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TLV蒸気と省エネメールマガジン

2007/05/29 Vol.45

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■■■    TLVメールマガジン  Vol.45
■          ~蒸気を通して省エネ・環境を考える~
■          2007年05月29日  株式会社テイエルブイ  http://www.tlv.com/
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まだ5月だというのに暑い日が続きますが、皆様お変わりありませんか?
今月のトップ記事では、新製品のパワートラップをご紹介します。発売前から
お問合せを多数いただいていた「ドレン圧送機能付きスチームトラップ」とも
言える本製品、ストール解消にご検討されてみてはいかがでしょうか?

また、先月反響の大きかった、真空蒸気加熱システム記事の続編もお届けし
ます。大気圧以下の過熱蒸気を使ったこのユニークなシステム、先月見逃さ
れた方も是非ご覧下さい。
この他、連載記事では大型コンプレッサーのメンテナンス(『コストダウンに
繋がるメンテナンス』)と蒸気用減圧弁(『蒸気のお話』)をお届けします。


▼ INDEX ▼===================================================

■ 【新製品】ストール解消に威力を発揮!
   ~ パワートラップ GT5C ~

■ 【製品紹介】蒸気による低温加熱で精度向上・時間短縮・コスト削減
   ~ 真空蒸気加熱・気化冷却システム バキュマイザー<2> ~

■ 《連 載》コストダウンに繋がるメンテナンス
   ~ 大型ガスコンプレッサーでのアライメント改善事例 ~

■ 【連 載】もっと知りたい蒸気のお話 ~ 蒸気用減圧弁 ~

★ ダウンロードサイトデータ更新情報
★ 編集後記(ご挨拶)

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このメールは、TLVメールマガジンをご希望の方に無料で配信しております。
配信停止の方はお手数ですが以下またはccc@tlv.comまでお願い致します。
https://www.tlv.com/ja/contactform/contactj_form.php?id=S002


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☆リンク先をご覧いただけない環境の方には、同内容の資料をお送りして
 おります。ご希望の資料を明記の上、ccc@tlv.comまでご連絡下さい。
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■【新製品】ストール解消に威力を発揮! ~ パワートラップ GT5C ~
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▼エアハンユニットなどの“ストール現象"
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装置の末端などのドレン排除が必要な箇所には、スチームトラップが設置され
ます。ドレンを排出することがスチームトラップの役割ですが、そもそもド
レンはトラップ前後の圧力差によって流れるだけで、トラップ自身がドレンを
引っ張ったり(吸引したり)押し出したりしているわけではありません。

このため運転条件によっては、ドレンが排出されなくなる現象が発生します。
ストールと呼ばれる現象です。ストール現象は空調のエアハンユニット、塗工
機の熱風ヒーター、ストレージタンクなどでしばしば問題を引き起こします。

そんなとき、トラップ自身がドレンを押し出してくれれば助かるのに・・・と
感じたことはありませんか?

▼ドレン圧送機能付きのスチームトラップ
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これを実現するのが5月21日に発売されたパワートラップ GT5Cです。

ドレンを押し出すための動力として蒸気供給は必要ですが、その供給
用配管を1本追加する以外は、スチームトラップと配管の条件は同じです。
しかも、その操作蒸気用配管には内径8mm以上の銅管が使用可能です。
極めてスチームトラップに近いメカニカルポンプであり、むしろ「ドレン圧送
機能付きのスチームトラップ」と言った方が良いかもしれません。

当社では業界に先駆け、トラップ機能内蔵のメカニカルポンプである、パワー
トラップ GTシリーズを販売してきました。しかし、従来製品は小さいタイプ
でも1t/h程度の能力を持つため、設置スペースや流入水頭がネックとなり小型
装置には使用できないケースがありました。

GT5Cは小型化によりこれらの問題を克服するとともに、従来のメカニカルポン
プに必須であった「排気管」を不要とすることにも成功しました。これにより
工事工数も格段に減らすことができます。

▼工事工数削減・配管したままメンテナンス
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工事工数の削減が可能になった理由は他にもあります。
メカニカルポンプには出入口に取り付ける逆止弁が必須ですが、GT5Cでは2つの
逆止弁を本体に内蔵したため、逆止弁取り付け工事が不要です。

また、逆止弁を本体に内蔵した場合、メンテナンス性が課題になりますが、
GT5Cは内蔵逆止弁を外部から着脱可能なユニットとしたため、本体を分解する
ことなく整備が可能となり、優れたメンテナンス性を誇ります。

GT5Cの小型省スペース・省工事の特長を活かせば、必要性がわかっていながら
これまで対策を取ることができなかった装置にどんどん適用できるのではない
でしょうか。


------>>パワートラップ GT5Cの詳細はこちら↓
http://www.tlv.com/news/newsj/news46j.html


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■【製品紹介】蒸気による低温加熱で精度向上・時間短縮・コスト削減
┃   ~ 真空蒸気加熱・気化冷却システム バキュマイザー<2> ~
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バキュマイザー~真空蒸気加熱・気化冷却システム~は、素早い加熱や高い
温度制御性から、ファインケミカル分野を中心に採用が広がっているシステ
ムです。適用できるプロセスは反応・濃縮・晶析・乾燥など様々です。

前回のメルマガでは、以下の通り3種類あるバキュマイザーのラインアップの
うち、1.の加熱システムをご紹介しました。今回は2.3.をご紹介します。

 1. 真空蒸気加熱システム VM-H
 2. 真空気化冷却システム VM-C
 3. 真空蒸気加熱・気化冷却システム VM-H/C

▼真空気化冷却システム
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前回はプラントのマルチ化にも触れましたが、マルチ化を考えるとき加熱能
力の向上だけでは不十分かもしれません。ファインケミカルプロセスでは加熱
と同様に冷却も重要な要素です。

バキュマイザーは加熱だけのシステムではありません。蒸気加熱は蒸気が凝縮
する際の潜熱を利用しますが、逆の過程つまり水が蒸発するときの蒸発潜熱を
対象物から奪うことができれば冷却が可能になるはずです。

この発想で開発されたのが【真空気化冷却システムVM-C】です。
             ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
圧力の低い真空域では水の沸点も100℃以下になります。水が蒸発する際には
水は蒸発潜熱を受け取らなければなりません。真空気化冷却システムはこの
現象を利用しています。伝熱面において100℃以下の沸騰を生じさせて対象物
から潜熱を奪うことで冷却するのです。

真空気化冷却システムの主な目的は常温以上に昇温した被冷却物を常温付近
まで冷却することです。また、蒸発潜熱を奪って冷却ができるということは、
温度差を小さくしても比較的大きな熱量を奪うことができることを意味して
います。

このことは一定温度を維持している最中に内部から発熱が起きてしまうような
ケースに非常にマッチします。発熱を抑えるための冷却が必要だが、冷却に
よって温度が乱れるのは困るというケースです。

真空気化冷却システムを用いれば、温度が変動するリスクを低めつつ内部から
の発熱を抑えられます。

▼真空蒸気加熱・気化冷却システム
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
それでは、真空蒸気加熱システムと真空気化冷却システムを組み合わせて、
被加熱物の温度制御に用いたらどうでしょうか?

これが【真空蒸気加熱気化冷却システムVM-H&C】です。
    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
VM-H&Cは単に加熱と冷却両方ができる利便性にとどまらず、被加熱物温度を
自在にコントロールできる可能性を持ったシステムと言えます。

VM-H&Cでは加熱も冷却も真空域における気液相変化の扱いですから、

・真空蒸気加熱によるU値の大きい加熱
・真空気化冷却によるU値の大きい冷却
・加熱と冷却の瞬時の切り替え

が同時に実現できます。これにより、被加熱物を狙った温度に精度良く維持
できるだけでなく、加熱―保持―冷却が組み合わされる運転において理想通
りの温度変化パターンを描くことも可能になります。

具体的には、以下の工程などで真価が発揮されます。

・高い温度精度(例えば±0.5℃)が要求される工程
・反応熱が発生する工程
・温度を維持しながら原料を滴下する工程
・昇温速度や降温速度を速くまたは任意勾配にしたい工程

次稿では真空蒸気加熱システムVM-H、真空蒸気加熱気化冷却システムVM-H&C
を活用している事例をいくつか紹介します。


------>>バキュマイザーの詳細はこちら↓
http://www.tlv.com/news/newsj/news52j.html


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■《連載》コストダウンに繋がるメンテナンス <その9>
┃   ~ 大型ガスコンプレッサーでのアライメント改善事例 ~
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今号では、740kWのスクリュー式大型ガスコンプレッサーの芯出しをダイヤル
ゲージからレーザー式軸芯出し器に変更することで、実際に

 - 作業時間を従来の1~2日から2時間に短縮
 - 振動を21.3%改善
 - 軸受寿命を2倍に延長
 - メンテナンスコストを600万円削減

という成果が上がったA化学工場様の例をご紹介します。

▼従来のメンテナンス方法
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
A化学工場様では、プラントの中枢設備である大型ガスコンプレッサーに対し
て、運転中は振動によるコンディションモニタリングを実施し、メンテナンス
は経験豊かで高度な技能をもつベテラン技能者が、細心の注意を払いながら定
期的に行っていました。

芯出しには、測定と修正を何度も繰り返し、平均1日、場合によっては2日も
かかることがありました。また、軸受の状態を示す加速度値がオーバーホール
から1年後には約2倍に上昇するため、毎年オーバーホールが実施されていまし
たが、当時これらは、重大な改善すべき問題とは認識されていませんでした。

そんな中、シャットダウン期間を短くするために、大型回転機の芯出し時間が
見直されることとなり、レーザー式軸芯出し器が導入されました。

▼レーザー式軸芯出し器導入後の変化
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
このコンプレッサーでは直径が245mm、面間距離が310mmのディスクタイプの
たわみ継ぎ手を使用しています。ダイヤルゲージによる芯出しでは、ダレを
防ぐために専用の冶具が必要でしたが、レーザー式軸芯出し器はこのような
冶具が不要となりました。

なお、その後実施された従来方法との測定結果の比較とダレ量の確認実験から
従来の芯出しでは、冶具を使用してもダレの影響を排除できていなかったこと
が明らかになっています。

◇ 作業時間の短縮

また、レーザー式軸芯出し器では、シムの調整量や水平方向の移動量・方向が
画面に数値と図で示され、これに従って作業を進めていけば良いので、芯出し
時間はそれまでの1~2日から2時間に大幅短縮されました。

◇ 軸受寿命の延長・メンテナンスコストの削減

レーザー式芯出し器で芯出しされたこの設備では、運転中の振動値の変化が
2年の運転期間を経過しても増加せず、オーバーホール周期を2年に延長する
ことが可能になりました。この結果、2台分のオーバーホール周期延長による
効果金額は600万円に上ります。

この金額はメンテナンス費用だけであり、2年間の連続運転による生産量アッ
プ金額(生産機会損失の防止額)はこの数十倍になると推定されます。


この事例では、芯出し時間短縮を当初の目的とし、結果的に軸受の寿命が延長
できましたが、芯出しが機械部品の寿命に及ぼす影響が大きいことを図らずも
証明しました。この効果は、特殊な大型機械だけでなく、ポンプやブロアーと
いったプラントにある多くの回転機にも、同様に期待できると言えます。


------>>レーザー式軸芯出し器導入効果事例の詳細はこちら↓
http://www.tlv.com/ja/maintenance/0705maintenance_5j.html

※レーザー式軸芯出し器に関するご相談・お問合せはこちら↓
https://www.tlv.com/ja/contactform/contactj_form.php?id=H081
(メールでお問合せいただく場合は ccc@tlv.com までご連絡ください)


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┃(彡(彡)彡)【連載】もっと知りたい蒸気のお話
┃ (彡(彡)     ~ 蒸気用減圧弁 ~
┗━(彡)━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━第33話━━

プラントでは高圧で発生させておいた蒸気を、生産物や用途に応じて減圧して
使用します。蒸気の通路を絞ると圧力が低くなります。一言で言うと、これが
蒸気の減圧です。

単に絞るだけなら、バルブを半固定にしたり、オリフィスプレートを通過さ
せたりすれば良いのですが、これでは流量が変わった場合に圧力も変わって
しまいます。そこで、流量が変わっても圧力が変動しないように、自動的に
開度が変化するよう工夫されたバルブが減圧弁です。

▼減圧弁の優れた点
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圧力を一定に保つ制御は、制御弁と圧力センサー及び調節計を使用しても可
能ですが、減圧弁は動力等を使うことなく、純機械的に自力で圧力制御を行
える点が優れています。また、機械的に圧力を検知して作動するため、非常
に動きが俊敏であることも優れた点です。

▼蒸気用減圧弁の種類
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減圧弁における圧力の自動調整機構には蒸気圧力と調整ばねの釣り合いが利
用されます。ここまでは全ての減圧弁に共通ですが、バルブの開度を変化さ
せる機構には、以下2通りが存在します。

◆バルブの開度変化は調整ばねの伸び縮みで直接行う →【直動式】
◆バルブの開度変化は蒸気の力で行う →【パイロット式】

各機構の一般的な特長は以下の通りです。

【直動式】

 長所:小型軽量、安価、構造が単純。
 短所:使用可能な流量範囲がパイロット式に比べて狭く、流量や一次圧力が
    変化すると二次圧力が設定圧力から外れる現象(オフセット)が起こ
    りやすい。

【パイロット式】

 長所:使用可能な流量範囲が直動式に比べて広く、流量や一次圧力の変化に
    よって二次圧力が変動する現象(オフセット)が起こりにくい。
 短所:直動式に比べ大型、高価、構造が複雑。

▼減圧弁の使い分け
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これらの特長から、直動式減圧弁とパイロット式減圧弁は使用目的・用途が
はっきり分かれていると考えて良いでしょう。

蒸気輸送管では設備の稼働状況によって蒸気流量は大きく変わります。また、
個々の装置でスタートアップ時と定常状態では、蒸気の使用量が大きく異な
ります。これらの条件にはパイロット式減圧弁でないと対応できません。そ
のため通常、蒸気用の減圧弁と言えばパイロット式が一般的です。

直動式は負荷変動の少ない小型の装置に取り付けて使用する場合などに、小
型で軽量という特長が発揮されます。基本は手動操作だが、玉形弁の半固定
では微調整の頻度が多く心許ない・・・というケースにはもってこいです。

それぞれの特徴を理解して適切な使い分けを心掛けたいですね。


------>>以下では、直動式・パイロット式減圧弁の作動を図解しています↓
http://www.tlv.com/ja/steam_story/0705genatuben.html


……………………………………(答えは上記リンク先↑の末尾に掲載)・.☆
☆ここで問題 ★ プチ・クイズ

「蒸気通気状態にある減圧弁の調整ねじを、上から見て時計回りに回転させて
 締め込んでいくと、減圧弁二次側の圧力は操作前に比べどう変化しますか?
 (※注.当社製減圧弁の場合)」

 A.状況により異なる   B.下がる   C.上がる
………………………………………………………………………………………☆


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★ ダウンロードサイト・データ更新情報
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ダウンロードサイトで公開しているCADデータ(外観図)、取扱説明書の
更新情報をお知らせ致します。

※今月の更新はありません。

※ダウンロードサイトは、会員登録をされた方がCADデータ(外観図)、取扱
 説明書をダウンロードできるサイトです。会員登録は無料です。
 ログイン、会員申込みはこちら↓
https://www.tlv.com/ja/download/login.php


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★ 編集後記
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今月のメールマガジンはいかがでしたか?
今月短期連載2回目の記事をお届けしたバキュマイザーは、来月いよいよ短期
連載の完結編として、導入実績と効果をご紹介する予定です。
ご期待ください♪

ところで私事ですが、来月から出産・育児休暇に入り、私が担当させていた
だくTLVメールマガジンは今月号が最後となりました。
当メールマガジンは後任の者が編集し、引続き皆様のお役に立つ内容をお届
けして参りますので、今後もご愛読のほどよろしくお願い致します。

皆様、これまでありがとうございました!


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☆リンク先をご覧いただけない環境の方には、同内容の資料をお送りして
 おります。ご希望の資料を明記の上、ccc@tlv.comまでご連絡下さい。
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