定期的なエアコンプレッサークリーニングの利点
アイレッド社、製品サポートエンジニア、CLSのJared Kantar氏
一部の人々は圧縮空気について考えるとき、彼らの施設の後ろの隅にある大きくて騒々しい、汚れた、信頼できない機械を想像します。 世界中の多くの企業は圧縮空気に依存しており、信頼性の低い空気圧縮機は施設全体の停止を意味する可能性があり、生産性と修理の労力が数千ドルもかかります。 さらに、後ろの角にある大きな音のマシンも主要なエネルギー消費者です。 多くの業界の専門家がそれを「第4のユーティリティ」と呼んでいます。
コンプレッサーの信頼性が失われ、エネルギー消費が増加する最大の原因の1つはワニスです。 コンプレッサーのワニスを防止、制御、除去することは、ウォータークーラーに関する議論のトピックではないかもしれませんが、継続的に実行される優れた計画は、数千ドルの節約につながります。
ニスとは何ですか?
ワニスは特定の化合物ではありませんが、潤滑油劣化の副産物を広く説明する用語です。 ほとんどの人がワニスについて考えるとき、彼らは通常、コントロールバルブをゴムで覆い、 コンプレッサーを熱くする厚い、黒い、粘着性の材料について考えます。 チェックしないままにしておくと、この粘着性材料は硬化し始め、さらに脅威になります。 また、ワニスは、摩耗した金属片などの有害な粒子を引き付けて保持する傾向があり、潤滑された部品の摩耗や裂けを引き起こす可能性があります。
ワニスの生成につながる潤滑油の劣化に影響を与える最大の要因の1つは熱です。 一般的に引用されているアレニウス速度規則は、18°F(10°C)ごとに潤滑油の動作温度が上がると、オイルの酸化速度が2倍になることを指定しています。 これは、過剰なワニスにより熱くなっているコンプレッサーが、新しい潤滑油の定格寿命を短くすることで問題を悪化させるtrapに陥ることがあることを意味します。
ワニス形成のその他の一般的な原因は次のとおりです。
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ニスはあなたの空気圧縮機に何をしますか?
空気圧縮機でのワニス形成の副作用は、日常の操作ではすぐに明らかにならない場合があります。 時間の経過とともにゆっくりと発生するプロセスのため、機器オペレーターの目に見えない敵になる可能性があります。 ワニスの問題の一般的な症状には、機器の動作温度の上昇、エネルギー消費の増加、オイル寿命の低下が含まれます。 すべての内部表面を覆う粘着フィルムは、機器の摩耗を増加させ、信頼性を低下させる可能性もあります。 ワニスに関連するその他の一般的な問題には次のものがあります。
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ニスの予防と管理方法
ワニスの予防と管理は、高品質の潤滑剤を選ぶほど簡単ではありません。 実際、ポリアルファオレフィン(PAO)などの一部の合成ベース流体は、実際には逆の効果を持つ可能性があります。 これらのベース流体は酸化に対する抵抗力が大きくなりますが、ワニスは以前にリストされた他のメカニズムによって形成されます。 合成エステルおよびポリアルキレングリコール(PAG)よりも低い天然溶解力を備えたこれらの高純度のベースオイル、または精製されていない鉱油のため、ワニス様化合物を懸濁および運搬する能力は大幅に低下します。 言い換えれば、ワニスが形成されると、ワニスはシステム内に堆積する傾向が高くなります。
ワニスの予防と制御は、機器だけでなくオイルも完全に理解することを含む、複数ステップのプロセスです。 最初のステップは、使用中の潤滑油の定期的なオイル分析を実行することです。 オイル分析は、潤滑油の劣化を追跡するための優れたツールです。 監視する潤滑油の特性は多数ありますが、3つの主要な監視ポイントは、総酸価、金属数、40°Cでの粘度です。 研究所は他の潤滑剤の特性を調べますが、前述の3つが主要な監視ポイントです。 オイル分析が時間であると示すときに潤滑油を変更しないことは、重大なワニスの蓄積をすぐに引き起こす可能性がある大きな間違いです。 潤滑剤の過剰使用は、機器のワニスのもう1つの主要な原因です。
正規のオイル分析に加えて、資格のあるオイル分析ラボでは、潤滑油内のワニスの識別と定量に固有のテストも実行できます。 各テストには長所と短所があります。 精度または定量化と引き換えに、より低いコストまたはフィールドでテストを実行する機能を提供するものもあります。 機器のワニスを識別するのに役立つ潤滑油で実行できる追加のテストの一部は次のとおりです。
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さらに、システムにオイルのニスがかかっている場合は、キャビテーションと静電放電の原因も調査する必要があります。 新しいフィルター設計は、フィルター要素に静電荷を蓄積させる可能性のある、より高い流量とより小さな孔径を特徴としています。 この静電気の蓄積からの放電により、10,000°C(18,000°F)を超える温度の火花が発生する可能性があり、これがオイルの局所的な深刻な劣化を引き起こす可能性があります。 同様に、キャビテーションによって形成された気泡の崩壊により、1000°C(1800°F)を超える温度が発生する可能性があり、これにより潤滑油が局所的に著しく劣化する可能性があります。
機器内部のワニス形成につながる可能性のある非常に多くの異なるルートでは、オペレーターがワニスの影響に対処しなければならないことは避けられません。 幸いなことに、市場の新技術により、この有害物質を機器から除去するための修復プロセスがより簡単で安全になりました。
ワニスをきれいにする方法は?
最高品質の潤滑剤でさえ、一部の劣化メカニズムの局所的な高温によって引き起こされる熱劣化に耐えることができません。 潤滑剤からワニスを除去する一般的な方法の1つは、オフラインろ過です。 静電分離器、セルロース媒体、平衡電荷凝集などの技術により、これが実行可能な技術であることが証明されています。 しかし、コンプレッサーの内部に付着したワニスはどうですか? これは、トップトリートまたは慣らしクリーナーが役立つ場所です。 これらのクリーナーは、高価なオフラインろ過技術を必要とせずにワニスを除去できるだけでなく、内部表面からワニスを除去して分離装置に運ぶことにより、これらのオフライン技術をより効果的にします。
通常、これらのクリーナーは、完全に配合された潤滑剤、または既存の潤滑剤とともに注がれる濃縮物のいずれかです。 完全に配合されたクリーナーは、2〜4回のオイル交換ごとに潤滑剤を交換し、内部表面から軽いワニスを除去するのに役立つように設計されています。 通常、これらのクリーナーの寿命は約2000時間であり、1週間に2回マシンを修理できないメンテナンスチームに役立ちます。 完全に処方されたクリーナーの欠点は、コンプレッサーで時々見られる重いワニスの蓄積に対して効果的ではないことです。
Isel 5031などの濃縮クリーナーは、通常、既存の潤滑油に10%の濃度で加えられ、短時間コンプレッサーで作動します。 これらのクリーナーは、軽いワニスを素早く溶解し、重いワニスコーティングを切り取る能力を持っています。 これらのクリーナーの欠点は、長期間使用できないことであり、サンプに追加してから1〜2週間以内にコンプレッサーから取り外す必要があります。
ただし、すべてのクリーナーが同じというわけではありません。 それらのいくつかは、特別な取り扱いと廃棄を必要とする有害な化学物質を含んでいます。 その他は、揮発して揮発性成分を利用して調合され、蒸発して最終的に放電ガス流になり、可溶化したワニスを再堆積します。 理想的なクリーナーは、非毒性で無害であるだけでなく、Isel 5031などの不揮発性でもあります。これにより、ガスストリームに蒸発して、クリーンアップしたワニスが再び堆積するのを防ぎながら、標準的な使用済みオイルで簡単に廃棄できます。
テストケース
ワニスがどのように形成され、どの要因がそれに影響するかを理解することにより、オペレーターはそれを効果的に除去する方法についてより準備することができます。 Iselが実施した最近の研究では、重度のワニス蓄積でコンプレッサーを洗浄すると、平均で3〜5%のエネルギー節約になり、動作温度も約5°F低下することが示されました。 動作温度の低下は、将来のオイル交換の寿命を延ばすのに役立つだけでなく、エネルギー消費の削減により、洗浄のコストをすぐに回収できます。
「Iselコンプレッサークリーニングテストケース」の表には、ワニスの問題が発生し、濃縮クリーナーを使用してクリーニングされた4つのコンプレッサーがリストされています。 コンプレッサーのクリーニングにより、ワニスの絶縁層を除去することで冷却が改善され、エネルギー消費が削減されました。 平均すると、4台のコンプレッサーが消費する電気エネルギーは1600ドル少ないだけです。これは、年間2600時間の実行時間を0.12 / kWhrで計算した場合です。 稼働時間が長い施設や複数のコンプレッサーがある施設では、電気エネルギーの消費だけでコストを節約できることが重要な要素になります。 これは、機器にニスが蓄積した場合、すぐに施設の価値を回復できることを証明しています。
Iselコンプレッサークリーニングテストケース | ||||
物件 | ケース#1 | 事例#2 | ケース#3 | ケース#4 |
作る | ブランドA | ブランドA | ブランドB | ブランドB |
型 | ES11-50H | 35 / 25-400 | SSR EP-75 | XFE150 |
コンプレッサーの稼働時間 | 35,767 | 21,413 | 58,601 | 95.871 |
初期粘度(cSt) | 39.7 | 40.0 | 41.0 | 48.8 |
初期TAN(mgKOH / g) | 1.3 | 23.3 | 6.19 | 4.40 |
初期消費電力(キロワット) | 28.04 | 130.35 | 27.01 | 73.46 |
初期オイル温度(°F) | 191 | 198 | 186 | 187 |
洗浄後粘度(cSt) | 33.7 | 37.9 | 33.4 | 43.9 |
粘度変化率 | -15.1% | -5.3% | -18.5% | -10.0% |
クリーニング後のTAN(mgKOH / g) | 0.22 | 0.20 | 0.21 | 0.47 |
TAN%の変化 | -83.1% | -99.1% | -96.6% | -89.3% |
クリーン後の消費電力 | 23.85 | 126.50 | 20.17 | 67.40 |
電力消費率の変化 | -14.9% | -3.0% | -25.3% | -8.3% |
クリーニング後の油温(°F) | 186 | 183 | 174 | 185 |
油温変化率 | -2.6% | -7.6% | -6.5% | -1.1% |
年間コスト削減* | 1,307.28ドル | 1,201.20ドル | 2,134.08ドル | 1,890.72ドル |
* 1日10時間、週5日、年間52週、$ 0.12 / kWhrに基づく
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