コンプレッサー、ファン、ブロワー – 基本的な理解

コンプレッサー、ファン、ブロワーはさまざまな業界で広く使用されています。これらのデバイスは複雑なプロセスに非常に適しており、一部の特定のアプリケーションには不可欠になっています。それらは次のように簡単に定義されています。

• コンプレッサー:コンプレッサーは、高圧を生成して気体または液体の体積を減らす機械です。コンプレッサーは、通常は気体である物質を単に圧縮しているとも言えます。
• ファン:ファンは、流体または空気を移動させるために使用される機械です。電気を介してモーターを介して作動し、シャフトに取り付けられたブレードを回転させます。
• ブロワー:ブロワーは空気を適度な圧力で送り出す機械です。または単に、ブロワーは空気/ガスを吹き込むために使用されます。

上記の 3 つのデバイスの基本的な違いは、空気/ガスを移動または伝達し、システム圧力を誘発する方法です。コンプレッサー、ファン、ブロワーは、ASME (米国機械学会) によって、吸入圧力に対する吐出圧力の比率として定義されています。ファンの特定の比率は最大 1.11、ブロワーの比率は 1.11 ～ 1.20、コンプレッサーの比率は 1.20 を超えます。

コンプレッサーの種類

コンプレッサーの種類は主に 2 つに分類できます。ポジティブディスプレイスメントとダイナミック

容積式コンプレッサーにも 2 つのタイプがあります。回転式と往復式

• ロータリーコンプレッサーの種類には、ローブ、スクリュー、液封、スクロール、ベーンがあります。
• レシプロコンプレッサーにはダイヤフラム式、複動式、単動式があります。

ダイナミックコンプレッサーは遠心式と軸式に分類できます。

これらを詳しく理解しましょう。

容積式コンプレッサーチャンバー内に大量の空気を導入し、その後チャンバーの容積を減らして空気を圧縮するシステムを使用します。名前が示すように、コンポーネントが変位してチャンバーの容積が減少し、それによって空気/ガスが圧縮されます。一方、あるところでは、ダイナミックコンプレッサー、流体の速度が変化し、その結果運動エネルギーが発生し、圧力が発生します。

レシプロコンプレッサーは、空気の吐出圧力が高く、取り扱う空気量が少なく、コンプレッサーの回転数が遅いピストンを使用します。中高圧比およびガス量に適しています。一方、ロータリーコンプレッサーは、低圧および中圧および大容量に適しています。これらのコンプレッサーにはピストンとクランクシャフトがありません。代わりに、これらのコンプレッサーにはスクリュー、ベーン、スクロールなどが備えられているため、搭載されているコンポーネントに基づいてさらに分類できます。

ロータリーコンプレッサーの種類

• スクロール: この装置では、2 つのスパイラルまたはスクロールを使用して空気を圧縮します。 1 つのスクロールは固定されて動かず、もう 1 つのスクロールは円を描くように動きます。 空気はその要素のらせん状の経路内に閉じ込められ、らせんの途中で圧縮されます。これらは多くの場合オイルフリー設計であり、メンテナンスの必要性が低くなります。
• ベーン: これはインペラ内で出入りするベーンで構成され、この掃引運動により圧縮が発生します。これにより、蒸気が小容積の部分に押し込まれ、高圧高温の蒸気に変化します。
• ローブ: これは、密閉されたケーシング内で回転する 2 つのローブで構成されます。これらのローブは互いに 90 度ずれています。ローターが回転すると、空気がシリンダーケーシングの入口側に引き込まれ、システム圧力に抗して出口側から力で押し出されます。圧縮空気はその後、供給ラインに供給されます。
• スクリュー: これには、スクリューとコンプレッサーのケーシングの間に空気を閉じ込める 2 つの噛み合うスクリューが装備されており、その結果、空気が絞られ、送出バルブから高圧で送出されます。スクリューコンプレッサーは、低空気圧要件に適しており、効率的です。往復コンプレッサーと比較して、このタイプのコンプレッサーでは圧縮空気が連続的に供給され、動作音が静かです。
• スクロール: スクロールタイプのコンプレッサーは、原動機によってスクロールが駆動されます。スクロールの外縁は空気を捕捉し、回転すると空気は外側から内側に移動し、面積の減少により圧縮されます。圧縮空気はスクロールの中央空間を通って配送エアラインに配送されます。
• 液封: これはインペラ内で出入りする羽根で構成されており、この掃引運動により圧縮が発生します。これにより、蒸気が小容積の部分に押し込まれ、高圧高温の蒸気に変化します。
• このタイプの圧縮機では、ベーンが円筒形のケーシング内に組み込まれています。モーターが回転するとガスが圧縮されます。次に、ほとんどが水である液体が装置に供給され、遠心加速によってベーンを通る液体リングが形成され、それが次に圧縮室を形成します。粉塵や液体を含むあらゆる気体や蒸気を圧縮できます。

• レシプロコンプレッサー

• 単動式コンプレッサー:空気に対して一方向にのみ作動するピストンを備えています。空気はピストンの上部でのみ圧縮されます。
• 複動式コンプレッサー:ピストンの両側に 2 組の吸入/吸入および吐出バルブがあります。ピストンの両側は空気の圧縮に利用されます。

• ダイナミックコンプレッサー

  容積式コンプレッサーとダイナミック コンプレッサーの主な違いは、容積式コンプレッサーは定流量で動作するのに対し、遠心式や軸流式コンプレッサーなどのダイナミック コンプレッサーは一定の圧力で動作し、その性能が入口温度の変化などの外部条件の影響を受けることです。軸流コンプレッサーの場合、ガスまたは流体は回転軸と平行に、または軸方向に流れます。ガスを連続的に加圧できる回転式コンプレッサーです。軸流圧縮機のブレードは互いに比較的近くにあります。遠心圧縮機では、流体はインペラの中心から入り、ガイドブレードによって周囲を通って外側に移動し、それによって速度が低下し、圧力が増加します。ターボコンプレッサーとも呼ばれます。これらは効率的で信頼性の高いコンプレッサーです。ただし、圧縮比はアキシャルコンプレッサーよりも低くなります。また、API (米国石油協会) 617 規格に準拠している場合、遠心圧縮機の信頼性が高くなります。

  ファンの種類

  ファンの設計に応じて、主なタイプは次のとおりです。

• 遠心ファン：
• このタイプのファンでは、空気の流れの方向が変わります。それらは、傾斜、放射状、前方湾曲、後方湾曲などにすることができます。これらの種類のファンは、高温および高圧での低および中程度のブレード先端速度に適しています。これらは、高度に汚染された気流に効果的に使用できます。
• 軸流ファン:このタイプのファンでは、空気の流れの方向は変わりません。それらは、Vanaxis、Tubeaxis、および Propeller です。遠心ファンよりも低い圧力を生成します。プロペラ型ファンは、低圧力で高流量を実現できます。チューブ軸流ファンは、低/中圧および高流量能力を備えています。ベーンアキシャル ファンには入口または出口のガイド ベーンがあり、高圧および中流量の能力を発揮します。
• したがって、コンプレッサー、ファン、ブロワーは、本質的に単純であっても複雑であっても、さまざまな用途で自治体、製造業、石油・ガス、鉱業、農業産業を幅広くカバーしています。プロセスで必要な空気流量と必要な出口圧力が、それを決定する重要な要素です。ファンの種類とサイズの選択。ファンの筐体とダクトの設計によっても、ファンがどれだけ効率的に動作できるかが決まります。
  

  ブロワー

  ブロワーは、装備された羽根車を通過するときに空気またはガスの速度を高める装置または装置です。それらは主に、排気、吸引、冷却、換気、搬送などに必要な空気/ガスの流れに使用されます。ブロワーは、業界では一般に遠心ファンとしても知られています。ブロワーでは、入口圧力は低く、出口では圧力が高くなります。ブレードの運動エネルギーにより、出口の空気の圧力が増加します。ブロワーは主に、圧力がファンより高く、コンプレッサーより低い中程度の圧力要件の産業で使用されます。

  ブロワーの種類:ブロワーは、遠心式ブロワーと容積式ブロワーに分類することもできます。ファンと同様に、ブロワーにも、後方に湾曲したブレード、前方に湾曲したブレード、放射状のブレードなど、さまざまなデザインのブレードが使用されます。それらは主に電気モーターによって駆動されます。これらは単段ユニットまたは多段ユニットにすることができ、高速インペラを使用して空気またはその他のガスの速度を高めます。

  容積式ブロワーは PDP ポンプに似ており、流体を圧縮して圧力を高めます。この種類のブロワーは、プロセスで高圧が必要な場合、遠心ブロワーよりも好まれます。

  コンプレッサー、ファン、ブロワーの用途

  コンプレッサー、ファン、ブロワーは、主にガス圧縮、水処理曝気、換気、マテリアルハンドリング、空気乾燥などのプロセスに使用されます。圧縮空気アプリケーションは、航空宇宙、自動車、化学製造、エレクトロニクス、食品などのさまざまな分野で広く使用されています。飲料、一般製造、ガラス製造、病院/医療、鉱業、医薬品、プラスチック、発電、木製品など。

  エアコンプレッサーの主な利点には、水処理業界での使用が含まれます。廃水処理は、有機廃棄物だけでなく数百万ものバクテリアを分解する必要がある複雑なプロセスです。

  産業用ファンは、化学、医療、自動車、産業などのさまざまな用途でも使用されています。農業用、採掘、食品加工業、建設業など、それぞれのプロセスで産業用ファンを活用できます。これらは主に多くの冷却および乾燥用途に使用されます。

  遠心ブロワーは、粉塵制御、燃焼用空気の供給、冷却、乾燥システム、空気搬送システムを備えた流動床エアレーターなどの用途に日常的に使用されます。容積式ブロワーは、空気搬送や下水曝気、フィルターのフラッシング、ガスの昇圧や、石油化学産業におけるあらゆる種類のガスの移動に使用されます。

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