高効率遠心分離機：省エネ機能

Oct 22, 2025

下水処理、化学プロセス、食品製造などのエネルギー消費の大きい産業では、エネルギーコストが予算の大きな割合を占めることが一般的です。そのため、エネルギー費用の監視が必要です。高効率遠心分離機は、固液分離においてより省エネな方法を提供することで、この課題に対する解決策となります。液体／固体分離用の高効率遠心分離機は、単なる省エネ分離技術以上のメリットを提供します。Huada（華大）は高効率遠心分離機の設計において豊富な経験を持ち、69か国以上に高効率遠心分離機を提供しています。高効率遠心分離機はエネルギーを節約することで効率性を発揮します。多くの高効率遠心分離機が省エネであると謳っている中で、Huadaは自社の工場での日常的な運転において、賢く設計された省エネ型高効率遠心分離機を実際に使用している点を強調しています。それでは、Huadaの高効率遠心分離機の省エネ機能についてさらに詳しく見ていきましょう。

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インテリジェント変周波数システム：回転速度の調整により無駄を削減

従来型の高効率遠心分離機は、処理対象の物質にかかわらず、一定・固定速度で運転します。濾過された果汁のような薄い液体を処理するために設計された高速遠心分離機と、廃水処理からの濃厚スラッジを処理するために設計された高速遠心分離機では、異なる回転速度で運転すべきであることは、専門家でなくても容易に理解できることです。華大（ファーダ）の高効率遠心分離機は、この高効率設計における曖昧な部分を克服しています。高効率遠心分離機は、処理する材料の要件に応じて運転速度を変化させることでエネルギーを節約します。

その仕組みについて説明します。遠心分離機には、物質の粘度を測定するセンサーが備わっています。遠心分離機が薄い液体を処理し、成分が素早く分離する場合、システムはそれを検知してドラムの回転数を最大4800rpmから1400rpmまで低下させます。一方、より強い力が必要な濃厚なスラッジを処理する際には、回転速度を上げます。中国のある下水処理場が華大（Huada）の高効率遠心分離機に切り替えた結果、薄いスラッジ処理の際に遠心分離機をフルスピードで回す必要がなくなったため、エネルギー消費量を20％削減できました。

華大のLWシリーズ高効率遠心分離機は、追加機能を備えています。周波数システムがシンプルなダッシュボードに接続されており、オペレーターはリアルタイムでのエネルギー消費量を監視し、必要に応じて調整を行うことができます。例えば、化学工場がLW1000モデルを使用している際、低粘度の物質に対して遠心分離機を3500rpmで運転していたが、分離品質基準を満たしつつ2800rpmに低下させることで、その装置の月間電気料金を15%節約できた。これらの遠心分離機の高効率性は、「必要なものだけを使う」というアプローチによるものです。

軽量かつ高強度の材料：モーター負荷を制限

ドラムやスパイラル部品が重いと、モーターはより多くのエネルギーを必要とします。旧型モデルは厚みがあり重量のある鋼製部品を使用しており、結果としてエネルギー消費が大きくなります。華大の高効率遠心分離機は、こうした重い部品を軽量で非常に強度が高く、モーターへの負担を軽減し、耐久性にも優れた代替素材に置き換えることで改善を図っています。

Huadaは、より薄くても強度の高い316Lステンレス鋼、およびより過酷な化学薬品に対応するためのチタン合金をドラム素材として使用しています。化石燃料由来のものに比べて15〜20％軽量であるこのドラムは、大きな進歩でした。これは、ソフトフルーツピューレの食品加工工場において、モーターの消費エネルギーが12％改善されたと評価された初めての事例です。

316Lステンレス鋼は耐食性に優れているため、長期間使用しても負担が増えることはありません。従来の鋼製ドラムは腐食により時間とともに重量が増し、モーターへの負担がさらに大きくなっていました。エネルギーコストの低下は、滑らかで腐食のない表面のおかげでもあります。顧客は高強度材料を使用することで耐久性が犠牲になるのではないかと懸念しがちですが、Huadaの場合、JIS規格をクリアするなど、使用材料が非常に効率的であることが実証されており、そのような心配はありません。

ドラムとスパイラルの最適化設計により運転時間の短縮と分離速度の向上を実現

エネルギーの節約は、遠心分離機が可能な限り速く分離作業を完了することによって達成されます。華大（Huada）の高効率遠心分離機は、ドラムおよびスパイラル部に分離プロセスを加速させる特許取得済み設計を採用しており、装置の運転時間を短縮し、エネルギーを節約します。

ドラムに関しては、最新の設計（特許出願番号CN118403742A）により、乾燥ゾーンの部分がより長く、傾斜が緩やかになっています。これにより、ドラムの回転サイクル中に固形物がより迅速に乾燥するため、所定の乾燥度を得るために遠心分離機を追加で稼働させる必要がなくなります。ある下水処理場では、旧式の遠心分離機を使用していた際、固形物を80％の乾燥度にするために2時間の運転が必要でした。しかし、華大（Huada）の高効率遠心分離機を導入したことで、現在は1.5時間で同じ乾燥度を達成しており、運転時間を25％短縮するとともに、エネルギー消費も同様に25％削減しています。

ドラムから固体を押し出すスパイラルもアップグレードされています。華大（ファーダ）のスパイラルは差動速度が可変式であり、固体の量に応じてその移動速度を自動調整できます。固体が多く排出が必要なときはスパイラルが高速で動作し、量が少なくなったときは速度を落とします。これによりエネルギーの無駄を防ぎます。この設計を使用しているある鉱山事業では、「アイドルエネルギー」（スパイラルが過剰に高速回転し、排出すべき固体が少ない状態で消費されるエネルギー）が18％削減されたと報告しています。

華大は実験室に200セット以上の装置を備え、効率向上に寄与するかを確認するためにこれらの設計を徹底的にテストしています。その結果、高効率遠心分離機は作業をより迅速に完了でき、プロセス全体でのエネルギー使用量を削減できます。

排熱回収および低抵抗シール：失われていたエネルギーを回収

遠心分離機は多くの熱を発生し、通常はその熱が大気中に散逸してしまいます。また、シールや軸受部での摩擦によっても大量のエネルギーが失われます。華大（Huada）製の高効率遠心分離機は、廃熱回収システムと低抵抗部品を採用することでこれらの問題を両方解決しており、スリップストリームエネルギーをすべて回収・再利用しています。

廃熱回収の仕組みは次の通りです。小型のシステムがドラムから発生する熱を捕らえ、それを投入される原料の加熱に利用します。例えば、低温の液体を処理する化学工場では、新たに外部のヒーターを使って原料を温める必要がなく、代わりに遠心分離機の廃熱を利用できます。これにより、加熱用エネルギー消費を10％削減しました。華大（Huada）では、顧客が回収システムを工場の暖房設備に接続できるようにしており、遠心分離機の熱を冬の作業場の暖房に活用することも可能です。

さらに、低抵抗シールもあります。従来の遠心分離機は摩擦を生じるラバー製のシールを使用しており、モーターに大きな負荷がかかっていました。ファーダ（Huada）は、動いている部品との接触が少ない迷路式シール（特許CN104624395B）を採用しています。このシールは液体の漏れを防ぐ性能を維持しつつ、摩擦を30%低減します。ある石油プラントがファーダの高効率遠心分離機にこのシールを導入したところ、摩擦の低減だけでモーターのエネルギー使用量が8%削減されました。

こうした小さな改良が積み重なります。廃熱回収と低抵抗部品を組み合わせることで、遠心分離機の総合的なエネルギー消費量を15〜20%削減できるのです。これは24時間稼働する工場にとって大きな節約になります。