압축 공기의 압력 이슬점은 무엇입니까?

책상 위에는 "건조기 배출구: 압력 이슬점 -40도"라는 문구가 적혀 있습니다. 또는 공장의 기기에 +12도가 표시되어 있는데 그것이 좋은지 나쁜지 확신할 수 없습니다. 어느 쪽이든 숫자는 시트에 있는 대부분의 사양보다 더 중요하며 고객이 가장 자주 오해하는 숫자입니다.

세부 사항에 대한 짧은 대답은 다음과 같습니다. 압축 공기의 압력 이슬점은 공기가 여전히 작동 압력에 있는 동안 공기 중의 수증기가 응축되기 시작하는 온도입니다. 숫자가 낮을수록 공기가 더 건조해집니다. 압력 이슬점 −40도는 공기에 수분이 거의 없어 온도가 −40도까지 떨어질 때까지 아무것도 응축되지 않는다는 의미입니다.

왜 한 문장 이상이 필요했을까요? 같은 문구라도 측정 위치에 따라 의미가 달라지고, 측정 압력이 없으면 숫자는 의미가 없기 때문입니다. 이 두 가지 사실은 최종 사용자와 장비 공급업체 간의 대부분의 논쟁을 야기합니다.

이 기사에서는 메트릭이 무엇인지, 일기 예보의 이슬점과 다른 이유, 둘을 연결하는 산술, 숫자를 사양으로 바꾸는 ISO 8573-1 클래스 표, 어떤 건조 기술이 어느 수준에 도달하는지, 자신의 시스템에 대한 목표를 선택하는 방법, 제공된 판독값을 신뢰할 수 있는지 확인하는 방법 등을 다룹니다.

압력 이슬점이 실제로 의미하는 것

모든 가스에는 수증기가 포함되어 있습니다. 얼마나 담을 수 있는지는 온도에 따라 다릅니다. 따뜻한 공기는 더 많은 것을 담고 있고, 차가운 공기는 더 적은 것을 담고 있습니다. 이슬점은 단순히 공기가 가능한 모든 - 포화 -를 유지하고 추가 냉각으로 인해 잉여분이 액체 물로 배출되는 온도입니다.

압력 노점은 대기압보다 높은 공기에 해당 정의를 적용합니다. 에 따르면Atlas Copco의 압력 노점 설명, 압력 이슬점은 압축 공기에 수분이 응축되지 않고 냉각될 수 있는 온도이며, 낮은 압력 이슬점은 항상 낮은 수분 함량을 나타냅니다. 이와 대조적으로 대기 이슬점은 동일한 공기가 일기 예보에 보고된 수치인 대략 1바({1}})로 다시 확장된 후를 나타냅니다.

그 구별은 학문적이지 않습니다. 이슬점은 압력에 따라 달라지기 때문에 팽창 후 측정된 대기 판독값은 라인 압력의 압력 이슬점과 비교할 수 없으며 두 가지를 혼합하는 것은 논쟁의 여지가 있는 건조기 견적의 상당 부분 뒤에 있습니다.

업계에서 상대 습도 대신 이슬점을 지정하는 이유

상대 습도는 공기가 포화 상태에 얼마나 가까운지를 백분율로 알려줍니다. 이는 가열된 공기가 단일 물 분자를 제거하지 않고 상대 습도를 낮추는 것을 확인할 때까지 유용할 것입니다. 상대습도는 온도에 따라 변합니다. 수분 함량은 그렇지 않습니다. 이슬점은 수분 함량 자체를 온도로 표현하므로 공기가 냉각, 팽창 및 재압축하는 시스템을 통해 이동할 때 의미가 유지됩니다. 이것이 바로 ISO 8573-1이 압축 공기 수분을 습도 수치가 아닌 압력 이슬점으로 지정하는 이유입니다.

메모:압력 노점 수치는 적용되는 압력과 건조기의 정격 입구 온도인 두 가지 동반자가 없으면 불완전합니다. 38도 입구에서 -40도 등급은 50도 입구에서 동일한 라벨과 다른 기계 성능입니다.

압력 이슬점과 대기 이슬점: 두 숫자가 다른 이유

압축은 공기에 물을 추가하지 않습니다. 공간을 없애줍니다.

압축기가 주변 공기를 1bar에서 7bar로 압축하면 동일한 파이프 부피에 대략 7배의 증기가 채워집니다. 물의 질량은 변하지 않지만 부분압력 - 수증기가 기여하는 총 압력의 비율 - 비례하여 증가합니다. 증기 분압이 높을수록 더 높은 온도에서 포화가 발생하므로 이슬점이 상승합니다.

이를 반대로 실행하면 동작 자체가 설명됩니다. 동일한 공기를 다시 대기로 배출하면 증기 부분압이 붕괴됩니다. 측정되는 이슬점은 급격하게 떨어집니다. 동일한 배치의 공기에 대해 압력 이슬점은 대기 이슬점보다 항상 더 높고 - 더 습해-보입니다-. Atlas Copco의 공기-건조 지침은 널리 인용되는 예입니다.7bar에서 +2도의 압력 이슬점은 대기압에서 약 -23도에 해당합니다.

두 가지 실질적인 결과가 따릅니다.

첫째, 공급업체가 압력을 명시하지 않고 아주 낮은 이슬점을 인용한다면, 압력을 어디서 측정했는지 물어보세요. 팽창 후 취한 숫자는 대기 이슬점이며, 건조기 배출구의 실제 라인 내 압력 이슬점은 훨씬 더 높습니다.- 둘째, 공장이 압력 이슬점 -20도의 공기를 수용하고 누군가가 샘플에서 대기 이슬점 -40도를 측정하는 경우 두 판독값은 정확히 동일한 공기를 나타낼 수 있습니다. 잘못된 것은 없습니다. 두 수치는 단순히 서로 다른 압력으로 표현됩니다.

압력이 이슬점을 이동시키는 방법: 변환이 이루어졌습니다.

전환을 확인하기 위해 건습구 측정 차트가 필요하지는 않지만 절대적인 압력을 고려하여 생각해야 합니다. 게이지 압력은 대기를 기준으로 측정되므로 해수면에서 7bar 게이지 라인은 실제로 약 8.013bar 절대압을 전달합니다. 7 + 1.013=8.013.

이 수치를 보면 변환은 3단계-단계 작업으로 이루어집니다. 수증기 분압을 일정하게 유지하고 절대 압력의 비율로 크기를 조정한 다음 포화 증기압 관계의 역수를 사용하여 결과 증기압을 다시 온도로 변환합니다.압력 및 대기 이슬점 값 변환에 대한 ICS Schneider의 가이드아래 표에 단순화된 형태로 재현된 방법을 설명합니다.

경험상 7bar(g)에서 압력 노점과 대기압 사이의 간격은 대략 17~25도이며, 공기가 습해지면 간격이 넓어집니다. 건조한 공기는 더 큰 퍼짐을 생성합니다. 습한 공기는 더 작습니다.

두 가지 작업 사례

예: 건조기 배출구에서 배출된 샘플까지의 1 -건조기는 7bar(g)에서 +3도의 압력 이슬점을 제공합니다. 절대적인 라인 압력은 8.013bar입니다. 샘플이 1.013bar에서 대기로 팽창하면 증기 분압은 1.013 ¼ 8.013, 즉 약 1/8만큼 떨어집니다. 더 낮은 증기압을 다시 온도로 변환하면 대략 -21도가 반환됩니다. 따라서 기술자가 배출된 샘플에서 보는 -21도는 압력 이슬점이 +3도인 공기의 올바른 대기 이슬점입니다.

배출된 샘플의 2 - 예가 라인으로 다시 돌아갑니다.휴대용 습도계의 온도가 -40도라고 가정하고, 누군가가 그 수치를 토대로 건조기를 지정하자고 제안합니다. 동일한 관계를 반대 방향으로 적용하면 7bar(g)에서의 등가 압력 이슬점은 대략 −20도입니다. 그것은 숫자가 약속하는 것처럼 보이는 -40도보다 낮은 등급입니다. 이는 공정에 클래스 2가 필요할 때 플랜트가 클래스 3 건조도로 지정되는 오류입니다.

경고:대기 이슬점 판독값으로 건조기를 지정하지 마십시오. 항상 시스템의 실제 작동 압력에서 압력 노점으로 변환하십시오. 이는 성능이 판단되는 수치이기 때문입니다.

ISO 8573-1 수분 등급 및 각 등급에 따른 비용

ISO 8573-1:2010은 입자, 물, 오일 등 세 가지 오염 물질군에 걸쳐 압축 공기 순도를 정의합니다. 수분 함량은 시스템 작동 압력에서 최대 압력 노점으로 표현되며, 이는 표준을 건조기 사양과 직접적으로 비교할 수 있게 해줍니다. 클래스 0은 클래스 1보다 더 엄격한 것으로 정의되며 표에 의해 고정되지 않고 사용자와 공급업체 간에 합의됩니다.

아래 등급 임계값은 수분 등급 표를 따릅니다.CAGI의 압축 공기 및 가스 핸드북, 다음에서 가져온 일반적인 응용 프로그램을 사용합니다.ISO 8573-1 공기 품질 등급에 대한 아트라스콥코의 가이드.

필요한 클래스는 평균이 아닌 시스템에 연결된 가장 민감한 애플리케이션에 의해 설정됩니다. 이 단일 규칙은 "건조한 공기"에 대한 막연한 요구를 공급업체가 준수할 수 있는 임계값으로 변환하기 때문에 사양 논쟁의 상당 부분을 해결합니다.

필요하지 않은 수업을 구입하는 데 드는 비용

더 건조해지는 것은 무료가 아니며, 패널티는 구매 가격보다는 재생 에너지와 압축 공기 손실에 주로 발생합니다.

클래스 2 및 클래스 3 응용 분야의 주력 제품인 무열 건조제 건조기는 자체 정격 출력의 상당 부분을 퍼지 공기로 소비합니다. 그만큼건조제 건조기에 대한 압축 공기 문제 지침이 수치는 드라이어 정격의 15~20%인 반면, 냉동식 드라이어는 압력 강하를 극복하는 데 필요한 압축기 전력을 포함하면 정격 100cfm당 약 0.8kW를 소모합니다. 연간 기준으로,무열 건조기 에너지 사용에 대한 Chemical Process의 분석고정 사이클 제어로 지속적으로 작동하는 1,000-cfm 무열 건조기는 연간 약 300,000kWh를 소비합니다.

해당 거래의 방향도 잘 정립되어 있습니다. 게시된 비교에 따르면 냉-재생 무열식 건조기는 열-재생 송풍기-퍼지 설계보다 에너지 소비가 약 35% 더 높으며, 송풍기-열 장치는 건조된 제품 공기가 아닌 주변 공기로 재생하기 때문에 퍼지를 정격의 약 0~3%로 줄입니다.

그에 반해, 한 등급이 너무 건조하다는 비용은 현실적이고 반복적으로 발생합니다. 퍼지 손실을 충당하기 위해 더 큰 압축기를 구입하고 재생될 필요가 없는 건조제를 재생하는 데 필요한 전력 비용을 지불합니다. 배관이 +15도 이하로 떨어지지 않는 플랜트의 경우 클래스 4 사양이 기술적으로 정답이고 클래스 2 사양은 시스템에서 필요하지 않은 보호에 지출된 비용입니다.

어떤 건조 기술이 어떤 압력 이슬점에 도달하는지

목표 압력 노점이 설정되면 각 건조 방법에는 경제적으로 도달할 수 있는 특성 밴드가 있기 때문에 기술 선택은 크게 따릅니다.

더 넓은 처리 체인 내에서 기술이 어떻게 위치하는지 확인하려면 - 건조기 이전에 애프터쿨러와 분리기가 무엇을 제거하고 그 이후에 필터가 무엇을 제거하는지 - 설명에서 다룹니다.압축 공기 건조기의 역할.

대부분의 공장에서는 실내 배관과 도구만 보호하면 되므로 냉동 건조는 산업 수요의 가장 큰 부분을 차지합니다. 이 장치는 공기를 영하 몇도까지 냉각하고 안정적인 출구 압력 이슬점을 유지합니다.냉동식 공기 건조기최신 세대의 저온{0}단계 설계를 사용하는 것이 일반 공장 공기에 대한 첫 번째 표준 선택으로 남아 있습니다. 안정적인 2~10도 압력 노점 등급의 Sollant Treatment의 냉장 제품과 −20~-40도의 모듈식 및 진공 보조 건조제 제품군-을 포함하여 이 부문의 제조업체에서 게시한 PDP 밴드-는 위의 클래스 표와 밀접하게 일치합니다. 이는 여러 공급업체의 견적을 비교할 때 유용한 건전성 검사입니다. 두 가지 주요 제품군 간의 선택이 실제로 가까운 경우,{10}}퍼지 손실, 자본 비용 및 달성 가능한 이슬점 간의 절충안은 다음을 비교하여 설명됩니다.건조제와 냉동식 건조기의 비교.

건조제 성능 수치를 읽을 때 한 가지 주의 사항이 다른 것보다 중요합니다. PDP 등급은 일반적으로 38도 이하의 정격 입구 온도에서 인용됩니다. 건조제 건조기에 45도 공기를 공급하면 건조제 베드가 더 무거운 수분 부하와 더 뜨거운 재생 주기와 싸우기 때문에 달성 가능한 이슬점이 저하됩니다. 유량, 압력 및 온도에 대한 수정 계수가 존재하며 이를 적용하면 8월 사양을 유지하는 것과 실망스러운 사양의 차이가 납니다.

시스템의 목표 압력 이슬점 선택

어려운 작업을 수행하는 규칙이 하나 있는데, 이는 공급업체가 아닌 표준에서 나온 것입니다. 최소한 압력 노점을 지정하십시오.가장 추운 온도보다 10도(18도 F) 낮음공기는 일년 중 어느 시점에나 유통망의 어느 곳에서나 만날 수 있습니다. 그 이유는 직접적입니다. 압력 이슬점이 공기가 닿는 가장 차가운 표면 아래에 있으면 포화도에 도달하지 않기 때문에 응결이 형성될 수 없습니다.

계기용 공기의 경우 요구 사항이 공식화됩니다. 설정된대로ANSI/ISA-7.0.01 계기 공기 요구 사항, 건조기 출구에서 측정된 압력 이슬점은 시스템이 경험하게 될 최소 주변 온도보다 최소 10도 낮아야 하며 계기용 공기의 표준 한도는 +4 압력 이슬점입니다.

여기에서 애플리케이션 요구 사항이 강화됩니다.

직접 제품 접촉은 압축기 표준이 아닌 식품 안전 지침에서 더 엄격한 수치가 나온 경우입니다. -식품 등급 공기에 대한 Process Sensing Technologies의{0}}지침식품 또는 음료 제품과 직접적으로 만나는 압축 공기는 ISO 8573-1 클래스 2, 압력 이슬점 -40도 이상을 충족하거나 초과해야 하며 액체 물 또는 물 에어로졸은 허용되지 않는다고 명시되어 있습니다.

대상이 살아야 할 곳과 살지 말아야 할 곳

단일 공장-압력 이슬점은 일반적으로 잘못된 아키텍처입니다. 사이트의 한 프로세스에 -40도가 필요하고 다른 모든 프로세스는 +3도에 만족하는 경우 전체 네트워크를 클래스 2로 건조한다는 것은 하나의 기계를 서비스하기 위해 전체 플랜트에 걸쳐 지속적인 퍼지-공기 및 에너지 패널티를 지불한다는 것을 의미합니다.

보다 경제적인 방법은 냉동 건조기를 사용하여 공장의 대부분을 클래스 4로 건조시킨 다음 민감한 공정 바로 상류에 소형 건조제 또는 멤브레인 건조기를 사용-하는-설치하는 것입니다. 실제로 필요한 공기에 대해서만 건조제 벌금을 지불하면 시스템의 대부분은 사용 가능한 가장 저렴한 건조 방법으로 계속 작동됩니다. 해당 접근 방식의 실제 한계 - 흐름 턴다운, 부분 부하에서 사용 지점--장치가 부분 부하에서 작동하는 방식 -은 다음 연습에서 다룹니다.압축기의 흐름, 압력 및 이슬점에 건조기를 맞추는 것.

압력 이슬점 측정 및 확인 방법

이슬점을 지정하고 이를 달성하는 것은 서로 다른 두 가지 문제이며, 이 둘 사이의 격차는 거의 항상 건조기 고장보다는 측정 또는 설치 문제입니다.

일반적으로 사용되는 두 가지 센서 제품군이 있으며 정확도 척도에서 서로 다른 지점에 위치합니다.Vaisala의 이슬점 감지 기술 비교절충안을 명확하게 설명합니다. -정전식 폴리머 센서는 작고 빠르며 합리적인 가격으로 플랜트 모니터링을 지배하고 있으며 정확도는 일반적으로 약 ±2도 이슬점인 반면, 냉각-거울 습도계는 위상 변화를 직접 측정하고 약 ±0.1~0.15도에 도달합니다. 따라서 교정 및 까다로운 응용 분야의 참조 장비로 사용됩니다.

그 정확도 차이는 처음 나타나는 것보다 더 중요합니다. 프로세스 요구 사항이 건조기 정격 출력의 2도 내에 있는 경우 ±2도 센서는 사양 -에 있음을 증명할 수 없으며 사양에 가깝다는 것만 나타낼 수 있습니다.

CS Instruments의 다음 연습에서는 센서를 습한 가스로부터 보호하고 대표적인 흐름에서 유지하는 샘플링 배열을 포함하여 실제로 측정 챔버가 작동하는 방법을 다룹니다.

판독값이 실제인지 여부를 결정하는 설치 규칙

압력 노점 판독값은 측정된 압력에서만 유효하므로 샘플링 배열이 매우 중요합니다. 튜브, 필터 또는 측정 셀의 압력 강하는 값을 왜곡합니다. 대기로 팽창한 후 측정한 값은 전혀 압력 이슬점이 아닙니다. 실제 설치 지침은 일관된 규칙 집합을 기반으로 합니다.

• 시스템의 건조한 쪽에 센서를 수직으로 장착합니다. 거꾸로, 수평으로, 습한 가스 속이나 공기가 흐르지 않는 막힌 다리에 설치하지 마십시오.
• 건조기 성능을 확인할 때는 건조기 하류와 최종 여과 하류에 배치하고, 공정을 보호할 때는 중요한 사용 지점의 상류에 직접 배치하십시오.
• 건조제 배출구로부터 거리를 두십시오. 배출구에서 즉시 측정하면 센서가 재생 주기 스윙에 노출되고 결함처럼 보이지만 그렇지 않은 톱니 판독값이 생성됩니다.
• 샘플 라인을 짧게 유지하고 누출이 없도록 유지하고{0}}수분 흡수 플라스틱이 아닌 스테인레스 스틸 또는 PTFE로 제작하고{1}}샘플 흐름을 제어합니다. - 너무 적으면 반응이 느려지고 너무 많으면 압력 강하 오류가 발생합니다.
• 라인 상태가 센서에 비해 너무 뜨겁거나 더럽거나 습한 경우 메인 라인에 장착하는 대신 샘플링 셀이나 블리드 라인을 사용하십시오.

실제 설치 경험

스크류 압축기 설치 경험에 따르면 "압축기 고장"으로 보이는 몇 가지 문제는 실제로 설치 조건과 관련이 있습니다.

예를 들어 시운전 중에 당사 엔지니어는 다음 사항에 특별한 주의를 기울입니다.

• 압축기실 주변의 환기 및 열 방출;
• 유지보수 및 필터 교체를 위한 충분한 공간;
• 흡입 공기의 청결 및 경로;
• 전원 공급 장치의 안정성과 올바른 모터 회전;
• 압축 공기 배관 크기 및 압력 강하;
• 응축수 배수 및 건조기 설치;
• 주변 온도, 특히 더운 기후에서.

이러한 점검은 주변 온도가 높거나 먼지가 많은 환경 또는 압축기실 환기가 제한된 지역의 프로젝트에 특히 중요합니다.-

엔지니어링 팀의 현장 노트

흔히 저지르는 실수는 설치 환경을 먼저 확인하지 않고 압축기 성능을 평가하는 것입니다. 환기가 잘 되지 않는 실내에서 작동하는 압축기는 입구 및 토출 온도가 높아질 수 있으며, 이는 작동 효율에 영향을 미치고 고온 보호를 실행할 수 있습니다-.

따라서 압축기 자체의 성능이 떨어진다고 판단하기 전에 실제 설치상태를 확인해 보시기를 권해 드립니다.

이슬점 판독이 오해를 불러일으키는 5가지 이유

판독값이 사양을 벗어나는 경우 원인은 센서보다 업스트림에 있는 경우가 더 많습니다.

1. 건조기의 크기가 작거나 과부하되었습니다.측정된 흐름이 아닌 압축기 명판에서 선택한 건조기는 시스템이 용량에 가까워지면 정격 압력 이슬점을 놓치게 됩니다. 퍼지 속도는 실제 흐름이 아닌 건조기 정격에 따라 설정되므로 절반만 로드된 건조기도 여전히 전체 퍼지 허용량을 소비합니다.-
2. 사전-필터가 막혔습니다.유착 필터 전반에 걸쳐 압력 강하가 증가하면 건조기를 통과하는 흐름이 줄어들고 장치 정격 균형이 방해됩니다.
3. 흡입 공기가 너무 뜨겁습니다.애프터쿨러가 약하거나 환기가 잘 되지 않는 압축기실은 뜨겁고 습기가 많은- 공기를 건조기로 밀어 넣습니다. 이는 여름 오후에 건조제 건조기의 성능이 저하되는 가장 일반적인 원인입니다.
4. 건조제가 고갈되었거나 재생에 실패했습니다.퍼지 밸브, 히터 및 송풍기 어셈블리는 모두 조용히 작동하지 않습니다. 누군가가 라인에 물이 있음을 발견하기 몇 주 전에 꾸준히 상승하는 배출구 이슬점으로 재생 결함이 나타납니다.
5. 응축수가 제거되지 않습니다.결함이 있는 자동 배수 장치, 막힌 여과기 또는 배수되지 않은 낮은 지점이 있는 배관으로 인해-액체 물이 하류로 이동하여 건조기가 올바르게 작동하더라도 젖은 측정값과 젖은 도구가 생성됩니다.

센서 드리프트는 원인이라기보다는 복잡한 요인으로 작용합니다. 보정되지 않은 용량성 센서는 몇 달 동안 실제 압력 이슬점을 과소평가하거나 과대평가할 수 있습니다. 지속적인 로깅과 문서화된 교정 간격은 기기 드리프트와 실제 추세를 구별할 수 있는 유일한 방법이며 ISO 8573-1 감사에서 확인할 수 있는 증거이기도 합니다.

압력 이슬점에 대한 일반적인 오해

"이슬점이 낮다는 것은 항상 공기가 더 건조하다는 것을 의미합니다." 압력이 동일한 경우에만 해당됩니다. −50도 대기 이슬점은 명시된 −40도 압력 이슬점보다 시스템 측면에서 더 습한 7bar에서 약 −30도의 압력 이슬점에 해당할 수 있습니다.

"건조기 출구 이슬점은 공정에서 확인되는 이슬점입니다." 반드시 그런 것은 아닙니다. -40도에서 건조기를 나가는 공기는 포화 필터, 젖은 저장소 또는 배수되지 않은 낮은 지점에서 하류의 수분을 흡수할 수 있습니다.- 공정이 중요한 경우 사용 지점과 건조기 배출구에서 측정하세요.

"-40도 건조기는 어떤 조건에서도 -40도를 전달합니다." 건조제 성능은 특정 입구 온도, 압력 및 흐름에 따라 평가됩니다. 이들 중 하나를 변경하면 달성 가능한 이슬점도 그에 따라 변경됩니다. 이것이 보정 계수가 존재하는 이유이며, 겨울에 작동하는 건조기가 여름에 목표를 달성하지 못할 수 있는 이유입니다.

"건조기는 항상 더 좋습니다." 건조기는 항상 더 비쌉니다. 약 +3도 아래로 내려가는 모든 단계에는 퍼지 공기, 재생 에너지 또는 둘 다 - 비용이 발생하며 이는 공장이 가동되는 매 시간마다 반복됩니다.

다음 단계

견적의 숫자는 시스템의 압력, 입구 조건 및 가장 차가운 표면과 연결되어 있는 경우에만 의미가 있습니다. 해당 계산을 통해 작업하는 경우 - 압축기 흐름, 작동 압력, 입구 및 주변 온도, 이슬점 등급 가장 민감한 프로세스에는 실제로 - 처리 전문가가 필요합니다.솔런트ISO 8573-1 등급에 따라 시스템을 매핑하고 그에 따른 건조기 크기를 확인할 수 있습니다. 모델명보다 작동 조건을 가져오면 사양이 결정되기 쉽습니다.