CAE解析とFEM(有限要素法) / 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。

 

■CAEとは


CAE
とは「Computer Aided Engineering」の略称であり、「ものづくり」における研究・開発工程において、従来行われていた試作品によるテストや実験のかわりに、コンピュータ上の仮想試作や仮想実験を行うことでシミュレーションし、分析する設計技術のことです。
CAEを導入っすることにより、手戻りを削減し、試作や実験の回数を劇的に減らすことができるとともに、様々な問題を見える化ができ、多方面から抜けがない検証でき、製品の品質、信頼性向上ができます。実験回数を最低限に抑えることができるため、廃棄物や燃料費を削減でき、感染症対策として人との接触する機会を減らすことができます。

 

CAE(英: computer-aided engineering、シーエーイー)は、コンピュータによって支援された、製品の設計・製造や工程設計の事前検討などといったエンジニアリングの作業のこと。あるいはそのためのソフトウェアやツール等を指す場合もある。計算機援用工学(けいさんきえんようこうがく)とも呼ばれる。要素技術としては、シミュレーション(コンピュータシミュレーション)数値解析、などがある。

出典:Wiki CAE

 

■CAE解析とは

 

CAE解析とは文字通りCAE技術を使って解析することです。ものづくりでは常に新しい物を開発し、設計を行いますが、従来の機械機器を発展させたものを開発するためには、振動、荷重、熱伝導等様々な問題を克服する必要があります。これらの問題を解決するのに、試作機の制作や実験を何度も繰り返すことは非効率で時間と費用が掛かる上廃棄物を排出します。そこで、CAEを使用し振動や荷重による応力解析、熱伝導解析、流体解析などを行うことにより、試作機の製作や実験をせずに、コンピュータ上でシミュレーションを行うことにより見える化ができ、問題点を明らかにでき、その問題点の克服が容易になります。
CAE解析を利用することにより、開発、設計の工程が効率化され費用の削減、時間の短縮そして廃棄物量を少なくでき環境に対する貢献ができます。

 

■CAE解析のメリット

 

CAE解析の利用により開発、設計の工程の期間と費用の短縮ができるメリットは非常に大きいのですが、それ以外に再現ができない特殊な条件下でのシュミレーションを行うことができ、品質の向上そして製品の信頼性を確実に得ることができます。

 

CAE解析導入のメリット
・コスト、期間の削減
・品質の向上
・環境に貢献できる。
・見える化ができ、説明が容易。

 

 

■ FEM(有限素法)とは

 

FEMとは「Finite Element Method」の略称で日本語では有限要素法と訳されています。このFEMはCAE解析で利用される方法です。
複雑な形状・性質を持つ物体を小部分に分割することで近似し、全体の挙動を予測するもので、つくりたい構造物を分割して解析できるように形状を分けて解析を行う方法です。分けたものをメッシュ(要素)と呼び、メッシュが細かければ細かいほど計算精度が上がります。細かければ細かい程誤差を減らせますが、細かくするほど解析時間に時間が取られてしまうため、通常、問題がない程度までの時間制限内での解析を行います。

 

有限要素法(ゆうげんようそほう、英語: Finite Element Method, FEM)は数値解析手法の一つ。 解析的に解くことが難しい微分方程式の近似解を数値的に得る方法の一つであり、Turner-Clough-Martin-Toppによって導入された。方程式が定義された領域を小領域(要素)に分割し、各小領域における方程式を比較的単純で共通な補間関数で近似する。 構造力学分野で発達し、他の分野でも広く使われている手法である。その背景となる理論は、関数解析(リースの表現定理、ラックス=ミルグラムの定理など)と結びついて、数学的に整然としている。FEMを用いて現象を研究・分析することを「有限要素解析(FEA)」と呼ぶことがある。

出典:Wiki 有限要素法

 

 

CAE 熱解析 solidworks 汚泥乾燥機 KENKI DRYER 2021.6.12

画像出典:Solidworks

 

CAE 流体熱解析 ヒートポンプ 汚泥乾燥機 KENKI DRYER 2021.6.12
 

CAE 流体熱解析 NO.2 ヒートポンプ 汚泥乾燥機 KENKI DRYER 2021.6.12

 

CAE 流体熱解析 NO.3 ヒートポンプ 汚泥乾燥機 KENKI DRYER 2021.6.12

画像出典:大塚商会

 

 

AI コンピューターで人間の知識と同じようにモデル化されたソフトウエアやそのシステム。人口知能とも呼ばれる。
IoT 情報伝達機能をモノに組み込み、インターネットでつなぐことで、モノからデータ取得したりモノそのものを遠隔操作する仕組み。
PLC シーケンス(順番)を制御するためのコントローラー。

 

 

AI (人口知能)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

AIとIoTとPLC / 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 AI自動化及びIoT遠隔操作の背景 / 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 AI自動化及びIoT遠隔操作の課題 / 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 / AI・IoTの技術を活用した自動制御と遠隔操作 -1 / 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 / AI・IoTの技術を活用した自動制御と遠隔操作 -2 / 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。

乾燥機構

 

■ 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。

 

 

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。

 

■ 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

 

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