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콤프레샤 실무이론 - 배관
(주)예원타스  Date : 2022-09-01 12:39:44     Hit : 7328

● 배관의 기본

1. 압축공기 파이프는 모든 방향에서 연결 될 수 있도록 설치되어야합니다.

2. 유비보수가 어렵고 응축수에 대한 적절한 배출이 곤란하며, 공기 누출의 탐지에도 문제가 되기 때문에 바닥의 배수관에 파이프를 설치하는 것은 피해야 합니다

3. 수평으로 설치할 파이프는 공기 사용 부분 쪽으로 1%~2%의 경사를 가져야합니다. 이렇게 함으로써 응축수의 분기가 가능한 장소로 응축수가 흐를 수 있게 됩니다.

4. 파이프 또는 튜브의 굴곡 부위는 흔들림을 최소화하기 충분한 반경을 가져야합니다. 굴곡 부위는 엘보우 커플링에 적합한데 그 이유는 흔들림을 줄이고 압력강하를 감소시키기 때문입니다.

5. 응축수의 분기 파이프로의 유입을 방지하기 위해 분기 파이프는 서브헤더파이프의 윗부분에서 연결 배관합니다.

6.응축수 배출 지점은 링네트의 최하점에 설치 되어야합니다. 블라인드 블랜지를 삽입시켜 공기망의 구간이 격리 되도록 플랜지를 사용하는 것이 바람직합니다. 이렇게 하면 생산 공정에 지장 없이 정비 작업을 실시 할 수 있습니다.

● 에어파이프의 크기

공기망은 압축기를 주 헤더로 연결시키는 토출 파이프로 부터 시작됩니다. 직경은 적어도 압축기 토출 연결부와 같아야하며, 모든 부품들은 가능한 짧게 설치합니다. 일반적인 헤더는 설치된 모든 압축기의 총 유량과 추가로 설치될 압축기를 더한 값에 따라 그 크기가 결정 되어야 합니다. 참고로 파이프를 통한 권장 유량을 나타낸 다음 도료를 사용할 수 도 있습니다.

파이프 vs 유량

상기 파이프 직경은 파이프 길이가 100m를 초과하지 않을 경우에 적용됩니다. 만일 길이가 100m를 넘으면 그 다음 치수의 파이프 직경을 선정합니다. 파이프 직경 선정 후 그파이프 길이, 굴곡 부위의 수 및 작동 압력을 고려하여 압력 저하를 계산합니다.

다음의 공식은 파이프 내에서의 압력 강하 계산에 사용 됩니다

압력강하 계산식

압축공기 배관에서 사용되는 상업용 아연도 강관의 경우 마찰 계수는 1.6 x 10 8 입니다.

압축공기 배관 시스템에서 압축기로 부터 가장 먼 지점까지의 최대 압력 강하는 0.1 bar 이내로 해야 됩니다. 그러나 3bar 공기망에 있어, 0.1 bar의 압력강하는 7bar 공기 망에서 보다 상대적으로 높은 에너지 손실이 나타납니다. 그러므로 압력 강하는 작동 압력의 1.5%이내로 하는 것이 더 효율적입니다. 배관에서의 과도한 압력 강하를 피하기 위해 권장 압축공기의 유속은 6-10 m/s가 되어야 합니다.

적정사이즈 공기 배관은 다음의 간단한 예제를 참조하세요~

예제) 유량 100 l/s의 유량이 7bar의 압력으로 50m 떨어진 곳에 최대 압력 강하 dp=0.3bar 범위내에서 공급할 경우 아래와 같이 계산합니다

표(파이프vs유량)에서 유량 100 l/s, 파이프는 53mm를 찾습니다. 50m파이프에서의 압력강하는 다음과 같습니다.

굴곡 부위가 10개 이고, 다이아프램 밸브가 1개 설치된 경우, 추가적인 파이프 길이는 10x0.6+1x3=9m

● 공기 배관망

압축공기를 여러 장소에 분배시키는 가장 효율적인 방법은 링 루프(Ring-loop)시스템을 사용하는 것입니다.

예) 압축기 유량 7bar, 250 l/s

1. Ring loop 의 Riser

총 유량 : 250 l/s 파이프직경 80mm

2. Ring loop의 header

총 유량 (250/4)=62.5 l/s 파이프 직경 42mm

3. Sub header

총 유량 (62.54)=15.63 l/s 파이프 직경 22mm

길이 (25/2)=12.5m

파이프에서의 총 압력 저하 = 0.03 + 0.02 + 0.02 = 0.07

파이프에서의 총 압력 저하는 0.1 bar 이하 이므로 안정적인 배관 설정입니다.

참고로 분기 라인에서의 최대유량은 아래 표가 사용됩니다. 아래 표는 길이가 15m를 넘지 않는 분기 라인에 적용됩니다. 파이프에서의 총 압력 강하는 0.1bar를 초과해서는 안됩니다.