油圧装置における水分の分離 製紙業界向けの HYDAC 真空脱水システムにより、作動油および潤滑油中の水分を効果的に分離
HYDAC - お客様の流体用にカスタマイズした脱水ユニットと状態監視システムを提供するパートナー。
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お客様の成功事例 エンジニアリング 流体工学 油圧機器
作動油および潤滑油中の水分の効率的分離オイル中の水分は、製紙工場における重大なリスク要因です。そのため、効率的な脱水戦略が特に重要です。
製紙工場では、油中の水分は重大なリスク要因であり、短期的にも長期的にもかなりのコストがかかります。ほとんどの場合、製紙プロセス、フェルト洗浄、スチームヘッドの漏れ、乾燥フード (ゼロシフト) の不規則性などから、水分が侵入する結果となっています。持続可能性や省資源といったトレンドから、コストのかかる分離が求められることが多い一方で、フィルタ寿命が非常に短い、フィルタエレメントの摩耗が激しい、オイル交換を何度も行う、といったことも大きな経済的負担となっています。
そのため、効率的な脱水戦略が特に重要です。システム内のオイルを詳細に分析および評価することで、プラントにおけるシステム障害の原因を突き止め、将来的にそれらを回避できるようになります。また、デジタル化は、紙の生産プロセスを最適化する大きな可能性も秘めています。製紙 4.0 に関連する当社の状態監視ノウハウについては、以下をご覧ください。
システムの稼働率を高め、運用コストを削減する - HYDAC 流体工学アプローチ これにより、製紙工場における湿気の問題による機械のダウンタイムを減らすことができます。
フィルタ交換が非常に頻繁であること、流体交換の間隔が非常に短いこと、スタッフの介入の増加 - こうした状態は、お客様にとって大きな問題でした。効率的で迅速なサポートがなければ、この国際的な大手企業は大きな経済的ダメージを受けることになります。効率的なソリューションを求めて、製紙工場は当社の営業部に連絡を取り、HYDAC の流体工学、濾過の各部門、およびパルプ・製紙業界チームの専門家にサポートを依頼したのです。
お客様の目的は、湿気の侵入を抑え、OEM 仕様に沿い、一貫して許容可能な値を確保することでした。同時に、それに応じてコンポーネントや流体の耐用年数を延ばし、メンテナンスコストを削減する必要がありました。状態監視の目的で、予防措置を講じるためのオンライン測定器を設置したいとの要望がお客様からありました。
アルベルト・アインシュタインの言葉:
「問題を特定することは、解決策を見つけることよりも重要である。厳密な定式化は、ほぼ自動的に正しい解を導くからだ。」
HYDAC 専門家の分析
初期分析
問題の真相を探るため、HYDAC のスペシャリストが現場で初期分析を行いました。当社の流体専門家が、HYDAC アクアセンサーを使用したオンライン測定で水分の浸入を評価しました。特に、測定により、プレスセクションでの機械速度の向上が、油圧システムへの大量かつ永続的な水の浸入の一因であることが明らかになりました。この水分が化学的な「加水分解」反応を起こし、カルシウムや硫黄などの重要な添加物元素が分解され、ゲル状の反応生成物が蓄積されたのです。製品の劣化がより速く進み、冷却油回路のフィルターを非常に早く詰まらせてしまいます。その結果、液剤の耐用年数が当初の 5 年から 6 カ月まで短縮されました。冷却油回路に使用されているフィルタエレメントの耐用年数は、3 カ月から 1 日まで短縮されました。その上、タンク内で大量の泡が発生し、ポンプ内でキャビテーションが発生しやすくなりました。これらすべては極めて非効率的であり、高いコスト負担を強いる要因となっています。
HYDAC 製品ソリューション
さまざまな疑問が提起される大きな課題でしたが、当社の専門家は正しい答えを見つけることができました。当社の真空脱水ユニット FAM シリーズが、システム内の水分を素早く、安定して減らすことができました。さらに、オイルの濾過と脱気を並行して行いました。統合されたオンライン測定システムにより、オイルの状態を継続的に監視できます。アクアセンサー AS 1000 は水分量を測定し、コンタミネーションセンサー CS 1000 は微粒子汚染を測定します。これらはセンサー監視ユニット SMU 1200 に接続され、測定値を表示して保存し、転送してさらに処理できるようにします。
FAM 脱水ユニットの機能原理
当社の FAM シリーズ FluidAqua Mobil の HYDAC 真空脱水ユニットは、「物質移動」の原理で動作します。これは、オイルに含まれる水分やガスを、絶えず流れる空気の流れに移し、真空と温度上昇によって濾過および乾燥させます。空気が真空の柱に吸い込まれて膨張するため、このような効果が発生します。オイルが真空の柱を複数回通過すると、真空の柱内の空気の相対湿度に相当する水分飽和率に達します。
HYDAC 状態監視ソリューション
予定外の早期ダウンタイムを未然に防ぐため、オンライン計測システムを導入しました。当社のオンラインセンサーにより、印刷機の状態を継続的に監視し、システムの変化を迅速に可視化することができました。この場合、オンライン監視は散発的なオイルサンプル分析よりも間違いなく優れています。オイルサンプルの散発的な分析には、不適切なタッピングポイント、環境汚染、油圧システムのダイナミクスなど、落とし穴がいくつかあります。これらにより、実際のシステム状態の全体像が歪められてしまう可能性があります。
アクアセンサー AS 1000 は、オイル内の相対水分を監視します。粒子コンタミネーションは、当社のコンタミネーションセンサー CS 1000 で検出されます。どちらの流体センサーも、センサー監視ユニット SMU 1200に直接接続されており、測定値を表示したり、保存してトレンド分析に利用したりできます。
さまざまなインターフェースモジュール (CSI-C11 など) を使用して、測定値をより上位の企業ネットワーク、状態監視システム (CM)、制御システム (PLC)、HYDAC CMX (クラウド)、または電子メールで送信されるシステムアラームメッセージに転送できます。
結果
2 台の FAM-45E 脱水ユニットを使用することで、システム内の水分含量は相対水分 20% 未満に急速に低下し、その後は機械仕様に沿った許容レベルで安定しました。これにより、オイルの寿命が大幅に延びました。フィルタエレメントの耐用年数も、経済的に妥当な期間に落ち着きました。同時に、コストのかかるベアリングの故障や予定外のダウンタイムを減らすことができました。当社のオンライン測定システムを使用すると、この基準を継続的に監視し、湿気による故障を未然に防ぐことができます。
望ましくないトレンドの逸脱が発生した場合は、早い段階で介入することもできます。HYDAC の専門家が、お客様のニーズに合ったソリューションを見つけるお手伝いをします。
お客様の声:
「HYDAC の専門家のおかげで、より効率的に、そして何よりも低コストで業務を行えるようになりました。特に印象的だったのは、手厚いコンサルティングとサポートです。こうした側面がなければ、今後もやりたいとは思わないでしょう。」
HYDAC の真空脱水システムのメリット:
持続可能性
フィルタエレメントの消費を減らします。
コストの最適化
オイルの耐用年数を効果的に延ばし、大幅なコスト削減を実現します。
システム稼働率
ベアリングの損傷や潤滑関連のシステム障害を防ぐことで、コストのかかる予定外のシステム故障に対処できます。
耐用年数の延長
コンポーネントの摩耗を防ぎます。
状態監視
使用しているメディアを継続的に監視して、オイルのイベントベースの変化を迅速に検出し、システム全体のコンタミネーションを回避します。
