空気圧縮機の運転中にオイルセパレーターに影響を与えるもの

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オイルセパレーターは、圧縮空気の品質を決定する重要な構成要素です。オイルセパレーターの主な機能は、圧縮空気中の油分を低減し、油分濃度を5ppm以内に抑えることです。

圧縮空気中の油分含有量は、オイルセパレーターだけでなく、セパレータータンクの設計、空気圧縮機の負荷、油温、潤滑油の種類にも関係する。

空気圧縮機の出口ガス中の油分含有量は分離タンクの設計に関係しており、空気圧縮機の出口ガス流量は油分離器の処理能力と一致させる必要があります。一般的に、空気圧縮機は油分離器に適合するように選定する必要があり、油分離器の流量は空気圧縮機の空気流量以上でなければなりません。最終差圧は、エンドユーザーによって異なる必要があります。

実際の使用では、空気圧縮機に使用されるオイルセパレータの最終圧力差は0.6~1バールであり、オイル流量が高いとオイルセパレータに蓄積される汚れも増加し、これは汚水の量で測定できます。したがって、オイルセパレータの耐用年数は時間で測定することはできず、オイルセパレータの最終圧力差のみを使用して耐用年数を決定できます。吸気ろ過により、下流のフィルターエレメント(潤滑油フィルターエレメントおよびオイルセパレータ)の耐用年数を延ばすことができます。粉塵やその他の粒子中の不純物は、潤滑油フィルターエレメントおよびオイルセパレータの耐用年数を制限する主な要因です。

オイルセパレーターは、表面の固体粒子(油酸化物、摩耗粒子など)によって性能が制限され、最終的に差圧の上昇につながります。オイルの選択はオイルセパレーターの寿命に影響を与えます。試験済みで、酸化防止作用があり、水に影響を受けにくい潤滑油のみを使用してください。

圧縮空気と潤滑油からなる油ガス混合物では、潤滑油は気相と液相の形で存在します。気相の油は、液相の油が蒸発することによって生成されます。油の量は、油ガス混合物の温度と圧力、および潤滑油の飽和蒸気圧に依存します。油ガス混合物の温度と圧力が高いほど、気相の油の量が多くなります。明らかに、圧縮空気中の油分を減らす最も効果的な方法は、排気温度を下げることです。しかし、オイルインジェクションスクリュー式空気圧縮機では、水蒸気が凝縮するほど排気温度を低くすることはできません。気体油分を減らすもう1つの方法は、飽和蒸気圧の低い潤滑油を使用することです。合成油や半合成油は、一般的に飽和蒸気圧が比較的低く、表面張力が高いです。

空気圧縮機の負荷が低い場合、油温が80℃を下回り、圧縮空気中の水分含有量が高くなることがあります。オイルセパレータを通過する際、フィルター材に過剰な水分が付着すると、フィルター材が膨張し、微細孔が収縮します。これにより、オイルセパレータの有効分離面積が減少し、オイルセパレータの抵抗が増加し、早期に目詰まりを起こす可能性があります。

以下は実際の事例です。

今年3月末、ある工場の空気圧縮機からオイル漏れが頻繁に発生していた。保守担当者が現場に到着した際、機械は稼働しており、エアタンクから大量のオイルが排出されていた。機械のオイルレベルも大幅に低下していた(オイルレベルミラーの下のマークを下回っていた)。コントロールパネルには、機械の運転温度がわずか75℃と表示されていた。空気圧縮機使用者の設備管理担当者に問い合わせたところ、機械の排気温度は通常60℃程度であるとの回答だった。予備的な判断では、機械のオイル漏れは、機械の低温運転が長期間続いたことが原因であるとみられる。

保守担当者は直ちに顧客と連携して機械を停止させた。オイルセパレーターのオイル排出口からさらに多くの水が排出された。オイルセパレーターを分解したところ、カバーの下とフランジに大量の錆が見つかった。これにより、機械の油漏れの根本原因は、機械の長時間の低温運転中に過剰な水分が適時に蒸発しなかったことにあることが改めて確認された。

問題分析:この機械の油漏れの表面的な原因は油分含有量の問題ですが、より根本的な原因は、機械の長期にわたる低温運転により圧縮空気中の水分が気体として蒸発できず、油分離フィルターの材料構造が損傷したため、機械から油漏れが発生したことです。

対策案:ファンの開度温度を上げて機械の動作温度を上げ、機械の動作温度を80~90度に適切に維持してください。


投稿日時:2020年7月10日