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 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
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。
有機ランキンサイクルとは、ランキンサイクルによる発電方式の一種で、蒸気タービンとは異なり熱媒として水ではなく、有機媒体（シリコンオイル等）を利用して発電を行う技術です。有機ランキンサイクルという名称にはランキンサイクルの前に有機と言う文字がありますが、これは水蒸気の代わりに、沸点の低いシリコンオイルのような有機媒体を蒸発させてタービンを駆動させているため付けられています。有機は英語でOrganic、ORCはOrganic Rankine Cycle の頭文字を取った名称です。
このサイクルは、汽力発電所等で使用している熱サイクルの作動媒体を、水ではなく水より沸点が低い媒体を利用し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、それによりタービンを回し発電するシステムです。
有機ランキンサイクル(英: organic Rankine cycle)(ORC)はn-ペンタンやトルエンのような低沸点の有機液体を水と蒸気の代わりに使用する。これにより、ソーラーポンドのような70～90℃程度の低温の熱源の利用を企図する。熱源の温度が低いので熱効率は著しく低いが、これまで利用価値の無かった排熱等の低品位の熱源を活用できるので意義がある。水よりも低い沸点の流体を使用した場合、熱力学的な恩恵が得られる
下図は作動媒体にシリコンオイルを利用した有機ランキンサイクルの構成の例です。
加熱されたサーマルオイルを熱源とした蒸発器で作動媒体のシリコオイルを蒸発させ、その蒸気でタービンの羽根車を回転させます。その回転により発電を行い、発電時にタービンより排気された熱は他で利用できます。
このユニットは発電の際に発生する熱も利用できるシステムでコージェネレーションあるいはコジェネレーションと呼ばれています。
コージェネレーションとは、天然ガス、石油、LPガス等を燃料として、エンジン、タービン、燃料電池等の方式で発電し、その際に生じる排熱も回収し利用するシステムのことです。回収した排熱は、工場内の熱源、家庭やオフィス、病院など生活の場における冷暖房、給湯設備など多岐に渡り利用ができます。
他、発電設備での排熱回収利用として、ガスタービン発電機とその排熱を利用した蒸気タービン発電機を組み合わせて発電を行うコンバインドサイクル発電の方式があります。
コージェネレーション、またはコジェネレーション (cogeneration) 、英語では“combined heat and power”ともいわれ、内燃機関、外燃機関等の排熱を利用して動力・温熱・冷熱を取り出し、総合エネルギー効率を高めるエネルギー供給システムである。
略してコージェネ、コジェネとも呼ばれ、一般的には熱併給発電（ねつへいきゅうはつでん）または熱電併給（ねつでんへいきゅう）と訳されている。訳語から廃熱発電を用いるものと思われがちだが、給湯や蒸気吸収冷凍機で冷熱を製造するなど発電以外の運用もある。
日本においては、京都議定書の発効に伴い製造サイドとして電機メーカーやガス会社が、需要者サイドとしてイメージ向上の効果も狙うスーパーマーケットや大エネルギー消費者である大規模工場などで関心が高まっている。
コジェネレーションを発展させて二酸化炭素（CO2）も利用するようにしたトリジェネレーションがある。
有機ランキンサイクルを利用した木質バイオマスガス化発電システムの概要の一例が下図です。これは熱併給発電、コージェネレーションシステムです。
木質バイオマスをガス化させそのガスを燃焼し、その燃焼熱でサーマルオイルを加熱します。加熱されたサーマルオイルを熱源とした蒸発器で作動媒体のシリコオイルを蒸発させ、その蒸気でタービンの羽根車を回転させます。その回転により発電を行い、発電時にタービンより排気された熱は他で利用できます。
| 再熱再生ランキンサイクル | 再熱ランキンサイクルと再生ランキンサイクルを組み合わせた方式。 |
| 再生ランキンサイクル | 蒸気タービン内の蒸気の一部を抽出して、ボイラ給水の加熱を行う熱サイクル。 |
| 再熱ランキンサイクル | タービンで膨張し排気された蒸気をボイラの再熱器で再度加熱し、再びタービンに送る熱サイクル。 |
| 単純ランキンサイクル | 蒸気原動機のもっとも基本的な外燃機関の理論熱サイクル。 |
| 状態変化 | 状態変化とは物質の状態である固体、液体、気体が変化すること。 |
| ボイル・シャルルの法則 | 気体は圧力が大きくなると温度は上昇し、圧力が小さくなると温度は低下する。 |
| 理想気体 | ボイル・シャルルの法則が完全に適用されると仮定した気体。 |
| ランキンサイクル | 蒸気原動機のもっとも基本的な外燃機関の熱サイクル。 |
| 原動機 | 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。 |
| 汽力発電 | 蒸気の膨張力を利用し、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の発電。 |
| 過熱蒸気 | 飽和蒸気の状態をさらに加熱した蒸気。 |
| 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。 | |
| 流体の状態変化を縦軸に温度T、横軸に比エントロピーsをとり、1枚の線図で表している。 | |
| 流体の状態変化を縦軸に圧力 P 、横軸に比体積 V をとり、1枚の線図で表している。 | |
| エンタルピー | 内部に持つ熱エネルギーで内部のエネルギーと膨張、収縮するエネルギーを合わせたもの。 |
| 比エンタルピー | 単位質量当たりのエンタルピー。 |
| 熱量 | ある物質から外部へ放出した、又は外部から取り入れた熱エネルギー。 |
| ■ 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。
| ■ 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。
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。
| ■ 熱源 飽和蒸気 |
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。
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。
| 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 |
