コンプレッサ制御と圧縮空気システムの効率を高める方法

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業界を問わず、圧縮空気システムの効率的な運転は、運転コストの削減と安定した運転を確保するために不可欠です。ここで、コンプレッサ制御は、圧縮空気システムの高性能かつ効率的な運転を実現する上で重要な役割を果たします。このwikiでは、圧縮空気システムの効率を最大化するためのコンプレッサ制御と、その種類、およびその重要性について説明します。

コンプレッサ制御

コンプレッサ制御は、エアコンプレッサが使用する電力量を監視して調整できるツールです。これらは、各コンプレッサの出力を管理するのに役立つダイヤルやスイッチのようなものです。これは、システムに必要な空気供給量と一致させ、エネルギーを節約できるため、重要です。

一方、コンプレッサ制御システムは、複数のコンプレッサが連携して工場や施設に空気を供給するセットアップ全体です。これらのシステムは、個々のコンプレッサコントローラを接続するコントローラのネットワークを使用します。コンプレッサ間の一連の通信のようなものとお考えください。

これらの制御は、コンプレッサの起動や停止、出力の調整、回転数の変更を行うタイミングを決定します。

主な違いは、コンプレッサ制御が個々のコンプレッサの調整に重点を置いているのに対し、コンプレッサシステムでは、複数のコンプレッサを調整して効率的に連携させることです。どちらも、エネルギーを節約し、システムをスムーズに稼働させる上で不可欠です。

システム制御とコンプレッサタイプの選択は、システムの性能と効率に影響を与える最も重要な要素です。コンプレッサ技術は、起動/停止、負荷/無負荷、モジュレーティングインレットコントロール、およびその他の制御を含むように進化してきました。また、精密な制御に対する要求を満たすために、モータとコントローラが開発されました。定速および可変速駆動（VSD）コンプレッサで構成されるシステムでは、複数のコンプレッサを制御するための特別なアプローチをご用意しています。

コンプレッサ制御の種類

コンプレッサ制御の種類は、次のとおりです。

1. 起動/停止制御

起動/停止制御システムは、吐出圧力に応じてコンプレッサを駆動するモータをオン/オフします。このシステムは、25 hp以下の範囲での低デューティサイクルに最適です。

2. 負荷/無負荷制御

負荷/無負荷制御は、ほぼすべての種類のコンプレッサに適しており、ストレージレシーバの容量が必要です。コンプレッサを無負荷圧力設定店で無負荷に切り替え、低い負荷圧力に達すると、最大容量に戻ります。

3. モジュレーティングインレットコントロール

モジュレーションは、インレットバルブモジュレーションとも呼ばれ、圧力が上昇すると空気の入口をスロットルオフすることで、コンプレッサの容量を空気の使用量に合わせます。ただし、この方法では、部分負荷性能が低下し、大量のエアレシーバを保管する必要があります。

4. デュアルコントロール

デュアルコントロールでは、モジュレーションと負荷/無負荷制御を組み合わせて、部分負荷性能を向上させ、ストレージレシーバの容量を削減します。

5. 可変速駆動（VSD）制御

VSD制御は、コンプレッサ用モータの回転数を調整して、空気の使用要件に正確に合わせます。これにより、コンプレッサが需要に応じてさまざまな回転数で運転できるため、エネルギー効率と部分負荷性能が向上します。

6. ネットワーク制御

ネットワーク制御は、オンボードコンプレッサコントローラ間の通信チェーンを形成し、コンプレッサ機能を調整して、空気の使用量を最適化します。

コンプレッサ制御の重要性

コンプレッサ制御は、エアコンプレッサが故障することなく高効率で運転する上で不可欠です。

最新のエアコンプレッサコントローラは、複雑な圧縮空気システムを制御する必要があるため、高い処理能力と高度な接続オプションを備えた高度なシステムです。センサと電気コンポーネントが制御システムを構成し、モータの出力を監視して調整することができます。

PLCとHMIは、自動プロセスに使用され、ドライバの回転数の変化は、コンプレッサの出力に影響を与える可能性があります。コンプレッサ制御システムには、インレットバルブを調整し、ガス吸入量をスロットルで調整し、一定の圧力を維持する機能があり、コンプレッサ出力が期待どおりになるようにします。コンポーネントの故障や安全でない作業条件が発生した場合には、自動シャットダウンを開始できます。ネットワーク制御は、複数のコンプレッサを必要とする業界で使用され、1台のコンプレッサがマスターの役割を担い、他のコンプレッサがサブ機能を担います。

コンプレッサ制御方法

エアコンプレッサの効率は、使用する制御方法に大きく依存し、さまざまなタイプのコンプレッサに使用できるいくつかの方法があります。

オイルインジェクションロータリスクリュコンプレッサの場合、インレットバルブモジュレーション（モジュレーションとも呼ばれます）とは、圧力が上昇すると空気の入口をスロットルオフすることで、コンプレッサの容量を空気の使用量に合わせる制御方法の1つです。ただし、この方法では、部分負荷性能が低下し、大量のエアレシーバを保管する必要があります。

一方、負荷/無負荷制御は、ほぼすべての種類のコンプレッサに適しており、ストレージレシーバの容量が必要です。コンプレッサを無負荷圧力設定点で無負荷に切り替え、低い負荷圧力に達すると最大容量に戻ります。

可変速駆動制御は、周波数駆動を介してモータとエアエンドの回転数を変化させ、部分負荷時の出力比にほぼ比例したフローを提供します。

遠心式コンプレッサの場合、ブローオフバルブとバイパスバルブが空気需要とサージを制御するための従来のオプションである一方、無負荷制御では、電力消費量を全負荷電力消費量の10～20%に削減します。

コンプレッサ制御システムに関する一般的な質問

コンプレッサ制御システムとは？

コンプレッサ制御システムは、エアコンプレッサの出力を監視して調整し、安定した運転とエネルギー効率を確保するシステムです。

コンプレッサ制御システムはどのように機能しますか?

コンプレッサ制御システムは、センサと電気コンポーネントを使用してモータの出力を監視して調整し、コンプレッサの出力が期待どおりになるようにします。

コンプレッサ制御システムの利点は何ですか?

コンプレッサ制御システムには、安定した運転、エネルギー効率、コンポーネントの故障や安全でない作業条件が発生した場合の自動シャットダウンなど、さまざまな利点があります。

コンプレッサ制御システムを選択する際に考慮すべき要素は何ですか?

必要な制御システムの種類は、空気需要と使用されているコンプレッサの種類によって異なります。コンプレッサが1台で需要が安定しているシステムでは、シンプルな制御システムで十分かもしれませんが、複数のコンプレッサ、さまざまな需要、さまざまな最終用途を持つ、より複雑なシステムでは、包括的な制御システムが必要になる場合があります。