産業用蒸気の品質と技術要件

蒸気の技術指標は、蒸気の生成、輸送、熱交換利用、廃熱回収などの要件に反映されています。蒸気の技術指標は、蒸気システムの設計、建設、保守、メンテナンス、最適化の各プロセスが合理的かつ合法であることを求めています。優れた蒸気システムは、蒸気ユーザーのエネルギーの無駄を5～50%削減するのに役立ち、経済的および社会的に大きな意義をもたらします。

工業用蒸気には、次の特性が必要です。1. 使用場所に到達できること。2. 適切な品質であること。3. 適切な圧力と温度であること。4. 空気と非凝縮性ガスを含まないこと。5. クリーンであること。6. 乾燥していること。

正しい品質とは、蒸気の使用点が正しい量の蒸気を得る必要があることを意味し、そのためには蒸気負荷を正しく計算し、次に蒸気供給パイプを正しく選択する必要があります。

適切な圧力と温度とは、蒸気が使用点に到達する際に適切な圧力を保つことを意味します。そうでないと、性能に影響が出ます。これは、パイプラインの適切な選択にも関係します。

圧力計は圧力のみを示しますが、それだけではすべての情報を示すわけではありません。例えば、蒸気に空気やその他の非凝縮性ガスが含まれている場合、実際の蒸気温度は蒸気表に対応する圧力における飽和温度とは異なります。
空気と蒸気が混合されると、蒸気の体積は純粋な蒸気の体積よりも小さくなり、温度が低下します。この効果はドルトンの分圧の法則によって説明できます。

空気と蒸気の混合物の場合、混合ガスの全圧力は、空間全体を占める各成分ガスの部分圧力の合計です。

蒸気と空気の混合ガスの圧力が1barg（2bara）の場合、圧力計に表示される圧力は1bargですが、実際には、このとき蒸気機器が使用している蒸気圧力は1barg未満です。機器が定格出力に達するために1bargの蒸気を必要とする場合、現時点では供給できないことは明らかです。

多くのプロセスでは、化学的または物理的変化を達成するために最低限の温度制限があります。蒸気が水分を含むと、蒸気の単位質量あたりの熱量（蒸発エンタルピー）が低下します。蒸気は可能な限り乾燥状態に保つ必要があります。蒸気が運ぶ単位質量あたりの熱量が低下するだけでなく、蒸気中の水滴は熱交換器表面の水膜の厚さを増加させ、熱抵抗を増加させるため、熱交換器の出力が低下します。

蒸気システムには、1. ボイラーの不適切な運転によってボイラー水から運ばれる粒子、2. 配管スケール、3. 溶接スラグ、4. 配管接続材など、多くの不純物源があります。これらの物質はすべて、蒸気システムの運転効率に影響を与える可能性があります。
その理由は次の通りです。1. ボイラーからのプロセス化学物質が熱交換器の表面に蓄積し、熱伝達が低下する可能性があります。2. パイプの不純物やその他の異物が制御弁やトラップの動作に影響を及ぼす可能性があります。

これらの製品を保護するために、機器に供給される水の純度を高め、水質を改善し、蒸気の品質を向上させる水処理を実施することができます。また、配管にフィルターを設置することもできます。

Nobeth蒸気発生器は、高温加熱により高純度の蒸気を生成します。水処理装置と併用することで、蒸気の品質を継続的に向上させ、装置への影響を防ぎます。