압축기, 팬 및 송풍기 - 기본 이해

압축기, 팬 및 송풍기는 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 이러한 장치는 복잡한 공정에 매우 적합하며 특정 용도에는 필수 불가결한 요소가 되었습니다. 이러한 장치는 아래와 같이 간단하게 정의됩니다.

• 압축기:압축기는 고압을 발생시켜 기체나 액체의 부피를 줄이는 기계입니다. 간단히 말해 압축기는 물질(대개 기체)을 압축하는 장치입니다.
• 팬:선풍기는 유체나 공기를 이동시키는 데 사용되는 기계입니다. 모터가 전기를 공급하여 축에 연결된 날개를 회전시킴으로써 작동합니다.
• 송풍기:송풍기는 적당한 압력으로 공기를 이동시키는 기계입니다. 간단히 말해, 송풍기는 공기나 가스를 불어내는 데 사용됩니다.

위 세 장치의 기본적인 차이점은 공기/가스를 이동시키거나 전달하는 방식과 시스템 압력을 발생시키는 방식에 있습니다. 압축기, 팬 및 송풍기는 미국기계학회(ASME)에서 토출 압력과 흡입 압력의 비율로 정의됩니다. 팬은 이 비율이 최대 1.11이고, 송풍기는 1.11에서 1.20 사이이며, 압축기는 1.20 이상입니다.

압축기의 종류

압축기 유형은 크게 두 가지로 분류할 수 있습니다.정변위 및 동적

정변위 압축기는 다시 두 가지 유형으로 나뉩니다.회전식 및 왕복식

• 회전식 압축기의 종류에는 로브형, 스크류형, 액체 링형, 스크롤형, 베인형 등이 있습니다.
• 왕복동 압축기의 종류에는 다이어프램식, 복동식, 단동식이 있습니다.

동력 압축기는 원심형과 축류형으로 분류할 수 있습니다.

이것들을 자세히 살펴보겠습니다.

정변위 압축기챔버 내부에 일정량의 공기를 주입한 후 챔버의 부피를 줄여 공기를 압축하는 시스템을 사용합니다. 이름에서 알 수 있듯이, 챔버의 부피를 줄이는 구성 요소의 변위로 인해 공기/가스가 압축됩니다. 반면에,동적 압축기유체의 속도 변화가 발생하여 운동 에너지가 생기고, 이 운동 에너지가 압력을 발생시킵니다.

왕복동 압축기는 피스톤을 사용하여 공기 토출 압력이 높고 처리 공기량이 적으며 압축기 회전 속도가 낮은 경우에 적합합니다. 이러한 압축기는 중압력 및 고압 가스 처리에 적합합니다. 반면, 회전식 압축기는 저압 및 중압, 대용량 처리에 적합합니다. 이러한 압축기는 피스톤과 크랭크축이 없으며, 대신 스크류, 베인, 스크롤 등의 회전 날개를 사용합니다. 따라서 회전식 압축기는 장착된 구성 요소에 따라 세분화될 수 있습니다.

로터리 압축기의 종류

• 스크롤형 압축기: 이 장비는 두 개의 나선형 또는 스크롤을 사용하여 공기를 압축합니다. 하나의 스크롤은 고정되어 움직이지 않고, 다른 하나는 원형으로 회전합니다. 공기는 이 요소의 나선형 통로 내부에 갇혀 나선형 중앙에서 압축됩니다. 이러한 방식은 일반적으로 오일이 필요 없는 설계로 유지 보수 비용이 적게 듭니다.
• 베인(Vane): 임펠러 내부에서 안팎으로 움직이는 날개로 구성되어 있으며, 이 회전 운동으로 인해 압축이 발생합니다. 이 과정에서 증기가 작은 부피 영역으로 집중되어 고압, 고온의 증기로 변환됩니다.
• 로브형: 이 장치는 밀폐된 케이싱 내부에서 회전하는 두 개의 로브로 구성됩니다. 이 두 로브는 서로 90도 각도로 배치되어 있습니다. 로터가 회전함에 따라 공기가 실린더 케이싱의 흡입구 쪽으로 유입되고, 시스템 압력에 저항하여 배출구 쪽으로 강하게 밀려 나옵니다. 이렇게 압축된 공기는 공급 라인으로 전달됩니다.
• 스크류 압축기: 이 압축기는 서로 맞물리는 두 개의 스크류로 구성되어 있으며, 스크류와 압축기 케이스 사이에 공기가 갇혀 압축되어 토출 밸브를 통해 고압으로 공기를 배출합니다. 스크류 압축기는 저압 공기 공급에 적합하고 효율적입니다. 왕복동 압축기와 비교했을 때, 스크류 압축기는 압축 공기를 연속적으로 공급하며 작동 소음이 적습니다.
• 스크롤형 압축기는 원동기에 의해 구동되는 스크롤을 가지고 있습니다. 스크롤의 바깥쪽 가장자리가 공기를 가두고, 스크롤이 회전하면서 공기는 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하며 면적 감소로 인해 압축됩니다. 압축된 공기는 스크롤의 중앙 공간을 통해 배출 라인으로 전달됩니다.
• 액체 링 방식: 임펠러 내부에서 날개가 안팎으로 움직이며, 이 움직임으로 인해 압축이 발생합니다. 이 압축으로 증기가 작은 부피 영역으로 집중되어 고압, 고온의 증기로 변환됩니다.
• 이러한 유형의 압축기는 원통형 케이스 내부에 날개가 설치되어 있습니다. 모터가 회전하면 가스가 압축됩니다. 그런 다음 주로 물과 같은 액체가 장치 내부로 공급되고 원심 가속도에 의해 날개 사이로 액체 고리가 형성되어 압축 챔버를 이룹니다. 이 압축기는 먼지와 액체를 포함한 모든 가스와 증기를 압축할 수 있습니다.

• 왕복동 압축기

• 단동식 압축기:이 장치는 피스톤이 공기를 이용해 한 방향으로만 작동하는 구조입니다. 공기는 피스톤의 윗부분에서만 압축됩니다.
• 복동식 압축기:피스톤 양쪽에 각각 흡입/배출 밸브가 두 세트씩 있습니다. 피스톤의 양쪽 모두 공기를 압축하는 데 사용됩니다.

• 다이내믹 컴프레서

  용적형 압축기와 동력형 압축기의 주요 차이점은 용적형 압축기는 일정한 유량으로 작동하는 반면, 원심형 및 축류형과 같은 동력형 압축기는 일정한 압력으로 작동하며 입구 온도 변화와 같은 외부 조건의 영향을 받는다는 것입니다. 축류형 압축기에서는 가스 또는 유체가 회전축과 평행하게, 즉 축 방향으로 흐릅니다. 이는 가스를 지속적으로 가압할 수 있는 회전식 압축기입니다. 축류형 압축기의 블레이드는 서로 비교적 가깝게 배치되어 있습니다. 원심형 압축기에서는 유체가 임펠러 중앙에서 유입되어 가이드 블레이드를 따라 바깥쪽으로 이동하면서 속도를 줄이고 압력을 높입니다. 터보 압축기라고도 합니다. 이들은 효율적이고 신뢰성이 높은 압축기입니다. 그러나 압축비는 축류형 압축기보다 낮습니다. 또한, API(미국 석유 협회) 617 표준을 준수할 경우 원심형 압축기가 더 신뢰성이 높습니다.

  선풍기의 종류

  디자인에 따라 선풍기의 주요 유형은 다음과 같습니다.

• 원심 팬 :
• 이러한 유형의 팬은 공기 흐름의 방향이 바뀝니다. 경사형, 방사형, 전방 곡선형, 후방 곡선형 등 다양한 형태가 있습니다. 이러한 팬은 고온, 저속 및 중속의 날개 끝 회전 속도, 고압 환경에 적합하며, 오염도가 높은 공기 흐름 처리에 효과적으로 사용할 수 있습니다.
• 축류 팬:이러한 유형의 팬은 공기 흐름 방향이 바뀌지 않습니다. 종류로는 베인축류, 튜브축류, 프로펠러형이 있습니다. 원심 팬보다 낮은 압력을 생성합니다. 프로펠러형 팬은 낮은 압력에서 높은 유량을 생성할 수 있습니다. 튜브축류 팬은 저/중압에서 높은 유량을 생성할 수 있습니다. 베인축류 팬은 흡입구 또는 배출구에 안내 날개가 있으며, 고압에서 중간 유량을 생성할 수 있습니다.
• 따라서 압축기, 팬 및 송풍기는 도시, 제조업, 석유 및 가스, 광업, 농업 등 다양한 산업 분야에서 단순하거나 복잡한 용도에 널리 사용됩니다. 공정에 필요한 공기 흐름과 필요한 출구 압력은 팬의 종류와 크기를 결정하는 핵심 요소입니다. 팬 외함 및 덕트 설계 또한 팬의 효율에 영향을 미칩니다.
  

  송풍기

  송풍기는 장착된 임펠러를 통과하는 공기 또는 가스의 속도를 증가시키는 장비 또는 장치입니다. 주로 배기, 흡입, 냉각, 환기, 이송 등에 필요한 공기/가스 흐름을 위해 사용됩니다. 산업계에서는 송풍기를 원심 팬이라고도 부릅니다. 송풍기에서는 입구 압력이 낮고 출구 압력이 높습니다. 날개의 운동 에너지가 출구에서 공기의 압력을 증가시킵니다. 송풍기는 주로 팬보다 높고 압축기보다 낮은 중간 압력이 필요한 산업 현장에서 사용됩니다.

  송풍기의 종류:송풍기는 원심 송풍기와 용적형 송풍기로 분류될 수 있습니다. 선풍기와 마찬가지로 송풍기는 후방 곡선형, 전방 곡선형, 방사형 등 다양한 형태의 날개를 사용합니다. 대부분 전기 모터로 구동되며, 단일 단 또는 다단 장치로 구성될 수 있고, 고속 임펠러를 사용하여 공기 또는 기타 기체에 속도를 발생시킵니다.

  정변위 송풍기는 유체를 압축하여 압력을 높이는 PDP 펌프와 유사합니다. 이러한 종류의 송풍기는 공정에서 높은 압력이 요구되는 경우 원심 송풍기보다 선호됩니다.

  압축기, 팬 및 송풍기의 응용 분야

  압축기, 팬 및 송풍기는 주로 가스 압축, 수처리 폭기, 공기 환기, 자재 이송, 공기 건조 등의 공정에 사용됩니다. 압축 공기는 항공우주, 자동차, 화학 제조, 전자, 식품 및 음료, 일반 제조업, 유리 제조, 병원/의료, 광업, 제약, 플라스틱, 발전, 목재 제품 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.

  공기 압축기의 주요 이점 중 하나는 수처리 산업에서 활용된다는 점입니다. 폐수 처리는 수백만 마리의 박테리아와 유기성 폐기물을 분해해야 하는 복잡한 과정입니다.

  산업용 팬은 화학, 의료, 자동차 등 다양한 분야에서도 사용됩니다.농업,채광식품 가공 및 건설 산업과 같이 각 산업 분야에서 공정에 산업용 팬을 활용할 수 있는 분야가 많습니다. 주로 냉각 및 건조 용도로 사용됩니다.

  원심 송풍기는 분진 제어, 연소 공기 공급, 냉각 및 건조 시스템, 공기 이송 시스템을 갖춘 유동층 폭기기 등과 같은 용도에 일반적으로 사용됩니다. 용적형 송풍기는 공압 이송, 하수 폭기, 필터 세척 및 가스 부스팅뿐만 아니라 석유화학 산업에서 모든 종류의 가스를 이송하는 데에도 자주 사용됩니다.

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