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機器の接続呼径の選定について
バルブ、減圧弁、流量計・・・皆さんは機器選定の際、接続呼径をどのように決定されていますか？「100Aの配管に減圧弁を設置しなければならないので、100Aの減圧弁を発注しよう」果たしてこれで大丈夫でしょうか？単純に、配管の呼径にそのまま合わせて設置しても問題の無い機器は、僅かです。特に何らかの制御を行ったり、計測をしたりする機器は、機器の能力と実流量を照らし合わせて選定する必要があります。
減圧弁や流量計では、接続呼径を配管に合わせて設置した結果、実流量に対して＜過大な能力＞となってしまっている例が時々見られます。これらは“大は小を兼ねる”という訳にはいかず注意が必要です。過大な能力の機器が設置された場合は、小流量時に制御が利かなかったり計測ができなかったりします。
例えば、TLVの減圧弁COSの場合、最小調整可能流量は定格流量の5%（65A以上は10%）ですので、配管呼径だけで合わせた結果、実流量が調整可能流量よりも小さかった場合は、減圧ができないというトラブルに繋がります。
これらを踏まえて選定すると、機器の接続呼径が既設配管呼径より小さくなってしまう事がよくあります。その場合は＜異径継手（レジューサー）＞を組合わせます。配管施工上、工事範囲は増えますが、制御や計測の正確性・安全性のためにこれらを欠かすことはできません。
では適切な選定について、減圧弁と流量計の選定シミュレートを通して考えてみましょう。
減圧弁の正しい呼径選定は？
下記の条件で50mmの配管に減圧弁を設置することになりました。「じょうき君」は配管サイズに合わせることを優先して接続呼径が50mmの減圧弁を選びました。
どうして50mmではいけないのですか？何mmにすれば良いのですか？
減圧弁は調整可能流量を考慮して、呼径を選定してください。当社の減圧弁(COS-16の内部検出タイプ)の各呼径の調整可能流量の最小値と最大値は次のとおりです。
※当社では最小調整可能流量は定格流量の5%(呼径65以上は10%)です。
| 呼径(mm) | 最小調整可能流量(kg/h) | 最大調整可能流量(kg/h) |
|---|---|---|
| 15 | 13 | 260 |
| 20 | 19 | 380 |
| 25 | 29.5 | 590 |
| 32 | 41 | 820 |
| 40 | 63.5 | 1270 |
| 50 | 99 | 1980 |
| 65 | 305 | 3050 |
| 80 | 451 | 4510 |
| 100 | 680 | 6800 |
上の表をグラフ化すると下記のようになります。
減圧弁の場合は、この例のように必要な蒸気量が判明しているケースがほとんどのはずです。一次圧力と設定圧力、必要蒸気量が決まればカタログの流量表から選定ができます。
流量計の正しい呼径選定は？
50kg/hの蒸気使用装置５台に蒸気を供給する50mmの配管があります。装置は1台だけ運転することもあります。この配管に流量計をつけることになりました。「じょうき君」は配管サイズを優先して接続呼径が50mmの流量計を選びました。
どうして50mmではいけないのですか？
当社の流量計(EF73のフランジタイプ)圧力が呼径が50mmで0.2MPaGの時は、計測範囲が62kg/h～850kg/hです。この場合、下図のように5台の50kg/hの装置が運転中であれば問題ありませんが、1台だけになると正しく計測できません。
配管サイズは何mmにすれば良いのですか？
この場合、50kg/ｈの蒸気使用装置が5台ありますので、使用される蒸気量は50kg/hから250kg/hの間になります。流量計選定の際は計測範囲と使用される蒸気の圧力を考慮して、呼径を選定してください。当社の流量計(EF73のフランジタイプ)の各呼径における計測可能範囲は次のとおりです。
※圧力は0.2MPaGの場合です。
※呼径は15mm～300mmの内15mm～100mmを抜粋して記載しています。
| 呼径(mm) | 最小調整可能流量(kg/h) | 最大調整可能流量(kg/h) |
|---|---|---|
| 15 | 4.3 | 41 |
| 25 | 13 | 207 |
| 40 | 37 | 510 |
| 50 | 62 | 850 |
| 80 | 139 | 1909 |
| 100 | 240 | 3307 |
上の表をグラフ化すると下記のようになります。
実際の流量計の選定は減圧弁と違って難しい面があります。「流量が不明なので流量計を設置したい。」というケースが多いからです。この場合は多角的に検討して結論を出す必要がありますので、私たちにご相談ください。
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