포지티브 디스플레이스먼트 컴프레서 종류 탐구: 기능과 적용 분야

일반적으로 포지티브 디스플레이스먼트 컴프레서는 베이스 부하 요건에 가장 적합하다고 알려져 있습니다. 어떻게 작동할까요? 포지티브 디스플레이스먼트 컴프레서는 하나 이상의 압축 챔버로 공기를 흡입합니다. 하나 이상의 움직이는 부품 변위로 각 챔버 부피가 감소하면서 압력이 상승합니다.

오늘은 포지티브 디스플레이스먼트 압축을 사용하는 다양한 컴프레서 종류를 살펴보겠습니다.

피스톤 컴프레서

피스톤 컴프레서는 가장 오래되고 흔한 산업용 컴프레서 타입입니다. 단동/복동, 오일 윤활/오일프리, 다양한 실린더 수와 구성으로 제공됩니다.

오일프리 피스톤 컴프레서는 PTFE나 탄소 피스톤 링을 사용합니다. 또는 래버린스 컴프레서처럼 피스톤과 실린더 벽을 프로파일링하기도 합니다. 대형기는 크로스헤드와 개전 핀 실, 크랭크케이스 오일이 압축실로 유입되지 않게 하는 환기 중간 부품을 갖춥니다. 소형기는 영구 밀봉 베어링이 있는 크랭크케이스를 가집니다.

로터리 스크류 컴프레서

1930년대 개발된 트윈 스크류 형태의 회전 변위 컴프레서는 수컷과 암컷 로터 두 주요 부품으로, 반대 방향으로 회전하며 하우징 사이 부피를 감소시킵니다. 각 스크류 엘리먼트는 길이, 스크류 피치, 토출 포트 형태에 의존하는 고정 내장 압력비를 가집니다. 최대 효율을 위해 내장 압력비를 필요 작업 압력에 맞춰야 합니다.

현대 오일프리 스크류 컴프레서는 비대칭 스크류 프로파일로 내부 누설을 줄이고 에너지 효율을 높입니다. 외부 기어로 역회전 로터 위치를 동기화합니다. 로터 간 접촉이 없어 압축실 내 윤활이 불필요하며 완전 오일프리 압축공기를 생산합니다.

액체 인젝션 스크류 컴프레서는 압축실과 베어링에 액체 윤활을 사용합니다. 액체가 움직이는 부품을 냉각/윤활해 압축 공기를 냉각하고 흡입 측 역누설을 줄입니다. 오늘날 윤활성과 밀봉성이 좋은 오일이 가장 흔히 쓰이며 물도 사용됩니다.

투스(치형) 컴프레서

투스 컴프레서는 압축실 내 반대 방향 회전하는 두 로터를 가집니다. 흡입, 압축, 토출 3단계로 압축합니다. 흡입 단계에서 로터가 흡입구를 막을 때까지 공기를 흡입합니다. 압축 단계에서 로터 회전으로 압축실이 작아지며 공기가 압축됩니다. 최종 단계에서 한 로터가 토출구를 막는 동안 흡입구가 열려 반대쪽 압축실로 새 공기를 흡입합니다.

스크롤 컴프레서

스크롤 컴프레서는 보통 오일프리 오비팅 변위 컴프레서 타입으로, 특정량의 공기를 지속적으로 감소하는 부피로 압축합니다. 컴프레서 엘리먼트는 하우징에 고정된 스테이터 스파이럴과 모터 구동 이심 오비팅 스파이럴로 구성됩니다. 두 스파이럴은 180° 위상 차로 장착되어 점차 변하는 부피의 공기 포켓을 형성해 래디얼 안정성을 제공합니다. 오비팅 스파이럴 이동 시 공기가 흡입되어 포켓에 포착되고 중심으로 이동하며 점차 압축됩니다.

베인 컴프레서

대부분 베인 컴프레서는 오일 윤활식이며 많은 압축공기 팽창 모터와 같은 원리로 작동합니다. 래디얼 이동식 블레이드 형 베인을 가진 로터가 스테이터 하우징에 편심 장착됩니다. 회전 시 원심력으로 베인이 스테이터 벽에 눌립니다. 로터와 스테이터 거리가 증가하며 공기 흡입, 포켓에 포착되어 회전하며 부피 감소, 베인이 토출 포트 통과 시 배출됩니다.

루츠 블로어

루츠 블로어는 내부 압축이 없는 밸브리스 변위 컴프레서입니다. 압축실이 토출구와 접촉하면 압력 측에서 하우징으로 압축공기가 역류합니다. 이후 회전 지속으로 압축실 부피가 더 감소하며 추가 압축이 일어납니다. 완전 역압 하에서 압축이 이루어져 효율이 낮고 소음이 큽니다. 루츠 블로어는 진공 펌프와 저압 공압 이송에 자주 쓰입니다.

필요에 맞는 포지티브 디스플레이스먼트 컴프레서 선정은 복잡할 수 있지만 아트라스콥코가 도와드립니다. 연락처 페이지로 문의하시면 전문가가 올바른 방향을 안내해 드립니다.