컴프레서의 종류
컴프레서의 종류를 알아보기 전에 가장 잘 알려진 두 가지 종류, 피스톤 컴프레서와 스크류 컴프레서에 대해 살펴보겠습니다.
피스톤 컴프레서가장 오래된 형태의 산업용 컴프레서로, 가장 일반적으로 사용되는 종류이기도 합니다. 간단한 구조로 작동하며, 실린더 안에서 피스톤이 공기를 압축합니다.주로 압축 공기 수요가 크지 않고 간헐적으로 발생하는 곳에서 사용됩니다. 가격이 낮아 DIY 환경이나 공작소에서 많이 찾지만, 오랫동안 작동하지는 못하며 주기적인 냉각이 필요하고 유지 관리가 필요합니다.
스크류 컴프레서이름에서 알 수 있듯이, 두 개의 스크류로 이루어진 구조의 컴프레서입니다. 이 스크류는 암로터와 수로터라고도 불리며, 수로터(오일 주입식)나 타이밍 기어(무급유식)에서 동력을 얻습니다.두 스크류는 반대 방향으로 회전하여 공기를 압축 공간으로 밀어 넣습니다. 이 공기는 압축되어 토출구를 통해 방출됩니다.피스톤 컴프레서보다 가격은 더 높지만, 연속 운전이 가능하고 소음이 적으며 유지 관리가 필요하지 않아 많은 기업에서 선호하는 형태입니다.이 외에도 다양한 기술을 접목한 형태의 컴프레서가 있습니다.
컴프레서를 구매하려는 경우, 총 소유 비용의 원칙을 명심하는 것이 중요합니다. 이를 통해 장기적으로 비용을 크게 절감할 수 있습니다.총 소유 비용이란 무엇일까요? 제품과 관련된 모든 비용을 의미합니다. 때로는 구매 가격이 대부분을 차지합니다.
예를 들어, 소파를 구입할 때는 대개 소파 값만 지불하면 되는데 이때는 운반비를 포함한 추가 비용이 들지 않습니다. 그러나 컴프레서는 다릅니다.
다이어프램 컴프레서다이어프램 컴프레서는 기계식 또는 유압식으로 구동되는 컴프레서입니다. 기계식 다이어프램 컴프레서는 주로 적은 유량과 낮은 압력을 필요로 하는 곳이나 진공 펌프로 사용됩니다.반면, 유압식 다이어프램 컴프레서는 압력이 높은 환경에서 사용됩니다.투스 컴프레서투스 컴프레서는 두 개의 로터를 사용하여 압축 공기를 생성합니다. 이 두 로터는 압축 챔버 안에서 서로 반대 방향으로 회전하며 항상 동기화되어 있습니다.기어 휠로 제어되며 서로를 향해 회전하면 공기를 흡입하여 압축한 후 배출구를 통해 강제로 배출합니다. 투스 컴프레서는 의료, 제약, 식품 생산 및 전자 산업과 같이 깨끗한 공기가 필요한 분야에서 널리 사용됩니다.
스크롤 컴프레서스크롤 컴프레서는 고정된 고정자 스파이럴과 모터 구동 편심 궤도 스파이럴로 구성된 하우징을 가지고 있습니다. 스파이럴은 180도 위상 변위로 장착되어 부피가 서서히 변하는 에어 포켓을 만듭니다.
궤도형 스파이럴이 움직이면 공기가 흡입되어 에어 포켓 중 하나에 포집되고 배출구와 역류 방지 밸브가 있는 중앙을 향해 이동하면서 서서히 압축됩니다.스크롤 컴프레서는 효율적이고 조용하며 실험실, 치과, 산업 현장과 같이 주변이 조용해야 하는 시설에 적합합니다.
베인 컴프레서베인 컴프레서는 회전하는 베인(일반적으로 특수 주조 합금으로 제작됨)이 고정자에 들어 있는 방사형 구조를 가지고 있습니다.회전자가 회전하면 베인이 원심력 때문에 고정자에 밀착되며, 회전자와 고정자가 서로 멀어지면 공기가 흡입됩니다. 흡입된 공기는 압축 챔버에 포집되어 부피가 줄어들고, 이후 베인을 통해 토출구를 통해 방출됩니다.베인 컴프레서는 농업, 에너지, 자동차 산업뿐만 아니라 제약, 의약, 치과 분야 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 루츠 블로어루츠 블로어는 내부 압축을 하지 않는 무밸브 변위식 컴프레서입니다. 효율이 낮기 때문에 주로 압력이 낮은 곳에 사용됩니다.서로 반대 방향으로 회전하는 두 개의 로터가 핵심 부품이며, 압축 챔버가 토출구에 닿으면 압축 공기가 압력 측에서 하우징으로 흘러가며 압축이 일어납니다.
이렇게 변위 컴프레서 외에도 다양한 동적 컴프레서가 있습니다.
원심 컴프레서원심 컴프레서는 방사형 방출 흐름이 특징입니다. 먼저, 공기가 방사형 블레이드가 있는 회전 임펠러 중앙으로 인입됩니다. 그런 다음, 원심력에 의해 공기가 임펠러의 주변부로 밀려납니다.공기가 방사형으로 이동하는 동안 압력이 증가하고 운동 에너지가 발생합니다. 이후 공기는 디퓨저와 볼류트를 통과해 다음 컴프레서 단계의 임펠러 중앙으로 향하면서 운동 에너지가 압력으로 변환됩니다.임펠러 축은 매우 높은 속도(15,000-100,000 rpm)에 도달합니다. 이는 앞서 언급한 컴프레서보다 훨씬 빠릅니다.
축 컴프레서축 컴프레서는 공기가 컴프레서 샤프트를 따라 여러 줄로 배열된 회전 블레이드와 고정 블레이드를 통과하는 방식입니다.고정 블레이드가 공기의 운동 에너지를 압력으로 변환하면서 공기의 속도가 점진적으로 증가합니다.컴프레서에는 일반적으로 축 방향 추력을 상쇄하는 밸런싱 드럼이 내장되어 있습니다.
축 컴프레서는 동급의 원심 컴프레서보다 작고 가벼우며, 작동 속도가 빠릅니다.이러한 특성 덕분에 비교적 적당한 압력으로 일정한 양을 많이 공급해야 하는 환기 시스템, 발전, 항공기 추진용 가스 터빈 등에 적합합니다.
최적의 컴프레서를 찾는 첫 단계는 컴프레서의 크기를 결정하는 것입니다. 이는 압축 공기를 생성하는 데 필요한 에너지의 양과 직결되므로 매우 중요합니다.컴프레서의 크기가 너무 크면 에너지가 낭비되고 운영비가 크게 증가할 수 있습니다, 특히 정속형 모델을 선택하는 경우 그렇습니다.반면, 컴프레서가 너무 작으면 압축 공기 수요를 충족시키지 못해 문제가 생길 수 있습니다.향후 확장을 고려해 적절한 크기의 컴프레서를 선택해야 조기에 컴프레서를 다시 구매하는 상황을 피할 수 있습니다.
그렇다면 컴프레서의 크기는 어떻게 결정해야 할까요?
