01 가스량 조절 및 조정
압축 공기 총비용의 80%는 에너지 소비에 반영됩니다. 따라서 OSG 스크류 공기 압축기의 종류에 따라 각기 다른 제어 및 조절 시스템을 선택해야 합니다. 스크류 공기 압축기의 종류와 제조사에 따라 성능에 상당한 차이가 발생할 수 있습니다. 가장 이상적인 상태는 스크류 공기 압축기의 최대 부하와 공기 소비량을 정확히 일치시키는 것입니다.
예를 들어, 공정용 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)에서 흔히 사용되는 기어박스의 변속비를 신중하게 선택함으로써 이를 달성할 수 있습니다. 압축 공기를 사용하는 대부분의 장비는 자체 조절 기능을 갖추고 있어 압력이 증가하면 유량도 증가하므로 공압 이송, 결빙 방지 등과 같은 안정적인 시스템을 구성합니다. 일반적인 상황에서는 유량을 제어해야 하며, 사용되는 제어 장비는 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)에 통합되어 있습니다. 이러한 조절 시스템에는 크게 두 가지 유형이 있습니다.
1. 구동 모터의 속도를 연속적으로 제어하거나 압력 변화에 따라 밸브를 연속적으로 제어하여 가스량을 조절합니다. 그 결과 압력 변화는 작으며(0.1~0.5bar), 변화량은 조절 시스템의 증폭 기능과 속도에 따라 결정됩니다.
2. 부하 및 하역 조정이 가장 일반적인 조정 시스템이며, 두 단계 사이의 압력 변화도 허용됩니다. 조정 방법은 고압에서 유량을 완전히 차단(하역)하고 압력이 최저값으로 떨어지면 유량을 재개(부하)하는 것입니다. 압력 변화는 단위 시간당 허용되는 부하/하역 주기 횟수에 따라 달라지며, 일반적으로 0.3~1 bar 범위입니다.
02. 풍량 조절의 기본 원리
2.1 정변위 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기, 압력 방출 밸브)의 조절 원리
압력 릴리프 밸브의 기본 원리는 과압을 대기압으로 배출하는 것입니다. 가장 간단한 설계는 스프링을 이용하는 것으로, 스프링의 반발력이 최종 압력을 결정합니다. 압력 릴리프 밸브는 일반적으로 레귤레이터로 제어되는 서보 밸브로 대체됩니다. 이 경우 압력을 쉽게 제어할 수 있습니다. 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)를 가압 상태에서 시동할 때 서보 밸브는 언로딩 밸브 역할도 할 수 있지만, 스크류 공기 압축기가 최대 배압 상태에서 계속 작동해야 하므로 에너지 소비가 많이 발생합니다. 소형 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)의 경우, 밸브를 완전히 열어 스크류 공기 압축기의 부하를 해제하는 방법이 있습니다. 이 경우 스크류 공기 압축기는 대기압의 배압 상태에서 작동하게 되므로 전력 소비를 크게 줄일 수 있습니다.
2.2 바이패스 조정
원칙적으로 바이패스 조절 밸브와 압력 릴리프 밸브는 동일한 기능을 수행하지만, 차이점은 압력이 낮아진 공기가 냉각되어 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)의 공기 흡입구로 되돌아간다는 점입니다. 이 방식은 공정용 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)에 일반적으로 사용되며, 가스를 대기 중으로 직접 배출해서는 안 됩니다. 그렇게 할 경우 비용이 너무 많이 들기 때문입니다.
2.3 스로틀링
흡입구 스로틀링은 유량을 줄이는 편리한 방법으로, 흡입구에 저압을 발생시켜 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)의 압축비를 높이고 조정 범위를 좁히는 방식입니다. 액체 분사식 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)는 높은 압축비를 허용하며 최대 10%까지 조정할 수 있습니다. 높은 압축비로 인해 이 방식은 상대적으로 에너지 소비가 높습니다.
2.4 계량기 입구가 있는 압력 방출 밸브
현재 비교적 일반적인 조정 방식으로, 가장 넓은 조정 범위(0~100%)를 확보할 수 있으면서도 에너지 소비가 낮습니다. OSG 스크류 공기 압축기의 무부하(제로 유량) 전력은 최대 부하의 15~20%에 불과합니다. 흡입 밸브를 닫으면 작은 구멍이 생기고, 동시에 벤트가 열려 스크류 공기 압축기에서 공기가 배출됩니다. OSG 스크류 공기 압축기의 본체는 흡입 진공 및 낮은 배압 조건에서 작동합니다. 중요한 것은 압력 해제가 빠르고 해제량이 적어야 한다는 점입니다. 이는 최대 부하에서 무부하로 전환할 때 발생하는 불필요한 손실을 방지하기 위함입니다. 시스템에는 시스템 용량(어큐뮬레이터)이 필요하며, 그 크기는 무부하와 부하 사이의 필요한 압력 차이 및 시간당 허용 사이클 수에 따라 결정됩니다.
5~10kW 미만의 OSG 스크류 공기 압축기는 일반적으로 온/오프 방식으로 압력을 조절합니다. 압력이 상한에 도달하면 모터가 완전히 정지하고, 압력이 하한보다 낮아지면 모터가 재시동됩니다. 이 방식은 모터 부하를 최소화하기 위해 대용량 시스템이나 시동 및 정지 시 큰 압력 차이가 필요합니다. 단위 시간당 시동 횟수가 적을 때 효과적인 압력 조절 방식입니다.
2.5단 속도 조절
스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)는 내연기관, 터빈 또는 주파수 조절식 전기 모터에 의해 속도가 제어되어 유량을 조절합니다. 이는 일정한 토출 압력을 유지하는 효과적인 방법입니다. 조절 범위는 스크류 공기 압축기 종류에 따라 다르지만, 액체 분사식 스크류 공기 압축기가 가장 넓은 조절 범위를 제공합니다. 저부하 시에는 속도 조절과 압력 방출이 공기 흡입 제한 여부와 관계없이 함께 사용되는 경우가 많습니다.
전기 모터로 구동되는 OSG 스크류 공기 압축기는 전기 장치를 통해 속도를 제어할 수 있으므로 모터 속도를 제어하여 압축 공기를 작은 압력 변화 범위 내에서 일정하게 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 일반 유도 모터도 주파수 변환기를 사용하여 속도를 조절함으로써 이러한 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 시스템의 압력을 지속적이고 정확하게 측정하고, 그 압력 신호를 통해 모터의 주파수 변환기를 제어하여 모터 속도를 제어함으로써 OSG 스크류 공기 압축기의 가스량을 공기 소모량에 정밀하게 맞추어 시스템의 압력을 ±0.1 bar 이내로 유지할 수 있습니다.
2.6 가변 배기 포트 조정
스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)의 배기량은 케이싱 길이를 따라 배기 포트의 위치를 흡입구 쪽으로 이동시켜 조절할 수 있습니다. 하지만 이 방식은 부분 부하 시 전력 소비가 높아 비교적 흔하지 않습니다.
2.7 흡입 밸브 언로딩
피스톤 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)는 흡입 밸브를 기계적으로 강제로 열어 배출할 수 있습니다. 피스톤의 위치 변화에 따라 공기가 유입되고 배출됩니다. 그 결과 에너지 손실이 최소화되며, 일반적으로 최대 부하 축 동력의 10% 미만입니다. 복동 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)는 일반적으로 다단 배출 방식을 사용하며, 한 번에 하나의 실린더씩 균형을 맞춰 가스량을 수요와 공급에 더욱 효과적으로 대응할 수 있습니다. 공정 흐름 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)는 부분 배출 방식을 사용하여 피스톤이 부분 행정에 있을 때 밸브를 열어 연속적인 가스량 제어를 가능하게 합니다.
2.8 클리어런스 볼륨
피스톤 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)에서 간극 용량을 변경하면 실린더의 충진율이 감소하여 가스량이 줄어들고, 간극 용량은 외부 연결 장치를 통해서도 변경할 수 있습니다.
2.9 적재-하역-정지
5kW 이상의 출력을 가진 OSG 스크류 공기 압축기에 가장 일반적으로 사용되는 방식은 넓은 조정 범위와 낮은 손실률을 제공하는 온/오프 조정 방식입니다. 실제로 이는 온/오프 조정과 다양한 언로딩 시스템의 조합입니다. 정변위식 OSG 스크류 공기 압축기의 가장 일반적인 제어 원리는 "공기 생산"/"공기 미생산"(부하/언로더) 방식입니다. 공기가 필요할 때 솔레노이드 밸브에 신호가 전달되고, 솔레노이드 밸브는 스크류 공기 압축기의 흡입 밸브를 완전히 열린 위치로 이동시킵니다. 흡입 밸브는 중간 위치 없이 완전히 열린 상태(부하) 또는 완전히 닫힌 상태(언로더)로만 작동합니다.
전통적인 제어 방식은 압축 공기 시스템에 압력 스위치를 설치하는 것입니다. 이 스위치는 최소 압력(부하)과 최대 압력(무부하) 두 가지 설정값을 가지고 있습니다. 스크류 공기 압축기(OSG)는 설정값(예: 0.5bar) 내에서 작동합니다. 공기 수요가 적거나 전혀 필요하지 않은 경우, 스크류 공기 압축기는 무부하(아이들링) 상태로 작동하며, 아이들링 시간은 타이머 릴레이(예: 20분)로 설정됩니다. 설정된 시간이 지나면 스크류 공기 압축기는 정지하고 압력이 최소값으로 떨어질 때까지 다시 작동하지 않습니다. 이는 안정적이고 안심할 수 있는 전통적인 제어 방식이며, 현재 소형 스크류 공기 압축기(OSG)에서 가장 일반적으로 사용됩니다.
이 기존 시스템은 압력 스위치를 아날로그 압력 트랜스미터와 고속 전자식 조정 시스템으로 대체하도록 더욱 발전되었습니다. 압력 트랜스미터는 조절 시스템과 함께 시스템 내 압력 변화를 실시간으로 감지합니다. 시스템은 감지된 압력에 맞춰 모터를 시동하고 흡입 밸브의 개폐를 제어합니다. ±0.2bar 이내의 정밀한 압력 조절이 가능합니다. 공기 사용량이 없을 경우, 압력은 일정하게 유지되며 OSG 스크류 공기 압축기는 공회전(아이들링) 상태로 작동합니다. 아이들링 시간은 모터의 과열 방지 시동 및 정지 횟수와 작동 효율을 고려하여 설정할 수 있습니다. 이는 시스템이 공기 소비량 추이에 따라 아이들링을 중단할지 여부를 결정할 수 있기 때문입니다.
03 요약
요약하자면, 압축 공기는 다양한 용도와 다양한 공기 소비 조건에서 사용됩니다. 각 스크류 공기 압축기(OSG 스크류 공기 압축기)는 사용자의 공기량에 따라 서로 다른 공기량 조절 방식을 사용합니다. 스크류 공기 압축기는 자체적인 공기량 제어 및 조절 방식을 통해 중단 없고 지속적인 공기량 공급을 실현합니다. 각 스크류 공기 압축기 제조업체는 서로 다른 조절 원리를 적용하여 자사 브랜드의 스크류 공기 압축기 성능을 향상시키고 에너지 효율을 극대화하며 고객 요구 사항을 충족합니다. 또한 높은 정확도, 낮은 유지 보수 비용, 압력 및 유량과 같은 매개변수 측정 기능을 통해 다양한 적용 환경에 적합한 스크류 공기 압축기를 제공합니다.
게시 시간: 2023년 9월 8일
