活塞式空壓機(適用於間歇使用;運轉機構如上動畫): o 優勢:價格低、維修簡單。 o 缺點:噪音大、震動大、含油量較高。
螺旋式空壓機(適用於長時間運行;半導體研發機構的大型實驗室可以考慮): o 優勢:噪音較往復式低很多但是教渦卷式高出不少、壓力穩定、壽命長。 o 缺點:價格較高,需定期保養且維護保養耗材成本較高。
無油渦旋式空壓機(適用於中小型精密設備;運轉機構如下動畫): o 優勢:體積小、無油、噪音低;在22kW以下為能效最高機種。 o 缺點:氣量相較於螺旋式較小,1~5小馬力非常適用於分散式配置應用,7.5~30馬力則適合應用於中央供氣應用。
輔助設備與管路規劃
過濾與乾燥設備: o 初級過濾器:去除固體顆粒及水分(5μm 過濾)。 o 精密過濾器:去除細微油霧及雜質(0.01μm 過濾)。 o 冷凍式乾燥機:將露點降至 3°C 左右。 o 吸附式乾燥機(如有低露點需求,如 -40°C)。
儲氣桶: o 減少壓力波動,提升系統穩定性。 o 容量建議為空壓機產氣量的 20-30%並且必須考慮其材質與表面處理要求。
管路材質選擇: o 不鏽鋼管:適用於高純度需求(如半導體、實驗室)。 o 鋁合金管:重量輕、安裝方便,適合一般應用。 o 銅管:適用於醫療氣體,但成本較高。
管路佈局: o 環狀設計:如果場所格局較大且總管長較常為了達到壓力均勻,減少壓降,環狀設計是最佳的設計配置;但是因為環狀設計成本較高,如果總管長並非很長 (須依據流速壓損計算),則必須謹慎設計管徑大小。 o 末端調壓閥或增壓機:調節不同設備所需壓力。為降低系統壓力節能,有時也會採用增壓機來提高局部用氣壓力,但是不建議使用耗氣量極大的增壓缸 (噪音與耗氣比較如下影片)。 o 排水系統:設置自動排水閥,避免積水影響設備。
增壓缸與增壓機運轉能源消耗(節能)比較
增壓缸與增壓機運轉噪音比較
安全與維護
安全措施: o 定期檢查壓力安全閥與壓力開關作動是否正常,避免超壓運行。 o 設置過載保護裝置,防止電機過熱。 o 空壓機房需具備良好通風,避免高溫影響效率;建議年平均溫度不要超過攝氏30℃並設計冷空氣流入與熱空氣排出的自然通風或強制進排風設計。
維護保養: o 依據空壓機原廠建議,定期更換進氣過濾器濾芯、機體軸承黃油及密封件。 o 每年檢測乾燥機與儲氣罐內部狀況,確保系統正常運行。 o 監測管路洩漏,降低能耗。