아트라스콥코, 고속 터보 블로워 신뢰성 탐구 – 1부

Ask Atlas Copco는 다양한 압축기, 진공, 블로워 기술, 공정, 모범 사례에 대한 일반적인 질문에 답하는 코너입니다. 오늘 답변은 블로워 및 저압 압축기 지역 매니저 폴 피터슨이 제공합니다.

고속 터보 블로워(HSTB)는 지난 10년간 폐수 산업에서 뜨거운 주제였습니다. 일부 플랜트는 잘 운영되지만 다른 곳은 그렇지 않아 "터보 블로워가 신뢰할 수 있나?"라는 질문이 나옵니다. 답은 블로워 설계, 플랜트 환경 조건, 운전 조건에 달려 있습니다.

오늘은 블로워 설계 영향, 특히 베어링 유형, 모터 냉각 방식, 블로오프 밸브 유형을 살펴보겠습니다.

베어링 유형

블로워에 사용되는 두 가지 주요 비접촉 베어링: 공기 포일과 자기 베어링. 공기 포일 베어링은 설계가 상대적으로 단순하고 자본 비용이 낮습니다. 베어링 컨트롤러와 복잡한 센서가 필요 없지만, 과부하 시 서지가 블로워 내 연쇄 고장을 일으킬 수 있습니다.

최근 몇 년간 자기 베어링 HSTB가 점점 인기를 얻고 있습니다. 공기 포일 베어링보다 설계가 약간 더 복잡하지만, 자기 베어링은 임펠러 클리어런스를 엄격히 제어하고 초크(choke)와 서지에 동적 대응해 거의 모든 상황에서 블로워와 모터를 보호합니다.

모터 냉각

모터 냉각 방식도 터보 블로워 신뢰성에 영향을 줍니다. 공기 냉각 모터는 미립자, 부식성 가스, 녹 등 이물질 유입에 취약해 모터 손상을 줄 수 있습니다. 제대로 유지보수되지 않으면 공기 냉각 모터 부품(권선, 베어링 등)이 과열될 수 있습니다.

수냉 모터는 모터 재킷 주변으로 냉각수를 순환시켜 열을 낮춥니다. 최적 시스템에서는 여러 센서가 조건을 모니터링하고 온도를 세심하게 유지해 고효율과 신뢰성을 보장합니다.

블로오프(안전) 밸브

블로워 설계에서 전체 신뢰성에 영향을 줄 수 있는 마지막 요소는 블로오프 또는 안전 밸브입니다. 속동 블로오프 밸브(FABOV)는 일반적으로 공기 포일 베어링 고속 터보 블로워 패키지에 사용됩니다. FABOV에도 한계가 있습니다 — 샤프트가 공기 포일 베어링과 접촉하면 부품이 융착돼 치명적 고장을 일으킬 수 있습니다. 문제를 방지하려면 이 블로오프 밸브가, 글쎄요, 빨라야 합니다. 고장을 피하려면 밀리초 단위로 완전히 열려야 합니다.

조절식 블로오프 밸브는 일부 자기 베어링 HSTB 설계에 사용됩니다. 블로워 컨트롤러가 서지 조건을 감지하면 드라이브를 가속하고 조절식 블로오프 밸브를 약간 여는 신호가 전송됩니다. 자기 베어링 컨트롤러가 샤프트 위치를 모니터링하고 제어하므로 FABOV가 필요하지 않습니다.

2부에서는 환경 조건과 운전 조건이 터보 블로워 신뢰성에 어떻게 영향을 미치는지 살펴보고, 블로워가 애플리케이션을 계속 지원하도록 보장하는 몇 가지 방법을 결정하겠습니다. 다음 편에서 전체 이야기를 확인하세요. 주간 뉴스레터 구독도 잊지 마세요!