スクリューエアコンプレッサは、現代の工業生産に不可欠なコンポーネントです。その効率的で安定した運転は、保護、自動化、およびエネルギー消費の最適化を保証する高度な制御システムに大きく依存している。この記事では、主要な制御手段、単一制御システムと集中制御システムの特徴、インバータ選定のヒント、省エネ監視のベストプラクティスについて概説します。
1.スクリューエアコンプレッサーの保護制御システムの種類
スクリューコンプレッサーは通常、2種類の制御システムを使用する：
- シングルコンプレッサー保護制御： 各コンプレッサーには、保護と運転を管理する独自のコントローラーがある。
- 集中/リンク制御システム： 複数のコンプレッサーは、制御室のDCSシステムと統合できる集中制御キャビネットを共有します。マスター・スレーブ切り替え、自動スタート/ストップシーケンス、ユニット間のバランスの取れた運転時間配分を処理します。
2.単機制御システムの特徴
シングルスクリューコンプレッサーコントローラーは、ICボードまたはマイクロプロセッサーベースのパネルを使用します。以下のようなリアルタイム制御と監視を行います：
- シャットダウン、スタンバイ、スタートアップ、ロード/アンロード、緊急停止の自動制御
- 排気圧力と温度をリアルタイムで監視
- 実行時間に基づく交換アラートのフィルタリング
- 様々な産業用アプリケーションに対応するソフトウェア・アップグレード性
- シンプルなインターフェースとユーザーフレンドリーな操作性
3.中央制御盤の機能
集中（連動）制御の主な機能は以下の通り：
- 時差始動： コンプレッサーは20秒間隔で順次スタートする。
- ロード／アンロードの自動化： コンプレッサーは、圧力が設定値を超えると自動的に停止します。
- パラメータ設定： ユーザーは、圧力上限/下限、スイッチ間隔、スタート/ストップ遅延、ユニットの優先順位を調整できます。
- 障害処理： 故障したユニットは自動的にシステムから外され、残りのユニットは運転を継続する。
- 運転時間のバランシング： システムは、メインユニットとスタンバイユニットを交互に使用することで、ランタイムを均一化する。
- 柔軟なコントロール割り当て： コンプレッサーは手動で取り外したり、リンクされたシステムに戻したりできる。
- 信号通信： リンクされたシステムは、運転状況、アイドル警告、重大な故障、開始許可などの信号を中央制御室に送信する。
4.単一制御と集中制御の切り替え
主な注意事項は以下の通り：
- セレクター・スイッチで、リンク・モードとスタンドアローン・モードを切り替える。
- 集中モードに切り替える場合は、コンプレッサーを手動で再起動する必要があります。
- 大きな故障の場合は、ユニットを切り離し、修理してからリンクされたシステムに再導入してください。
5. VFD (インバーター）選択のヒント
インバーターを選ぶ際には、負荷の種類を考慮すること：
- ファンとポンプ： インバータ容量とモータ容量を合わせる。
- クレーンとホイスト 始動時のショックや回生エネルギーに備え、余裕を持たせる。
- 高慣性負荷： 少し大きめのインバーターとブレーキユニットを使用する。
- 不均一な負荷： 最大負荷条件に基づいてインバータのサイズを決める。
その他の注意事項
- 低速運転には、ギア比を上げるか、6極モーターを使用する。
- ケーブル長は50m以内にするか、それ以上の距離には出力リアクターを使用する。
6.エネルギー監視要件
コンプレッサーのエネルギー消費を効果的に監視する：
- 通常の安定した運転条件下で試験を実施すること。
- 安定負荷の場合：2時間のサンプリング期間を使用し、変動負荷の場合は全負荷サイクルをカバーする。
- すべてのパラメータ（圧力、温度、流量、パワー）を同時に、少なくとも3回サンプリングする。
- 体積流量の測定には、流量計またはヒートバランス法を使用する。
- 計器が校正および精度の限界内にあることを確認する。
結論
スクリューエアコンプレッサーの効果的な保護と制御により、信頼性の高い性能、エネルギー効率、および長期的な節約が実現します。高度な制御システムを活用し、エネルギー使用量を定期的に監視することで、産業界は圧縮空気システムを最適化し、ダウンタイムを削減することができます。
その他のテクニカルガイドについては エアコンプレッサー知識ハブ.
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