Air Compress유입되는 수분 량/에어 드러이어종류.특징/콤프레샤 프로세스 시스템

Air Compressor로 유입되는 수분의 량

 

W = a x φ x Q x (<T + 273> / 273 ) / 1000

 

W: 유입되는 수분의 량 ( Liter/ min)

a: 흡입되는 30℃에서 포화수증기량 = 30.36g/m³

Q: Air 유량 (Nm³ / min)

φ: 흡입공기(외기)의 상대습도 75% = 0.75

T: 흡입공기(외기)의 온도 = 30℃

 

예) Air compressor = 100HP

   압축공기의 유량 = 13Nm³/min

   W = 30.36 x 0.75 x 13 x (303/273) / 1000 = 0.328 Liter/min = 437 Liter/24hr

 

1)     Air compressor 후단의 각 기기별 응축수 배출량

 

AIR    →    AFTER    →    AIR    →    냉동식   →    흡착식

COMP.        COOLER       R-TANK       드라이어       드라이어

후단노점     110℃          40℃          38℃           4℃           -40℃

퍼센트      약 1%        약 70%        약 3%         약 23%        약 3%

 

 

참고 : 상기의 퍼센트는 설비의 배열 순서, AIR COMPRESSOR의기종 및 설비조건, 냉각수 온도 등에 의해 달라지므로 자세한 내용을 원하시면 당사로 문의 바랍니다.

 

 

 

 

 Air dryer의 종류 및 특성비교

 

1)     냉동식 Dryer (Refrigerated dryer)

 

냉동기로 공기를 냉각시켜서 공기 중의 습기를 응축 제거하는 방식이다. 일정한 압력노점을 제공하는 이 건조기는 4℃ 혹은 10℃의 도출 노점에 알맞게 크기가 만들어 질 수 있다. 냉동식 건조기의 기본 구성요소는 이중 열교환기, 냉매, compressor 응축기이다. 냉매 회로에서는 자동조절밸브가 장치되어 있으며 이 dryer의 사용범위가 가장 넓고 특히 모든 Air line이 실내에 있는 system에 적합하다. 흔히 10℃ 노점 rating이상이 가장 적합하다.

 

2)     흡착식 Dryer (Regenerative dryer)

 

활성 알루미나, 실리카겔, 분자체 같은 수분흡착제에 의한 건조방식이다. 2개의건조탱크가 연결되어 있는데 하나가 가동되어 압축공기를 건조시키는 동안 또 다른 탱크는 내부 heater나 증기열에 의해 건조 재생된다. 3가지 dryer중 노점이 가장 낮은 (보통 -40℃이며, -73℃까지 가능) 공기를 공급할 수 있으며 1PRM까지 수분을 제거해준다. 계장이나 control system, 실험기기나 습기에 예민한 장비를 보호하는데 많이 사용된다. 이 흡착식 dryer는 기온이 매우 낮을 때 실외 배관의 동결을 방지할 수 있다.

 

3)     용해식 Dryer (deliquescent dryer)

 

습기를 표면에서 서서히 건조시키는 표면 흡수 방식으로 하나의 탱크로 되어있다. 이 dryer는 보정노점(compensation dew point)이 특징이다. 즉, 도출 압력 노점은 흡입공기 온도를 보정하도록 변동된다. 도출공기의 노점은 흡입공기의 온도보다 11.1℃를 노점강하(dew point suppression)으로 본다. 이 용해식 dryer는 주위온도보다 낮은 안전한 노점을 제공하도록 실외에 설치할 수 있으므로 실내, 외 설치에 무관하다.

 

4)     Dryer의 성능 및 특성비교

 

종류 성능비교		흡착식	냉동식	용해식
습기제거방법		흡착제사용, 표면에서 습기흡착, 포화된 흡착습 제는 건조 재생시킴.	열 전달-습기를 응축시키기 위해 공기 냉각	흡수제 사용, 건조제가 습기를 흡수하여 서서히 용해됨.
구조		건조제가 채워져 있는 2개의 탱크가 파이프로 연결되어 있으며 공기유출 방향을 조절할 수 있는 밸브가 있다.	분리기나 자동배출기에 연결되어 있는 2개의 열 교환기로 구성된 air system과 compressor, 응축기(condenser), 조정밸브로 되어 있는 냉매 시스템, 이상 2개의 시스템으로 되어있다.	단일 압력용기이다. 입구 윗부분에 있는 그림이 건조제를 지탱해준다.
처리능력		2,000M3   min	-850M3  min	-500M3   min
작동원리		한 개의 탱크에 습한 공기가 유입되어 건조제 층을 거치게 되면 습기가 건조제에서 흡착된다. 동시에 또 다른 탱크의 건조제는 재생된다. 모아진 습기는 전기, 증기열, 건조된 압축공기에 의해 제거된다.	유입된 공기는 최종냉각을 위해 두 번째 열  교환기에 들어가기 이전에 첫 번째 열 교환기에서 인공적으로 냉각된다. 이 공기에서 나오는 열은 차가운 냉매로 옮겨지고, 응축된 습기는 자동 배출기를 통해 배출된다.	큰 물방울과 고형 입자가 기계적으로 분리되어 있는 용기의 하단에 공기가 들어오면, 이 공기는 건조제 층을 거쳐 상승하면서, 건조제 정제에 이 공기중의 습기가 흡수된다. 습기와 용해된 건조제는 인위적으로 혹은 자동적으로 배출 가능한 곳으로 떨어져 고이게 된다.
건조제		실리카겔, 활성 알루미나, 분자체	없다	화학 처리된 흡수제
가동을 위한 에너지		전기, 증기열, 건조된 압축공기	전기, 물 or 냉매 (air를 냉각시키는 응축기에 필요한 물 or 냉매)	필요 없음
7kg/cm³에서 압축노점		-40℃ (-40℉)에서 -73℃ (-100℉)일정	4℃ 또는 10℃	유입공기 온도에서 노점 11.1℃ 낮춤 노점보정
오일제거 능력		없음	냉각과정 동안에 소량의 오일만을 응축시킴	크기가 큰 유상 오일입자를 어느 정도 제거
압력손실		2~5 PSI	장치크기에 따라 1~5 PSI	1% 이하
유입공기온도	최대	38℃ (100℉)	43℃ (110℉)	38℃ (100℉)
	최소	변동	4℃ (40℉)	한계치 없음
주위온도	최대	38℃ (100℉)	43℃ (100℉)	38℃ (100 )
	최소	변동	4℃ (40℉)	한계치 없음
설치장소		실내	실내	실내 외
전처리 filter		필요 (액체가 건조제 층을 훼손시키는 것을 방지)	권장됨 (오일이 열 교환기를 더럽히는 것을 방지)	건조제의 코팅을 보호하기 위해서 다량의 오일이 있을 경우 권장됨
후처리filter		필요 (입자의 이동방지)	불필요	불필요
정비 및 보수		매 2~3년마다 흡착제 교환, filter 세척 및 교환. 전문기능인 필요	정기적으로 condenser(응축기) 핀에서 먼지 제거, 자동배출기 점검 및 세척, 전문기능인 필요	매 3~4개월마다 건조제 추가 보충, 보수는 필요 없음

 

Compressor의 Process System

 

 

                                                       C/V

흡입공기 → 흡입Filter → 공기 조정밸브 → Screw 본체   →   Oil/Air → after cooler → Drain separator → Air charge

1. Shaft Seal           Separator

2. Rotor Elements       Filter

in let Bearing

3. Out let Bearing

                        ↓

       ↑                             Thermal by pass valve

                             ↓

  Oil Filter     ←     Oil Cooler

단위 환산표

 

압력

Pa	bar	Kgf/cm²	atm	mmHg	1b/in²(PSI)
1	1x	1.01972x	9.86923x	7.50062x	14.50x
1x	1	1.01972	0.986923	750.062	14.50
9.80665x	0.980665	1	0.967841	735.559	14.223
1.01325x	1.10325	1.03323	1	760.000	14.7
1.33322x10²	1.33322x	1.35951x	1.31579x	1	0.01934

 

유량

m³/h(CMH)	m³/min(CMM)	ft³/h(CFH)	f³/min(CFM)	ℓ/sec
1	0.016667	35.317	0.58862	0.2778
60	1	2119.18	35.3144	16.666
0.02832	0.000472	1	0.01666	0.00786
1.6992	0.028317	60	1	0.47192
3.6	0.06	127.14	21.192	1

 

환산계수

A항을	B항으로	계수
U.S. gpm	Cfm	0.1337
마력(HP)	미터 단위 마력	1.014
마력(HP)	Ft.1b/min	33000
마력(HP)	KW	0.7457
KW	마력(HP)	1.3410
Btu	Ft-1b	778
Ft.-1b	Btu	0.001285
℉	℃	(F-32)x5/9
℃	℉	9/5xC+32

 

뉴톤 (Newton)의 법칙

힘 (Force) = 질량 · 가속도

   F     =  m · a

위의 식에서 가속도 a가 중력 가속도일 때에 g=9.81m/sec²이다. 1kg은 표준 주량의 값이며 4.2℃의 순수한 물 1dm³의 무게에 해당한다.

1kp는 1kg의 물체가 놓여있는 지표면에 주는 힘이다.

 

1.  질량 (Mass)            1kg =

2.  힘 (Force)              1kp = 9.81N

                      계산할 때에는 1kp≒10N

3.  온도 (Temperature)     온도 차   1℃ = 1K (Kelvin)

                       빙점     0℃ = 273K (Kelvin)

4.  압력 (Pressure)  

  

①  기압 (Atmosphere, at)

공학단위에서는 절대 압력으로 사용한다.

1at = 1kp/cm² = 0.981 bar (98.1 kpa)

 

②  파스칼 (Pascal, Pa)

Bar (SI단위에서는 절대 압력)

1 Pa = 1N/m²= bar

1 bar =  =  pa = 102 at

 

③  Atm (물리단위 (Physical system of unit)에서는 절대압력)

1 atm = 1.033 at = 1.013 bar

 

④  수주 (mm water gauge, mmWG)

10,000mmWG = 1 at = 0.981 bar

 

⑤  수은주 (mmHg)

1 mmHg = 1 Torr

1 at = 736 Torr

1 bar = 760 Torr (mmHg)

지상에 대기압이 항상 작용하고 있지만 우리는 이를 느낄 수는 없다. 따라서 대기압 (Pamb)을 기준점으로 하여 그로부터의 차이를 나타내는 방식이 사용된다. 

[출처] 뉴톤의 법칙|작성자 베스코