공기압축기예비

목차

목차

공기압축기 예비
1. 실험 목적
2. 실험 이론
① 압축기의 종류
② 일반 압축기 사이클
③ 다단 압축 사이클
④ 압축기의 성능
⑤ 실험 계산식
3. 실험 장치
① 압축기
② 측정 장치
4. 실험 방법

공기압축기 결과
1. 실험 결과
① 압축기 시험 성적표
2. 고 찰

본문내용

에 의한 절대 습도(63%)
:대기압(흡입측)=770.5 [mmHg]
: 대기의 절대온도(흡입측)[K]
: 일 때의 포화 수증기 압력[mmHg]
송출 공기량
- 사용 상태의 레이놀즈수
V : 관로 내의 평균 유속 []
D : 관로 내경 [m]
: 공기의 동점성 계수 [] 여기서 이다.
- 송출 공기량
,
: 흡입상태로 환산한 공기량
: 표준 흡입상태로 환산한 공기량
:　흡입공기의 비중량
:　표준 흡입 공기의 비중량
공기 동력과 효율
- 이론 공기 동력(단열 공기 동력)
: 흡입 상태로 환산한 공기량
: 송출절대 압력 [kg/min],
: 송출 게이지 압력
n : 중간 냉각기 수 = 0
k : 공기의 단열지수 = 1.4
- 압축기의 전단 열효율
여기서 : 압축기의 구동 마력(전동기 출력) [kW]
P : 전동기 입력
: 전동기 입력 효율(0.83)
: 이론 단열 공기 동력
- 체적 효율
: 흡입 상태로 환산한 공기량
: 압축기의 피스톤 배기량
3. 실험 장치
실험 장치는 압축기, 전동기, 제어판 및 제어 장치로 구성되어 있다.
① 압축기
압축기는 왕복식 2실린더 압축기로서 제원은 아래 표와 같다
항목
제원
실린더 지름
65mm
행 정
55mm
실 린 더 수
2
공 기 압 력
최대 9.9 kg/㎠
전동기 출력
약 2.2 kW
공 기 탱 크
약 130 l
전 원
220V, 60Hz 3상
② 측정 장치
압축기의 송출 공기량을 측정하기 위하여 지름 42.6mm 관에 작은 지름 19.05mm인 오리피스를 설치하고, 대기 중의 공기 온도와 습도를 측정하기 위한 건습구 온도계를 설치하고 압축기의 회전 속도, 압력 소요동력은 디지털식 회전계와 와트미터로 측정한다. 그 제원은 아래 표와 같다.
측 정 기 기
제원
오 리 피 스
019.05mm관 (배출관)지름42.6mm
볼 트 미 터
300 V AC(fule scale)
와 트 미 터
4kW
건습구 온도계
건구20℃ ～ 50℃ , 습구20℃ ～ 50℃
액 주 계
U형, 0～600mm H20
기 압 계
Aneroid식0125, 930～1070mb
온 도 계
199.9℃
회 전 계
9999 rpm(fule scale)
4. 실험 방법
① 작동전
드래인 밸브를 열어서 공기 및 이물질을 제거한 다음 잠근다.
전원이 OFF되어 있는지를 확인한다.
배기 조절 밸브를 완전히 잠근다.
② 전원에 플러그를 연결하고 전원 스위치를 ON한다
③ 압축기 수위치를 ON하고 소정의 회전속도로 회전시킨다.
④ 실험결과를 TABLE에 기입하고 시간에 맞게 기기를 점검한다.
공기압축기 결과
1. 실험 결과
① 압축기 시험 성적표
측 정 번 호
1
2
3
입구온도 [℃]
18.8
21.8
23
입구압력 [MPa]
0.1
0.2
0.3
출구압력 [MPa]
0.1
0.2
0.3
차 압(p1-p2) [mmAq]
32
20
16
회전속도 [rpm]
1045
1043
1039
체 적 효 율
0.718
0.568
0.510
체적효율 :
압축기의 피스톤 배기량 : [m3/min]
where L=0.055m, Z=2, n=압축기 회전속도, D=0.065m
흡입 상태로 환산한 공기량 : [m3/min]
송출 공기량 : [kg/min]
공기의 비중량 :
② 출구압력에 따른 체적효율 변화
2. 고 찰
실험 자체는 특별히 어렵거나 고도의 기술을 필요로 하지 않았지만 계측의 특성상 실험자의 실수가 충분히 포함될 수 있었다. inlet, outlet의 온도 측정 시에 디지털로 된 계기가 한 숫자에 머물러 있는 것이 아니라 ±5℃가량의 범위로 계기가 움직이다 보니 측정을 위해 정확한 그때의 압력이 아닌 그 이하의 압력에서 측정되었다. 또한 압력을 0.1MPa에서부터 차례로 높여가며 측정기압으로의 진입 시에 압력이 떨어지는 중에 측정하는 것이 아니고 그 압력이 같아져서 계기가 거의 움직이지 않는 그 포인트에서 모든 것의 측정이 되어야 하는 것 같은데 실제로는 그렇게 하기 위해 2～3번의 측정을 했지만 정확한 측정이 되지 않아서 어려웠다.
이번 실험의 결과를 보면 입구 압력이 낮을수록 오리피스 전후의 차압이 증가하는 것을 살펴볼 수 있었다. 하지만 차압의 측정시 밸브의 개폐가 잘못 되어 정해진 압력의 정점에서의 측정이 어려웠다. 또 식에 의해 오리피스 전후의 차압이 증가할수록 흡입 상태로 환산한 공기량이 증가하여 체적효율이 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 압력이 증가하면서 온도가 동반 상승하기 때문에 그로 인하여 체적 효율이 낮아지는 것이다.

키워드

압축기 ,   기계실험,   사이클,   계산식