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産業用熱回収アプリケーション：魚介類の乾燥からの余熱の利用

1. 水産物乾燥廃熱の発生源と特性

魚介類（エビ、魚介類など）は、通常、熱風乾燥機を用いて乾燥されます。熱源としては、主に石炭火力、ガス火力ボイラー、または電気加熱システムが用いられます。乾燥工程では、大量の高温高湿の排気ガス（排ガス）が発生します。排気ガスの温度は通常50～100℃で、顕熱と潜熱を多く含みます。

顕熱: 高温の排気ガス自体に含まれる熱。

潜熱：排気ガス中の水蒸気の凝縮によって発生する熱。魚介類は水分含有量が高いため、潜熱の割合は特に重要です。

排気ガスの特性: 湿度が高く (多量の水蒸気を含む)、塩分や有機物が含まれている可能性があり、機器の腐食や熱交換器の表面にスケールが蓄積する可能性があります。

これらの排気ガスが直接排出されると、熱エネルギーが無駄になるだけでなく、熱汚染や湿潤汚染も増加し、環境に影響を与えます。

2. BXBプレート式熱交換器の特徴

BXBプレート式熱交換器は、産業廃熱回収に広く使用されている高効率でコンパクトな熱交換装置で、特に高温・高湿度の排ガス処理に適しています。主な特長は以下のとおりです。

高効率熱交換：プレート構造により広い熱交換面積が確保され、最大60〜80%の回収率で高い熱伝達効率を実現します。

コンパクトな設計: シェルアンドチューブ型熱交換器に比べて設置面積が小さいため、スペースが限られた乾燥装置に適しています。

耐腐食性: 魚介類乾燥排気ガス中の塩分や有機化合物による腐食に耐えるために、ステンレス鋼またはチタン合金板を選択できます。

メンテナンスが簡単: 取り外し可能な設計により、排気ガス中のスケールや堆積物を除去するための清掃が容易になります。

低圧力降下: 最小限の流体抵抗によりシステムのエネルギー消費が削減されます。

3. BXBプレート式熱交換器の魚介類および水産物の乾燥への応用

（１）システム設計

プロセスフロー:

排気ガス収集：乾燥装置から排出される高温高湿の排気ガス（50～100℃）は、パイプを通ってBXBプレート熱交換器の高温側入口に送られます。

熱伝達: 排気ガス中の顕熱と潜熱は、熱交換プレートを介して冷側媒体 (通常は冷気または冷却水) に伝達されます。

熱利用:

入気の予熱: 回収された熱は乾燥室への入気を予熱するために使用され、ヒーターのエネルギー消費を削減します。

温水製造: 熱を水に伝達して、機器の洗浄や施設の暖房用の温水を生成します。

除湿の最適化: 冷却後、排気ガスの湿度が低下し、除湿システムの効率が向上します。

排気ガス排出：冷却された排気ガス（温度が40～50℃に低下）は、排出前に除湿システムでさらに処理され、熱による汚染を軽減します。

機器構成:

熱交換器のタイプ: BXB プレート熱交換器が選択され、塩分腐食を防ぐためにステンレス鋼 316L またはチタン合金プレートが推奨されます。

プレート設計: 波型プレートは乱流を増強し、熱伝達効率を高め、スケールの発生を減らすために使用されます。

補助システム: 排気ガス濾過装置(塵埃や有機化合物を除去)と自動洗浄システムを装備し、熱交換器の寿命を延ばします。

（２）動作原理

排気ガスからの熱は、プレート式熱交換器の金属プレートを介して低温側媒体に伝達されます。プレート間の狭い流路により、熱伝達効率が向上します。

熱交換の過程で高温多湿の排気ガス中の水蒸気の一部が凝縮し、潜熱を放出することで熱回収効率がさらに向上します。

冷側媒体（空気や水など）は熱を吸収して温度を上昇させ、乾燥の予熱やその他のプロセス要件に直接使用できます。

（3）応用シナリオ

入気の予熱: 排気ガスの熱を回収して乾燥室の新鮮な入気を加熱することで、熱源の消費を削減します。

給湯：回収した熱を利用して40～60℃の温水を生成し、水産加工機器の洗浄や工業用の温水を供給します。

除湿の最適化: 冷却と結露により排気ガスの湿度を下げることで、除湿効率が向上し、乾燥性能が向上します。

4. 利益分析

省エネと排出量削減：BXBプレート式熱交換器は、50～80%の排ガス熱を回収し、乾燥エネルギー消費量を20～40%削減し、燃料消費量とCO2排出量を削減します。例えば、60%の残留熱を回収することで、水産物加工1トンあたりのエネルギーコストを大幅に削減できます。

経済的メリット: 燃料と電気の消費量を削減することで、設備投資は通常 1 ～ 2 年以内にコストを回収できます。

環境上の利点: 排気ガスの温度と湿度を下げることで、熱と湿気による汚染が軽減され、環境保護の要件を満たします。

製品の品質: 安定した乾燥温度を維持することで過熱や過度の湿気を防ぎ、魚介類の乾燥品質を高めます。

翻訳者 DeepL.com （無料版）

Indirect evaporative cooling (IEC) units are increasingly used in electrical panel rooms, control rooms, and equipment enclosures to provide energy-efficient cooling without introducing additional humidity. These rooms typically house sensitive electrical and electronic equipment that generates heat during operation and requires a controlled temperature environment for reliable functioning.

Application of Cross Flow Heat Exchanger in Indirect Evaporative Cooling System of Data Center

パネルルームにおける間接蒸発冷却ユニットの適用

仕組み

An indirect evaporative cooling unit cools the air without direct contact between water and the air inside the panel room. Instead, it uses a 熱交換器 to transfer heat from the warm air inside the room to a secondary air stream that is cooled by evaporation. This process ensures that:

No moisture enters the panel room.
その internal air remains clean and dry.
Energy consumption is significantly lower than traditional mechanical refrigeration.

Benefits in Panel Room Applications

Moisture-Free Cooling:
Since no direct contact with water occurs, sensitive electrical components are safe from condensation and corrosion risks.
エネルギー効率:
Compared to traditional air conditioning systems, IEC units consume less power, making them ideal for continuous operation in industrial settings.
Reduced Maintenance:
With fewer mechanical components and no refrigeration cycle, the system is simple to maintain and has a longer operational life.
Improved Reliability:
Maintaining a stable and cool environment helps prolong the life of control panels and reduces the risk of equipment failure caused by overheating.
Environmentally Friendly:
No refrigerants are used, reducing the system’s environmental impact.

Typical Applications

Electrical panel rooms in factories
Server and network control cabinets
Inverter or PLC (programmable logic controller) rooms
Outdoor telecom enclosures
Substation control rooms

換気システムにおける熱交換器の応用

Heat exchangers play a key role in ventilation systems by improving air handling efficiency, reducing energy consumption, and enhancing indoor air quality. Below is a detailed explanation of their functions and common applications.

I. Functions of Heat Exchangers in Ventilation Systems

Energy Saving
Heat exchangers recover thermal energy (or cooling energy) from exhaust air and transfer it to the incoming fresh air. This reduces the energy required to heat or cool fresh air, making it ideal for both winter heating and summer cooling.
Improving Fresh Air Quality and Comfort
While ensuring sufficient ventilation, heat exchangers help preheat or precool the fresh air, minimizing temperature differences between indoor and outdoor air, and improving occupant comfort.
Boosting System Efficiency (COP)
By recovering both sensible and latent heat from exhaust air, the system’s energy efficiency is significantly improved.
Assisting Temperature and Humidity Control
In environments such as cleanrooms, laboratories, or temperature-controlled workshops, heat exchangers serve as pre-conditioning units to stabilize incoming air conditions.

II. Common Types of Heat Exchangers in Ventilation Systems

Plate Heat Exchanger (Sensible Heat)
- Uses aluminum or plastic plates to separate exhaust and supply air streams while transferring heat across the plates.
- Commonly used in commercial buildings, schools, and office ventilation.
- Efficiency typically ranges from 50% to 70%.
Total Heat Recovery Unit (Sensible + Latent Heat)
- Uses a special membrane that allows both heat and moisture exchange.
- Ideal for residential buildings, hospitals, hotels, and environments with humidity control needs.
- Provides better comfort and energy savings.
Heat Pipe Heat Exchanger
- Features a simple structure with no moving parts; transfers heat via heat pipes while keeping airflow streams completely separate.
- Suitable for server rooms, preheating/precooling fresh air, and drying systems.
- Performs well in high-temperature exhaust air environments.
Rotary Wheel Heat Exchanger
- A rotating wheel with hygroscopic coating simultaneously contacts both fresh and exhaust air, transferring both heat and moisture.
- High efficiency (up to 70%–85%), but with a potential risk of cross-contamination.
- Suitable for scenarios where energy efficiency is prioritized and cross-contamination is not critical.
Indirect Evaporative Cooling Heat Exchanger
- Uses exhaust air evaporation to cool incoming air without adding humidity.
- Ideal for hot, dry environments such as industrial workshops and warehouses.

III. Typical Application Scenarios

Industrial Facilities: Improve temperature and humidity control while lowering fresh air energy consumption.
Cleanrooms and Operating Rooms: Stabilize airflow and temperature for controlled environments.
Commercial Buildings and Offices: Precondition fresh air and improve HVAC efficiency.
Public Spaces (Subways, Airports, Schools): Ensure good ventilation while saving energy.
Data Centers and Server Rooms: Recover waste heat for air preheating during winter.
Livestock Houses and Greenhouses: Balance ventilation with temperature and humidity stability to support growth.

IV. Conclusion

The application of heat exchangers in ventilation systems has become an essential part of modern HVAC design. By recovering thermal energy, enhancing indoor comfort, and improving air quality, heat exchangers are a core component in green buildings, energy-saving solutions, and intelligent ventilation systems.

炭鉱換気シャフト還気廃熱利用プロジェクトにおける中間壁熱交換器の役割

炭鉱換気竪坑排熱利用プロジェクトにおいて、中間壁型熱交換器は熱を安全に輸送するための重要な設備です。その役割は、熱交換効率の向上だけでなく、システムの安全性と運用信頼性の確保にも及びます。中間壁型熱交換器の具体的な機能は以下の通りです。

シャフト凍結防止と補助シャフトエリアの冬季暖房という目的を達成するため、中間壁型熱交換器は、高温の還気を新鮮な空気または清浄媒体から安全に遮断し、効率的な熱交換を可能にする役割を果たします。主な機能は以下のとおりです。

還流空気の廃熱の効率的な回収と利用

戻り空気によって運ばれる大量の顕熱を利用して、熱は金属中間壁を通して外気または温水システムに安定して伝達され、シャフトに入る外気の温度が 2°C 以上に上昇し、凍結防止要件を満たします。

熱交換中の清潔さと安全性の確保

還気中には埃、湿気、さらには微量の有害ガスが含まれており、これらは直接外気システムに入ることはできません。中間壁構造により、高温媒体と低温媒体を効果的に隔離し、相互汚染を防ぎ、地下空気の品質と運用安全性を確保します。

暖房システムの運用信頼性の向上

熱交換器は堅牢な構造と安定した動作を備えており、極寒の環境下でも熱出力を継続します。これにより、補助シャフトにおける冬季暖房の継続性と信頼性が確保され、従来の電気暖房やボイラーシステムに伴う運用上の負担とリスクが軽減されます。

省エネ、排出削減、グリーン鉱山開発の推進

効率的な熱交換により、加熱エネルギーの消費量と運用コストが大幅に削減され、炭素排出量も削減されます。これにより、石炭鉱山がクリーンな生産とグリーン化を実現するための技術的支援となります。

翻訳者 DeepL.com （無料版）

効率的で環境に優しく、信頼性が高い - QIYU 空冷式チラーは、最高の産業用冷却ソリューションです。

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主な利点:

省エネで環境に優しい: 環境に優しい冷媒R410Aを使用し、冷却塔が不要なため、水資源と設置スペースを節約できます。乾燥地域（例：中国北部）に最適です。効率的な時間単位の冷却を実現し、二酸化炭素排出量を最小限に抑え、環境に優しく健康的な職場環境を実現します。
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柔軟なカスタマイズオプション機能には、ステンレス製ポンプ、ハウジング、複数の冷水入口/出口、銅製蒸発器（より高い熱交換効率）、負圧吸引システム、またはさまざまな環境に適応するためのリモートコントロールなどがあります。

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ガス-ガスプレート熱交換器とは何ですか?

ガス-ガスプレート熱交換器

ガス-ガスプレート式熱交換器は、高温の排気ガスから熱を回収し、流入する冷気やその他のガス流に熱を伝える高効率熱伝達装置です。従来の熱交換器とは異なり、コンパクトなプレート構造により伝熱面積が最大化され、60%～80%の熱効率を実現します。この熱交換器は、薄い波形金属プレート（通常はステンレス鋼）で構成されており、高温ガスと低温ガスにそれぞれ独立した流路を形成することで、ガス流を混合することなく熱をプレートに通過させます。

この技術は、ハードウェア部品の超音波洗浄機の乾燥システムなど、大量の廃熱が発生する産業プロセスに特に適しています。ガス-ガスプレート熱交換器は、この廃熱を回収して再利用することで、加熱プロセスに必要なエネルギーを削減し、運用コストと二酸化炭素排出量を削減します。

エチレングリコール熱回収換気ユニット

An ethylene glycol heat recovery ventilation unit is an air handling device that uses ethylene glycol solution as a heat transfer medium to recover heat or cooling energy from exhaust air, improving the energy efficiency of air conditioning systems. It is widely used in places requiring strict separation of fresh and exhaust air, such as hospitals, laboratories, and industrial facilities.

動作原理

The ethylene glycol heat recovery ventilation unit achieves energy recovery through a heat exchanger and ethylene glycol solution:

Exhaust Side: The cooling or heating energy in the exhaust air is transferred to the ethylene glycol solution via a heat exchanger, altering the solution's temperature.
Fresh Air Side: A circulation pump delivers the cooled or heated ethylene glycol solution to the fresh air side's heat exchanger, adjusting the fresh air temperature to reduce the operating load and energy consumption of the air conditioning system.
Heat Recovery Efficiency: The heat recovery efficiency of the ethylene glycol solution can reach about 50%, depending on system design and operating conditions.

System Components

Fresh Air Side: Fresh air section, primary/medium efficiency filter section, ethylene glycol heat exchanger, and supply fan section.
Exhaust Side: Return air section, primary efficiency filter section, ethylene glycol heat exchanger, and exhaust fan section.

アプリケーション

Suitable for scenarios requiring complete isolation of fresh and exhaust air, such as hospitals and cleanrooms.
Ideal for industrial or commercial buildings needing efficient energy recovery, such as factories and transportation facilities.

利点

High Energy Efficiency: Reduces air conditioning system energy consumption through heat recovery, lowering operating costs.
Flexibility: Adjusts fresh air temperature based on varying climate conditions, adapting to diverse environments.
Safety: Ethylene glycol solution prevents heat exchanger freezing in low-temperature environments.

Considerations

メンテナンス: Regular checks on the ethylene glycol solution concentration and circulation pump operation are necessary.
Design Requirements: System design must consider the layout of fresh and exhaust air ducts to ensure efficient heat exchange and prevent cross-contamination.

Liquid circulation energy recovery heat exchange system

液体循環エネルギー回収熱交換システム

液循環エネルギー回収熱交換システムは、エチレングリコール溶液を熱媒体として用い、排気側の熱交換器を通して排気中の冷気（熱）をエチレングリコール溶液に伝達し、エチレングリコール溶液の温度を低下（上昇）させます。そして、冷却（加熱）されたエチレングリコール溶液は循環ポンプを通して外気側の熱交換器に輸送され、外気の温度を低下（上昇）させ、外気システムの負荷を軽減し、空調システム全体の運転コストを削減します。

液体循環エネルギー回収循環システムは、排気側熱交換器、外気側熱交換器、接続配管、および必要な付属品で構成されています。エネルギー回収はエチレングリコール溶液循環ポンプを介して行われ、システム全体は比較的複雑です。エチレングリコール熱回収モジュールは、循環システムにおける多数の接続部品と複雑な構造の問題を解決し、熱交換システムの信頼性と安全性を向上させます。外気と排気は相互汚染を生じないため、給排気を完全に分離し、さらには遠隔地の給気システムにも適しています。

液体循環エネルギー回収熱交換システム

乾燥時の排気ガスから熱を回収する方法

工業用乾燥プロセスの排ガスから熱を回収することは、エネルギー効率の向上、コスト削減、そして排出量の削減に効果的な方法です。以下は、乾燥機の排ガスから熱を回収する方法について、実用的な手順、技術、そして考慮すべき事項に焦点を当てた簡潔なガイドです。空気対空気熱交換器と廃熱回収システムへの関心に合わせて構成されています。

乾燥機の排気ガスから熱を回収する手順

排気ガス特性の評価:
- 排気の温度（乾燥機の場合は通常 60°C 以上）、流量、および排気の組成（水分、ほこり、腐食性元素など）を測定します。
- 顕熱量（温度ベース）と潜熱量（水分ベース）を決定します。
- 例: 食品加工におけるスプレードライヤーの排気は、湿度が高く、80～150°Cになる場合があります。
ヒートシンクの機会を特定する:
- 乾燥機の入口空気の予熱、プロセス水の加熱、施設 HVAC の供給など、回収された熱を利用できる近くのプロセスを見つけます。
- 効率を最大限に高めるには、直接統合（例：乾燥機の空気の予熱）を優先します。
適切な熱回収技術を選択する:
- 空気対空気熱交換器 （主な焦点）:
  - プレート式熱交換器排気熱を吸気へ伝達するために、金属またはポリマープレートを使用します。ポリマープレートは、湿気や埃を含んだ排気による腐食や汚れを防ぎます。
  - ロータリー熱交換器: 回転するホイールが熱を伝達するため、大量の流量に最適です。
  - 応用: 乾燥機の吸入空気を予熱し、燃料使用量を最大 20% 削減します。
- 空気液体熱交換器:
  - プロセス加熱やボイラー給水のために水または熱媒油に熱を伝達します。
  - 応用食品工場や化学工場の洗浄水を加熱します。
- ヒートポンプ:
  - 低温の排熱をアップグレードし、乾燥などのプロセスで再利用します。
  - 応用: 乳製品加工における乾燥機の空気予熱用の昇温装置。
- 直接接触型熱交換器:
  - 排気ガスは水と接触して熱を回収し、汚染物質を除去します。
  - 応用: 酸性排気のある窯や乾燥機に適しています。
- 廃熱ボイラー:
  - 高温排気から蒸気を発生させ、プロセスや電力に利用します。
  - 応用: セラミック製の高温乾燥機。
システムの設計とインストール:
- サプライヤーと協力して、乾燥機の排気条件とヒートシンクのニーズに合わせたシステムを設計します。
- 材料（ポリマーやステンレス鋼など）が汚れや腐食に耐えられることを確認します。
- 乾燥機の下流に熱交換器を設置し、ほこりがある場合はフィルターまたはスクラバーも設置します。
- 例: ポリマー空気対空気交換器をスプレードライヤーに後付けして、吸入空気を予熱し、エネルギーコストを削減できます。
パフォーマンスの監視と最適化:
- センサーを使用して、温度、流量、熱回収の効率を追跡します。
- 汚れを防ぐために熱交換器を定期的に清掃してください。
- 生産需要に基づいて熱伝達を最大化するようにシステム設定を調整します。

工業用乾燥機向け廃熱回収システム

産業用乾燥機向け廃熱回収システムは、高温の排気ガスや気流から熱エネルギーを回収・再利用することで、エネルギー効率の向上、運用コストの削減、排出量の削減を実現します。これらのシステムは、化学、食品、セラミック、繊維などの産業におけるエネルギー集約型の乾燥プロセスに有用です。以下では、主要な技術、メリット、そして米国に拠点を置くサプライヤーと連絡先について概説します。

工業用乾燥機における廃熱回収の主要技術
工業用乾燥機は、顕熱と潜熱を含む高温多湿の排気ガスを排出します。回収システムはこの熱を回収し、再利用します。一般的な技術には以下のものがあります。

空気対空気熱交換器:
プレート式熱交換器またはロータリー式熱交換器を介して、高温の排気から流入する新鮮な空気へ熱を伝えます。ポリマー製空気予熱器は、腐食や汚れに強いです。
用途: 乾燥機の吸入空気を予熱し、燃料消費量を最大 20% 削減します。
利点: シンプル、コスト効率が高く、メンテナンスが容易。
空気対液体熱交換器:
排気からの熱を捕捉して液体を温め、プロセス加熱や施設 HVAC に使用します。
用途: 食品加工工場における処理水の加熱。
利点: 多目的な熱再利用。
ヒートポンプ:
低温の廃熱を高温に昇温して再利用します。
用途: 化学業界や乳製品業界での乾燥機の空気予熱用の熱上昇。
利点: 低温源に対して高い効率。
直接接触熱交換器:
高温の排気ガスは液体と直接接触して熱を伝達し、多くの場合、排気ガスの汚染物質を除去します。
用途: 窯、オーブン、乾燥機からの熱回収。
利点: 熱を回収しながら排気を浄化します。
廃熱ボイラー：
高温の排気ガスをプロセス使用または発電用の蒸気に変換します。
用途: セラミックまたは鉱物処理における高温乾燥機。
利点: 蒸気または電気を生成します。
乾燥機における廃熱回収のメリット
エネルギー節約: 最大 20% の効率向上。
CO2 削減: 効率が 1% 向上するごとに、CO2 排出量が 1% 削減されます。
コスト削減: 回収期間は数か月から 3 年。
環境コンプライアンス: 排出量と廃熱の放出を削減します。
プロセスの最適化: 安定した温度により製品の品質が向上します。
課題と解決策
汚れと腐食: ポリマー熱交換器またはインライン洗浄システムにより問題が軽減されます。
ヒートシンクの可用性: 経済的な統合のためには、近くで熱を利用する必要があります。
システム設計: カスタムエンジニアリングにより互換性が確保されます。

工業用浄化熱回収

著者アーカイブシャオハイ

産業用熱回収アプリケーション：魚介類の乾燥からの余熱の利用