冷却水使用における気化した溶剤を液化する際の熱計算

質問

初めまして、設備設計をしているものです。
今回、ある冷凍機(0.75kW、冷凍能力2360Ｗ)の使用し、
サブタンク内の常温の水20Lを冷却しまして、ある溶剤を70℃付近で気化させた充満しているタンク内に蛇管内にポンプ(0.75kW)で送り込み、再度液化させ回収する設備を考えています。

使用条件としては、蛇管部は10℃に、また、サブタンクに帰ってくる水も冷凍機で更に時間を掛けて冷やしたくないので、だいたい10℃付近で帰ってくるようにしたいです。

自分としての考えは、
冷凍機で冷やした水の熱量－蛇管表面に触れる70℃付近の熱量＝サブタンクに帰ってくる水の熱量(温度)と安易に考えているのですが、使用する公式等が分かりません。
また、流速(流束？)の速さによっても帰ってくる水の温度も変わってくると小耳に挟みました。

だいぶド素人で説明不足で恐縮ですが、ご教授して頂ければ幸いです。

回答No.1

noname#230359

難しくて解答がつきませんね。まず溶剤70度では気体ですが，結露点は何度でしょうか？水を循環すると10度からだんだん熱くなって、最後は70度になります。水をうんと速く回すと10度　うんとゆっくり回せば70度ですね。
たとえば結露点が20度なら潜熱効果でゆっくりのときは20度ぐらいで安定しますし、結露点が10度以下だったら、液化できないです。
熱量的には　タンク外表面にも放熱しますので　結露点と外気温との関係も効いて来て、計算が難しくなります。