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압축공기 분배

Compressors Compressed Air Wiki Air Distribution Compressor Installations

적절하지 않은 압축공기 분배 시스템은 비싼 에너지 요금, 낮은 생산성 및 열악한 공기 공구 성능으로 이어집니다. 압축공기 분배 시스템에는 압축기와 소비 지점 사이의 낮은 압력 강하, 분배 배관의 최소 누출 및 압축공기 건조기가 설치되지 않았을 때 효율적인 응축수 분리라는 세 가지 요구 사항이 있습니다.

압축기와 소비 지점 사이의 압력 강하를 어떻게 낮게 유지합니까?

an illustration about compressor installation

이러한 세 가지 요구 사항은 주로 주 파이프 및 미래뿐만 아니라 현재를 위해 계획된 압축공기 소비에 적용됩니다. 처음에 필요했던 것보다 더 큰 치수의 파이프를 설치하고 장착하는 비용은 나중에 분배 시스템을 재구축하는 비용에 비해 저렴합니다. 공기 라인 네트워크의 경로 지정, 설계 및 치수 지정은 압축공기 생산의 효율성, 신뢰성 및 비용에 중요합니다. 때때로 파이프라인의 대규모 압력 강하가 예를 들어 압축기 작동 압력이 7bar(e)에서8bar(e)로 증가하여 상쇄됩니다. 이는 압축공기 경제성을 열악하게 합니다. 또한 압축공기 소비가 줄면 압력 강하도 줄어 결과적으로 소비 지점에서의 압력이 허용 수준을 초과합니다.

이러한 세 가지 요구 사항은 주로 주 파이프 및 미래뿐만 아니라 현재를 위해 계획된 압축공기 소비에 적용됩니다. 처음에 필요했던 것보다 더 큰 치수의 파이프를 설치하고 장착하는 비용은 나중에 분배 시스템을 재구축하는 비용에 비해 저렴합니다. 공기 라인 네트워크의 경로 지정, 설계 및 치수 지정은 압축공기 생산의 효율성, 신뢰성 및 비용에 중요합니다. 때때로 파이프라인의 대규모 압력 강하가 예를 들어 압축기 작동 압력이 7bar(e)에서8bar(e)로 증가하여 상쇄됩니다. 이는 압축공기 경제성을 열악하게 합니다. 또한 압축공기 소비가 줄면 압력 강하도 줄어 결과적으로 소비 지점에서의 압력이 허용 수준을 초과합니다.

고정된 압축공기 분배 네트워크의 치수는 압축기와 가장 멀리 떨어져 있는 소비 지점 사이에서 파이프의 압력 강하가 0.1bar를 초과하지 않도록 지정해야 합니다. 유연한 호스, 호스 커플링 및 기타 피팅을 연결할 때 압력 강하가 여기에 추가되어야 합니다. 이러한 연결에는 가장 큰 압력 강하가 자주 발생하기 때문에 해당 구성 요소에 치수를 올바르게 지정하기 위해 특히 중요합니다.

a formula for dimensioning

특정 압력 강하를 위해 파이프 네트워크에서 허용된 가장 긴 길이는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

l = 전체 파이프 길이(m)
∆p = 네트워크에서 허용된 압력 강하(bar)
p = 절대 입구 압력(bar(a))
qc = 압축기 FAD(Free Air Delivery)(l/s)
d = 내부 파이프 직경(mm)

가장 좋은 솔루션은 공기 소비가 이루어지는 영역 주변에 폐쇄 루프 링 라인으로 파이프 시스템을 설계하는 것입니다. 그런 다음 분기 파이프가 루프에서 다양한 소비자 지점으로 진행됩니다. 간헐적인 사용에도 불구하고 공기가 두 방향에서 실제 소비 지점으로 이동하기 때문에 압축공기를 균일하게 제공합니다. 이 시스템은 공기 소모가 엄청난 일부 지점이 압축기 설비에서 멀리 떨어진 경우를 제외하고는 모든 설비에 사용되어야 합니다. 그런 다음 별도의 주 파이프가 이 지점에 연결됩니다.

에어 리시버란 무엇입니까?

각 압축기 설치에는 하나 이상의 에어 리시버가 포함됩니다. 이들의 크기는 압축기 용량, 조절 시스템소비자의 공기 요구 패턴 기능입니다. 에어 리시버는 압축공기를 위한 버퍼 저장 영역을 형성하고, 압축기의 맥동 균형을 맞추며, 공기를 식히고 응축수를 모읍니다. 결과적으로 에어 리시버는 응축수 배출 장치와 함께 장착되어야 합니다. 다음과 같은 관계는 리시버의 볼륨 치수를 지정할 때 적용됩니다. 참고로 이 관계는 폐기/부하 규정이 있는 압축기에만 적용됩니다.

a formula for dimensioning

V = 에어 리시버 볼륨(l) qC = 압축기 FAD(l/s)
p1 = 압축기 입구 압력(bar(a))
T1 = 압축기 최대 입구 온도(K)
T0 = 리시버의 압축기 공기 온도(K)
(pU -pL) = 부하 및 무부하 간 압력 차이 설정
fmax = 최대 부하 빈도(1주기 매 30초가 아트라스콥코 압축기에 적용됨)

각 압축기 설치에는 하나 이상의 에어 리시버가 포함됩니다. 이들의 크기는 압축기 용량, 조절 시스템소비자의 공기 요구 패턴 기능입니다. 에어 리시버는 압축공기를 위한 버퍼 저장 영역을 형성하고, 압축기의 맥동 균형을 맞추며, 공기를 식히고 응축수를 모읍니다. 결과적으로 에어 리시버는 응축수 배출 장치와 함께 장착되어야 합니다. 다음과 같은 관계는 리시버의 볼륨 치수를 지정할 때 적용됩니다. 참고로 이 관계는 폐기/부하 규정이 있는 압축기에만 적용됩니다.

에어 리시버 기본

가변 속도 제어(VSD) 기능이 있는 압축기에서 필요한 에어 리시버 볼륨이 대폭 감소합니다. 위 공식을 사용할 때 qc는 최소 속도의 FAD로 간주해야 합니다. 압축 요구량이 단기간에 대량으로 필요한 경우 이 극단적인 공기 소비 패턴에 대해서만 압축기 또는 파이프 네트워크 치수를 지정하는 것은 경제적으로 구현할 수 없습니다. 최대 공기 출력에 따라 별도의 에어 리시버를 소비자 지점 근처에 배치해야 합니다. 더 극단적인 상황에서는 작은 고압 압축기가 대형 리시버와 함께 사용되어 단기간에 긴 간격으로 대량의 공기 요구 사항에 대응합니다. 여기에서 평균 소비량을 만족시키기 위한 압축기 치수가 지정됩니다.

a formula for dimensioning

V = 에어 리시버 볼륨(l)
q = 비우기 단계의 공기 흐름(l/s)
t = 비우기 단계의 길이(s)
p1 = 네트워크의 정상 작동 압력(bar)
p2 = 소비자 기능에 대한 최소 압력(bar)
L = 채우기 단계 공기 요구 사항(1/작업 주기)

공식은 압축기가 비우기 단계에 공기를 공급할 수 있다는 사실을 고려하지 않았습니다. 일반적인 응용 분야는 리시버의 채우기 압력이 30bar인 대형 선박 엔진을 가동하는 것입니다.

에어 리시버와 크기 조정 방법에 대해 자세히 알아봅니다.

압축공기 네트워크 설계

압축공기 네트워크를 설계하고 치수를 지정하는 시작 지점은 모든 압축공기 소비자를 상세히 보여주는 장비 목록과 개별 위치를 나타내는 다이어그램입니다. 소비자는 논리 단위로 그룹화되어 동일한 분배 파이프로 제공됩니다. 분배 파이프는 압축기 공장의 라이저로부터 차례로 공급됩니다. 대규모 압축공기 네트워크는 네 가지 주요 부분으로 나눌 수 있습니다.
- 라이저
- 분배 파이프
- 서비스 파이프
- 압축공기 피팅
라이저는 압축공기를 압축기 공장에서 소비 영역으로 운반합니다.
분배 파이프는 분배 영역을 가로질러 공기를 분리합니다. 서비스 파이프는 분배 파이프에서 작업장으로 공기를 공급합니다.

압축공기 네트워크 치수 지정

공기 네트워크 배관 시스템, 공기 분배

압축공기 분배가 주로 파이프의 마찰 손실과 같은 압력 손실을 발생시키기 때문에 압축기 직후에 확보한 압력은 일반적으로 완전히 활용할 수 없습니다. 또한 스로틀링 효과 및 흐름 방향 변화가 밸브와 파이프 밴드에서 일어납니다. 열로 변환되는 손실로 인해 압력 강하가 발생합니다.


a formula for dimensioning

네트워크의 다른 부분(라이저, 분배 및 서비스 파이프)에 필요한 파이프 길이가 결정됩니다. 가능한 네트워크 계획의 척도가 이것의 적절한 기반입니다. 파이프 길이는 아래 그림과 같이 밸브, 파이프 밴드, 유니언 등에 해당하는 파이프 길이를 추가하여 보정합니다.

네트워크의 다른 부분(라이저, 분배 및 서비스 파이프)에 필요한 파이프 길이가 결정됩니다. 가능한 네트워크 계획의 척도가 이것의 적절한 기반입니다. 파이프 길이는 아래 그림과 같이 밸브, 파이프 밴드, 유니언 등에 해당하는 파이프 길이를 추가하여 보정합니다.

위 공식에 대한 대안으로 파이프 직경을 계산할 때 노모그램(아래 표시됨)을 사용하여 가장 적합한 파이프 직경을 찾을 수 있습니다. 이를 계산하려면 유속, 압력, 허용 압력 강하 및 파이프 길이를 알고 있어야 합니다. 그런 다음 가장 가깝고 직경이 가장 큰 표준 파이프가 설치를 위해 선택됩니다.

모든 설치 부품에 해당하는 파이프 길이는 동등한 파이프 길이로 표현된 유속 저항뿐만 아니라 피팅 및 파이프 구성 요소 목록을 사용하여 계산됩니다. 이러한 "추가" 파이프 길이는 초기 직선 파이프 길이에 추가됩니다. 그런 다음 압력 강하가 그다지 심하지 않음을 보장하기 위해 네트워크에서 선택한 치수가 다시 계산됩니다. 대형 설비의 경우 개별 섹션(서비스 파이프, 분배 파이프 및 라이저)을 별도로 계산해야 합니다.

압축기 설비에서 흐름 측정

전략적으로 배치된 공기 유량계는 회사 내에서 압축공기 사용의 내부 인출 및 경제적인 할당을 용이하게 합니다. 압축공기는 회사 내 개별 부서의 생산 원가 중 일부여야 하는 생산 매체입니다. 이러한 관점에서 모든 당사자는 다른 부서 내에서 소비량을 줄이려는 시도로 이익을 얻을 수 있습니다.

현재 시장에서 구매할 수 있는 유량계는 수동 판독을 위한 숫자 값에서부터 계산 또는 인출 모듈에 직접 제공되는 측정 데이터에 이르기까지 모든 것이 제공됩니다. 일반적으로 이러한 유량계는 차단 밸브 가까이에 장착됩니다. 유량계가 정방향 및 역방향 흐름을 측정할 수 있어야 하므로 링 측정에 특히 주의해야 합니다.

아래에서 압축기 시스템 설치 공정에 대해 자세히 알아봅니다.

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