圧縮空気の凝縮の問題

圧縮空気の凝縮や水蒸気について苦情があることに気付いたり聞いたりしたことがありますか?このような湿気は非常に一般的ですが、無視して放置しないでください。機器に損害を与え、最終製品の品質が損なわれる可能性があります。

圧縮空気に水分が存在する理由と、潜在的なリスクを避けるために適切に対処する方法を見てみましょう。

コンプレッサシステムから水が出てくる理由

水の凝縮は自然現象であり、空気を圧縮する際の副産物です。エアコンプレッサによって生成される水の量は、主に吸込状態、周囲の空気品質、圧力に依存します。

簡単に言うと、気温、湿度、コンプレッサのサイズ、および必要な圧力によって、装置から出る水の量が決まります。この水分は、配管を含むシステム全体に影響します。高温多湿の空気は冷たい空気よりも湿度が高いため、コンプレッサ内に水蒸気が発生します。

周囲温度24℃（75℉）、相対湿度75%の室内で動作する55 kW（75 HP）ロータリスクリュエアコンプレッサを考えてみましょう。これらの条件では、1日あたり280リットル（75ガロン）の水が生成されます。これに対処するために、圧縮空気システム内の湿気の除去プロセスを以下に示します。

この水は、アフタクーラ、凝縮セパレータ、冷凍式ドライヤ、吸着式ドライヤなどのアクセサリを使用して分離できます。

7 bar（e）の過圧で作動するコンプレッサは、空気をその容積の7/8まで圧縮します。これにより、空気が水蒸気を保持する能力も7/8に減少します。

放出される水の量は相当なものです。次の例は、この点をさらに説明しています。20℃、相対湿度60%で100 kWのコンプレッサが空気を取り込むと、8時間で約85リットルの水が排出されます。必然的に、分離される水の量は、圧縮空気の適用領域によって異なります。これらの要因によって、適切なクーラとドライヤの組み合わせが決まります。

圧縮空気の水分についてさらに詳しく説明するために、周囲温度、流量（コンプレッサのサイズ）、入口圧力、入口温度、圧力露点（PDP）を評価してみましょう。

選択パラメータ

流量またはコンプレッササイズ。高い流量（CFMまたはl/w）を必要とする用途では、システムの水分量レベルが向上します。

周囲温度/湿度成分。高い周囲温度および湿度レベルで動作するコンプレッサは、システム内で大量の水蒸気を発生させます。

入口温度。コンプレッサに入る入口温度が高いほど、圧縮空気中の水分量が多くなります。

圧力：フロー、温度、湿度とは異なり、高圧レベルにより、湿気レベルが低くなります。たとえば、水を満たしたスポンジを強く押し付けると、水が押し出されます。

圧力露点（PDP）。圧力露点は、圧縮空気中の水の含有量を測定する一般的な方法です。PDPとは、空気またはガスが水で飽和し、凝縮によって液体状態に変化し始める温度を指します。PDPは、空気が水蒸気をこれ以上保持できない点でもあります。

圧縮空気中の水分含有量を最小限に抑えるには、PDPレベルを低くする必要があります。PDPが高いほどシステム内の水蒸気量が多いことを意味するため、これは重要です。ドライヤのタイプとサイズによって、圧縮空気のPDPレベルと凝縮レベルが決まります。

空気圧縮の様々な段階における選択パラメータ

圧縮空気の凝縮はシステムにどのように悪影響を及ぼしますか?

圧縮空気の凝縮を処理しないと、空気圧システム、エアモータ、およびバルブが損傷し、問題が発生する可能性があります。さらに、システムに接続されているコンポーネントや機械に影響を与える可能性があり、最終製品の汚染の可能性があります。

水分の悪影響についてさらに詳しく説明するリストを以下に示します。

● 配管システムと機器（CNC、他の製造機械）の腐食

● 長時間のシャットダウンにつながる空気圧制御装置の損傷

● 潤滑油が洗い流されることによる製造機器の錆と摩耗の増加

● 変色、品質低下、塗料の付着のリスクによる品質の問題

● 寒冷な気候での運転で、凍結が起こって制御ラインが損傷することがある

● エアコンプレッサの過度なメンテナンスと設備寿命の短縮

さらに、圧縮空気の水分は、プラントの空気、計器の空気、バルブ、シリンダだけでなく空気圧ツールも損傷させる作用があります。不必要で過剰なメンテナンスコストとダウンタイムの可能性が生じないようにするために、積極的に対応することをお勧めします。圧縮空気を、乾いた清浄な状態に保ち、用途に適した状態に保つために必要な手順を適切に実施することを強くお勧めします。