蒸気加熱のメリットとは？
- 蒸気加熱のメリットとは何なのか？
- 蒸気を使用することによる効率向上や熱交換効果について考えてみました。
- 他の加熱方法と比較して、蒸気加熱が有利な点について解説します。
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蒸気加熱のメリットとは？
お世話になります。 弊社の洗浄設備のタンクにはアルカリ性の洗浄液が入っており。60℃に加温し使用しています。洗浄機は複数あり、蒸気加熱、電気加熱の2種類を使用しています。 ある設備の槽は容量2000L程度で、電気ヒーターにて加熱しています。ヒーター容量は１０kw×４本です。 電力費の関係で都市ガスを使用した加熱装置に変更を検討していますが、真っ先に思いついたのはほかの設備でも使用している蒸気加熱です。都市ガスで小型の貫流ボイラを使用（槽のそばに置く）し蒸気を発生させ、タンク内の熱交換器にて加温します。 ここで、電気ヒーターの効率（ほぼ１００％）に対して、ボイラー、蒸気配管及びドレンの熱損失などを考慮するとどれくらいの効率になるのかを考えていました。 ここでひとつ疑問に思ったことがあります。なぜ蒸気を使用するのか？ ガスで燃やした火で、わざわざ蒸気を作ってその後に熱交換させることは、どんなメリットがあるのでしょう？ 蒸気の潜熱による熱交換効率のよさはわかりますが、ガスの燃焼熱を直接利用できないのか？チューブバーナーなど。と考えたのですが･･･ 蒸気以外で効率のよい液を加熱する機器はありますか？ 配管などからの熱損失を考慮しても蒸気を使用するメリットはなになんでしょう？
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昔、社内でですが同じようなことを話していた記憶があり、 参考になるか分かりませんが回答いたします。 ・御社のように１ボイラーで１槽の場合は適応されませんが、 １つのボイラーで種類の異なる薬品を暖められる。 ・チューブバーナの場合、部分的に温度が急激に上がってしまい 配管内部にスラッジが溜まってしまうのでは？ 又、弊社の場合、酸性の薬品もある為、配管がもたないと言う 意見もありました。 ・弊社の場合、塗装ラインの前処理として使っているので 安全面から発熱源を遠くに離す必要がある。 ・チューブバーナーでも発熱源を遠くに離すことが可能だが 熱効率と配管のメンテナンスとアルカリ性の薬液を長い距離 ﾊﾟｲﾌﾟで流す危険性から考えると蒸気ボイラーの方が有利。 ・電気ヒータの場合、当然電気を使いますから安全面で蒸気の方が 有利。(くどいようですが、弊社は塗装設備の為） などの意見が出たように記憶しております。 弊社の場合、安全面と１ボイラーで数種類の槽ということで 蒸気ボイラーを使用しています。 参考になれば幸いです。
結局は、ランニングのコストでは？ 電気等の原料費の他に、設備償却等を加えたトータルのコストではないでしょうか？ 蒸気の潜熱による熱交換効率の良さが、 家庭での、『エアコン暖房』と『温風ヒーター』の差と同じで、 『温風ヒーター』は、臭いやタンク交換の煩わしさ、手の汚れ等があるが、安い！ で使用されています。<最近は、安全で不利には…> 機械保全の立場では、手が掛かる設備は嫌（コストが掛かる）でしょうが、 会社経営者は、設備保全は会社全体で必要なのでコストは零と考えています。 その辺りを、コスト化すればＯＫかも？？
お礼
イニシャルコストとの兼ね合いですよね。 しかし簡単に計算したところ、電気ヒーターによる加熱はかなり高価な加熱方法だということを実感しました。ガス化することで、CO2も減る計算になりました（間違っていないかな？）イニシャルコストもすぐに回収できそうです。 エアコンによる暖房は最近自分自身も興味を持っているところです。もっと家庭に普及すべきだと思います（少し脱線してしまいました^^;） ありがとうございました。
ヒートポンプではＣＯＰ３とか５になるように 圧力変化を利用して 液ー気相 潜熱をうまく使える。 どの程度効率を良くできるかは 温度 圧力 のシステム設計のよしあしに依存します。
お礼
どうもありがとうございます。 蒸気加熱でもヒートポンプのように成績係数が１以上になればいいですよね（^^） 熱交換部では蒸気圧力が低いほど、効率がよくなるようです。
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