キャビテーションについて / 断熱圧縮膨張、ベルヌーイの定理 / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

流体でも液体を扱うバルブ、ポンプあるいは船のプロぺラ等のトラブルにキャビテーションによる部品の損傷があります。
KENKI DRYER の熱源は飽和蒸気ですが、蒸気を乾燥加熱で使用した後はスチームトラップでドレン化され温水となります。その温水の移送はポンプで行いますがそのポンプ内でキャビテーションが発生し部品が損傷するトラブルが起きる可能性があります。

キャビテーションとは、外部からの気体の混入ではなく例えば機械、装置内に気泡が発生し、その気泡が急激に凝縮し消滅する際に激しい振動、音が発生する現象です。このキャビテーションは機械、装置内部で発生し外部からは見えませんが激しい振動、騒音により容易に発見ができます。
キャビテーションは、機械、装置の内部部品のエロージョン（壊食）、コロージョン（腐食）を引き起こし部品の損傷、機能低下、停止トラブルが発生します。

例えば、ポンプはインペラ（羽根車）が回転することにより液体を移送しています。回転時に、液体に圧力の差が生じ圧力が高い領域と低い領域ができます。圧力が低下すると液体の沸点が下がり低い温度でも沸騰し、液体から気体へ相変化し気泡ができます。その気泡は圧が高い領域へ運ばれ、気体から液体へ凝縮相変化し消滅します。この気泡の発生と消滅の現象をキャビテーションと言い、この現象が繰り返されることにより異常振動騒音を引き起こします。水であれば気体と液体の体積差は約1,700倍ありこのキャビテーショによる衝撃はかなり大きなもので、この衝撃がインペラを叩くことで表面が浸食し損傷します。
この相変化、蒸発による気泡発生は断熱圧縮であり、液化による気泡消滅は断熱膨張です。キャビテーションはこの断熱圧縮、断熱膨張を繰り返しており流体の温度変化があるのが分かります。
気泡が発生することにより、インペラが空回りし移送量が減少しますが、このキャビテーションがさらに発達すると、気泡が消滅せずにインペラへの入口で気泡で閉塞され、液体を移送できなくなり運転不可能になります。
この圧力差が生じる原因は、エネルギー保存則のベルヌーイの定理の「流体の速度が増加すると圧力が下がる」で説明ができ、流体の圧力差が生じる液体に係わるポンプ、バルブ、プロペラ等でこのキャビテーションは起こります。

画像出典：ScienceDirect

画像出典：Wiki Cavitation

キャビテーションの発生を防ぐためには、なるべくポンプ、バルブ内で圧力差が生じないようにする必要があります。
その対策の詳細は製造メーカーへお問い合わせ下さい。

キャビテーション（英: cavitation）は、液体の流れの中で圧力差により短時間に泡の発生と消滅が起きる物理現象である。空洞現象ともいわれる。この現象は19世紀末に、高速船用のプロペラが、予想された性能を発揮しなかったことから発見された。

現象
液体の流れの中で圧力がごく短時間だけ（水では大気圧の1/50程度の）飽和蒸気圧より低くなったとき、液体中に存在する100マイクロメートル以下のごく微小な「気泡核」を核として液体が沸騰したり溶存気体の遊離によって小さな気泡が多数生じる。気泡核がなければ気泡も簡単には発生しない。圧力が変化すると沸騰などによって生じた気体の体積も変化し泡の大きさが変わる。膨張と収縮を繰り返しながら圧力の上昇に応じてしだいに小さくなってゆく。小さくなる過程で、プロペラのような硬い表面近くの泡は粘性と表面張力も作用して、その表面に張り付きながら泡の遠い側がくぼみ、ジェットの勢いで表面に衝突して泡は分裂する。このジェット流で硬い表面にエロージョン（壊食）が発生する。

出典：Wiki キャビテーション

画像出典：Wiki キャビテーション

バルブの現象の用語について / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

断熱膨張と断熱圧縮 / ヒートポンプ乾燥機. 汚泥乾燥機. スラリー乾燥機

圧力と流量とベルヌーイの定理 / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

蒸気 エロージョンについて / 汚泥乾燥, スラリー乾燥, 廃棄物乾燥

蒸気 コロージョン、エロージョン・コロージョンについて

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。

熱源 蒸気

KENKI DRYER 熱源蒸気とヒートポンプについて / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

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。

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。

ヒートポンプ乾燥機

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