伝熱計算・温度制御

熱交換器(heat exchanger)の熱設計を、熱量の公式Q=mcΔtに基づいて解説します。 この公式は、熱の基礎知識として義務教育でも学ぶ内容です。 今さらと思うかも知れませんが、化学プラントでの熱設計はコストに直結する問題でとても大...

工場現場での総括伝熱係数(U-factor)のデータ採取と解析の例を紹介します。 計算式は教科書的ですが、データの採取はアナログなことが多いでしょう。 現場レベルではどんなことを行っているのか、エンジニアは意外と知らないかもしれません。 机...

材質と伝熱性(heat transfer)の関係をまとめました。 伝熱性つまり熱の伝えやすさは、膨大なエネルギーを使う化学プラントではとても大事な考え方です。 省エネから始まって今ではカーボンニュートラル。 化学プラントでは多くの材質を取り...

化学プラントの熱バランス設計で使用する伝熱計算(heat transfer)の概要を説明します。 伝熱計算は、機電系の大学では学ばないかも知れません。 熱力学の応用と思うかもしれませんが、結構違います。 伝熱は化学プロセス開発で超重要 伝熱...

槽型反応器内での伝熱計算(heat transfer)を解説します。 硫酸希釈を例に紹介します。割と一般的な工程で、システムとして販売されていたりします。 条件さえ与えればメーカーでも計算可能ですが、ユーザーならではの設計余裕を付けようとす...

撹拌槽の伝熱計算(heat transfer calculation)について解説します。 プロセスの伝熱計算自体は簡単な概要計算で十分に事足りますが、装置の能力が満足するか確認しようとするときに詳細の伝熱計算をする場合があります。 式は結...

反応器のジャケットにスチームを流したとき、ジャケットの温度はスチームの飽和温度にいきなり変化するわけではありません。ジャケット部でスチームは膨張するため、ジャケット温度がいきなりスチーム飽和温度にはなりません。 また、ジャケット隔壁での伝熱より先に金属部への伝熱が行われます。 スチーム供給量と温度差の関係から、ジャケット温度は一定の温度で運転を続けます。

汚れ係数(fouling factor)について解説します。 熱交換器などの伝熱計算で登場します。 決まりきった係数なので、境膜伝熱係数などの詳細計算をしていたら、重要度を忘れがちになります。 その割に、実は設備能力を設計するときにはかなり...

撹拌槽の伝熱計算をするときに、熱交換器ハンドブックなどで計算をしていくとこの疑問を抱きます。 「下鏡の計算ってどうやるのだろう・・・」 この答えを私は誰からも教えてもらったことがありません。 設備導入段階での詳細の計算が不要な世界なので、気...

実務の熱交換器の伝面計算では、練習問題にあるような標準的な計算をすることはあまり多くはありません。 目標である温度範囲に結構な幅があったり、成り行きであったりします。 こういう中で、ある程度の仮定を置いて熱計算を置いて設計しても、余裕率とい...

熱交換器の計算に関する記事です。 化学工場のプロセス計算を、専門ソフトウェアは使わずとも簡易的に少し細かく計算したいというニーズは、機電系エンジニアリングの段階で少しあります。 昔は、プロセスエンジニアリングでも多用していた方法ですが、今は...

ラインミキサー(Line mixer) インラインヒーター・スタティックミキサーについて解説します。 反応器やタンクを使わなくても、簡単な混ぜ物なら可能なので、コスト削減目的で使われます。 使用用途は結構多く、選定はバランス設計だけなので意...