산업용 에어 컴프레서: 유형, 이점 및 효율 팁

압축 공기는 산업 부문의 필수적인 에너지원입니다. 공압 공구에 동력을 공급하고 주요 장비를 자동화하는 데 자주 사용됩니다.
미국 에너지부에 따르면, 산업 시설에서 소비되는 전기의 약 10%가 압축 공기 생성에 사용됩니다. 일부 플랜트에서는 압축 공기 생성이 총 전력 사용량의 최소 30%를 차지할 수 있습니다.
많은 산업 시설에 압축 공기의 신뢰할 수 있는 공급을 유지하는 것은 필수적입니다. 하지만 압축 공기는 채굴, 건설, 석유 및 가스, 농업, 운송, 레크리에이션을 포함한 비제조 부문에서도 중요한 역할을 합니다.
에어 컴프레서는 대기압 공기를 가압하여 더 조밀한 공기를 생성합니다. 이 공기는 향후 에너지원으로 사용하기 위해 탱크에 저장될 수 있습니다.
산업용 에어 컴프레서 선택 시 고려 요소
산업용 에어 컴프레서는 다양한 크기, 설계, 모터 유형으로 제공됩니다. 기능, 전력, 생산하는 공기 흐름 및 압력량 측면에서도 다를 수 있습니다.
비즈니스는 자신의 필요를 충족하고 원하는 결과를 생성하면서 에너지 비용을 관리 가능한 수준으로 유지하는 에어 컴프레서를 선택하는 방법을 알아야 합니다. 잘못된 압축 공기 시스템에 투자하면 운영을 망칠 수 있습니다. 예를 들어, 충분한 전력이 없는 컴프레서는 시스템 고장과 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 마찬가지로, 필요한 것보다 더 많은 전력을 가진 컴프레서는 에너지 지출을 증가시킬 수 있습니다.
비즈니스 필요에 맞는 올바른 에어 컴프레서를 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 요소는 다음과 같습니다:
재질 – 에어 컴프레서는 다양한 재질로 제작됩니다. 강철과 주철로 만든 것들이 다른 유형보다 더 오래 지속되는 경우가 많습니다. 마모, 부식, 일상적인 마모를 견딜 수 있는 재질을 선택하십시오. 컴프레서가 더 오래 지속될수록 유지보수 비용은 더 낮아질 것입니다.
구동 시스템 유형 – 디젤 구동 또는 전기 모터 중에서 선택할 수 있습니다. 전기 모터는 유지보수가 적게 필요하지만 지속적인 전력 공급원이 필요합니다. 다양한 작업 현장에서 작업하는 경우 최선의 선택이 아닐 수 있습니다.
일부 에어 컴프레서 모델은 가변 주파수 드라이브(VFD)를 갖추고 있습니다. 이 유형의 드라이브는 응용 분야의 공기 흐름 수요에 따라 방출할 에너지 양을 조정합니다. VFD는 전압과 모터 입력 주파수를 변경하여 에너지 소비와 운영 비용을 줄입니다.
탱크 크기 – 저장 탱크는 에어 리시버로도 알려져 있으며, 장비나 배관 시스템에 들어가기 전에 압축 공기를 저장하는 데 사용됩니다. 더 큰 탱크는 즉시 사용하기 위해 더 많은 가압 공기를 저장할 수 있습니다. 더 작은 탱크는 동일한 출력을 달성하기 위해 컴프레서가 더 열심히 작동하도록 요구합니다.
듀티 사이클 – 듀티 사이클은 컴프레서가 다시 작동하기 전에 쉬어야 하는 시간 대비 기능할 수 있는 시간의 양을 나타냅니다. 항상 최대 전력이 필요하다면 100% 듀티 사이클을 가진 컴프레서를 원할 것입니다.
냉각 시스템 – 냉각 시스템은 공기, 물 또는 기름을 사용하여 컴프레서의 내부 부품을 냉각하고 과열을 방지합니다. 밀폐형 또는 개방형일 수 있으며 축류 또는 원심 냉각 팬을 사용합니다. 일부 에어 컴프레서는 애프터쿨러나 에어 드라이어를 갖추어 수분을 제거하고 압축 공기를 안전하고 위생적으로 유지할 수도 있습니다.
산업용 에어 컴프레서 유형

포지티브 디스플레이스먼트 에어 컴프레서
포지티브 디스플레이스먼트 컴프레서는 대기압 공기를 하나 이상의 챔버로 흡입합니다. 챔버의 부피가 설계된 내장 압력 비율이 달성될 때까지 감소하여 공기를 압축합니다. 그런 다음 밸브가 열려 공기를 아웃렛 시스템으로 방출합니다.
아웃렛 압력에 관계없이 포지티브 디스플레이스먼트 컴프레서는 일정한 유량으로 작동합니다. 가장 일반적인 두 가지 포지티브 디스플레이스먼트 에어 컴프레서 유형은 로터리 스크류 컴프레서와 왕복동 에어 컴프레서입니다.
로터리 스크류 컴프레서
이름에서 알 수 있듯이, 이 유형의 컴프레서는 회전 운동을 사용하여 공기를 압축합니다. 로터가 동시에 회전할 때 공기를 사이에 가두는 수컷과 암컷 로터 세트를 특징으로 합니다.
로터리 스크류 컴프레서는 두 로터가 맞물릴 때 생성되는 빈 공간으로 공기와 기름을 흡입합니다. 로터가 에어엔드를 통과하면 회전 내내 캐비티 크기가 감소하여 공기를 압축합니다. 로터리 스크류 컴프레서는 현재 약 25~300마력 플랜트 에어 컴프레서의 업계 표준입니다.
왕복동 에어 컴프레서
왕복동 컴프레서는 피스톤의 지속적인 운동을 사용하여 공기를 챔버로 흡입하여 압축합니다. 공기는 배출 밸브를 통해 방출되어 탱크에 저장됩니다.
왕복동 피스톤 컴프레서는 최대 1000마력까지 제공할 수 있으며 단일 또는 이중 챔버 설계로 제공됩니다. 이는 공기가 피스톤의 한 쪽 또는 양쪽에서 압축될 수 있음을 의미합니다. 이러한 유형의 컴프레서는 공랭식 또는 수냉식입니다.
2단계 에어 컴프레서
이중 단계 컴프레서에서 공기는 두 번 가압됩니다. 압축 공기를 직접 저장 탱크로 보내는 대신, 공기는 두 번째 스트로크를 위해 피스톤으로 전달됩니다. 결과적인 이중 가압 공기는 냉각되어 향후 사용을 위해 리시버 탱크에 저장됩니다.
이 유형의 컴프레서는 공기를 포착하기 위한 이중 메커니즘과 압축 출력을 저장하기 위한 두 개의 실린더를 사용합니다.
원심식 에어 컴프레서
원심식 에어 컴프레서는 일정한 압력에서 작동하는 터보 또는 동적 컴프레서 유형입니다. 레이디얼 설계를 특징으로 하며, 변화하는 흡입 온도를 포함한 외부 요인에 의해 성능이 영향을 받습니다.
공기 흐름에 운동 에너지를 전달하기 위해, 원심식 컴프레서는 회전 요소를 사용하여 공기의 속도를 높입니다. 운동 에너지는 압력 형태의 위치 에너지로 변환됩니다.
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