공기 압축기("공기 압축기"로 약칭)는 기계적 에너지를 가스 압력 에너지로 변환하는 장치입니다. 그들은 산업 제조, 건설, 의료, 식품 가공 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 이를 분류하는 방법은 다양하며 다양한 유형의 공기 압축기는 작동 원리, 적용 가능한 시나리오 및 성능이 크게 다릅니다. 다음은 공기 압축기의 핵심 분류와 주요 장점을 자세히 설명합니다.
1. 공기압축기의 핵심 분류
공기 압축기는 일반적으로 작동 원리에 따라 분류됩니다. 이는 용적식 공기 압축기와 동적 공기 압축기의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있으며 각 범주에는 여러 하위 범주가 포함되어 있습니다. 또한 압력 수준, 변위, 윤활 방식 등의 요소를 기준으로 다음과 같이 보조 분류를 할 수 있습니다.
1. 작동 원리에 따른 분류(핵심 분류)
가장 일반적으로 사용되는 분류 방법입니다. 주요 차이점은 공기가 압축되는 방식에 있습니다. 용적형 공기 압축기는 가스 부피를 줄여 압력을 높이는 반면, 동적 공기 압축기는 고속 회전 임펠러를 통해 가스에 일을 가하여 압력을 높입니다.-
| 주요 카테고리|하위-유형|작동 원리|적용 가능한 시나리오 |
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| **용적식 공기 압축기**(가장 널리 사용됨)|왕복 피스톤 공기 압축기|왕복 피스톤 공기 압축기는 실린더 내 피스톤의 왕복 운동에 의존하여 주기적으로 실린더 부피를 줄여 공기를 압축 및 배출합니다.|중소 변위, 중압 및 고압 응용 분야(예: 자동차 수리점의 공기 펌핑 및 소규모 공장의 공압 공구)에 적합하며 높은 비용- 효율성을 제공합니다. |
||스크류 공기 압축기(트윈-스크류)|맞물린 한 쌍의 수나사 및 암나사가 고속으로 회전하여 케이싱 내에 밀봉된 챔버를 형성하고 점차적으로 부피를 줄여 압축을 달성합니다.|중대형 변위, 연속 작업 애플리케이션(예: 제조 생산 라인 및 대규모 공장의 중앙 집중식 공기 공급)에 적합하며 높은 안정성을 제공합니다. |
||베인 공기 압축기|로터는 실린더 내에 편심 방식으로 장착됩니다. 로터의 베인은 회전하면서 확장 및 수축되어 공기를 압축하는 가변-체적 챔버를 생성합니다. 유지 관리가 간단하고 중소 규모의 변위, 저소음-응용 분야(예: 실험실, 의료 장비, 식품 가공)에 적합합니다. |
||스크롤 공기 압축기|정적 스크롤은 고정되어 있고 선회 스크롤은 정적 스크롤의 중심을 중심으로 회전하여 점차적으로 수축되는 압축 챔버를 형성하고 지속적으로 공기를 압축합니다.|작은 변위, 고정밀 애플리케이션(예: 전자 공장의 치과 장비 및 공압 부품)에 적합하며 에너지를 절약하고-소음이 매우 낮습니다. |
| **동력 공기 압축기**("Velocity Air Compressor"라고도 함)|원심 공기 압축기|고속-회전하는 임펠러는 공기에 원심력을 가하여 운동 에너지를 얻고, 이 운동 에너지가 디퓨저를 통해 압력 에너지로 변환됩니다.|초대형-배위, 저압-압력 응용 분야(예: 대규모 발전소, 화학 공장, 공기 분리 공장)에 적합하고 대규모-공기 공급에 적합합니다. |
||축류 공기 압축기|공기는 임펠러 축을 따라 흐르며, 여러 개의 임펠러와 가이드 베인의 조화를 통해 가스 압력이 점차 증가합니다.|유속이 매우 높은 초대형 배기량, 저압-응용 분야(예: 항공기 엔진 압축기 및 대형 풍동 장비)에 적합합니다. |
2. 기타 치수에 따른 보조분류
- 윤활 방법별:
- 오일- 공기 압축기: 압축 과정 중 냉각 및 밀봉을 위해 윤활유가 필요합니다(예: 피스톤 및 스크류 유형). 배기가스에는 소량의 오일이 포함되어 있으며 후-처리가 필요합니다.
- 오일-공기 압축기: 건식 마찰, 물 윤활 또는 밀봉 구조(예: 스크롤 및 건식 스크류 유형)를 통해 오일-없는 압축을 달성합니다. 의료 및 식품 가공과 같이 오일-에 민감한 응용 분야에 적합합니다.
- 압력 수준별:
- 저압 공기 압축기(0.7-1.0 MPa): 대부분의 산업용 공압 장비(예: 실린더 및 공압 공구).
- 중압- 공기 압축기(1.0-10 MPa): 고압 청소 및 타이어 팽창(대형 차량용).
- 고압-압력 공기 압축기(10-100 MPa): 스쿠버 다이빙 및 고압 실린더 충전. **배기량 기준(배기량):**
- 마이크로 공기 압축기(<1 m³/min): For home use and small appliances;
- 소형 공기 압축기(1-10m³/min): 중소 규모 공장용.
- Large air compressors (>10m³/min): 대규모 산업 기업 및 발전소용.
2. 공기 압축기의 주요 장점
산업용 "범용 동력원"인 공기 압축기는 높은 효율성, 유연성 및 안전성으로부터 장점을 얻습니다. 이러한 장점은 다양한 유형의 공기 압축기에 대한 **보편적 장점** 및 **특정 장점**으로 분류될 수 있습니다.
1. 보편적인 장점(모든 유형의 공기 압축기에 공통)
- **효율적이고 안전한 에너지 전달**: "공압 동력원"인 압축 공기는 전기 및 유압 장치보다 전기 및 오일 누출 위험이 적기 때문에 습하고 인화성 및 폭발성 환경(예: 광산 및 화학 산업)에서도 더 안전합니다. 또한 공압 구성품(실린더 및 밸브)은 빠른 응답 시간과 최소한의 에너지 전달 손실을 제공합니다. 폭넓게 적용 가능: 가정용 공기 펌핑(초소형 공기 압축기)부터 대형 공장 공기 공급 장치(원심 공기 압축기), 무균 의료 환경(오일 프리 스크롤 압축기)부터 실외 건설(이동식 피스톤 압축기)까지 거의 모든 산업 분야에 이르기까지 광범위한 압력 및 배기량 요구 사항에 적합합니다.
상대적으로 낮은 유지 관리: 대부분의 공기 압축기는 성숙한 구조(예: 피스톤 및 스크류 압축기)를 가지며 마모 부품이 거의 없습니다. 일상적인 유지 관리에는 필터와 윤활유(오일{1}}함유 모델의 경우)만 정기적으로 교체하면 되므로 지속적인 유지 관리가 유압 시스템보다 덜 까다롭습니다.
중앙 집중식 관리 및 에너지 절약: 대규모 공장에서는 통합 공기 공급을 위해 "중앙 공기 압축기 스테이션"을 사용하여 분산형 소형 전력 장비를 대체할 수 있습니다. 이는 압력 및 유량 모니터링을 용이하게 합니다. 가변 주파수 기술(예: 가변 주파수 스크류 압축기)과 결합하면 부하에 따라 에너지 소비를 조정할 수 있어 20%-30%의 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
2. 다양한 공기 압축기 유형의 고유한 장점
| 공기 압축기 유형|독특한 장점 |
| 왕복 피스톤|간단한 구조, 저비용, 높은-내압성(10 MPa 이상 도달 가능), 간헐적인 작동에 적합하고 수리 부품을 쉽게 구할 수 있습니다. |
| 트윈 스크류|안정적인 작동(왕복 운동 없음, 저진동), 연속 배기(펄스 없음), 긴 수명(스크류 수명 최대 100,000시간), 연중무휴 연속 생산에 적합합니다. |
| 스크롤|매우 낮은 소음(일반적으로<60 dB, similar to everyday conversation), oil-free compression (easy to achieve), small size (easy to install in confined spaces), suitable for applications with high environmental requirements. |
| 원심분리|큰 배기량(단일 장치는 1000m³/min 이상 도달 가능), 마모 부품 없음(낮은 임펠러 마모), 높은 작동 효율성(특히 최대 부하 시), 대규모 중앙 집중식 공기 공급에 적합- |
| 슬라이딩 베인|유지보수가 용이하고(나사 간격 조정 불필요), 시동 전류가 낮고(그리드 영향 최소화), 부하 변동에 대한 강력한 적응성이 있어 중소 규모의 간헐적/연속 혼합 작업에 적합합니다.{0}} |
III. 요약
공기 압축기를 분류할 때 작동 원리(정변위/동적)를 우선시하고 윤활 방식, 압력, 변위 및 기타 요구 사항을 응용 분야에 맞게 고려해야 합니다. 이들의 장점은 안전성과 다양성에 있으며, 다양한 유형은 구조적 최적화(예: 스크류 압축기의 안정성, 스크롤 압축기의 정숙성, 원심 압축기의 높은 유량)를 통해 차별화된 요구 사항을 충족합니다. 공기 압축기를 선택할 때 실제 작동 조건(예: 연속 작동이 필요한지 여부, 오일-없는 작동이 필요한지 여부, 압력/변위 요구 사항)을 고려하여 성능 이점을 극대화하십시오.
