非標準設備のガス消費量の計算

一、非標準設備のガス消費量計算における核心要素

非標準自動化設備の設計および調整段階において、圧縮空気システムの計画は、設備の運転安定性とエネルギー消費コストに直接影響を及ぼします。正確なガス使用量の計算行うことです空気圧縮機の選定前提である。非標準機器の空気圧システムには通常、複数の作動部が含まれており、その空気消費特性は動作周波数、負荷の大きさ、制御ロジックなど多様な要因の影響を受けるため、科学的な計算モデルの構築が必要である。

二、空気圧作動部品の空気消費量の計算

シリンダーなどの空気圧作動部品は、設備の空気消費の主要な源泉である。個々のシリンダーの空気消費量を算定するには、その幾何学的寸法と作動圧力を総合的に考慮する必要がある。

• 単回動作の空気消費量：シリンダーの有効断面積にストローク長を掛け、さらに絶対作動圧力を乗じた値に等しい。計算に際しては、ゲージ圧ではなく絶対圧を使用する必要があることに留意すること。
• 毎分の消費ガス量：単一動作における空気消費量に、当該シリンダーの1分間の往復動作回数を乗じる。なお、シリンダーに緩衝機構や特殊なスロットル構造が備わっている場合、実際の空気消費量は変動する可能性があるため、実測データに基づいて補正を行う必要がある。

空気圧モーターや空気吹き装置については、定格流量の諸元を直接参照し、実際の使用時間と併せて換算する必要があります。

三、システムの総ガス消費量と同時使用係数

非標準設備においては、各シリンダーが同時にすべて動作状態になることは通常ありません。すべてのシリンダーの最大消費空気量を単純に総和すると、計算結果が著しく過大となり、設備投資および運転コストの無駄につながります。

したがって、導入しなければならない同時使用係数（負荷係数とも呼ばれる）。この係数は、極限の運転条件下において、同時に作動する空気圧機器が全数に占める割合を示す。設計者は、装置の動作時序図に基づいてこの係数を適切に評価する必要があり、一般的には0.3から0.8の範囲で設定されるが、具体的な値は工程の複雑さおよび動作の並行性に応じて決定される。

四、配管損失および漏れ余裕

圧縮空気は、配管・継手・バルブおよびエアツール用の三連ユニットを通過する際に、一定の圧力損失を生じます。さらに、設備の使用年数が経過するにつれてシール部品の劣化により、配管に微小な漏れが発生することがあります。

設備のライフサイクル期間中も十分なガス供給を確保するため、理論上の総消費ガス量を算出したうえで、一定の安全余裕を加える必要があります。一般的には、配管ネットワークの損失や潜在的な漏れを補うため、理論値に10％から20％の余裕を上乗せすることが推奨されます。

五、気量計算に基づく空気圧縮機の選定

完了非標準設備総ガス使用量を算出した後、そのまま進むことができます。空気圧縮機の選定段階。空気圧縮機の定格吐出量は、設備の最大計算用気量以上でなければならず、さらに作業場内の他の共用ガス供給源による消費も考慮する必要があります。

• ストレスマッチング空気圧縮機の吐出圧力は、設備の最高作動圧力に配管ネットワークの圧力損失を加えた値を満たす必要があります。
• ガス貯蔵タンクの配置：ガス貯蔵タンクを適切に配置することで、用気のピーク時における圧力変動を緩和し、コンプレッサーの頻繁な起動・停止や負荷の増減を抑制できるため、配管網の圧力を安定させ、エネルギー消費を低減します。

科学的気量計算適切なシステム構成は、非標準設備の高効率・省エネルギー・安定稼働を実現するための重要な保障である。