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ダイナミックコンプレッサの調整

Compressed Air Wiki Compressor Regulation Compressor Regulation and Control Compressors

多くの場合、各用途では圧縮空気システム内の圧力が一定でなければなりません。これは、コンプレッサセンタからの圧縮空気フローが調整されていなければならないことになります。この記事では、ダイナミックコンプレッサでのフローの調整について説明します。

ダイナミックコンプレッサの調整方法

入口調整

  • 入口のスロットル調整:
    ダイナミックコンプレッサでは、入口をスロットル調整してコンプレッサの能力を連続的に下げることができます。最低フローは、圧力比がポンプの限度に達して、コンプレッサが不安定(サージ)になる時点で決まります。調整範囲はコンプレッサの設計(段数やインペラの設計)によって決まりますが、逆圧、吸入温度、クーラント温度も大きな外部要因です。多くの場合、最低フローには最高フローの60%から85%までのばらつきがあります。
  • インレットガイドベーン:
    フローをスロットル調整すると同時に、吸気口に放射状のブレードとして配列されたベーンにより、引き込まれたガスが回転します。この方式の効果はスロットル調整と同じですが、調整範囲が広く、エネルギー使用性も向上しています。設計フローの50~70%までの調整が通常の値です。ベーンを逆方向にある程度回転させることにより、コンプレッサの容量と圧力を若干高めることもできます。しかしこの結果、性能がある程度低下する場合があります。
  • 出口調整

  • 可変出口ガイドベーン(ディフューザ):
    調整範囲をさらに向上させるために、コンプレッサ段のディフューザ内フローも制御することができます。圧力を保ったままで30%まで調整することが一般的です。複雑になりコストが増加することにより、使用できるのは1段コンプレッサに限られます。
  • 圧力解放:
    ダイナミックコンプレッサの元々の調整方法は、プレッシャーリリーフバルブまたはブローオフバルブを使用して、余分な圧縮空気を大気中に放出することでした。原理的に、この方法は容積式コンプレッサの圧力解放と同じ働きをします。
  • 負荷-無負荷-停止の原理

    負荷-無負荷-停止
    先に述べた調整方法を組み合わせてコンプレッサユニットを制御することができます。一般的に2つのモードが使用されています。

    調節:余分なフローは大気中(または入口)に放出されますが、エネルギー消費量は変わりません。
    自動デュアル:ユニットのフローターンダウンは、入口弁またはターンダウン限度未満のフローの場合、出口ガイドベーンのターンダウンに制限されます。調整システムは、コンプレッサの出口が大気に向かって開くと同時に入口バルブを完全に閉じます(容積式コンプレッサと比較してください)。

    オフロードの電力はやはり比較的高く、インペラの設計によっては全負荷時の電力の20%となります。
    速度調整
    速度調整には、インレットガイドベーンを使用した場合と類似した効果があります。圧力は一定のまま、コンプレッサのターンダウン範囲内でフローを変化させることができます。高電力では、必要な駆動設備のコストが高いため、速度が可変であることの利点はあまりありません。

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