압축 공기란 무엇인가요?
지구를 둘러싸고 있는 공기의 바다, 즉 대기는 우리 주변의 모든 것에 압력을 가합니다. 대기 기압은 고도와 온도에 따라 달라집니다. 대기 상태의 공기를 일반적으로 "자유 공기"라고 합니다.
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압축 공기는 정확히 보이지 않는 유틸리티로 알려져 있습니다. 가스, 수도, 전기와 달리 압축 공기는 외부에서 공급되지 않으며 계량기를 통해 사용자에게 요금이 부과됩니다. 압축 공기는 구매할 수 없고 직접 생산해야 합니다. 압축 공기가 주요 비즈니스가 아님에도 불구하고 이 중요한 유틸리티를 최대한 효과적이고 효율적으로 생산하는 것이 과제입니다.
압축 공기는 특별한 주의가 필요합니다. 압축 공기는 적절하게 적용하면 생산량을 증가시키는 노동력 절감 유틸리티입니다. 산업에서 전체 전기의 약 10%가 컴프레서를 구동하는 데 사용되며, 유틸리티 요금이 계속 상승하고 유지보수 인력이 감소하는 추세에 따라 효율적이고 안정적인 에어 컴프레서를 선택하는 것이 무엇보다 중요합니다.
압축 공기는 더 작은 부피로 강제 압축되어 대기압보다 높은 압력에 있는 자유 공기입니다.
압축 공기는 압력과 부피로 표현됩니다.
압력은 평방미터당 1뉴턴(N/m2)에 해당하는 파스칼(Pa) 또는 킬로파스칼(kPa) 단위로 측정되며 1 kPa = 1000 Pa입니다.
대부분의 산업용 공기 응용 분야에는 7~12bar의 압력 수준이 필요합니다.
컴프레서가 생산할 수 있는 단위 시간당 압축 공기의 부피 또는 양은 초당 공기 입방미터(m3/s) 단위로 측정됩니다.
에어 컴프레서의 용량은 절대 압력으로 많은 양의 공기를 공급할 수 있는 능력입니다.
컴프레서 성능 비교
컴프레서 성능을 비교할 때는 공기 부피가 비슷한 용어로 표현되어 있는지 확인하세요.
컴프레서가 공급하는 공기의 양은 흡입 공기의 실제 온도와 압력에 따라 달라집니다.
컴프레서의 공기 공급량을 비교할 때는 흡입 공기의 온도와 압력을 알아야 합니다.
실제 풍량(ACFM) 또는 흡입구 풍량(ICFM) - 흡입 공기의 실제 온도 및 압력 조건에서 측정된 공기 공급량입니다. 압력 및 온도 판독값은 일반적으로 흡입 공기 필터 바로 바깥에서 측정합니다.
표준 CFM(SCFM) - 표준 조건에서의 공기 공급. 압축 공기 산업에서는 일반적으로 14.7 PSIA 및 68°F의 조건이 적용됩니다.
경험 법칙 - 압력이 증가하면 부피가 감소하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
왜 압축 공기인가?
압축 공기는 에너지가 저장되어 있다가 방출될 때 작동합니다. 여러 형태의 압축 공기에 대해 잘 알고 계실 겁니다.
노동력 절감 유틸리티인 압축 공기
압축 공기 및 공구 자체의 비용은 일반적으로 압축 공기 사용으로 실현되는 절감 및 생산성 향상에 비해 미미한 수준입니다.
인건비가 가장 큰 비용 요소이므로 용량이 초과된 압축기는 생산성 손실이 발생하는 부적절한 크기의 압축기보다 훨씬 비용이 적게 듭니다.
유틸리티로서의 압축 공기는 다른 에너지원에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.
압축 공기 동력 대 전기 동력
- 에어 공구가 더 시원하게 작동
- 에어 공구는 중량 대비 출력이 더 높습니다
- 충격 위험이 없는 에어 공구
- 에어 공구는 부품 수가 적고 유지보수가 덜 필요합니다
압축 공기 동력 대 유압식
- 에어 시스템은 일반적으로 부품 수가 적습니다
- 에어 시스템은 일반적으로 비용이 적게 듭니다
- 에어 시스템은 화재 위험이 적습니다
- 에어 시스템은 먼지에 더 강합니다
- 에어 시스템은 누출에 더 강합니다
에너지 비용은 압축 공기 생산의 주요 비용입니다. 새 컴프레서를 2교대로 가동하는 데 드는 전기 비용은 가동 첫해에 컴프레서의 초기 구매 가격을 초과합니다.
일부 컴프레서는 다른 컴프레서보다 더 효율적입니다. 에너지 비용 절감 효과는 상당할 수 있으므로 반드시 평가해야 합니다.
공기는 여러 가지 방법으로 압축할 수 있습니다
동적 컴프레서: 공기는 회전하는 임펠러 또는 베인의 동적 작용에 의해 압축되어 가스에 속도와 압력을 부여합니다.
원심식: 원심식 장치는 공기에 속도와 압력을 부여하는 회전 임펠러의 기계적 작용으로 공기를 압축하여 필요한 토출 압력까지 높입니다.
압축 공기란 무엇인가요?
포지티브 변위 컴프레서: 밀폐된 공간 내에 연속적인 양의 공기를 가두어 밀폐된 공간의 부피가 감소함에 따라 압력이 증가합니다.
왕복동식: 왕복동식 컴프레서는 1단 또는 2단(다단) 중 하나 일 수 있습니다. 각 유형은 단역 또는 복역일 수 있습니다.
단일 단계: 공기가 대기압에서 토출 압력까지 한 단계 또는 스테이지로 압축됩니다.
2단(다단계): 흡입 공기는 첫 번째 단계에서 중간 압력으로 압축된 다음 인터쿨러로 냉각되고 다음 단계에서 더 높은 압력으로 압축되어 최종 토출 압력에 도달할 때까지 압축됩니다. 2단 또는 다단 컴프레서는 일반적으로 고압 응용 분야에 사용됩니다.
단동식: 피스톤의 업스트로크에서만 공기가 압축됩니다.
복동식: 피스톤의 업스트로크와 다운스트로크 모두에서 공기가 압축됩니다.
로터리: 로터리 컴프레서는 또 다른 유형의 용적형 컴프레서입니다.
로터리 스크류: 공기가 로터리 스크류 컴프레서에 들어가면 짝을 이루는 암수 로터 사이에 갇혀 필요한 토출 압력으로 압축됩니다.
슬라이딩 베인: 원심력에 의해 방사형으로 미끄러지는 날개에 공기가 갇히게 됩니다. 갇힌 공기는 회전 실린더가 하우징에서 오프셋되어 부피가 감소함에 따라 압축됩니다.
용량 요구 사항을 결정하면 컴프레서 선택의 폭을 좁히는 데 도움이 됩니다.
- 공기 요구 사항을 확인합니다:
- 모든 장비 및 도구 공기 요구 사항(연속 및 간헐적 공기 요구 사항 모두)을 나열합니다.
- 누수 및 기타 시스템 변수를 위해 위 수치에 15%를 더합니다.
- 향후 확장 및 추가 사용을 위해 용량(일반적으로 10%)을 추가합니다.
2. 100 PSIG에서 컴프레서 HP를 결정합니다:
- 필요한 총 부피가 100 미만인 경우, 총 CFM을 4 CFM/HP로 나눕니다. 예: 76 CFM ÷ 4 CFM/HP = 19 HP, 20 HP 컴프레서가 필요합니다.
- 필요한 총 부피가 100 CFM보다 큰 경우, 총 부피를 5 CFM/HP로 나눕니다. 예시: 510 CFM ÷ 5 CFM/HP = 102 HP로, 100 HP 또는 125 HP 컴프레서가 필요합니다. 공기 요구 사항, 공기 저장 필요성 및 기타 선택 고려 사항을 결정하는 데 도움이 필요하면 해당 지역의 공인 가드너 덴버 대리점에 문의하세요. 원하는 압력과 부피에 따라 적합한 압축 방법이 결정됩니다.
