省エネリトロフィット：ゼロエアロスブロードライヤーによる圧縮空気システム

圧縮空気は、産業生産で最も広く使用されている動力源の一つであり、その安全性、無毒性、多様な調整性、および容易な搬送性が評価されています。しかし、高品質な圧縮空気を生産するには大量のエネルギー消費が必要であり、通常、製造工場の総電力使用量の10～35％を占めます。業界の調査によると、5年間のライフサイクルにおいて、電気料金は圧縮空気システムの総運転コストの77％を占めており、設備投資とメンテナンスはわずか23％にすぎません。さらに悪いことに、エアーリーク、不十分なシステム制御、古くなった設備による過剰なパージ空気消費などにより、このエネルギーの15～30％が無駄になっています。

中国の食品加工施設において、コスト削減と環境負荷の低減を図るため、圧縮空気の効率化が最優先課題となりました。この記事では、ゼロエアロスブロワドライヤーに更新することで、エネルギー消費量の多い圧縮空気システムがどのように変革されたかについて説明し、大幅な節約効果と信頼性の向上を実現した事例を紹介します。

圧縮空気システムの課題：現場の現状

当該施設の圧縮空気システムは、複数の生産ワークショップに分散配置された空気圧縮機ステーションで構成されており、8台の油注入ねじ式空気圧縮機および関連する後処理装置からなります。今回の改修工事は、重大な非効率が生じていた第1製粉ワークショップに焦点を当てました。

• 3台の油注入ねじ式空気圧縮機（定格出力：55kW、75kW、90kW）で、合計定格空気流量は18.72 m³/min、6.0 barで運転しています。
• 再生に15%のパージ空気を必要とする古くなったヒートレス吸着式ドライヤー（処理能力：17 m³/min）で、貴重な圧縮空気の浪費が発生していた。
• コンプレッサは手動の起動／停止制御に依存しており、中央監視システムやリアルタイムでのデータ追跡機能（電力消費量を除く）がなかった。
• コンプレッサのアンロードサイクルや過剰なパージ空気損失に起因する、システム圧力の変動（0.58-0.6 MPa）およびエネルギーの浪費。
• この作業場は年間330日、24時間体制で稼働しており、平均的な実際の圧縮空気需要は17 m³/min、必要な圧力露点は-40℃である。既存のヒートレスドライヤーは高エネルギー・高エア消費であったため、優先的に更新すべき対象となっていた。

ゼロエアロスブロアドライヤー：技術およびリトロフィットソリューション

これらの課題に対処するため、施設では ゼロエアロスブロア再生吸着式ドライヤー （モデル：F-GFRシリーズ）をPUFCO社から導入した。このドライヤーの基本原理は、温度および圧力スイング吸着（TPSA）を利用したものである：

• 送風機がわずかに正圧の空気を供給し、外部の電気ヒーターで加熱された後、再生塔に送られて吸着剤を再生します。
• 熱的再生の後、ヒーターがオフになり、送風機が冷風再生を行い、塔を冷却します。
• 塔の温度が所定の設定値まで低下すると、作動中の塔からの乾燥空気が再生塔をパージします（標準運転条件下でパージ空気消費量は3％以下）。
• 出口空気の大気中露点が≤-40℃または周囲温度が低い場合、送風機のみを使用した冷風再生によりパージ空気の損失を排除し、 0%の空気消費 .

改造実施手順：

• 既存の無加熱吸着式ドライヤーおよび対応する配管フィルターを撤去します。
• ゼロ空気損失の送風機式ドライヤー1台（処理能力：22 m³/min、露点：-40℃）および高精度配管フィルター3台（23 m³/min）を設置します。
• パイプラインの配管を最適化し、バルブやエルボの数を削減して、圧力損失とエネルギー損失を最小限に抑える。

省エネ効果および投資利益率（ROI）分析

リトロフィットにより、従来の無熱式ドライヤーと比較して著しいエネルギーおよびコストの削減が達成されました。以下は、主要な性能指標の詳細な比較です。

主要な成果:

• 0% パージ空気損失 ：153 m³/h の圧縮空気の損失を排除したことで、19.278 kW/h の電力を節約したのと同じ効果。
• 年間コスト削減額 ：電気料金に換算して9,825米ドル—投資回収期間（ROI）はわずか1.82年と迅速。電気料金の高い地域ではさらに早期に実現される。
• 安定した空気品質 ：内蔵の露点モニクターと自動タワースイッチングにより、生産要件を満たす一貫した露点（≤-40℃）を実現。
• 圧力の変動を低減 ：最適化された配管設計と効率的なドライヤー運転により、システム内の圧力変動が最小限に抑えられ、機器の信頼性が向上しました。

なぜゼロエアロスブロードライヤーを選ぶべきですか？

圧縮空気に依存する製造設備において、ゼロエアロスブロードライヤーへのアップグレードは多数の利点をもたらします：

• 最大限のエネルギー効率を実現 ：ヒートレスドライヤーの主要な課題であるパージ空気の損失を排除し、電力消費を削減します。
• 運営コストの削減 ：短期間で投資回収（通常1〜2年）でき、長期的に電力およびメンテナンス費用を節約できます。
• 信頼性のある性能 ：高度な制御システムと高品質な吸着材により、安定した空気質を実現し、ダウンタイムを最小限に抑えます。
• 持続可能な運用 ：エネルギーの無駄を抑えることでカーボンフットプリントを削減し、グリーン製造の目標に合致します。

圧縮空気システムの最適化を始めましょうか？

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