공압 공기정화 기기의 종류와 기능에 대해

 

 

 

2.2.2 공기정화 기기의 종류와 기능

(3) 자동 배수 밸브

압축 공기 중에서 분리된 드레인이 공압 기기에 영향을 미치지 않도록 배출시킬 때, 수동 배출은 보수 관리 면에서도 어렵고 또한 적절한 시기에 드레인을 배출시키기도 어렵다. 따라서 드레인의 자동적 배수 기능을 갖는 자동 배수 밸브가 사용된다. 자동 배수 기구는 플로트식, 파일럿식, 솔레노이드 밸브식 등이 있다.

 

 

 

(4) 기름 분무 분리기(oil mist separator)

식품 산업이나 약품 산업, 클린 룸 등에 사용되는 압축 공기는 주로 압축 과정에서 혼입되는 소량의 기름 성분도 제거해야 하며, 이러한 목적으로 사용되는 공기 정화 기기가 기름 분무 분리기이다. 기름 분무 분리기는 0.3µm 이상의 기름 입자를 제거하기 위한 필터이다. 이것은 프리 필터 엘리먼트로 0.3µm 이상 고체 이물질이 제거되고 주필터 엘리먼트의 유리 섬유에서 미세한 기름 입자는 응집, 성장하여 큰 액체방울이 되어 분리 엘리먼트에서 분리된다.

 

 

 

(5) 냉각기(after cooler)

냉각기는 공기 압축기 바로 다음이나 에어 드라이어 앞에 설치하여 가열된 압축 공기를 냉각하고 압축 공기 중의 수분을응축시켜 제거하는 열 교환기다. 대부분의 냉각기는 공기 압축기에서 나온 120~200°C 의 압축 공기 온도를 40°C

이하로 낮추어 흡입 수증기의 63% 이상을 제거할 수 있도록 설계되어 있다. 냉각기의 구조로는 공랭식과 수랭식이 있으며 공랭식은 압축 공기가 통과되는 여러 개의 배관을 팬으로 냉각하는 방식으로 교환 열량은 수랭식에 비해서 작다. 수랭식은 공기 탱크 입구로 들어간 압축 공기가 냉각관 사이를 통과하여 나가고 관 내부로는 냉각수를 통과시켜 냉각수 관의핀(pin)에서 열교환이 이루어져 냉각된다.

 

 

 

(6) 에어 드라이어(air dryer)

에어 드라이어는 압축 공기 중에 포함된 수분을 제거하여 건조한 공기를 만드는 기기를 말하며 압축 공기를 10°C 이하로냉각하여 수증기를 응축, 제거하는 냉동식과 건조제에 의해 물리 화학적으로 수분을 흡수 및 흡착하는 건조제식이 있다.

 

A. 냉동식 에어 드라이어

냉동식 에어 드라이어는 압축 공기를 냉동기로 냉각하고 수분을 응축시켜 드레인을 제거한다. 필요 압력 이슬점이 0.5~38°C일 때, 냉동식 에어 드라이어는 설비비, 보수비, 운전비가 저렴하여 가장 널리 사용되고 있다. 압력 이슬점이 0.5°C 보다 저온이 되면 열교환기에 얼음이 얼어 막히므로 이슬점을 0.5°C 이하로 낮추지 않는다.

 

B. 건조제식 에어 드라이어

건조제식 에어 드라이어 중 흡착식 건조기는 실리콘디옥사이드(SiO$_2$)겔이나 활성 알루미나 등 고체 건조제를 용기에 넣고 이 사이에 습공기를 통과시켜 물이나 수증기를 흡착시켜 건조한다.압축 공기 중의 수증기는 건조제의 미세한구멍에 의한 모세 현상에 의해 흡착 되어 건조 공기가 된다. 이 건조제식 에어 드라이어는 압축 공기 중의 수분을 대부분제거 할 수 있으며 압력 이슬점 0.5~ -100°C 정도까지 얻을 수 있다.

 

 

 

(7) 윤활기(lubricator)

공압 액추에이터의 구동부나 밸브의 스풀 등 윤활을 필요로 하는 곳에 벤투리(venturi) 원리에 의해 미세한 윤활유를 분무 상태로 공기 흐름에 혼합하여 보내 윤활 작용을 하는 기기를 윤활기라 한다. 공압 기기에 윤활을 하면 상호 상대 운동을 하는 고체 마찰에 의한 마모를 방지 하고 내구성을 향상하며, 섭동 저항을 감소시켜 기기의 효율을 상승시킨다. 또한 실(seal)에 급유하여 실재의 마모를 경감시켜 공기 누설을 방지하는 역할을 한다.

 

A. 원리 및 구조

공압용 루브리케이터는 대부분 장시간 연속 가동하고 있으며 더욱이 공압이 작용하고 있는 부분에 급유하여야 하므로 일반 기계에 사용되는 윤활기와는 다른 구조로 되어있다. 공압용 윤활기는 벤투리 원리를 이용한다. 원리는 입구측에서 공기가 들어와 출구측으로 나갈 때 유로가 교축되어 있으므로 공기의 유속이 빨라지고 분무 노즐을 통하여 케이스 내의 압력이 강하된다. 이 압력 강하로 인하여 적하실과 유관이 진공 상태로 되고 용기 내의 윤활유를 흡입한다. 또한 입구측의공기 압력이 체크 밸브를 통하여 케이스 내의 유면을 가압함에 따라 윤활유는 유관을 통해 흡입되고 조정 나사롤 윤활유량이 조정되어 적하되고 기름 안개(wet fog) 상태가 되어 공압 기기에 보내진다.

 

 

 

(8) 공압 조정 유닛(service unit)

공압 조정 유닛은 공압 필터와 압력 조절 밸브, 윤활기 등 세 가지 기기를 사용이 편리하도록 조합한 것으로, 공압 시스템마다 배관 상류에 설치하여 공기의 질을 조정하는 기기로써 반드시 사용되는 것으로 KS 기호에도 이 세 가지 요소가 조합된 기호로 제정되어 있으며 간략화된 기호도 있다.

 

A. 구성 요소와 기능

1. 필터(Filter) : 이물질 제거가 주 사용목적이며 입자가 큰 수분도 분리 제거한다.

2. 압력 조절 벨브밸브(regulator) : 시스템의 작동 압력을 일정하게 유지하여 안정화시키는 기능을 한다. 감압 밸브가 사용된다.

3. 윤활기(lubricator) : 오일러라고도 하며, 급유가 필요한 공압 기기에 벤투리의 원리에 의해 압축 공기 중에 오일을 분사하여 급유하는 기능을 한다.