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다이나믹형 공기압축기: 원심 및 축류 공기압축기

Compressor Types Compressors Compressed Air Wiki Other Compressors

높은 마력이 필요한 경우 다이나믹형 공기압축기를 선택하는 것이 좋습니다. 이 장치는 축류 및 방사형 디자인으로 제공됩니다. 이 공기압축기를 터보 공기압축기라고 합니다. 방사형 공기압축기를 원심 공기압축기라고 합니다. 일정한 유량으로 작동하는 체적형 공기압축기 등과 달리 다이나믹형 공기압축기는 일정한 압력으로 작동됩니다. 다이나믹형 공기압축기의 성능은 외부 조건의 영향을 받습니다. 예를 들어, 입구 온도가 변경되면 용량이 변경됩니다.

원심 공기압축기란?

원심 공기압축기를 보여주는 그래픽

원심 공기압축기는 방사형 배출 흐름으로 특징됩니다. 방사형 블레이드가 달린 회전식 임펠러의 가운데로 공기가 유입된 후 원심력에 의해 임펠러 주위로 빠져 나갑니다. 공기의 방사형 움직임으로 인해 압력이 상승하는 동시에 운동 에너지가 발생합니다. 공기가 다음 공기압축기 단계에서 임펠러의 가운데로 유입되기 전에, 디퓨저와 원심 펌프를 통과하여 운동 에너지가 압력으로 변환됩니다.


각 단계를 거치면서 공기압축기 장치의 압력의 부분적으로 상승합니다. 산업용 장비에서 원심 공기압축기 단계의 최대 압력비는 3 이하입니다. 압력비가 높을수록 단계 효율은 감소됩니다. 예를 들어, 폐수 처리 공장에서는 낮은 압력의 단일 단계 응용 제품이 사용됩니다. 다단계 응용 제품을 사용하면 인터쿨링을 통해 전력 요구 사항을 줄일 수 있습니다. 단일의 저속 샤프트에서 여러 단계를 직렬로 배열할 수 있습니다. 이 개념은 석유 및 가스, 공정 산업 등에서도 사용됩니다.


단계당 압력비는 낮지만 많은 단계 및/또는 여러 공기압축기 세트가 직렬로 배열되어 원하는 배출 압력을 얻는 데 사용됩니다. 공기압축 응용 제품의 경우 고속 기어박스가 공기압축기 단계에 통합되어 고속 피니언에서 임펠러를 회전시킵니다. 임펠러는 개방형 또는 폐쇄형 디자인을 채택할 수 있습니다.


개방형 디자인은 고속 공기 응용 분야에 가장 일반적으로 사용됩니다. 임펠러는 일반적으로 특수 스테인리스강 합금 또는 알루미늄으로 제작됩니다. 임펠러 샤프트 속도는 다른 유형의 공기압축기에 비해 매우 높습니다. 일반적인 속도는 15,000-100,000rpm입니다. 즉, 고속 공기압축기 샤프트 또는 피니언에서 롤러 베어링 대신 일반 오일 필름 베어링을 사용하여 저널링이 수행됩니다. 완전 무급유식 장비에서는 에어 필름 베어링 또는 활성 자기 베어링을 사용할 수 있습니다. 동일한 샤프트의 양쪽 끝에 두 개의 임펠러를 장착하여 압력차로 인해 발생하는 축 하중에 대응할 수 있습니다. 일반적으로 표준 압축공기 응용 분야에서는 인터쿨러가 포함되는 2~3개 단계를 사용합니다.


원심 공기압축기의 최신 구성에서는 초고속 전기 모터를 사용하여 임펠러를 직접 구동합니다. 이 기술에서는 기어박스와 연결된 급유 시스템이 없는 소형 공기압축기를 생성합니다. 즉, 완전 무급유식 공기압축기 디자인을 채탁합니다. 공기압축기 하우징을 통과하는 샤프트를 따라 누출을 줄이기 위해 각 원심 공기압축기를 적절한 방법으로 밀폐해야 합니다. 다양한 유형의 씰이 사용되며 가장 진화한 씰은 고압용 고속 공기압축기에서 발견됩니다. 가장 일반적인 유형으로는 래버린스 씰, 링 씰 또는 제어된 갭 씰, (흑연 씰), 기계식 씰 등이 있습니다.

축류 공기압축기란?

축류 공기압축기는 다이나믹형 공기압축기의 일종입니다.

축류 공기압축기에는 회전식 및 고정식 블레이드를 통해 공기압축기 샤프트를 따라 공기 또는 기체가 통과하는 축류가 있습니다. 이 방식에서는 고정식 블레이드를 통해 운동 에너지가 압력으로 전환되는 동시에 공기의 속도가 점차적으로 증가합니다. 일반적으로 축 스러스트에 대응할 수 있도록 밸런싱 드럼이 공기압축기에 내장되어 있습니다. 축류 공기압축기는 일반적으로 동급 원심 공기압축기보다 더 작고 가벼우며 더 높은 속도로 작동합니다. 예를 들어, 통풍 시스템에서 상대적으로 적절한 압력의 일정하고 높은 용량의 흐름에 사용됩니다. 회전 속도가 높다면 발전 및 항공기 추진용 가스 터빈에 완벽하게 어울립니다.

관련 문서