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압축공기에서 발견될 수 있는 오염물질은?

Air Treatment Compressed Air Wiki Filtering Contaminants in Compressed Air

적절한 품질의 압축공기는 사용자에게 매우 중요합니다. 오염물질이 함유된 공기에 최종 제품이 접촉할 경우 불량 처리 비용이 빠르고 용납할 수 없을 정도로 높아질 수 있습니다. 이 문서에서는 압축공기에서 발견되는 가장 일반적인 오염물질에 대해 살펴봅니다.

압축공기 내 수증기

대기 중의 공기에는 항상 수증기 형태의 수분이 함유되어 있습니다. 압축공기에 함유되어 있는 약간의 수증기로 인해 문제가 발생할 수도 있습니다. 높은 유지보수 비용, 사용 수명 단축, 공구 성능 저하, 분무 도장 및 플라스틱 사출 공정의 불량률 증가, 누수 증가, 제어 시스템 및 계측기의 교란, 부식으로 인한 서비스 수명 단축, 높은 설치 비용 등을 예로 들 수 있습니다. 애프터쿨러, 응축수 분리기, 냉동식 드라이어, 흡착식 드라이어 등과 같은 부속품을 사용하여 수분을 분리할 수 있습니다.

7bar의 과압으로 작동하는 공기압축기는 공기를 부피의 7/8까지 압축하고, 공기의 수증기 함유량을 7/8까지 낮춥니다. 또한 상당한 양의 수분을 배출합니다. 예를 들어, 20°C에서 60% 상대 습도로 공기를 빨아들이는 100kW 공기압축기는 8시간 가동 중에 약 85리터의 물을 배출합니다. 결과적으로 분리되는 수분의 양은 압축공기의 응용 분야에 따라 달라지며, 이에 따라 적합한 쿨러와 드라이어가 결정됩니다.

압축공기 내 오일

압축공기 내 오일의 양은 장비의 유형, 디자인, 사용 기간, 조건 등 다양한 요소에 따라 달라집니다. 이 점에서 두 가지 유형의 공기압축기 디자인이 있습니다. 즉, 압축실에서 윤활유로 작동하는 공기압축기와 윤활유 없이 작동하는 공기압축기가 있습니다. 윤활식 공기압축기에서는 오일이 압축 공정에 포함되며 (전체 또는 부분) 압축공기에도 함유됩니다. 하지만, 최신 윤활식 피스톤 및 스크류 공기압축기에서는 오일의 양이 매우 제한적입니다. 예를 들어, 급유식 스크류 공기압축기의 경우 20°C에서 공기 내 오일 함량이 3mg/m3 미만입니다. 다단계 필터를 사용하면 오일 함량을 더 줄일 수 있습니다. 이 솔루션을 선택한 경우 포함되는 품질 제한, 위험, 에너지 비용 등을 고려해야 합니다.

압축공기 내 미생물

압축공기를 오염시키는 입자의 80% 이상은 크기가 2µm 미만이므로 공기압축기의 입구 필터를 쉽게 통과할 수 있습니다. 이 지점에서 입자가 파이프 시스템 전체로 확산되어 수분 및 오일 잔류물, 파이프 침전물 등과 혼합됩니다. 이로 인해 미생물이 증식할 수 있습니다. 공기압축기 바로 뒤에 필터를 장착하여 이러한 위험을 방지할 수 있습니다.


그럼에도 불구하고 깨끗한 압축공기를 얻기 위해서는 필터 뒤쪽에서 성장하는 박테리아를 완벽하게 제어해야 합니다. 다양한 필터를 통과한 이후에도 가스와 에어로졸이 응축수 또는 전하를 통해 방울로 응축될 수 있으므로 상황은 훨씬 더 복잡합니다. 미생물이 필터의 벽을 통해 성장할 수 있으므로 필터의 입구와 배출구에서 동일한 농도로 존재할 수 있습니다.


미생물은 매우 작으며 박테리아, 바이러스 및 살균 바이러스를 포함합니다. 일반적으로 박테리아는 크기가 0.2µm~4µm이고, 바이러스는 0.04µm~0.3µm입니다. 따라서 직경이 1µm 미만인 오염물질과 미생물은 공기압축기 입구 필터를 쉽게 통과할 수 있습니다. 작은 크기에도 불구하고 이러한 미생물은 살아 있는 유기체로서 적합한 조건에서 자유롭게 증식할 수 있으므로 많은 산업에서 심각한 문제가 될 수 있습니다. 조사에 따르면 미생물은 습도가 높은(100%) 공기를 사용하는 압축공기 시스템에서 생존 가능한 것으로 확인되었습니다.


오일과 기타 오염물질이 영양소 역할을 하여 미생물이 증식할 수 있도록 해줍니다. 상대 습도가 40% 미만인 건조한 공기(드라이어를 사용하여 실현 가능)를 사용하고 시스템에 살균 필터를 장착하는 것이 가장 효과적인 취급 방법입니다. 살균 필터는 자체 내에서 증기 살균이 가능하거나 쉽게 열 수 있는 필터 하우징에 장착해야 합니다. 자주 살균하여 공기의 질을 양호하게 유지해야 합니다.


관련 문서

quality of compressed air

압축공기의 질

압축공기 시스템을 설치할 경우 다양한 요구를 충족하고 적절한 품질의 공기를 제공할 수 있도록 다양한 결정을 내려야 합니다.