ブラインチラー: 産業、アプリケーション、および動作原理

ブライン チラーは、プロセスまたはアプリケーションから冷却源に熱を伝達するための冷媒としてブライン (水と塩の溶液) を使用する冷却システムです。ブライン溶液は通常、プロセスまたはアプリケーションから熱を吸収するために熱交換器を介して循環され、冷却システムなどの冷却源にポンプで送られ、そこで熱を放出して元の温度に冷却されます。

ブラインが冷却に使用される理由

ブラインは水よりも凝固点が低く、低温用途での使用に適しているため、冷却に使用されます。さらに、水への塩の添加は、溶液の凍結温度を低下させ、ブラインの熱輸送効率は、材料の比較的低コストで大幅に向上させることができます。

ブラインチラーで使用するブライン溶液を作るには、さまざまな塩を使用できますが、最も一般的に使用される塩は塩化ナトリウム (NaCl) です。塩化ナトリウムは容易に入手でき、費用対効果が高く、凝固点が比較的低いため、冷凍システムでの使用に最適です。

ブラインチラーで使用できるその他の塩には、塩化カルシウム (CaCl2) と塩化カリウム (KCl) があります。これらの塩は塩化ナトリウムよりも凝固点が低く、低温が必要な用途に使用できます。

ブラインチラーの水と塩の適切な比率

一般に、この比率は、低濃度ブラインの場合は塩 1 部から水 10 部まで (重量)、高濃度ブラインの場合は塩 23 部から水 77 部までの範囲です。ブラインの濃度も凝固点と熱輸送効率に影響します。

たとえば、濃度 23% NaCl (重量) のブライン溶液の凝固点は約 -21°C (-6°F) ですが、濃度 15% NaCl の溶液の凝固点は約-10°C (14°F)。

水と塩の比率を選択するときは、ブラインの濃度を慎重に検討することが重要です。塩の濃度が高いほど、ブラインの凝固点が低下し、冷却剤としての効率が向上しますが、腐食や腐食のリスクも高まる可能性があるためです。その他の問題。また、チラー システムでブラインを使用する前に、塩が水に完全に溶解していることを確認することも重要です。未溶解の塩は、システムの閉塞や、その効率と有効性に影響を与える可能性のあるその他の問題につながる可能性があるためです。

さらに、冷却システムでブラインを使用する前に、塩が水に完全に溶解していることを確認することが重要です。未溶解の塩は、システムの閉塞や、その効率と有効性に影響を与える可能性のあるその他の問題につながる可能性があります.チラーシステムの定期的な監視と保守も、ブラインが適切に維持され、最高の効率で動作していることを確認するのに役立ちます。

ブラインとグリコールの違いは何ですか?

ブラインとグリコールはどちらも冷却システムの冷媒として一般的に使用されていますが、両者にはいくつかの重要な違いがあります。

主な違いの 1 つは、その構成です。ブラインは水と塩の溶液ですが、グリコールはエチレングリコールやプロピレングリコールと化学的に類似したアルコールの一種です。これは、ブラインが塩ベースの溶液であるのに対し、グリコールは塩を含まない液体であることを意味します。

別の違いは、それらの毒性です。グリコールは大量に摂取または吸入すると有毒になる可能性がありますが、ブラインは無毒で安全に取り扱うことができます。これにより、冷媒にさらされるリスクがあるアプリケーションでは、ブラインがより安全な選択肢になります。

注: この表の情報は、これらの化学物質の一般的な特性と特性に基づいており、特定の濃度とブライン チラー システムでの使用によって異なる場合があります。

ブラインの凝固点は溶液に塩を加えることで下げることができ、グリコールの凝固点は水を加えることで下げることができます。その結果、ブラインは、温度を氷点下に維持する必要がある化学工業やアイスリンクなどの低温用途に好まれることがよくあります。

ブラインとグリコールのもう1つの違いは、熱伝達特性です。グリコールは塩水よりも熱伝達係数が高いため、より効率的に熱を伝達できます。ただし、ブラインは、グリコールよりも比熱容量が高く、単位体積あたりの熱をより多く吸収できるため、正確な温度制御が重要な用途に好まれることがよくあります。

グリコールよりブラインを選択する場合、またはグリコールよりブラインを選択する場合は?

ブラインがよく選ばれます いくつかの状況での冷媒としてのグリコール:

1. 低温用途: ブラインはグリコールよりも凝固点が低く、冷凍システム、スケートリンク、冷蔵施設など、温度を氷点下に維持する必要がある低温用途で使用できます。
2. 非毒性: ブラインは毒性がなく、安全に取り扱うことができるため、冷媒にさらされるリスクがある用途に適しています。
3. コスト: ブラインは多くの場合、グリコールよりも安価であり、用途によっては冷媒としてより費用対効果が高い場合があります。
4. 比熱容量：ブラインはグリコールよりも比熱容量が大きいため、単位体積あたりにより多くの熱を吸収できます.これにより、特に正確な温度制御が重要な用途では、グリコールよりも効率的な冷却剤になります。

グリコールを選択可能 いくつかの状況での冷媒としてのブライン:

1. 凍結防止: グリコールはブラインよりも凝固点が高く、低温にさらされる可能性のある加熱および冷却システムなど、凍結防止が必要な用途に使用できます。
2. 熱伝達効率: グリコールは塩水よりも熱伝達係数が高いため、より効率的に熱を伝達できます。これにより、熱交換器や空調システムなど、熱伝達効率が重要な用途に適しています。
3. 耐食性: グリコールは塩水よりも耐腐食性が高く、冷却塔、ボイラー、その他の加熱および冷却装置など、腐食しやすいシステムで使用できます。
4. 入手可能性: グリコールは広く入手可能であり、簡単に購入できるため、多くのアプリケーションにとって便利な選択肢となっています。

ブラインは、凝固点が低く、毒性がなく、費用対効果が高く、比熱容量が大きいため、正確な温度制御が重要な超低温用途の冷媒としてグリコールよりも好まれることがよくあります。ただし、凍結防止、熱伝達効率、耐腐食性、および可用性がより重要な要素である用途では、グリコールが好ましい場合があります。最終的に、冷媒としてブラインとグリコールのどちらを選択するかは、アプリケーションの特定の要件によって異なります。

チラーでブラインを使用することの最大の欠点は何ですか?

チラーでブラインを使用することの最大の欠点の 1 つは、腐食の可能性です。ブラインのような塩ベースの溶液は、金属表面を非常に腐食する可能性があり、時間の経過とともにチラー システムの損傷や効率の低下につながる可能性があります。ブラインの腐食性は、漏れ、汚染、および修理に費用がかかるその他の問題を引き起こす可能性もあります。

ブラインチラーの腐食のリスクを最小限に抑えるには、チラーシステムの構築に使用される材料を慎重に選択することが重要です。熱交換器、配管、およびシステムのその他のコンポーネントでの使用には、ステンレス鋼やチタンなどの耐腐食性の材料が適している場合があります。さらに、チラー システムの定期的なメンテナンスと検査は、腐食の問題が深刻化する前に特定して対処するのに役立ちます。

チラーでブラインを使用することのもう 1 つの潜在的な欠点は、汚染のリスクです。ブラインは通常、水と塩から作られるため、ブラインが適切に維持および監視されていないと、細菌の増殖やその他の種類の汚染のリスクがあります。これにより、冷却システムの効率が低下する可能性があり、製品や冷却プロセスの安全性にリスクが生じる可能性もあります。

ブラインシステムはどのように機能しますか?

ブライン システムはグリコール システムと同様に機能しますが、冷却媒体としてグリコールを使用する代わりに、ブラインを使用します。ブラインはチラーシステムを循環し、プロセスから熱エネルギーを吸収して運び去り、冷却します。

ブラインチラーは、グリコールチラーと同様に、コンプレッサー、蒸発器、凝縮器、絞り要素、および電気制御システムで構成されています。チラー内の冷媒はブラインから熱を吸収し、ガスに変わります。次に、ガス状の冷媒は凝縮器に循環され、そこで熱が蒸発凝縮によって放出され、冷媒が凝縮して液体に戻ります。

塩水がチラー システムを循環する際に、プロセスから熱を吸収し、冷却のために運び去ります。冷却されたブラインはプロセスに再循環され、サイクルが再び開始されます。

ブラインシステムがどのように機能するかの具体的な詳細は、アプリケーションの特定の要件とチラーシステムの設計によって異なります。ただし、一般に、ブライン チラーは、冷却媒体としてブラインを使用してプロセスから熱を除去し、一定の温度を維持することによって機能します。冷媒としてのブラインの使用は、特に正確な温度制御が重要な低温アプリケーションでは、費用対効果が高く効率的です。

ブラインチラーは何に使用できますか?

ブラインチラーは、製品の品質と安全性のために正確な温度制御が不可欠なさまざまな業界で使用できます。ブラインチラーに適した業界には、次のようなものがあります。

飲食業

ブライン チラーは、食品および飲料業界で、反応器、凝縮器、熱交換器などのプロセス機器を冷却するために一般的に使用されています。それらはまた、加工および保管中に食品を冷却するためにも使用されます。

化学処理産業

ブライン チラーは、化学処理業界で反応器、凝縮器、および正確な温度制御を必要とするその他の機器を冷却するために使用されます。

製薬業界

ブライン チラーは、製薬業界で医薬品やその他の医療製品の製造に使用される機器を冷却するために使用されます。

スケートリンク

ブライン チラーは、アイス リンクの氷の表面を冷却し、氷の温度を一定に保つために使用されます。

冷蔵倉庫

ブラインチラーは冷蔵倉庫で使用され、腐りやすい商品の保管のために一定の温度を維持します。

これらすべての業界で、ブライン チラーは、高効率、信頼性、低コストなど、他の冷却方法に勝るいくつかの利点を提供します。ブラインを冷媒として使用すると、他の冷却方法よりも費用対効果が高くなります。多くの場合、他の冷媒よりも安価であり、何度も再利用できるからです。

ブラインチラーの適切な容量を選択するには?

上記の情報から、ブラインチラーが産業だけでなく商業用途でも重要な役割を果たしていることがわかります。ブラインチラーのサイジングに役立つヒントがいくつかあります。

空冷または水冷

空冷式チラーは、自動車の「ラジエーター」に似たコンデンサーを使用しています。ファンを使用して、冷媒コイルに空気を強制的に通します。高い周囲条件用に特別に設計されていない限り、空冷コンデンサーは35°C（95°F）以下の周囲温度で効果的に動作する必要があります。

空冷チラー 水冷チラーユニットよりもメンテナンスが少なくて済みます。

空冷チラーの利点：

• 空冷式チラーは冷却塔を必要としません。
• 水冷チラーに比べて設置が簡単です。

水冷チラー 空冷式チラーと同じように機能しますが、熱の伝達を完了するには2つのステップが必要です。まず、冷媒蒸気から復水器の水に熱が入ります。次に、暖かい凝縮器の水が冷却塔にポンプで送られ、そこでプロセスからの熱が最終的に大気に放出されます。

水冷チラーの利点：

• より高いCOP（成績係数）。
• 同じ冷却能力で電力コストを削減できます。
• より長い寿命を持っています。
• 空冷チラーよりも比較的静かです。
• より一貫した冷却性能を提供します。

冷却能力

必要な冷却能力の計算方法を教えてください。下の式を見てみましょう。

• 温度差の計算=流入水温（°c）–出口冷水温度（°c）
• 1時間あたりに必要な水の流量（m³/時間）
• 冷却能力のトンを取得=水の流量x温度差÷0.86÷3.517
• チラーのサイズを20％トン単位の理想的なサイズ=トンx 1.2
• あなたはあなたのニーズに理想的なサイズを持っています。

クイックサイジングフォームに記入すると、プロセスに合わせてカスタマイズされたグリコールチラーの選択肢を提供できるようになります。

冷却能力の選び方がわからない場合は、お問い合わせください。

内蔵タンクの要否

チラーシステムでは、通常、チラーの熱負荷を緩衝するためにタンクが装備されています。しかし、内蔵タイプのタンクと外部タイプのタンクのどちらを選択する必要がありますか?タンク内蔵チラーは設置が容易で、水道管を接続するだけで使用できます。ただし、容量が限られているため、冷却水の需要が大きいアプリケーションには適していません。外部タンクの容量は、特定のニーズに応じてカスタマイズできます。より大きな熱負荷を緩衝し、より多くの冷水を保存できますが、設置はより面倒になります。

水の流れ

グリコールチラーの水流は主にポンプによって制御されるため、特定のニーズに応じてさまざまな流量のポンプを選択できます。