対し、「ジャケット付き混合タンク」はジャケットと攪拌機の構造に重点を置いています。ほとんどの装置は、加熱・冷却と混合の両方を1つの容器で行います。
A：はい。ジャケットは加熱用に蒸気または高温媒体を循環させ、冷却用に冷水または冷水を使用します。媒体を切り替えることで、同じ容器で製品の殺菌と冷却・熟成を行うことができます。
A：牛乳、ジュース、シロップ、食品スラリーなどの一般的な用途にはSUS304を使用してください。塩化物腐食のリスクがある塩分濃度の高い媒体、酸性の媒体、または医薬品グレードの媒体にはSUS316Lを選択してください。
A：標準モデルは100L～5000Lの容量で、上記に300L～3000Lの寸法指定シリーズを掲載しています。30,000L以上の特注タンクもご要望に応じて製作可能です。
A：はい。お客様の電力供給状況に応じて、蒸気、電気ヒーター、または天然ガスバーナーアセンブリに対応するジャケットを構成いたします。
A：もちろんです。ステンレス製の加熱冷却タンクは、牛乳の低温殺菌と貯蔵に用いられる定番の容器であり、アイスクリーム製造ラインでは熟成槽として必須です。
お見積もりのご依頼
お客様の材料、容量、加熱媒体、目標温度をお知らせいただければ、当社のエンジニアリングチームがお客様のプロセスに最適なステンレス製加熱冷却タンクを設計いたします。FATテスト、ドキュメント作成、世界各国への配送も承ります。お客様のご要望に合わせたお見積もりをご希望の場合は、Wanzhi Machineryまでお問い合わせください。
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