공기 압축기 공회전률 계산식

공기압축기의 공회전율이란 무엇인가요?

공기압축기의 공회전율은 일반적으로, 부하 운전 외에 여전히 가동되고 있으나 유용한 압축공기를 생산하지 않거나 생산량이 낮은 상태가 차지하는 비율을 측정하는 데 사용된다. 공회전은 해제 운전, 저주파 무부하 운전, 대기 중 보압 등 다양한 운전 조건에서 발생할 수 있으며, 구체적인 판단은 설비의 제어 방식과 현장 통계 기준을 종합하여 이루어져야 한다.

운전 시간 기준 공회전율

공식:공전율 = 공전시간 ÷ 총 운전시간 × 100%

총 운전 시간이 가동 시간과 공회전 시간으로 구성된다면, 식은 다음과 같이 표기할 수도 있다:

공전율 = 공전시간 ÷ (부하시간 + 공전시간) × 100%

• 공전 시간: 통계 주기 동안 기동기가 무부하 또는 부하를 제거한 상태로 운전한 시간을 의미합니다.
• 부하 운전 시간: 통계 주기 동안 발전기가 부하를 받아 운전한 시간을 의미합니다.
• 총 운전 시간: 관리상의 필요에 따라, 로딩 및 공회전 시간만 포함하거나 대기·블로잉 등 기타 상태도 포함할 수 있으나, 전후의 통계 기준은 일관되게 유지되어야 한다.

에너지 소비 비중에 따라 공회전 손실을 추정한다.

에너지 낭비에 주목한다면, 공회전 시 소모되는 에너지의 비중을 추가로 산정할 수 있다:

공회전 에너지 소비율 = (공회전 출력 × 공회전 시간) ÷ (부하 출력 × 부하 시간 + 공회전 출력 × 공회전 시간) × 100%

이 공식은 부하 전력과 공회전 전력을 산출해야 합니다. 전력 데이터는 전력계, 전력 모니터링 모듈 또는 설비 운전 기록을 통해 확보할 수 있으며, 검증되지 않은 경험치를 그대로 적용하는 것은 권장하지 않습니다.

계산 예시

어떤 통계 주기 동안 압축기의 부하 운전 시간이 90분이고, 공회전 운전 시간이 30분이라면, 시간 기준으로 계산하면:

공전율 = 30 ÷（90 + 30）× 100% = 25%

이 결과는 해당 통계 기간 동안 가동 시간의 약 4분의 1이 공회전 또는 부하 미적용 상태에 있었음을 나타냅니다. 에너지 절감 잠재력을 평가하려면, 공회전 시 소비 전력, 가스 사용량의 변동 및 시스템 압력 요구사항 등을 함께 고려해야 합니다.

데이터 수집 및 유의사항

• 통계 기간은 대표성을 갖추어야 하며, 예를 들어 한 교대 근무, 하루 또는 하나의 완전한 생산 주기와 같은 기간이 될 수 있다.
• 정상적인 공회전과 비정상적인 공회전을 구분해야 하며, 예를 들어 공기 사용량이 지나치게 적거나 압력 설정이 부적절하거나 배관 누설로 인해 가동·정지가 빈번히 발생하는 경우가 이에 해당한다.
• 기종에 따라 공회전 상태의 명칭이 다를 수 있으므로, 장비의 운전 상태 설명을 참고하여 판단해야 합니다.
• 여러 대의 공기 압축기가 병렬로 운전되는 경우, 각 기기별 공회전율을 개별적으로 집계한 뒤, 주배관 압력과 총 공기 사용량을 함께 분석하는 것을 권장합니다.

공전율이 높은 경우의 최적화 방향

• 로드 및 언로드 압력 설정이 지나치게 넓지 않은지 확인하여 빈번한 언로드를 방지하십시오.
• 압축공기 배관의 누설, 밸브의 내부 누설 또는 사용 지점의 부적절한 배출을 점검하고 해결한다.
• 가스 사용의 피크·오프피크 차이를 평가하여, 필요시 가동 대수 또는 운전 시간대를 조정한다.
• 공기 저장 용량과 압력 제어 전략이 공기 사용 변동에 적합한지 확인하십시오.
• 여러 대의 발전기 운전 시나리오에서는 통합 계획 또는 그룹 제어 전략을 고려하여, 개별 기기가 장시간 공회전하는 상황을 줄일 수 있다.