공기탱크
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공기탱크(receiver Tank라고도 함)의 사용목적은 순간적으로 압축공기의 송출능력을 초과하는 공기량을 소비하는 경우 공기탱크에 저장한 압축공기로 대처하기 위한 것으로 압력강하를 허용범위 내로 유지할 수 있도록 탱크용량을 선정할 필요가 있다. 압축기 토출주관에 설치할 뿐만 아니라 소비공기량이 많은 공압기기를 배관 말단부에 설치하는 경우에는 그 기기까지 배관을 신설하여 공압기기의 바로 근처에 전용의 공기탱크를 설치하는 것이 일반적이다. 다음 그림은 일반적인 압축공기시스템의 공기탱크이다.
[그림 1] 일반적인 압축공기시스템의 공기탱크 설치 예
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공기탱크는 일반적으로는 강판의 용접구조에 의하여 만들어지는 압력용기로 대다수가 입형이다. 내부 용적 등에 따라 다소 다르지만 거의 대부분의 탱크가 압력용기 안전규칙에 근거하여 규제를 받기 때문에 구조에 대해서도 압력용기 구조규격에 기초한 것이어야 한다. 이러한 공기탱크에는 압축공기 접속구 이외에도 탱크내 압력을 계측하기 위한 압력계 과압방지를 위한 안전밸브, 내부 점검 및 청소를 위한 점검창과 맨홀 등이 필요 하다. 전술한 바와 같이 이러한 공기탱크의 근본적인 역할은 공기의 축적과 맥동의 완화 이므로 사용목적에 따라 탱크의 선정도 달라진다.
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맥동완화를 위한다면 공기탱크의 용적산출의 기준은 다음의 식으로 주어진다.
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그러나 실제로는 공기의 수요량의 변동에 적절히 대응하기 위해서는 위의 계산값의 수배의 용적의 탱크를 선정하는 것이 상례이다. 다음표는 압축기의 토출압력이 0.69MPa 정도인 경우 소형 공기탱크 사양의 일례를 보여준다.
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<표 1> 압축공기 사용량에 대한 공기탱크용량
[㎥] | [mm] | [mm] | A | B | [㎥/min(ANR)] |
0.2 | 450 | 1300 | 25 | 2 | 1.0~1.5 (7.5~11kW) |
0.4 | 650 | 1400 | 40 | 1 1/2 | 2.0~3.5 (15~27kW) |
0.5 | 700 | 1400 | 40 | 1 1/2 | 5.0 (37kW) |
0.7 | 800 | 1510 | 50 | 2 | 7.5 (55 kW) |
1.0 | 950 | 1550 | 50 | 2 | 10 (75kW) |
1.5 | 1000 | 2060 | 50 | 2 | 15 (110 kW) |
자동 기동/정지식의 압축기나, Load/Unload식의 용량조정 방식의 압축기를 사용 하는 경우 기동/정지의 횟수가 줄어들고, 압축기의 정지시간이나 Unload 시간이 길게 되는 만큼 부품수명도 길어지게 된다.
참고문헌
1. 성 에너지형 공기압축기시스템(저자 이재형, 김희동) - 홍릉과학출판사