Stratistics MRC에 따르면, 세계 쉘 및 튜브형 열교환기 시장은 2024년 101억 달러 규모이며, 예측 기간 동안 연평균 6.4% 성장하여 2030년에는 147억 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
쉘 및 튜브형 열교환기는 두 유체 사이의 열을 전달하기 위해 산업 공정에서 사용되는 일반적인 유형의 열교환기입니다. 일련의 튜브로 구성되어 있으며, 한 유체는 튜브 내부로 흐르고 다른 유체는 튜브 외부로 흐릅니다. 열은 튜브 벽을 통해 전달됩니다. 기본 구조에는 원통형 쉘, 튜브 번들, 튜브 시트 및 배플이 포함됩니다. 튜브 번들은 작은 직경의 튜브로 구성되어 열 전달 표면적을 증가시킵니다.
산업계 전반의 에너지 효율에 대한 중요성 증대
에너지 사용량과 운영 비용을 절감하고자 하는 산업계에서는 에너지 효율이 높은 기술에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 쉘 및 튜브형 열교환기는 열 전달이 우수하여 적절하게 유지 관리 및 운영할 경우 에너지 비용을 최대 30%까지 절감할 수 있기 때문에 권장되고 있습니다. 또한, 기업들은 지속가능성 목표와 환경적 요구사항에 집중하고 있으며, 폐열 회수 시스템을 사용하여 탄소발자국을 줄이는 데 도움이 되는 쉘 및 튜브형 열교환기와 같은 에너지 효율적인 기술의 사용이 증가하고 있습니다.
구입 및 설치 초기 비용
쉘 및 튜브형 열교환기에 필요한 막대한 초기 자본 지출은 중소기업(SME)에게는 예산상의 제약으로 인해 부담스러울 수 있습니다. 이 때문에 중소기업은 더 낮은 비용의 옵션을 선택하게 되고, 이는 시장 확대에 제한이 될 수 있습니다. 또한, 이러한 시스템은 지속적인 유지보수가 필요하기 때문에 총소유비용이 높아질 수 있습니다. 이러한 비용은 특히 자금이 부족한 저개발 국가에서는 구매자의 발길을 돌리게 할 수 있습니다.
재생에너지의 부상
집광형 태양광, 지열, 바이오매스 등 재생에너지 공정은 내구성과 효율성으로 인해 열 관리가 점점 더 중요해지고 있습니다. 이러한 분야의 고온 및 고압 응용 분야는 쉘 및 튜브형 열교환기에 가장 적합합니다. 또한, 발전 사이클에서 열교환기의 중요성은 지열 및 바이오매스 응용 분야가 확대되면서 시장 성장을 촉진하고 있습니다.
열전달 표면에 침전물이 쌓이는 것
먼지는 열저항으로 인한 열전달 효율 저하로 이어져 온도 교환을 위해 높은 에너지 투입을 필요로 합니다. 그 결과 운영 비용과 에너지 소비가 증가하여 시설의 유틸리티 비용과 시스템 효율에 영향을 미칩니다. 또한 발포는 유지보수 빈도를 증가시켜 예기치 않은 다운 타임과 생산성 저하를 초래합니다. 인건비 및 장비를 포함한 유지보수 활동에 따른 지출은 수익성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
COVID-19의 영향
COVID-19는 쉘 및 튜브형 열교환기 시장에 큰 영향을 미쳐 공급망 혼란과 제조 지연을 일으켰습니다. 산업 활동 감소와 세계 경제 둔화로 인해 석유 및 가스를 중심으로 다양한 산업에서 수요가 감소했습니다. 그러나 화학, 제약, 식품 및 음료와 같은 부문이 새로운 안전 및 효율성 요구 사항에 적응함에 따라 점진적인 회복이 계속되었습니다. 또한 에너지 효율적이고 지속가능한 기술에 대한 관심이 높아지면서 수요가 증가하기 시작했으며, 이는 팬데믹 이후 시장의 안정화와 완만한 성장을 촉진하고 있습니다.
예측 기간 동안 고정식 튜브 시트 부문이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다.
고정형 튜브 시트 설계는 플로팅 헤드 설계에 비해 움직이는 부품이 적어 견고하고 경제적이기 때문에 예측 기간 동안 고정형 튜브 시트 분야가 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이러한 비용 효율성은 화학 처리, 석유 및 가스, 발전 등 장기적인 내구성이 우선시되는 산업에서 매력적입니다. 이러한 열교환기에 대한 시장 수요는 기업이 낮은 유지보수 비용으로 예산에 맞는 신뢰할 수 있는 장비를 원할 때 증가합니다.
예측 기간 동안 스테인리스 스틸 부문이 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.
예측 기간 동안 스테인리스 스틸 부문은 가장 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 스테인리스 스틸은 내식성이 뛰어나 장비의 수명이 길고 유지보수 및 다운타임이 적습니다. 또한, 스테인리스 스틸은 고온에서 우수한 성능을 발휘하기 때문에 열 안정성이 필수적인 석유화학 및 발전 응용 분야에 적합합니다. 따라서 열교환기를 까다로운 장소에 설치할 수 있어 제조업체의 시장 개척 능력이 향상됩니다.
아시아태평양은 중국, 인도, 일본, 한국 등의 급속한 산업화로 인해 정유공장, 석유화학 플랜트, 발전소의 열교환기 수요가 증가함에 따라 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 인프라 및 에너지 프로젝트에 대한 투자는 다양한 응용 분야의 열 관리에 필수적인 쉘 및 튜브형 열교환기의 성장을 뒷받침하고 있습니다.
북미는 에너지 효율 및 배출에 대한 엄격한 규제로 인해 예측 기간 동안 북미가 유리한 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 이에 따라 산업계는 에너지 손실을 최소화하고 온실 가스 배출을 줄이기 위해 고성능 열교환기를 포함한 에너지 효율이 높은 기술을 채택하고 있습니다. 더 새롭고 효율적인 열교환기로의 업그레이드는 환경 규제를 준수하려는 많은 기업의 우선순위이며, 이는 시장 수요를 더욱 촉진하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Shell and Tube Heat Exchanger Market is accounted for $10.1 billion in 2024 and is expected to reach $14.7 billion by 2030 growing at a CAGR of 6.4% during the forecast period. A Shell and Tube Heat Exchanger is a common type of heat exchanger used in industrial processes to transfer heat between two fluids. It consists of a series of tubes, with one fluid flowing inside the tubes and the other flowing outside the tubes. The heat is transferred through the walls of the tubes. The basic structure includes a cylindrical shell, tube bundle, tube sheets, and baffles. The tube bundle is made up of small diameter tubes, increasing the surface area for heat transfer.
Growing focus on energy efficiency across industries
Industry attempts to lower energy use and operating costs have increased demand for energy-efficient technologies. Since of their good thermal transmission, shell and tube heat exchangers are recommended since they may save up to 30% on energy costs when maintained and operated properly. Furthermore, businesses are concentrating on sustainability objectives and environmental requirements, which is causing a rise in the use of energy-efficient technologies like shell and tube heat exchangers, which use waste heat recovery systems to assist lower carbon footprints.
Initial cost of purchasing and installing
The substantial initial capital expenditure needed for shell and tube heat exchangers may be prohibitive for small and medium-sized businesses (SMEs) because of budgetary limitations. Because of this, they could choose less costly options, which would restrict market expansion. These systems may also require significant ongoing maintenance, which raises the total cost of ownership. These costs have the potential to turn off purchasers, particularly in underdeveloped nations where money is tight.
Rise of renewable energy sources
Thermal management is becoming more and more necessary in renewable energy processes like concentrated solar power, geothermal energy, and biomass because of their durability and efficiency. High-temperature, high-pressure applications in these fields are best suited for shell and tube heat exchangers. An additional indication of the significance of heat exchangers in power generating cycles is the expansion of geothermal and biomass applications thereby driving the market growth.
Accumulation of deposits on the heat transfer surfaces
Fouling can lead to reduced heat transfer efficiency due to thermal resistance, requiring higher energy inputs for temperature exchange. This results in increased operational costs and energy consumption, affecting facilities' utility bills and system efficiency. Additionally, foaming can cause increased maintenance frequency, leading to unplanned downtime and reduced productivity. The outlay associated with maintenance activities, including labor and equipment, can significantly impact profitability.
Covid-19 Impact
The COVID-19 pandemic significantly impacted the shell and tube heat exchanger market, causing disruptions in supply chains and delays in manufacturing. Demand declined across various industries, especially oil and gas, due to reduced industrial activity and global economic slowdown. However, as sectors like chemicals, pharmaceuticals, and food and beverage adapted to new safety and efficiency demands, a moderate recovery followed. Additionally, increased focus on energy-efficient and sustainable technologies has started to boost demand, aiding market stabilization and gradual growth post-pandemic.
The fixed tube sheet segment is expected to be the largest during the forecast period
The fixed tube sheet segment is projected to account for the largest market share during the projection period because fixed tube sheet designs are robust and economical, as they have fewer moving parts compared to floating head designs. This cost-efficiency makes them attractive in industries where long-term durability is prioritized, such as in chemical processing, oil and gas, and power generation. The market demand for these exchangers increases where companies seek budget-friendly, reliable equipment with lower maintenance costs.
The stainless steel segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
During the projection period, the stainless steel segment is expected to grow at the highest CAGR, due to its innate resistance to corrosion, equipment lasts longer and requires less maintenance and downtime. Additionally, stainless steel performs well at high temperatures, which makes it perfect for petrochemicals and power generation applications where thermal stability is essential. This increases the market reach of manufacturers by enabling them to deploy heat exchangers in challenging locations.
The Asia Pacific region is expected to hold the largest share of the market during the forecast period owing to rapid industrialization in countries like China, India, Japan, and South Korea drives demand for heat exchangers in refineries, petrochemical plants, and power stations. Investments in infrastructure and energy projects support the growth of shell and tube heat exchangers, which are essential for heat management in various applications.
The North America region is predicted to witness the lucrative growth rate throughout the forecast period, because North America has strict regulations concerning energy efficiency and emissions. This has driven industries to adopt energy-efficient technologies, including high-performance heat exchangers, to minimize energy losses and reduce greenhouse gas emissions. Upgrading to newer, efficient heat exchangers is a priority for many companies aiming to meet environmental compliance, further boosting market demand.
Key players in the market
Some of the key players profiled in the Shell and Tube Heat Exchanger Market include Alfa Laval, API Heat Transfer, Barriquand Technologies Thermiques, Brask, Inc., Elanco, Inc., HRS Heat Exchangers, Hughes Anderson Heat Exchangers, Inc., Kelvion Holding GmbH, Koch Heat Transfer Company, Manning and Lewis, Mersen, Sondex, Southern Heat Exchanger Corporation, Thermex, Tinita Engineering Pvt. Ltd, WCR, Inc., Wuxi New Wuhuan Engineering Co., Ltd. and Xylem Inc.
In July 2024, Xylem has expanded its corporate venture investing plans with $50 million committed to support emerging companies and water services providers that solve critical climate challenges such as water scarcity, quality, and decarbonization.
In May 2024, Xylem announced the launch of Reuse Brew. This unique Bavarian beer, crafted from high-quality treated wastewater, marks a significant advancement in water recycling technologies and offers a sustainable solution to the increasing challenges posed by climate change.