GEA 排出抑制技術 GEA 冷却システム

GEA はお客様のプロセスをクールに支援

クーラー (冷却器) は多くの産業で長年にわたって成功裏に採用されてきた技術設備に属します。従来用途の主な特徴は、冷却される他の材料から取り除いた熱を利用して材料を加熱することでした。古き良き鉄製コンロ配管は「クラシッククーラー」の一例です。高温煙道ガスはコンロ配管内で冷却され、コンロ配管は次いで部屋を温める役割を果たします。多くの場合、現在適用されている原理も同様です。一方、その組成物が適切でないため、またはさらなる利用のために条件付きで、または侵襲性成分 (SO2、NOx など)、または望ましくない個体 (すす、粉塵) を含むために、煙道ガスのような流体が存在します。一方では、熱を供給してアップグレードする必要がある流体もあります。熱は、さらなる処理に利用したり、下流側プロセスに利用するにはオフガスの温度が高すぎる場合、その用途は異なってきます。

ガスの温度変化

多様性が高い流体にはクーラー (冷却器) を使用できます。ここに記載した装置は、ガス温度を変化させるために使用される装置です。

熱伝達は、高温ガスと低温ガス間に配された壁を介して行われます。この壁は質量交換のための境界としての機能を持っています。高温ガスと低温ガス間で交換可能な熱量は、とりわけ、利用可能な表面積によって異なります。したがって、このタイプの冷却器の一般的な条件は表面冷却器に適します。

以下では、ガス/ガス (空気) 管冷却器のみに対処します。構造タイプは、クロスフロー (直交流) 型、向流式、並流型の冷却器、または前述の流れ型の混合配置に分類することもできます。

GEA はガスクーラーのエンジニアリングと構成だけでなく、関連技術を駆使して「流れ」のサービスを提供しています。

  • 包括的な研究開発作業と長年の経験に基づいて、クーラー (冷却器) に関する課題・問題の解決を実現するためのコンサルティングサービス。
  • 経済的な冷却システムのエンジニアリング・設計
  • 管洗浄機などの特殊構造のエンジニアリング・設計
  • 世界的なサービスネットワーク

当社が各個別のクーラー (冷却器) ごとの問題を解決するために行っている研究は以下の通りです。

  • 粉塵・ガス混合物が熱伝達効率に及ぼす影響
  • 気候条件が冷却効果に及ぼす影響
  • 物理的・熱的ガス条件の影響
  • 冷却システムの運転時間と特定用途
  • 指定された性能を提供するための運転条件。
 

流配置

並流:

この配置では、プロセスガスと低温ガスが並列に流れます。

その結果、隔壁 (冷却管) の熱負荷が高くなります。これは熱伝達率が高いという利点があり、それは低温ガス出口温度が高いことによって実証されています。一方、このソリューションのエンジニアリング・設計は、とりわけ、入口領域におけるプロセスガスと低温ガス間の高温勾配の観点から、むしろ複雑です。

向流:

この場合、プロセスガスが低温ガスとは反対の方向にクーラー (冷却器)を通過します。

この配置は、並流配置よりも隔壁 (冷却管) の熱負荷を大幅に低くします。温度勾配低下の結果として、熱伝達効率は低下し、並流の原理よりも大幅に低い低温ガス出口温度によって実証されています。そのエンジニアリング・設計は比較的シンプルであり、この配置は穏やかな冷却を実現します。

クロスフロー (直交流):

クロスフロー配置とは、プロセスガスが低温ガスの流れ方向に対して 90° の角度でクーラー (冷却器) を通過することを意味します。

この配置の結果として、隔壁 (冷却管) に課される熱負荷は、並流の熱負荷と向流の熱負荷との間にあります。プロセスガスと低温ガス間で得られる温度勾配は、通常、他の 2 つのシステムの間にあります。

この配置のエンジニアリング設計は、原則として、最も経済的なソリューションを提供するほどに複雑ではありません。

混合配置:

前述した流配置は、多数の混合形態で組み合わせることができます。このような混合流配置は、特にダブルパス管およびマルチパス管のクーラー (冷却器) に適用されます。

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