目前的空壓機系統配置方式合適嗎?

筆者拜訪許多牙體技術所與牙醫診所,發現牙體技術所隨著業務拓展的過程逐步建置而多採取分散式配置的方式 (請參考下圖);牙醫診所則因為診所診療空間有許多專門從事診所業務的室內設計師協助而採取集中式配置(請參考下下圖)。其實,在工業工廠的領域,實務上這樣的選擇也多有人選擇分散式或集中式;但是不論是台灣能源局委託工研院所做的研究建議, 或者是歐美國家CAGI機構的文件,多是建議採用集中式的配置方式 (依據不同場合有不同需求,不一定正確)。

分散式配置模式

集中式配置模式

我們在工廠的領域通常會依據廠區的大小、使用壓力需求差異大小以及壓縮空氣品質乾燥潔淨程度的不同,會提案分散式配置模式或者是提案集中式配置模式,讓客戶的應用達到生產力提升,營運彈性提高的最適化配置。

牙科行業適合集中式配置模式

牙科行業我們的建議是集中配置模式, 主要原因是:

  1. 牙科作業用氣場域規模通常較集中。
  2. 牙科作業區域的面積通常較小。
  3. 使用的總馬力數通常不會太大。
  4. 牙科機構所在地區寸土寸金,佔地面積必須盡量精簡。

集中式配置空壓機系統的控制策略

生產力公式

牙科行業採用分散式配置系統受限於可利用空間面積必須承受較大壓力,因此很容易會在設備附近或人員作業區附近的桌子底下、角落、樓梯間或陽台四處塞空壓機系統設備;造成空壓機系統的能效降低,壽命縮短或故障頻傳。因此如何節省空間又保有穩定供氣系統是需要被滿足的重點。

集中式配置的空壓機系統可以大幅降低分散式配置的空壓機閒置的比率,但是有效的選擇空壓機系統設備則是重點;選型的主要關鍵步驟在於:

區分基礎負載與變動負載用氣量

  1. 辨識所有耗氣設備整體的基礎負載與變動負載:基礎負載是指壓縮空氣持續需要的風量 ( L/min. ? ) 是多少? 變動以及尖峰用氣量的需求是多少?
  2. 辨識變動負載風量需求的高低峰變化及各種變化時間長短:評估瞬間尖峰用氣量及持續的時間長短,評估非尖峰變動用氣量及持續時間長短。
  3. 空壓機選型與台數選擇, 以及空氣桶容量大小選型:到底是選擇螺旋式、渦卷式或往復式空壓機? 台數的選擇? 是否需要選擇變頻式空壓機或多模組空壓機? 空氣桶容量必須選擇能夠吸收變動用氣的耗氣量,包括:尖峰用氣量與持續時間的用氣。

CAGI對空壓機群組配置選擇建議

上圖的控制策略示意是指,辨識變動用氣量與基礎用氣量之後,選擇三台空壓機:一台變頻式空壓機(通常是螺旋式空壓機), 兩台定頻空壓機。最左邊的情境:當用氣量低於一台空壓機的排氣量時,則只有一台變頻式空壓機在運轉,兩台定頻式空壓機則停機備用。中間的情境:指用氣量超過一台空壓機但是小於兩台空壓機合計的實際排氣量時,則空壓機系統啟動一台定頻空壓機,以及一台變頻式空壓機。最右邊的情境:指用氣量超過兩台空壓機但是小於一台空壓機合計的實際排氣量時,則空壓機系統啟動兩台定頻空壓機,以及一台變頻式空壓機。

岩田無油渦卷空壓機對應的解決方案

類變頻多模組設計

岩田無油渦卷式空壓機7.5hp (含) 以上機型為多模組設計,也就是一台空壓機內有至少兩個機體馬達模組以上;需要用氣的時候會依序每2~3秒啟動一個模組快速補氣,壓力達到後會依據現場用氣狀況決定停掉多少價模組。不用氣停機最省電, 所以多模組的省電效果(上圖紅色曲線) 優於 變頻式空壓機節電曲線 (藍色曲線)。

30hp 多模組無油渦卷式空壓機為例

因為多模組設計所以不需要備機

超小佔地空間

我們在牙科的實績經驗,經過這樣的評估、配置模式與控制策略;一些客戶降低整體空壓機台數節省極大空間,省下許多維修保養費用;實際也從13馬力降至5馬力,總馬力數降低30~50%是極有可能的。

實績案例(雙模組)

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發表者:牙科空壓機系統

日本岩田無油式空壓機百年工藝, 加上未來服務工業秉持誠心讓客戶安心輕鬆使用好的無油空壓機系統, 在牙醫醫院/牙醫診療中心/牙醫診所/牙體技術所, 醫療院所, 生技製藥, 高科技廠房, 高端無菌包材以, 食品飲料GMP廠以及研發實驗室各種應用因為Clean, Silent 以及 Durable而都有卓越績效! 本網站是針對無油式空壓機系統在牙科應用的情報提供與專業分享的網站!!

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