設備に必要な入気圧はどうやって確定しますか?

設備に必要な吸気圧力を確定するには、設備の運転要求、管路損失及び圧縮機の性能を総合的に評価する必要がある。具体的な手順は以下の通りである

1.設備の圧力需要を明確にする

• 設備マニュアルを調べる: 設備メーカーは通常、技術文書に必要な吸気圧力範囲 (6-8barなど) を示します。
• プロセス特性解析:
  • 高精度設備(レーザー切断、精密塗装など): 圧力を安定させる必要があり、変動範囲は ± 0.1bar以内にすることを推奨します。
  • 汎用エア工具(例えば、エアガン、サンダー): 圧力需要が低く、通常は5-7barで満足できる。

2.管路の圧力損失を評価する

• 管路抵抗計算: 圧縮空気が配管を流れると、摩擦で圧力が低下します。 損失量は、管径、長さ、エルボの数、流量によって異なります
  • 経験式: 30メートルの直管ごとに約0.1bar、90 ° エルボごとにさらに0.05barを失った。
  • 例: 設備が6barの圧力が必要で、管路の総損失が0.5barであれば、圧縮機の出口圧力は少なくとも6.5barである。
• 最適化の提案: 管路の長さを短くし、管径を大きくし (例: DN50はDN25に代わる) 、エルボの数を減らすと損失を下げることができる。

3.圧縮機の性能境界を考慮する

• 定格圧力マッチング: 圧縮機を選択する場合、その定格圧力は設備需要 + 管路損失より高くなければならない。 例えば、設備が7bar必要で、管路損失が0.3barである場合、圧縮機は7.5bar以上の機種を選定する必要がある。
• 調整能力の検証: コンプレッサが圧力調整機能 (インバータ制御など) を備えているかどうかを確認して、異なる状況での圧力需要に対応する。

4.安全余裕を確保する

• 将来の拡張性: 設備の新規追加や生産拡大を計画している場合、現在の需要の1.2-1.5倍で圧力余裕を確保することを推奨する。
• 性能減衰補正: 圧縮機を3 ~ 5年使用した後、部品の摩耗で圧力出力が低下する可能性があり、初期設計時には5 ~ 10% の余裕を増やす。

5. 末端安定化措置

• ガスタンク配置: 使用ガスの近くにタンクを設置し (容積は設備の消費量の5-10倍を推奨) 、圧力変動を緩衝することができる。
• 精密圧力調整弁: 圧力に敏感な設備には、比例調節弁を取り付け、圧力変動を ± 0.05bar以内に制御する。

6.専門的な検証とテスト

• 圧力マッピングテスト: 圧力センサを使用して管路に沿って測定点を配置し、圧力分布図を作成し、圧力異常点 (局所電圧降下が0.2barを超える領域など) を識別する。
• 漏れ検知: 超音波検査機で管路の漏れを検査し、微小な漏れ (直径0.5mmの穴など) が年間数千立方メートルの圧縮空気を失う可能性がある。

サンプルシーン
ある工場は新たに7bar圧力が必要なnc工作機械を追加した

1. 設備需要: 工作機械マニュアルは吸気圧力6.5-7.5barを要求する。
2. 管路損失: 管路の長さは40メートルで、3つのエルボを含み、損失は0.4barと推定される。
3. コンプレッサー選定: 定格圧力8barの機種を選択し、管路末端圧力 ≧ 7.1bar(7.5bar需要-0.4bar損失) を確保する。
4. 安定化配置: 工作機械の入口に0.3m & sup3をつけるタンクと精密圧力調整弁は、実際の給気圧力を7.2 ± 0.1barに安定させる。

上記のシステム化評価を通じて、設備が最適な圧力条件で運行することを確保し、圧力不足による効率低下や圧力高によるエネルギー消費の浪費を避けることができる。