압축 공기 품질을 어떻게 향상시킬 수 있습니까?

압축 공기 시스템으로 인해 제품 결함, 공압 밸브 고착 또는 예상치 못한 건조기 작동 중단을 추적해 본 적이 있다면 눈에 보이지 않는 오염으로 인해 비용이 얼마나 많이 드는지 이미 알고 계실 것입니다.

우리는 22+년 동안 해외 고객을 대상으로 압축 공기 장비를 사용해 왔으며{1}}공기 품질 문제가 단일 구성 요소로 인해 발생하는 경우가 거의 없다는 사실을 발견했습니다. 대부분의 경우, 문제는 잘못된 공기질 목표, 불충분한 전처리-, 부적합한 건조기, 열악한 여과 순서 또는 필수 ISO 8573-1 클래스에 맞춰 설계되지 않은 분배 시스템으로 인해 시작됩니다.

압축기에서 나오는 압축 공기는 자동으로 깨끗하거나 건조되지 않습니다. 압축기 기술, 주변 조건, 흡입 공기, 냉각 방법 및 하류 처리에 따라 압축 공기에는 물, 오일 에어로졸 또는 증기, 고체 입자가 포함될 수 있습니다. 이러한 오염 물질은 공압 구성품, 생산 공정, 제품 품질 및 장비 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다.

좋은 소식은 압축 공기 품질을 체계적으로 개선할 수 있다는 것입니다. 이 가이드는 오염의 근본 원인, 측정 가능한 품질 목표를 정의하기 위해 ISO 8573-1 표준을 사용하는 방법, 그리고 사용 시점에서 신뢰할 수 있고 검증 가능한 공기 순도를 제공하는 특정 처리 단계- 여과, 건조, 유지 관리 및 모니터링을 안내합니다.

압축 공기 품질이 저하되는 이유: 4가지 근본 원인

시스템에 무엇이 들어가는지 이해하는 것은 올바른 치료법을 선택하기 위한 전제 조건입니다.압축 공기의 수분, 오일 오염, 미립자 및 파이프라인 오염은 각각 서로 다른 처리 기술이 필요하며 - 대부분의 산업 시스템에서 모두 동시에 발생합니다.

수분과 수증기가장 보편적인 오염물질이다. 대기 공기에는 항상 수증기가 포함되어 있으며 압축으로 인해 수증기가 더 작은 부피로 농축됩니다. 뜨거운 압축 공기가 하류에서 냉각되면서 해당 증기는 분배 배관 전체에서 액체 물로 응축됩니다. 100psig에서 작동하는 일반적인 산업용 압축기는 입구 습도와 주변 온도에 따라 하루에 10갤런 이상의 액체 물을 배출할 수 있습니다. 그 물은 건조하고 깨끗한 공기가 필요한 모든 응용 분야에서 녹을 일으키고 미생물 성장을 촉진하며 제품 품질을 저하시킵니다.

오일 오염두 방향에서 들어옵니다. 오일-윤활 압축기는 윤활 공정의 천연 부산물로 오일 에어로졸과 오일 증기를 생성합니다. - 심지어 잘 관리된 장치 캐리오버 오일도 연식과 설계에 따라 2~25mg/m3 수준으로 유지됩니다. "오일{7}}이 없는" 압축기도 면역되지 않습니다. 흡입구로 유입되는 주변 공기에는 이미 인근 교통, 산업 공정 또는 기타 장비에서 발생하는 유증기가 포함되어 있을 수 있습니다. 시스템에 들어가면 오일이 배관 벽을 코팅하고 씰을 저하시키며 다운스트림 제품을 오염시킵니다.

미립자대기(먼지, 꽃가루, 산업용 에어로졸), 압축기 자체(로터, 베어링 및 필터의 마모 입자), 분배 시스템(녹, 파이프 스케일 및 유지 관리 작업으로 인한 잔해)의 세 가지 소스에서 발생합니다. 흑철 및 아연 도금 강철 배관은 특히 내부 부식이 발생하기 쉬우며, 상류 처리가 올바르게 작동하는 경우에도 지속적으로 오염을 유발하는 입자를 생성합니다.

파이프라인 오염시스템 감사 중에 가장 자주 간과되는 소스입니다. 오랫동안-확립된 유통 네트워크는 내부 표면에 녹, 기름 침전물, 생물막 층을 축적합니다. 모든 압력 급증, 모든 속도 저하 및 모든 유지 관리 이벤트는 이러한 침전물을 제거하여 공기 흐름에 유입시킬 수 있습니다. 파이프 재료 선택과 주기적인 청소는 처리 장비 자체만큼 중요합니다.

품질 목표 정의: ISO 8573-1 읽기

처리 장비를 지정하기 전에 측정 가능한 품질 목표가 필요합니다. ISO 8573-1:2010은 이를 정확하게 제공하는 국제 표준입니다. 입자, 물, 오일 각각에 대해 세{5}}자리 코드 - 한 자리를 사용하여 압축 공기 순도를 분류합니다. 여기서 숫자가 낮을수록 순도가 높다는 의미입니다.

예를 들어 ISO 8573-1:2010 클래스 2.4.1로 작성된 사양은 입자 클래스 2, 수분 클래스 4 및 오일 클래스 1을 의미합니다. 각 숫자는 독립적으로 평가되고 지정됩니다.

수분 등급(숫자 1~6: 압력 이슬점, 숫자 7~9: 액체 물)

⚠️ 일반적인 표기 오류: ISO 8573-1 수분 등급 1~6은 최대 압력 이슬점(PDP)으로 표현됩니다. 클래스 7-9는 단위를 완전히 전환하며 최대 액체 물 농도(g/m3)로 표시됩니다. 게시된 대부분의 표는 클래스 7~9를 이슬점으로 잘못 보고하지만 그렇지 않습니다.

방법에 대한 자세한 배경 정보는압력 이슬점장비 선택 및 시스템 설계와 관련이 있으며, 링크된 기사에서는 메커니즘을 깊이 다루고 있습니다.

오일 클래스

오일 디지트 커버총 석유- 에어로졸, 액체 및 증기가 결합된 것입니다. 유착 필터는 에어로졸과 액체 오일을 제거하지만 유증기는 제거할 수 없습니다. 오일 클래스 1에 도달하려면 응집 여과 외에 흡착 최종 단계(일반적으로 활성탄)가 필요합니다.

클래스 0 경고:클래스 0은 표준화된 제한이 아닌 계약 사양입니다. 숫자 임계값을 지정하지 않고 "클래스 0"을 주장하는 공급업체는 기술적인 설명이 아닌 마케팅 설명을 하는 것입니다. 항상 특정 농도 한도와 공인 실험실의 제3자 테스트 보고서-가 필요합니다.

입자 클래스

입자 클래스 1~5의 경우 표준에는 대부분의 게시된 표에서 생략된 절대 바닥이 포함됩니다.5 µm보다 큰 입자는 전혀 존재할 수 없습니다.. 이는 더 작은 크기의 밴드에 대해 명시된 농도 한계와 관계없이 적용됩니다. 아래 표에는 규제된 크기 범위가 나와 있습니다.

그만큼압축 공기 품질에 대한 ISO 등급기사에서는{0}}응용 프로그램과-등급 매핑을 통해 오염 물질 등급별 전체 분석을 제공합니다.

단계 1 - 배수 시스템에 들어가기 전에 대량의 물을 제거합니다.

첫 번째 처리 단계는 액체 물을 다루며 공기가 건조기나 필터에 도달하기 전에 이루어져야 합니다. 안애프터쿨러- 압축기 배출구에 장착된 열교환기 -는 뜨거운 압축 공기를 일반적인 배출 온도 80~100도에서 거의 주변 온도까지 냉각시킵니다. 공기가 냉각되면서 용해된 수증기가 액체 방울로 응결됩니다.

A 물 분리기(수분 분리기라고도 함)은 애프터쿨러를 따라가며 응축된 액체가 하류 배관으로 들어가기 전에 제거합니다. 에 따르면CAGI 압축 공기 처리 핸드북, 적절한 크기의 애프터쿨러와 분리기 조합은 건조기를 사용하기 전에 총 수분 부하의 70~80%를 제거할 수 있습니다.

행동:애프터쿨러 출구 온도가 주변 온도보다 10도를 초과하지 않는지 확인하십시오. 입구 공기 온도가 높거나 주변 조건이 습한 경우 건조기 앞에 더 큰 애프터쿨러 표면적이나 추가 사전{2}}쿨러가 필요할 수 있습니다.

2 -단계 귀하의 이슬점 목표와 일치하는 건조 기술을 선택하십시오

건조기 유형은 사용 시점에 요구되는 ISO 8573-1 수분 등급과 일치해야 합니다. 과대- 또는 과소-지정된 잘못된 건조기 기술 -을 선택하면 불필요한 에너지 비용이 발생하거나 지속적인 품질 문제가 발생합니다.

냉동식 공기 건조기기계적 냉각 회로를 사용하여 압축 공기를 약 3도까지 냉각하면 추가 수분이 응축되어 배수됩니다. ISO 8573-1 수분 클래스 4~6(PDP 범위: +3도 ~ +10도)을 달성하고 대략적으로 소비합니다.100scfm당 0.6~0.8kW정격 유량. 퍼지 공기가 필요하지 않으므로 운영 비용을 예측할 수 있고 표준 산업 응용 분야에 비해 상대적으로 낮습니다.

건조제(흡착) 건조기수증기를 직접 포착하기 위해 흡착 물질층(- 일반적으로 활성화된 알루미나 또는 분자체 -)을 사용합니다. ISO 8573-1 수분 등급 1~3을 포함하여 −20도 ~ −70도의 PDP 수준에 도달합니다. 에너지 비용 구조는 재생 방법에 따라 다릅니다.

• 무열(압력 스윙):처리된 공기의 ~15~18%를 재생용 퍼지 공기로 사용합니다. 외부 열은 필요하지 않지만 1,000scfm 시스템의 퍼지 페널티는 대략 150~180scfm의 용량 손실에 달합니다-.
• 가열된 송풍기 재생:재생을 위한 외부 열 + 주변 공기 송풍기. 퍼지 손실이 ~0~3%로 떨어지므로 공기 소비 패널티가 크게 줄어듭니다. 에너지 효율성이 우선시되는 대규모 설치에 선호됩니다.

수분 제어와 낮은 에너지 소비가 모두 필요한 응용 분야용 - 제약, 전자 제품, 고{1}}습도 환경 - a복합 건조기냉장 사전 건조와{0}}건조제 단계를 통합하면 독립형 무열 건조제 장치보다 실질적으로 더 낮은 퍼지 손실로 클래스 2 또는 3 수분 성능을 제공할 수 있습니다.

입구 온도, 주변 온도 및 작동 압력에 대한 보정 계수를 포함하여 건조기 선택 기준에 대한 보다 자세한 처리 방법은 다음에서 확인할 수 있습니다.압축기에 적합한 공기 건조기를 선택하는 방법.

3 -단계 올바른 순서로 필터링 시퀀스 구축

필터와 건조기는 상호 보완적이며 서로 바꿔 사용할 수 없습니다. 각 필터 유형은 처리 트레인의 특정 단계에서 특정 오염물질을 표적으로 삼습니다. 필터를 잘못된 순서로 배치하거나 단계를 건너뛰면 다운스트림 장치가 보상할 수 없는 격차가 발생합니다.

올바른 필터 순서는 다음 논리를 따릅니다.

사전{0}}필터 병합(건조기 전):공기가 건조기에 유입되기 전에 오일 에어로졸, 미세한 액체 미스트 및 더 큰 입자를 제거합니다. 건조제 베드에 유입된 오일은 건조제를 코팅하여 흡착 능력을 영구적으로 저하시킵니다. 적절한 등급의 유착 사전{2}}필터로 건조기를 보호하는 것은 오일에 젖은 압축 공기 시스템에서 선택 사항이 아닙니다.-

건조한 미립자 포스트-필터(건조기 뒤):CAGI 핸드북에서는 공기 건조기 하류, 즉 모든 운영 장비나 프로세스 앞에 미립자 필터를 배치할 것을 권장합니다. 흡착식 건조기는 침대가 오래됨에 따라 미세한 건조제 먼지를 생성합니다. 이 필터는 미세먼지가 공압 기기, 밸브 및 툴링에 도달하기 전에 이를 포착합니다. 용도에 필요한 입자 등급에 맞게 필터 등급을 지정합니다.

활성탄 흡착 필터(최종 연마 단계):특히 오일 클래스 1(총 오일 0.01mg/m³ 이하)을 달성하기 위해 오일 증기 제거가 필요한 경우에만 필요합니다. - 위에서 언급한 바와 같이, 유착 필터는 액체 오일 에어로졸을 제거하지만 기체 오일 증기는 포착하지 않습니다. 활성탄 베드는 증기-상 탄화수소를 흡착하여 총 오일 함량을 클래스 1 수준으로 낮춥니다. 이 필터는 오일 프리 지정이 필요한 식품 접촉, 제약 및 전자 응용 분야에 필수입니다.

고정된 달력이 아닌 필터 전체의 압력 강하에 따라 필터 요소를 교체하십시오. 가벼운-업무의 새로운 요소는 12개월 동안 지속될 수 있습니다. 중유를 적재하는 동일한 요소는 4~6개월 내에 교체해야 할 수 있습니다. 압력 강하 게이지를 모니터링하고 교체 트리거로 최대 허용 차동 - 일반적으로 1.0~1.5psid -를 설정합니다.

단계 4 - 정의된 일정에 따라 치료 훈련을 유지합니다.

치료 장비는 소리 없이 성능이 저하됩니다. 오염된 응축기 코일이 있는 냉동식 건조기는 정격 출구 온도보다 5~8도 더 따뜻한 압축 공기를 전달하면서 여전히 정상적으로 작동하는 것처럼 보일 수 있습니다-. 이는 경보를 유발하지 않고 수분 전달을 클래스 4 한계보다 훨씬 높게 밀어붙일 수 있습니다. 체계적인 유지 관리가 이를 방지합니다.

일일:리시버, 건조기, 분리기의 자동 배수 작동을 확인하십시오. 고착된 배수 밸브는 배수 시스템으로 물이 유입되는 주요 원인 중 하나입니다. 자동 배수 장치가 장착되지 않은 경우 리시버 탱크에서 응축수를 수동으로 배수하십시오.

주간:피팅, 호스 연결부 및 조인트에서 공기 누출이 있는지 검사하십시오. 1" 오리피스에서 수리되지 않은 누출 100psi마다 25scfm - 이상을 낭비할 수 있으며, 종료 중에 시스템 압력이 떨어지면 각 누출 지점도 오염 물질 유입 위험이 됩니다.

월간 간행물:각 필터와 각 건조기의 압력 강하를 측정합니다. 판독값을 기록합니다. 압력 강하 상승은 보상하기 위해 더 높은 시스템 압력에서 작동하도록 강제하기 전에 해결해야 하는 로드된 요소 또는 오염된 열 교환기 표면을 나타냅니다. - 추가 압력 2psi당 약 1% 더 많은 압축기 에너지가 필요합니다.

매년:흡착식 건조기의 건조제 상태를 검사합니다. 건조제 성능은 정상적인 조건에서 3~5년에 걸쳐 점차적으로 저하되며, 상류 여과가 부적절할 경우 더 빠르게 저하됩니다. 건조제는 정격 유량으로 습기가 통과하기 전에 교체하십시오.

유지 관리 이벤트 - 필터 교체, 건조기 서비스 또는 압축기 수리 후 - 시스템을 서비스에 반환하기 전에 다운스트림 샘플링 지점에서 공기 품질을 재검증합니다.

5 -단계 압축기뿐만 아니라 사용 지점에서도 공기질을 모니터링합니다.

장비 모니터링을 통해 처리 트레인이 작동 중인지 확인합니다. 공기질 모니터링은 공기 자체가 해당 애플리케이션의 사양을 충족하는지 확인합니다. 이는 서로 다른 측정값이며 둘 다 필요합니다.

사용 지점이나 건조기 배출구에서 모니터링해야 할 주요 매개변수:

• 압력 이슬점:보정된 이슬점 센서(일반적으로 냉각 거울 또는 용량성 습도계)는 건조기가 지정된 PDP에서 공기를 공급하고 있는지 확인합니다. 건조기 배출구와 중요한 하류 이륙 지점에서 측정합니다.- 이 두 측정값의 차이로 인해 누수 또는 제대로 관리되지 않은 배관으로 인한 습기 유입이 드러납니다.
• 시스템 전체의 압력 강하:압축기 토출 압력과 사용 압력-사이의 차이가 커지는 것은 필터 막힘, 건조기 고장 또는 유통 네트워크의 병목 현상을 나타냅니다.
• 오일 농도:클래스 1 또는 2 오일 적용의 경우 ISO 8573-5(오일 에어로졸의 경우) 및 ISO 8573-6(유증기의 경우)에 부합하는 테스트 방법을 사용하여 오일 함량을 검증합니다. 중요한 지점에서 분기별 현장 테스트는 식품, 음료 및 제약 시설의 표준 관행입니다.

압축 공기에 대한 캐나다 에너지 효율 참조 가이드에서는 문서화된 공기 품질 모니터링 프로그램을 갖춘 시설은 일반적으로 장비 유지 관리 기록에만 의존하는 시설보다 평균 60일 일찍 품질 편차를 감지한다고 명시합니다.

완전한 치료 과정을 순서대로 진행

대부분의 산업 응용 분야에서 적절하게 설계된 처리 트레인은 압축기 배출부터 사용 지점까지 다음 순서를 따릅니다.

1. 애프터쿨러- 배출 공기를 냉각하고 대량의 수분을 응축합니다.
2. 수분 분리기- 응축된 액체 수분을 제거합니다.
3. 사전{0}}필터 병합- 건조기 이전에 오일 에어로졸과 남은 액체 미스트를 제거합니다.
4. 냉장 또는 건조제 건조기- 필요한 PDP로 수분을 줄입니다(클래스 4~6: 냉장, 클래스 1~3: 건조제)
5. 건조한 미립자 포스트-필터- 건조제 미세분, 파이프 스케일 및 잔류 미립자를 포착합니다.
6. 활성탄 필터(오일 클래스 1이 필요한 경우)- 오일 증기를 총 오일 0.01mg/m³ 이하로 제거합니다.

멸균 필터(식품, 음료 또는 의약품 접촉에 필요한 경우) - 미생물 및 박테리아 에어로졸 제거

핵심 내용:사용 지점에서 압축 공기의 품질은 단지 건조기나 필터만이 아니라 전체 - 처리 트레인의 기능입니다. 모든 단계의 간격은 나머지 단계의 성능에 관계없이 다운스트림으로 전파됩니다. 가장 까다로운 적용 지점에서 요구되는 ISO 8573-1 클래스에 대한 전체 열차를 지정하십시오.

건조 기술, 여과 단계 및 유지 관리 프로토콜의 올바른 조합을 선택하는 것은 압축기의 유량, 작동 압력, 입구 공기 조건 및 최종 응용 분야에서 요구하는 순도 등급에 따라 달라집니다. 이러한 변수가 어떻게 상호 작용하는지 자세히 검토하려면 - 또는 현재 처리 트레인이 올바르게 지정되었는지 확인하려면 -솔런트 처리다양한 산업 분야에 서비스를 제공하는 유통업체를 위한 기술 지침과 함께 냉동 및 건조제 건조기 시스템을 거쳐 애프터쿨러 및 정밀 필터의 압축 공기 처리 솔루션을 제공합니다.

다음 유지 관리 주기 또는 조달 결정 전에 전문가에게 문의하여 시스템의 ISO 8573-1 클래스 준수 여부를 확인하십시오.