ランキンサイクルと汽力発電 / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

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 合計11件の特許を取得済み独自技術を持つ画期的な乾燥装置です。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。
日本、台湾、米国、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国 11件特許取得済。
KENKI DRYER の熱源である飽和蒸気の使用量は少ないため、新規にボイラー導入せず工場内余剰蒸気を利用することにより脱炭素、燃料費削減が可能です。

イギリスのランキン(William John Rankine 1820～1872年)が提唱した蒸気原動機のもっとも基本的な外燃機関の熱サイクルです。蒸気を利用した発電所がこのランキンサイクルを利用しており、燃焼熱で蒸気を発生させ、その蒸気を利用し発電を行っています。他、排熱の熱エネルギーを回収し動力、電力へ変換する自動車、トラック等でも、このランキンサイクルの技術開発は進んでいます。
参照 PDF版 廃熱回収技術ー自動車技術会

発電所でのランキンキンサイクルは、ボイラ、過熱器、蒸気タービン、復水器（コンデンサ）、給水ポンプ等で構成されたサイクルです。
このランキンサイクルには、他に有機ランキンサイクル （オーガニックランキンサイクル、ORC）と呼ばれるものがあり、それは一般的な水より低沸点の媒体（フロンガス等）で、水を沸騰させられないような小さな温度差であっても蒸気を発生させ、タービンを回し発電するシステムです。
又、超臨界流体ランキンサイクル、再生超臨界サイクルとは、超臨界流体を作動流体として使用したランキンサイクルです。

ランキンサイクル (英: Rankine cycle) は、ボイラ（蒸気発生器）と蒸気タービン（蒸気機関）を主たる構成要素とする熱力学サイクルである。この熱機関の理論を、最初にサイクルとして確立したイギリスの工学者で物理学者のウィリアム・ランキン（William John Macquorn Rankine, 1820-1872）の名にちなんでいる。クラウジウスサイクル、クラウジウス・ランキンサイクル、蒸気原動所サイクル、蒸気サイクルと称されることもある。ランキンサイクルとよぶ場合は、後述の再熱や再生を行わない単純サイクルを指す場合が多いが、再熱サイクル、再生サイクルも含めて、蒸気原動所で用いられているサイクル（蒸気原動所サイクル）を広い意味でランキンサイクルと見なすことができる。

出典：Wiki ランキンサイクル

汽力発電とは、蒸気の膨張力を利用した発電方式で、重油やLNG（液化天然ガス）、石炭などを燃やした熱で高温・高圧の蒸気を発生させこの蒸気を使って蒸気タービンの羽根車を回し、タービンに繋がれた発電機で発電します。燃料を燃やし、ボイラーで水を沸騰させて水蒸気を作り、その水蒸気でタービンを廻し発電します。タービンとつながっている発電機を廻すことで発電する仕組みです。
火力発電、原子力発電、地熱発電、太陽熱発電、海洋温度差発電、核融合発電の発電の仕組みはこの汽力発電です。又、火力発電にはこの汽力発電の他にコンバインドサイクル発電、ACC発電、MACC発電や離島での島ごとにディーゼルエンジンで発電する内燃力発電があります。

汽力発電（きりょくはつでん,Thermal generation）とは、高圧の水蒸気でタービン発電機を回し、電力へ変換する発電方法である。狭義には燃料の反応熱で水蒸気を作る火力発電のみを指すが、高圧の水蒸気でタービンを回す発電には原子力発電、地熱発電、太陽熱発電などがあり、広義の汽力発電にはこれらも含まれる。
ランキンサイクル機関であるため、4つの基本的な要素に発電機を加えた次のものから構成される。

• ボイラ
• 蒸気タービン
• 復水器 – 水を使って冷却する方式が多く用いられるものの、乾燥地域では空冷式の復水器もある。
• 給水ポンプ
• 発電機

出典：Wiki 汽力発電

汽力発電の工程はランキンサイクルで蒸気を発生させ、その蒸気を利用し発電を行っています。汽力発電の発電までの工程は下記です。

画像出典：関西電力

画像出典：響灘火力発電所

画像出典：東芝エネルギーシステムズ

画像出典：エネチェンジ

水を沸騰させ飽和蒸気が発生し始めるとしばらくは温度が上がりません。しかし、ある時点で温度が上昇し始めます。飽和蒸気の状態の内容をさらに区分すると「湿り飽和蒸気」と「乾き飽和蒸気」とに区分されます。少しでも蒸気中に水分があれば湿り飽和蒸気であり一般的には「湿り蒸気」と呼んでいます。この飽和湿り蒸気をさらに加熱すると蒸気中の水分が全くなくなりその時点での蒸気を乾き飽和蒸気と定義付けています。この飽和蒸気の状態時は加熱を続けても温度は一定です。
飽和蒸気の状態をさらに加熱すると温度が上昇始めます。つまり飽和乾き蒸気をさらに加熱すると温度上昇が始まり、その蒸気を「過熱蒸気」と呼びます。過熱蒸気は大気圧で言えば温度が100℃以上の蒸気と言えます。
蒸気、水蒸気の状態は、順序立てると「飽和水」⇒「湿り飽和水蒸気」⇒「乾き飽和水蒸気」⇒「過熱蒸気」の水の加熱に従い定義上変化すると言えます。

過熱蒸気と飽和蒸気 / 汚泥乾燥, スラリー乾燥, 廃棄物乾燥

タービンとは流水、蒸気、ガス、空気などの作動流体が持つ運動エネルギーを回転運動に変え、動力として利用できる原動機を指します。
ランキンサイクル汽力発電で使用するタービンは蒸気から運動エネルギーを得るので蒸気タービンと呼ばれます。

Oil-Free Steam Turbine / Siemens’

画像出典：POWER

タービン（英語: turbine ターバインとも発音される）とは、流体がもっているエネルギーを有用な機械的動力に変換する回転式の原動機の総称。
蒸気タービン – 高温高圧蒸気を利用する。

出典：Wiki タービン

自然界のエネルギーを機械的エネルギーに変える機械、装置の総称です。モーター、熱機関、水力機関等様々な機械、装置を指します。

原動機（げんどうき、英語: prime mover）は、自然界に存在するさまざまなエネルギーを機械的な仕事（力学的エネルギー）に変換する機械・装置の総称。狭義にはタービンなどの仕事を発生する機械そのものを指すが、広義には蒸気原動機、動力プラントなどのシステム全体を指すこともある。

出典：Wiki 原動機

熱機関について / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

熱サイクルと燃機関の動力変換 / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

熱機関の種類について / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

蒸気機関とレシプロエジン / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

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。この機構によりどこもできないどんなに付着、粘着、固着する乾燥対象https://kenkidryer.jp/products/patents/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。

日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国11件特許取得済。

セルフクリ－ニング

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。

日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国11件特許取得済。

乾燥機構

熱源である飽和蒸気の使用量は少ないため、新規にボイラー導入せず工場内余剰蒸気を利用することにより脱炭素、燃料費削減が可能です。

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0.7MpaG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