空壓機系統合理配置

空壓機系統配置是否合理，涉及影響到：

1. 壓縮空氣品質是否符合法規規範或行業規範要求
2. 壓力供應的穩定程度（震盪否）
3. 備援系統設計調度的有效性
4. 設備妥善率與耗材的使用壽命
5. 空壓機系統空壓機, 乾燥機單機與系統整體能效的好壞

壓縮空氣品質規範

通常我們規劃空壓機系統時會依據法規或者行業需求規範或者是業者自己對於壓縮空氣品質影響良率(從投入到運輸送到使用者手上)制定的規範進行規劃; 共同的語言經常會使用ISO 8573-1的Class等級來溝通.

ISO 8573-1 壓縮空氣品質等級:2020年版

誠如先前所言, 許多行業並沒有明確的壓縮空氣品質規範; 但是在生醫製藥的無塵室中因為依據無塵室的等級對應要求, 壓縮空氣品質是有相當明確的定義的。依據FDA指引, 無菌生產製程的壓縮空氣品質必須對應必須高於或至少等於無塵室A, B, C, D四個等級環境空氣的品質要求。當然, 也會因為不同的應用需求而對於壓縮空氣品質要求有所不同, 例如: 一般儀控用壓縮空氣通常採用無油空壓機系統並以較高等級乾燥過濾系統處理成為CDA (Clean Dry Air), 製程用壓縮空氣則需要更高於儀控用壓縮空氣品質, 醫療用或呼吸用壓縮空氣則會有更高的壓縮空氣品質要求。

空壓機系統的穩定與節能考量

我們嘗試逐項舉例來說明影響空壓機系統供氣穩定與節能的情境有哪些, 這樣的例子可以被延伸在設計空壓機系統時可以在整個系統考慮的其他項目。

空壓機出口管之後安裝逆止閥：

每一台空壓機出口管後設計逆止閥，阻礙隔離了空氣壓縮機 ( 空壓機出口安裝設定的User Pressure Transmitter ) 與使用端系統壓力，容易造成壓縮機頻繁加卸載。

空壓機系統配置的合理程度 :

1.三套各自獨立的空壓機與乾燥過濾系統–

上圖是簡化的系統配置, 並不考慮壓縮空氣品質, 單純是討論空壓機房設備的合理配置所示意; 當過濾器濾芯壓差上升不一時，經過過濾設備後之出口壓力不均等，將造成空壓機無法及時針對使用端負載波動產生反應，或者造成耗能情形。另外，不同子系統設備之間無法彈性調度使用。當然, 較值得注意的是容易造成分流不均及負荷集中接近出口系統空氣桶附近的空壓機; 另外, 冷凍式乾燥機直接承接來自空壓機的壓縮空氣, 與我們建議空壓機出口先接入濕空氣桶以達到降溫除水的建議不同, 我們還是建議有濕桶降溫除水再進入乾燥機。

2.三套空壓機子系統離使用端遠近不一–

距離使用端最近的空壓機、冷乾機與過濾器因為管路壓損低，主要負載會集中於距離使用端最近的子系統，產生分流不均。

3. 未來服務工業建議的配置做法 (若採用集中式空壓機房設計)

任何一處產生的壓縮空氣從空壓機到使用端距離均一致，設備可以相互彈性調度、空壓機與系統融合可以即時反應使用端負載波動….。另外，空壓機可以依據負載工況設計大小配；但是乾燥機與過濾器規格最好都一樣，以避免大小不同的壓降問題而影響空氣流動的流暢性，影響了機器系統營運的最適化設計。

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