蒸気発生装置とは
蒸気発生装置は、水を加熱することによって蒸気を生成する装置のことを言います。
電気を使用して水を加熱して蒸気を得る方法と、タービンや燃焼炉などがある場合は、そこから発生する熱を使用して水を加熱し蒸気を得る方法があります。電気を使用して蒸気を得る方法としては、電極式と電熱式があります。飽和蒸気をさらに加熱することによって、過熱蒸気を生成する装置もあり、加熱蒸気は蒸気機関や発電の動力源や殺菌や乾燥などに使用されます。
蒸気発生装置の使用用途
蒸気発生装置は、食品の生産工場、セラミックス製品の製造工場、化学製品の製造プラント、医療機器の製造現場などで使用されます。主な使用例としては、蒸気発生器から発生させた蒸気を使用して、食品の加熱や殺菌、セラミックス製品や化学製品の加熱、威力機器の殺菌などになります。
蒸気発生装置の選定の際には、発生させる蒸気量や蒸気の圧力、発生させる蒸気の種類、蒸気の温度、消費電力やサイズ、メンテナンス性などを考慮する必要があります。
蒸気発生装置の原理
蒸気発生装置は、給水部と蒸気生成部、蒸気の吐き出し部で構成されています。蒸気生成部では、生成方法の違いによって、電極式と電熱式、外部からの熱供給式に分類することができます。それぞれの動作原理について説明します。
- 電極式
水が入っている容器、2つの電極で構成されています。使用する水は、蒸留水ではなく、不純物が含まれている水を使用する必要があります。動作時は、電極にそれぞれ電圧を印加すると、不純物が移動することによって、エネルギーが生じ、そのエネルギーによって、水が蒸発することで、蒸気を得ます。使用する水の種類によっては、電極に塩が付着する可能性があるため、注意が必要です。 - 電熱式
電熱式は、電源に接続された電熱棒と水が入っている容器で構成されています。動作時は、電熱棒に電気が流れると電熱棒が発熱し、その発熱によって水を蒸発させ、蒸気を得ます。 - 外部からの熱供給式
ガスタービンや蒸気タービン、燃料炉などがある工場においては、それらから発生する熱を回収し、水を加熱することで蒸気を得ます。外部からの熱が蒸気を発生させる熱に満たない場合は、追加で加熱などを行います。
参考文献
https://www.wetmaster.co.jp/about/knowledge/formula/steam_formula/
https://kita-boiler.co.jp/business/vs/