압축공기 배관 압력손실·관경 계산기 (Compressed Air Pipe Pressure Drop)
구간별 유량(FAD)·길이·내경·엘보 수를 넣으면 압축기에서 끝단까지 압력손실과 끝단 압력, 구간별 최소 필요 내경과 관경 후보를 계산합니다. Atlas Copco 매뉴얼의 실험식과 허용 압력강하 참고값을 씁니다. 압력손실을 줄였을 때의 전력 절감액은 압축공기 누설·토출압 절감 계산기에서 이어서 볼 수 있습니다.
설계 참고용 계산입니다. 최종 선정은 제조사 카탈로그와 담당 기술자 검토를 거치세요.
계산 근거
직관 압력강하 Δp = 450 × qc^1.85 × l / (d^5 × p) (qc: FAD l/s, d: 내경 mm, l: 등가길이 포함 m, p: 처음 절대압 bar(a)), 허용 압력강하 참고값 라이저 0.02 · 분배 0.05 · 서비스 0.03 · 고정 배관 전체 0.10 bar: Atlas Copco Compressed Air Manual 9판 3.6절. 구간은 직렬로 이어진다고 보고 앞 구간 손실만큼 다음 구간 압력을 낮춥니다. 설계 참고용 계산입니다. 최종 선정은 제조사 카탈로그와 담당 기술자 검토를 거치세요.
함께 쓰는 양식
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자주 묻는 질문 (FAQ)
압축공기 배관 압력손실은 어떤 식으로 계산하나요?
Atlas Copco Compressed Air Manual 9판의 직관 실험식
Δp(bar) = 450 × qc^1.85 × l ÷ (d^5 × p)를 씁니다. qc 는 토출량(FAD, l/s), d 는 내경(mm), l 은 엘보·밸브 등가길이를 더한 길이(m), p 는 구간 처음의 절대압(bar(a))입니다. 내경의 5제곱에 반비례하므로 내경이 조금만 작아도 손실이 크게 늘어납니다.압력손실은 얼마까지 두는 것이 보통인가요?
같은 매뉴얼은 고정 분배망을 압축기에서 가장 먼 사용점까지 0.1 bar 를 넘지 않게 설계하라고 적고, 구간별로는 라이저 0.02 bar, 분배 배관 0.05 bar, 서비스 배관 0.03 bar 를 참고값으로 듭니다. 이 도구는 이 값을 참고 기준으로 나란히 보여 줄 뿐이며, 실제 허용치는 설비 요구 압력과 설계 기준에 따라 담당 기술자가 정합니다.
엘보·밸브는 어떻게 넣나요?
피팅마다 같은 손실을 내는 직관 길이(등가길이)로 바꿔 직관 길이에 더합니다. 기본값 1.3 m 는 Atlas Copco 예제(내경 80 mm, 굽힘반경 = 내경 엘보)의 값입니다. 내경과 피팅 종류에 따라 등가길이가 달라지므로 제조사 자료나 매뉴얼 그림 3:36 값으로 바꾸세요. 밸브·티 등은 "기타 등가길이"에 합해 넣습니다.
최소 필요 내경과 후보 관경은 어떻게 나오나요?
식을 내경에 대해 풀어
d = (450 × qc^1.85 × l ÷ (Δp허용 × p))^(1/5)로 구간별 최소 내경을 구하고, 내경 후보 목록에서 그보다 크거나 같은 첫 값을 고릅니다. 후보 목록은 호칭과 같은 숫자의 예시라 실제 관의 내경과 다릅니다. 쓰는 관(강관·스테인리스·알루미늄 배관 등)의 규격표 내경으로 바꿔 넣으세요.구간을 여러 개 넣으면 어떻게 계산되나요?
압축기 출구에서 끝단까지 순서대로 이어진 구간으로 보고, 앞 구간의 손실만큼 다음 구간의 처음 압력을 낮춰 계산합니다. 각 구간의 유량은 그 구간을 실제로 지나는 최대 유량(FAD)을 넣습니다. 링 배관처럼 양방향으로 흐르는 망은 이 방식으로 정확히 풀 수 없어 가장 불리한 한 경로만 따로 넣어 보세요.
유속도 봐야 하나요?
유속은 압력손실의 원인을 이해하는 참고값으로 보여 줍니다. 토출량(FAD)을 그 구간 압력의 부피로 바꿔 단면적으로 나눈 값이며 온도 보정은 하지 않습니다. 판단은 이 도구의 압력손실 결과와 제조사·설계 기준으로 하세요.
압력손실이 크면 무엇이 손해인가요?
끝단에서 필요한 압력을 맞추려고 압축기 토출압을 그만큼 높여 운전하게 됩니다. 미국 에너지부(DOE) Sourcebook 은 100 psig 부근 계통에서 토출압 2 psi(약 0.14 bar)마다 전력이 약 1% 달라진다고 봅니다. 줄일 수 있는 손실만큼의 절감액은 압축공기 누설·토출압 절감 계산기에서 계산하세요.
이 도구의 한계는?
설계 참고용 계산입니다. 최종 선정은 제조사 카탈로그와 담당 기술자 검토를 거치세요. 실험식은 일반 금속 배관의 직관 기준이며 호스·커플러·필터·레귤레이터의 손실은 들어 있지 않습니다. 배관 재질 거칠기, 온도, 맥동, 링 배관의 유량 분배도 반영하지 않습니다.
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