遠心式エアコンプレッサーはエネルギー効率が高いのでしょうか?
我が国の産業の継続的な発展に伴い、企業自体が市場での熾烈な競争に直面しているだけでなく、自社の生産コストや運営コストにも厳しい要求を課しています。「スロットル」とは「開く」という意味です。遠心式空気圧縮機（以下、遠心式空気圧縮機） オイルフリーの圧縮空気と高い運転効率により、汎用の空気圧縮機器としてユーザーからの支持が高まっています。
しかし、ほとんどのユーザーは「遠心分離機は非常に省エネである」という概念的な理解しか持っていません。彼らは、遠心分離機がオイルフリースクリューコンプレッサーなどの他の圧縮形式よりも省エネであることを知っていますが、これを製品自体から実際の使用に至るまで体系的に考慮していません。質問。
そこで、これら 4 つの要素が「遠心機が省エネかどうか」に与える影響を、一般的に使用される圧縮形式の比較、市場の遠心機ブランドの違い、遠心機用空気圧縮機ステーションの設計、日常使用の 4 つの観点から簡単に説明します。メンテナンス。
1. さまざまな圧縮形式の比較
オイルフリー圧縮空気市場には、スクリューマシンと遠心分離機という 2 つの主要なカテゴリがあります。
1) 空気圧縮原理の観点からの解析
各メーカーのスクリューローターの形状設計や内圧比設計などに関わらず、スクリューローターのクリアランスは効率を左右する重要な要素です。ローター直径とクリアランスの比率が大きいほど、圧縮効率は高くなります。同様に、遠心分離機の羽根車の直径と羽根車とボリュートの間のギャップ比が大きいほど、圧縮効率は高くなります。
3) 理論と実践の総合効率の比較
機械効率の単純な比較は、実際の使用結果を反映することはできません。実使用の観点から見ると、80％のユーザーが実際のガス消費量に変動を抱えています。一般的なユーザーのガス需要変動図については表 4 を参照してください。ただし、遠心分離機の安全調整範囲は 70% ～ 100% のみです。空気消費量が調整範囲を超えると大量のベントが発生します。排気はエネルギーの無駄であり、この遠心分離機の全体的な効率は高くありません。
ユーザーが自身のガス消費量の変動を十分に理解していれば、複数のスクリューマシンの組み合わせ、特に N+1 のソリューション、つまり N 個の固定周波数スクリュー + 1 つの周波数変換器で、必要なだけのガスを生成できます。可変周波数ネジはリアルタイムでガス量を調整できます。全体的な効率は遠心分離機よりも高くなります。
したがって、遠心分離機の底部は省エネではありません。実際のガス使用量の変動を単純に設備の観点から考えることはできません。50～70m3/minの遠心分離機を使用する場合、ガス消費量の変動が15～21m3/min以内に収まるようにする必要があります。つまり、遠心分離機が通気されないようにしてください。ユーザーがガス消費量の変動が 21m3/分を超えると予測する場合、スクリュー マシン ソリューションはより省エネになります。
2. 遠心分離機のさまざまな構成
遠心機市場は主にスウェーデンのアトラスコプコ、日本のIHI-Sullair、米国のIngersoll Randなど、いくつかの大手国際ブランドが占めている。筆者の理解によれば、各ブランドは基本的に遠心機の羽根車部分のみを生産している。コアテクノロジーを備えた遠心分離機。、その他の部品はグローバルサプライヤー調達モデルを採用しています。したがって、部品の品質も機械全体の効率に重要な影響を与えます。
1) 遠心分離ヘッドを駆動する高電圧モーター
モーターの効率は遠心機全体の効率に大きな影響を与えるため、効率の異なるモーターが構成されています。
国家標準委員会によって公布された GB 30254-2013「高電圧三相ケージ非同期モーターのエネルギー効率の限界とエネルギー効率のレベル」では、各モーターのレベルが詳細に分割されています。エネルギー効率レベル2以上のモータを省エネモータと定義します。, この規格の継続的な改善と推進により、モーターは遠心分離機が省エネであるかどうかを判断するための重要な基準として使用されるようになると思います。
2) 伝達機構 - カップリングとギアボックス
遠心分離機の羽根車はギアの速度を上げることによって駆動されます。したがって、カップリングの伝達効率、高速ギアシステムと低速ギアシステムの伝達効率、ベアリングの形状などの要因が遠心分離機の効率にさらに影響します。ただし、これらの部品の設計パラメータは各メーカーの機密データが公開されていないため、実際の使用プロセスから簡単に判断するしかありません。
ａ．カップリング：長期使用の観点から、ドライラミネートカップリングの伝動効率はギヤカップリングよりも高く、ギヤカップリングの伝動効率は急激に低下します。
b.増速装置：伝達効率が低下すると、機械に騒音や振動が発生します。羽根車の振動値が短期間に増加し、伝達効率が低下します。
c.ベアリング：インペラを駆動する高速シャフトを効果的に保護し、油膜を安定させることができるマルチピース滑りベアリングが使用されており、機械の起動および停止時にベアリングブッシュの摩耗を引き起こしません。
3) 冷却システム
遠心分離機の各段階のインペラは、圧縮後、次の圧縮段階に入る前に冷却する必要があります。
ａ．冷却: クーラーの設計では、季節ごとの冷却効果に対する吸気温度と冷却水温度の影響を十分に考慮する必要があります。
b.圧力降下: ガスが冷却器を通過するとき、ガスの圧力降下は最小限に抑える必要があります。
c.凝縮水の沈殿: 冷却プロセス中に沈殿する凝縮水が増えるほど、次段のインペラがガスに対して行う仕事の割合が大きくなります。
ボリューム圧縮効率が高いほど
d.凝縮水の排出：圧縮空気を漏らすことなく、冷却器内の凝縮水を速やかに排出します。
クーラーの冷却効果は機械全体の効率に大きく影響し、各遠心機メーカーの技術力も問われます。
4) 遠心分離機の効率に影響を与えるその他の要因
ａ．空気入口調整バルブの形状: マルチピース空気入口ガイドベーンバルブは、調整中にガスを事前に回転させ、第 1 レベルのインペラの整流を低減し、第 1 レベルのインペラの圧力比を下げることができます。遠心分離機の効率が向上します。
b.段間配管：段間配管システムのコンパクトな設計により、圧縮プロセス中の圧力損失を効果的に低減できます。
c.調整範囲: 調整範囲が広いほど、ベントのリスクが少なくなり、遠心分離機に省エネ機能があるかどうかをテストするための重要な指標にもなります。
d.内面コーティング：遠心分離機の圧縮各段階の排気温度は90～110℃です。優れた内部耐熱コーティングも、長期にわたる効率的な動作を保証します。
3. エアコンプレッサーステーションの設計段階
遠心空気圧縮機ステーションのシステム設計はまだ比較的広範な段階にあり、主に以下の点に反映されています。
1) ガス生産量が需要に見合っていない
エアコンプレッサーステーションのガス量は、設計段階でガス消費箇所をカウントし、同時使用係数を乗じて算出されます。すでに十分なマージンがありますが、実際の購入は最大かつ最も不利な労働条件を満たしている必要があります。遠心分離機の選択要因に加えて、実際の結果から、実際のガス消費量は購入したコンプレッサーのガス生成量よりもほとんど少ないことがわかります。実際のガス消費量の変動やさまざまなブランドの遠心分離機の調整能力の違いと相まって、遠心分離機は定期的にベントを行います。
2) 排気圧力が空気圧力と一致していない
多くの遠心分離機エアコンプレッサー ステーションには 1 つまたは 2 つの圧力パイプ ネットワークしかなく、最高圧力点を満たすことに基づいて遠心分離機が選択されます。しかし、実際には、最高圧力点がガス需要に占める割合は小さいか、より低圧ガスの需要が存在します。このとき、下流側の減圧弁で減圧する必要があります。信頼できるデータによると、遠心分離機の排気圧力が 1 barg 低下するたびに、総動作エネルギー消費量が 8% 削減される可能性があります。
3) 圧力の不一致による機械への影響
遠心分離機は、設計点で動作する場合にのみ最も効率的です。たとえば、機械が吐出圧力 8barg で設計されており、実際の吐出圧力が 5.5barg の場合、実際の動作消費電力 6.5barg を参照する必要があります。
4) エアコンプレッサーステーションの管理が不十分
ユーザーは、生産を確保するためにガス供給が安定している限り、他のすべてを優先してもよいと信じています。上記の問題や省エネの点は無視されます。この場合、実際の動作時のエネルギー消費量は理想状態よりもはるかに高くなります。この理想状態は、初期段階でのより詳細な計算、実際のガス変動のシミュレーション、より詳細なガス量と圧力区分、およびより正確な選択とマッチング。
4. 日常のメンテナンスが効率に及ぼす影響
定期的なメンテナンスも、遠心分離機が効率的に動作できるかどうかに重要な役割を果たします。遠心分離機では、従来の機械装置用フィルター3本とオイル1本、バルブ本体シールの交換に加え、以下の点にも注意が必要です。
1) 空気中の塵埃
吸気口フィルターでガスをろ過した後でも、微細な塵が侵入します。長い時間が経つと、インペラ、ディフューザー、クーラーフィンに堆積し、吸気量に影響を与え、ひいては機械全体の効率に影響を及ぼします。
2) 圧縮時のガス特性
圧縮プロセス中、ガスは過飽和、高温、高湿度の状態になります。圧縮空気中の液体の水は空気中の酸性ガスと結合し、ガスの内壁、インペラ、ディフューザーなどを腐食させ、吸入空気量に影響を与え効率を低下させます。。
3) 冷却水の水質
冷却水中の炭酸塩硬度や総浮遊粒子状物質濃度の違いは、冷却器の水側の汚れやスケールの発生につながり、熱交換効率に影響を与え、ひいては機械全体の稼働効率に影響を与えます。
遠心分離機は現在市場で最も効率的なタイプのエアコンプレッサーです。実際の使用において、真に「すべてを活かし、その効果を享受する」ためには、遠心機メーカーはより効率的な製品を継続的に開発するだけでなく、より効率的な製品を開発する必要があります。また、実際のガス需要に近く、「どのくらいのガスを使って同じ量のガスを作り、どのくらいの高い圧力を使って高い圧力を作るか」を実現する選定計画を立てることも特に重要です。 。また、遠心分離機のメンテナンスを強化することも、遠心分離機を長期にわたって安定して効率的に稼働させるための確かな保証となります。
遠心分離機の普及が進むにつれ、「遠心分離機は省エネ効果が高い」ということを知っていただくだけでなく、設計・運用・メンテナンスの観点から省エネ目標を達成できるユーザーが増えていきたいと考えています。システム全体の効率化を図り、企業自身の効率を向上させます。競争力を高めて、炭素排出量の削減と緑の地球の維持に自分自身で貢献してください。
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