왕복동 압축기는 실린더 내의 피스톤을 사용하여 가스를 압축하고 압력을 높이는 방식으로 작동합니다. 이러한 유형의 압축기는 고압 가스를 효율적으로 생산할 수 있기 때문에 다양한 산업 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다. 왕복동 압축기의 작동 방식에 대한 자세한 설명은 다음과 같습니다.
기본 구성 요소
실린더: 가스 압축이 일어나는 챔버.
피스톤: 실린더 내에서 앞뒤로 움직여 가스를 압축합니다.
크랭크 샤프트: 회전운동을 피스톤의 왕복운동으로 변환합니다.
연접봉: 피스톤을 연결합니다. 크랭크 샤프트.
밸브: 가스의 유입 및 유출을 제어합니다. 실린더. 여기에는 흡입(흡입) 및 배출(배출) 밸브가 포함됩니다.
크로스헤드: 피스톤 로드를 가이드하고 피스톤의 측면 하중을 줄입니다.
플라이휠: 크랭크샤프트의 회전 운동을 유지하는 데 도움이 됩니다.
작동주기
왕복동 압축기의 작동은 흡입, 압축, 배출, 배기의 4가지 주요 단계로 구성됩니다. 각 단계를 분석해 보겠습니다.
흡기 스트로크(흡입):
- 피스톤이 아래쪽으로 이동하여 실린더에 진공이 생성됩니다.
- 그만큼 흡입 밸브 열려 가스가 흡기 매니폴드에서 실린더로 유입될 수 있습니다.
- 배출 밸브는 닫힌 상태로 유지됩니다.
압축 스트로크:
- 피스톤이 위쪽으로 움직이면서 실린더 내의 가스를 압축합니다.
- 흡입 밸브는 가스가 흡기 매니폴드로 다시 빠져나가는 것을 방지하기 위해 닫힙니다.
- 가스의 압력은 부피가 감소함에 따라 증가합니다.
방전 스트로크:
- 피스톤이 스트로크 상단에 도달하면 실린더 내부의 압력이 토출측 압력을 초과합니다.
- 배출 밸브가 열리면 압축 가스가 실린더 밖으로 배출 매니폴드로 흘러 들어갈 수 있습니다.
- 이 단계에서는 흡입 밸브가 닫힌 상태로 유지됩니다.
배기 행정:
- 피스톤이 다시 아래로 이동하고 배출 밸브가 닫힙니다.
- 실린더에 남아 있는 모든 가스가 배출되어 다음 흡기 행정을 위해 실린더를 준비합니다.
주요 기능 및 고려 사항
압축 비율:
압축 전의 가스 부피와 압축 후의 부피의 비율입니다. 압축비가 높을수록 가스 압력이 높아집니다.
냉각:
압축은 열을 발생시키므로 압축기에는 열을 발산하고 과열을 방지하기 위한 냉각 시스템(수냉식 또는 공냉식)이 있는 경우가 많습니다.
매끄럽게 하기:
움직이는 부품 사이의 마찰과 마모를 줄이려면 적절한 윤활이 필요합니다. 윤활 시스템은 피스톤, 커넥팅 로드, 크로스헤드와 같은 구성 요소가 원활하게 작동하도록 보장합니다.
각색:
다단계 압축기는 더 높은 압력을 달성하기 위해 다양한 크기의 여러 실린더를 사용합니다. 각 단계에서 가스는 부분적으로 압축된 후 냉각되고, 다음 단계에서 추가로 압축됩니다.
하역 메커니즘:
압축기 부하를 제어하기 위해 흡입 밸브 언로더, 바이패스 밸브 또는 가변 속도 드라이브와 같은 언로딩 메커니즘을 사용할 수 있습니다. 이러한 메커니즘은 수요가 적은 기간 동안 압축기의 에너지 소비와 마모를 줄이는 데 도움이 됩니다.
장점 및 응용
장점:
- 높은 압력을 달성하는 능력.
- 광범위한 가스에 적합합니다.
- 신뢰할 수 있고 잘 이해된 기술.
- 작은 용량부터 아주 큰 용량까지 확장 가능합니다.
신청:
- 산업 공정(화학 공장, 정유소).
- 천연가스 처리 및 운송.
- 냉동 및 공조 시스템.
- 발전소.
- 공압 도구 및 시스템.
결론
왕복동식 압축기는 피스톤의 왕복 운동을 이용해 실린더 내의 가스를 압축하는 방식으로 작동합니다. 이 프로세스에는 흡입, 압축, 배출 및 배기 단계가 포함되며 피스톤, 밸브, 크랭크샤프트 및 커넥팅 로드의 조화로운 동작을 통해 촉진됩니다. 다양한 응용 분야에서 높은 압력을 달성할 수 있는 능력과 다용성을 갖춘 왕복동 압축기는 많은 산업 공정에서 기본 구성 요소로 남아 있습니다. 효율적이고 안정적인 작동을 보장하려면 적절한 냉각, 윤활 및 부하 관리가 필수적입니다.