급유식과 무급유식스크류 컴프레서
로터리 스크류 컴프레서에는 급유식과 무급유식 모델이 있습니다.
공기 질이 덜 중요한 곳에서는 급유식 모델을 사용할 수 있습니다. 압축 공기 속 오염 물질인 오일이 압축 공정에 유입되기 때문입니다. 이 오일은 걸러낼 수 있지만, 완전히 0으로 만들기는 어렵습니다.
그러나 공압 공구에 동력을 공급하거나, 가스 냉장, 탄화수소 처리와 같은 용도에서는 크게 문제가 되지 않습니다.
반면, 공기 질이 매우 중요하고 공정에 오염 물질이 들어가면 안 되는 경우도 있습니다. 제약 산업, 의학 연구, 식음료, 반도체 제조 등이 대표적입니다. 이러한 경우에는 일반적으로 무급유식 로터리 스크류 컴프레서가 적합한 선택입니다.
급유식 스크류 컴프레서(오일 윤활식 컴프레서)는 압축 챔버에 오일을 주입하면 오일이 컴프레서 엘리먼트를 냉각하고 윤활합니다.
또한 이 오일은 압축 과정에서 발생하는 열을 제거하고 압축 챔버의 누출을 최소화합니다.
두 기술의 차이를 자세히 살펴보겠습니다.
급유식 스크류 컴프레서 엘리먼트는 높은 압력비에 맞게 제조가 가능합니다. 통상 1단계 압축으로 14bar, 경우에 따라 17bar까지 가능합니다. 대신 에너지 효율과 베어링 수명은 감소합니다.
반면, 무급유식 컴프레서에서는 타이밍 기어가 두 로터를 모두 구동하여 원활한 작동을 구현합니다. 이 기술에서는 두 엘리먼트 사이의 간격이 최소화되도록 계산됩니다.
최신 고속 무급유식 스크류 컴프레서는 비대칭 스크류 프로파일을 특징으로 하며, 내부 누출이 줄어 에너지 효율이 크게 향상됩니다.
역회전 로터 위치의 동기화에는 외부 기어가 가장 많이 사용됩니다. 로터가 서로, 그리고 컴프레서 하우징과 접촉하지 않기 때문에 압축 챔버 내부에 윤활이 필요 없습니다. 따라서 압축 공기에는 오일이 전혀 포함되지 않습니다.
이 기술에서 내장된 압력비는 입구와 토출구 사이의 온도 차이를 제한하여 억제됩니다. 이로 인해 무급유식 스크류 컴프레서는 다단계로 작동하며, 각 단계 사이에 냉각을 통해 더 높은 압력에 도달하는 경우가 많습니다.
그러나 이 컴프레서는 모터 냉각, 로터 열 제거 등 다른 공정에서는 여전히 윤활을 사용한다는 점에 유의해야 합니다. 경우에 따라 냉각 수단으로 오일이 사용될 수도 있습니다.
아트라스콥코는 물을 윤활 수단으로 사용하는 모델과 로터 엘리먼트에 특수 코팅을 적용하여 윤활유가 필요 없는 제품도 공급하고 있습니다.
로터리 스크류 컴프레서는 정속형 모델과 가변형(VSD) 모델이 있습니다.
첫 번째 차이는 이름에서 찾을 수 있습니다. 정속형 컴프레서는 일정한 모터 속도로 계속 작동하는 반면, 가변형(VSD)은 필요에 따라 공기량에 맞춰 모터 속도를 조절합니다.
정속형 모델은 컴프레서가 100% 용량으로 계속 작동할 때 매우 효율적인 솔루션입니다. 그러나 대부분의 압축 공기 사용처에서는 이처럼 지속적으로 높은 출력이 필요하지 않습니다.
이 경우, 정속형 컴프레서는 효율이 급격히 떨어집니다. 모터가 멈출 때 에너지(비용)가 낭비되는데도 불구하고 공기 생산 없이 계속 작동하기 때문입니다.
이러한 비효율과 낭비는 특히 작업 교대가 잦거나 수요 변동이 큰 시설에서 더욱 두드러집니다.
반면 VSD 컴프레서는 실시간 공기 수요에 따라 모터 속도를 높이거나 낮춥니다.
생산량이 적은 날이 있거나 공기 수요가 변동하는 곳에서 이 컴프레서를 사용하면 에너지 소모를 크게 줄일 수 있습니다. 이로 인해 운영 비용도 크게 절감됩니다.
얼마나 절감될까요?에너지 비용이 컴프레서의 TCO에서 최대 80%를 차지하고, VSD 기술로 에너지 소비가 60%까지 줄어든다는 점을 고려하면, 절감 효과를 쉽게 예측할 수 있습니다
