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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。

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

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

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。

乾燥装置におけるガスツーガス熱回収技術の省エネ性能

ガスツーガス熱回収技術は、高温の排気ガスから廃熱を回収し、それを流入する冷気へ転換することで、乾燥設備のエネルギー効率を大幅に向上させます。このプロセスにより、新鮮な空気を加熱するためのエネルギー需要が削減され、燃料消費量と運用コストが削減されます。

乾燥システム、特に食品加工、タバコ、製紙、汚泥処理などの業界では、排気によって大量の熱エネルギーが失われることがよくあります。ガス対ガス熱交換器(一般的にはアルミニウムまたはステンレス鋼箔で作られています)を組み込むことで、この廃熱を回収し、再利用することができます。回収されたエネルギーは、システム構成と運転条件に応じて、入口空気を30~70℃予熱することができます。

現場での実証実験では、ガスツーガス熱回収システムの使用により、エネルギー消費量を15%~35%削減し、乾燥サイクルを短縮し、システム全体の効率を向上させることが示されています。さらに、二酸化炭素排出量の削減と熱制御の改善にも貢献するため、現代の乾燥プロセスにとって持続可能で費用対効果の高いソリューションとなります。

熱回収外気ユニット

熱回収外気ユニットは、新鮮な外気を導入しながら排気から熱を回収する、エネルギー効率の高い換気システムです。熱交換器(通常はプレート式またはロータリーホイール式)を使用し、吸気と排気の熱エネルギーを混合することなく相互に伝達することで、暖房負荷または冷房負荷を大幅に削減します。

高効率フィルター、ファン、そして熱交換器コア(通常はアルミニウムまたはエンタルピー材)で構成されるこのシステムは、室内温度の安定性を維持し、空気質を改善しながら、新鮮な空気を継続的に供給します。エネルギー消費量の削減、室内の快適性の向上、そして現代の建築省エネ基準への適合に貢献します。

これらのユニットは、運用コストを抑えながら信頼性の高い換気と温度制御を必要とするオフィス、工場、学校、病院などの施設に最適です。

産業用熱回収ボックス、廃ガスおよび熱回収、ガス対ガス熱交換器

産業用熱回収ボックスは、様々な産業用途における排ガス流から熱を回収するために設計された、コンパクトで効率的なシステムです。ガス対ガス熱交換器を用いて、高温の排ガスから流入する新鮮な空気へ熱エネルギーを伝達し、2つの気流を混合させることなく、熱エネルギーを放出します。このプロセスにより、追加の加熱の必要性が低減され、エネルギー効率が大幅に向上し、運用コストの削減と環境への影響の軽減につながります。

アルミニウムやステンレス鋼などの耐久性の高い材料で構築されたこのシステムは、高温および腐食性環境に耐えることができます。内部の熱交換器は、多くの場合アルミ箔またはアルミ板で構成されており、高い熱伝導性と効率的な熱伝達を実現します。この設計により、汚れた排気と清浄な給気の相互汚染を防ぎ、食品加工、タバコ、印刷、化学、汚泥処理などの産業に適しています。

この省エネソリューションは、廃熱を回収するだけでなく、室内空気質の改善と安定した生産環境の維持にも役立ちます。設置とメンテナンスが容易な産業用熱回収ボックスは、持続可能性の向上と省エネ規制の遵守を目指す工場にとって賢明な選択肢です。

Industrial heat recovery box, waste gas and heat recovery, gas to gas heat exchanger

産業用熱回収ボックス、廃ガスおよび熱回収、ガス対ガス熱交換器

炭素取引市場の国際的な状況

I. 主要な炭素取引市場の概要

1. 欧州連合排出量取引制度(EU ETS)

  • 打ち上げ: 2005年、世界初かつ最も成熟した炭素市場。

  • カバレッジ: 発電、製造、航空など。

  • 特徴: 毎年減少する排出枠を伴うキャップアンドトレード制度。世界的な価格ベンチマークとして機能します。

  • 発達: 現在はフェーズIV(2021~2030年)にあり、排出上限が厳しくなり、対象範囲が拡大されています。

2. 中国国家炭素市場

  • 打ち上げ: 2021年に正式に開始され、当初は電力部門を対象とします。

  • 範囲: 対象となるCO₂排出量で最大の炭素市場。

  • 機構: 手当に基づき、地域のパイロット (北京、上海、広東など) の経験を活用します。

  • 未来鉄鋼やセメントなど排出量の多い他の産業にも拡大する計画。

3. 米国地域炭素市場

  • 連邦市場なしただし、2 つの主要な地域システムが存在します。

    • カリフォルニア州キャップ・アンド・トレード制度: ケベックと連携し、非常に活発かつ包括的。

    • 地域温室効果ガスイニシアチブ(RGGI)米国北東部の州の電力発電をカバーします。

  • 特徴: 市場ベース、自発的な参加、堅牢な設計。

4. その他の国と地域

  • 韓国: 韓国ETS(K-ETS)は2015年に開始され、着実に発展しています。

  • ニュージーランド: 国際的な炭素クレジットを可能にする柔軟な ETS を運営します。

  • カナダケベック州やオンタリオ州などの州は独自の市場を運営しており、ケベック州はカリフォルニア州とつながっています。


II. 炭素市場メカニズムの種類

1. コンプライアンス市場

  • 政府義務 企業に排出量上限を守らせ、そうでなければ罰金を科すシステム。

  • : EU ETS、中国の国内市場、カリフォルニアのシステム。

2. 自主炭素市場(VCM)

  • 必須ではない 参加; 組織または個人が炭素クレジットを購入して排出量を相殺します。

  • 一般的なプロジェクトの種類: 林業(炭素吸収源)、再生可能エネルギー、エネルギー効率。

  • 認証機関:Verra(VCS)、Gold Standardなど


III. 世界的な動向と統合

  1. 市場間の相互接続性の高まり

    • 例: カリフォルニア州とケベック州には炭素市場が連携しています。

    • 議論中:EUはスイスなどとの連携の可能性を検討中。

  2. 炭素国境調整メカニズム(CBAM)

    • EUが提案するCBAMは、炭素含有量の高い輸入品に課税し、他国に炭素価格設定制度を導入するよう圧力をかけることになる。

  3. 国境を越えた炭素クレジットの流れ

    • の下で パリ協定第6条世界的な炭素取引の標準化と規模拡大を目指し、国際的な炭素クレジット交換の枠組みが形成されつつあります。

  4. 国別決定貢献(NDC)との統合

    • NDC目標を達成するために、炭素市場を国家気候戦略に組み込む国が増えています。


IV. 課題と機会

課題:

  • 多様な規則や基準が市場の連携を妨げている。

  • 自主市場の質はさまざまであり、監視も一貫していない。

  • 炭素価格の変動は企業の計画に影響を及ぼす可能性があります。

機会:

  • ネットゼロ目標は炭素市場の急速な発展を促進します。

  • 技術の進歩(MRV システム、ブロックチェーンなど)により透明性が向上します。

  • 金融セクターの関与の拡大、 炭素市場の金融化.

産業用換気熱回収システムの概要

産業用換気熱回収システムは、排気から廃熱を回収し、それを新鮮な空気に転換することで、産業施設のエネルギー効率を向上させるように設計されています。これらのシステムは、エネルギー消費量を削減し、運用コストを削減し、熱損失を最小限に抑えることで環境の持続可能性に貢献します。

主要コンポーネント

  1. 熱交換器熱伝達が発生するコア部品。一般的な種類は以下のとおりです。
    • プレート式熱交換器: 金属板を使用して空気の流れの間で熱を伝達します。
    • ロータリー熱交換器回転ホイールを使用して熱を伝達し、場合によっては水分も伝達します。
    • ヒートパイプ: 効率的な熱伝達のために作動流体を備えた密閉チューブを使用します。
    • ランアラウンドコイル: 流体ループを使用して、空気の流れの間で熱を伝達します。
  2. 換気システム: 空気の流れを管理するためのファン、ダクト、フィルターが含まれます。
  3. 制御システム: 温度、気流、システム パフォーマンスを監視および調整して、効率を最適化します。
  4. バイパスメカニズム: 必要のない状況では(例:夏の冷房)、システムが熱回収をバイパスできるようにします。

動作原理

  • 排気: 工業プロセス(製造、乾燥など)からの温風が抽出されます。
  • 熱伝達熱交換器は排気から熱エネルギーを捕捉し、2 つの空気の流れを混合せずに、より冷たい新鮮な空気に伝達します。
  • 供給空気: 予熱された新鮮な空気が施設内に分配され、追加の暖房の必要性が減ります。
  • エネルギー節約: 50~80%(システムによって異なります)の廃熱を回収することで、ボイラーや炉などの暖房システムへの需要が大幅に削減されます。

システムの種類

  1. 空気対空気熱回収: 排気と給気の流れの間で熱を直接伝達します。
  2. 空気から水への熱回収: 加熱システムまたは加熱プロセスで使用するために液体媒体 (水など) に熱を伝達します。
  3. 複合システム: 熱回収を湿度制御や冷却などの他のプロセスと統合します。

利点

  • エネルギー効率: 暖房にかかるエネルギー消費量を 20 ~ 50% 削減します。
  • コスト削減: 光熱費と運用コストを削減します。
  • 環境への影響化石燃料への依存を減らすことで温室効果ガスの排出を削減します。
  • 室内空気質の改善: 快適な温度を保ちながら適切な換気を確保します。
  • コンプライアンス: エネルギー効率と環境規制の遵守に役立ちます。

アプリケーション

  • 製造工場(例:化学、食品加工、繊維)
  • 倉庫と配送センター
  • データセンター
  • 医薬品およびクリーンルーム施設
  • 換気需要の高い商業ビル

課題

  • 初期費用: 導入に高額な先行投資が必要です。
  • メンテナンス: 効率を維持するために、熱交換器とフィルターの定期的な清掃が必要です。
  • システム設計: 特定の産業プロセスおよび気候に合わせて調整する必要があります。
  • スペース要件: 大規模なシステムでは、大きな設置スペースが必要になる場合があります。

トレンドとイノベーション

  • リアルタイムの監視と最適化のための IoT との統合。
  • 効率と耐久性を向上させる熱交換器用の先進材料。
  • 熱回収と再生可能エネルギー源(太陽光や地熱など)を組み合わせたハイブリッド システム。
  • より簡単なインストールと拡張性を実現するモジュール設計。

産業用換気熱回収システムは、エネルギー集約型産業にとって重要なソリューションであり、効率的で持続可能な運用を確保しながら、経済的利益と環境的利益のバランスを実現します。

スプレー乾燥熱回収における空気対空気熱交換器の仕組み

スプレー乾燥熱回収空気対空気熱交換器 乾燥室から排出される高温多湿の排気から廃熱を回収し、それを新鮮な(しかしより冷たい)空気に伝達します。これにより、乾燥工程のエネルギー需要が大幅に削減されます。

仕組み:

  1. 排気収集:

    • 噴霧乾燥後、高温の排気(多くの場合 80~120°C)には熱と水蒸気の両方が含まれます。

    • この空気はチャンバーから引き出され、熱交換器に送られます。

  2. 熱交換プロセス:

    • 熱い排気は熱交換器の片側を流れます(粘着性や弱酸性の可能性があるため、耐腐食性の材料で作られていることが多いです)。

    • 同時に、冷たい周囲の空気が別のチャネル(向流または直交流設定)で反対側を流れます。

    • 熱が伝わる 交換機の壁を通して 熱い側から冷たい側へ 混ぜずに 空気が流れる。

  3. 入気の予熱:

    • 流入する新鮮な空気は、スプレードライヤーのメインヒーター(ガスバーナーまたは蒸気コイル)に入る前に予熱されます。

    • これ 必要な燃料やエネルギーを削減する 希望する乾燥温度(通常は入口で150~250℃)に達するまで。

  4. 排気後処理(オプション):

    • 熱を抽出した後、冷却器の排気は、放出またはさらに使用される前に、ほこりや湿気を除去するためにフィルタリングまたは処理することができます。

利点:

  • エネルギー節約: 設定に応じて燃料または蒸気の消費量を 10~30% 削減します。

  • 運用コストの削減: エネルギー入力が減ると光熱費も減ります。

  • 環境への影響: エネルギー効率の向上によりCO₂排出量を削減します。

  • 温度安定性: 一貫した乾燥性能を維持するのに役立ちます。

NMP熱回収における空気対空気熱交換器の仕組み

NMP 熱回収における空気対空気熱交換器は、工業プロセスからの高温の NMP を含んだ排気流と、より低温の流入新鮮空気流の間で熱エネルギーを移動させ、バッテリー製造などの産業におけるエネルギー効率を向上させます。

高温の排気(例:80~160℃)と低温の新鮮な空気は、別々のチャネルを通過するか、熱伝導面(例:プレート、チューブ、ロータリーホイール)を通過しますが、混合することはありません。高温の排気から低温の新鮮な空気への熱伝達は、顕熱伝達によって行われます。一般的な熱交換器には、プレート式熱交換器、ロータリー式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器などがあります。

NMP専用の設計では、ステンレス鋼やガラス繊維強化プラスチックなどの耐腐食性材料を使用し、NMPの腐食性に耐えます。フィン間隔を広くしたり、CIP(定置洗浄)システムを採用することで、粉塵や残留物による汚れの発生を防ぎます。また、結露の発生を抑えることで、目詰まりや腐食を防ぎます。

高温の排気は新鮮な空気に熱を伝え、新鮮な空気を予熱(例:20℃から60~80℃)することで、後続工程のエネルギー消費量を削減します。冷却された排気(例:30~50℃)は、NMP回収システム(例:凝縮または吸着)に送られ、溶媒を回収・リサイクルします。熱回収効率は設計に応じて60~95%です。

これにより、エネルギー消費量を15~301TP3トン削減し、温室効果ガス排出量を削減するとともに、排気を冷却することで溶剤回収を容易にし、NMP回収率を向上させます。汚れなどの課題は、より広い隙間、抽出可能なエレメント、または洗浄システムによって解決され、堅牢なシーリングによってクロスコンタミネーションを防止します。

電池製造工場では、プレート式熱交換器が120℃の排気を利用して新鮮な空気を20℃から90℃に予熱し、オーブンのエネルギー需要を約70%削減します。冷却された排気は、95%のNMP回収に使用されます。

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