圧縮空気ドレン量・凝縮水量計算
圧縮空気の圧力、標準状態空気流量、入口/出口の圧力露点、または冷却前後の温度条件から、アフタークーラやエアドライヤで除去される凝縮水量・ドレン量を概算します。 ドライヤ出口条件、ドレン処理量、セパレータやドレン排出まわりの一次確認に使えます。
本ページは水蒸気量の収支から求める概算です。セパレータ効率、液滴持ち込み、油分、配管内再冷却、ドレン排出器の容量選定、メーカー保証性能は含めません。 実設備では圧縮機仕様、ドライヤ仕様、入口温度、周囲温度、圧力損失、処理空気量をあわせて確認してください。
計算結果
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結果の読み方
- kg/hは入力した標準状態空気流量に対して、水蒸気量の差から求めた理論上の除去水分量です。
- kg/dayとL/dayは、入力した1日あたり運転時間に基づく概算です。水換算は1 kg ≒ 1 Lとして表示しています。
- 出口水分量が入口以上になる条件では、除去ドレン量を0として表示します。加熱、再加湿、条件入力の取り違えがないか確認してください。
- 実際のドレン排出量は、アフタークーラ、セパレータ、ドライヤ、配管勾配、周囲温度、ドレン排出器の状態に左右されます。
使用式
飽和水蒸気圧は、0℃以上と0℃未満で式を分けたBuck型の近似式で概算しています。
W = 0.62198 × e / (P - e)
m_water = max(0, W_in - W_out) × Q_N × ρ_dry_air,N
- W: 湿度比 [kg/kgDA]
- e: ライン圧力下の水蒸気分圧 [kPa]
- P: ライン絶対圧 [kPa(abs)]
- Q_N: 標準状態空気流量 [Nm³/h]
- ρ_dry_air,N: 0℃、101.325 kPa(abs)基準の乾き空気密度 [kg/Nm³]
計算例
0.7 MPaG、標準状態空気流量1000 Nm³/h、入口圧力露点35℃、出口圧力露点3℃、24 h/day、300 day/yearの場合、 除去ドレン量は約4.9 kg/h、約118 kg/day、約35,400 kg/yearです。 同じ圧力で50℃飽和から35℃飽和まで冷却する場合は、約6.9 kg/hの凝縮水量になります。
入力値の注意点
- ゲージ圧と絶対圧を区別してください。0.7 MPaGは大気圧を足して約801 kPa(abs)として扱います。
- 圧力露点は、測定器やドライヤ仕様で使われるライン圧力基準の露点です。大気圧露点とは意味が異なります。
- Nm³/hは標準状態換算の乾き空気流量です。実流量m³/minをそのまま入れると水分量がずれます。
- 出口側にセパレータやドライヤがない場合、実際に排出される液体ドレン量は計算値より少なくなることがあります。
よくある間違い
- 圧力露点と大気圧露点を同じ値として扱う。
- MPaGとMPa(abs)を取り違える。
- Nm³/minとNm³/hを取り違える。
- 理論水分除去量だけで、ドライヤ能力、セパレータ効率、ドレン排出器の能力まで判断する。
FAQ
圧縮空気のドレン量は圧力露点だけで決まりますか？
圧力露点は重要ですが、ドレン量は流量、ライン圧力、入口水分量、出口水分量、運転時間にも依存します。 同じ出口露点でも、入口側の温度や湿度が高いほど除去水分量は大きくなります。
アフタークーラのドレン量にも使えますか？
冷却前後の温度から計算するモードで、出口側が飽和している近似として一次概算できます。 実際にはセパレータ効率、液滴の持ち越し、配管内の再冷却、ドレン排出器の状態を別途確認してください。
エアドライヤの機種選定に使えますか？
本ページは水分量とドレン量の概算確認用です。ドライヤ選定では、処理空気量、入口温度、入口圧力、周囲温度、保証圧力露点、圧力損失、メーカー補正係数を確認してください。
ドレン排出器の容量選定までできますか？
排出器の詳細選定までは扱いません。ドレン量の目安を把握したうえで、ピーク発生、油分、異物、排出間隔、接続口径、メーカー資料を確認してください。