エアドライヤーの最も一般的な 3 つの故障は何ですか?

圧縮空気システムの世界では、供給される空気の品質は、圧力や量と同じくらい重要です。湿気、油蒸気、粒子状物質は、空圧ツール、製造プロセス、最終製品に大損害を与える可能性があります。ここで、空気乾燥システムが不可欠になります。湿気を除去するための最も普及している 2 つの技術は次のとおりです。 冷凍式エアドライヤー そして 乾燥剤付きエアコンプレッサー 乾燥機。それらの動作原理は異なりますが、一方は空気を冷却して水分を凝縮させ、もう一方は多孔質材料を使用して水分を吸着しますが、どちらも機械的および動作上の故障の可能性があります。これらの故障を理解することは、信頼性が高く、効率的で、コスト効率の高い圧縮空気システムを維持するための鍵となります。オペレーター、メンテナンス管理者、購入者にとって、トラブルの兆候を認識することで、高額なダウンタイムや修理費用の発生を防ぐことができます。

1. 冷凍式空気乾燥機の熱交換器の汚染および汚れ

冷凍式エアドライヤー 家庭用エアコンと同じ原理で動作します。暖かく湿気を含んだ圧縮空気が乾燥機に入り、最初に空気対空熱交換器で出ていく冷たく乾燥した空気によって冷却されます。次に、空気から冷媒への熱交換器に送られ、そこで閉ループ冷凍回路によって所定の露点 (通常は 3°C ～ 10°C (37°F ～ 50°F) の範囲) まで冷却されます。この温度では、水蒸気の大部分が凝縮して液体になり、分離され、自動ドレンを介してシステムから排出されます。乾燥した冷たい空気は、空気対空気熱交換器を通って戻り、そこで入ってくる空気によって暖められ、温度を上げて下流のパイプの発汗を防ぎ、相対湿度を下げます。

このプロセスで重要なコンポーネントは 2 つの熱交換器です。乾燥機の性能にとってその効率は最も重要です。最も一般的な故障モードは、 冷凍式エアドライヤー これらの熱交換面の汚染と汚れです。

汚染の原因:

主な原因は、上流のろ過が適切に行われていないことです。コンプレッサーから直接出た圧縮空気は湿っているだけではありません。潤滑剤のエアロゾル、周囲の空気吸入からの粒子状物質、コンプレッサー自体からの摩耗粒子が含まれています。時間の経過とともに、これらの汚染物質は熱交換器のフィンやチューブを覆います。このコーティングは断熱バリアとして機能し、ユニットの熱伝達能力を大幅に低下させます。空気対冷媒交換器は圧縮空気を効果的に冷却できず、空気対空気交換器は流入空気を適切に予冷したり、流出空気を再加熱したりすることができません。

症状と結果:

熱交換器の汚れの症状としては、 設計圧力露点より高い 。簡単に言えば、乾燥機から出る空気はまだ湿りすぎています。これは、乾燥機の下流のエアラインに液体の水が現れることで現れ、腐食、工具の故障、低温環境でのラインの凍結、塗装や食品包装などのデリケートな用途での損傷を引き起こします。冷凍システム自体にも影響が及びます。目標温度を達成するには、よりハードかつ長時間動作する必要があり、エネルギー消費量の増加、運転コストの増加、および過剰な運転サイクルや過熱によるコンプレッサーの早期故障の可能性をもたらします。

予防とメンテナンス:

この失敗を防ぐのは簡単ですが、見落とされがちです。のインストール 高品質汎用フィルター そして a 合体フィルター の上流側 冷凍式エアドライヤー 交渉の余地はありません。これらのフィルターは、乾燥機の繊細な熱交換器に到達する前に、液体の水、油、固体粒子の大部分を除去します。さらに、定期的なメンテナンス スケジュールには、定期的な目視検査と、可能であれば熱交換器のフィンの清掃を含める必要があります。空気対空気交換器の場合、これには、破片を吹き飛ばすために清潔で乾燥した圧縮空気が含まれる場合があります。空気から冷媒への凝縮器の場合、周囲環境への熱を遮断するためにフィンに塵や汚れが付着しないようにすることが不可欠です。長期的な信頼性を確保するには、時間だけでなく圧力差に基づいたフィルターエレメントの交換スケジュールを遵守することが重要です。

2. 乾燥剤エアコンプレッサー乾燥機における乾燥剤の劣化と汚染

デシカント式エアコンプレッサー 乾燥機、より正確には 乾燥剤付きエアドライヤー 、水分除去に対して根本的に異なるアプローチを使用します。これらは、水蒸気が活性アルミナやシリカゲルなどの多孔質乾燥剤の広大な表面積に引きつけられて保持されるプロセスである吸着を利用しています。これらのシステムは通常、乾燥剤が充填された 2 つのタワーで構成されます。 1 つのタワーが入ってくる圧縮空気を積極的に乾燥させている間、もう 1 つのタワーは次のサイクルに備えて再生 (集めた水分をパージ) しています。再生は、熱を使わずに（「ヒートレス」ドライヤーとして知られる乾燥空気の一部を使用）、または熱を加えて（「加熱式」または「ブロワーパージ」ドライヤーとして知られる内部ヒーターまたは外部送風機を使用）のいずれかで行うことができます。

このシステムの中心となるのは乾燥剤そのものです。したがって、最も一般的な障害点は、 乾燥剤付きエアドライヤー 乾燥剤ビーズの劣化、老化、汚染です。

劣化と汚染の原因:

乾燥剤は寿命が有限な消耗品です。理想的な条件下であっても、何千回もの吸着と再生サイクルを繰り返すうちに、ビーズは自然に磨耗して微粉末に分解されます。ただし、このプロセスは汚染によって劇的に加速されます。最も有害な汚染物質は油、特に液体またはエアロゾルの状態です。油が乾燥剤ビーズの表面を覆うと、細孔を塞ぐ膜が形成され、水蒸気の吸着が妨げられます。この状態は「油汚れ」として知られています。これが主な理由です 合体フィルターs そして 油除去フィルター の上流では絶対的に重要です 乾燥剤式エアドライヤー 。この保護がなければ、高価な乾燥剤ベッドはすぐにダメになってしまいます。さらに、前ろ過が不十分で液体の水が乾燥剤タワーに持ち込まれると、水が均一に分散せずにベッドを通過する「チャネリング」が発生し、乾燥剤の大部分が使用されなくなる可能性があります。

症状と結果:

主な症状は、やはり高圧露点であり、多くの場合、ユニットは定格性能 (露点 -40°C など) を達成できません。湿った空気によるプロセスの汚染、制御ラインの凍結、製品の不良など、その結果は深刻です。さらに、汚染または劣化した乾燥剤により、タワー全体に高い圧力降下が発生します。コンプレッサーはブロックされたベッドに空気を押し込むためにさらに激しく動作する必要があり、大幅なエネルギーの浪費につながります。深刻な場合には、圧力降下が非常に高くなり、システムの空気需要を満たせなくなる可能性があります。乾燥剤が微粒子に分解すると、これらの粒子がタワーから漏れ出て、下流の空気ラインや機器を汚染し、さらに大きな損害を引き起こす可能性があります。

予防とメンテナンス:

最も重要な予防策は、例外的な上流濾過です。あ 合体フィルター 続いて 活性炭油蒸気除去フィルター のためのゴールドスタンダードの保護です 乾燥剤式エアドライヤー 。この多段階濾過により、液体油、油エアロゾル、または油蒸気が乾燥剤床に到達しないことが保証されます。乾燥機全体の圧力降下を定期的に監視することで、乾燥剤ベッドの問題の早期警告サインを得ることができます。最後に、乾燥剤は、メーカーの推奨に従って、または性能低下の兆候に従って、定期的に検査および交換する必要があります。加熱再活性化ドライヤーでは、加熱が不十分だと乾燥剤をパージできず、加熱しすぎると乾燥剤が焼結して破壊する可能性があるため、再生ヒータ​​ーとサーモスタットが正しく機能していることを確認することが極めて重要です。

3. 普遍的な課題: 不適切な設置とサイズ設定

最初の 2 つの故障は機械的で乾燥機のタイプに特有のものですが、3 番目に一般的な故障は人為的および手順上のエラーであり、両方に同様に当てはまります。 冷凍式エアドライヤー そして 乾燥剤付きエアコンプレッサー 乾燥機: システムの設置が不適切であり、最も重要なのはサイジングが不適切であることです。完璧に製造されたドライヤーでも、圧縮空気システムに正しく統合されていないか、容量が需要と一致していない場合は機能しません。

正しいサイジングの重要性:

エアドライヤーのサイズ決定は、コンプレッサーの銘板定格に適合させることではありません。それを実際に合わせるということです 最大流量 、 入口温度 、 入口圧力 、 and 周囲温度 動作環境のこと。

• オーバーサイズ: 多くの場合、「将来性がある」と見なされますが、著しく大型の乾燥機、特に 冷蔵 タイプなので、問題が発生する可能性があります。サイクルが短くなる可能性があります。つまり、冷凍コンプレッサーが頻繁にオン/オフになることを意味します。このサイクルにより、電気コンポーネントや機械コンポーネントの磨耗が増加し、効率的な水分除去のための最適な動作温度でユニットが安定することが妨げられる可能性があります。
• アンダーサイズ: これは、はるかに一般的かつ重大なエラーです。小型の乾燥機では、圧縮空気流の体積、温度、または湿気負荷を処理することができません。あ 冷凍式エアドライヤー 小さすぎると、冷凍回路が常に動作し、空気を必要な露点まで冷却できず、空気が湿ってエネルギーコストが高くなります。小さめの 乾燥剤式エアドライヤー 乾燥剤床が飽和するまでの吸着サイクルが法外に短く、頻繁な切り替えが発生し、不完全な再生により乾燥剤が急速に劣化します。また、大量のパージエアを消費し、貴重な圧縮空気を生産から奪います。

不適切な設置方法による影響:

設置はユニットを床に置くだけではありません。失敗につながる一般的なインストール エラーには次のものがあります。

• 配管不備： 小さすぎる配管を使用すると、空気が乾燥機に到達する前に大きな圧力損失が発生します。
• バイパスがありません: 遮断弁を備えたバイパス ループを設置していないため、システムを完全に停止しないと乾燥機のメンテナンスが不可能になります。
• 不適切な排水管管理: 自動凝縮水排水トラップを設置または保守していないため、乾燥機内に水が蓄積します。
• 周囲条件の無視: をインストールする 冷凍式エアドライヤー 高温、汚れ、または換気の悪い機械室。ユニットのコンデンサーには、熱を遮断するために冷たくきれいな空気が一定の流れを必要とします。周囲温度が高いとパフォーマンスが直接低下し、ユニットが過熱してシャットダウンする可能性があります。

予防と解決策:

この障害モードの解決策は、綿密なシステム分析と計画です。資格のある専門家は、乾燥機を選択する前に、常に圧縮空気監査を実行して、実際のシステム需要、ピーク使用量、および環境条件を判断する必要があります。乾燥機は実際の状況に基づいて選択する必要があります 最大流量 (CFM or l/s) そして the specific 動作条件 一般的な経験則ではなく、直面するでしょう。設置がクリアランス、配管、電気接続に関するメーカーのガイドラインに従っていることを確認することは、定格性能と寿命を達成するための基本です。

一般的な障害の比較概要

次の表は、両タイプの乾燥機の 3 つの一般的な故障、その原因、および予防策を簡潔にまとめたものです。