塩水熱交換の案検討
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現在、溶融塩タンクを使って塩を貯蔵し、500℃まで加熱して熱を蓄えた後、水と熱交換させて暖房を行うという案があります。融塩の使用温度差は500～200℃、水の温度差は20～80℃です。現在の問題点は、単一タンクで塩と水を熱交換させる際に、塩水配管内の融塩の入口温度を保証できないことです。単一タンク式の自己循環方式のため、初期の熱交換器における融塩の入口温度は500℃ですが、循環が進むにつれて融塩の温度は徐々に低下していきます。高温液体の入口端の温度は動的であるため、高温液体の入口端の流速を調整することで全体の熱交換器を制御し、最終的に暖房の目的を達成します。 皆様のご参加を歓迎します。この種の熱交換器において、高温液体の入口側の温度が動的に変化する場合、その制御はどれほど難しいのでしょうか？ 皆様の熱心なご議論に感謝します。熱交換器のビジネスを専門にされている方がいらっしゃれば、一緒に協力できればと思います！
この案は良いですが、流速を制御すると流量が常に変動することになります。一般的に熱交換器の媒体の流速はある一定値を保つか、わずかに変動しても問題はありませんが、流速の調整範囲が広すぎると熱交換器が正常に機能しなくなる可能性があります。wiseboy先生である顧佟久先生に相談して、本当に実現可能かどうか見てもらえませんか。@wiseboy @谷佟久
これは悪くないアイデアで、消費エネルギーを削減できるかもしれません。運転後の融塩自体の温度変化により、流量を調整して熱交換器を制御することは確かに困難であり、この動的平衡を把握するのは非常に難しい。流速を下げると、融塩が熱交換器内に留まる時間が長くなり、熱交換の度合いが強まるため、出てくる融塩の温度が過度に低くなってしまう（極限では融塩が固化する）。できれば二重調整が望ましく、主に水の流量や流速によって調整し、融塩の流速調整は補助的なものとする。未熟な考えです。参考までに。
投稿者の質問について、2点指摘します。1、システム面について——熱媒体の入口温度は初期値が500度で、最終的にも200度でなければなりません。冷却側の水が気化しないようにするには2つの方法しかありません。一つは流速を十分に高くして、水が気化する前に加熱エリアの外に流れ出すこと、もう一つは圧力を十分に高くして、生成された高温水と外部循環の低温水が混ざり合い、80度という給暖要件を満たすことです。これには、ポンプとインバーターがかなり高い調整能力を持つ必要がある。 2、熱交換器について——このような運用条件の下では、複数の熱交換器を並列に使用することを推奨します。また、熱交換器の形態としては、管式熱交換器のみが適しています。
最終的な目的が給湯用の温水を得ることであるため、考慮すべき厳しい運転条件としては、オーナーが懸念している融塩の入口温度が挙げられます。特に冬季の運転条件については、融塩の入口温度を確保するだけでなく（貯蔵タンクの断熱なども考慮する必要があります）、元のボイラーシステムに頼らずに給湯用の軟水を供給する場合の水送管システムの断熱も考慮しなければなりません（給湯用の戻り水温度については最悪の状況を想定する必要があります）。そして、これらを総合的に分析し、より保守的な熱交換器の設計案を検討します。熱交換器のタイプについては、並列かどうかは具体的な水量負荷によりますが、管殻式の場合は1基稼働・1基予備とするのが適切です。
私はこのフォーラムの新人で、どうすれば二人の先生に相談できるかわかりません。ご指導をお願いします！
水の流速を調整しようとすると、熱量の安定した供給は保証できず、水の流量全体や中間タンクを大きくする必要がある。これでは設備投資が増えるかもしれませんが、他により良い制御方法はありますか？ご指導をお願いします！
計装制御やプロセスシステムの設計については私には分かりません。設計経験も現地調査の経験もなく、実際にどのように実現されるのかについては軽率な意見を述べることはできません。専門家の方に解決していただけますでしょうか。
谷先生のご提案に感謝します。先生が指摘された2つの問題は確かに存在しており、私たちはどう解決するか検討中です。熱交換器については、管殻式熱交換器を直列に接続し、HTRIを用いてシミュレーションを行いました。もしよろしければ、私たちのシミュレーション結果を送らせていただき、妥当かどうかご確認いただけませんでしょうか！
コメントいただきありがとうございます。断熱に関する問題については検討し、複数の管殻式熱交換器を並列に接続する方式で熱交換を行うことにしました。ありがとうございます
実現は簡単だと思います。まず自分の考えを言わせてください。専門的ではありませんが、遠慮なく批判してください。水側は変更不要で、必要な定格流量で継続的に動作させます； 融塩側には三通を設け、リターンの概念を利用して、熱交換器へ流入する融塩は「リターン液（熱交換が完了した比較的低温の融塩）」と「原液（融塩タンク内の高温の融塩）」の2つで構成され、その流量は2台のポンプでそれぞれインバータ制御される。もちろん、「リターン液」の流量が使い切れなかった場合もすべて融塩タンクに戻せばよく、そうすれば問題ないだろう。 2台のポンプのインバータ制御は、温度混合液の温度フィードバックによって行われる。 個人的には、難しくないと思う
ご連絡先、とても気になります。詳しく知りたいです。蓄熱 15842474649
なぜ直接加熱せず、高品位の熱を使って低品位の熱に変換するのか。それでは伝熱損失も増えるし、どう見ても経済的ではない