蒸気のエネルギー量換算方法について

乾燥装置 KENKI DRYER の乾燥熱源は飽和蒸気です。乾燥させる際に消費した蒸気量をエネルギー量への換算するには「経済産業省の蒸気の換算方法」が参考になります。
蒸気量換算の計算には蒸気の比エントロピーを使用します。

エンタルピー 内部に持つ熱エネルギーで内部のエネルギーと膨張、収縮するエネルギーを合わせたもの
比エンタルピー 単位質量当たりのエンタルピー
熱量 ある物質から外部へ放出した、又は外部から取り入れた熱エネルギー

 

飽和蒸気は飽和状態で、液相と気相が同時に存在している状態です。「蒸気表」には飽和水(液相部分)の値と、飽和蒸気(気相部分)の値が併記されています。蒸気表では飽和水の値「’」、飽和蒸気の値「”」が添え字してあります。
ここでの「蒸気表」とは日本機械学会蒸気表を指します。

1. 蒸気エネルギー 飽和蒸気
下記は蒸気表より抜粋し計算致しました。

蒸気圧力 蒸気温度 h”:比エンタルピ(飽和蒸気) r:比エンタルピ(蒸発潜熱)(1)
Mpa MJ/kg kwh/kg Mcal/kg MJ/kg kwh/kg Mcal/kg
0.1 99.63 2.675 0.743 0.639  2.258 0.627 0.539
0.2 120.23 2.706 0.752 0.646 2.202 0.612 0.526
0.3 133.54 2.725 0.757 0.651 2.163 0.601 0.517
0.4 143.62 2.738 0.761 0.654 2.133  0.593 0.509
0.5 151.84 2.748 0.763 0.656 2.107 0.585 0.503
0.6 158.84 2.756 0.766 0.658 2.085 0.579 0.498
0.7 164.96 2.762 0.767 0.660 2.065 0.574 0.493
(1)h”(飽和蒸気 比エンタルピー)-h’(飽和水 比エンタルピー)=r(蒸発潜熱 比エンタルピー)
1J=0.2778kwh 1kwh=3.6MJ 1J=0.2388cal 1cal=4.184J
1,000kJ=1MJ 1,000kwh=1Mkwh 1,000kcal=1Mcal

 

2. 換算式
2-1.

蒸気エネルギー量= [h”(比エンタルピ/飽和蒸気)
(1-乾き度) × r(比エンタルピ/蒸気潜熱)]
× 蒸気量

 

2-2.

蒸気エネルギー量= h”(比エンタルピ/飽和蒸気) × 蒸気量

 

3.計算例

蒸気圧力 0.4 Mpa
乾き度 0.8
蒸気量 308 kg/時間

 

2.1

(2.748-0.2×2.085)×308= 717.95 MJ/h
199.45 kwh
171.45 Mcal/h

 

2.2

2.748×308= 846.38 MJ/h
235.13 kwh
202.12 Mcal/h

 

 

蒸気の換算方式 / 経済産業省 エネルギー庁 (ご参考)
http://www.enecho.meti.go.jp/statistics/energy_consumption/ec001/h28/pdf/kinyu_yoryo_all.pdf
汚泥スラリー乾燥機 kenki dryer 蒸気換算方式 1P 2018.1.9
汚泥スラリー乾燥機 kenki dryer 蒸気換算方式 2P 2018.1.9

汚泥スラリー乾燥機 kenki dryer 蒸気換算方式 3P 2018.1.9

汚泥スラリー乾燥機 kenki dryer 蒸気換算方式 4P 2018.1.9

 

 

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