空気圧縮機は並列運転が可能ですか

空気圧縮機の並列運転における核心的な利点

工業生産において、複数台の空気圧縮機を同一の圧縮空気配管網に並列接続する方式は、極めて成熟かつ高効率な構成手法です。その主な利点は、以下の各点に示されます。

• ガス需要に柔軟に対応工場のガス消費量は、通常、生産シフトや製造工程の変化に伴って変動します。プラント全体のシステムは、実際のガス消費量に応じて、一部の設備を自動的に稼働または停止させることで、エネルギーの無駄を防止できます。
• システムの信頼性を向上させる：空気圧縮機のうち1台が定期保守を実施するか、故障により停止した場合でも、残りの並列運転中の設備は引き続き稼働し、生産ラインの停止を防ぎ、相互にバックアップとして機能します。
• 起動電流の突入を低減する単一の超高出力空気圧縮機に比べ、複数の小出力機器を並列接続することで、起動時の電力系統への衝撃を分散させ、工場の配電システムに対する容量要件を低減できます。

およびシステム設計と設置に関する注意事項

並列運転には明らかな利点がありますが、設備を高効率で稼働させるためには、システム設計および配管工事の際に以下の重要なポイントに十分留意する必要があります。

ガス貯蔵タンクの適切な配置：コンプレッサーシステムには、通常、十分な容量のガスタンクを設置する必要があります。ガスタンクは、配管網の圧力を安定させるだけでなく、複数の機器が同時に起動・停止する際に生じる圧力変動を緩和する役割も果たします。一般的には、ガスタンクをドライヤーの手前に設置し、できるだけ用気側に近い位置に配置することが推奨されます。

配管設計と圧力損失の制御複数台の空気圧縮機を並列に配管する場合、合流配管の管径は厳密な計算に基づいて決定しなければなりません。管径が小さすぎると大きな圧力損失が生じ、用気端から遠い側の空気圧縮機が常に負荷状態となり、消費電力が増加します。環状配管網や大口径の合流マスターパイプを採用することを推奨します。

機種と性能のマッチングできるだけ、並列運転する空気圧縮機の吐出圧力と機種を一致させてください。異なる圧力等級の機器を並列に接続すると、低圧側の機器が配管網へ送風できなくなるおそれがあり、さらには高圧ガスが逆流するリスクも生じます。そのため、配管には必ず逆止弁を設置してください。

集中制御システムの重要性

複数台の空気圧縮機を並列運転する場合、各装置に搭載された独立した制御装置だけに頼っては決してならない。集中制御システムが導入されていない場合、複数の設備が同時に負荷状態または解放状態となり、配管網の圧力が激しく変動し、多大なエネルギー損失を招くおそれがあります。

専門的な空気圧縮機集中制御システムを導入することで、システムは配管網の圧力の微小な変動に基づき、どの機器を稼働させ、どの機器を停止させるか、あるいは周波数変調による調整を行うかをスマートに判断できます。同時に、この制御システムはさらに以下の機能を実現します。均衡運転時間その機能により、各空気圧縮機の運転時間数をほぼ均一にし、保守計画を統一して、設備全体の使用寿命を延長します。

まとめ

空気圧縮機は完全に並列運転が可能であり、現代の大規模および中規模工場における圧縮空気システムの最適化において、最も優れた選択肢です。合理的な配管設計、適切な機種選定、ならびにスマートな集中制御システムを組み合わせることで、並列運転は供給の安定性を確保するだけでなく、企業の総合的なエネルギー消費コストを大幅に低減します。