【冷却塔のエア噛み】原因からエア抜き方法まで徹底解説

冷却塔(クーリングタワー)を配置している場合、点検や清掃だけでなく配管内の状態を確認する必要があります。
この配管内に空気が入り込むことを「エア噛み」といい、その空気を抜くことを「エア抜き」といいます。

主に配管の老朽化を促進してしまうため、徹底して点検することをおすすめしています。

本記事では「エア噛み」の原因と被害、対策をお伝えし「エア抜き」の重要性を説明しています。

「冷却塔(クーリングタワー)のエア噛み・エア抜き」とは

冷却塔(クーリングタワー)の清掃などをした場合、「エア抜き」をしていると思います。
しかし、清掃時以外も定期的に「エア抜き」が必要なのです。

「エア抜き」とは、「エア噛み」が起こるのを防ぐために行うものですので、「エア噛み」から説明していきましょう。

「エア噛み」とは、冷却塔(クーリングタワー)内のポンプや配管などに空気が入り込み、本来の能力を発揮できなくなることです。
例えば、お風呂に入ったときにバケツなど逆さにして浮かべれば、当然バケツ内に空気が入り込みます。
これが冷却塔(クーリングタワー)の内部で起こるのが「エア噛み」です。

「エア噛み」が起こると、吐出圧が著しく低下し、冷却塔(クーリングタワー)内を流れる水の流れが非常に悪くなります。
さらに、必要以上の電力やエネルギーを消費するため、最悪の場合は冷却塔(クーリングタワー)自体が破損してしまう可能性があります。

「エア噛み」が起こるのを防ぐ方法が「エア抜き」であり、配管などに含まれた空気を排出して冷却塔(クーリングタワー)本来の出力を維持するために行います。

清掃時などは、配管を開けたり閉めたりを繰り返す場合があり、空気が入り込みやすくなります。
そのため、「エア抜き」をして正常な状態を保つよう心がけます。

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「冷却塔(クーリングタワー)のエア噛み」3つの原因

清掃時だけでなく「エア抜き」が必要になる場合があります。
つまり、「エア噛み」の原因です。空気が入り込む原因ですので、複数の原因が考えられますが、主なものは以下の3つです。

  1. 配管の種類によるもの
  2. 水の分離によるもの
  3. 外部からエアが入り込む

清掃時に空気が入り込むのは「外部からエアが入り込む」にあたります。
他にも多くの原因があるため、以下で詳しく説明します。

原因1.配管の種類によるもの

冷却塔(クーリングタワー)だけでなく、様々な排水関連の器具には配管があります。
「エア噛み」を引き起こしやすい主な配管は2種類です。

  • 鳥居配管
  • 下向き勾配配管

「鳥居配管」とは、配管の形状が「神社の鳥居」に似ているため名付けられたものです。
配管自体が「上がったり下がったり」を繰り返すため、小さな空砲が上部に溜まりやすく「エア噛み」を起こしやすくなります。

「下向き勾配配管」とは、配管が下向きになるよう設計されたものです。
例えば、滑り台を想像すればわかりやすいかもしれません。

斜めに下がるように設計されているため、上部に空砲が溜まりやすいものです。

配管による「エア噛み」は、冷却塔(クーリングタワー)を設置したり設計したときに決まっているため、後から変更できるものではないでしょう。

そのため、意識的に「エア抜き」をして正常機能を維持するよう心がけなければいけません。

原因2.水の分離によるもの

配管内を流れる水が、自然と分離することで「エア噛み」を引き起こす可能性があります。
水は「個体」「気体」「液体」で存在するのは知られていますが、温度や状態により変化します。

配管内では、水の温度が変化することが多く、「液体」から「気体」に変化することがあります。

日常生活を考えてみても、雨が降った後でも水たまりが消えるように、常温でも水は蒸発していきます。
配管内でも同じように状態変化を起こすことが考えられます。

また、水は「水素」と「酸素」が結びついてできているため、電流などが流れるとそれぞれの気体に分離する可能性があります。
配管内で分離した水は、逃げ場を失って溜まってしまうことがあります。

水の分離による「エア噛み」を防ぐことは困難で、定期的に「エア抜き」が必要になります。

原因3.外部から空気が入り込む

配管の接続部分から空気が入り込むことがあります。
清掃時に空気が入り込むだけでなく、しっかりと配管点検を行っていない場合、接続部分が緩むなどの現象が起きることがあります。

そのため、定期的に点検を徹底して空気が入り込むのを防ぐ必要があるでしょう。

しかし、接続部分が老朽化などで緩んでいる場合、部品交換だけでなく場合によっては配管全てを取り換える必要がある場合もあります。

「エア噛み」が発生すると、必要以上に配管に負荷がかかります。
接続部分が緩む原因にもなりますので、長期的に冷却塔(クーリングタワー)を使用することを考えれば「エア抜き」の必要性は言わずもがなでしょう。

発生しうる被害

配管やタンクに「エア噛み」が発生し、放置した場合に起こり得る被害を紹介します。
「エア噛み」の放置は、機器類全てに影響を与えてしまうため、早急に対処する必要があるものです。

具体的には、以下です。

  1. 配管の破損

他にも複数の被害は考えられますが、被害額が大きくなるものを取り上げました。
以下で詳しく解説します。

被害1.配管の破損

「エア抜き」をせずに配管内の空気を放置した場合、配管に多大な負荷をかけます。
場合によっては、配管がさび付いてしまうこともあるでしょう。

上記で述べたように、水の分離による「エア噛み」が発生している場合、空気中に酸素が含まれます。
「錆」とは、金属が酸素と結びつく「酸化」のことで、金属が老朽化する原因にもなります。

そのため、「エア抜き」をしていない配管は、老朽化が早まります。
結果的に、配管全てを交換しなければならないなど、高額な修理費が必要になることがあるでしょう。

また、配管内に空気がある状態では、水流の調節がしにくくなります。
吐出圧が弱くなり、しばらくすると冷却水の温度調節ができなくなります。

冷却塔(クーリングタワー)全体に悪影響を与えてしまうため、早急に改善するのが良いでしょう。

「冷却塔(クーリングタワー)のエア噛み」3つの対策

ここまで原因と被害を述べてきましたが、最悪の場合は冷却塔(クーリングタワー)が利用できなくなる可能性があるとわかるのではないでしょうか。
しかし、最悪の状況を招く前に行うべき内容は基本的なものばかりです。

普段の点検作業を怠ることなく、徹底的に「エア抜き」をする意識をもつと良いでしょう。
具体的に対策となるのは以下の3つです。

  1. 鳥居配管・下向き勾配配管にしない
  2. 定期的に「エア抜き」する
  3. 接続部等の点検を徹底する

以下で詳しく説明します。

対策1.鳥居配管・下向き勾配配管にしない

前述の通り「鳥居配管」や「下向き勾配配管」は空気が溜まりやすい構造です。
冷却塔(クーリングタワー)を設置する前に、配管設備を検討できる場合は可能な限りエアが溜まりにくい配管で工夫するようにしましょう。

仮に、現在の配管が「エア噛み」しやすい配管の場合、配管工事により構造を変更する方が結果的に費用を抑えられる可能性すらあります。

後からでは莫大な費用が必要になることも考えられるため、早期に配管工事することをおすすめします。

対策2.定期的に「エア抜き」する

工事以外では「エア抜き」を徹底するのが最も簡単な方法です。
「エア抜き」は、冷却塔(クーリングタワー)によりレバー配置が異なりますが、レバーを回すだけで行える仕組みになっていることが多いでしょう。

冷却塔(クーリングタワー)の取扱説明書や、業者に確認することで「エア抜き」の方法は確認できます。
冷却塔(クーリングタワー)の種類に異なるため、複数の方法がある場合もあります。

しかし、基本的に配管に付属するレバーを回転させて「エア抜き」するのが基本となるでしょう。
点検時など、常に意識してレバーがどこにあるか確認しておくことをおすすめします。

対策3.接続部等の点検を徹底する

配管の接続部などを徹底的に点検するのは必要です。
1ヵ月に1度の定期点検時だけでなく、日常簡易点検や清掃時にも確認するようにしましょう。

配管部の接続不備は、空気が入るだけでなく内部の水が外部に出てしまうことがあります。

そのため、錆の原因になりやすく冷却塔(クーリングタワー)全体に被害を与えやすくなります。
そのため、日ごろから意識的に点検するようにし、少しでも不具合を感じる場合には早急に部品交換などの修繕作業をするよう心がけましょう。

まとめ

冷却塔(クーリングタワー)の「エア抜き」は、設備全体を守るために必要です。
「エア噛み」と呼ばれる現象を防ぎ、不具合の頻度を減らします。

「エア抜き」の方法は、冷却塔(クーリングタワー)により異なる場合が多いようですが、基本的にレバーを回すだけになっていることも少なくありません。

定期的に点検し、「エア抜き」を徹底していけば冷却塔(クーリングタワー)を長期的に利用できることに繋がり、大きな不具合も未然に防ぐことに繋がります。

結果的に費用を抑えられるため、普段から徹底して行うようにしてみてください。

冷却塔のエア抜きなら空研工業

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