컴프레서 대수 최적화로 운영 비용 절감

우리는 항상 다듬기를 제거하거나 줄이는 맥락에서 생각합니다. 머리를 다듬거나 여름을 위해 몸매를 다듬거나, 최종 목표는 항상 시작점보다 적은 것입니다. 그래서 때로는 압축 공기 시스템에 기계를 추가함으로써 총 운영 비용을 줄이는 것이 직관에 반하는 것처럼 보일 수 있습니다.

트림 컴프레서란 무엇인가요?

최적 용량 이상으로 컴프레서를 작동하면 과도한 전력을 소비하고 기계를 과부하시켜 과열, 조기 기계 마모, 유지보수 필요성 증가로 이어집니다. 유지보수, 전기 요금, 부품 교체, 잠재적 다운타임은 운영자에게 극도로 비용이 많이 들 수 있습니다. 트림 컴프레서가 그 문제를 해결합니다. 트림 컴프레서는 부분 부하에서 가장 효율적으로 작동하는 보조 컴프레서입니다. 다른 교대 시간 동안 압축 공기 수요가 증가할 때 추가 작업량을 떠맡아 메인 컴프레서가 베이스 로드된 상태(완전 용량과 압력으로 작동)를 유지하도록 합니다. 이는 공기 수요가 증가할 때 메인 컴프레서가 과부하되지 않도록 보장합니다.

트림 제어 방법

트림 제어에는 여러 방법이 있습니다. 각 플랜트나 시설은 플랜트의 컴프레서 유형과 제어 시스템에 따라 트림 필요를 결정해야 합니다. 가장 일반적인 몇 가지 방법은 아래에 나열되어 있습니다:

• 시동/정지(Start/Stop): 가장 단순한 제어 형태로, 압력 스위치를 사용하여 시스템 압력을 감지합니다. 미리 정해진 압력 임계값 또는 상한에 도달하면 메인 모터에 신호가 전송되어 트림 컴프레서를 시동하거나 정지시킵니다. 운영자는 압력 스위치를 조정하여 상한 설정을 결정하고 하한을 고정 압력이나 최고/최저 압력 차이로 설정할 수 있습니다. 이 제어 방식은 빈번한 시동/정지를 피하기 위해 에어 리시버가 필요하며 일반적으로 30hp 이하 컴프레서에 사용됩니다.

• 로드/언로드(Load/Unload): 시동/정지 제어와 달리 로드/언로드 제어는 압력 범위 내에서 작동하지 않습니다. 대신 밸브 언로더가 흡입 밸브를 열어 공기를 흡입하고 압축 없이 배출시킵니다. 이로 인해 로드/언로드 제어는 클리어런스 포켓이 추가되지 않는 한 0% 또는 100%에서만 작동할 수 있습니다. 클리어런스 포켓은 임시로 열릴 수 있는 보조 부피로 5단계 제어(0, 25, 50, 75, 100% 용량)를 생성합니다.

• 흡입 밸브 변조(Inlet Valve Modulation - IVM): IVM은 조절 밸브가 특정 범위에서 토출 압력을 감지할 때 작동합니다. 토출 압력이 이 지점의 10psi 이내(일부 최신 모델은 3psi 이내)에 도달하면 비례 압력이 흡입 밸브로 전송되어 변조하거나 조정하여 압력 강하와 압축 비율을 증가시킵니다. 이 제어 유형은 윤활유 주입식 로터리 에어 컴프레서에서만 사용할 수 있으며 일반적으로 정격 용량의 40%~100% 범위에서 작동하는 것으로 제한됩니다.

• VDC(Variable Displacement Control): 로터의 변위를 변화시켜 수요에 맞게 조정합니다. 초기 로터 조정 후 흡입 밸브 변조와 로드/언로드 제어가 VDC를 동반합니다. VDC에는 슬라이드 밸브, 스파이럴 밸브, 턴 밸브 3가지 유형이 있습니다. 윤활유 주입식 로터리 에어 컴프레서는 스텝 제어 밸브나 팝펫 밸브 형태의 VDC도 사용할 수 있으며, 둘 다 용량의 개별 백분율 단계를 사용합니다.

• VSC(Variable Speed Control): VSD 컴프레서의 원리입니다. 이 공정에서 가변 속도는 가변 주파수 AC 드라이브나 스위치드 릴럭턴스 DC 드라이브로 달성할 수 있습니다. 이 시스템에서 공기 엔드 변위는 로터 속도에 정비례하지만, 공기 엔드 효율은 수컷 로터 팁 속도에 의존합니다. 대부분의 VSD는 이상적인 수컷 로터 팁 속도 이상에서 작동합니다. 이로 인해 VSD 컴프레서는 중간에서 낮은 용량 범위에서 장시간 작동할 때 가장 큰 에너지 절감을 달성하므로 트림 용도에 가장 적합합니다.

VSD 이점

트림 용도로 VSD 컴프레서를 구매하는 초기 비용은 다른 유형의 컴프레서에 비해 높습니다. 하지만 트림 용도에 적절하게 적용되면 VSD는 기계 수명 동안 더 많은 비용을 절약합니다. VSD 컴프레서가 부분 부하에서 작동할 때 흡입 밸브 변조나 로드/언로드가 있는 컴프레서보다 훨씬 더 에너지 효율적입니다. 이들은 일반적으로 90% 능력 이하에서 효율을 잃기 때문입니다.

80% 용량 이상에서 작동할 때 VSD 컴프레서는 상당한 에너지 절감을 제공하지 않으며, 100% 용량에 접근하면 표준 고정 속도 컴프레서보다 운영 비용이 더 많이 들 수 있습니다. 이 때문에 VSD 컴프레서는 트림 용도에 이상적입니다. VSD 트림 컴프레서의 이점은 전기 요금이 높은 지역에서 더욱 중요합니다. VSD 컴프레서를 구매하기 전에 해당 지역의 지역 전기 유틸리티에서 리베이트를 제공하는지 확인하세요. 이는 비용을 추가로 줄이고 절감 효과를 증폭시킬 수 있습니다.

공기 컴프레서 비용을 낮추려면 기계를 추가하거나 교체해야 할 수 있습니다. 트림 컴프레서를 사용하면 메인 컴프레서를 과도한 기기 마모, 단축된 기계 수명, 과도한 전력 소비로부터 보호할 수 있습니다. Atlas Copco가 개척한 VSD 컴프레서는 기계 수명 동안 상당한 절감 효과를 제공합니다. 오늘 Atlas Copco 담당자에게 문의하여 귀하의 애플리케이션에 가장 적합한 VSD 컴프레서를 찾으세요.