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2009年5月10日 (日)

エアコン(空気圧縮機)改造 昨日の続き

昨日の続き

正しいというか現実的な考え
高圧空気→レギュレータ(減圧)→減圧により空気温度低下→温度低下分の水分結露→水滴になった水分をドレンセパで分離 
の方がたくさん水分が取れる。 アフタークーラーの無い簡易な空気圧縮機ではこれです。

と昨日は書いたのだが、なんとなく落ち着かないので理論的な裏付けを行うこととした。

前提条件 

圧縮機吸入空気の状態(一応かなり厳しい条件ということで)

温度30℃ 相対湿度100%で大気圧 0MPaG(ゲージ圧)=0.1013MPaA (絶対圧)

空気圧縮機の出口圧力は 0.8MPaG(ゲージ圧)=0.9013MPaA(絶対圧)

ここから出口での露点を求める。

入口での水分の分圧は水蒸気飽和表から 0.00425MPaA

よって吸い込まれる水分の容積100分率は0.00425/0.1013=0.0420 = 4.2vol%となる。

(つまり圧縮機が吸ってる空気の内、4.2%は水分なのじゃ)

分圧の法則から圧縮後も同じ水分量なら水分にかかる圧力(分圧)は体積比となるので、0.9013×0.042=0.038MPaAとなる。

この0.038MPaAの水蒸気飽和温度を表でみると約75℃なので、圧縮機出口空気の水分露点は75℃となります。 (圧縮機の出口温度は75℃よりもっと高くなっている。)

圧縮機からの出口空気がタンク等で自然冷却されたとして、仮に60℃となると水分はどれくらい出てくるかというと0.038MPaAの水蒸気飽和圧力がが0.020MPaAとなるので.020/0.9013=0.022=2.2vol%となり、ここで水分除去量は約2vol%分となります。

一方、0.9013MPaAで60℃の空気をレギュレータで減圧して0.6013MPaA(=0.5MPaG)で使ったとして、断熱膨張だけで計算すると空気は23~24℃程度まで低下する。
このときの水分飽和圧力は0.0028MPaAなので、水分として存在できるのは 0.0028/0.6013=0.00466=0.47vol%だけとなるため、減圧後の水分除去量は約3.8vol%となります。

以上より水分を取るだけであれば減圧後にドレンセパレータを設置した方が効果が高いということになります。

ちょっとアバウトな計算ですが、僕らが日曜大工レベルで水分セパレータを使うならレギュレータの後流に設置した方がよいのです。やっぱりね。

でも本格的な工場とか個人のガレージでも圧縮空気をレギュレータで減圧する前に、配管で現場までもっていき作業場近傍で減圧する場合は圧縮機の出口で圧縮空気を冷却して除湿をしないとダメですよ~空気が冷えて、配管が水分が発生して配管が腐りますよん。

以上

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コメント

まあエアコン(エアコンディショナー)はこの原理を応用してるんだよね。仕事でビルの屋上なんかの大きなエアコン室外機(というかガス冷凍機とかいってた、設備というよりひとつの建屋だった)の立ち入りしていた時、冷媒は塩化ナトリウムではなく臭化リチウムが多いとか教えてもらった。化学的性質は似てるんだろうな。寝屋川はインフル騒ぎで大繁盛。この我が寝屋川市が全国ニュースになるときってロクなネタがない。

投稿: citron | 2009年5月10日 (日) 10:51

臭化リチウムということは吸収式の冷凍機ですので、ちょっと原理は違いますけど、
(水を減圧下で蒸発させて、水を冷やし、臭化リチウムでその水分蒸気を吸収させて(故に吸収式)そのあと、ガスを燃やして、臭化リチウム水溶液を暖め、水だけを戻すというサイクルのものです。)

しかし、まあ豚風邪は騒ぎすぎのような気がするのですがどうでしょうか?
 昨日、早朝クルマでNHKラジオを聴いていたらこの件を繰り返し報道しており、必ず最後に「広まる危険性は無いので落ち着いて行動してください。」と付け加えていたのですが、ラジオを聴いてて、「落ち着いていないのはおまえらマスコミだろ!!」ってつっこんでしまいました。

投稿: yamaton | 2009年5月10日 (日) 13:08

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