圧縮空気とは？
地球を取り囲む空気の海は大気と呼ばれ、私たちを取り巻くすべてのものに圧力をかけている。気圧は標高や気温によって変化する。大気中の空気は一般に「自由空気」と呼ばれる。
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圧縮空気は正確には幻のユーティリティとして知られている。ガス、水道、電気とは異なり、圧縮空気は外部から供給されることはなく、メーターで課金されます。圧縮空気は買うことはできない。課題は、圧縮空気が本来の業務ではないにもかかわらず、この重要なユーティリティを可能な限り効果的かつ効率的に生産することである。
圧縮空気は特に注目に値する。圧縮空気は、適切に適用されれば、生産量を増加させる省力化ユーティリティである。産業界の全電力の約10%がコンプレッサーの駆動に使用されており、光熱費が上昇し続け、メンテナンスの工数が減少する傾向にあるため、効率的で信頼性の高いエアコンプレッサーを選択することが最も重要です。
圧縮空気とは、より小さな容積に押し込まれ、大気圧よりも高い圧力になった自由空気のことである。
圧縮空気は圧力と体積で表される。
圧力はパスカル(Pa)で測定され、これは1平方メートルあたり1ニュートン(N/m2)またはキロパスカル(kPa)に相当します。1 kPa = 1000 Pa 。
産業用空気アプリケーションの大半は、7～12バールの圧力レベルを必要とします。
コンプレッサーが生産できる単位時間当たりの圧縮空気の量または量は、1秒当たりの立方メートル空気量（m3/s）で測定されます。
エアコンプレッサーの能力とは、絶対圧力で空気量を供給する能力のことである。
コンプレッサーの性能比較
コンプレッサーの性能を比較するときは、空気量が同じような言葉で表されていることを確認してください。
コンプレッサーが送り出す空気量は、吸入空気の実際の温度と圧力によって決まる。
コンプレッサーの吐出空気量を比較するときは、吸入空気の温度と圧力を知ること。
Actual CFM (ACFM)またはInlet CFM (ICFM)-吸入空気の実際の温度および圧力条件で測定された空気流量。圧力と温度の測定は、通常、吸気フィルターのすぐ外側で行われます。
標準 CFM (SCFM) - 標準状態での送風量。圧縮空気業界では、通常14.7 PSIA、68°Fの条件です。
経験則-圧力が上がると体積は減少し、逆もまた然り。
なぜ圧縮空気なのか？
圧縮空気は蓄えられたエネルギーであり、放出されるときに仕事をする。圧縮空気にはいくつかの種類がある。
圧縮空気は省力化ユーティリティ
圧縮空気とツール自体のコストは、その使用によって実現する節約と生産性向上に比べれば、通常は取るに足らないものです。
労働力は最大のコスト要素であるため、生産性が損なわれる不十分なサイズのコンプレッサーよりも、余剰能力のあるコンプレッサーの方がはるかにコストがかからない。
ユーティリティとしての圧縮空気は、他のエネルギー源に比べていくつかの利点がある。
圧縮空気と電力の比較
- エアツールの冷却
- エアツールはパワーウェイトレシオが高い
- エアツールはショックの危険がない
- エアツールは部品点数が少なく、メンテナンスが少なくて済む
圧縮空気と油圧の比較
- エアシステムは一般的に部品点数が少ない
- エアシステムは一般的にコストが安い
- エアシステムは火災の危険が少ない
- エアシステムは汚れに強い
- エアシステムは漏れに強い
エネルギー費は圧縮空気の生産における主要コストである。新しいコンプレッサーの2シフト運転にかかる電気代は、運転開始1年目にはコンプレッサーの初期購入価格を上回る。
コンプレッサーの中には、他のものより効率的なものもある。エネルギー費用の節約は相当なものになる可能性があり、評価する必要がある。
大気中の空気を圧縮する方法はいくつかある。
ダイナミックコンプレッサー：回転するインペラやベーン（羽根）が気体に速度と圧力を与える動的作用によって空気を圧縮します。
遠心式：遠心式ユニットは、回転する羽根車の機械的作用によって空気を圧縮し、空気に速度と圧力を与え、必要な吐出圧力まで上昇させる。
圧縮空気とは？
容積式コンプレッサー：連続した体積の空気が閉鎖空間内に閉じ込められ、閉鎖空間の体積が減少するにつれて圧力が上昇する。
往復式： 往復動コンプレッサーには、1段式と2段式（多段式）がある。それぞれのタイプには、単発と複発がある。
シングルステージ： 空気は、大気圧から吐出圧力まで1段階（ステージ）で圧縮される。
二段式（多段式）： 排出空気は、最初の段で中間圧力まで圧縮され、インタークーラーで冷却された後、次の段でより高い圧力まで圧縮され、最終的な排出圧力に達する。二段または多段コンプレッサーは、一般に高圧用途に使用される。
単動式： ピストンのアップストロークでのみ空気が圧縮される。
複動式：ピストンのアップストロークとダウンストロークの両方で空気が圧縮される。
ロータリー： ロータリーコンプレッサーも容積式コンプレッサーの一種です。
ロータリースクリュー： ロータリースクリューコンプレッサーに入った空気は、嵌合するオスとメスのローターの間に閉じ込められ、必要な吐出圧力まで圧縮される。
スライディングベーン：遠心力によって半径方向にスライドするベーンによって空気を閉じ込める。閉じ込められた空気は、回転シリンダーがハウジング内でオフセットしているため、体積が減少するにつれて圧縮される。
容積の要件を決定することで、コンプレッサーの候補を絞り込むことができます。
- 必要な空気を決定する：
- すべての機器と工具のエア要件（連続的なエア需要と断続的なエア需要の両方）をリストアップしてください。
- 漏れやその他のシステム変動要因のため、上記の数値に15％を加える。
- 将来の拡張や追加用途のために、通常10％を追加する。
2.100PSIGでのコンプレッサーHPを決定する：
- 必要な総容量が100未満の場合は、総CFMを4CFM/HPで割る。例：76CFM÷4CFM/HP＝19HP、20HPのコンプレッサーが必要。
- 必要な総容積が100CFMを超える場合は、総容積を5CFM/HPで割る。例510CFM÷5CFM/HP＝102HPとなり、100HPまたは125HPのコンプレッサーが必要となる。空気要件、空気貯蔵の必要性、およびその他の選択に関する考慮事項の決定については、最寄りの Gardner Denver 正規代理店にご相談ください。希望する圧力と容積が、適切な圧縮方法を決定する。
