スパイラックス・サーコの高精度流量計は、従来の流量計に比べ格段に幅広い測定範囲と精度を保証。単なる流量検出だけでなく、不具合監視センサーとして蒸気システム及び設備機器の管理にも広く使用されています。正確な原単位管理と省エネ実施ツールとして、"使途不明" 蒸気ゼロを実現します。
既設流量計では総発生蒸気量を正確に計測できない問題があります。
使途不明蒸気の比率は総発生蒸気全体の20％～ 30％あり、使途不明蒸気はトラップの洩れ、バルブ漏れ、放熱が主な要因です。
■毎年省エネ・原単位目標を達成するために
① 蒸気流体の特性を正確にカバーできる、高精度流量計の設置が必要
② 現状を正確に把握し、省エネ目標値を設定
③ 省エネ目標検証ツール
■蒸気を正確に計測できない理由
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①運転中常に圧力が変動している
＝比体積が常に変動
＝補正・計測をする必要がある。
②負荷変動が激しいため、上限・ 下限値の計測精度が高くなければ対応できない。
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| 0.8MPaGから0.7MPagに圧力が低下すると体積は11.6％増加する。 |
■高精度蒸気流量計の採用をお勧めします！
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①他の流量計では計測できない範囲（下記グラフ黄色部分）を計測＝使途不明蒸気の把握が可能となります
負荷変動、バッチプロセスのあるラインに対して特に有効です
②レンジが広いため、計測上限に合わせて選定が可能になります（下限測定のための親子設置が不要。2台⇒１台に）
③計測誤差が少ない
④測定部前後の必要直管距離が少ない。上流6D、下流3D
⑤低流速蒸気でも計測可能
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■プロセスの生産性、効率性、持続可能性を高めるスパイラックス・サーコの流量計
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| プロセスの完全な制御は精密に測定することから始まります |
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トータルサポート：プロセス監査からプログラムの最適化まで
困難な流動媒体の正確な測定は多くの場合、複雑で正しく行うのが困難であることは間違いありません。しかし50 年以上の流量計の経験によりお客様が成功するために必要なリソースを正確に知っています。
最寄りのスパイラックス・サーコに流量をどの程度正確に測定できるかについてご相談ください
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化学会社/日本
アプリケーション：リボイラー
目的：低圧蒸気の余剰を利用したい
ソリューション：低圧蒸気の有効利用による省エネ
成果：リボイラーへの供給蒸気は低圧ラインの供給蒸気を優先。不足分のみ中圧又は高圧ラインより供給し、年間約690万*のメリット
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*試運転時
課題
発電を行っているため単価の安い低圧蒸気が余剰になっていた。
ソリューション
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- サーモコンプレッサーをユニットで導入
- 単価の安い0.3MPaGの低圧蒸気をサーモコンプレッサーで中圧1.0MPaGの蒸気と混合し、リボイラに0.4MPaGで供給
- 元々供給していた１.0MPaGの供給蒸気量削減（蒸気単価 2.5/1.0MPaと0.3MPa⇒単価差︓1.2円/㎏)
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成果
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リボイラへの供給蒸気は0.3MPaGからの供給蒸気を優先させ不足分のみ1.0MPaGもしくは2.5MPaGより供給。
1.0MPaG、2.5MPaGラインの蒸気量削減。
（試運転時年間メリット︓1,000㎏/h×24時間/日×240日/年×1.2円/㎏＝6,912,000円/年）
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アプリケーションフロー
下図はクリックで拡大します。
作動原理
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圧力は高いところから低いところに流れます。ですので低圧蒸気が高圧蒸気に流れ込むということは通常起きません。つまり低圧
蒸気を使って中圧蒸気を作るには、単純に混ぜるだけでは不足なのです。
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そこでサーモコンプレッサーは"ベンチュリ効果"を利用します。ベンチュリ効果とは、流体の流速が速くなると圧力が下がるという効果です。
つまり高圧蒸気を高速で流すことによって瞬間的に低圧蒸気より圧力を低くし、高圧蒸気に低圧蒸気を引き込みます。ここで二つの流体が混合した状態で流速が遅くなることによって中圧蒸気を供給することができるのです。 |
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こちらのケーススタディは下記よりダウンロードが可能です！
まとめ
無駄を減らして利益を増やす
サーモコンプレッサーは低圧の蒸気をより高い圧力に昇圧させることによって、利用先のない低圧余剰蒸気の有効活用を可能にする省エネ装置です。
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- 高所への設置を可能にするシンプルでコンパクトデザイン＆軽量
- 低導入コスト＆低運用コスト
- 最小限のメンテナンス：可動部や回転部がないため、最小限の保守で運用可能。離れた場所やアクセスできない場所に設置可能
- 専門家によるメンテナンスが不要
- 防爆域での使用が可能
- エネルギーの損失なしに再循環が可能
スパイラックス・サーコのサーモコンプレッサーは、一品一品用途に応じてお客様の仕様に合わせて設計および製造されており、最適なパフォーマンスと投資収益率を実現します。
ぜひご相談ください！
カタログ＆チラシ
関連Blog
Webinar
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2023年9月に開催しましたケミカル業界向け 使いづらい低圧蒸気を使いやすい中圧蒸気に のWebinarです。
興味がございましたらぜひお問い合わせください！
工場でよくみる゛湯気" はエネルギーですが使い道が見つけられずに仕方なく捨てられているケースが多くあります。
サーモコンプレッサーはこれらの゛湯気" を昇圧させることによって工場内で使える蒸気にかえ省エネに寄与することができます。
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蒸気の省エネを検討する際に『フラッシュ蒸気回収』という言葉を聞いたことありますか？
このフラッシュ蒸気の回収は思いのほか難しいことがあります。詳しくはこちらで解説しています。
低圧蒸気を再圧縮して回収、利用するサーモコンプレッサーをご紹介しましたが、サーモコンプレッサーのケーススタディを2件ご紹介します！
1.集合ドレンのフラッシュ蒸気回収
◆顧客課題
複数の低、中圧ドレンを集合させて回収のみ行っていた。ドレン回収タンクからは湯気が常に出ており、環境面、経済面において改善が望まれていた。
◆ご提案内容
0.05MPa 程度のほぼ大気圧状態でフラッシュ蒸気回収を実施しました。また、後段に1.0MPa の蒸気を混合させることによって、0.3MPa の蒸気を0.3MPa 蒸気ラインに供給します。もともとの0.3MPa 主蒸気配管に接続することで、ほぼ連続的にすべてのフラッシュ蒸気を利用可能になります。これにより年間 約350 万円のフラッシュ蒸気の回収に成功しました。
2.過熱蒸気の混合と減温システム
◆顧客課題
発電施設において低圧の抽出蒸気があるが、低圧蒸気は工場側では使用用途が限られており、余ってしまう。余った低圧蒸気は大気に放蒸しなければならないが、エネルギーロスが大きい。
◆ご提案内容
0.3MPa の低圧蒸気を、2.0MPa の高圧蒸気と混合させることにより、0.8MPa の中圧蒸気を供給します。また、工場での利用は飽和蒸気になるためサーモコンプレッサーの二次側で減圧減温システムを組み込み、安定した中圧蒸気を工場に供給します。低圧蒸気の再圧縮により、中圧蒸気の 約16% が供給可能になるシステムを構築しました。
製品カタログ
お問い合わせ
ご質問、お問い合わせはこちらからお願いいたします。
工場の煙突や配管の先から、もやもやしたものが立ち上がっていませんか？
白い蒸気の正体は蒸気漏れではなくフラッシュ蒸気かもしれません。フラッシュ蒸気についてはこちらの記事をご覧ください。
今回は実際にフラッシュ蒸気を回収したCaseStudyを２つご紹介します。
製紙会社におけるフラッシュ蒸気の回収
きっかけ
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ご提案
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◆ドレンタンクの大気開放管から放出されるフラッシュ蒸気が気になっていた。
◆燃料費の高騰により省エネできる方法を模索していた。
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生産の安定性を測りながら同時にフラッシュ蒸気を回収し、熱エネルギーの削減できるユニットを工事費も削減できるパッケージでご提案しました。
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お客様のコメント
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大気開放管から放出されるフラッシュ蒸気が1/3程度になりました。約1年でペイアウトできるのでありがたいです。
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食品会社におけるフラッシュ蒸気の回収
きっかけ
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ご提案
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◆ボイラ給水タンクからの蒸気漏れが気になっていた。
◆製品と接した蒸気のドレンを有効使用できないか。
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給水タンクからのフラッシュ蒸気はプロセスに再利用しました。また、製品と接したドレンは廃熱回収システムを可能な限り工事も簡単なパッケージでご提案しました。
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お客様のコメント
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燃料費が4％削減できている。試算頂いた通りの結果でとても満足しています。
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フラッシュタンク
フラッシュタンクにつきましたはこちらをご覧ください。詳細はこちらよりお問い合わせください。
無圧の廃蒸気、無圧フラッシュ蒸気の回収につきましてはこちらにて解説しております。
蒸気システムにおいてドレン回収は大きな省エネ要素です。ドレンからでるフラッシュ蒸気を回収することができれば更なる省エネにつながります。
お問い合わせは上部『お問い合わせ』よりお願いいたします。
蒸気に関するWebマガジン No.77
蒸気システムの中にある高温ドレンは、大気に放出されると一部はフラッシュ蒸気となって逃げていきます。また、脱気やスチーマーなどでは白い湯気が排出されています。
ベントコンデンサーは無圧の廃蒸気、フラッシュ蒸気の熱エネルギーを回収し温水をつくる熱交換器です。
今回はベントコンデンサーを通ることによって実際に白いゆげが消えるかの実験を行いました。
ベントコンデンサーの詳細はこちらのページで紹介しております。
こちらもぜひご覧ください！
蒸気システムの中にある高温ドレンは、大気に放出されると一部はフラッシュ蒸気となって逃げていきます。また脱気器やスチーマーなどでは白い湯気が排出されています。これらのフラッシュ蒸気あるいは排出口/排気ダクトから出ている「白い湯気」の存在はエネルギーの損失であり近隣の住民からは環境汚染のように思われ企業イメージに影響を与えることもあります。
廃蒸気(排蒸気)の種類と回収方法
大気に開放された無圧の廃蒸気(排蒸気)は主に2種類に分類されます。
無圧の廃蒸気：製品に触れていたり空気の混入がある純粋ではない蒸気。ただし熱エネルギーを保有している。（eg.スチーマー等）
無圧のフラッシュ蒸気：無圧の状態で大気に開放されており不純物が限りなく少ない。（eg.蒸気ドレン回収タンク等の大気開放管）熱エネルギーと水資源の回収が可能。
ベントコンデンサーで廃蒸気量の8~10倍の温水が供給可能です。
省エネだけでなく、廃蒸気の量を減らす環境対策としても期待できます！
Casestudy
蒸気に関するWebマガジン No.56
ドレン回収をあきらめていませんか？
ドレン回収が省エネルギーになるとわかっていても様々な理由でドレン回収をあきらめているケースが見られます。今回はドレンを回収できないと思われるポイントを4つご紹介します。
①ボイラ室にあるタンクまで100Ｍと遠く、配管工事もしなければならないので、回収メリットがないと思うのですが？
ドレン回収メリット計算をしたところ、工事に対する投資費用回収期間は2.5年で、ドレン回収工事を実施する事になりました。
400万円/年saving!
②プラントには加熱・冷却プロセスがあり、ドレンと冷水を共通配管にしているので、水質上、回収には向かないと考えているのですが？
加熱ラインのみの回収工事を実施しました。投資費用回収期間は2年です。
75万円/年saving!
③洗浄液を熱交換器で加熱して使用しているけど、ドレン水の汚染が怖いので回収できないのですが？
当社のドレン水監視システムを導入し、捨てていたドレンを回収するようにしました。投資費用回収期間は１．５年です。
220万円/年saving!
④ドレン回収はしているのだけれども、給水温度が30℃と低いのです。でも、回収タンクからは、"もうもう"と湯気が出ているのだけれども？
簡単なタンク改善工事を実施し、給水温度は60℃にまで上がりました。投資費用回収期間は5か月です。
77万円/年saving!
（その他）
●管末、及びジャケット釜装置からドレンが低圧で、自圧で回収ができので廃棄しているのですが？
●電気が近くにないので、ポンプで送ることができないのですが？
ドレンは価値ある資源で多くのケースで回収に値します。蒸気ドレン回収に関わるご質問があれば、当社のエンジニアまでご相談ください。適切なソリューションをご提案させて頂きます。
次回は『蒸気の制御 第1回』です。
蒸気制御においていろいろな制御がありますが、どの場合でも原則として"制御弁を流れる蒸気量を調整し、その結果、温度、圧力、流量などを必要な条件に整えること"を蒸気制御と呼びます。ではどのように蒸気を制御しているか、Kv値やバルブ特性、トリム、シートなどを解説しています。ぜひご覧ください。
蒸気に関するWebマガジン No.47
蒸射殺菌工程で、製品に触れた蒸気が大気に放出されている排気
今回は、大気中に放出されている排気の中でも『蒸しや殺菌工程で製品に触れた蒸気』の熱回収について紹介します。
大気に蒸射した蒸気（生蒸気）を使って『蒸し』『殺菌』『加温』する装置は、多くの産業で利用されています。例えば、「連続式スチーマー（殺菌装置）」や「バッチ式蒸箱（殺菌庫）」等、業界毎に様々な名称で呼ばれています。
ただし、これらの装置から多量の排気が大気中に放出されると、エネルギー損失と環境的見地から問題アリなのです。
ですが、これらの排熱回収は手を付けることが難しかった事も事実です。こんな問題が立ち塞がっていました。
「蒸し器」と云われる装置が日本や中国等のアジア圏に圧倒的に多いのは、皆も想像がつくと思います。つまり、この熱回収技術はアジアに住む我々で開発する必要がありました。スパイラックス・サーコジャパンでは、排気量の定量化や排気温度の測定等を実施した
上で、この無圧排蒸気の回収に取り組んできています。今回は、その実施例を紹介します。
また、更なる省エネとして、排熱の再利用についても触れておきます。
スチーマー等では生蒸気を使用するから、ボイラに回収するドレンはありません。ドレンの再利用ができないということは、多くの工場では、ボイラ給水温度は常温のままということになります。
そこで、この排熱でボイラ給水を加温することができれば、6℃毎に約1% とボイラの燃料費を節減することができるぞ。一般的には80℃まで加温が望めるので、約10％の省エネが実現できる可能性があります。つまり、無圧排蒸気を回収することで、工場からの排気を減少させると同時に10％の省エネを実現できる可能性があります！
もちろん、スチーマーの近くに温水タンクがあり、十分排熱量を消費するだけの温水量があれば、ボイラ給水を加温する必要はありません。
前回も触れておるが、排蒸気からは約10 倍の温水が製造できます。だから効率的に排熱回収をしたいとなれば、慎重にヒートバランスを検討しなければいけません。
スパイラックス・サーコでは、効率的な無圧排蒸気の回収を、下記のお手伝いをさせていただきながら、ご提案しております。
ベントコンデンサー 回収できる廃蒸気のページはこちらからご覧ください。
次回は蒸気の見える化の落とし穴 第1回です。
蒸気に関するWebマガジン No.46
廃蒸気の効率利用
今回のテーマとなっている無圧廃蒸気は、大きく分けると次の2 つに分類されます。
1. 無圧の状態で大気に放出されている蒸気
2. 蒸射殺菌工程で、製品に触れた蒸気が大気に放出されている排気
今回は、まず『無圧の状態で大気に放出されている蒸気』すなわち、汚染されていない廃蒸気の回収事例から、考えてみることにしましょう。
ここでは、『無圧フラッシュ蒸気』と呼ぶことにします。
無圧フラッシュ蒸気は、蒸気の質の点においてボイラ蒸気と何ら変わりません。温水を製造し利用する事で、廃エネルギーを有効利用する事ができるのです。
但し、この廃熱回収を実現するには、無圧の廃蒸気を熱媒体とした高効率の熱交換器が必要になります。それが、シェル＆プレート型熱交換器のベントコンデンサーです。
もっとも簡単に見分ける例では、ドレンタンクやボイラ給水タンクの排気筒から白い蒸気（無圧フラッシュ蒸気） がもくもくと出ていれば、回収の対象と考えられます。
後は、この無圧フラッシュ量の定量化と温水の使用先を考えることが、実際に必要なアクションになるのです。
ベントコンデンサーには廃蒸気量に応じて３つの容量があり、それぞれ250 kg/h, 500 kg/h, 1000 kg/h となっています。
一番小さなタイプでも時間当たり約2 ton/h の温水を製造する能力があります。プレート部の材質はSUS316L なので、水だけではなく、製品の予熱としても利用できるので、最適な廃熱回収の方法を検討することができる機器です。
ベントコンデンサーの詳細につきましては、担当営業にご連絡いただくか、Infojp@spiraxsarco.comまでお問い合わせください。
次回は、『 蒸射殺菌工程で、製品に触れた蒸気が大気に放出されている排気』について解説いたします。
無圧廃蒸気の効率利用 第2回
