マイクロ波加熱の応用例

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比較項目 マイクロ波加熱 高温短時間加熱
(HTST)
バッチ式照射部 定在波導波管形加熱炉
加熱形態 内部加熱
(誘電加熱)
外部加熱
(蒸気加熱)
被加熱物処理量/比熱 水200(l/h/1[kcal/(kg・℃)]
温度 初期/到達 20(℃)/95(℃)/上昇値75(℃)
必要熱量:カロリー/電力(P) 15000(kcal/h)/17.5(kW)
加熱部構造 パイプ内寸法 30(mm) 25(mm) 20(mm)
パイプ長さ 7.2(m):1.8m*2往復 0.8(m) 63.7(m)
水の流速 0.078(m/s) 0.113(m/s) 0.177(m/s)
加熱時間 90(s) 7(s) 360(s)
加熱部
概略図
(水は紙面に
垂直方向に
流れる)
;
加熱の特徴 均一加熱 大きな物の均一加熱は困難…電力半減深度が浅いため。但し、25〜30mm前後の小さい物(細いパイプ内など)の均一加熱は可能。 熱伝達部と離れた部分に温度差が発生するため大きい物は出来ない。
加熱時間 若干長い…90(s) 極めて短い…7(s) 極めて長い…360(s)
清掃・保守性 手間がかかる。 簡単。 比較的簡単。
変 換 効 率(η1
(η1=P/P1*100)
75(%) 95(%) 75(%)
投入エネルギー量 電力量(P1)
23.3(kW) 18.4(kW) 20(Mcal/h)
周波数 2450(MHz)
変換効率(η2
(η2=P1/P0×100)
60(%) 60(%) 80(%)
一次側給電
電力量(P0)
1時間当り 38.8(kW) 30.6(kW) 25(Mcal/h)
年間当り 93120(kW) 73440(kW) 60(Gcal/h)
年間CO2排出量 35.8(t/y) 28.2(t/y) 15.0(t/y)
設備価格
(概算:万円)
1700万円 1300万円 1000万円
ランニングコスト 782(円/h) 659(円/h) 408(円/h)
水1l当りのランニングコスト 4.0(円/l) 3.3(円/l) 2.1(円/l)
年間装置稼動時間 2400(時間/年) …12ヶ月、 25(日/月)、 8(時間/日)

*年間CO2排出量は「地球温暖化対策の推進に関する法律施行令第三条(平成14年12月19日)の排出係数」を利用し、年間稼働時間2400(h)として算出。

…購入電力:0.384(kg-CO2/kWh)、LPG:3.00(kg-CO2/kg)となる。

*HTST加熱用装置の蒸気発生用熱源として「LPG」を採用。LPGの燃焼熱量:12000(kcal/kg)として算出。

*ランニングコスト算出基準:電気…15(円/h)、蒸気…7(円/kg)。

償却費…送信管…75(円/h)、マグネトロン…200(円/h)、何れも寿命6000時間として。ジュール加熱及びHTSTの場合、設備価格の2%として算出。

表19.3.2 各種電気加熱殺菌装値の比較
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