압축 공기는 산업 플랜트에서 가장 비싼 유틸리티 중 하나이지만, 많은 공장에서는 여전히 이를 무제한의 거의 '무료' 자원으로 취급합니다. 누출, 과도한 압력 및 부적절한 사용이 시간이 지남에 따라 누적되면 압축 공기는 조용히 전기 요금의 큰 부분을 소비할 수 있으며 공압 성능이 불안정해질 위험도 증가합니다.
이 기사에서는 더 나은 공기 준비 및 사용 지점 설계가 산업 시설의 전반적인 효율성을 어떻게 지원하는지에 중점을 두고 생산 용량을 희생하지 않고 압축 공기 소비를 줄이는 실용적이고 엔지니어링 중심의 방법을 설명합니다.
많은 제조 공장에서 압축 공기 시스템은 특히 광범위한 공압 라인, 도구 및 자동화 스테이션이 있는 곳에서 전체 전기 에너지 사용의 눈에 띄는 비율을 차지합니다. 따라서 공기 소비량을 조금만 개선해도 유틸리티 계량기에서 측정 가능한 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
동시에 불필요한 공기 수요로 인해 압축기는 실제로 필요한 것보다 더 오래 작동하고 더 자주 순환하며 더 높은 압력에서 작동하게 됩니다. 이러한 추가 스트레스로 인해 압축기 및 다운스트림 구성 요소의 유지 관리 간격이 단축되고 최대 생산 기간 동안 압력이 불안정해질 수 있습니다.
기술 솔루션을 결정하기 전에 압축 공기가 실제로 낭비되는 위치를 이해하는 것이 도움이 됩니다. 대부분의 시설에서는 다양한 라인과 작업대에서 몇 가지 반복 패턴이 계속해서 나타납니다.
피팅, 호스, 퀵 커플러 및 밸브 아일랜드에 숨겨진 누출이 있습니다.
낮은 에너지 대안으로 수행될 수 있는 청소 또는 냉각을 위한 개방형 송풍과 같은 부적절한 사용.
필요한 것보다 더 높은 시스템 압력에서 작동하여 흔히 '인공 수요'라고 불리는 현상을 생성합니다.
피할 수 있는 압력 강하를 유발하는 대형 또는 제대로 유지 관리되지 않은 공기 처리 장비.
프로세스 변경 후 재설계되지 않았으며 이제 현재 작업에 필요한 것보다 더 많은 공기를 소비하는 오래된 레거시 회로.
우수한 압축 공기 감소 프로젝트는 압축기실에만 초점을 맞추는 대신 구조화된 방식으로 이러한 각 영역을 해결합니다.
누출은 일반적으로 불필요한 압축 공기 수요의 가장 쉽고 눈에 띄는 원인입니다. 시간이 지남에 따라 진동, 온도 변화 및 기계적 충격으로 인해 피팅이 느슨해지거나 유연한 호스가 손상될 수 있습니다. 단일 연결에서 거의 들리지 않는 작은 누출이라도 플랜트의 수백 지점을 곱하면 상당한 연속 공기 흐름으로 해석될 수 있습니다.
구조화된 누출 감지 프로그램은 정기 조사와 간단한 수리 작업 흐름을 결합합니다. 초음파 누출 감지기 또는 전용 청취 장치는 유지보수 직원이 시끄러운 환경에서도 누출 지점을 신속하게 식별할 수 있도록 도와줍니다. 누출이 식별되면 치명적인 오류를 기다리지 않고 계획된 유지 관리 기간 동안 누출을 분류하고 문서화한 다음 수리합니다.
6bar에서의 대략적인 누출 크기 |
일반적인 설명 |
예상 추가 공기 소비량(누설당) |
실용적인 의미 |
매우 작음(정확히) |
거의 들리지 않으며 가까이서만 감지 가능 |
낮지만 지속적 |
이러한 누출이 많이 발생하면 여전히 1년이 넘게 누적될 수 있습니다. |
작은 |
피팅에서 쉭쉭거리는 소리가 들림 |
특히 여러 지점에서 눈에 띕니다. |
푸시인 피팅과 퀵 커플러에서 흔히 발견됨 |
중간 |
멀리서도 또렷하게 들리는 |
상당한 연속 손실 |
각 누출은 작은 블로우 건을 부분적으로 열어 두는 것과 비슷합니다. |
크기가 큰 |
강력한 공기 분사, 눈에 보이는 움직임 |
매우 높은 소비 |
일반적으로 손상된 호스 또는 분리된 도구와 관련됩니다. |
압축 공기는 대부분의 공장에서 편리하고 널리 사용 가능하므로 가장 효율적인 솔루션이 아닌 작업에 사용하고 싶은 유혹을 받습니다. 예를 들어 먼지나 칩을 제거하기 위한 개방형 송풍, 부품의 간단한 냉각, 기계적으로 취급할 수 있는 이동 조명 재료 등이 있습니다.
압축 공기가 정밀한 기계적 작업을 수행하지 않고 열린 노즐이나 파이프를 통해 대기로 나갈 때마다 송풍기, 팬 또는 기계식 컨베이어가 더 적은 에너지로 동일한 효과를 얻을 수 있는지 의문을 제기할 가치가 있습니다. 어떤 경우에는 엔지니어링 에어 노즐과 에어 나이프가 개방형 파이프에 비해 최소한 필요한 유량을 줄이는 동시에 안전성과 소음 수준도 향상시킬 수 있습니다.
아래 표는 제어되지 않는 송풍을 보다 적절한 방법으로 대체하면서 공정 결과를 유지하면서 공기 수요를 줄이는 방법을 보여줍니다.
적용예 |
원래 방법 |
개선된 방법 |
공기소비량에 대한 기대효과 |
고정 장치에서 칩 제거 |
연속적으로 불어오는 개방형 구리관 |
엔지니어링 노즐을 사용한 간헐적 분사 |
노즐당 유량 감소 및 시간 단축 |
컨베이어에서 부품 냉각 |
다수의 야외 제트기 |
소형 산업용 팬 또는 송풍기 시스템 |
압축 공기 수요가 거의 0으로 감소 |
패널의 먼지 제거 |
자주 사용하는 휴대용 공기총 |
전용 공간에서 진공 청소 또는 브러시 청소 |
무작위 공기 사용 감소 및 격리 개선 |
'인위적 수요'는 장비가 실제로 요구하는 것보다 더 높은 압력에서 시스템을 작동할 때 발생하는 추가 공기 소비를 나타냅니다. 많은 장치가 규제되지 않거나 부분적으로만 규제되기 때문에 기계적 작업이 더 높은 힘이나 속도로 이익을 얻지 못하더라도 압력이 높아지면 자동으로 더 많은 공기를 소비합니다.
이 문제를 해결하기 위해 시설에서는 안정적인 성능을 달성하기 위해 중요한 기계에 필요한 최소 압력을 식별하는 것부터 시작할 수 있습니다. 여기에서 사이클 시간, 불량률 및 기계 알람을 모니터링하면서 메인 분배 압력을 작은 단계로 줄일 수 있습니다. 민감한 장비 근처의 현지 조절기는 해당 지점을 다른 곳의 변동으로부터 분리하고 주 시스템 압력을 안전하게 낮추는 데 도움을 줍니다.
공압 장비를 보호하려면 공기 처리가 필수적이지만, 필터, 건조기, FRL 장치가 불필요한 병목 현상이 되어서는 안 됩니다. 이러한 구성 요소 전체의 높은 압력 강하는 압축기가 더 높은 압력의 공기를 공급하여 동일한 다운스트림 조건을 달성하게 하므로 에너지 소비가 증가합니다.
적절한 유량, 낮은 압력 강하 요소 및 주기적인 유지 관리 간격을 갖춘 필터를 선택하면 손실을 최소화하면서 공기 품질을 유지하는 데 도움이 됩니다. 마찬가지로 적절한 포트 크기와 내부 흐름 경로를 갖춘 올바른 크기의 FRL 장치를 사용하면 장비가 과도한 제한 없이 깨끗하고 조절된 공기를 받을 수 있습니다.
유량 수요가 특히 높은 라인의 경우 메인 헤더에 있는 단일 소형 장치를 통해 모든 공기를 라우팅하는 것보다 더 큰 FRL 장치 또는 여러 개의 병렬 처리 모듈을 기계에 더 가깝게 배치하는 것이 더 나을 수 있습니다.
평균 공기 소비량이 적당할 때에도 수요가 매우 높을 때 짧은 시간 동안 폭발하면 운전자가 시스템 압력을 높여 문제를 '해결'하도록 촉발하는 압력 강하가 발생할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 이는 전체 소비량을 증가시키고 압축기에 추가적인 스트레스를 가하게 됩니다.
수요가 가장 많은 지역 근처에 전략적으로 배치된 리시버 탱크는 전체 네트워크를 중단시키지 않고 짧은 고유량 이벤트를 처리할 수 있는 로컬 스토리지를 제공합니다. 적절한 압축기 제어 및 순서 지정과 결합된 이 접근 방식을 통해 압축기는 최고의 효율성 지점에 더 가깝게 작동하는 동시에 생산 현장에서 단기간에 높은 수요를 지원할 수 있습니다.
압축 공기 감소는 순전히 기술적인 프로젝트가 아닙니다. 또한 일상적인 행동의 변화도 필요합니다. 라인 운영자는 낭비적인 관행을 인식하고, 누출을 보고하고, 공기 사용을 증가시키는 무단 개조를 방지하도록 교육을 받을 수 있습니다. 유지 관리 팀은 누출 점검, 필터 검사, 압력 검증을 정규 업무에 통합하여 공장이 발전함에 따라 압축 공기 시스템을 계속 제어할 수 있습니다.
핵심 지점의 압력 게이지, 권장 설정점의 명확한 라벨링과 같은 간단한 시각적 도구를 사용하면 시스템이 의도한 대로 작동하는 시기를 모든 사람이 더 쉽게 이해할 수 있습니다.
현재 압축 공기 네트워크가 최소한의 합리적인 공기 소비로 생산 요구를 지원하고 있다고 확신하십니까? 아니면 누출, 대형 및 오래된 공기 준비로 인해 에너지 비용이 조용히 증가하고 있다고 의심하십니까 ?
WAALPC는 제조업체가 숨겨진 공기 손실을 줄이고, 압력을 안정화하고, 다운스트림 장비를 보호하는 데 도움이 되는 신뢰할 수 있는 공압 부품 및 공기 처리 솔루션에 중점을 두고 있습니다. 다양한 산업 분야의 FRL 장치, 필터, 조정기 및 액세서리 구성 경험과 라인 레이아웃 및 수요 프로필에 대한 실질적인 이해를 결합함으로써 WAALPC 팀은 엔지니어링 및 유지 관리 직원과 협력하여 기존 회로를 검토하고 손실이 큰 지점을 식별하며 실행 가능한 개선 사항을 제안할 수 있습니다.
압축 공기 소비를 줄이고, 시스템 안정성을 개선하고, 공압 장비의 서비스 수명을 연장하는 방법에 대해 논의하려면 WAALPC에 문의하세요. tina@waalpc.com 또는 방문 www.waalpc.com을 참조하세요. 자세한 기술 정보 및 제품 지원은
