圧縮空気システムの知識

狭義の圧縮空気システムは、空気源装置、空気源浄化装置および関連配管から構成されます。広い意味では、空圧補助機器、空圧アクチュエータ、空圧制御機器、真空機器などもすべて圧縮空気システムに属します。通常、エアコンプレッサーステーションの機器は、狭義の圧縮空気システムです。次の図は、一般的な圧縮空気システムのフローチャートを示しています。

空気源装置（エアコンプレッサー）は大気を吸い込み、自然状態の空気を高圧の圧縮空気に圧縮し、精製装置により圧縮空気中の水分や油分などの不純物を除去します。

自然界の空気はさまざまなガス（O₂、N₂、CO₂…など）の混合物で構成されており、水蒸気もその 1 つです。一定量の水蒸気を含む空気を湿潤空気、水蒸気を含まない空気を乾燥空気といいます。私たちの周囲の空気は湿った空気であるため、エアコンプレッサーの作動媒体も当然湿った空気です。
湿った空気の水蒸気含有量は比較的少ないですが、その含有量は湿った空気の物理的特性に大きな影響を与えます。圧縮空気浄化システムでは、圧縮空気の乾燥が主要な内容の 1 つです。

特定の温度および圧力条件下では、湿った空気中の水蒸気の含有量 (つまり、水蒸気密度) は制限されます。ある温度において、含まれる水蒸気の量が最大量に達したとき、このときの湿った空気を飽和空気といいます。水蒸気が最大限含まれていない湿った空気は、不飽和空気と呼ばれます。

不飽和の空気が飽和空気になる瞬間、湿った空気の中で液体の水滴が凝結します。これを「結露」といいます。結露はよく起こります。例えば、夏は空気の湿度が高く、水道管の表面に水滴がつきやすくなります。冬の朝、住人のガラス窓に水滴がつきます。これらはすべて、一定の圧力下で湿った空気を冷却することによって形成されます。ルーの結果。

前述したように、水蒸気の分圧が一定に保たれたとき（つまり、絶対水分量が一定に保たれたとき）、不飽和空気が飽和に達する温度を露点といいます。温度が露点温度まで下がると「結露」が発生します。

湿った空気の露点は、温度だけでなく、湿った空気中の水分量にも関係します。水分が多いと露点が高くなり、水分が少ないと露点が低くなります。

露点温度は、コンプレッサー工学において重要な用途があります。例えば、エアコンプレッサーの出口温度が低すぎると、オイルガスバレル内の温度が低いためにオイルガス混合物が凝縮し、潤滑油に水分が含まれ、潤滑効果に影響を及ぼします。したがって。エアコンプレッサーの出口温度は、対応する分圧下での露点温度を下回らないように設計する必要があります。

大気圧露点とは、大気圧における露点温度のことです。同様に、圧力露点とは、圧力空気の露点温度を指します。

圧力露点と常圧露点との対応関係は、圧縮比に関係する。同じ圧力露点では、圧縮比が大きくなるほど常圧露点は低くなります。

エアコンプレッサーから出てくる圧縮空気は汚れています。主な汚染物質は、水（液体の水滴、水ミスト、ガス状水蒸気）、残留潤滑油ミスト（ミスト油滴、油蒸気）、固体不純物（錆泥、金属粉、ゴム微粉、タール粒子、フィルター材、シール材の微粉末など）、有害な化学不純物、その他の不純物。

潤滑油が劣化するとゴム、プラスチック、シール材などが劣化し、バルブの作動不良や製品の汚染の原因となります。水分やゴミにより金属部品や配管が錆びたり腐食したり、可動部の固着や磨耗を起こし、空気圧機器の作動不良やエア漏れの原因となります。湿気や埃も絞り穴やフィルタースクリーンを詰まらせます。氷によってパイプラインが凍結または亀裂が発生した後。

空気の質が悪いため、空気圧システムの信頼性と耐用年数が大幅に低下し、その結果生じる損失が空気源処理装置のコストとメンテナンスコストを大幅に上回ることがよくあるため、空気源処理装置を正しく選択することが絶対に必要です。システム。
圧縮空気中の主な水分源は何ですか?

圧縮空気中の主な水分源は、エアコンプレッサーによって空気と一緒に吸い込まれる水蒸気です。湿った空気がエアコンプレッサーに入った後、圧縮プロセス中に大量の水蒸気が搾り出されて液体の水になり、エアコンプレッサーの出口での圧縮空気の相対湿度が大幅に低下します。

例えば、システム圧力が0.7MPa、吸入空気の相対湿度が80%の場合、エアコンプレッサーから出力される圧縮空気は加圧飽和していますが、圧縮前の大気圧状態に換算すると相対湿度はわずか6〜10％です。つまり、圧縮空気の水分含有量が大幅に減少します。しかし、ガスパイプラインやガス機器内の温度が徐々に低下すると、圧縮空気中に大量の液体の水が凝縮し続けます。
圧縮空気中の油汚れはどのようにして起こるのでしょうか?

エアコンプレッサーの潤滑油、周囲空気中の油蒸気および浮遊油滴、システム内の空気圧コンポーネントの潤滑油は、圧縮空気中の油汚染の主な原因です。

遠心式およびダイヤフラム式エアコンプレッサーを除き、現在使用されているほぼすべてのエアコンプレッサー (さまざまなオイルフリー潤滑式エアコンプレッサーを含む) は、多かれ少なかれ汚れたオイル (油滴、オイルミスト、油蒸気、炭素分裂) をガスパイプラインに混入します。

エアコンプレッサーの圧縮室が高温になると、オイルの約5%～6%が蒸発、亀裂、酸化し、カーボンやワニスの膜の形でエアコンプレッサーのパイプの内壁に堆積します。軽質部分は蒸気の形で浮遊し、微小物質の形は圧縮空気によってシステムに持ち込まれます。

つまり、運転中に潤滑材を必要としないシステムの場合、使用する圧縮空気に混入する油や潤滑材はすべて油汚染物質とみなすことができます。作業中に潤滑剤を追加する必要があるシステムの場合、圧縮空気に含まれるすべての防錆塗料とコンプレッサーオイルは油汚染不純物とみなされます。

固体不純物はどのようにして圧縮空気に入りますか?

圧縮空気中の固体不純物の主な発生源は次のとおりです。

①周囲の大気には粒径の異なる様々な不純物が混在しています。エアコンプレッサーの吸入口にエアフィルターが装備されている場合でも、通常、5μm未満の「エアロゾル」不純物が吸入空気とともにエアコンプレッサーに入り、圧縮プロセス中に油や水と混合して排気管に入る可能性があります。

②エアコンプレッサーが作動すると、各部品間の摩擦や衝突、シール類の経年劣化や脱落、高温による潤滑油の炭化や分解により、金属粉、ゴム粉、炭素質などの固体粒子が発生します。ガスパイプラインに核分裂が持ち込まれる可能性があります。