その冷凍式エアドライヤー圧縮空気乾燥装置は、物理的原理を用いて圧縮空気中の水分を露点以下の温度で凍結させ、圧縮空気中の水分を凝縮して液体の水として排出する装置です。水の凝固点によって制限されるため、理論上は露点温度は0度近くまで到達します。実際には、優れた凍結乾燥装置であれば、露点温度は10度以内まで到達します。
熱交換器の違いにより冷凍式エアドライヤー現在、市場にはチューブフィン型熱交換器とプレート型熱交換器（プレート式熱交換器とも呼ばれます）の2種類のエアドライヤーが存在します。成熟した技術、コンパクトな構造、高い熱効率、二次汚染のないことなどから、ヒーター式エアドライヤーはエアドライヤー市場の主流となっています。しかしながら、従来のチューブフィン型熱交換器の設計と使用には多くの欠点があり、主な性能は以下のとおりです。
1. 膨大な量：
チューブフィン式熱交換器は一般的に水平円筒構造をとっています。熱交換器の形状に合わせるため、冷凍乾燥機全体の設計は熱交換器の機構に沿うしかありません。そのため、機械全体はかさばりますが、内部空間は比較的空いています。特に中型・大型の設備では、機械全体の内部空間の2/3が余剰となり、無駄なスペースが発生します。
2. 単一構造：
チューブフィン式熱交換器は一般的に1対1設計を採用しており、対応する処理能力のエアドライヤーは対応する処理能力の熱交換器と対応しているため、生産プロセスに制限が生じ、柔軟に組み合わせることができません。同じ熱交換器を使用して異なる処理能力のエアドライヤーを形成する方法は、必然的に原材料在庫の増加につながります。
3. 平均熱交換効率
チューブフィン熱交換器の伝熱効率は一般的に約85％であるため、理想的な伝熱効果を実現する必要があります。必要な冷凍能力を計算すると、冷凍システム全体の設計が15％以上増加する必要があり、システムコストと消費電力が増加します。
4. チューブフィン熱交換器内の気泡
チューブフィン熱交換器の角型フィン構造と円形シェルは、各チャネルに非熱交換空間を残し、気泡の発生を引き起こします。蒸発器のバッフルは、圧縮空気の一部を熱交換せずに逃がします。これにより、製品ガスの露点が制限され、冷却能力を高めても問題を完全に解決することはできません。そのため、チューブフィン凍結乾燥機の圧力下露点は通常10℃を超え、最適な2℃に達することができません。
5. 耐食性が低い
チューブフィン型熱交換器は一般的に銅管とアルミフィンで構成され、対象媒体は一般的な圧縮ガスおよび非腐食性ガスです。しかし、船舶用冷凍乾燥機や特殊ガス冷却乾燥機など、特殊な用途に適用すると腐食が発生しやすく、耐用年数が大幅に短縮されるか、全く使用できなくなることもあります。
前述のチューブフィン型熱交換器の特性を考慮すると、プレート式熱交換器はこれらの欠点を補うことができます。具体的な説明は以下のとおりです。
1. コンパクトな構造と小型サイズ
プレート式熱交換器は角型構造で、設置スペースが小さく、機器内の冷凍機部品と柔軟に組み合わせることができ、スペースを無駄にすることなく設置できます。
2. モデルは柔軟で変更可能です
プレート式熱交換器はモジュール方式で組み立てられ、つまり、1+1=2方式で必要な処理能力に組み合わせることができ、機械全体の設計が柔軟かつ変更可能になり、原材料在庫をより効果的に管理できます。
3. 高い熱交換効率
プレート熱交換器の流路は狭く、プレートフィンは波形で、断面変化が複雑です。プレートが小さいほど、より大きな熱交換面積を得ることができ、流体の流れ方向と流量が絶えず変化し、流体の流量が増加します。乱れが生じにくいので、非常に小さな流量で乱流に達することができます。シェルアンドチューブ熱交換器では、2つの流体がそれぞれチューブ側とシェル側を流れます。一般に、流れは直交流であり、対数平均温度差補正係数は小さいです。 、プレート熱交換器はほとんどが並流または向流であり、補正係数は通常約0.95です。さらに、プレート熱交換器内の冷流体と温流体の流れは、バイパス流がなく、熱交換面と平行であるため、プレート熱交換器の端の温度差は小さく、1℃未満にすることができます。したがって、プレート熱交換器を使用した冷凍乾燥機の圧力露点は2℃まで低下する可能性があります。
4. 熱交換の死角がなく、基本的に100％の熱交換を実現
プレート式熱交換器は独自の機構により、熱交換媒体がプレート表面に完全に接触するため、熱交換の死角、排水口、空気漏れがなく、圧縮空気の100%熱交換を実現し、最終製品の露点安定性を確保します。
5. 優れた耐食性
プレート式熱交換器は、アルミニウム合金またはステンレス鋼構造を採用しており、耐食性に優れ、圧縮空気の二次汚染も回避できます。そのため、腐食性ガスを取り扱う船舶、化学産業、さらに厳しい条件が求められる食品・医薬品産業など、様々な特殊な用途に適応できます。
上記の特徴を組み合わせることで、プレート式熱交換器はチューブ＆フィン式熱交換器の克服できない利点を備えています。チューブ＆フィン式熱交換器と比較して、プレート式熱交換器は同じ処理能力で30%の省エネを実現できます。そのため、機械全体の冷凍システムの構成を30%削減でき、エネルギー消費量も30%以上削減できます。さらに、機械全体の容積も30%以上削減できます。
最新の周波数変換プレート交換式冷凍式エアドライヤーディスプレイ
投稿日時: 2023年5月15日
