AFT081 蒸発プロセス実習装置 — 熱工学実験機器・教育用機器・教材1 概要
蒸気を生成する際、蒸発対象となる媒体は、伝熱面の状況に応じて様々な流動形態をとりながら流れていきます。媒体は液体の状態で管式蒸発器へと流入し、過熱蒸気となってそこから流出します。実機システムにおいては、大規模な装置で生成された水蒸気が、暖房設備や機械駆動用動力源などに利用されています。蒸気発生器を設計するにあたっては、装置の信頼性の高い運用を確保するため、沸騰危機（ボイリングクライシス）を含めた蒸発プロセスに関する十分な知識を有することが極めて重要となります。沸騰危機とは、伝熱性能が急激に悪化することによって引き起こされる現象であり、これに伴う高い熱流束密度が原因となって、伝熱管壁の温度が危険なレベルまで上昇する恐れがあります。本実験装置を用いることで、蒸発プロセスがとる様々な流動形態を詳細に観察し、可視化することが可能となります。具体的には、ガラス製の管式蒸発器内で、蒸発媒体としてR1233zd（冷媒）を加熱し、その挙動を調べるという手法をとります。この媒体は水と比較して、沸点が約18℃（1013hPa）と極めて低いという利点を持っています。そのため、蒸発プロセスの全工程を、より低い温度かつより小さな加熱電力で実現・観察することが可能となります。また、冷却回路を操作することで、系内の圧力を任意に変更することができます。なお、蒸発回路内の減圧（真空引き）には、水流ポンプ（ウォータージェットポンプ）が使用されます。
2 仕様
管式蒸発器における蒸発現象の可視化。加熱・冷却媒体：水。給水は実験室配管ネットワーク、または水冷機（チラー）経由で行い、水温を最大16°Cに維持。
二重壁ガラス製の管式蒸発器。ヒーター、ポンプ、膨張槽を備えた加熱回路。システム内の過圧を防ぐ安全弁を装備。蒸発回路の真空引きには水流ポンプを使用。冷媒：R1233zd（GWP：1）。
3 技術データ
ヒーター定格出力：2kW。温度範囲：5～80°C。加熱・冷却媒体：水。ポンプ：3段式、最大流量：1.9m³/h、最大揚程：1.5m、消費電力：58W。管式蒸発器：長さ1050mm、内径16mm、外径24mm。凝縮器：銅製コイル管。冷媒：R1233zd（GWP：1）、充填量：1.2kg、CO2換算量：0t。測定範囲：圧力 -1～1.5bar（ゲージ圧）、温度 0～100°C。電源仕様：230V/50Hz/単相、230V/60Hz/単相、120V/60Hz/単相。UL/CSA認証（オプション）。
