二つのエアコンプレッサはどのように並列に使うか

2台のコンプレッサを並列に運転することは、ガス供給システムの柔軟性と信頼性を著しく高めることができ、特に空気量の変動が大きい、あるいは冗長な予備が必要な場面に適している。 並列運転の重要なステップ、技術的なポイント、注意事項を以下に示します

一、並列運転の核心目標

1. 拡張ガス供給能力: 2台のエアコンプレッサが共同でガス需要を負担し、ピーク時のガス使用量を満たす。
2. 冗長バックアップを実現: 1台の設備が故障したり点検したりしたとき、もう1台は独立して運転でき、生産の連続性を保障する。
3. エネルギー効率管理の最適化: ガス需要に応じて運転台数を動的に調整し、単一設備の長期的な低負荷運転を回避し、エネルギー消費を低減する。

二、並列運転の前提条件

1. デバイスの互換性
   • 型番と性能のマッチ: 2台のエアコンプレッサの排気量、排気圧力、電力などのパラメータは、性能の違いによる負荷分配の不均一を避けるために近づく必要がある。 例えば、一台の排気量が10m & sup3;/min、もう一台は5m & sup3;/min、並列後の総排気量は15m & sup3;/minしかし、小電力設備は長期的に過負荷になる可能性がある。
   • 制御方式一致: インテリジェント制御システムを備えたエアコンプレッサ (インバータ制御など) を優先的に選択し、統一的な協調運転を容易にする。 1台が商用周波数機、1台がインバータ機であれば、外部コントローラで連動する必要がある。
2. 配管システム設計
   • メインパイプ径マッチング: 並列になった後、総排気量が増加し、主配管の直径は圧力損失を減らすために十分に大きい必要がある。 例えば、10m & sup3;/minコンプレッサーにはDN80パイプが必要で、2台の並列時にはDN100にアップグレードすることをお勧めします。
   • 分岐パイプの対称レイアウト: 2台のエアコンプレッサの出口配管は長さ、エルボの数が一致して、気流抵抗のバランスを確保して、1台の設備が配管抵抗が大きいために負荷が低すぎることを避ける。
   • 逆止弁を取り付ける: 各エアコンプレッサの出口にチェックバルブを取り付けて、圧縮空気が停止設備に逆流するのを防止して、スクリューローターを反転衝撃から保護します。
3. ガスタンクと乾燥機の配置
   • ガスタンク容量拡張: 並列後の使用量の変動範囲が大きくなり、タンク容量はそれに応じて増加する必要がある (1台の設備の貯蔵量の1.5 ~ 2倍を推奨)。 例えば、1台の設備に1m & sup3; ガスタンク、2台の並列時には2-3m & sup3; を選択します。
   • 乾燥機処理能力マッチング: 冷凍式乾燥機は総排気量で選定する必要がある (例えば処理量 ≧ 15m & sup3;/min)。吸着式乾燥機は再生周期とガス需要のマッチングを考慮する必要がある。

三、並列運転の制御方式

1. 手動制御
   • 適用シーン: 使用量が安定し、頻繁に停止する必要がない場合。
   • 操作方法: 圧力計を手動で観察し、手動でエアコンプレッサを停止します。 例えば、タンクの圧力が下限 (例えば0.6MPa) に下がったときに設備を起動し、圧力が上限 (例えば0.8MPa) に上がったときに停止する。
   • デメリット: 応答速度が遅く、圧力変動を招きやすく、負荷バランスが実現できない。

2.自動制御 (推奨)

• 圧力スイッチ連動: ガスタンクに圧力スイッチを取り付け、発停圧力範囲 (例えば、0.6-0.8mpa) を設定します。 圧力が下限を下回ると、2台の設備が同時に起動する圧力が上限を上回ると、2台の設備が同時に停止する。
• PLC制御システム: プログラマブルロジックコントローラ (PLC) により、より細かい制御を実現:
  • 負荷バランス: ガス需要に応じて2台の設備の稼働時間を動的に調整する。 例えば、使用量が12m & sup3;/minの場合、1台は100% 負荷、もう1台は20% 負荷で、1台の過負荷を避ける。
  • ローテーション運転: 設備の交代周期を設定し (例えば、24時間ごとに主予備機を切り替える) 、設備の寿命を延ばす。
  • フェイルオーバー: 1台のデバイスが故障した場合は、自動的に別のデバイスを起動して、アラーム信号を発行します。
• インバーター制御: 2台の設備がインバータエアコンプレッサであれば、インバータでリアルタイムに回転速度を調整して、総排気量と使用量を正確に合わせることができ、圧力変動 ≦ ± 0.02MPa。

四、並列運転のメンテナンスポイント

1. パイプとバルブの定期点検
   • チェックバルブ、ストップバルブがシールされているかどうかをチェックし、エア漏れを防止します。
   • 配管内の炭素と水分をきれいにして、詰まりや腐食を避ける。
2. 2台の設備を同時にメンテナンスする
   • 潤滑油、エアフィルタ、オイルフィルタを同じ周期で交換し、2台の設備の性能が一致していることを確認します。
   • 定期的にスクリューの隙間を検出し、設備の隙間が大きすぎる場合は、ロータを調整したり交換したりして、漏れ量の違いによる負荷の不均一を避ける必要がある。
3. 運行データを監視する
   • 2台の設備の運転時間、排気温度、圧力などのパラメータを記録し、負荷配分が合理的かどうかを分析する。
   • 1台の設備の長期的な負荷が低すぎることを発見した場合 (例えば、運転時間がもう1台の50% 未満の場合) は、配管抵抗や制御ロジックが異常かどうかをチェックする必要があります。

五、並列運転のよくある問題と解決策

1. 圧力変動が大きい
   • 原因: 配管設計が合理的でない、制御論理的な欠陥や設備の応答速度が遅い。
   • ソリューション: 配管のレイアウトを最適化し、PLC + インバータ制御にアップグレードし、タンク容量を増やす。
2. 単一設備の過負荷
   • 原因: 2台の設備の性能の違いが大きく、配管抵抗が不均一であるか、制御ロジックが負荷バランスを実現していない。
   • ソリューション: 性能に合った設備を選び、配管のレイアウトを調整し、制御ロジックを最適化する。
3. 設備の頻繁な発停
   • 原因: タンク容量が不足しているか、圧力スイッチの設定範囲が狭すぎる。
   • ソリューション: タンク容量を大きくし、圧力スイッチの設定範囲を調整する (例えば、0.6 ~ 0.8mpaから0.55 ~ 0.85mpaに変更する)。