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 ▼乾燥室の設計(理論計算)  あきも 13/7/29(月) 23:23
   ┣Re:乾燥室の設計(理論計算)  コンサ 13/8/1(木) 0:08
   ┗Re:乾燥室の設計(理論計算)  [名前なし] 13/8/1(木) 18:10

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 ■題名 : 乾燥室の設計(理論計算)
 ■名前 : あきも
 ■日付 : 13/7/29(月) 23:23
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   乾燥室の設計について教えてください

運動部寮のシューズ、ユニフォーム等の乾燥室の設計について
理論的計算方法を教えてください。
電気式ヒーターを設置し、給排気を行います。
給気は生外気取り入れです。

あきも

 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:乾燥室の設計(理論計算)  ■名前 : コンサ  ■日付 : 13/8/1(木) 0:08  -------------------------------------------------------------------------
   「乾燥」に関する理論に関しては、たぶん今もエネ管のテキストに結構詳しく記載されていると思いますので、乾燥機構等を含めて一度お勉強されたはいかがでしょうか。
まあ、一応理論式的なものは記載させていただきますが・・。

蒸発させる水分量に関しては、乾燥炉の設計等では下式のように目標とする含水率により求めることとなりますが、シューズはあまり理論的には想定し難そうですネ。
 蒸発させる水分量(kg)=材料重量(kg)*(ω1ーω2)
  ここに、ω1,ω2は材料の乾燥前後の乾燥基準の含水率

※脱水後の水分重量を洗濯物の絶乾重量の60%程度としている検討例もありましたので、参考になるかと思います。

次に、乾燥に要する熱量と風量の総量は、以下のような式で求まります。
なお、ヒータや送風機の容量等を求めたいのであれば、何時間で乾燥させるかといった運転時間的なもので除して、単位時間当たりの熱量・風量を求めることになります。

 q1:材料を加熱するに要する熱量(kW)=材料重量(kg)*材料の比熱(KJ/kg/K)/3600*上昇温度(K) 
 q2:水分の蒸発に要する熱量(kW)=蒸発させる水分量(kg)*2259(kJ/kg)/3600
 q3:乾燥室等の熱損失(kW)=Σ表面積×熱還流率(kW/u/K)*内外温度差(K)

この熱量とバランスする温風量が必要となります。 
 温風量(m3)*空気密度(kg/m3)*空気の比熱(kJ/kg/K)*(給気温度T1-排気温度T2)=q1+q2+q3

この温風量を得るためには、外気を加熱する必要がありますので、オールフレッシュ(非循環式)の場合であれば以下のような式となるでしょう。
前述と同様に、加熱ヒータの容量を得る場合には、単位時間当たりの風量(m3/h)を用いることとなります。

 必要な温風量を得るための加熱量(kW)=温風量(m3)*空気密度(kg/m3)*空気の比熱(kJ/kg/K)*(給気温度T1-外気温度To)

なお、湿度の低い外気であれば、加温無しの換気だけでも乾燥に寄与しますが、常に期待できるものではないので、その効果は無視しています。
以上、ご参考まで。

 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:乾燥室の設計(理論計算)  ■名前 : [名前なし]  ■日付 : 13/8/1(木) 18:10  -------------------------------------------------------------------------
   >乾燥室の設計について教えてください
>
>運動部寮のシューズ、ユニフォーム等の乾燥室の設計について
>理論的計算方法を教えてください。
>電気式ヒーターを設置し、給排気を行います。
>給気は生外気取り入れです。
>
>あきも
風量を上げすぎることも、温度を上げすぎることも寮内の一室では不可です


制約条件を設計に盛り込んでください
ユニホームが何枚と限定する
入室する場合は室温まで降下させるインターロックが必要と推察します
風速も4m/s程度 そこからダクトとルーバー、室内容積となります

推奨はクローゼット方式で衣類と靴の接着剤の絶える温度55℃程度の熱風乾燥
ヒーターではなくマイクロ波を使えば5℃の冷風乾燥もできますよ

85℃以上の温度に耐えれる衣類は、綿などのタオルや下着ぐらいです。
また、温度が高いと色落ちなども発生しやすくなるので、
基本的には白物以外の衣類はリスクがあると思ってください
ホットメルト接着剤の革製品では58−68℃

単純には
1.乾燥時の衣類と選択脱水後の重さを図る
室内に発生する水蒸気量必要換気量m3/h
Q=水蒸気発生量W(kg/h)/1.2(許容室内絶対湿度−導入外気絶対湿度)

2.55℃ではやけどするので40℃以下にする
室内熱源からの発熱量に対する必要換気量m3/h
Q=発熱量:H(w)/0.33(許容室内温度−導入外気温度)

設計には湿り比熱、熱伝達係数、比表面積、熱風温度、材料温度、気化熱で冷却後の熱風温度が必要です

丸善出版から初歩から学ぶ乾燥技術がお勧めです

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