산업 생산에서 스크류형 공기압축기의 압력 선정은 설비의 운전 효율과 내구수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 때로는 기업이 고압용 압축기 헤드를 저압 조건에 적용하는 경우가 발생하는데, 예를 들어 설계 배기압력이 8kgf/cm²인 헤드를 5kgf/cm²의 시스템에 사용하는 경우가 있습니다. 이러한 운영 방식은 실제 가동 과정에서 여러 가지 물리적·기계적 변화를 유발하므로 신중히 대처해야 합니다.
배기량과 용적 효율의 변화
스크류형 공기압축기의 헤드 배기량은 작동 압력과 밀접한 관련이 있다. 8kg급 헤드가 5kg의 낮은 배압에서 운전될 경우, 헤드 내부의 압력비는 크게 감소한다.
- 누출 감소압비가 감소하면 로터 간극을 통한 가스 누설량이 줄어들어 체적 효율이 그에 따라 향상된다.
- 배기량 증가: 회전수가 일정한 조건에서, 기수의 실제 배기량은 8kg 조건에서의 정격 배기량보다 더 크다.
전동기 부하와 출력의 매칭 위험
배기량의 증가는 시스템 전체의 에너지 효율 향상과 동일하지 않으며, 오히려 모터 과부하의 위험을 초래할 수 있습니다. 공기 압축기의 축동력은 배기량과 압력비의 곱과 밀접한 관련이 있습니다.
- 축 출력 상승: 압축비는 감소하지만, 배기량의 대폭 증가로 인해 총 축동력이 기존에 장착된 전동기의 정격 출력을 초과할 수 있다.
- 과부하 보호: 모터의 출력이 그에 맞게 업그레이드되지 않은 경우, 장기간 과부하 상태로 운전하면 열차단기가 작동하여 자주 정지되며, 심지어 모터가 타버릴 수도 있습니다.
기수 내부의 작동 조건과 수명 손실
기수 설계 시, 회전자 형상선, 베어링 배치, 윤활 시스템 및 냉각 오일 경로는 모두 정격 압력을 기준으로 최적화된 계산을 통해 설계되었습니다. 운전 압력의 변경은 기존 설계의 균형을 무너뜨릴 수 있습니다.
- 하중 변화: 로터에 작용하는 축방향력과 반경방향력이 변화하면 베어링의 하중 분포가 불균일해져 베어링의 마모가 가속될 수 있다.
- 윤활 및 온도 이상배기량이 증가하면 연료 분사량에 대한 요구도 변화하게 되며, 냉각 시스템이 이에 맞춰 동기 조정되지 않을 경우 기통의 배기 온도가 이상 상태로 상승하여 윤활유의 성능이 저하되고, 결과적으로 기통의 수명이 단축될 수 있습니다.
과학적 압력 선정 권고사항
상기 문제를 방지하기 위해, 기업은 압력 선정 시 다음과 같은 원칙을 준수해야 한다:
- 전용기 전용: 실제 가스 압력 요구에 따라 해당 압력 등급의 컴프레서 헤드를 반드시 선택하십시오. 5kg 조건에서는 5kg 또는 6kg 설계의 헤드를 사용해야 합니다.
- 시스템 매칭: 기수, 전동기, 냉각 시스템 및 제어 시스템이 설계 운전 조건 하에서 상호 협력하여 최적의 에너지 효율을 달성하도록 보장한다.
- 주파수 변환 조절: 공기 사용량의 변동이 큰 경우, 압축기 헤드의 설계 압력을 조정하여 타협하는 방식이 아니라 회전수를 조절하여 공기량 변화에 적응하는 인버터형 스크류 공기압축기를 권장합니다.
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