非ニュートン流体について / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

■ 非ニュートン流体

 

非ニュートン流体(ひニュートンりゅうたい、英: Non-Newtonian fluidは、流れの剪断応力(接線応力)と流れの速度勾配(ずり速度、剪断速度)の関係が線形ではない粘性の性質を持つ流体のこと。ニュートン流体に当てはまらない流体の総称を指し、この流れのことを非ニュートン流動(non-Newtonian flow)と言う。
ニュートンの粘性法則において、剪断応力(接線応力)τxy は、流れの速度勾配(ずり速度、剪断速度)∂ux /∂y に比例する。ニュートン流体の場合、その比例係数μは定数となり次式で表される

したがって、流れの粘性の度合いはその比例係数である粘性率 μ の大きさによって表される。非ニュートン流体とは、剪断応力と速度勾配がこのような比例関係にない流体の総称である。

出典:WIki 非ニュートン流体

非ニュートン流体とは、流れがずり応力(せん断応力)とずり速度(せん断速度)の関係が比例関係にない流体全てを指します。ニュートン流体以外全てが、非ニュートン流体です。
非ニュートン流体はその特性に応じて、ビンガム流体擬塑性流体及びダイラタント流体 の3つに分類されます。

 

ビンガム流体


力を与えないと動き出さず、ある程度の力を与えると動き出し、一旦動き出すとほぼニュートン流体のように一定の粘度になるものをビンガム流体と言います。又、
塑性流体とも言います。
例えば、ペースト状の歯磨き粉はチューブを指で押し出すと、容易に歯ブラシに塗り付けることができます。あるいは、バター、マーガリンはナイフに力を加えることでトーストに容易に塗り広げることができます。

 

擬塑性流体

 

力を加えることによって粘度が低下する流体を擬塑性流体と言います。流動させるために必要な力を降伏応力その値が降伏値ですが、その値を持たず、力を加えることにより粘度が低下する流体です。力を加えるまでは粘度が高く、あたかもビンガム流体(塑性流体)のような流動をします。そのため 擬・塑性流体 と呼ばれるようです。
例としては、ケチャップ、マヨネーズ等があります。

 

ダイラタント流体

 

ダイラタント流体とは擬塑性流体とは逆に力を加えることにより粘度が上がる流体を指します。棒でかき混ぜたり、何らかの力を加えると、粘度が大きくなり締め固まり流れにくくなります。
例えば、生クリームを掻き混ぜると次第に粘りが出てきます。他、ミルクチョコレート、水と片栗粉のようなデンプン質の液体等があります。
KENKI DRYER でのこの流体に似た現象を起こす乾燥対象物の乾燥テストの経験はあります。又、流動させると粘度が上がりますので、撹拌、移送、搬送等の方法は限られると思われます。

 

ビンガム流体力を与えないと動き出さず、ある程度の力を与えると動き出し、一旦動き出すとほぼニュートン流体のように一定の粘度になる流体。
擬塑性流体力を加えることによって粘度が低下する流体。
ダイラタント流体力を加えることにより粘度が上がる流体。

 

 

■ 非ニュートン流体の特性

 

Shear rateずり速度
Shear Stressずり応力
Newtonian fluidニュートン流体
Bingham plasticビンガム流体
Pseudoplastic fluid擬塑性流体
Dilatant fluidダイラタント流体

 

非ニュートン流体 ヒートポンプ汚泥乾燥機 KENKI DRYER 2020.8.2

画像出典:ResearchGate

 

レオロジーとニュートン流体について / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

 


■ セルフクリーニング Steam Heated Twin Screw technology
SHTS technology)

 

乾燥装置 KENKI DRYER の国際特許技術の一つが Steam Heated Twin Screw technology (SHTS technology)でセルフクリーニング機構です。この機構はどこもできないどんなに付着、粘着、固着する乾燥対象物でも独自の構造で機械内部に詰まることなく乾燥できます。
例えば乾燥対象物が羽根に付着したとしても、その付着物を乾燥機内の左右の羽根が強制的に剥がしながら回転します。どんなに付着、粘着、固着性がある乾燥物でも左右の羽根が剥がしながら回転するため羽根に付着することなく、そして停止することなく羽根は常に回転し続け、剥がし、撹拌、加熱乾燥を繰り返しながら搬送されます。又、常に羽根の表面は更新され綺麗なため羽根よりの熱は遮るものなく乾燥物にいつも直接伝えることができます。どこも乾燥ができない付着、粘着性が強い物あるいは原料スラリー等の液体状に近い状態で投入したとしてもこのテクノロジーで全く問題なく確実に乾燥ができます。このSHTSテクノロジーは約7年以上を経て完成させており国内はもとより海外でも特許を取得、出願しております。
又、水処理脱水後の有機汚泥等の乾燥では凝集剤の影響を受け乾燥中に大きな塊になりやすく、乾燥後大きな塊で排出された場合、表面のみ乾燥し内部には水分をかなり含んだ状態で排出される場合が多々あります。しかしこのテクノロジーでは乾燥対象物が、左右の羽根あるいは羽根とトラフ、ケースで接触する際に強制的にせん断、引きちぎられます。乾燥対象物は羽根に付着した際は強制的に剥がされ、その上せん断、引きちぎられながら攪拌が繰り返し行なわれながら加熱されるため、乾燥工程が進むうちに乾燥対象物は次第に小さくなっていきます。乾燥対象物は小さくなればなるほど内部まで熱が十二分に伝わり、行き渡り安定した品質の乾燥物となります。熱源には飽和蒸気を使用した低温での乾燥のため乾燥対象物が炭化する焦げるあるいは焼きむら等は発生せず、乾燥後は安定した良好な品質で排出されます。

 

セルフクリ-ニング

 


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

国際特許

 

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。

 

熱分解装置 Biogreen
火気を一切使用しない国際特許技術の熱分解装置
https://biogreen-jp.com
会社サイト
もう悩みません。コンベヤ、産業環境機械機器
https://kenki-corporation.jp