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吸着式ドライヤにより圧縮空気品質が向上

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大気中のすべての空気に若干の水蒸気が含まれていることをご存じでしたか?空気が圧縮されると、その水分濃度が上昇します。エアコンプレッサのセットアップでの今後の問題を回避するには、この湿気のある空気を処理することが重要です。この記事では、吸着式ドライヤと乾燥剤/吸着式ドライヤの仕組みについて説明します。

吸着乾燥とは

吸着乾燥技術を利用した空気処理

吸着乾燥は、水蒸気が吸着素材に結合する化学的なプロセスです。吸着素材は個体でも液体でもかまいません。塩化ナトリウムと硫酸がよく用いられますが、この場合には腐食の可能性を考慮する価値があります。この方式が使われるのは珍しく、大量の吸着材を使用します。 露点を下回るのは限られた範囲までです。

乾燥剤、または吸着式ドライヤとは

吸着式エアドライヤの一般的な作動原理は簡単です。吸湿性物質(一般的に使用されている物質はシリカゲル、分子ふるい、活性アルミナ)の上を湿った空気が流れ、乾燥します。水蒸気が湿気のある圧縮空気から吸湿性物質または"乾燥剤に変化すると、"乾燥剤は吸収水で徐々に飽和します。

そのため、乾燥剤を定期的に再生して乾燥能力を回復させることが重要です。吸着式エアドライヤは通常、そのために2つの乾燥容器で構成されています。最初の容器は流入する圧縮空気を乾燥させ、2番目の容器は再生します(窒素発生装置の働きに似ています)。もう一方のタワーが完全に再生されると、各容器("タワー")がタスクを切り替えます。

これらのドライヤが達成する典型的な圧力下露点(PDP)は-40℃であり、非常に乾燥した空気を供給するのに適しています。乾燥剤を再生するには4つの方法があり、使用する方法によって吸着式ドライヤのタイプが決まります。エネルギー効率の高いタイプは、通常はより複雑であるため、購入価格も高くなります。

乾燥剤の再生

  1. パージ再生吸着式ドライヤ("ヒートレスタイプドライヤ")。このドライヤは空気流量が小さい場合に最適です。再生プロセスは膨張した圧縮空気を利用して行われ("パージ")、運転圧力7 barでドライヤの公称能力の約15~20%が必要となります。
  2. 加熱パージ再生式ドライヤ。このドライヤは膨張したパージ用空気を、電気エアヒータを使って加熱するため、必要なパージフローが約8%に制限されます。このタイプでは、非加熱式ドライヤと比較してエネルギー消費量が25%少なくなります。
  3. ブロー再生式ドライヤ。周囲の空気を電気ヒータでブローし、濡れた乾燥剤と接触させて乾燥剤を再生します。この種類のドライヤを使用すれば、乾燥剤の素材の再生に圧縮空気を使用しないため、非加熱式ドライヤと比較してエネルギー消費量が40%少なくなります。
  4. 圧縮熱式ドライヤ("HOC"ドライヤ)。HOCドライヤでは、利用しうるコンプレッサ熱を使用して乾燥剤を再生します。圧縮空気の熱をアフタークーラで逃す代わりに、高温の空気が乾燥剤の再生に使用されます。この種類のドライヤでは通常のPDPが-20℃であり、エネルギーの追加はありません。ヒータを追加することにより、PDPをこれより低くすることも可能です。

圧縮熱ドライヤ

凝縮水の確実な分離と排液は、吸着乾燥前に必ず手配する必要があります。圧縮空気が油潤滑式コンプレッサで生成される場合は、乾燥装置の上流にもオイル分離フィルタを取り付ける必要があります。

ほとんどの場合、吸着乾燥後に粒子フィルタを使用する必要があります。熱圧縮(HOC)ドライヤは、ドライヤ再生のために十分な高温で熱を生成するため、オイルフリーコンプレッサでのみ使用できます。特殊なタイプのHOCドライヤは、ロータリドラム吸着式ドライヤです。

このタイプのドライヤには、回転ドラムに乾燥剤が充填されています。これにより、1/4セクタの1つが熱い圧縮空気(130~200˚C)の部分流で再生されます。その後、再生空気が冷却され、凝縮水が排出されてから、排出装置を経由してメインの圧縮空気フローに戻ります。

残りのドラム表面(4分の3)は、コンプレッサアフタクーラからの圧縮空気を乾燥させるために使用されます。HOCドライヤは圧縮空気の損失を回避し、必要な電力はドラムの回転に必要な電力に限られます。たとえば、1000 l/sの容量を持つドライヤは120 Wの電力しか消費しません。さらに、圧縮空気の損失がなく、オイルフィルタも微粒子フィルタも必要ありません。

この圧縮エアドライヤに関するEブックでは、湿気、空気処理におけるドライヤの重要な役割について説明しています。 

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