컴프레셔 (Compressor) 주요 설비 명칭 구조원리의 이해 및 점검기준
안녕하세요? 각 기업체에서 필수적으로 갖추고 있는 설비가 공기 발생장치인 컴프레셔(Compressor)인데 사용하다 보면 에어 압력이 약하느니 수분이 발생하느니 제조현장에서 노이즈가 발생하여 제조 활동에 차질을 빚기도 합니다.
컴프레셔(Compressor)에 대한 기본지식을 알고 최소한의 조치만 하여도 공기 압력이 부족하거나 고장나는 일도 없을 것인데 대부분의 기업에서 그 원리를 모르고 유지보수도 하지 않고 방치하여 자주 고장을 일으키거나 성능이 저하되어 생산, 제조활동에 차질을 빚는 것은 물론이고 설비를 증설해야만 하는 경우가 많이 발생하고 있는 것이 현실입니다.
오늘은 제조현장에서 필수 설비이면서 보이지 않는 곳에 설치되어 묵묵히 현장을 지원하는 에어 컴프레서(Compressor)의 각 부문별 명칭과 구조원리의 이해 및 점검기준에 대해 정리해 보고자 합니다.
■ Air(공기) 공급 System 주요설비
1. Air Compressor(에어컴프레서)
일반 대기 중에 있는 Air(공기)를 흡입하여 압축공기를 생산하는 설비
2. Air Receive tank(에어리시브탱크)
생산된 압축 공기는 저장 탱크에 저장하여 필요한 양만큼 사용하는 용기 하부 In, 상부 Out으로 구성되고 Tank 최하부에 결로 방지 배출용 Auto Drain을 설치
3. Air Cooler(에어쿨러)
압축된 Air은 고온의 Air이므로 Cooling 작업을 거쳐 최소한의 결로를 방지하기 위한 fin tube Type(공랭식)
4. Air Dryer(에어드라이어)
Cooling 된 Air를 정말 건조해 원하는 장소에 공급하는 System, 설비 내부에 냉매 Fan을 이용하여 건조하는 방식(R22)
5. Air Filter(에어필터)
Air 제조 과정에서 발생하는 이물질 및 Oil을 Filtering 하는 설비
* 각 기업 사정에 따라 조금 다른 설비를 갖출 수 있으나 대체적으로 에어 발생 공급에 있어 이러한 설비들로 구축되어 있습니다.
■ Air공급 Flow 및 점검기준
Air 공급 system 운전 시 기본 점검 사항은 다음과 같습니다.
- Air Tank 하부 auto Drain이 되는지 확인합니다.
- Air Cooler의 전원을 확인하고 압력게이지에 7.5kg/㎠로 동작하는지 확인하고 열교환하는 Pin Tube에 먼지가 있는지 확인하며 Air cooler는 여름철에 가동하며 겨울철은 가동하지 않아도 됩니다.
- Air dryer In압력 9kg/㎤, Out압력 7kg/㎤로 운전하는지 점검합니다.
- 1차 filter In/Out 차압을 서로 비교하여 확인하고 만약 차압이 생길 경우 filter에 문제가 있으므로 즉시 점검하여 수리하여야 하고 Auto Drain에 Air가 나오는지 확인하고 물이 나오면 물이 Air에 섞여 현장에 공급될 수 있으므로 즉시 drain 하고 점검하여 수리하여야 합니다
- 2차 Filter의 Auto Drain에 Air가 나오는지 확인하고 물이 나오면 즉시 Drain 하고 점검하여 수리하여야 합니다
■ AIR Compressor 구조원리
Air compressor (에어 컴프레셔) 고조 및 원리는 다음과 같습니다.
- 일반 대기 중에 있는 Free air를 흡입 filter를 통하여 흡입하고
- 흡입된 air는 흡입 조절 밸브를 통하여 공기 소비량을 조절
- 압축 Air공급장치, 암/수 Roter를 거쳐 고속 회전하며 압축된 공기를 생성하고
- Air Re Claimer, 기름과 공기가 섞여 있는 것을 별도로 분리하고 들어온 공기는 Oil을 분리하여
- Therminal Valve를 거쳐 자동으로 온도를 조절하여 보내주고
- Oil/after Cooler를 거쳐 Cooling 시킨 후 압축된 공기를 보내줍니다.
■ Air Compressor 주요 기기
흡입 필터는 미세한 먼지를 제거하는 역할을 하며 Oil의 수명 연장을 도와주며 구조는 Housing & Filter로 구성되어 있고 Air End (압축 Air 공급장치)는 암수 roter의 회전에 의항 공기를 생산하는 type 급유식, 무급유식으로 구분합니다.
Oil Separator은 유회수기 내부에 설치되어 있으며 Oil과 air를 분리시켜 주는 것으로 구조는 다공판에 Mesh로 구성되어 있고 3,000시간마다 교환해주면 좋습니다.
전자 Valve는 입력 스위치의 신호에 의해서 Compressor 부하, 무부하 운전을 제어하는 역할을 하는 장치입니다.
흡기 조절 Valve는 가동 시에 Compressor에 걸치는 부하를 감소시키고 공기 소비량의 증감에 다라 compressor의 토출량을 0~100%까지 조절하는 장치입니다.
Purge용 공압 Valve는 Compressor가 정지하여 Un Loading 상태일 때 Oil Tank 내의 압력을 대기로 분기시켜 Compressor의 원활한 기능을 해주는 장치입니다.
자동 온도 조절 밸브는 공기 중에 포함된 수분은 토출 온도가 낮으며 운전 중 유회수기 내에서 응축수로 변화 고장의 원인이 되므로 압축기의 토출 온도를 조절하는 역할을 합니다.
Oil/after Cooler는 압축 Air를 생성하는 과정에서 발생하는 Oil/Sir의 온도를 적절히 Down 시켜 양질의 air를 공급하기 위한 장치입니다.
■ Air Compressor Type
■ Air Dryer 수분 발생 조치
1. Air Dryer 사용 배경
공기 압축기에서 토출 되는 압축공기 속에는 대기 중의 수분과 먼지 공해물질 및 압축기의 윤활유 등이 농축, 혼합되어 그대로 사용할 경우 air system에 다음과 같은 여러 가지 문제를 발생시킬 수 있습니다.
2. 문제점
- Pipe 내 수분으로 부식 및 스케일 발생, 수명 감소, 겨울철 동파 위험
- 스케일 및 이물질은 각종 유압 기기류 고장원인과 잦은 고장으로 유지보수 비용의 증가
- Control Air Line이 막힘으로 압력 강하 및 제어에 영향을 일으켜 생산제품의 품질이 저하 우려가 큼
- 잦은 고장으로 유지 보수비용 증가
3. 수분 발생과정 및 제거방법
우리나라 여름철 습도 70~90% 정도 되며 대기압 상태에서 상대습도 70% air압축기에 8kg/㎠ 압축되면 상대습도는 70*8=560% 상대습도이고 실제 상대 수증기 상태로 존재하는 수분량은 1005이므로 나머지 460%는 물로 존재하며 이를 배출하여야 합니다.
압축공기의 온도가 약 11℃ 하강하면 수분은 50% 감소
4. Air Dryer Type
냉동식 - 공기를 냉각시켜 공기 중의 수분을 물로 응축 제거하는 방식이고 사용 냉매는 R-22
흡착식 - 실리카 겔을 사용하여 건조하고 건조 탑과 흡착제로 강제 흡착하는 방식
5. 노점(이슬점) Dew Point
- Pipe 내 공기가 압축된 상태에서 습기가 응축하기 시작하는 온도
- 대기압의 노점과 압축공기의 노점은 많은 차이가 있음
- 대기압의 노점 (-) 17℃
- 압축된 공기 노점 10℃,7kg/㎠압력 환산
6. Air Dryer 선정 고려사항
- 유량 - 압축공기의 소비량
- 입구 공기 온도 - 최대 50℃ 초과하면 안 되며 온도가 높으면 dryer 크기가 크므로 유의하고 입구온도가 38℃ 경우가 최적의 상태입니다
- 시스템 작동 및 비용을 고려합니다.
이상으로 오늘은 제조현장의 필수 설비인 Air Compressor 설비의 주요부품 명칭 구조원리 및 점검기준에 대해 공부해 보았습니다.
제조 현장에서 물론 전문가가 설비 유지보수를 잘하겠지만 그래도 제조현장에 종사하는 관리자라면 기본적으로 설비의 원리를 알고 대응을 하면 조금이나마 현장의 로스를 줄이고 비용절감은 물론이고 생산성 향상에 도움이 되었으면 합니다
