Compressor 종류별 원리 및 적용 공정 비교

Compressor 종류별 원리 및 적용 공정 비교

압축기(Compressor)는 공정 유체의 압력을 높이는 핵심 회전기계로, 용도 및 유체 특성에 따라 다양한 종류가 존재한다. 가장 널리 사용되는 압축기는 Centrifugal, Reciprocating, Screw 타입이며, 각기 다른 구조와 운전 특성을 가진다.

본 글에서는 이 세 가지 압축기의 작동 원리, 성능 특성, 적용 분야를 실무 관점에서 비교 분석한다.

1. Centrifugal Compressor (원심식)

• 작동 원리: 회전 임펠러를 통해 기체에 운동 에너지를 부여하고, 이를 확산기로 압력 에너지로 전환
• 특징: 고유량, 저압비에 적합 / 연속 운전 / 구조 단순
• 적용 분야: 공기압축기, LNG, 석유화학 플랜트, 가스 수송

2. Reciprocating Compressor (왕복동식)

• 작동 원리: 실린더 내 피스톤의 왕복운동을 통해 체적을 감소시켜 압축
• 특징: 고압, 저유량 공정에 적합 / 압축비 조절 유리 / 유지보수 요구 높음
• 적용 분야: 고압 질소/수소, 냉매 충전, 소규모 화학공정

3. Screw Compressor (스크류식)

• 작동 원리: 암/수 나선형 로터의 맞물림으로 기체를 이동 및 압축
• 특징: 연속 운전, 중간 압력대에서 안정적 / 소음 적음 / 윤활 관리 중요
• 적용 분야: 산업용 공기압축, 저온 냉동공정, 기계 제조 라인

4. 유형별 비교 요약

구분	Centrifugal	Reciprocating	Screw
압축방식	동력 전달 (회전)	체적 감소 (왕복)	기계적 맞물림
압력 범위	저압~중압	중압~고압	중압
유량 특성	고유량	저유량	중유량
유지보수	낮음	높음	중간

결론

Compressor 선택은 단순한 기계 조건이 아니라, 유체 특성, 압력 요구, 운전 패턴에 따라 결정되어야 한다. Centrifugal은 대형 연속 공정, Reciprocating은 고압 특수공정, Screw는 중소형 산업 라인에서 주로 활용된다.

각 장비의 장단점을 명확히 이해하고, 유지보수 및 운전 제어에 대한 전략까지 함께 고려하는 것이 중요하다.