圧力損失と動力費からみた除湿装置の省エネ化

圧力損失と動力費

圧縮空気の管理・運用を行っていくうえで切っても切れないのが圧力損失（圧力低下）です。
空気圧縮機（コンプレッサー）の動力費は吐出圧力が0.1MPa下がると約7%減少すると言われています。
つまり、管末端の圧力を保持するために吐出圧力を安易に上昇させるとその分動力費は増加します。

工場に占めるコンプレッサー動力

工場の動力費に占めるコンプレッサー動力は20~30%とも言われ、コンプレッサー動力費の低減は工場全体の省エネに大きく寄与します。
動力費を抑え、省エネを実現するために高効率かつ適正な圧力範囲を持った空気圧縮機を選択することはもちろんですが、圧力損失を抑えることも重要です。

圧力損失の要因

圧力損失の要因として主なものは

• 配管の形状（まっすぐな方が少ない）
• 配管の長さ（短い方が少ない）
• 配管の太さ（太い方が少ない）
• バルブの形状（ボール弁やバタフライ弁、ゲート弁は少なく、グローブ弁（玉形弁）が大きい）
• フィルター（目の粗い方が少ない）
• ドライヤー（大型、構造が単純なほど少ない）
• 滞留したドレン（あまりに量が多いと空気の流路が狭くなるため圧力損失が大きくなります）
• 配管の老朽化による漏れ

が挙げられます。

既存設備では対応の難しい項目もありますが、ドレンの滞留と漏れ対策は比較的容易な圧力損失防止策です。
また、コンプレッサーやドライヤー更新時に古いグローブ弁からバタフライ弁等に交換することで圧力損失対策を行えます。

除湿機による圧力損失

ここでよく見逃されがちなのがドライヤー（除湿機）による圧力損失です。
小型の空気圧縮機ではドライヤー一体型も多く、ドライヤーの圧力損失を見越して空気圧力を高めに設定されている場合があります。

近年、除湿機にも省スペース、コンパクト化が求められ、冷却器も非常に小型化が進んでいます。
小型化により圧縮空気の流路が狭いため、装置内で圧力損失が発生しやすくなっています。

フィルターによる圧力損失

除湿機の小型化により流入してくる圧縮空気内の錆びやごみにより除湿機内の冷却器に閉塞が発生しやすくなっています。
この閉塞を防止するため、入口にフィルターが必要になる機種も多くあります。

この入口フィルター（プレフィルター）は0.01～0.05MPa程度の圧力損失が発生するため、フィルターを使用しない機種を選定すれば最大約3.5％のコンプレッサー動力費の削減になります。

一般的に冷却式（冷凍式）除湿機の全消費電力はコンプレッサー動力に対して3~４％と言われています。
どんなに低消費電力で高効率なドライヤーを導入しても圧力損失が大きければ圧縮空気システム全体としては省エネにはなりません。

弊社では低動力で除湿を行うことに加え、この圧力損失にも着目し低圧損かつプレフィルターを必要としない冷却式除湿機を製造しています。 詳しくは製品情報をご覧ください。

最後に

圧力損失は小さな努力の積み重ねで低減することができます。 また、圧力損失の少ないホースカップリングやホース、高効率なエアツールの採用など工場全体を見直すことでコンプレッサーの設定圧力を低下できます。 除湿装置を通して圧縮空気設備の省エネ提案もしておりますのでお気軽にお問い合わせください。

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