22kW以上のスクリューコンプレッサーとピストンコンプレッサーの選定比較

スクリューコンプレッサーは、定格圧力0.7～1.0MPa、出力22kW以上の空気圧縮システム市場において、ほぼ最大のシェアを占めている。この傾向の背景には、性能と信頼性の向上、メンテナンスの軽減、初期費用の低減などが挙げられる。

しかしながら、複動ピストンコンプレッサーは依然として最も効率的なコンプレッサーである。スクリューコンプレッサーのローター形状は、高効率域を狭める。したがって、より優れたローター形状、改良された加工、そして革新的な設計が、スクリューコンプレッサーの成功の鍵となる。

例えば、低速の直結式スクリューコンプレッサーは、吐出圧力0.7MPa、空気量0.13～0.14m³を実現でき、これは複動ピストンコンプレッサーの90～95%に相当します。エネルギー消費量が特に多い場合を除き、ほとんどのユーザーにとって、より効率的な複動ピストンコンプレッサーは初期投資（購入価格）が高いため、投資回収期間が長く、費用対効果が低い場合が多いです。

適切にメンテナンスされたスクリューコンプレッサーは、10年以上稼働することができます。同時に、故障診断および処理機能を備えた制御システムは、運転温度に基づいてオイル交換時期を示すことができ、コンプレッサーの信頼性と寿命を向上させます。

維持する

メンテナンスコストの面では、スクリューコンプレッサーはピストンコンプレッサーよりも優れています。複動式ピストンコンプレッサーは、スクリューコンプレッサーよりもメンテナンス間隔が短くなっています。ピストンコンプレッサーのバルブ、ピストンリング、その他の摩耗部品は定期的なメンテナンスが必要です。

スクリューコンプレッサーの主なメンテナンスは、オイル、オイルフィルター、オイルセパレーターの交換です。スクリューローターの空気側および点検側の機器の交換にはかなりの費用がかかる場合もありますが、通常は10年以上使用できます。

標準的なスクリューコンプレッサーには、マイクロプロセッサまたは電気制御に基づくコントローラが搭載されています。これらのコントローラにより、スクリューローターは常に100%の負荷を維持できます。コントローラの主な機能の一つは、空気流量を調整することで、全負荷、部分負荷、無負荷のいずれの条件下でも機械が最高の効率で運転できるようにすることです。

ねじ切り盤の制御装置の中には、運転状況の監視、停止警告、メンテナンスリマインダーなど、他にも多くの便利な制御機能を備えているものがあります。

適切に操作・保守された複動ピストンコンプレッサーを搭載したユニットは、運用面で有益です。このような機器は、定期的な修理とメンテナンスを行うことで、連携・分散配置が可能となり、効率的な圧縮空気システムを構築できます。

潤滑

潤滑条件の違いにより、ピストンコンプレッサーは潤滑式と非潤滑式の2種類に分けられます。潤滑式では、圧縮シリンダーとピストンリング間の摩擦を低減するために、圧縮シリンダー内に潤滑油が注入されます。通常、適切に潤滑されたピストンリングは数年間使用できますが、乾式タイプのコンプレッサーでは、先進的な材料を使用することでピストンリングの寿命を8000時間以上に延ばすことができます。

潤滑式ピストンエンジンと非潤滑式ピストンエンジンのコストは、検討に値する要素です。場合によっては、オイルフリーの圧縮空気またはガスが必要になります。非潤滑式ユニットの初期投資は10～15%高くなりますが、エネルギー消費量と効率にはほとんど差がありません。最大の違いは、2種類のユニットに必要なメンテナンスにあります。コスト面では、非潤滑式ユニットのメンテナンスコストは、潤滑式ユニットの4倍以上になります。

ピストンコンプレッサーの不均衡な力と重量は、設置コストに影響を与える主な要因です。通常、ピストンユニットには頑丈なベースと厚い基礎が必要です。もちろん、コンプレッサーメーカーはベース構築に必要な関連データを提供します。

ピストン式コンプレッサーは、初期投資費用や設置費用がスクリュー式コンプレッサーよりも高額ですが、適切なメンテナンスを行えば、その寿命はスクリュー式コンプレッサーの2～5倍にもなります。

ピストンコンプレッサーは、数十年にわたり信頼性の高い重機として広く利用されてきました。技術の進歩に伴い、高品質な空気を供給しながら、ピストンコンプレッサーのメンテナンスコストは大幅に削減されています。公称圧力が0.7～1.0MPaのユニットにおいては、圧縮空気であれ他のガスであれ、ピストンコンプレッサーは依然として最適な選択肢です。