로터리 스크류 압축기에 탱크가 필요합니까?

로터리 스크류 공기 압축기 소개

왕복동식(피스톤식) 공기 압축기는 전통적인 방식입니다. 압축된 공기를 저장 탱크에 모읍니다. 왕복동식 공기 압축기는 오랜 기간 사용되어 왔으며 비교적 저렴한 옵션으로 남아 있습니다.

로터리 스크류 공기 압축기는 새롭게 개선된 공기 압축기 유형입니다. 기존의 왕복동식 압축기에 비해 가격이 더 비쌀 수 있지만, 전 세계의 서비스 트럭 및 밴 운송 관리자들은 높은 신뢰성과 장시간 작동에도 안정적인 출력을 제공하는 등 여러 장점 때문에 로터리 스크류 공기 압축기를 사용하고 있습니다.

로터리 스크류 공기 압축기가 작동하려면 공기가 두 개의 메쉬 로터 사이에 모여 있어야 하며, 공기가 로터 사이를 지날 때 부피가 감소해야 합니다. 이러한 부피 감소를 통해 압축 공기가 생성되며, 타이어 공기 주입 및 에어 공구 작동 등 다양한 작업에 유용합니다.

로터리 스크류 압축기 종류 중에서 오일 프리(oil-free) 모델은 오일 주입식(oil-injected) 모델보다 가격이 비싸고 유지보수가 어려우며 소음이 큰 경향이 있습니다. 대부분의 경우, 오일 주입식 시스템에 건조기와 필터를 함께 사용하면 오일 프리 모델과 동등한 수준의 공기 순도를 얻을 수 있습니다. 로터리 스크류 압축기는 일반적으로 약 8만~10만 시간 정도 사용 후 재정비가 필요합니다. 마력당 약 4~5 CFM의 풍량을 제공하며, 오일 주입식 모델은 약 65~75 dBA의 소음과 140~160°F의 내부 온도에서 작동할 때 약 3 ppm의 오일 잔류량이 발생합니다.

로터리 스크류 공기 압축기의 종류

로터리 스크류 공기 압축기는 크게 오일 주입식과 오일 프리식 두 가지 유형으로 나뉩니다. 산업용 공기 압축기 중 가장 널리 사용되는 것은 오일 주입식 스크류 압축기로, 대부분의 용도에 효과적입니다. 이러한 주요 유형 내에는 몇 가지 세부 유형이 있습니다. 오일 프리 압축기는 오일막 대신 특수 코팅과 씰을 사용하여 공기 누출을 방지하며, 많은 경우 과열을 방지하고 오일 유출을 완전히 제거하기 위해 2단 압축 공정과 각 단계 사이에 중간 냉각기를 사용합니다.

기지 장착형 vs 탱크 장착형

섀시에 탱크가 장착된 로터리 스크류 압축기는 압축 공기를 통합 공기 저장 탱크에 저장합니다. 통합형 에어 드라이어가 있는 경우 완벽한 솔루션이 될 수 있습니다. 베이스 마운트형 로터리 스크류 압축기는 내장형 드라이어 시스템이나 탱크가 없는 독립형 장치입니다. 압축기 시스템에 더 많은 설계 유연성을 제공합니다. 공기 건조 및 저장 계획은 프로젝트 요구에 맞게 조정할 수 있습니다.

고정 속도 vs 가변 속도

스크류 압축기는 고정 속도 또는 가변 속도일 수 있습니다. 가변 속도 구동 기술을 통해 로터리 스크류 압축기는 변동하는 공기 수요에 따라 모터 속도를 조절할 수 있으므로, 부하 요구량에 관계없이 최대 출력으로 작동하는 고정 속도 모델에 비해 에너지 효율이 크게 향상됩니다. 

수신 탱크의 통합으로 이러한 압축기는 지속적으로 작동하는 대신 수요 주기 사이에 작동을 일시 중지할 수 있으므로 에너지 소비를 더욱 최적화하고 부품 마모를 줄일 수 있습니다.

고정 속도 압축기는 항상 최대 출력을 제공하므로 일정한 공기 흐름이 필요한 사업장에 적합합니다. 하지만 저부하 시에는 효율이 떨어지고, 항상 최대 출력으로 작동하기 때문에 동일한 용도에 사용하는 경우 가변 속도 드라이브(VSD) 모델보다 일반적으로 더 큰 탱크가 필요합니다. 가변 속도 드라이브(VSD)가 장착된 공기 압축기는 실제 공기 수요에 따라 모터 속도와 공기 출력을 동적으로 조절하는 모터 제어 장치를 사용하여 에너지 효율을 향상시키고 전력 급증을 줄입니다. 교대 근무나 계절에 따라 공기 수요가 변동하는 사업장은 VSD 로터리 스크류 압축기를 도입함으로써 에너지 소비와 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

로터리 스크류 압축기용 탱크를 선택하는 방법

크기

탱크 크기는 컴프레서 모터의 용량에 따라 결정되어야 합니다. 탱크 크기를 불필요하게 크게 하면 성능 향상 없이 장비 비용과 무게만 증가시킬 뿐 아니라 공간 요구 사항과 초기 가압 시간도 늘어납니다. 반대로 탱크 크기가 너무 작으면 최대 수요 시간대에 공압 공구에 충분한 공기를 공급하지 못하는 병목 현상이 발생합니다. 일반적으로 권장되는 공기 탱크 용량은 컴프레서 배기량의 10%에서 20% 사이입니다. 일반적으로 고정형 컴프레서에는 더 큰 용량의 탱크가 사용되고, 이동형 컴프레서에는 더 작은 용량의 탱크가 사용됩니다. 여러 대의 컴프레서를 사용하는 시스템에서는 가장 용량이 큰 컴프레서의 용량을 기준으로 탱크 크기를 결정합니다.

업무 스트레스

탱크 내부 압력은 컴프레서의 출력 압력을 반영합니다. 즉, 스크류 컴프레서의 최대 작동 압력이 100psi라면 저장 탱크의 압력도 최소한 그 수준으로 유지되어야 합니다. 이는 더 큰 탱크 또는 이 용량을 수용할 수 있을 만큼 충분히 큰 탱크가 필요하다는 것을 의미합니다.

예를 들어, 50갤런 탱크 두 개를 200psi 스크류 압축기의 100갤런 저장 솔루션에 연결할 수 있습니다.

하지만 시스템이 120~150 PSI와 같이 더 넓은 허용 압력 범위를 견딜 수 있다면, 컴프레서가 재충전하기 전에 더 많은 작동 범위를 확보할 수 있으므로 더 작은 탱크로도 충분할 수 있습니다.

탱크 크기와 압력 설정 방식에 따라 컴프레서가 부하 작동과 무부하 작동 사이를 전환하는 빈도가 달라진다는 점도 유의해야 합니다. 이 두 상태 사이를 자주 전환하면 내부 부품에 기계적 스트레스가 가중되므로, 적절한 탱크 크기와 압력 범위를 선택하는 것은 단순히 저장 용량 문제만이 아니라 기계의 장기적인 마모에도 영향을 미칩니다.

압축기가 공급해야 할 공기량은 얼마나 될까요?

압축기는 사용 용도에 따라 다양한 도구와 장비를 필요로 합니다. 공압 드릴, 임팩트 렌치, 샌더와 같은 대형 장비는 네일건이나 스프레이 페인팅 도구보다 더 많은 공기를 필요로 합니다. 동시에 작동하는 모든 도구의 CFM 요구량을 합산하여 총 공기량을 계산하십시오. 각 도구의 사양표를 확인하세요.

어떤 종류의 휴대성이 필요하신가요?

압축 공기를 어떤 용도로 사용하느냐에 따라 시스템의 이동성이 매우 중요해질 수 있습니다. 그렇다면 바퀴와 손잡이가 있어 쉽게 이동할 수 있는 공기 저장 탱크를 선택하는 것이 좋습니다.

저장탱크 건설용 자재

보관 솔루션의 무게와 내구성은 사용되는 건축 자재에 따라 달라집니다. 강철 탱크는 가장 흔하고 매우 튼튼하지만 매우 무거울 수 있습니다. 알루미늄 탱크는 강철 탱크보다 가볍지만 내구성이 떨어집니다.

최대 허용 압력

탱크는 압축기의 최대 출력과 같거나 그 이상의 압력 등급을 가져야 하며, 해당 지역의 표준(북미에서는 ASME, EU에서는 PED)을 충족해야 합니다. 최대 허용 작동 압력은 탱크 명판에 표시되어 있으며, 절대로 이를 초과해서는 안 됩니다.

압축기가 사용될 주변 온도 및 기후:

낮은 온도와 높은 온도 범위 모두에서 매우 추운 환경이나 더운 환경에서 적절하게 기능하는 탱크를 선택하는 것은 매우 중요합니다.

로터리 스크류 압축기 탱크 사용 시 고려해야 할 필수 요소

• 탱크는 단단히 고정해야 합니다. 일부 모델은 제대로 고정하지 않으면 작동 중에 흔들리거나 진동할 가능성이 더 높기 때문입니다.
• 탱크 주변의 공기 흐름은 고성능 장치가 안정적인 작동 조건을 유지하는 데 도움이 되므로 항상 탱크의 환기가 잘 되는지 확인하십시오.
• 압축기를 접지되지 않은 콘센트에 직접 연결하지 마십시오.

로터리 스크류 공기 압축기 탱크 유지 관리 팁

로터리 스크류 압축기의 공기 탱크를 올바르게 설치한 후에는 정기적인 유지 관리를 통해 완벽하게 작동하는지 확인하는 것이 중요합니다.

다음 사항을 실천하여 탱크를 좋은 상태로 유지하세요.

압축기 성능을 유지하려면 정기적인 청소가 필수입니다. 정기적인 청소가 부족하면 장치 내부에 이물질이 쌓여 주요 밸브, 실린더 및 기타 구동 부품이 손상될 수 있습니다.

• 탱크 외부 표면 주변에 먼지나 이물질이 없도록 깨끗하게 유지하세요.
• 압축기 탱크에 찌그러짐, 누출, 녹 또는 기타 손상 징후가 있는지 주기적으로 검사하고 배수 밸브, 연결 부품 및 이음새에 비정상적인 마모가 없는지 확인하십시오.
• 모든 공기 압축기 밸브와 부속품을 검사하여 손상 여부를 확인하고 필요한 경우 교체합니다.
• 압축기 장치에 대한 모든 전기 연결이 안전하고 부식이나 먼지가 없는지 확인하세요.
• 스크류 공기 압축기를 사용하기 전에 깨끗하고 건조한지 확인하십시오. 처음 작동했을 때 탱크에 습기가 있으면 계속 사용하기 전에 충분히 예열하십시오. 이렇게 하면 장치 내부에 결로가 발생할 가능성을 줄일 수 있으며, 결로로 인해 누수나 내부 부품 부식과 같은 내부 문제가 발생할 수 있습니다.

탱크 내부의 뜨거운 압축 공기가 식으면서 수증기와 오일 에어로졸이 응축되어 바닥에 가라앉기 때문에, 배관 부식이나 오염을 방지하기 위해 정기적으로 배수 밸브를 열어 축적된 습기와 잔류물을 배출해야 한다는 점을 기억하십시오.

스크류 압축기가 있는 탱크의 장점

에너지 저장 기능을 제공합니다

리시버 탱크는 압축 공기를 어떻게 사용할지 결정할 때까지 임시로 저장하는 장소로 사용할 수 있습니다. 저장된 압축 공기는 비상시에 사용할 수 있으며, 리시버 탱크는 공급 탱크 역할을 할 수 있습니다. 리시버 탱크는 잉여 에너지를 저장하고 갑작스러운 수요 증가, 주문량 급증 또는 압축기 고장 발생 시 백업 역할을 합니다. 일부 모델에서는 이러한 예비 용량이 예상치 못한 수요에 원활하게 대응하는 것과 공급 부족으로 시스템이 과부하되는 것 사이의 차이를 만들어낼 수 있습니다. 리시버 탱크는 유지 관리를 잘 한다면 매우 유용한 장비입니다.

안정 장치 역할을 합니다.

압축 공기 수요가 불안정할 경우 압력이 압축기로 집중됩니다. 이로 인해 잦은 일시적인 가동 중단이 발생하고, 에너지가 낭비되며, 압축기 효율과 생산성이 저하됩니다. 또한, 수신기 용량이 부족하면 고정 속도 스크류 압축기가 부하 상태와 무부하 상태를 너무 자주 반복하게 되어 흡입 밸브와 제어 요소에 기계적 스트레스가 증가합니다.

저장 탱크가 있으면 저장된 에너지로 갑작스러운 수요에 대응할 수 있어 공정을 안정화하기 쉽고, 압축기에 휴식을 주거나 일정한 주기로 가동하여 효율적인 결과를 얻을 수 있습니다. 이러한 방식으로 가동 빈도를 줄이면 모터, 로터 및 베어링에 가해지는 기계적 스트레스가 감소하여 시스템의 전체 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

에너지 효율을 향상시킵니다

압축기를 반복적으로 켜고 끄는 것은 압축기에 과도한 작동 사이클을 발생시켜 에너지 낭비를 초래합니다. 리시버 탱크를 설치하면 이러한 상황을 방지하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다. 리시버 탱크는 짧고 잦은 작동 사이클 대신 길고 안정적인 압축기 작동 사이클을 가능하게 함으로써 에너지 소비를 10~20%까지 절감할 수 있습니다. 다양한 사이클 유지에 낭비되는 에너지를 중요한 공정에 활용하여 시스템 생산성을 높일 수 있습니다.

건조기 성능을 향상시킵니다.

건조기 앞에 리시버 탱크를 설치하면 건조기 성능이 저하될 수 있습니다. 리시버 탱크는 열교환기 역할을 하여 압축 공기를 냉각하는 데 도움을 줍니다. 냉각된 공기는 수분을 일부 잃고 건조기에 도달하기 전에 리시버 탱크에서 응축됩니다. 응축된 수분은 리시버 탱크 하단의 밸브를 통해 배출되어 공기를 약간 건조시킵니다. 따라서 공기가 저장 탱크에 처음 저장되면 건조기의 작동이 줄어듭니다.

필터 부하를 줄여줍니다.

저장 탱크에서 압축 공기의 습기를 제거하는 것은 응축 필터에도 도움이 됩니다. 응축되어 물로 변하는 습기는 필터에 도달하기 전에 배출되므로 공기가 더 건조해지고 필터가 처리하기 쉬워집니다. 공기가 필터를 통과할 때 습기가 덜 쌓이게 되어 필터의 전반적인 기능이 향상됩니다. 따라서 저장 탱크를 사용하면 필터에 가해지는 부하를 줄일 수 있습니다.

결론

로터리 스크류 압축기는 작동 시 탱크가 필요하지 않습니다. 탱크를 추가하면 성능이 크게 향상됩니다. 탱크가 있으면 공기 저장량이 늘어나 공기 흐름 변동을 완화하고 압축기의 작동/정지 주기를 줄일 수 있습니다. 이를 통해 압축기 수명이 연장되고 압축 공기의 지속적인 공급이 보장됩니다. 탱크 없이도 작동할 수 있지만, 로터리 스크류 압축기에 탱크를 추가하면 다양한 산업 및 상업 분야에서 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.