機器の空気品質と環境条件の重要性
圧縮空気システムの脅威となる汚染物質で最も一般的なのは水分です。たとえば腐食によって機器に損害を与えるだけでなく、接触する最終製品、特に食品や医薬品に害を及ぼします。
システムを保護し、機器に必要な空気品質を達成するには、空気に含まれる水分を除去または低減することで空気を適切に処理する必要があります。
幸いなことに、そのために使用できる各種の空気処理方法、乾燥機、エアフィルタ、および水分離器があります。これらは、水分含有量を効率的かつ効果的に減らし、機器に必要な空気品質の実現に役立ちます。
しかし、多くの選択肢があるため、エネルギー消費を最小限に抑え、投資コストと運用コストを削減しながら、適切な空気処理装置を選択するのは困難な作業のように思える場合があります。
このプロセスを開始するには、必要条件を知ることが欠かせません。つまり、必要な空気量と空気品質を把握する必要があるのです。ご自分の用途にどのようなクラスも不要である場合も、空気処理によりシステムを水の粒子や腐食から保護できる以上、しっかりと検討するべきなのです。
前者について不明な場合は、必要性と現在の機器について専門家に相談することができます。後者については、ISO 8573-1(2010年版)準拠の各種空気品質クラスを示した下記の表を参照できます。この規格は、各種クラスについて許容される、固体粒子、水、およびオイルの汚染レベルを示しています。
ISO 8573.1 2010空気品質クラス表
機器空気品質に対する露点の重要性
専門家ではない人にとっても固体粒子と油の汚染レベルは自明ですが、水の汚染レベルは明確にする必要があります。この場合、空気品質は圧力下露点(PDP)によって決まります。PDPが低いほど、システム内の水分は少なく、ISO 8573-1クラスが高くなります。
圧力下露点は、現在の運転圧力で水蒸気が凝縮して水になる温度のことで、圧縮空気中の水分含有量を表します。
PDPを把握することで、乾燥装置の優先すべきタイプと最適な乾燥方法を選択できます。最低の圧力下露点を実現できない手法や技術もあります。しかし、お客様にとってはそれすら不要かもしれません。ご自分の必要事項と必要なコントロールエアの品質を知ることが非常に重要なのは、そのためです。
機器の空気品質に対する環境条件の重要性
見過ごされがちな変数が他にもあります。雰囲気の状態です。
第一に、空気を冷却すればするほど、多くの結露が蓄積されます。したがって、過圧された雰囲気の温度が非常に高い場合は、必要なPDPの達成に、より多くのエネルギーを消費し、より良い機器を使用する必要があります。
適切なPDPを発見するための雰囲気状態の利用
雰囲気の状態を使用して、必要なPDPを決定する(または、決定済みのPDPがない場合の適切なソリューションを見つける)こともできます。
このためには、ANSI/ISA-7.0.01-1996を参照し、手引きとして使用する必要があります。これは、機器の空気品質の各種要素を管理する為に広く認められた規格です。これには、機器用の空気のための雰囲気の状態と最低限必要なPDPとの関係が含まれます。
具体的には、圧力下露点(ドライヤ出口での実測値)は、機器システムのいずれかの部分が暴露される最低の温度より少なくとも10℃(18°F)低くなければならないと規定されています。また、PDPはライン圧力で4℃(39°F)を超えてはいけません。
下図は、周囲温度とPDPの関係を示しており、手引きとして使用できます。
周囲温度と圧力下露点の関係
上の図に示したように、まず実行すべきことの1つは、圧縮空気機器が暴露される周囲温度を可能な限り低くすることです。
ただし、PDPが具体的に決まっていない場合でも、水分を減らせば、腐食が軽減され、圧縮空気機器や最終製品に有害な遊離水の水滴の形成が防止されるのでシステムには有益であるということを覚えておくことが重要です。
PDPの決定のためのお客様の準備作業のあと、弊社の専門家が作業を行い、お客様の機器の目標空気品質の達成に加えて、その効率的な方法についてアドバイスします。