3.2.7　二次試作改質装置の評価と実機用改質装置の設計試作

　

1)　目的

今回、実機の1/30スケールの改質装置を作製したので、この装置の性能試験を行い、改質装置内温度と改質率の予測値を性能試験で得られた実験値と比較することによって、装置の設計に問題がなかったか調査し、さらに、実機用の改質装置の設計に役立てることを目的とする。

　

2)　実機の1/30スケールの天然ガス改質装置の性能予測および性能試験

天然ガス改質装置(1/30スケール)の熱交換器およびガス改質器としての性能を以下のように検討した。

まず、改質装置が、熱交換器としてのみ機能する場合を考える。高温側のガスの通路には、排気ガスが流れ、低温側のガスの通路には、原料ガスが流れている場合、高温側(排気ガス側)からの単位時間当たりの授熱量Q_p,hは、次式により求められる。

　

　

ここで、C_p,hは排気ガスの定圧熱容量、F_hはその流量、T_h,inは授熱側(高温側)入口温度、T_h,outは授熱側(高温側)出口温度である。

また、低温側(原料ガス側)での単位時間当たりの受熱量Q_p,cは、次式により求められる。

　

　

ここで、C_p,cは原料ガスの定圧熱容量、F_cはその流量、T_c,inは受熱側(低温側)入口温度、T_c,outは受熱側(低温側)出口温度である。

この場合の熱交換効率εは、次式で求められる。

　

ε=Q_p,c/Q_p,h

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