高圧液体エネルギー回収用タービンの設計例紹介

プラントや工場などの色々な装置では、色々な目的の為にポンプなどで造られた高圧の液体を使用していますが、それの圧力が残っても有効に利用されずに減圧弁などで空気中に音や振動のエネルギーとして元々の電力エネルギーを捨てている場合がまだまだ多くあります。

また、現在世界的に不足がちな水資源を補うための装置である「逆浸透膜による造水装置」でも多大な電力で高圧ポンプを回して、膜に高圧をかけて海水からの水生成をしていますが、その際に元々の海水の６０％ほどが濃い塩分の海水となって高圧力を持ったまま捨てられています。

そのような高圧を持ったままエネルギーを捨てている場所で、その液体エネルギーを回収するのが、左図の高圧力液体タービンです。

これは、液体の圧力が数十Kｇ／ｃｍ２あっても、その圧力エネルギーを速度エネルギーに変換する羽根群によって動力を高効率に回収しながら運転されます。

高圧タービンのため、回転数もかなり高速となりますが、もともとの高圧ポンプの駆動を助けてあげたり、プラント内のブロワ・コンプレッサーなどのその他の機器を駆動したり、また発電機を付けて電気エネルギーとして動力回収を行ったりとその利用範囲は非常にひろいものとなります。

このような技術でエネルギーの有効利用が促進されるように技術の開発を行っていますので、もしこのタイプのタービンを適用出来る状況がございましたら、なんなりと（有）ターボブレードにお問い合わせください。

動力回収用ガス膨張タービン付き高速ブロワー構想の紹介

少し前から、省エネや動力回収の分野で設計構想事例などを紹介していますが、今日はガス膨張型タービン駆動高速ブロワーシステムの構想を載せてみます。

このシステムは、基本的にガスの膨張力を利用して回るタービンの軸動力により、特に高速タイプのブロワなどを駆動するものとなります。

ガス系のタービンは、基本的に高速な回転数となるので、それにより駆動される送風機側も高速タイプを設計すれば直結で運転出来、減速機などの不要なシンプルで信頼性の高い動力回収システムを実現することが出来ます。

左の構想例は、ガスタービンの運転条件としては、かなり高圧で割と小流量のガス圧を利用するのには有利な、非常に薄い２次元羽根遠心タイプのタービンを設計しています。

そして、それにより駆動されるブロワは、高速で高効率となり、強度的にも遠心力に対して有利な、３次元遠心羽根ブロワを設計しています。

タービンとブロワの間にあるのは、軸受け＋シール関係のボックス部ぐらいなので、故障などに対しての信頼性は高いと考えています。

用途的には、ガスを膨張弁などで膨張させている代りにタービンを使う場合や、工場内の廃蒸気を使ってタービンを駆動する場合など、広い適用範囲があるシステムと言えましょう。

これからも(有)ターボブレードでは、色々な動力回収タイプの機器を紹介してまいります。

流体エネルギー回収タービン付き特殊ポンプ設計事例

ターボ機械に関する省エネの範疇において、無駄に捨てられている流体の圧力エネルギーをタービンで回収して、その動力で直接ポンプなどを駆動する動力回収型システムが有効に使われ始めています。

例えば左図のようなタービン駆動型ポンプがそれです。　

　

　

これについてもう少し詳しく説明しますと、ポンプは気体と液体の２層流を吸うことの出来る高速型軸流多段特殊タイプとなります。　

　

この特殊タイプ軸流ポンプは、入口に斜流インデューサーを持ち、更に多層流をスムーズに流せるような弦長の長い軸流羽根で昇圧して、最後には遠心羽根でより昇圧するという少々特殊なポンプとなっています。　

　

そして、このポンプは液化ガスなどを昇圧するために使われますが、液化ガス関係では逆に気体の圧力を下げなければならない場合もあるため、それを減圧タービンで動力に換え、その力でポンプを駆動すれば電動モーター不要の動力回収型省エネポンプとなるわけです。　

省エネ型ポンプ、動力回収型ポンプについての開発設計は、ぜひ(有)ターボブレードにお問い合わせください。

ポンプ・ファン・ブロワの高効率化も大変な省エネとなります

これまでに行って来ました当社における高効率化のポンプ・ファン・ブロワなどの開発設計は、そのまま省エネへと直結する開発なのです。

例えば、１００KWクラスの送風遠心ブロワがある場合に、ブロワ効率が６５％と８０％の場合では２０KW以上の使用動力の差となり、このようなターボ機械はプラントなどで使われることが多く、年間の運転時間も長い為に、年間の電気料金では１００万円以上の差が簡単に生じます。

つまり左図のような高効率羽根を開発設計する行為自体が、省エネを促進する作業となっています。

よって当社では、エネルギーエンジニアリングのひとつの重要な要素である「省エネ」について、日々研究開発により高速に前進しております。

ぜひ、これらの成果を広くご利用頂きたいと考えております。

エネルギーエンジニアリングなら、(有)ターボブレードにお問い合わせください。

省エネと動力回収などに関連する開発設計について

この頃の弊社開発設計の動向として、省エネや無駄に捨てているエネルギーの動力回収に関連する案件が急速に増えつつあります。

例えば左図にあるような、色々なところで無駄に捨てられている排熱（廃熱）エネルギーをうまく吸い上げて、発電や動力として利用出来る小型のタービンシステムなどです。

当社は、この中で特に安価で性能の良いマイクロから小型のタービンを開発設計して、時には製作までも請負い、お客様のご要望にお応えする方向で進めています。

無駄に捨てられているのは、熱だけでなく、圧力をもったまま減圧弁などで捨てられている流体の圧力エネルギーなどもあり、そして広い目で見れば、自然エネルギーとしてのマイクロ水力発電・マイクロ風力発電・地熱発電などの用途のタービンも当社の得意な設計範囲となりますので、環境問題の中の未利用エネルギー全般を利用出来るようにするエンジニアリング業務の拡充を目指し、日々行ってまいります。

エネルギーエンジニアリングに邁進する（有）ターボブレードを、宜しくお願いします。