比エンタルピーについて / ヒートポンプ汚泥乾燥機, 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機
■ 状態量とは |
状態量(じょうたいりょう、英語: quantity of state, state quantity)とは、熱力学において、系(巨視的な物質または場)の状態だけで一意的に決まり、過去の履歴や経路には依存しない物理量のことである。元来は熱力学的平衡状態にある系だけで定義されるものだが,非平衡状態にも拡張されて用いられる。
出典:Wiki 状態量
圧力、温度、体積のようにある物質の状態を表すものを状態量と言います。この他にエンタルピー、エントロピー、内部エネルギーなど色々な状態量があります。状態変化によって発生するもの、例えば熱量、動力、仕事 等は状態量ではありません。これらは物質が外部と出し入れするエネルギー、外部エネルギーと言います。
■ 熱とは |
熱(ねつ、英: heat)とは、高温の物体から低温の物体へと、熱伝導によって移動するエネルギーである。慣用的には、肌で触れてわかる熱さや冷たさといった感覚である温度の元となるエネルギーという概念を指していると考えられているが、物理学では熱と温度は明確に区別される概念である。
熱によってエネルギーが伝達されるのは、物体の間に温度差がある場合だけである(熱力学第二法則)。同じまたは高い温度の物体へ熱によってエネルギーを伝達するには、ヒートポンプのような機械力を使う(熱力学第二法則)。
熱力学における熱とは、1つの物体や系から別の物体や系への温度接触によるエネルギー伝達の過程であり、ある物体に熱力学的な仕事以外でその物体に伝達されたエネルギーと定義される。
出典:Wiki 熱
熱には 2 種類の意味があります。温度とエネルギーです。温度は熱さ、冷たさを数値化して表したものです。もう一つが、熱は高温の物体から低温の物体へと、移動するエネルギーです。しかし、ヒートポンプは機械の力で、低温の物体から高温の物体へ熱エネルギーを移動させています。又、熱とは熱運動の運動エネルギーと言えます。
そして、移動した熱エネルギーの量を熱量と言います。
■ 熱量とは |
熱量(ねつりょう)とは、物体間を伝わる熱や、燃料や食品の持つ熱を、比較したり数値で測ったりできるもの(=量)として捉えたもの。単位はジュール(栄養学関係ではカロリー)が使われる。
- 物理学における熱量(Heating value)は、熱を参照
- 物体の温度を1K上げるのに必要な熱量を熱容量という
- 栄養学や食品における熱量(Calorific value、一般にカロリーと呼ばれる)は、生理的熱量を参照
- 燃料の「熱量」といった場合には、別の形態になっているエネルギーが燃焼によって、熱エネルギーに変わった場合に得られるエネルギーの量を指す
カロリーと言う事もある。
出典:Wiki 熱
物体間で熱として移動するエネルギーの量を 熱量と言います。ある物質から外部へ放出した、又は外部から取り込んだ熱エネルギーの量のことです。あるいは、熱運動の運動エネルギーの量とも説明できます。単位は J (ジュール)、栄養学の分野では cal (カロリー) です。
エネルギーについては下記をご参照下さい。
■ 内部エネルギーとは |
内部エネルギー(ないぶエネルギー、英: internal energy)は、系の熱力学的な状態を表現する、エネルギーの次元をもつ示量性状態量の一つである。系が全体として持っている力学的エネルギー(運動エネルギーと位置エネルギー)に対する用語として、内部エネルギーと呼ばれる。 記号は U や E で表されることが多い。
出典:Wiki 内部エネルギー
物体は、分子、原子で構成されていて、その分子は常に動いておりそれは運動エネルギーです。又、、分子と分子の間には力がはたらいておりそれは位置エネルギーです。これら運動エネルギーと位置エネルギーは力学的エネルギーと呼ばれ、数多くの何万、何億という個数の分子をひとまとめにして際は、それらの分子の力学的エネルギーを内部エネルギーと呼びます。
この内部エネルギーは熱に関するエネルギーでエンタルピーは熱と仕事両方を足し合わせたもので、熱力学では温度を内部エネルギーを指し、圧力や体積などの仕事量も含んだエネルギーをエンタルピーと呼んで使い分けています。
内部エネルギーの単位は、 J (ジュール)です。
■ エンタルピーと比エンタルピー |
エンタルピー(英: enthalpy)とは、熱力学における示量性状態量のひとつである。熱含量(ねつがんりょう、英: heat content)とも。エンタルピーはエネルギーの次元をもち、物質の発熱・吸熱挙動にかかわる状態量である。等圧条件下にある系が発熱して外部に熱を出すとエンタルピーが下がり、吸熱して外部より熱を受け取るとエンタルピーが上がる。名称が似ているエントロピー(entropy)とは全く異なる物理量である。
出典:Wiki エンタルピー
エンタルピーは物体が持つエネルギーの総量で単位は kJ(キロジュール)です。また、単位質量当たりの物体の持つエネルギーは、比エンタルピーと呼ばれ kJ/kgで表されます。比エンタルピーは、良く利用されまが、分りきったこととして、比 を取って 比エンタルピーをエンタルピーと言われることも多いです。
エンタルピーは熱と仕事両方を足し合わせたもので、内部エネルギーに圧力や体積などの仕事量も含めたエネルギーを指します。
単位は、あくまでも1kgの物質が持っているエンタルピーを比エンタルピーと言います。比エンタルピーの単位は kJ/kg で、エンタルピーの単位は kJ です。比体積 m3 、m3/kg ではありません。
又、エントロピーとは名前が似ているので混同しがちですが、まったく別の考え方です。
■ エンタルピーと熱量の違い |
熱量とは、ある物質から外部へ放出した、又は外部から取り込んだ熱エネルギーの量のことですが、エンタルピーはある物質が持っているエネルギーの総量、内部エネルギー、圧力や体積などの仕事量を足し合わせたものです。ある物質のエンタルピーが変化したとすると、変化した分だけが外部と熱、動力を出し入れしたことになります。これは、エネルギー保存の法則、熱力学の第一法則が成り立ちます。
エネルギーの法則 | |
エネルギー保存の法則 | エネルギーが、ある形態から他の形態へ変換する前後で、エネルギーの総量は常に一定不変であるという法則 |
熱力学の第一法則 | 熱と仕事はいずれもエネルギーの一形態であり、熱を仕事に変えることもその逆も可能である |
昨今、KENKI DRYER に求められる内容に二酸化炭素CO2 の削減があります。ヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER であれば、二酸化炭素CO2 が大量に削減ができる上、燃料費も大幅な削減が可能になるでしょう。
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■ ヒートポンプの工程 |
■ ヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER について |
蒸気(飽和蒸気)でのヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER とは、乾燥熱源である蒸気を利用した自己熱再生乾燥システムです。
蒸気ヒートポンプの工程は、KENKI DRYER で加熱乾燥に利用した蒸気を膨張弁での断熱膨張により圧力は低下し、蒸気内の水分は蒸発、気化し周辺の熱を吸収し蒸気温度は下降します。その蒸気を次の工程の熱交換器で熱移動することによりさらに蒸発、気化させ蒸気圧力を低下させます。十分に蒸発、気化が行われ圧力が下げられた蒸気は次の圧縮工程へ進みます。
圧縮工程の圧縮機で蒸気を断熱圧縮を行うことで、圧力は上昇しそれに伴い凝縮、液化し温度は上昇します。その蒸気の水分を除去した上で KENKI DRYER へ投入します。KENKI DRYER はその投入された蒸気を熱源として利用、加熱乾燥という熱移動を行うことで、蒸気はさらに十分に凝縮、液化され膨張弁へ進みます。この工程を繰り返します。
■ 乾燥機構 KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。 |
乾燥装置 KENKI DRYER の特徴ある独自の乾燥の機構も国際特許技術です。粉砕乾燥、撹拌乾燥、循環乾燥そして間接乾燥 と言った4つの乾燥機構が同時に乾燥対象物に対し加熱乾燥動作を絶え間なく繰り返し行われることにより乾燥対象物の内部まで十分に乾燥され乾燥後の製品の品質が一定です。乾燥対象物投入時から乾燥後排出まで乾燥対象物の乾燥が不十分になりやすい塊化を防ぎ、乾燥対象物の内部まで熱が十二分に行き渡るよう様々な工夫がなされており常に安定した加熱乾燥が行われています。
熱源が飽和蒸気のみの伝導伝熱式での乾燥方式でありながら、外気をなるべく取り入れない他にはない独自の機構で乾燥機内の温度は、外気温度に影響されず常に高温で一定に保たれています。それは外気を取り入れない特徴ある独自の乾燥機構で内部の空気をブロワ、ファンで吸い込み乾燥機内部の上部に設置されている熱交換器で加熱し、その加熱された空気熱風をせん断、撹拌を繰り返しながら加熱搬送されている乾燥対象物へ吹き付け当てています。わざわざ熱風を起こしそれを乾燥対象物へ吹き付け当てているのですが、外気を取り入れそれを加熱するのではなく乾燥機内部の高温の空気をさらに加熱しながら乾燥対象物へ当て乾燥を促進しています。洗濯物が風でよく乾くという乾燥機構を取り入れ熱風対象物に熱風を当てることによる熱風乾燥です。今内容により、KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。
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原料スラリー乾燥では箱型棚段乾燥の置き換えで人手がいらず乾燥の労力が大幅に減ります。 |
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