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【プラント設計の基礎】蒸気はなぜ?どこで使用されるのか?

2019年5月29日

蒸気は、製薬、食品および飲料、繊維、紙パルプ、石油および石油化学製品、洗濯、公共施設など、さまざまな業界で様々なプロセスように使用されています。蒸気は非常にありふれているものの一つかもしれませんが、非常に重宝されています。

蒸気は長年火力発電所で電力を発電するために使用されていました。原子力発電所のような現代の施設でさえ、タービンを回すのには蒸気を使用しています。

さまざまな用途に蒸気が非常に適している理由は?

水を水蒸気に変えるには多くのエネルギーが必要です。水蒸気は水に戻ると再び「利用可能」になるエネルギーです。これにより、蒸気は非常に効果的な熱媒体となります。

蒸気が凝縮するとその圧力が低下し、より高圧の蒸気が低圧領域に流れ込みます。それ故、蒸気の流れを作るためにポンプは必要とされず、設置およびランニングコストをかなり節約できます。

蒸気の他のユニークな特性は、圧力と温度の間に明確な関係があるということです。そのため、蒸気の温度とその熱伝達能力を制御するには、圧力を制御するだけで済みます。

蒸気はどのような場所で使用されているのか?

蒸気は本質的に無菌です。凝縮時に急速な熱伝達が起こることが、滅菌器内の手術器具だけでなく、蒸気が食品や医薬品などの必須産業における配管を滅菌するための基本的な手段である理由です。

滅菌ガスであることは、蒸気を換気システム内の空気を加湿するための理想的な流体であるということも意味します。これが、清潔で滅菌された加湿空気が必要とされるヘルスケア、製薬および電子産業で一般的に使用されている理由です。

もちろん、蒸気を使って空気を加熱することもできます。

蒸気は本質的に安全な媒体です(もれても毒ではありません。もちろんやけどの危険はありますが)。蒸気システムは、単に機能を停止することはめったにありませんが、少し継続的なメンテナンスを行うことで、運用コストを低く抑えることができます。

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