다이어프램 압축기 : 작업 원리, 기능, 장점 및 응용 프로그램

다이어프램 압축기는 가스 압축 시스템의 고순도, 정밀도 및 신뢰성을 요구하는 산업에 이상적인 솔루션입니다. 오일 오염없이 작동하도록 설계된이 제품은 프로세스가 깨끗하고 효율적이되도록합니다.

이 기사에서는 다이어프램 압축기의 작업 원리, 주요 기능, 장점 및 다양한 응용 프로그램을 살펴 보겠습니다. 또한 다른 유형의 압축기와 비교하여 다이어프램 압축기가 필요한 이유를 이해하는 데 도움이됩니다.

다이어프램 압축기 란 무엇입니까?

다이어프램 압축기는 유연한 다이어프램을 사용하여 가스를 압축하는 양의 변위 압축기이며, 이는 유압 또는 기계식 구동에 의해 작동됩니다. 그것은 구동 메커니즘에서 가스를 분리하여 누출 중심의 오염이없는 압축 공정을 보장하여 고순도, 위험 또는 반응성 가스에 적합합니다.

다이어프램 압축기의 작동 원리

다이어프램 압축기는 유연한 다이어프램을 사용하여 밀봉 된 챔버 내에서 가스를 압축하여 작동합니다. 다이어프램은 유압 또는 기계식 구동 시스템에 의해 작동되어 가스가 구동 메커니즘으로부터 분리 된 상태를 유지합니다.

1. 가스 섭취

• 체크 밸브는 횡격막이 바깥쪽으로 이동함에 따라 가스가 압축 챔버로 들어가서 챔버 부피가 증가하도록 허용합니다.

2. 압축

• 구동 메커니즘 (유압 유체 또는 기계적 피스톤)은 다이어프램을 안쪽으로 밀어 챔버의 부피를 줄입니다.

• 다이어프램이 챔버 벽에 더 가깝게 이동함에 따라 가스는 압축됩니다.

• 유연한 다이어프램은 가스와 구동 성분 사이의 접촉을 방지하여 오염이 없음을 보장합니다.

3. 가스 배출

• 가스가 원하는 압력에 도달하면 다른 체크 밸브가 열리므로 압축 가스가 챔버를 빠져 나갑니다.

4. 반복 사이클

• 주기가 다시 시작될 때 다이어프램이 바깥쪽으로 떠오르면서 신선한 가스로 끌어 당깁니다.

작동중인 주요 기능

• 누출-타이트 밀봉 : 다이어프램은 완전한 씰을 생성하여 가스 누출을 방지합니다.

• 유연한 움직임 : 다이어프램은 유연하지만 미끄러 지거나 회전하지 않아 마모가 줄어 듭니다.

• 밸브 점검 : 흡입 및 방전 중 단방향 가스 흐름을 보장합니다.

이 정확한 메커니즘은 다이어프램 압축기가 오염없이 고순도, 위험 또는 민감한 가스를 압축하는 데 이상적입니다.

다이어프램 압축기의 주요 구성 요소

1. 횡격막

• 설명 : 다이어프램은 다이어프램 압축기의 핵심 구성 요소입니다. 챔버 내부의 가스를 압축하기 위해 움직이는 유연한 막입니다. 일반적으로 적용에 따라 스테인레스 스틸, PTFE 또는 기타 엘라스토머와 같은 재료로 만들어집니다.

• 기능 : 다이어프램은 가스를 구동 메커니즘에서 분리하고 가스가 굴곡 될 때 압축 및 가스 섭취를 담당합니다.

2. 압축 챔버

• 설명 : 이것은 가스가 압축되는 지역입니다. 압축 챔버는 다이어프램을 수용하고 가스 섭취 및 배출을위한 공간을 제공합니다. 챔버는 높은 압력을 처리하고 다이어프램이 부드럽게 움직일 수 있도록 설계되었습니다.

• 기능 : 압축 챔버는 다이어프램이 들어오고 나오면 압축 공정을 용이하게하여 압축 스트로크 동안 가스의 양이 줄어 듭니다.

3. 드라이브 메커니즘

• 설명 : 구동 메커니즘은 다이어프램 압축기 유형에 따라 유압 또는 기계적 일 수 있습니다. 유압 시스템의 경우 유체 압력을 사용하여 다이어프램을 구동하는 반면 기계 시스템은 크랭크 샤프트 또는 편심 캠을 사용합니다.

• 기능 : 드라이브 메커니즘은 다이어프램을 제어 방식으로 움직여 압축 및 흡기 프로세스를 구동하는 데 필요한 동작을 제공합니다.

4. 밸브를 점검하십시오

• 설명 : 점검 밸브는 압축 챔버의 흡기 및 방전 포트에 위치한 일방 통행 밸브입니다. 이 밸브는 가스가 한 방향으로 만 흐릅니다.

• 기능 : 흡입 체크 밸브는 흡기 스트로크 중에 만 가스가 압축 챔버에 들어가도록하는 반면, 방전 체크 밸브는 압축 가스가 방전 뇌졸중 중에 만 종료되도록합니다.

5. 압력 릴리프 밸브

• 설명 :이 안전성 구성 요소는 시스템을 과압 조건으로부터 보호하기 위해 설치됩니다.

• 기능 : 압축 챔버 내의 압력이 사전 설정된 한계를 초과하면 압축기 또는 기타 장비의 손상을 방지하면 가스가 자동으로 방출됩니다.

6. 프레임과 하우징

• 설명 : 프레임 및 하우징은 압축기에 대한 구조적지지를 제공하고 다이어프램, 드라이브 메커니즘 및 압축 챔버와 같은 내부 구성 요소를 수용합니다.

• 기능 : 프레임은 모든 구성 요소가 작동 중에 정렬되도록 보장하고 외부 손상 또는 오염으로부터 내부 메커니즘을 보호합니다.

7. 커넥팅로드 또는 유압 피스톤

• 설명 : 기계식 다이어프램 압축기에서 커넥팅로드 또는 크랭크 샤프트는 모터에서 다이어프램으로 움직임을 전달합니다. 유압 다이어프램 압축기에서 유압 피스톤 또는 플런저를 사용하여 유체 압력을 다이어프램으로 전달합니다.

• 기능 :이 구성 요소는 회전 또는 유압 운동을 선형 운동으로 변환하여 다이어프램을 이동합니다.

8. 가스 배출 출구

• 설명 : 이것은 압축 가스가 압축기를 빠져 나가 시스템의 다음 부분으로 들어가는 포트입니다.

• 기능 : 가스 배출 배출구는 압축 가스가 대상으로 효율적이고 안전하게 운반되도록합니다.

9. 가스 흡입구

• 설명 : 가스 흡입구는 가스가 압축 될 진입 점입니다.

• 기능 : 압축되지 않은 가스가 섭취 뇌졸중 동안 압축 챔버로 들어가서 다이어프램에 의해 압축됩니다.

다이어프램 압축기의 장점

1. 누출-니가 디자인

다이어프램 압축기는 완전히 밀봉 된 압축 챔버로 유명하여 작동 중에 가스 누출이 없습니다. 이 기능은 환경 오염을 방지하고 운영자 안전을 보장하기 때문에 위험, 독성 또는 가연성 가스를 처리 할 때 중요합니다. 가스는 구동 메커니즘에서 완전히 분리되어 이러한 압축기가 고순도 및 민감한 응용 분야에 이상적입니다.

2. 오일 프리 압축

많은 전통적인 압축기와 달리 다이어프램 압축기는 압축 챔버에서 윤활유가 필요하지 않습니다. 유연한 다이어프램은 가스를 잠재적 오염원과 분리시킵니다. 이를 통해 출력 가스가 순수하게 유지되어 압축기가 오일 오염이 품질이나 안전성을 손상시키는 의료, 제약 및 반도체 산업에 적합합니다.

3. 높은 압축 비율

다이어프램 압축기는 종종 1,000 bar (15,000 psi)를 초과하는 매우 높은 압력을 얻을 수 있습니다. 이것은 가스의 순도 또는 무결성을 손상시키지 않으면서도 달성됩니다. 이러한 높은 압축 능력은 효율적인 작동에 극도의 압력 수준이 필수적인 수소 급유 스테이션 또는 화학 처리와 같은 산업 응용 분야에서 특히 가치가 있습니다.

4. 물질 다양성

다이어프램 및 기타 가스 접촉 성분은 PTFE, 스테인레스 스틸 또는 Inconel과 같은 광범위한 재료로 만들 수 있습니다. 이를 통해 압축기는 부식성, 반응성 또는 고온 가스를 처리 할 수 ​​있습니다. 재료를 사용자 정의함으로써 다이어프램 압축기는 화학 플랜트 나 석유 및 가스 산업과 같은 어려운 환경에서 안전하고 효율적으로 작동 할 수 있습니다.

5. 위험 가스의 안전성

다이어프램 압축기의 설계는 본질적으로 안전성을 우선시하여 수소, 암모니아 또는 염소와 같은 독성 또는 가연성 가스를 압축하는 데 이상적입니다. 밀봉 된 구조는 가스 누출 위험을 제거하는 반면, 강력한 엔지니어링은 고압 조건에서 신뢰할 수있는 성능을 보장합니다. 이것은 안전이 가장 중요한 산업에서 다이어프램 압축기를 필수 불가능하게 만듭니다.

다이어프램 압축기의 응용

1. 산업 가스 생산 및 유통

• 다이어프램 압축기는 산업 가스 식물에서 산소, 헬륨, 아르곤 및 질소와 같은 가스를 압축 및 병에 넣는 데 필수적입니다. 그들은 오염이없는 압축을 보장하여 가스가 다양한 산업에서 운송, 보관 및 최종 사용에 적합합니다.

2. 수소 압축

• 수소 생산, 보관 및 급유 스테이션에 널리 사용되는 다이어프램 압축기는 수소 에너지 시스템에 필요한 고압을 처리하면서 연료 전지 및 에너지 분포에 필요한 순도를 유지할 수 있습니다.

3. 화학 및 석유 화학 산업

• 이 압축기는 화학 제조에서 염소, 암모니아 및 황화수소와 같은 반응성 및 위험 가스를 처리합니다. 누출 방지 작동은 엄격한 요구 사항을 가진 처리 환경에서 안전과 신뢰성을 보장합니다.

4. 의료 및 의료 산업

• 산소, 아산화 질소 및 이산화탄소와 같은 의료 등급 가스를 압축하는 데 사용되는 다이어프램 압축기는 마취, 호흡기 요법 및 건강 관리 시설의 멸균을위한 가스를 생산하는 데 중요합니다.

5. 연구 및 실험실 사용

• 실험실은 소량의 특수 가스의 정확한 압축을 위해 다이어프램 압축기에 의존합니다. 실험, 교정 및 분석 장비에서 고급 가스를 처리하는 데 이상적입니다.

6. 음식 및 음료 산업

• 포장, 탄산 및 식품 보존과 같은 응용 분야에서 다이어프램 압축기는 이산화탄소 및 질소와 같은 가스를 압축하여 오염을 피함으로써 식품 등급 품질 표준을 준수합니다.

다이어프램 압축기의 제한

1. 제한된 유량

• 다이어프램 압축기는 일반적으로 중간 정도에서 중간 유량으로 설계되어 대량 적용에 적합하지 않습니다. 대규모 산업 공장과 같이 연속적이거나 대규모 가스 압축이 필요한 상황에는 이상적이지 않습니다.

2. 높은 초기 비용

• 다이어프램 압축기에 필요한 특수 설계 및 재료는 다른 유형의 압축기에 비해 비용이 많이들 수 있습니다. 이는 소규모 운영 또는 예산이 제한된 비즈니스의 장벽이 될 수 있습니다.

3. 다이어프램 유지

• 다이어프램 압축기는 다른 유형보다 움직이는 부품이 적지 만 다이어프램 자체는 시간이 지남에 따라 마모되며 교체해야합니다. 이 유지 보수 요구 사항은 운영 비용 및 가동 중지 시간에 추가 될 수 있습니다.

다이어프램 압축기의 유형

1. 유압 구동 다이어프램 압축기

• 설명 : 유압 구동 다이어프램 압축기에서 유압 피스톤 또는 유체 시스템은 다이어프램의 움직임을 유발합니다. 이 유형은 원활하고 제어 된 작동을 제공하므로 압축 공정의 정확한 제어가 필요한 응용 프로그램에 이상적입니다.

• 장점 :이 압축기는 유체 기반 구동 시스템으로 인해 다이어프램에 높은 신뢰성과 최소 마모를 제공하면서 높은 압력을 얻을 수 있습니다.

• 적용 : 수소, 산소 및 기타 산업 가스를 포함한 고압 가스 응용 분야에서 사용됩니다.

2. 기계식 구동 다이어프램 압축기

• 설명 : 기계식 구동 다이어프램 압축기는 크랭크 샤프트 또는 편심 드라이브 메커니즘을 사용하여 다이어프램을 움직입니다. 기계식 드라이브는보다 직접적인 압축 방법을 제공합니다.

• 장점 :이 압축기는 설계가 더 간단하고 이동 부품이 적으며 유압 시스템에 비해 유량을 더 많이 제공 할 수 있습니다.

• 응용 분야 : 실험실 또는 소규모 산업 운영과 같은 높은 유량이 필요한 응용 분야에서 일반적입니다.

3. 이중 작용 다이어프램 압축기

• 설명 : 이중 활성화 다이어프램 압축기에서 다이어프램은 양방향으로 움직여 흡기 및 배출 스트로크 모두에서 가스를 압축합니다. 이는 각 사이클 동안 처리 된 가스의 양을 두 배로 늘려 효율성을 증가시킵니다.

• 장점 : 단일 활성 다이어프램 압축기에 비해 처리량과 효율이 높아집니다.

• 응용 분야 : 가스 생산 또는 급유 스테이션과 같은 높은 유량이 필요한 중간에서 고압 응용 분야에서 사용됩니다.

4. 단일 작용 다이어프램 압축기

• 설명 :이 압축기는 한 방향으로 만 움직이는 다이어프램을 특징으로하며, 외부 스트로크 동안 가스를 끌어내는 동안 내부 스트로크 동안 가스를 압축합니다.

• 장점 : 더 간단한 설계, 저렴한 비용 및 이중 작용 시스템에 비해 유지 보수 요구 사항이 적습니다.

• 응용 분야 : 실험실 사용 또는 저 흐름 산업 응용 분야와 같은 가스 양 및 압력이 낮은 응용 프로그램에 적합합니다.

5. 고압 다이어프램 압축기

• 설명 :이 압축기는 매우 높은 압력 (1,000 바 이상)에서 가스를 처리하도록 특별히 설계되었습니다. 그들은 일반적으로 강력한 압축 힘을 관리하기 위해 강력한 구조와 강화 된 밀봉을 특징으로합니다.

• 장점 : 매우 높은 배출 압력을 달성하여 전문 산업에서 수소 또는 산소와 같은 가스의 효율적인 압축을 보장 할 수 있습니다.

• 응용 분야 : 수소 연료 스테이션, 천연 가스 저장 및 과학 연구 시설과 같은 고압 산업에서 사용됩니다.

다이어프램 압축기와 기타 주요 유형의 공기 압축기 비교

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참조 소스

다이어프램 압축기