공기압축기 시스템 설계 및 계획
처음부터 산업용 압축 공기 시스템을 설계하면 효율성, 비용 절감 및 장기적인 신뢰성을 최적화할 수 있는 독특한 기회를 얻을 수 있습니다. 이 문서는 현재 요구사항을 충족하고 미래의 요구사항에 맞게 조정할 수 있는 시스템 설계의 필수 사항을 안내합니다.
효율적인 압축 공기 시스템 계획
공기압축기 시스템을 설계할 때는 수많은 매개변수를 고려 해야 하며 작업자의 요구 사항, 특정 압축 공기 응용 분야를 충족하고 가능한 한 낮은 운영 비용을 달성하기 위해 많은 결정을 내려야 합니다. 또한 필요할 경우 향후 확장을 수용할 수 있도록 설치를 설계해야 합니다.
계획 및 설치뿐만 아니라 기계 자체도 총 수명 주기 비용의 일부만을 차지한다는 점에 유의해야 합니다. 후속 운영 비용, 특히 에너지 소비는 총 비용의 대부분을 차지합니다. 이러한 이유로 모든 계획은 압축기 및 배관 시스템에서 압축 공기 드라이어 및 필터에 이르기까지 유지보수 친화 적이고 효율적인 기술 에 중점을 두어야 합니다. 반면에 사용해야 하는 압축 공기 기술의 유형은 압축 공기가 필요한 응용 분야 또는 공정에 따라 결정됩니다.
1단계: 현장 조건 정의
대형 설비에서 효율적인 배관 및 시스템 성능을 보장하기 위해 압축 공기 플랜트를 분 배 네트워크를 쉽게 배선할 수 있는 곳 에 배치하는 것이 가장 좋습니다. 이상적으로는 펌프, 팬 또는 보일러실과 같은 보조 장비 근처에 위치 해야 합니다. 이러한 설정을 통해 서비스 및 유지보수를 보다 빠르고 쉽게 이용할 수 있습니다.
선택한 건물에는 압축기 설 비의 가장 무거운 구성품 (일반적으로 전기 모터)을 취급할 수 있는 리프팅 장비 가 있어야 합니다. 또는 지게차로 접근할 수도 있습니다. 또한 향후 확장을 위해 추가 압축기를 설치할 수 있는 충분한 바닥 공간 이 있어야 합니다. 또한 필요할 경우 전기 모터 등을 들어올릴 수 있는 충분한 간격이 있어야 합니다.
압축기 , 애프터 쿨러 , 에어 리시 버 , 드라이어 및 기타 구성품의 응축수를관리하기 위해 바닥 배수구 또는 이와 유사한 장치를 설치 해야 합니다. 바닥 배수구는 지방자치단체의 법규에 따라 설치해야 합니다.
2단계: 공기 수요 추정
총 압축 공기 요구량을 계산하려면, 모든 압축 공기 소비자(공구, 기계, 시스템)와 그에 필요한 압력 및 유량을 목록으로 작성하세요. 제조사 데이터 또는 추정값을 사용하고, 가능하면 유사한 시설과 벤치마킹을 통해 비교하십시오.
개별 요구사항을 함께 추가 한 후 "동시성 계수" 를 적용하여 비연속 작동을 고려합니다. 누출, 마모 및 향후 확장을 위한 여유 공간을 포함 해야 합니다.
다양한 공구와 응용 분야에는 특정 유량과 압력 수준이 필요합니다. 다음은 일반적인 공구 및 산업 응용 분야에 대한 일반적인 공기 요구 사항입니다.
| 적용 분야 | 유량 및 압력(미국) | 유량 및 압력(미터법) | 에어 공구 | 유량 및 압력(미국) | 유량 및 압력(미터법) |
|---|---|---|---|---|---|
| 가정에서 사용하세요. | 1–2 CFM 70–90 PSI |
0.47-0.94 L/s 4.8-6.2 bar |
에어브러시 | 0.5–1.5 CFM 20–30 PSI |
0.24-0.71 L/s 1.4-2.1 bar |
| 스프레이 건 | 4–8 CFM 30–50 PSI |
1.89-3.78 L/s 2.1-3.4 bar |
네일건 | 1–2 CFM 70–90 PSI |
0.47-0.94 L/s 4.8-6.2 bar |
| 샌드 블라스팅 | 6–25 CFM 70–90 PSI |
2.83-11.8 L/s 4.8-6.2 bar |
타이어 공기 주입기 | 2–3 CFM 100–150 PSI |
0.94-1.42 L/s 6.9-10.3 bar |
| 다양한 전동 공구 | 3–10 CFM 90–120 PSI |
1.42-4.72 L/s 6.2-8.3 bar |
임팩트 렌치 | 3–5 CFM 90–100 PSI |
1.42-2.36 L/s 6.2-6.9 bar |
| HVAC 시스템 | 6–12 CFM 80–100 PSI |
2.83-5.66 L/s 5.5-6.9 bar |
에어 래칫 | 3–5 CFM 90–100 PSI |
1.42-2.36 L/s 6.2-6.9 bar |
| 냉각 장치 | 3–5 CFM 60–80 PSI |
1.42-2.36 L/s 4.1-5.5 bar |
해머 드릴 | 3–6 CFM 90–120 PSI |
1.42-2.83 L/s 6.2-8.3 bar |
| 자동차 조립 | 8–15 CFM 90–120 PSI |
3.78-7.08 L/s 6.2-8.3 bar |
페인트 스프레이 시스템 | 6–7 CFM 30–50 PSI |
2.83-3.30 L/s 2.1-3.4 bar |
| 식품 및 음료 포장 | 4–10 CFM 70–90 PSI |
1.89-4.72 L/s 4.8-6.2 bar |
그라인더 | 5–8 CFM 90–120 PSI |
2.36-3.78 L/s 6.2-8.3 bar |
복잡한 환경에서 압축 공기 성능 최적화
압축 공기에 의존하는 여러 응용 분야와 공구가 있는 복잡한 환경에서 압축 공기 시스템 전용 공간은 최적의 성능과 에너지 효율을 보장합니다. 다양한 수요에 걸쳐 공기 공급량의 균형을 맞추어 압력 강하를 방지하고 폐기물을 줄이며 실시간으로 변화하는 사용 패턴에 적응합니다.
3단계: 압축기 크기 선정
올바른 압축기를 선택하는 것은 공기 흐름 요구 사항을 이해하는 것부터 시작됩니다. 유량은 CFM 단위로 측정되며 장비가 효율적으로 작동하는 데 필요한 공기량을 알려줍니다. 각 공구 또는 기계마다 다른 양의 공기 흐름이 필요할 수 있으므로 특정 응용 분야에 맞는 압축기를 선택하는 것이 중요합니다.
다음으로, PSI 단위로 측정한 필요한 작동 압력을 고려합니다. 공압 공구 또는 스프레이 도장과 같은 작업은 효과적으로 작동하기 위해 종종 다른 압력 수준 이 필요합니다. 필터, 드라이어 또는 긴 배관에 의해 발생할 수 있는 압력 강하를 고려하십시오.
또한 전체 응용 분야를 살펴보는 것도 중요합니다. 일부 용도에서는 더 높은 공기 품질 또는 보다 일정한 압력이 필요할 수 있습니다. 마지막으로 마력 또는 킬로와트 단위로 측정한 압축기 의 출력을 고려합니다. 전력이 중요한 반면, 이미 정의한 공기 흐름과 압력 요구 사항을 지원해야 하며, 그 자체로 선택을 주도해서는 안됩니다.
4단계: 액세서리 및 컨트롤 선택
올바른 장비 구성 은 전적으로 응용 분야에 따라 달라집니다. 일부 작업에서는 민감한 공정을 보호하기 위해 무급 유식 압축기가 필요할 수 있는 반면, 다른 작업에서는 급유식 모델에 의존할 수 있습니다.
정속형 및 가 변형(VSD) 압축기 중에서 선택하는 것은 공기 수요가 얼마나 안정적이거나 변동하는지 등 여러 요인에 따라 달라집니다. VSD 압축기는 일반적으로 수요가 다양한 응용 분야에서 더 효율적이지만 고정 속도 장치는 일정한 부하로 작동하는 작업에 적합할 수 있습니다. 또한 필요한 공기 순도 수준은 공기 필터 및 건조 시스템의 선택을 안내해야 합니다.
효율적인 에어 드라이어, 고성능 필터 및 통합 설정은 전반적인 시스템 신뢰성을 개선하고 유지보수를 줄이며 특히 압력 및 유량 요구 사항에 맞게 조정할 때 공간을 절약할 수 있습니다.
압축 기 제어 시스템을 사용하여 가동 중지 시간을 방지할 수도 있습니다. 중앙 제어 시스템은 여러 대의 압축기를 관리할 수 있습니다. 장치 간 에 작동 시간 의 균형을 맞추어 마모를 줄이고 유지보수 작업을 간소화하며 고장난 장치 또는 오프라인 장치를 원활하게 교체하여 일관된 압력과 중단 없는 생산을 보장합니다.
전문가 팁: 총 수명 주기 비용 최소화
구매 비용을 낮추는 것은 큰 일처럼 보일 수 있지만 장기적으로는 비용이 더 많이 들 수 있습니다. 특히 압축기가 보다 효율적이고 유지보수가 용이할 때는 사전에 조금 더 지출하는 것이 좋습니다.
에너지 사용은 압축기의 총 수명 비용의 최대 80%를 차지할 수 있으므로 에너지 소비를 줄이는 것이 중요합니다.
그렇기 때문에 에너지를 절약하도록 설계된 기술과 장비를 선택하는 것이 중요합니다. 가 변 형(VSD) 압축기에서 열 회수 시스템에 이르기까지 처음부터 올바른 구성품을 선택하면 운영 비용을 절감하고 환경 발자국을 줄일 수 있습니다.
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