著者アーカイブ シャオハイ

産業廃熱回収の形態は何ですか?

The forms of industrial waste gas heat recovery include:

  1. Heat Exchanger Recovery: Using heat exchangers (e.g., plate, tube, or finned types) to transfer heat from waste gas to a cold fluid (e.g., water or air) for heating process media or generating steam.
  2. Steam Generator: Utilizing waste heat to drive a steam generator, producing steam for industrial processes or heating.
  3. Heat Pipe Technology: Employing heat pipe heat exchangers to recover waste heat efficiently, often used for medium- and low-temperature heat recovery.
  4. Organic Rankine Cycle (ORC): Using waste heat to drive an ORC system, converting heat into electricity, suitable for medium- and low-temperature heat.
  5. Heat Pump Systems: Upgrading low-grade waste heat to higher temperatures via heat pumps for heating or process needs.
  6. Direct Utilization: Directly using waste heat to preheat raw materials, air, or fuel, such as for combustion air preheating or material drying.
  7. Combined Heat and Power (CHP): Integrating waste heat for both power generation and heating to improve overall energy efficiency.
  8. Thermal Storage Recovery: Storing waste heat in thermal storage materials (e.g., ceramics or metals) for later use.

向流は並流よりもなぜ効率的なのでしょうか?

熱交換器において、向流(カウンターフロー)は並流よりも効率が良いとされています。これは、熱交換器全体にわたって2つの流体間の温度差(ΔT)をより大きく一定に保ち、熱伝達を最大化するためです。詳しい説明は以下のとおりです。

1. 温度勾配と熱伝達

  • 逆流:
    • 向流では、流体は反対方向に流れます(例:高温の流体が一方の端から流入し、低温の流体が反対側の端から流入します)。これにより、熱交換器の全長にわたってほぼ一定の温度差(ΔT)が生じます。
    • 高温流体の最高温度(入口)が低温流体の出口に接触し、低温流体の最低温度(入口)が高温流体の出口に接触します。これにより、低温流体の温度が高温流体の入口温度に近づき、熱伝達が最大化されます。
    • 例: 高温の流体が 100°C で流入して 40°C で流出し、低温の流体が 20°C で流入した場合、90°C 近くで流出することができ、高い熱伝達率を実現します。
  • 並列フロー:
    • 並流では、両方の流体が同じ方向に流れるため、最大の ΔT は入口で発生しますが、両方の流体が交換器に沿って同様の温度に近づくにつれて、ΔT は急速に減少します。
    • 冷たい流体の出口温度は熱い流体の出口温度を超えることができないため、伝達される熱の総量は制限されます。
    • 例: 高温の流体が 100°C で流入し、60°C で流出する場合、20°C で流入する低温の流体は 50°C 程度にしか達せず、熱伝達が少なくなります。

なぜそれが重要なのか熱伝達率(Q)はΔTに比例します(Q = U × A × ΔT、Uは熱伝達係数、Aは表面積)。向流式ではΔTが大きく一定であるため、平均熱伝達率が高くなり、効率が向上します。

2. 対数平均温度差(LMTD)

  • 熱交換器の効率は、多くの場合、熱伝達を促進する平均温度差を表す対数平均温度差 (LMTD) を使用して定量化されます。
  • 逆流熱交換器全体にわたって温度差が比較的一定に保たれるため、LMTDが高くなります。これにより、同じ表面積でより多くの熱を伝達できます。
  • 並列フロー出口に向かって温度差が大幅に低下し、熱伝達の駆動力が減少するため、LMTD は低くなります。
  • 結果同じ熱交換器のサイズの場合、向流の方が LMTD が高いためより多くの熱を伝達します。または、同じ熱伝達を達成するために必要な表面積が小さいため、よりコンパクトで効率的です。

3. 最大限の熱回収

  • 向流では、冷たい流体は理論的には熱い流体の入口温度に到達できるため(無限に長い熱交換器内)、ほぼ完全な熱回収が可能になります(例:Holtop の 3D クロス向流熱交換器などの最新設計では 90~95% の効率)。
  • 並流の場合、冷流体の出口温度は温流体の出口温度によって制限され、キャッピング効率(通常60~80℃)に影響されます。そのため、向流はエネルギー回収換気や最大限の熱回収が重要な産業プロセスなどの用途に最適です。

4. 実用的な意味合い

  • 逆流: 安定したΔTにより必要な伝熱面積が削減され、高性能アプリケーションにおいてより小型でコスト効率の高い設計が可能になります。HVAC、産業用冷却システム、エネルギー回収システムなどで広く使用されています。
  • 並列フローΔTの急激な低下により、同等の熱伝達を実現するためにはより大きな伝熱面積が必要となり、材料とスペースの要件が増加します。これは、基本的なラジエーターや教育設備など、よりシンプルで効率がそれほど重要でない用途で使用されます。

視覚的な説明(簡略版)

  • 逆流高温流体(100℃~40℃)と低温流体(20℃~90℃)を想像してみてください。熱交換器全体で温度差が比較的高く(例えば約20~60℃)、効率的な熱伝達が促進されます。
  • 並列フロー同じ流体は大きな ΔT (100°C – 20°C = 80°C) で始まりますが、すぐに収束し (例: 60°C – 50°C = 10°C)、駆動力が低下して効率が制限されます。

結論

向流は、熱交換器全体にわたってより大きく安定した温度差(ΔT)を維持するため、より効率的です。その結果、LMTDが高くなり、同じ表面積でより多くの熱伝達が得られます。そのため、エネルギー回収や産業プロセスなど、高効率が求められる用途では向流が好まれます。一方、並流はよりシンプルですが効率は低く、要求の厳しい用途には適しています。

向流熱交換器と並流熱交換器

Counterflow and parallel flow heat exchangers are two primary configurations for heat transfer between two fluids, differing in the direction of fluid flow and their impact on efficiency, temperature profiles, and applications. Below is a concise comparison based on their design, performance, and use cases.

1. Flow Configuration

  • 向流熱交換器:
    • Fluids flow in opposite directions (e.g., hot fluid enters at one end, cold fluid at the opposite end).
    • Example: Hot fluid flows left to right, cold fluid flows right to left.
  • Parallel Flow Heat Exchanger:
    • Fluids flow in the same direction (e.g., both hot and cold fluids enter at the same end and exit at the opposite end).
    • Example: Both fluids flow left to right.

2. Heat Transfer Efficiency

  • 逆流:
    • Higher efficiency: Maintains a larger temperature difference (ΔT) along the entire length of the exchanger, maximizing heat transfer per unit area.
    • Can achieve up to 90–95% thermal efficiency in well-designed systems (e.g., plate or tube exchangers).
    • The outlet temperature of the cold fluid can approach the inlet temperature of the hot fluid, making it ideal for applications requiring maximum heat recovery.
  • 並列フロー:
    • Lower efficiency: The temperature difference (ΔT) is highest at the inlet but decreases rapidly as both fluids approach thermal equilibrium along the exchanger.
    • Typically achieves 60–80% efficiency, as the cold fluid’s outlet temperature cannot exceed the hot fluid’s outlet temperature.
    • Less effective for applications needing near-complete heat transfer.

3. Temperature Profile

  • 逆流:
    • Temperature gradient is more uniform, with a near-constant ΔT across the exchanger.
    • Allows for a closer approach temperature (the difference between the hot fluid’s outlet and cold fluid’s inlet temperatures).
    • Example: Hot fluid enters at 100°C and exits at 40°C; cold fluid enters at 20°C and can exit close to 90°C.
  • 並列フロー:
    • Temperature difference is large at the inlet but diminishes along the exchanger, limiting heat transfer as fluids reach similar temperatures.
    • Example: Hot fluid enters at 100°C and exits at 60°C; cold fluid enters at 20°C and may only reach 50°C.

4. Design and Complexity

  • 逆流:
    • Often requires more complex piping or plate arrangements to ensure fluids flow in opposite directions, potentially increasing manufacturing costs.
    • Compact designs are possible due to higher efficiency, reducing material requirements for the same heat transfer rate.
  • 並列フロー:
    • Simpler design, as both fluids enter and exit at the same ends, reducing piping complexity.
    • May require a larger heat transfer area (longer or bigger exchanger) to achieve comparable heat transfer, increasing size and material costs.

5. Applications

  • 逆流:
    • Preferred in applications requiring high efficiency and maximum heat recovery, such as:
      • HVAC systems (e.g., energy recovery ventilators).
      • Industrial processes (e.g., chemical plants, power generation).
      • Wastewater heat recovery (e.g., shower heat exchangers).
      • Cryogenic systems where precise temperature control is critical.
    • Common in plate heat exchangers, double-pipe exchangers, and high-performance shell-and-tube designs.
  • 並列フロー:
    • Used in applications where simplicity is prioritized, or where complete heat transfer is not critical, such as:
      • Small-scale cooling systems (e.g., car radiators).
      • Processes where fluids must not exceed certain temperatures (e.g., to avoid overheating the cold fluid).
      • Educational or experimental setups due to simpler construction.
    • Common in basic tube-in-tube or shell-and-tube heat exchangers.

6. Advantages and Disadvantages

  • 逆流:
    • 利点:
      • Higher thermal efficiency, reducing energy losses.
      • Smaller size for the same heat transfer capacity.
      • Better suited for applications with large temperature differences.
    • Disadvantages:
      • More complex design and piping, potentially increasing costs.
      • May require additional measures to manage condensation or frost in cold environments.
  • 並列フロー:
    • 利点:
      • Simpler design, easier to manufacture and maintain.
      • Lower pressure drop in some cases, reducing pumping costs.
    • Disadvantages:
      • Lower efficiency, requiring larger heat transfer areas.
      • Limited by the outlet temperature constraint (cold fluid cannot exceed hot fluid’s outlet temperature).

7. Practical Considerations

  • 逆流:
    • Ideal for energy recovery systems (e.g., Holtop’s 3D cross-counterflow exchangers with 95% efficiency or RECUTECH’s RFK+ enthalpy exchangers).
    • Often equipped with features like hydrophilic coatings to manage condensation (e.g., Eri Corporation’s aluminum plate exchangers).
  • 並列フロー:
    • Used in applications where cost and simplicity outweigh efficiency needs, such as basic HVAC systems or small-scale industrial cooling.
    • Less common in modern high-efficiency designs due to performance limitations.

Summary Table

適切な熱交換器を選択するにはどうすればよいですか?

Choosing the right heat exchanger involves evaluating several key factors to ensure it meets your application’s needs while optimizing efficiency, cost, and performance. Here’s a concise guide to help you make an informed decision:

  1. Understand Your Application Requirements:
    • Fluid Properties: Identify the fluids involved (e.g., water, oil, or corrosive fluids) and their characteristics, such as viscosity, particulate content, and corrosiveness. Viscous fluids or those with particulates may require tubular or scraped-surface heat exchangers, while low-viscosity fluids work well with plate heat exchangers.
    • Thermal Requirements: Determine the required heat transfer rate, inlet and outlet temperatures, and whether phase changes (e.g., evaporation or condensation) are involved. Calculate the Initial Temperature Difference (ITD) by subtracting the incoming cold fluid temperature from the incoming hot fluid temperature to assess thermal performance needs.
    • 流量: Assess the flow rates of both fluids (e.g., liters per minute or gallons per minute) to ensure the heat exchanger can handle the throughput. For large-scale production, prioritize energy efficiency; for small batches, focus on minimizing product losses.
  2. Select the Appropriate Type:
    • プレート式熱交換器: Ideal for low to medium pressure, high-efficiency applications with simple fluids like milk or thin oils. They offer high heat transfer rates, compact size, and easy maintenance but are limited by gasket durability at high temperatures (up to 350°F) or pressures (up to 370 psi).
    • Shell-and-Tube Heat Exchangers: Suitable for high-pressure and high-temperature applications (e.g., oil and gas, chemical processing). They are robust and cost-effective but less efficient than plate designs and harder to clean.
    • Scraped-Surface Heat Exchangers: Best for highly viscous fluids, fluids with large particulates, or processes involving phase changes (e.g., ice cream, sauces). They are expensive but effective for continuous processing and fouling prevention.
    • Other Types: Consider air-cooled or compact heat exchangers for specific applications like automotive or space-constrained environments.
  3. Evaluate Operating Conditions:
    • Pressure and Temperature: Ensure the heat exchanger can handle the maximum design pressure and temperature. For high-pressure/temperature applications, shell-and-tube or specialized designs like dimple plates may be necessary.
    • Fouling and Maintenance: Assess the fouling potential of your fluids (e.g., sedimentation, biological growth). Plate heat exchangers are easier to clean, while scraped-surface designs reduce fouling in viscous applications. Specify fouling factors (e.g., 0.0002–0.001 m²K/W for tubular designs) to account for performance degradation.
    • 圧力降下: Calculate allowable pressure drop based on your system’s constraints (e.g., pump capacity). Designs with lower pressure drops, like shell-and-tube, can save energy.
  4. Consider Size and Space Constraints:
    • Evaluate available space for installation, maintenance, and potential expansion. Plate heat exchangers are compact and modular, allowing easy capacity adjustments by adding/removing plates. Oversizing by 30–40% can enable heat recovery if space permits.
    • For tight spaces, consider compact heat exchangers with high surface area-to-volume ratios (e.g., ≥700 m²/m³ for gas-to-gas applications).
  5. Material Selection:
    • Choose materials compatible with your fluids and operating conditions:
      • Stainless Steel: Durable, corrosion-resistant, and easy to clean, ideal for most applications.
      • Titanium: Lightweight, non-corrosive, suitable for extreme temperatures or chemical processes but costly.
      • Aluminum: Cost-effective for industrial applications but less corrosion-resistant.
      • Graphite or Ceramic: For highly corrosive or high-temperature fluids.
    • Ensure material compatibility with gaskets in plate heat exchangers to avoid failures.
  6. Cost and Efficiency:
    • Balance initial investment with long-term operational costs. Plate heat exchangers are typically the least expensive and most energy-efficient, while scraped-surface designs are costlier but necessary for specific applications.
    • Focus on total cost of ownership (TCO) over 3–4 years. Energy-efficient designs often have quick payback periods (e.g., <1 year for large-scale operations).
    • Consider eco-friendly options like ambient cooling for electrical enclosures to reduce energy costs.
  7. Consult Manufacturers and Use Tools:
    • Use manufacturer-provided comparison charts or performance graphs to match models to your thermal and flow requirements (e.g., W/°C for specific flow rates).
    • Seek professional advice to validate calculations and ensure the design meets safety and performance standards. Manufacturers can assist with sizing, installation, and maintenance planning.
  8. Avoid Common Pitfalls:
    • Don’t oversize unnecessarily if space is limited, as it increases costs without benefits.
    • Avoid selecting a design based solely on cost or tradition (e.g., assuming tubular is best for viscous fluids). Evaluate newer technologies like corrugated tube designs for better performance.
    • Ensure the heat exchanger aligns with process goals (e.g., pasteurization, cooling) to avoid quality issues or incomplete processing.

Example Calculation: For cooling a liquid from 80°C to 40°C using air at 21°C with a flow rate of 2 gpm, calculate ITD (80°C – 21°C = 59°C). Refer to performance graphs to select a model meeting the required heat transfer rate (e.g., 56 W/°C for a copper heat exchanger). Check pressure drop (e.g., 8 psi at 2 gpm) to ensure pump compatibility.

Recommendation: Start by defining your fluid properties, thermal needs, and space constraints. For simple fluids and space-limited setups, prioritize plate heat exchangers. For high-viscosity or particulate-laden fluids, consider scraped-surface or tubular designs. Consult with manufacturers to finalize the model and size, ensuring it aligns with your process and budget.

廃熱エネルギー回収システム:産業効率の変革

エネルギーコストと環境規制が喫緊の課題となっている今日の産業界において、廃熱回収システムは効率性と持続可能性を高める強力なソリューションを提供します。産業プロセスで発生する熱を回収・再利用することで、これらのシステムはエネルギーの無駄と排出量を削減します。淄博市齊宇空調エネルギー回収設備有限公司は、世界中の産業界のニーズに合わせた革新的な廃熱回収技術で業界をリードしています。

廃熱回収が重要な理由

鉄鋼、ガラス、石油化学などの産業活動では、膨大な量の廃熱が発生し、その量は総エネルギー投入量の30~50%に上ることがよくあります。この廃熱を熱交換器などの高度なシステムで回収することで、エネルギーコストと温室効果ガスの排出量を大幅に削減できます。廃熱回収は、原材料の予熱、タービンの駆動、施設の暖房などに利用されており、現代の産業効率の基盤となっています。

淄博市旗宇:熱回収ソリューションの先駆者

山東省淄博市に本社を置く淄博麒宇空調エネルギー回収設備有限公司は、空気対空気熱交換器、プレート式顕熱交換器、熱管式熱交換器など、最先端の廃熱回収システムを専門としています。同社のソリューションは、低温(175℃以下)から高温(240℃以上)の廃熱まで、幅広い熱源に対応できるよう設計されており、多様な産業に最適です。

Zibo Qiyuのモジュール式熱回収ユニットなどのシステムは、最大70%のエネルギー回収を実現し、運用コストを削減しながら環境目標の達成に貢献します。同社の製品は産業用空調・換気システムとシームレスに統合され、よりクリーンな空気と効率的なエネルギー利用を実現します。世界中に拠点を構え、15万社以上の顧客にサービスを提供するZibo Qiyuは、中国、北米、そしてその他の地域の産業向けに、信頼性の高いカスタマイズされたソリューションを提供しています。

Zibo Qiyu のシステムの利点

  1. コスト削減: 廃熱を回収し、エネルギー費用を大幅に削減します。

  2. 持続可能性: 二酸化炭素排出量を削減し、世界的な環境基準に準拠します。

  3. 多用途アプリケーション: 製造、化学処理、発電などの業界向けにカスタマイズされています。

  4. 信頼できるパフォーマンス: 世界的な専門知識と強力な顧客サポートに支えられています。

産業の持続可能性の未来を形作る

世界中の産業界がネットゼロ目標を目指す中、廃熱回収システムはエネルギー効率向上に向けた実用的な一歩です。Zibo Qiyuの最先端技術は、企業のコスト削減と環境への影響軽減を支援し、より環境に優しい産業の未来を切り開きます。

熱回収ソリューションについてはZibo Qiyuにお問い合わせください

Zibo Qiyuの高度なエネルギー回収システムで、廃熱の可能性を最大限に引き出しましょう。お客様に合わせた高性能ソリューションについては、今すぐお問い合わせください。

連絡先:

  • メール: kuns913@gmail.com

  • 電話: (+1) 9152953666

  • 微信: (+86) 15753355505

Zibo Qiyu の革新的な廃熱回収システムで業界の未来を活性化しましょう。

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)

パネルルームにおける間接蒸発冷却ユニットの適用

Indirect evaporative cooling (IEC) units are increasingly used in electrical panel rooms, control rooms、 そして 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

  1. Moisture-Free Cooling:
    Since no direct contact with water occurs, sensitive electrical components are safe from condensation and corrosion risks.

  2. 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.

  3. Reduced Maintenance:
    With fewer mechanical components and no refrigeration cycle, the system is simple to maintain and has a longer operational life.

  4. 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.

  5. 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

熱交換器は、空調効率の向上、エネルギー消費量の削減、そして室内空気質の向上といった点で、換気システムにおいて重要な役割を果たします。以下では、熱交換器の機能と一般的な用途について詳しく説明します。


I. 換気システムにおける熱交換器の機能

  1. 省エネ
    熱交換器は排気から熱エネルギー(または冷却エネルギー)を回収し、それを新鮮な空気に伝達します。これにより、新鮮な空気の加熱または冷却に必要なエネルギーが削減され、冬の暖房と夏の冷房の両方に最適です。

  2. 新鮮な空気の質と快適性の向上
    熱交換器は、十分な換気を確保しながら、新鮮な空気を予熱または予冷し、屋内と屋外の空気の温度差を最小限に抑え、居住者の快適性を向上させます。

  3. システム効率(COP)の向上
    排気から顕熱と潜熱の両方を回収することで、システムのエネルギー効率が大幅に向上します。

  4. 温度と湿度の制御を補助
    クリーンルーム、実験室、温度管理された作業場などの環境では、熱交換器は入ってくる空気の状態を安定させるための前処理ユニットとして機能します。


II. 換気システムにおける一般的な熱交換器の種類

  1. プレート式熱交換器(顕熱)

    • アルミニウムまたはプラスチックのプレートを使用して、排気と給気の流れを分離し、プレート間で熱を伝達します。

    • 商業ビル、学校、オフィスの換気によく使用されます。

    • 効率は通常、50% から 70% の範囲になります。

  2. 全熱回収ユニット(顕熱+潜熱)

    • 熱と水分の交換を可能にする特殊膜を採用。

    • 住宅、病院、ホテル、湿度制御が必要な環境に最適です。

    • より優れた快適性とエネルギー節約を実現します。

  3. ヒートパイプ熱交換器

    • 可動部品のないシンプルな構造を特徴とし、気流を完全に分離したままヒートパイプを介して熱を伝達します。

    • サーバールーム、新鮮な空気の予熱/予冷、乾燥システムに適しています。

    • 高温排気環境でも優れた性能を発揮します。

  4. ロータリーホイール熱交換器

    • 吸湿性コーティングが施された回転ホイールが新鮮な空気と排気に同時に接触し、熱と湿気の両方を伝達します。

    • 効率は高い(最大 70%~85%)が、交差汚染の潜在的なリスクがあります。

    • エネルギー効率が優先され、交差汚染が重要ではないシナリオに適しています。

  5. 間接蒸発冷却熱交換器

    • 排気の蒸発を利用して、湿気を加えずに吸気を冷却します。

    • 工業工場や倉庫などの高温で乾燥した環境に最適です。


III. 典型的なアプリケーションシナリオ

  • 産業施設: 外気のエネルギー消費を抑えながら、温度と湿度の制御を改善します。

  • クリーンルームと手術室: 制御された環境の空気の流れと温度を安定させます。

  • 商業ビルとオフィス: 新鮮な空気を事前に調整し、HVAC 効率を向上させます。

  • 公共スペース(地下鉄、空港、学校): エネルギーを節約しながら換気を良くします。

  • データセンターとサーバールーム: 冬季の空気予熱用に廃熱を回収します。

  • 畜舎と温室: 成長をサポートするために、通気性と温度・湿度の安定性のバランスをとります。


IV. 結論

換気システムにおける熱交換器の応用は、現代のHVAC設計において不可欠な要素となっています。熱エネルギーを回収し、室内の快適性を高め、空気質を改善する熱交換器は、グリーンビルディング、省エネソリューション、そしてインテリジェントな換気システムの中核コンポーネントです。

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。

室内空気質研究のリーダーである淄博市齊裕空調エネルギー設備有限公司は、効率的で環境に優しいHVACソリューションの提供に尽力しています。当社の空冷式チラーシリーズは、高度な技術と安定した性能を備え、プラスチック、エレクトロニクス、電気めっき、食品加工、医薬品、インク印刷、真空成形、射出成形、レーザー加工、金属鋳造、ブロー成形、精密機械、ガラス工芸、宝飾品加工、皮革、水産養殖、製紙、牛乳冷凍、化学製造などの業界で幅広く利用されており、省エネと生産効率の向上に貢献しています。

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。
  • 高効率で安定した動作:パナソニック、サンヨーなどの一流コンプレッサー、定評のあるポンプ、軸流ファンを搭載し、低騒音、高圧、迅速な放熱を実現します。台湾製コントローラーによる全自動リモートコントロールシステムにより、0.1℃単位の温度精度と5~30℃の調整範囲を実現し、24時間365日連続運転をサポートします。
  • スマートな安全保護欠相・逆相、高圧・低圧、過負荷、水位、凍結防止など、複数の電気安全装置を内蔵しています。工場で試運転済みなので、電源と給水管を接続するだけですぐに使用できます。
  • 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。

包括的な仕様、優れたパフォーマンス冷却能力は2.4Kwから73.5Kwまで、複数のモデル(例:LSJシリーズ)を取り揃えています。凝縮器は銅管と親水性アルミフィンを採用し、蒸発器はステンレス鋼コイルまたはシェルアンドチューブ構造を採用しています。また、304ステンレス鋼タンクは自動給水機能を備え、長期耐久性を実現します。

効率性、信頼性、そして環境に優しい産業パートナーとして、QIYU空冷チラーをお選びください。省エネ冷却の旅を始めるには、今すぐお問い合わせください。

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