工業用コーティング分野における排ガス廃熱回収のプロセス原理と利用方法

存在する工業用コーティング分野（自動車、家電、金属製品などの産業における噴霧乾燥など）製造工程では、特に、大量の高温有機廃ガスと熱風が発生します。乾燥炉、レベリング炉、前処理加熱部ヒートポンプなどの機器から排出される排気ガスには、大量の廃熱資源が含まれています。これらを通じて排ガス廃熱の回収これにより、エネルギー消費量を大幅に削減し、熱効率を向上させ、二酸化炭素排出量を削減することができます。

以下よりプロセス原理そして使い方次の 2 つの側面について詳しく説明します。

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1. 排ガス廃熱回収のプロセス原理

1. 煙の発生源と特徴

• ソース：

  • 乾燥炉（電気泳動乾燥、粉末噴霧乾燥など）

  • 高温レベリング炉

  • 前処理乾燥部

• 特徴：

  • 温度は通常120℃～250℃です。

  • 一定濃度の揮発性有機化合物（VOC）と少量の粉塵が含まれています。

  • 通常は安定した流量で連続的に排出します。

2. プロセス原理

工業用コーティングの排ガス廃熱回収は主に間接熱交換の原理：
特殊な熱交換装置を使用高温排気ガスの熱伝達汚染物質に直接接触することなく、空気または水媒体に。

主な技術ルート：

• ヒートパイプ熱交換器：ヒートパイプの効率的な熱伝導により、両側の媒体間の熱交換を実現し、高温低圧差の塗装ヒュームに適しています。

• フィンチューブ熱交換器: 熱交換面積を増やし、空気を加熱するのによく使用されます。

• 熱風回収システム: 回収した熱風を新鮮な空気の予熱に利用して燃焼エネルギーの消費を削減します。

• 間接温水システム：排ガスは散水用循環水、洗浄槽水予熱などに利用されます。

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2.廃熱利用方法

1. 入ってくる空気を予熱する（熱風回収）

• 応用：乾燥炉の空気吸入システム。

• 方法回収された熱は熱交換器を通して冷気を加熱するために使用され、バーナーまたは温風送風機の予熱空気として使用されます。

• 効果：20%～40%のガス消費量を削減し、加熱時間を短縮できます。

2. プロセス水の予熱

• 応用：塗装前処理ラインにおける脱脂液、洗浄液、リン酸処理液など。

• 方法: 排気ガスの廃熱を利用して循環水または貯水タンクを加熱し、プロセスタンクの液体の温度を維持します。

• 効果：前処理の安定性を向上させ、蒸気や電気加熱のエネルギー消費を節約します。

3. 工場の暖房または給湯

• 方法: 廃熱を利用して水を加熱し、熱交換器を介して HVAC システムまたは給湯システムに接続します。

• 効果: 冬季の独立暖房システムの運用コストを節約できます。

4.吸着濃縮ホイールの予熱

• 方法一部のシステムでは、VOC濃縮ホイールを加熱する必要があり、煙道ガス熱源がエネルギー供給として使用され、電気加熱負荷が軽減されます。

• 効果：濃縮効率を向上し、処理システムのエネルギー消費を削減します。

5. 廃熱発電（稀）

• 大規模で集中化された塗装工場では、より高温の排気ガスを使用できる。有機ランキンサイクル（ORC）低温発電しかしコストが高く、通常は超大型の塗装システムに使用されます。

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3. 典型的なシステム構成

1. 排気ガス収集システム: エアダクト、誘引通風機;

2. 廃熱回収熱交換器: ヒートパイプ、フィンチューブまたはプレート構造。

3. 中間熱循環システム：循環水ポンプ、ファン等

4. 熱利用端末システム：吸気予熱器、水槽ヒーター、プロセス加熱タンクなど。

5. インテリジェント制御システム：負荷に応じて熱交換効率と熱分布を自動調整します。