エアコンプレッサーは実際のガス消費量よりもどれくらい大きいか

エアコンプレッサーの定格排気量は、システムの安定運転、機器寿命の延長、将来の需要への対応を確保するために、実際のガス消費量よりも一定の割合高くする必要があります。一般的に推奨されるエアコンプレッサーの定格排気量は、実際のガス消費量より20%~ 50%大きい。具体的な割合は、アプリケーションシナリオ、ガス使用量の変動、機器の種類、将来計画に応じて決定する必要があります。以下は詳細な分析です。

なぜ空気圧縮機は実際の空気よりも大きいのか？

1. ガス変動への対応
   • ガス機器（CNCマシニングセンタ、空気圧工具など）を使用すると、空気圧縮機の排気量が不十分な場合、瞬時に高流量要件（ナイフ交換、粉塵吹きなど）が存在する可能性があり、空気圧が低下し、機器性能に影響を与えます。
   • 例：3台のCNCが同時にナイフを交換する場合、瞬時のガス消費量は平均よりも30% -50%高くなることがあります。
2. パイプライン漏れの補償
   • 圧縮空気ダクトには小さな漏れがあり、長期運転でシステム圧力が低下する可能性がある。統計によると、メンテナンスされていないパイプラインの漏れ率は5%から20%に達することができます。
   • 例：システムの漏れ率が10%の場合、圧力を維持するためにエアコンプレッサーはさらに10%の排気を供給する必要があります。
3. 機器の寿命延長
   • エアコンプレッサーの長期フル負荷運転は摩耗を加速し、寿命を短縮します。余裕を残すことで負荷率を下げ故障率を低減できます。
   • 例：スクリューエアコンプレッサーは70%~ 80%の負荷で動作し、全負荷運転よりも寿命が20%~ 30%長くなります。
4. 将来の拡張ニーズへの対応
   • 企業がガス機器（新しいCNC工作機械など）の使用を増やす計画がある場合、予約は頻繁なエアコンプレッサーの交換を避けることができます。

適切なマージンを決定するには？

1.適用されるシーンに基づいて基準マージンを選択

• 基本マージン（20%~ 30%）：
  安定したガスで変動の少ないシナリオ（単一CNCマシニングセンタ、実験室空気圧機器など）に適しています。
  • 例：3台のCNC平均空気消費量は1.2 m3/分で、排気量は1.44- 1.56 m3/分のエアコンプレッサーを選択します。
• 中程度のマージン（30%~ 40%）：
  ガスの変動が大きく、頻繁な起動停止が必要なシナリオ（複数のCNC同時稼働、空気圧オートメーション生産ラインなど）に適しています。
  • 例：3台のCNC瞬時ピークガス消費量1.8 m3/分、排気量2.16- 2.34 m3/分のエアコンプレッサーを選択します。
• 高マージン（40%~ 50%）：
  ガス使用量の変動が激しく、将来の拡張の可能性が高いシナリオ（大規模な製造工場、マルチステーション空気圧システムなど）に適しています。
  • 例：将来の2つの新しいCNCガス消費量を予約し、排気量2.4- 2.7 m3/分のエアコンプレッサーを選択します。

2.デバイスタイプに合わせてマージンを調整する

• スクリュー式エアコンプレッサー：
  安定したガス生産、低騒音、連続運転に適しています。長期負荷運転の影響が少ないため、マージンは適切に縮小（20%~ 30%）することができます。
• ピストン式空気圧縮機：
  ガス生産の変動が大きく、寿命が短く、負荷率を低減するためにマージン（40% -50%）を大きく確保する必要があります。

3.システム効率と漏れ率を考慮する

• システムの効率性：
  パイプライン設計が合理的で、タンク容量が十分であれば、マージンを適切に減らすことができます（例えば、30%から25%）。
• リーク率：
  システムの漏れ率が高い場合（例：> 10%）は、マージンを増やす必要があります（例：30%から40%）。

III.実際の事例の参照

1. ケース1：3台のCNCマシニングセンタ
   • ガスの需要は平均1.2m3/分、ピーク1.8m3/分。
   • シナリオの設定：
     • 基本計画：排気量1.5 m3/分（残量25%）を選択し、毎日の需要を満たすが、ピーク時に気圧が変動する可能性がある。
     • 推奨ソリューション：ピーク需要に安定して対応し、将来の拡張スペースを確保するために、排気量2.2 m3/min（残量83%）を選択します。
   • 結論：結論予算が限られており、ガス使用量の変動が小さい場合は1.5 m3/minを選択し、安定性を追求する場合は2.2 m3/minを選択します。
2. ケース2：空気圧オートメーション生産ライン
   • ガスの需要は：平均3 m3/分、ピーク4.5 m3/分、漏れ率約8%。
   • シナリオの設定：
     • 理論マージンを計算した：ピーク需要4.5m 3/min ÷ 1- 8% ≈ 4.89m 3/min。
     • 実際の選択：排気量5.5 m3/分（残量83%）、安定したシステムを確保します。
   • 結論：結論：高ボラティリティ、高リークシナリオは、より多くのマージンを確保する必要があります。

IV.最適化提案

1. タンクの設置：
   • ガス貯蔵タンクは、空気変動を緩和し、エアコンプレッサーの頻繁な起動と停止を減らし、余剰量への依存を低減します。
   • 例：1 m3の貯蔵タンクは、ピークガスを約1分間緩衝することができます。
2. パイプラインの定期保守：
   • 漏れ点を修復し、配管レイアウトを最適化することで、漏れ率を5%以下に低下させ、マージン需要を減少させることができる。
3. 可変周波数エアコンプレッサーの採用：
   • 可変周波数エアコンプレッサーは、ガス需要に応じて自動的に排気量を調整し、エネルギーの無駄を回避し、マージンを10%~ 20%に削減することができます。