熱膨張について / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

■ 熱膨張とは

 

熱膨張率(ねつぼうちょうりつ、英: coefficient of thermal expansion、略: CTEは、温度の上昇によって物体の長さ・体積が膨張(熱膨張)する割合を、温度当たりで示したものである。熱膨張係数(ねつぼうちょうけいすう)とも呼ばれる。温度の逆数の次元を持ち、単位は毎ケルビン(記号: 1/K)である。

出典:Wiki 熱膨張率

熱膨張(ねつぼうちょう)とは、温度の上昇に伴って、物質の長さが膨張する(線膨張)、あるいは、物質の体積が膨張(体膨張)する現象を指します。
又、温度が1℃(K)上昇したときに膨張する割合のことを熱膨張率、熱膨張係数といいます。単位はK-1(=1/K、毎ケルビン)です。
この熱膨張という現象は、固体、液体、気体によってそれぞれその大きさが異なります。

 

■ 線膨張について

 

線膨張とは、温度の上昇に伴って長さが膨張することをいいます。又、物質の温度の上昇に伴う物質の長さの膨張の割合を線膨張率あるいは線膨張係数と言います。
この線膨張係率、線膨張係数は温度が1℃上昇した際の長さ膨張の割合で単位はK-1(1/K)で、熱膨張による長さの変化は各材質がもっている固有の熱膨張係数に比例します。
固体の熱膨張には、この長さ膨張の線膨張のほかに温度上昇に伴う体積膨張の体膨張もあります。線膨張が長さのみの1方向の膨張ですが、体膨張は幅、奥行、高さの3方向の膨張であるため、体膨張は線膨張の約3倍になります。
線膨張の計算式は下記です。
増加する長さ = 元の長さ× 線膨張率(線膨張係数)× 上昇温度

 

■ 体膨張について

 

体膨張とは、温度の上昇に伴って体積が膨張することをいいます。又、物質の温度の上昇に伴う物質の体積の膨張の割合を体膨張率あるいは体膨張係数と言います。
この体膨張係率、体膨張係数も温度が1℃上昇した際の長さ膨張の割合で単位はK-1(1/K)です。
液体の熱膨張は体膨張のみですが、通常液体は容器に入っておりその容器の膨張も考慮に入れる必要があります。
気体の熱膨張も体膨張のみですが、膨張は液体または固体に比較してはるかに大きく、気体の体膨張率は約1/273(= 0.00366)の平均体膨張率で表されますが、これはシャルルの法則に基づきます。
体膨張の計算式は下記です。
増加する体積 = 元の体積× 体膨張率(体膨張係数)× 上昇温度

 

■ 液体危険物の運搬容器の熱膨張

 

運搬容器に液体危険物を運搬容器に詰める際は、熱膨張を考慮した法令に従う必要があります。55℃の温度でも漏れない空間容積を取ること、そして内容積の98%以下の収容率にすることが定められており、これは熱膨張により容器より液体危険物が漏れないための措置です。

 

■ 気体の熱膨張とシャルルの法則

 

気体の熱膨張は、下記、シャルルの法則に定義されています。
一定の圧力では、一定量の気体の体積は絶対温度に比例する。
これは、あらゆる気体は、圧力が一定の場合、温度が1℃上昇するごとに0℃のときの体積の273分の1ずつ膨張していくという事です。この法則より圧力一定の場合、気体温度が273℃まで上昇すると体積は0℃の際の2倍になります。

 

熱膨張 ヒートポンプ汚泥乾燥機 kenki dryer 2020.7.27

 

 


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。
どこもできない付着物、粘着物が乾燥できる KENKI DRYER は、日本 2件、海外7ケ国 9件の特許を取得済み独自技術を持つ画期的な製品です。高含水率有機廃棄物乾燥機、汚泥乾燥機、スラリー乾燥機、メタン発酵消化液乾燥機及び廃棄物リサイクル乾燥機に是非 KENKI DRYER をご検討下さい。

 

■ ヒートポンプの工程

 

ヒートポンプの工程 ヒートポンプ汚泥乾燥機 スラリー乾燥機 kenki dryer 2020.7.9

 


■ 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。

 

ランニングコスト削減 二酸化炭素排出量削減 ヒートポンプ乾燥機 汚泥乾燥機 2020.6.15

 

ヒートポンプ乾燥機

 

■ 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。

 

乾燥機構

熱源 蒸気

 

どこもできない付着物、粘着物及び液体状の乾燥に是非KENKI DRYER をご検討下さい。
国際特許技術の簡単な構造でイニシャル、ランニング、メンテナンスコストが安価です。
汚泥乾燥では乾燥機械代金を産廃費削減約2、3年での償却を目指しています。
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。
有機廃棄物乾燥では燃料、肥料、土壌改良剤、飼料等へ再資源化リサイクル利用ができます。

 

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