過熱水蒸気に関すること 瀬田興産化工(株)

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zoom RSS DPHの発熱体について その1

<<   作成日時 : 2008/11/30 09:42   >>

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数回にわたってDPHの大きな特徴である内部発熱体の形状についてお話ししましょう。
今回はその1回目。

流体加熱において重要なポイントが幾つかあります。伝熱面積、圧力損失、発熱体の熱容量、乱流・層流の取り扱い等々。

  伝熱面積が大きいと表面温度が低く押さえられることができます。
  圧力損失が小さいと送風機や圧力を押さえることができます。
  発熱体の熱容量が小さければ温度の上げ下げが素早くできます。
  乱流・層流の考え方を取り入れることで熱伝導の取り扱いが判ります。

画像
加熱装置を製作するに当たってこれらの要素をすべて検討する必要があります。
我々は開発当初このような要素があることは判っていましたが、おかしな事に発熱体の形状は有無を言わさず最初から決まっており、発熱体をいかに加熱するかとの方向に力を注いでいました。
 その発熱体の構造は化学プラントで使用していた規則充填物「デュアルパックス」と言うもので、これは石油化学プラントの蒸留工程で使われる機材の一つで、蒸留効率を上げるための重要な部品です。
化学プラントの蒸留塔で使用する機材は、体積辺りの表面積が1立米あたり1000uを有するもので、単位体積辺りの表面積が大きい形状を持っています。しかも内部を規則正しく流体が流れるためにそれまでの旧世代の機材に比べて圧力損失が大変小さく、より効率的に蒸留が行えるというものでした。
広大な表面積、少ない圧力損失、薄くて実体積の小さい形状、波形を交互に入れ違いさせることによる層流の低圧力損失と擬似的な乱流効果の取り扱い・・・

これらの要素を一番うまくとりまとめているのが、化学プラントで使用する規則充填物「デュアルパックス」と言う考え方でした。
実際、化学工業ではこのような要素を取り入れた形状を一世紀以上にわたって模索し続け、棚段蒸留塔、不規則充填物蒸留塔、規則充填物蒸留塔と発展していったわけです。
ですから、歴史がこの規則充填物の形状が一番だと証明しているとの考え方で発熱体の形状を最初から絞り込んだのです。

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