Air cylinder 공기소비량계산 에어실린더공기소비량계산식 Ⅰ. V= (πd 2 /4)xL Ⅱ. Q 1 = ((10P+1)xVx2)/1000 Ⅲ. Q 2 = 1.3xQ 1 xn P : 실린더필요압력 (MPa{ kgf/ cm2 }) V : 실린더체적 : ( cm3 ) D : 실린더직경 ( cm ) L : 실린더길이 ( cm ) N : 매분당실린더작동최고회수 ( 回 /min) Q 1 : 실린더 1회작동시필요한공기량 (l) Q 2 : 실린더매분작동시필요한공기량 (l/min) π : 3.14 1.3 : 공기여유도 2 : 피스톤왕복 注 ) 단위는 cm 로주의할것 # 데이터입력계산 ( 항목 123679 만입력 ) 1 실린더필요압력 ( 게이지압력 )(P) 5.0 kgf/ cm2 2 실린더직경 (D) 5.0 cm 3 실린더길이 (L) 20.0 cm 4 실린더체적 (V) 392.7 cm3 5 실린더 1회작동시필요한공기량 (Q1) 4.7 l 6 공기여유도 7 분당실린더작동최고회수 (N) 1.3 10.0 回 /min 8 실린더매분작동시필요한공기량 (Q2) 61.3 l/min 9 총실린더수 30 10 총필요공기량 1.8 m3 /min 1837.8 l/min
압축공기소비량산정 참고자료 : 도서출판기술의공기압기술실무매뉴얼 1. 노즐을사용한경우노즐단면형상이완만한곡면형상을하고있는이상적인면적의경우적용소요공기량 Q = 0.0111*A*P*SQRT{(273)/(T+273)} - - - - - (1) A = 노즐출구면적 (mm 2 ) P = 공급공기압력 (kg/cm 2 abs), P 1.89 일때 P, A 0 분출 A 대기압 # 데이터입력계산 ( 항목12만입력 ) 1노즐경 (mm) 입력 : 3.0 41개노즐압축공기사 0.381 2압력 (kg/ cm2 ) 입력 : 4.0 용량 ( m3 /min) 3노즐수입력 : 6 5총필요공기량 ( m3 /min) 2.287 노즐구경에따른압축공기사용량 (m 3 /mim) 노즐경 (mm) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 2 kg / cm2 0.026 0.102 0.230 0.408 0.638 0.919 1.251 1.633 2.067 2.552 3.088 3 kg / cm2 0.034 0.136 0.305 0.543 0.848 1.222 1.663 2.172 2.749 3.394 4.107 4 kg / cm2 0.042 0.169 0.381 0.678 1.059 1.525 2.075 2.711 3.431 4.235 5.125 5 kg / cm2 0.051 0.203 0.457 0.812 1.269 1.828 2.488 3.249 4.112 5.077 6.143 6 kg / cm2 0.059 0.237 0.533 0.947 1.480 2.131 2.900 3.788 4.794 5.918 7.161 7 kg / cm2 0.068 0.270 0.608 1.082 1.690 2.434 3.312 4.326 5.475 6.760 8.179 8 kg / cm2 0.076 0.304 0.684 1.216 1.900 2.736 3.725 4.865 6.157 7.601 9.198 9 kg / cm2 0.084 0.338 0.760 1.351 2.111 3.039 4.137 5.403 6.839 8.443 10.216 1. 대기온도 20 기준한상태의계산조건임. 2. 오리피스를사용한경우오리피스형상의노즐인경우위의식 (1) 에유량계수 α( 오리피스에따라다름 ) 를곱해야함.
Q sm =(V r /t e )*(T a /P s )*{(P d2 /T d2 )-(P d1 /T d1 )} Q sm : 흡입상태로환산한공기량 (m 3 /min) V r : 공기탱크의체적 (m 3 ) t e : 충전에필요한시간 (min) T a : 흡입공기의절대온도 = 273 + t a (K) P s : 흡입공기의절대압력 (Mpa)(Kgf/cm 2 ) P d2 : 공기탱크내의마지막의공기절대압력 (Mpa)(Kgf/cm 2 ) T d2 : 공기탱크내의마지막의공기절대온도 = 273 + t d2 (K) P d1 : 공기탱크내의처음의공기절대압력 (Mpa)(Kgf/cm 2 ) T d1 : 공기탱크내의처음의공기절대온도 = 273 + t d1 (K) 환산공기탱크절대온도절대압력시간공기량체적흡입공기탱크처음탱크최종흡입공기탱크처음탱크최종 ( m3 /min) ( m3 ) (sec) (min) ( ) ( K) ( ) ( K) ( ) ( K) (Kgf/ cm2 ) 41.83 0.5 5 0.08 20 293 20 293 22 295 1 1 8 20.92 0.5 10 0.17 20 293 20 293 22 295 1 1 8 13.94 0.5 15 0.25 20 293 20 293 22 295 1 1 8 10.46 0.5 20 0.33 20 293 20 293 22 295 1 1 8 8.37 0.5 25 0.42 20 293 20 293 22 295 1 1 8 6.97 0.5 30 0.50 20 293 20 293 22 295 1 1 8 5.98 0.5 35 0.58 20 293 20 293 22 295 1 1 8 5.23 0.5 40 0.67 20 293 20 293 22 295 1 1 8 4.65 0.5 45 0.75 20 293 20 293 22 295 1 1 8 4.18 0.5 50 0.83 20 293 20 293 22 295 1 1 8 3.80 0.5 55 0.92 20 293 20 293 22 295 1 1 8 3.49 0.5 60 1.00 20 293 20 293 22 295 1 1 8 3.22 0.5 65 1.08 20 293 20 293 22 295 1 1 8 2.99 0.5 70 1.17 20 293 20 293 22 295 1 1 8 2.79 0.5 75 1.25 20 293 20 293 22 295 1 1 8 2.61 0.5 80 1.33 20 293 20 293 22 295 1 1 8 2.46 0.5 85 1.42 20 293 20 293 22 295 1 1 8 2.32 0.5 90 1.50 20 293 20 293 22 295 1 1 8 2.20 0.5 95 1.58 20 293 20 293 22 295 1 1 8 2.09 0.5 100 1.67 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.99 0.5 105 1.75 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.90 0.5 110 1.83 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.82 0.5 115 1.92 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.74 0.5 120 2.00 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.67 0.5 125 2.08 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.61 0.5 130 2.17 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.55 0.5 135 2.25 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.49 0.5 140 2.33 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.44 0.5 145 2.42 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.39 0.5 150 2.50 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.35 0.5 155 2.58 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.31 0.5 160 2.67 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.27 0.5 165 2.75 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.23 0.5 170 2.83 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.20 0.5 175 2.92 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.16 0.5 180 3.00 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.13 0.5 185 3.08 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.10 0.5 190 3.17 20 293 20 293 22 295 1 1 8 1.05 0.5 200 3.33 20 293 20 293 22 295 1 1 8
공기량조건별환산 Am 3 /min = Nm 3 /min { Pno-(RHno VPno) Pac- (RHac VPac) } {Tac Tno} NORMAL CONDITION : 0,1atm,RH 0%(32,14.7PSIA) ISO1217 CONDITION : 20,1atm,RH 0%(68,14.7PSIA) KSB6351 CONDITION : 20,1atm,RH 65%(68,14.7PSIA) IN THE NUMERATOR Pno : Pressure at normal condition(psia) RHno : Relative Humidity(%) at normal condition VPno : Vapor Pressure at normal condition Tac : Suction Temperature( +460) IN THE DENOMINATOR Pac : Pressure at actual condition(psia) RHac : Relative Humidity(%) at actual condition VPac : Vapor Pressure at actual condition Tno : Normal Temperature( +460) Am 3 /min Nm 3 /min Pno RHno VPno Tac Pac RHac VPac Tno 조건 1.050 1.05 117.6 0% 0.09 32.0 117.6 0% 0.34 32.0 Normal 1.127 1.05 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 0% 0.34 32.0 ISO 1.129 1.05 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 65% 0.34 32.0 KS 1.550 1.55 117.6 0% 0.09 32.0 117.6 0% 0.34 32.0 Normal 1.663 1.55 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 0% 0.34 32.0 ISO 1.667 1.55 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 65% 0.34 32.0 KS 2.160 2.16 117.6 0% 0.09 32.0 117.6 0% 0.34 32.0 Normal 2.318 2.16 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 0% 0.34 32.0 ISO 2.322 2.16 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 65% 0.34 32.0 KS 3.600 3.60 117.6 0% 0.09 32.0 117.6 0% 0.34 32.0 Normal 3.863 3.60 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 0% 0.34 32.0 ISO 3.871 3.60 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 65% 0.34 32.0 KS 6.550 6.55 117.6 0% 0.09 32.0 117.6 0% 0.34 32.0 Normal 7.029 6.55 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 0% 0.34 32.0 ISO 7.042 6.55 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 65% 0.34 32.0 KS 10.050 10.05 117.6 0% 0.09 32.0 117.6 0% 0.34 32.0 Normal 10.785 10.05 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 0% 0.34 32.0 ISO 10.806 10.05 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 65% 0.34 32.0 KS 13.800 13.80 117.6 0% 0.09 32.0 117.6 0% 0.34 32.0 Normal 14.810 13.80 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 0% 0.34 32.0 ISO 14.838 13.80 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 65% 0.34 32.0 KS 20.200 20.20 117.6 0% 0.09 32.0 117.6 0% 0.34 32.0 Normal 21.678 20.20 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 0% 0.34 32.0 ISO 21.719 20.20 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 65% 0.34 32.0 KS 27.600 27.60 117.6 0% 0.09 32.0 117.6 0% 0.34 32.0 Normal 29.620 27.60 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 0% 0.34 32.0 ISO 29.675 27.60 117.6 0% 0.09 68.0 117.6 65% 0.34 32.0 KS
V R P A * V C * T / ( P U - P L ) V R : 배관용량 + 탱크용량 ( m3 ) P A : 대기압 (1.0332Kgf/cm 2 ) P U : 상한압력 (Kgf/cm 2 ) P L : 하한압력 (Kgf/cm 2 ) V C : 사용공기량 (m3/min)(max. 콤푸레샤토출공기량 ) T : 허용압력하강시간 (min) 상한압력 : 7.50 kgf/ cm2 입력 사용공기량 : 6.50 m3 /min 입력 하한압력 : 6.50 kgf/ cm2 입력 허용압력하강시간 : 10 sec 입력 0.17 min 탱크용량 : 1.12 m3이상 AIR RECEIVER TANK 선정기준통상경험으로선정하며그크기는다음과같다 30 ~ 50 HP : 0.5 ~ 1 m3 50 ~100 HP : 1 ~ 1.5 m3 100~200 HP : 1.5 ~ 3 m3 200~300 HP : 3 ~ 4 m3 300~500 HP : 4 ~ 6 m3
전압강하량산출계산식 (3 상 3 선식인경우 ) 전압강하량 (ε) = 30.8 x L( 전선의길이 m) x I( 기동전류 (A) 1000 x A( 전선단면적mm2 ) 전동기의기동방법에따른기동전류 (ls) 1) 직입기동 : 정격전류의 650~750% 2) Y- 기동 : ( 정격전류의 650~750%) x 1/3 전선의길이 20 m 기동전류직입기동 961.5 A 37 kw 정격전류 128.2 A ( 220 V 시 ) Y- 기동 320.5 A 전선단면적 60 mm2 전압강하량 정격전압의 3.29 98.5% V
# 공급전압의변동에따른장비의변화요소 ( 유도전동기관련책자 ) 1. COMP. 에사용중인저압3상유도전동기의규격 ( 사양 ) 업체에서규정하는변동률은전압변동률과주파수변동률로크게나눌수있는데두가지변동률의합이 ± 10% 를넘지않아야한다라고정하고있다. 만약, ±10% 를초과할경우토오크부족, 과열, 과부하의원인이된다. 2. 장비의정격전압보다많은전압이공급될때의현상? ex) 380V 기준에서 420V가공급될때 과다한자속이유기되고, 자속포화현상이발생한다, 이것은무효전류가상승하여역률이저하되고온도상승, 과부하의주된원인이된다. 3. 장비의전격전압보다적은공급전압이공급될때의현상? ex) 380V 기준에서 340V 공급될때 전동기에서발생되는총자속이낮아지고, 회전력 ( 기동시, 최대시모두포함 ) 이낮아지며, 또한슬립이상당히높아져서심할경우기동이안될수도있으며, 전류가수배만큼상승하여과부하가발생합니다. # 그러므로, 모터의정격전압에서상승분또는감소분의전압이공급되면여러가지로모터에서는이상현상이발생하게됩니다. 이 ±10% 라는전압변동률은장비의보완사항이필요합니다. ( 과전류발생, 모터수명단축, 공기량저하, 온도상승, 전선소손, 전자접촉기등의전기제품소손등여러가지나쁜영향이발생함 ) 가장기본적으로정격전압을일정하고동일하게공급할수있도록전기설비를유지해야하고, 필요시 AVR( 자동전압조절기 ) 을설치해도되지만, 제품자체가격이비싸므로, 원천적으로변압기용량을증설개선하는것이가장바람직함
전압및주파수변동에따른특성변화 구 분 전압 변동 주파수 변동 동기속도 변화 없음 비 례 무부하전류 2-3승에비례 2-3승에비례 무부하손실 2-3승에비례 2-3승에비례 정격전류 전압이감소하면증가 ( 풍속이큰것은영향이적다.) 기동전류 비 례 대략반비례 최대회전력 2승에비례 대략 2승에반비례 기동회전력 2승에비례 대략 2승보다크게반비례 효 율 전압이감소하면저하 대략비례 역 률 전압이증가하면저하 슬립 2 승에반비례비례 온도상승 전압이약간상승해서는그다지변하지않지만대폭적인상승이나저전압에서는증가 출력이일정한경우, 주파수가면온도상승은저하 비고주파수일정전압일정 상승하 실용상지장없는범위에서의전압주파수변동의영향 전 압 주 파 수 구 분 +10% -10% +5% -5% 동기속도 변화없음 변화없음 +5% -5% 무부하전류 거의변하지않음 거의변하지않음 -5% +5-10% 정격전류 -7% +11% 약간감소 약간증가 기동전류 +10-12% +10-12% -5-6% +5-6% 최대출력 +21% -19% 약간감소 약간증가 최대회전력 +21% -19% -10% +11% 기동회전력 +21% -19% -10% +11% 효율 +0.5-1 -2 약간증가 약간감소 역률 -3 +1 약간증가 약간감소 슬립 -17% +23% 거의변화없음 거의변화없음 온도상승 -3-4 +6-7 약간감소 약간증가 자기소음 약간증가 약간감소 약간감소 약간증가