製品/用途

プレート式熱交換器を使う5つの省エネルギー用途とそれらを組み合わせた省エネルギーの事例を紹介します。

エネルギーを経済的にみると…

熱回収による省エネルギーで
どのくらい利益が見込めるか?

(例)30㎥/hの温水を20℃から70℃まで50℃昇温する場合

  1. ① 「熱回収早見表(1)」の縦軸の50℃から右方向に水平に線を引く
  2. ② 30㎥/hの曲線との交点から下方向に垂直に線を引くと、横軸との交点から回収熱量は1,750kWとなる
  3. ③ 続いて、②の線を「熱回収早見表(2)」内の3k蒸気の直線まで下方向に垂直に伸ばす
  4. ④ 3k蒸気の直線との交点から左方向に水平に線を引くと、横軸との交点から省エネ額は約1,250万円/月となる

投資費用が約1,250万円であれば、1年で投資が回収できます。

上のグラフは設備の運転時間とエネルギー価格を以下の通りとした場合

運転時間:720時間/月(≒24時間×30日)
3K蒸気:6,000円/トン
電  気:28円/kWh
チ ラ ー:¥11kWh(COP=5)

無限大記号の形∞になる
熱回収のループを見つける
温度の近い熱源を使って効率化!
最適な加熱・冷却源を見つける
蒸気の持っている熱(潜熱)を使う
温度条件を見直して運転条件を変える
常識にとらわれず
ベストソリューションを目指す

電力とエネルギー

凝縮水回収

プロセス概要

発電プラントではボイラー給水を予熱します。通常、この設備にはタービンからの凝縮水(蒸気ドレン)とボイラー給水との熱交換を行う熱回収器が設置されますが、設計圧力と温度が高いため、シェル&チューブ式熱交換器が多く使われています。

改善効果
従来なかった高温高圧の運転条件で使用できるプレート式熱交換器が日阪にはあります。プレート式熱交換器を使用することで伝熱性能が向上し高い熱回収率を実現できます。また、軽量・コンパクト、更に高いメンテナンス性により汚れを定期的に除去して伝熱性能を維持することができます。

天然ガス蒸発システム

プロセス概要

LNGはバーナーで燃焼されることでガス化されます。バーナーを使わずに、このLNGの潜熱を利用してチルド水を作り出すことができます。この方法はLNGだけでなく、液体窒素や液体ヘリウムなどにも応用できます。

改善効果
エチレングリコール系の不凍液の循環により、蒸発潜熱を利用して7℃のチルド水を生成します。残りの除去すべき蒸発潜熱は海水を使って加熱すればバーナーで燃焼させるLNGを節約できます。

冷凍システム(a)

プロセス概要

一般的に、冷凍システムには蒸発器の2つの熱交換器が使われます。この冷凍システムの効率アップを図る効果的な方法は、凝縮器の凝縮温度を下げる、または蒸発器の蒸発温度を上げる、あるいはその両方が考えられます。
圧縮機の負荷を減らすことで、冷凍システムの動力費を節約することができます。

改善効果
高性能でコンパクトなブレージングプレート式熱交換器(BHE)は冷凍システムに重要な機器の一つです。熱交換する2流体の温度差を小さくとれるため、凝縮温度を下げる、あるいは蒸発温度を上げることにより圧縮機の負荷を減らすことによって、システム全体を最適化し、改善することができます。

冷凍システム(b)

プロセス概要

こちらのプロセスはチラーユニットとPHEの一般的な組み合わせです。

改善効果
一般に使われるチラーの標準設定温度は7℃ですが、温度を1℃上げて8℃にすると、コンプレッサーの負荷が下がり約3%の電力使用量の削減が可能です。PHEは完全対向流ですので、1℃の温度差でも効率よく熱交換ができます。既存のシェル&チューブ式熱交換器の置き換えばかりでなく、PHEをすでに設置している場合でもプレートを増やすことによって、ランニングコストの低減ができます。

隠れた潜在的エネルギー

プロセス概要

チラーユニットの場合、凝縮器の冷却水としてクーリングタワーの循環水を使用しています。

改善効果
代わりに海や河川の水を冷却水として使用すれば、クーリングタワーの設備費やランニングコストを節約できます。