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建屋内のあちこちでエアハンドリングユニット(AHU)の蒸気コイル穴あきトラブルが頻発する…

短期間でエアハンドリングユニット(AHU)の蒸気コイルに穴があくトラブルを回避できるようになりました

建屋内に多数存在するエアハンドリングユニット(AHU)の蒸気コイルに穴あきが発生するトラブルに悩まされていました。
穴あきトラブルは特定の空調ユニットで発生するのではなく、数年ごとに建屋内のどこかでトラブルが発生する状況でした。
真空用ドレン回収ポンプを導入してドレン回収配管全体の圧力を下げることで蒸気コイル内のドレン滞留をなくし、穴あきトラブルを解消した事例です。

※他の改善事例 特定のエアハンドリングユニット(AHU)の蒸気コイルで穴あきトラブルが頻発する…

病院様

使用装置名:病室の暖房機器

使用装置名 病室の暖房機器

採用いただいた製品

お悩み

2~3年、早ければ設置後1年で蒸気コイルに穴あきが発生する

蒸気コイルの穴あきは空調の制御や性能に直ちに影響をおよぼすトラブルではありませんが、穴からの水漏れや蒸気の吹き出しなどが装置や設備を傷める原因となるため放置できません。
エアハンドリングユニットの蒸気コイルのなかでも、再熱コイルは設定温度が低いこともあり、運用が難しく、また、ストール状態で運転されていることが通常で、空調機の運転が順調であったとしても穴あきトラブルが発生する場合がありますので厄介です。建屋内のどの空調機でトラブルが発生するかも予測できず、どのような対策をすればよいのか判断しかねる状態でした。

2~3年、早ければ設置後1年でエアハンドリングユニットの蒸気コイルに穴あきが発生する

問い合わせのきっかけ

インターネットで見つけたコイル穴あきの原因

インターネットで検索しているとTLV のサイトがヒットし、エアハンドリングユニットのトラブルと「ストール現象」との関係についての内容に興味を持ち、担当者に連絡をとられたのがきっかけです。
※もっと知りたい蒸気のお話 ストール現象 前編(発生原因と問題)

蒸気のお話:ストール現象 前編(発生原因と問題)

解決策

蒸気コイル内のドレン排除を目的として真空用ドレン回収ポンプを採用

蒸気ヒーターの穴あきトラブル発生要因は多岐にわたり、複数の要因が複雑に関連していることが多いのですが、共通する要因として挙げられるのが蒸気コイル内に滞留する蒸気凝縮ドレンの存在です。
そこで、対策の一つのアプローチとして蒸気コイル内に蒸気凝縮ドレンを残さないようにすることが挙げられます。

例えば、蒸気ヒーターとスチームトラップ間に十分な落差を確保することができれば、水頭圧=重力でドレンを蒸気ヒーター内から排出することが可能となり、新たに機器を導入しなくても穴あきトラブル対策ができますが、高さ方向の距離を稼ぐためのレイアウト変更は、地面を掘り下げる以外に方法がないというケースが多く、建屋内全ての空調機をその方法で改善することは不可能でした(注:もちろん、背圧が大きいとドレンが抜けないので、その点の検討も必要です)。

そこで、大掛かりな工事をしなくても対策をとることができる方法として真空用ドレン回収ポンプを採用しました。

真空用ドレン回収ポンプは、既設のスチームトラップをそのまま使用することができることと、真空ポンプの設置は空調機の近くではなく、機械室やボイラー室などドレン回収配管の末端近くになるため、空調機周りの工事が不要となることと、複数台の空調機を1台の真空ポンプでカバーすることができることが大きなメリットでした。

複数台の空調機を1台の真空ポンプでカバー

改善結果

短期間で発生する穴あきトラブルから解放された

真空用ドレン回収ポンプを採用し、ドレン回収配管の圧力を低下させたところ、短期間で穴あきトラブルが発生することが なくなりました。

空調機器ではスタートアップ時に要求される加熱能力(=最大能力)と定常運転時に必要な加熱能力との差が大きいため、 定常運転に入ると部分負荷で運転することになります。
結果的に定常運転時は蒸気ヒーターの伝熱面積が過大の「ストール状態」に陥っていると言えます。

それでも、多くの場合は空調温度が不安定になることもなく計画通りに運転できていますので、「ストール状態」で運転されていること自体が問題というわけではありません。
それ故に対策が必要な対象の見極めとその対策が難しいのですが、真空用ドレン回収ポンプを設置することで、トラブルに関与する蒸気コイル内のドレンが滞留を除外することができました。

真空用ドレン回収ポンプを採用し、ドレン回収配管の圧力を低下させたところ、短期間で穴あきトラブルが発生することが なくなりました。

お客様の声

お客様の声

毎回現状復旧のため、都度適切な処置をしていたつもりだったのですが、原因が特定できていない中での対応だったため、多数ある設備のどこかでまた同じような問題が発生するということが繰り返されていました。今回、ようやく原因の一端がわかり、適切な対策を打つことができたので、安心して他の仕事に専念できます。」

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