2024/07/12
圧縮空気ネットワーク用に適切に設計された分配システムを用意することが重要です。適切に実施すれば、エネルギーを節約でき、エアツールは最適な状態で動作し続けます。
適切に設計された圧縮空気分配システムには、コンプレッサと消費ポイントの間の低圧損、分配配管からの漏れの最小化、圧縮空気ドライヤが取り付けられていない場合の効率的な凝縮水分離という3つの要求があります。
コンプレッサとエア消費ポイント間の圧損を低く維持
航空会社のネットワークのルーティング、設計、寸法決定は、圧縮空気生産の効率性、信頼性、コストにとって重要です。場合によっては、コンプレッサの運転圧力を、たとえば7 bar（e）から8 bar（e）まで上げることで、パイプライン内の大きな圧損が補正されることがあります。
固定圧縮空気分配ネットワークは、パイプ内の圧損がコンプレッサと最も遠隔地の消費ポイント間で0.1 barを超えないように寸法決定する必要があります。
フレキシブルホース、ホースカップリング、およびその他の継手を接続する際の圧損をこれに追加する必要があります。このような接続では、最大圧損が頻繁に発生するため、これらのコンポーネントを適切に寸法決定することが特に重要です。
- l =パイプ全体の長さ（m）
- ∆p =ネットワーク内の許容圧損（bar）
- p =入口圧力（絶対圧）（bar（a））
- qc =コンプレッサ自由空気吐出量、FAD（l/s）
- d =パイプの内径（mm）
空気消費エリア周囲の圧縮空気パイプシステムを設計する際の最良のソリューションは、閉鎖ループリングラインです。この方法では、ブランチパイプをループから様々な消費ポイントまで配管することができます。これにより、空気が2方向から消費ポイントに供給されるため、断続的に使用量が増えても、圧縮空気が均一に供給されます。この圧縮空気システム設計は、あらゆる設備に使用されますが、コンプレッサ設備から空気消費量が大きなポイントまでの距離が非常に長い場合は別です。このようなポイントまでは、メイン空気パイプラインを個別に配管します。
圧縮空気配管ネットワークの設計
圧縮空気ネットワークの設計と寸法決定の開始点は、すべての圧縮空気消費者の詳細を示す機器リストと、個々の場所を示す図です。
大規模な圧縮空気ネットワークは、4つの主要な部分に分けることができます：
- ライザー：圧縮空気をコンプレッサ工場から消費エリアに輸送します
- 分配パイプ：分配エリア全体で空気を分割します。
- サービスパイプ：分配パイプから作業場に空気を送ります。
- 圧縮空気接続金具
圧縮空気配管ネットワークの寸法決定
コンプレッサの直後に得られた圧力は、一般的には十分に利用できません。圧縮空気の分配によって圧損が発生するためです。これは主に、パイプ内の摩擦損失および圧縮空気配管材料によるものです。
さらに、バルブおよびパイプベンドでは、スロットル効果とフロー方向の変化が発生します。損失は熱に変換され、圧損を生じさせます。
設備の全部分のパイプ等価長は、継手とパイプ部品のリスト、パイプの等価長で表されるフローの抵抗を使用して計算します。これらの「追加」パイプ長さが、当初のパイプ直線長さに追加されます。分配ネットワークに選択した寸法をこの後に再度計算して、圧損が大きくなり過ぎないようにします。大規模な設備の場合は、個々のセクション（サービスパイプ、分配パイプ、ライザー）を個別に計算する必要があります。
空気速度
圧縮空気配管のレイアウトおよび設計で最も見過ごされている考えは空気速度です。過剰な速度は、背圧、不安定な制御信号、乱流、乱流駆動の圧損の根本原因となる可能性があります。
British Compressed Air Society（BCAS）は、速度6 m/s以下で、水分や異物が排水脚を通過して制御装置に運ばれないようにできると提案しています。
速度が9 m/sを超えると、空気流内の水や異物を運ぶのに十分となります。このため、相互接続配管やメインヘッダーの推奨設計パイプライン速度は、6～7 m/s以下であり、9 m/sを超えることはありません。
圧縮空気システムを設計する場合は、アトラスコプコのセールスエンジニアにお問い合わせください。最高で最適な圧縮空気分配システムの設計を支援し、運用コストの削減と生産性の向上を実現します。
