압축공기의 배관 규격 선정 방법

압축공기의 배관 규격 선정 방법

공기 압축기에서 생산 된 압축 공기를 사용처까지 이송하기 위해서는 반드시 압력 배관이 설치되어야 한다.

이 때 배관의 크기(관경)를 적절하게 선정해야 할 필요가 있는데 관경이 너무 작은 경우 압력 손실 및 급격한 사용량 변동에 대응하기 어렵고, 큰 규격의 배관을 선정할 경우 과도한 설치 비용 발생되기 때문이다.

배관의 관경을 선정하기 위해서는 공기 압축기의 생산 유량과, 관 내부를 흐르는 압축 공기의  유속을 기준으로 계산하며 압축 공기 배관을 위한 적정 유속은 관경이 60 mm 이하인 경우 10 m/sec, 그 이상의 관경에서는 12 m/sec를 기준으로 한다.

오른쪽 그림과 같이 주사기에 물이 가득 들어 있는 “A”상태에서 주사기 피스톤을 눌러 “B”상태가 될 때 배출 된 물의 양은 주사기 내경과 주사기 피스톤이 이동한 거리로 계산 할 수 있다. 이 때 피스톤이 이동하는 속도에 따라서 물이 빨리 배출되는지 늦게 배출되는지가 결정되는데 이값이 바로 유량이 된다.

유량의 정의는 단위 시간동안 배출된 물의 양으로 정의 되기 때문이다. 피스톤이 빨리 움직이면 유량이 크다고 할 수 있고, 피스톤이 천천히 움직이면 유량이 작다고 할 수 있다.

여기서 피스톤의 속도와 유량을 알고 있다면 주사기의 내경을 쉽게 계산 할 수 있다. 이 방법으로 압력 배관의 관경을 계산할 수 있는데 피스톤의 속도를 전술한 바와 같이 압축 공기의 유속(10 m/sec 또는 12 m/sec)으로 대체하고, 유량은 공기 압축기의 생산으량으로 치환하면 된다.

이와 같이 계산하여 관 경을 구할 수 있는데 주의 할 것은 압축기 유량은 대기압일 때의 유량이므로 압력 변화에 따른  부피 변화를 고려하여 계산 해야 한다는 것이다.

관경 계산은 아래의 Sheet에 따른다.

다만 계산 결과는 주어진 조건에서의 최소 관경이므로 실제 배관 규격을 선정하기 위해서는 계산 결과 값 보다 큰 규격의 배관을 선정해야 한다.
예를 들어 계산 결과가 “45 mm” 였다면 50A를, “85 mm” 였다면 100A를 선택해야 한다.