저온 급유형 공기 압축기 시스템(screw air compressor system with Low-temperature lubricant) > 판매

개발배경 및 시스템 개요

공기압축기 시장규모

일반 산업용 공기압축기는 2021년 기준 세계시장규모는 139억불(11조 8800억) 정도로 추정되며, 국내시장 규모는 현재2000억 정도이며, 부품 및 A/S시장을 포함하여 3000억 정도의 규모이며, 매출 55~60%는 SCREW압축기에서 발생된다.

기존 screw 압축기의 문제점

-현재의 급유형 Screw Compressors는 압축 시 냉각과 윤활을 위한 냉각 오일이 공급되나 압축 시 체적의 축소로 압축공기의 온도가 Dew Point (이슬점)이하일 경우 압축공기내 응축수분이 발생될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 포화수분량이 높은 고온에서 운전되어 공기의 고온 체적팽창에 의해 압축효율이 낮으며, 대기온도 20℃일 때 산업용으로 사용되는 압축압력 7~10 Kg/㎠의 경우 압축온도가 84℃정도로 운용되며 냉각 오일의 공급온도는 65~66℃로 공급된다. 이로 인해 유입공기의 온도가 상승하며 압축온도가 1℃상승하면 공기의 체적은 1/(273k + 외기온도℃)만큼 증가하므로 공기의 팽창에 의해 압축효율이 낮아진다.

저온 급유형 압축기의 개발배경

-본 발명은 기존 Screw Compressor 의 문제를 개선하기 위해 고안된 것으로 공기압축 시 압축온도를 낮게 유지하여 공기의 고온팽창을 최소화 하여 압축에너지를 절감하기 위해 고안되었다.

- 또한 저온 압축상태에서 압축공기중의 응축수분을 효과적으로 분리제거하기 위해 압축 후 토출되는 공기 중 의 냉각오일 및 응축수분을 압축공기와 분리하기 위한 기액 분리기가 구성되며 냉각오일과 응축수분을 별도분리하기 위한 유수분리기가 구성되어, 유수분리기에서 냉각오일은 멀티 세퍼레이터의 냉각오일 분리저장조로 공급되어 재순환되며, 일부 냉각오일이 포함된 에멀젼 상태의 응축수는 응축수챔버로 유입되어 에멀젼의 침강 분리과정을 거쳐 응축수가 자동분리 배출되는 응축수 챔버와 자동배출 장치가 구비되었다.

저온 급유형 압축기의 구성 및 특성

-저온 급유형 공기압축기는 압축 시 응축수가 발생될 수 있는 저온의 냉각오일 온도설정범위를 가지는 온도조절밸브를 구비하고 최대한 낮은 온도의 냉각오일이 공급되어 저온상태

에서 소정의 토출압력을 가지는 공기압축기 시스템이다.

- 저온 상태에서 공기를 압축 후 토출되는 냉각오일 및 저온으로 인해 발생되는 응축수는 냉각 오일에 함유된 항유화제 성분으로 응축수와 분리가 용이하므로 기액분리기에서,기체와 액체가 분리되며, 분리된 액체는 수유분리기에서 냉각 오일과 응축수 및 에멀젼상태의 혼합액체로 분리되며, 냉각오일은 멀티세퍼레이터에서 분리 재공급되며, 응축수 및 에멀젼상태의 혼합액체는 멀티세퍼레이터 하부의 응축수챔버에서 침강분리되어 응축수가 일정량 이상저장되면, 내부의 부력구와 배출밸브에 의해 자동 배출되어 상시 저온운전이 가능한 저온

급유형 공기압축기.

저온 Screw Compressor 의 에너지 소모량

- 상온 20℃를 상용압력 7 kg/㎠기준으로 공기압축 시 응축수분을 별도 분리 배출하는 저온 압축기에서는 저온용 온도 조절밸브에서 최대한 냉각된 저온의 냉각오일을 공급하여 압축온도를 최대한 낮게 유지하며, 압축열 및 마찰로 인해 승온되는 18℃~ 19℃를 포함

하여 공냉식은 40℃ ~ 54℃정도, 수냉식은 32.3 ~46.6℃ 정도로 압축온도의 유지가 가능

하므로 기존압축온도 84℃에 비해 체적팽창을 최소화하여 압축효율이 향상되며, 냉각능력 냉각오일 순환수량에 따라 에너지 비용이 공냉식의 경우9~29% 수냉식의 경우 11~32% 정도 절감된다.

요약

본 발명은 저온의 냉각오일을 공급받아 동작하는 공기압축기에서 토출되는 압축

공기, 응축수 및 냉각오일의 각각 분리 및 재순환 자동배출이 가능한 저온 급유형 공기압축기에 관한 것으로 종래의 고온압축에 의한 압축효율의 저하 및 에너지 손실을 방지하며, 저온압축에서 발생하는 응축수를 별도 분리하며, 냉각오일 내부에 잔존하는 응축수를 침강 분리시켜, 분리된 냉각 오일은 재순환 공급하며, 분리된 응축수를 효과적으로 자동 배출하여 저온상태로 상시운전이 가능한 저온 급유형 공기압축기 시스템에 관한 것이다.    

영어설명

Problems of Existing Screw Compressors

-Current oil-type screw compressors supply cooling oil for cooling and lubrication during compression. For this purpose, it is operated at a high temperature with a high saturated moisture content, and the compression efficiency is low due to the high temperature volume expansion of the air. and the supply temperature of cooling oil is 65~66℃. Due to this, the temperature of the inlet air rises, and when the compression temperature rises by 1°C, the volume of air increases by 1/(273k + outside temperature°C), so the compression efficiency is lowered by the expansion of the air.

Development background of low-temperature oil-type compressor

- The present invention was designed to improve the problem of the existing screw compressor, and was designed to reduce the compression energy by minimizing the high-temperature expansion of the air by keeping the compression temperature low during air compression.

- In addition, in order to effectively separate and remove condensed water in compressed air under low-temperature compression, a gas-liquid separator is configured to separate cooling oil and condensed water in the air discharged after compression from compressed air, and separate cooling oil and condensed water. The oil-water separator is configured to It was equipped with a condensate chamber and automatic discharge device in which condensed water was automatically separated and discharged.

Composition and Characteristics of Low-Temperature Oil Type Compressor

-The low-temperature supply type air compressor is equipped with a temperature control valve having a low-temperature cooling oil temperature setting range where condensed water can be generated during compression, and the cooling oil at the lowest possible temperature is supplied to an air compressor having a predetermined discharge pressure in a low-temperature state. it is a system

- The cooling oil discharged after compressing the air at low temperature and the condensed water generated due to low temperature are the demulsifier components contained in the cooling oil and are easy to separate from the condensed water, so the gas and liquid are separated in the gas-liquid separator, and the separated liquid In the oil-oil separator, cooling oil, condensed water, and a mixed liquid in an emulsion state are separated, and the cooling oil is separated and re-supplied in the multi-separator. When stored, it is automatically discharged by the internal buoyancy port and discharge valve to enable constant low temperature operation.

Energy consumption of low temperature screw compressor

- In the low-temperature compressor that separates and discharges condensed water when air is compressed at room temperature of 20°C and commercial pressure of 7 kg/cm2, the low-temperature cooling oil cooled as much as possible from the low-temperature temperature control valve is supplied to keep the compression temperature as low as possible. Including 18℃~19℃, which is heated by compression heat and friction

Therefore, the air-cooled type can maintain the compression temperature at about 40℃ ~ 54℃, and the water cooling type can maintain the compression temperature at about 32.3 ~ 46.6℃. Energy cost is reduced by 9-29% for air-cooled type and 11-32% for water-cooled type.

summary

The present invention relates to a low-temperature oil supply type air compressor capable of automatically discharging compressed air, condensed water and cooling oil discharged from an air compressor operated by receiving a supply of low-temperature cooling oil, respectively, and recirculation. It prevents degradation and energy loss, separates condensed water from low-temperature compression, sets and separates condensed water remaining in cooling oil, recirculates the separated cooling oil, and effectively automatically discharges the separated condensate to provide low-temperature conditions It relates to a low-temperature supply type air compressor system capable of continuous operation.