空気圧縮機の風量はどのように計算しますか？

一、まず、空圧機の風量とは何かを明確にします。

空気圧縮機の風量通常、単位時間当たりに供給可能な空気の体積流量を指し、排気量、自由空気供給量、または吸気量といった表現でよく用いられ、単位としては一般的に m³/min、L/min 選定の際は、単に出力や圧力を比較するだけでは不十分です。同じ出力であっても、圧力が高いほど、吐出できる風量は一般に小さくなるからです。

二、ガス使用設備に基づいて必要な送風量を算出する

より実用的な方法は、末端のガス需要から逆算することである。

• 対象圧力におけるすべての用気設備の消費ガス量を統計する。
• 設備が同時に稼働するかどうかを考慮し、同時使用係数を導入する。
• 配管の継手やバルブ、経年劣化による漏れ量を考慮する。
• 今後の設備増設や運転条件の変動に備え、適切な余裕を確保する。

簡略化すると：必要風量＝各設備の消費空気量の合計×同時使用係数＋漏洩量＋余裕分。機器の銘板に圧力下での消費空気量のみが記載されている場合は、それが標準状態における空気量であるのか、あるいは実際の吸入状態における空気量であるのかを確認する必要があります。

三、空圧機本体の諸元に基づく概算

容積式空気圧縮機については、まず理論吐出量を算出し、それに体積効率を掛け合わせて実際の風量を求めることができる。往復動式機器は次のように理解できる：理論排気量 ≈ シリンダー有効容積 × 回転数 × 気筒数スクリュ式機器は、ロータの型線、作動室の容積および回転数に依存する。実際の吐出量は、内部漏れ、吸気抵抗、温度および圧力の影響により、理論値を下回る。

四、ガス貯蔵タンクによる昇圧時間の推定

現場では、貯気タンクによる昇圧法を用いて概略的な判定を行うことができます。貯気タンクの容積は既知です。 V、昇圧時間t、初期圧力および目標圧力においては、近似的に計算できる：風量 ≈ V × 圧力差 ÷ t。圧力がゲージ圧である場合 bar 表示、容積は m³ 表示、時間は分で表され、結果はおおよそ次のように見なすことができる m³/min 自由空気量。より厳密には、絶対圧に換算し、大気圧、温度および安全弁の状態を考慮する必要がある。

五、圧力・温度・標高の影響

• ストレス：需要圧力が上昇すると、同一の設備における実際の吐出量は通常低下する。
• 温度：吸気温度の上昇は、空気密度を低下させ、質量流量を減少させる。
• 標高：高高度地域では大気圧が低く、吸入空気の密度が低下するため、実際の利用可能な風量に影響を及ぼします。

六、選定時の判断のポイント

風量の算定にあたっては、現場における最も不利な運転条件を基準とし、すべての用気ポイント、要求圧力および連続運転時間を確認することが推奨されます。また、システムにドライヤーやフィルター、あるいは長距離配管が組み込まれている場合は、圧力損失や追加の損失も評価に含める必要があります。最終的な選定に際しては、公称値のみに着目するのではなく、目標圧力下での設備の安定した供給能力に注目することが重要です。