공기 압축기 작동 방법: 피스톤 대 나사 가이드

공기 압축기 작동 방법: 직접적인 답변

일하려면 공기 압축기 , 전원에 연결하고, 적절한 호스와 도구 피팅을 부착하고, 조절기를 해당 용도에 맞는 올바른 출력 압력으로 설정하고, 장치를 켜고, 사용하기 전에 탱크에 압력이 가해질 때까지 기다립니다. 탱크에 인쇄된 최대 정격 PSI를 초과하지 마십시오. 이것이 핵심 프로세스입니다. 그러나 이를 장기적으로 안전하고 효율적이며 올바르게 수행하려면 특정 압축기 유형, 제어 장치 및 유지 관리 요구 사항을 이해해야 합니다.

공기 압축기는 소형 1갤런 휴대용 장치부터 대형 장치까지 다양합니다. 산업용 공기 압축기 분당 수천 입방피트를 전달합니다. 산업 및 전문 분야에서 지배적인 두 가지 유형은 다음과 같습니다. 피스톤 공기 압축기 (왕복) 그리고 스크류 공기 압축기 (로터리). 각각 다르게 작동하고 다르게 작동됩니다. 이 가이드에서는 보편적인 작동 원리와 함께 두 가지를 모두 자세히 다루고 있습니다.

작동하기 전에 알아야 할 공기 압축기의 주요 구성 요소

컨트롤을 만지기 전에 각 주요 구성 요소의 기능을 식별하고 이해하십시오. 레귤레이터와 언로더 밸브를 혼동하는 등 제어 장치를 잘못 식별하면 위험한 압력 오류나 장비 손상이 발생할 수 있습니다.

• 모터/엔진: 펌프를 구동합니다. 전기 모터의 등급은 마력(HP)으로 표시됩니다. 휴대용 가스 구동 장치는 소형 엔진을 사용합니다. 산업용 공기 압축기의 범위는 일반적으로 다음과 같습니다. 5HP ~ 500HP .
• 펌프/압축 요소: 공기를 압축하는 메커니즘 - 왕복 압축기의 피스톤-실린더 어셈블리 또는 스크류 압축기의 한 쌍의 맞물린 나선형 로터.
• 수신기 탱크: 압축 공기를 저장하고 압력 전달을 원활하게 합니다. 용량은 1갤런(휴대용)에서 500갤런(산업용)까지 갤런 또는 리터 단위로 측정됩니다. 탱크에는 최대 작동 압력(MAWP) 껍질에 찍혀있습니다.
• 압력 게이지(탱크 게이지): 저장 탱크 내부의 실제 압력을 PSI 또는 bar 단위로 표시합니다. 이는 얼마나 많은 예비 공기가 저장되어 있는지 알려줍니다.
• 레귤레이터: 탱크 내부의 더 높은 압력과 관계없이 도구에 전달되는 출력 압력을 제어하는 수동 조정 가능한 밸브입니다. 위로 당기고 돌려서 조정하세요. 설정을 잠그려면 아래로 누르세요.
• 출력(조절) 압력 게이지: 조절기 뒤의 하류 압력을 표시합니다. 이는 도구가 실제로 받는 압력입니다.
• 안전 릴리프 밸브: 압력이 탱크의 안전 한계를 초과하면 자동으로 공기를 방출합니다. 절대로 이 밸브를 조작하거나 막지 마십시오. 이는 치명적인 탱크 고장에 대한 최후의 방어선입니다.
• 배수 밸브: 탱크 바닥에 위치합니다. 운전 중 탱크 내부에 쌓인 응축수를 배출하는데 사용됩니다.
• 압력 스위치: 탱크 압력이 컷인 지점 아래로 떨어지거나 컷아웃 지점까지 상승하면 모터를 자동으로 시작하고 정지합니다. 예를 들어, 다음으로 설정된 압축기는 90~120PSI 90에서 시작해서 자동으로 120에서 멈춥니다.
• 공기 필터/흡기 필터: 먼지나 이물질이 펌프 내부로 유입되는 것을 방지합니다. 막힌 흡입 필터는 유량을 감소시키고 펌프 마모를 증가시킵니다.

피스톤 공기 압축기의 작동 원리

피스톤 공기 압축기(왕복식 공기 압축기라고도 함)는 크랭크샤프트에 의해 구동되는 하나 이상의 피스톤을 사용하여 실린더 내부의 공기를 압축합니다. 이는 자동차 엔진과 동일한 기본 원리이지만 그 반대입니다. 작업장, 자동차 상점, 건설 현장 및 중소형 산업 분야에서 가장 널리 사용되는 압축기 유형입니다.

1단 대 2단 피스톤 압축기

에서 단단 피스톤 압축기 , 공기가 흡입되어 한 번의 스트로크로 최종 압력까지 압축됩니다. 일반적으로 최대 150PSI . 이 장치는 대부분의 상점 도구, 인플레이션 및 스프레이 페인팅에 적합합니다. 에서 2단 피스톤 압축기 , 공기는 먼저 큰 직경의 실린더에 의해 중간 압력(~90 PSI)으로 압축되고, 인터쿨러를 통해 냉각된 다음 더 작은 실린더에 의해 최종 압력으로 다시 압축됩니다. 175~200PSI . 2단계 압축기는 더 낮은 온도로 작동하고 연속 사용 시 더 오래 지속되며 중부하 산업 응용 분야의 표준입니다.

오일 윤활 vs. 오일 프리 피스톤 압축기

• 오일 윤활: 오일을 사용하여 피스톤 링과 실린더 벽을 윤활합니다. 더 조용하고 수명이 더 깁니다(일반적으로 15,000~20,000시간 ), 높은 듀티 사이클 작업에 적합합니다. 500~1,000시간마다 오일 레벨을 점검하고 오일을 교체해야 합니다.
• 오일 프리: 영구적으로 윤활 처리된 테프론 코팅 링을 사용합니다. 더 가볍고 유지 관리가 필요하지 않지만 더 뜨겁고 소음이 더 크며 일반적으로 지속됩니다. 2,000~5,000시간 . 의료, 식품 및 오일 오염이 허용되지 않는 민감한 환경에 적합합니다.

듀티 사이클 — 중요한 피스톤 압축기의 한계

피스톤 압축기에는 정격이 있습니다. 듀티 사이클 — 과열 없이 지속적으로 작동할 수 있는 시간의 비율입니다. 듀티 사이클이 50%인 압축기는 매 시간마다 30분 동안 작동할 수 있습니다. 듀티 사이클을 초과하면 과열 및 조기 밸브 및 링 고장이 발생합니다. 산업용 등급 2단계 피스톤 압축기는 듀티 사이클이 75~100%인 경우가 많습니다. 소비자 등급 단일 스테이지 모델은 50% 이하인 경우가 많습니다. 이는 지속적인 생산 사용을 위한 중요한 고려 사항입니다.

스크류 공기 압축기의 작동 원리

회전식 스크류 공기 압축기는 두 개의 맞물린 나선형 로터(수 로터와 암 로터)를 사용하여 공기가 로터 캐비티를 통과할 때 지속적으로 압축합니다. 피스톤 압축기의 앞뒤 운동과 달리 스크류 메커니즘은 맥동 없이 부드럽고 연속적인 흐름으로 공기를 압축합니다.

로터가 회전함에 따라 공기는 흡입구로 흡입되어 로터 로브 사이의 점차 좁아지는 공동에 갇혀 최대 작동 압력에서 배출 포트쪽으로 밀려납니다. 압축비는 로터 프로파일과 길이에 따라 결정됩니다. 대부분의 산업용 스크류 압축기는 다음 온도에서 작동합니다. 100~175PSI(7~12bar) , 고압 변형은 250PSI 이상에 도달합니다.

업계가 연속 작동을 위해 스크류 압축기를 선호하는 이유

• 100% 듀티 사이클: 스크류 압축기는 하루 24시간, 일주일 내내 지속적으로 작동하도록 설계되었습니다. 피스톤 장치처럼 관리해야 할 열 과열 사이클이 없습니다.
• 일관된 압력: 지속적인 회전 동작은 부드럽고 맥동 없는 공기를 제공합니다. 이는 정밀 스프레이 마감, CNC 툴링 및 민감한 공압 공정에 중요합니다.
• 대규모의 높은 유속: 스크류 압축기는 다음을 제공할 수 있습니다. 100~3,500CFM 단일 장치에서 피스톤 압축기가 견딜 수 있는 것보다 훨씬 더 많은 양을 제공합니다.
• 더 조용한 작동: 일반적인 소음 수준 65~75dB(A) 동급 피스톤 압축기의 경우 80~90dB(A)에 비해 이는 밀폐된 공장 환경에서 중요한 요소입니다.
• 가변 속도 드라이브(VSD): 많은 최신 스크류 압축기에는 VSD 기술이 포함되어 있어 모터의 속도를 실제 공기 수요에 맞게 변경할 수 있으므로 20~35% 고정 속도 모델과 비교.

오일 주입식 vs. 오일 프리 스크류 압축기

에서n 오일 주입식 스크류 압축기 , 압축실에 오일을 주입하여 공기를 냉각하고 로터에 윤활유를 바르며 틈새를 밀봉합니다. 오일 분리기 다운스트림은 압축 공기가 장치를 떠나기 전에 거의 모든 오일을 제거합니다. 이는 가장 일반적인 산업용 스크류 압축기입니다. 오일프리 스크류 압축기 수 로터와 암 로터 사이에 접촉이 없는 정밀 가공 로터를 사용하여 오일 오염 위험을 제거합니다. 의약품 제조, 식품 가공, 전자제품, 의료용 공기 공급 분야에서는 필수이지만 비용이 많이 듭니다. 40~60% 이상 동등한 오일 주입 모델보다.

피스톤 대 스크류 공기 압축기: 나란히 비교

피스톤과 스크류 압축기 중에서 선택하는 것은 산업용 공기 시스템에서 가장 중요한 결정 중 하나입니다. 올바른 선택은 필요한 유량, 일일 작동 시간, 공기 품질 요구 사항 및 예산에 따라 달라집니다.

공기 압축기 작동 방법: 단계별

다음 절차는 일반 작동을 위한 피스톤 및 스크류 공기 압축기 모두에 적용됩니다. 특정 산업 시스템에는 추가 시동 인터록이나 제어판 단계가 있을 수 있습니다. 항상 해당 장치에 대한 제조업체의 작동 설명서를 참조하십시오.

시작 전 점검

1. 오일 레벨을 확인하세요 (오일 윤활 모델): 투시창이나 계량봉을 검사하십시오. 오일은 최대량이어야 합니다. 부족한 경우 제조업체가 지정한 압축기 오일을 보충하십시오. 엔진 오일을 대체용으로 사용하지 마십시오.
2. 공기 흡입 필터를 검사하십시오. 깨끗하고 장애물이 없는지 확인하세요. 필터가 막히면 압축 작업이 증가하고 토출 온도가 높아집니다.
3. 모든 호스 연결을 확인하십시오. 균열, 느슨한 피팅 또는 이전 누출 징후가 있는지 검사하십시오. 공기 누출로 인해 낭비되는 에너지 - 100PSI에서 단일 1/8" 누출로 인해 대략적으로 폐기물이 발생합니다. 25CFM , 매년 전기 비용이 수백 달러에 이릅니다.
4. 배수 밸브가 닫혀 있는지 확인하십시오. 시동 전에 탱크 배수 밸브가 완전히 닫혀 있는지 확인하십시오.
5. 압력 스위치가 올바르게 설정되어 있는지 확인하십시오. 필요한 컷인 및 컷아웃 압력 범위에 대해.

압축기 시작

1. 시작하기 전에 조절기가 아래로(시계 반대 방향) 있는지 확인하여 배출구 압력이 최소가 되도록 하십시오.
2. 전원을 켜십시오(산업용 장치의 경우 주 절연체를 연결하고 제어판에서 시작을 누르십시오).
3. 도구를 연결하기 전에 탱크가 작동 압력에 도달하도록 하십시오. 모터가 꺼지고 차단 압력에 도달했음을 나타내는 소리를 들어보십시오.
4. 귀하의 도구나 용도에 맞는 출력 압력으로 조절기를 조정하십시오. 조절기 손잡이를 위로 당기고 시계 방향으로 돌리면 증가하고 아래로 누르면 잠깁니다.
5. 공기 호스를 배출구 커플러에 연결합니다. 딸깍 소리가 날 때까지 누르고 비틀어줍니다.
6. 작업을 시작하기 전에 조절된 압력 게이지가 올바르게 판독되는지 확인하십시오.

일반적인 응용 분야에 대한 올바른 압력 설정

올바르게 종료하기

1. 전원 스위치를 끄거나 제어판의 STOP을 누르십시오.
2. 콘센트에서 공기 도구와 호스를 분리합니다.
3. 레귤레이터를 시계 반대 방향으로 완전히 돌려 배출구 라인의 압력을 해제합니다.
4. 탱크 배수: 탱크 바닥에 있는 배수 밸브를 열고 닫히기 전에 모든 응축수와 잔압이 빠져나가도록 하십시오. 이 단계를 건너뛰면 물이 축적되어 내부 탱크가 부식될 수 있습니다.
5. 산업용 스크류 압축기의 경우 전원을 차단하기 전에 장치가 언로드 주기를 완료할 수 있도록 하십시오. 전체 부하에서 중단하면 드라이브 시스템에 스트레스가 가해집니다.

CFM 및 PSI 이해: 압축기를 작업에 일치시키기

공기 압축기의 사용 가능한 출력을 정의하는 두 숫자는 다음과 같습니다. PSI(평방 인치당 파운드) - 그것이 전달하는 압력 - 그리고 CFM(분당 입방피트) - 공급할 수 있는 공기의 양. 두 가지 모두 도구의 요구 사항과 동시에 일치해야 합니다. 150PSI를 제공하지만 2CFM만 제공하는 압축기는 압력 등급이 충분하더라도 90PSI에서 15CFM이 필요한 샌드블라스터에 적절하게 전력을 공급할 수 없습니다.

동시에 실행되는 여러 도구에 맞게 압축기 크기를 조정할 때 한 번에 실행할 수 있는 모든 도구의 CFM 요구 사항을 추가한 다음 25~30% 버퍼 라인 손실과 탱크 복구 시간을 고려합니다. 예: 임팩트 렌치 2개(각각 5CFM) 블로우 건 1개(3CFM) = 13CFM 필요 → 최소 정격의 압축기를 지정합니다. 90PSI에서 17CFM .

압축기 CFM 등급은 일반적으로 특정 PSI로 제공됩니다. 90PSI에서 10CFM 더 낮은 압력에서는 더 많은 CFM을 제공하고 더 높은 압력에서는 더 적은 CFM을 제공합니다. 항상 동일한 기준 압력에서 등급을 비교하십시오.

무시할 수 없는 공기 압축기 안전 규칙

압축 공기는 상당한 양의 저장된 에너지를 운반합니다. 탱크 파열은 잠재적으로 치명적인 폭발입니다. 150 PSI의 60갤런 탱크에는 대략 다음과 같은 에너지가 들어 있습니다. 다이너마이트 50개 . 안전한 작동은 협상할 수 없습니다.

• 최대 탱크 압력(MAWP)을 초과하지 마십시오. 압력 릴리프 밸브가 반복적으로 올라가면 압력 스위치가 잘못 설정된 것입니다. 릴리프 밸브를 막거나 조정하지 마십시오.
• 절대로 압축 공기를 사람에게 직접 보내지 마십시오. 15 PSI의 공기라도 피부에 침투하여 치명적인 공기 색전증을 일으킬 수 있습니다. 100 PSI에서는 근거리에서 우발적으로 방전되면 치명적일 수 있습니다.
• 매번 사용하기 전에 호스를 검사하십시오. 버스트 호스는 고압에서 격렬하게 휘저어집니다. 균열, 마모 또는 돌출이 있는 호스는 즉시 교체하십시오.
• 매일 응축수를 배출하세요 사용량이 많은 환경에서. 축적된 물은 내부 탱크 부식을 가속화하여 탱크 벽이 얇아지고 결국 고장이 발생할 수 있습니다. 탱크는 매년 수압 테스트를 받아야 합니다. 5년 대부분의 안전 표준에 따라.
• 압력 용기 탱크를 용접, 절단 또는 드릴링하지 마십시오. 탱크 구조를 수정하면 구조적 무결성 등급이 손상됩니다.
• 압축기 구역을 환기시키십시오. 압축기는 작동 중에 열을 발생시킵니다. 밀폐된 공간에서는 열이 축적되어 효율성이 떨어지고 유증기 농도가 높아지면 화재 위험이 높아집니다.
• 적절한 PPE를 사용하십시오. 공압식 도구를 사용할 때는 보안경을 착용하십시오. 압축 공기 청소 작업에서 날아오는 잔해물은 작업장에서 눈 부상의 주요 원인입니다.

필수 공기 압축기 유지 보수 일정

잘 관리된 압축기는 수십 년 동안 지속됩니다. 소홀히 한 사람은 몇 년 안에 실패합니다. 유지 관리 요구 사항은 피스톤 압축기와 스크류 압축기마다 다르지만 예정된 서비스 규정은 두 압축기 모두에 똑같이 중요합니다.

피스톤 공기 압축기 유지 관리

스크류 공기 압축기 유지 관리 하이라이트

스크류 압축기는 서비스 간격이 길지만 서비스 항목 비용이 더 높습니다.

• 압축기 오일 교환: 오일 유형(광물 vs. 합성)에 따라 2,000~8,000시간마다. 합성 윤활유는 간격을 8,000시간까지 연장하고 작동 온도를 최대 15°C .
• 오일 분리기 요소 교체: 4,000~8,000시간마다. 포화 분리기를 사용하면 오일이 공기 시스템으로 유입되어 다운스트림 공정과 도구가 오염됩니다.
• 공기 필터 교체: 2,000시간마다 또는 매년 - 먼지가 많은 환경에서는 더 자주.
• 에어엔드 베어링 검사: 20,000~40,000시간. 에어엔드 베어링 고장은 가장 비용이 많이 드는 스크류 압축기 수리입니다. 진동 모니터링을 통한 조기 감지는 치명적인 로터 접촉을 방지합니다.
• 쿨러 청소: 더러운 환경에서는 매년 또는 더 자주. 차단된 냉각기는 배출 온도를 높여 열 차단을 유발하고 마모를 증가시킵니다.

일반적인 공기 압축기 문제 해결

대부분의 공기 압축기 결함에는 식별 가능한 원인과 간단한 해결 방법이 있습니다. 피스톤 및 스크류 압축기에서 가장 자주 발생하는 문제는 다음과 같습니다.

압축기가 압력을 형성하지 않습니다

• 가장 일반적으로 간과되는 원인인 배수 밸브가 열려 있거나 새고 있는지 확인하십시오.
• 흡입구 및 배출구 체크 밸브(피스톤 유형)를 검사하십시오. 체크 밸브가 고장나면 압축 공기가 흡입구를 통해 역류하게 됩니다.
• 피스톤 링(왕복식)을 점검하십시오. 마모된 링은 압축 효율을 크게 감소시킵니다.
• 스크류 압축기의 경우 입구 밸브를 검사하십시오. 입구 밸브가 열려 있으면 로터가 압력을 형성하는 것을 방지합니다.

압축기는 컷아웃 압력에 도달하지 않고 지속적으로 작동합니다.

• 연결된 도구의 공기 수요가 압축기의 출력 용량을 초과합니다. 동시 도구 사용을 줄이거나 압축기 크기를 늘리십시오.
• 분배 시스템의 심각한 공기 누출 - 비눗물을 사용하여 모든 누출 지점을 찾아 밀봉합니다.
• 펌프 구성 요소가 마모되어 유효 공급량이 감소합니다.

배출공기 중 과도한 오일

• 피스톤 압축기의 경우 마모된 피스톤 링으로 인해 크랭크케이스의 오일이 압축실로 유입되므로 링을 교체해야 합니다.
• 스크류 압축기의 경우 포화되거나 고장난 오일 분리기 요소가 가장 일반적인 원인입니다. 요소를 교체하십시오.
• 오일 저장소가 넘치게 채워짐 - 오일 레벨이 최대 표시보다 높으면 오일이 공기 흐름으로 유입됩니다. 올바른 수준으로 배수하십시오.

과열 및 과열 차단

• 막힌 냉각기 또는 열교환기 - 압축 공기나 부드러운 브러시로 냉각기 핀을 청소합니다.
• 압축기실의 환기가 불충분합니다. 최소한 1m²의 자유 공기 흡입 면적 압축기 전력 10kW당.
• 낮은 오일 레벨로 인해 압축 요소의 윤활 및 열 흡수가 감소됩니다.
• 정격 듀티 사이클 이상으로 작동하는 피스톤 압축기의 경우 사이클 사이에 적절한 냉각 시간을 허용합니다.