設計初心者です。水槽?(ばっき槽というものらしいのですが)の温度が冬場に低下するため、何とか温度を上げたいと考えています。現在ブロワでエアーを引張り、そのエアーでバブリング(というんでしょうか?)してるので、そのエアーの温度を上げたら結果的に水槽の温度も上がるのでは?と思うのですが、その場合の計算として以下の式は間違っているでしょうか?
水槽の容量50m3=50t 冬の温度5℃ 理想温度30℃ 温度差25℃ 送り込むエアーの温度差50℃
とした場合、温度を上げるための必要なエネルギーXは
X(J)÷4.2(水の比熱)÷25(水槽の温度差)=50000000(g)
X=5250000000(J)
5250000000=1.006(空気の比熱)×50(空気の温度差)× Y(必要空気の重さ,g)
Y=5250000000÷1.006÷50=104373757.5(g)=104373.7575(kg)
104373.7575÷0.00129(空気の比重)=80909889.5(l)≒80910(m3,必要空気の容量)
ブロワーの吐出流量を10m3/minとすると昇温が完了する日数は
80910(m3)÷10(m3/min)÷60÷24=5.618...(日)
説明が不足していましたが、今回はブロワの2次側にヒーター(蒸気式)を設置してエアーの温度を上げるつもりです。液体のこともよくわからないので、とりあえず水で計算することにしました。自分なりに調べた結果の式ですがまったく自信がないため、どなたかに回答いただけたらと思っています。
なお、今回の問題は寒冷地では普通にあることだと思うのですが、実際どのようにされているのでしょうか?関西ではあまりそんなことはしないと聞いているので・・・ご存知の方がいればあわせておしえてください。
よろしくお願いいたします。m(_ _)m
A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
少し調べてみました。
曝気槽(ばっきそう)は、汚水浄化などに使われています。
内容物の暖めには電気ヒーターなどを使います。
しかし投げ込みヒーターですと、有機物のこびりつきが起きてしまい、性能が落ちてきます。
そのためいろいろ考案されているようで、「曝気槽 暖め」で検索すると特許関連のものが引っかかってきます。
No.1
- 回答日時:
こんにちは。
もっとも大事なことを忘れていると思います。
それは、そもそも冬場に温度が低下するのはなぜかということです。
温度が低下するのは、水の熱が外に放出されるからです。
それを計算に入れないと、ちゃんと計算したことになりません。
1秒当たりの放熱を調べる必要があります。(本当は微分方程式になります)
一般に、液体と気体の体積比は3桁ぐらいあります。
ですから、比熱も3桁ぐらい違います。
液体で気体を暖めるのは普通ですが、気体で液体を暖めるのは非常識です。
>>>なお、今回の問題は寒冷地では普通にあることだと思うのですが、実際どのようにされているのでしょうか?
電気ヒーターです。
たぶん色々なタイプがありますが、たとえば家の外にある水道管の凍結防止のためには、単純に管の回りに電熱線(抵抗加熱)をらせん状に巻いたりしています。
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