圧力損失について / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機
KENKI DRYER の乾燥熱源は飽和蒸気です。蒸気は、蒸気発生装置ボイラーから配管を通じて各装置機器まで運ばれます。その蒸気配管は配管長さが長くなればなるほど蒸気圧力は減少します。その蒸気圧力の損失を圧力損失あるいは摩擦損失と言います。
又、蒸気圧力が下がると蒸気の熱量、蒸気のエネルギー量が減少します。この圧力損失とは失うエネルギー量と言えます。これは蒸気だけでなく流体全てに当て嵌まります。
| ■ 圧力損失とは |
圧力損失とは、流体が配管、機械装置などを通過する際に単位時間単位流量当たりに失うエネルギー量のことです。摩擦損失とも呼ばれます。単位はPaです。このPaを配管長さMへ単位換算して算出する場合もあります。
この圧力損失の計算はボイラー、ポンプ、ブロワ等の様々な機器の選定時に必要となります。
ご参考：Google検索 圧力損失
| ■ 配管の各箇所の圧力損失 |
配管内に流れる流体の圧力損失は、その流れる配管の形状等により異なります。それぞれの箇所で圧力損失の計算式がありそれを使用します。
計算式ご参考：Google検索 圧力損失計算
他、総務省 消防庁により配管の摩擦損失計算の基準が定められています。ご参考にされて下さい。
サイト：配管の摩擦損失計算の基準 PDF
| 直管損失 | 主配管、直管の損失です。最も影響が大きい損失です。 通常は乱流で管摩擦係数を使用しますが、層流の場合はレイノズル数を使用します。 |
| 曲がり損失 | エルボでの損失。剥離現象が起き剥離損失が生じます。 |
| 入口損失 | 広い領域から管に流入する個所の損失です。大きなタンクなどから流入する個所です。入口の形状により6種類の損失係数があります。 |
| 出口損失 | 菅から広い領域へ流出する個所の損失です。大きなタンクなどへ流出する個所です。 |
| 拡大損失 | 菅が急に拡大する菅の個所の損失です。大きな剥離領域、剥離損失が生じます。 |
| 縮小損失 | 菅が急に縮小する管の個所の損失です。収縮する流れのため収縮損失が生じます。 |
| 枝管損失 | 菅が分岐する個所の損失です。 |
| 拡大損失 |
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画僧出典：CMI MULTIDISCIPLINARY DESIGN PROJECT
| ■ 蒸気配管直管の圧力損失計算式 |
摩擦係数は配管の材質により異なります。又、蒸気流速は 20～30m/s です。
配管の圧力損失は配管の長さに比例し、流速の２乗に比例します。
配管長さが２倍の長さになると圧力損失は２倍に、流速が２倍になると圧力損失は４倍になります。
| 蒸気配管直管の圧力損失計算式 | |
| ΔP＝ μ×l×u2 /2d×v u＝ms×v ／ 3600π×（d/2）2 | |
| ΔP | 圧力損失（Pa） |
| μ | 摩擦係数 |
| l | 配管長さ (m) |
| d | 配管内径 (m) |
| V | 蒸気流速 (m/s) |
| ms | 蒸気流量 (kg/h) |
圧力損失（あつりょくそんしつ）とは、流体が機械装置などを通過する際の単位時間単位流量あたりのエネルギー損失である。摩擦損失とも呼ばれる。圧力と同じ次元をもつ。損失は装置内の抵抗に打ち勝つためにその分だけエネルギーを消費することによる。粘性のある流れの場合、熱力学第二法則より、圧力損失のない流れはあり得ない。しかし圧力損失が大きいことはエネルギーの利用効率が低いことであるので、できるだけ損失を小さくする工夫が必要である。配管などの内部流れに対しては、出入口の総圧の差で定義される。
圧力損失 = 入口の総圧 – 出口の総圧 = (入口の静圧 – 出口の静圧) + (入口の動圧 – 出口の動圧)
最も単純な内部流れとして、円管を通る流れの圧力損失はダルシー・ワイスバッハの式によって摩擦損失係数という無次元数に置き換えてさまざまなレイノルズ数に対してその値が調べられ、その関係を表す式がいろいろ提案されている。
空気など流体の密度が低い場合、動圧は小さいため無視されることが多い。流体が液体の場合は以下のように水頭にした損失水頭で表されることも多い。
損失水頭 = 圧力損失 / (密度×重力加速度) = 入口の全揚程 – 出口の全揚程
また、外部流れの場合は、装置の抵抗を表すために抗力を用いることが多い。
出典：Wiki 圧力損失
サイト：配管の摩擦損失計算の基準 PDF
| ■ 熱源 飽和蒸気 |
KENKI DRYERの乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風併用で他にはない画期的な乾燥方式を取り入れ安全衛生面で優れ、安定した蒸気を熱源とするため乾燥後の乾燥物の品質は均一で安定しています。蒸気圧力は最大0.7Mpaまで使用可能で、乾燥条件により蒸気圧力の変更つまり乾燥温度の調整は簡単に行なえます。飽和蒸気は一般の工場では通常利用されており取り扱いに慣れた手軽な熱源だと言えます。バーナー、高温の熱風を利用する乾燥と比較すると、飽和蒸気はパイプ内を通し熱交換で間接乾燥させる熱源であることから、低温で燃える事はなく安全衛生面、ランニングコスト面で優れています。
飽和蒸気には特有の特徴があります。蒸気圧力の変更に伴い蒸気温度が変わるため、乾燥温度の調整が簡単に行なます。又、凝縮熱、潜熱を利用できるため温水、油等の顕熱利用と比較すると熱量が2~5倍で乾燥に最適な熱源と言えます。
飽和蒸気は乾燥後ドレンとなりますがそれは回収ができ蒸気発生装置ボイラーへの供給温水として利用すれば燃料費等のランニングコストは安価で済みます。
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。
| 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 |
