압축 공기의 오염 물질을 제거하는 방법

오늘날 거의 모든 산업 화학 공정은 압축 공기 시스템을 사용하거나 이와 상호 작용합니다. 공기 압축은 제품에 질감을 추가하거나, 멸균 장비를 건조하거나, 조립 라인을 따라 품목과 재료를 전환하거나, 기타 모든 작업을 수행하는 등 대부분의 공정에서 필요합니다.

압축 공기 시스템을 사용하는 이러한 모든 공정에서 오염이 발생할 수 있습니다. 이 경우 제품의 품질이 저하됩니다. 최악의 경우 오염은 특히 식품 제조에서 건강 위험을 초래할 수 있습니다. 이 문서에서는 일반적인 오염과 산업 환경에서 이를 해결하는 방법에 대해 설명합니다.

압축 공기 오염 규정

산업 공정은 압축 공기 시스템에 크게 의존하기 때문에 국제 표준화 기구는 깨끗하고 건조한 공기에 대한 표준을 수립했습니다. 이러한 표준은 ISO 8573-1에 자세히 설명되어 있습니다.

순도 표준은 시스템에서 샘플을 채취한 위치에 관계없이 압축 공기의 입자, 물, 기름 및 미생물의 오염을 포함합니다.

의료용 압축 공기 요건

의료 분야에서는 고려해야 할 규정이 더 많습니다. 압축 공기가 의료용으로 적합하려면 National Fire Protection Association Health Code 99(또는 간단히 NFPA 99)를 준수해야 합니다.

규범에 따르면 냄새, 물, 일산화탄소, 이산화탄소, 기체 탄화수소, 할로겐화 탄화수소, 오일 및 미립자는 잠재적인 오염 물질입니다.

메디케어 및 메디케이드 서비스 센터, 합동 위원회 및 관할 지역 당국과 같은 여러 기관에서는 시설이 보건법을 준수하는 압축 공기 시스템을 사용하도록 요구하고 있습니다.

식품 제조 압축 공기 요구 사항

식품 제조 산업에도 유사한 추가 요구 사항이 있습니다. Safe Quality Food Institute 또는 SQFI는 최근 미립자, 물, 기름, 미생물 및 관련 가스의 오염 수준을 추적하기 위해 식품 가공업자에 대한 연례 테스트를 도입했습니다.

Food Engineering에 따르면 식품 제조의 압축 공기에는 다음과 같은 오염 물질이 포함될 수 있습니다.

• 탄화수소
• 바이러스
• 박테리아
• 수분
• 기름
• 고체 입자

압축 공기는 다음 과정에서 식품이나 재료와 직접 접촉합니다.

• 수하물
• 스파징/믹싱
• 건조
• 에어 나이프
• 공압 배기

이러한 모든 상호 작용으로 인해 압축 공기의 순도를 보장하는 것이 중요합니다. 다른 산업 부문의 프로세스에서 다양한 정도에 있어서도 마찬가지입니다.

압축 공기에는 어떤 오염 물질이 있습니까?

압축 공기에는 적용, 환경, 사용 장비, 재료 및 기타 여러 요인에 따라 다양한 오염 물질이 있을 수 있습니다. 하지만 이러한 오염 물질은 일반적으로 다음 네 가지 주요 범주에 속합니다.

• 입자 – 이 범주에는 녹, 파일링, 마모 입자 및 대기 먼지가 포함됩니다. 이러한 오염 물질은 고체 또는 건조 입자 또는 오염 물질이라고도 합니다.
• 물 – 이 범주에는 수증기, 액체 또는 에어로졸과 같은 다양한 형태의 물이 포함됩니다. 잠재적인 건강 문제를 제기하는 것 외에도 압축 공기 시스템의 습기는 장비의 수명에도 영향을 줄 수 있습니다.
• 오일 – 장비 또는 재료에 관계없이 압축 공기 시스템은 오일에 지속적으로 노출되어 이를 운반할 수 있습니다. 시스템의 오일 양은 사용된 도구 및 재료, 시스템의 수명 및 효율성과 같은 특정 요인에 따라 다릅니다.
• 미생물 – 압축 공기 시스템의 수분과 오일 혼합물은 박테리아나 박테리오파지와 같은 미생물의 온상이 될 수 있습니다. 이상적인 조건에서 이러한 유기체는 자유롭게 번식할 수 있으며 도로에서 광범위한 위험을 초래할 수 있습니다.

국제 표준 ISO 8573-1에는 각 범주와 그 아래의 오염 물질에 대한 자세한 내용이 포함되어 있습니다.

압축 공기 시스템의 오염 물질 제거 방법

압축 공기 시스템의 오염을 최소화하기 위한 두 가지 주요 방법은 다음과 같습니다.

여과

섬유 필터는 공기에서 오염 물질을 분리하는 데 사용됩니다. 여과 매체의 투과성, 공정 중 온도, 오일 농도를 비롯한 여러 요인이 여과 공정의 성공률에 영향을 미칩니다. 특히 오염 물질이 더 작은 경우에는 더욱 그렇습니다.

애프터쿨링

공기의 압축 과정은 일반적으로 온도를 높입니다. 이는 압축기에서 직접 나오는 공기의 온도가 70~200°C일 가능성이 있음을 의미합니다. 이 때문에 물, 기름 및 기타 유사한 오염 물질을 분리하기가 더 어려워집니다.

애프터쿨러를 사용하면 응축된 액체가 용기로 쉽게 이동하여 시스템에서 순환하는 것을 방지할 수 있습니다.

오염 물질 제거를 위한 일반 지침

시스템에 필터와 애프터쿨러가 있어도 제대로 사용하지 않으면 오염이 계속해서 문제가 될 수 있습니다. 다음은 압축 공기 시스템의 오염을 줄이고 필터와 애프터쿨러를 최대한 활용하는 데 도움이 되는 몇 가지 중요한 지침입니다.

• 미크론 등급 – 더 작은 미크론 등급의 필터가 더 효과적이며 더 많은 오염 물질을 덮을 수 있다고 생각하기 쉽지만 문제도 있습니다. 예를 들어, 0.01 µm만큼 작은 입자에 대해 효과적인 것으로 광고하는 필터 재료는 다음과 같은 이유로 오해의 소지가 있습니다.
  • 0.1µm와 같은 큰 오염 물질에 비해 작은 입자를 분리하는 것이 더 쉬울 수 있습니다.
  • 0.01 µm 또는 사람 머리카락보다 약 5000배 작은 오염 물질은 산업 공정에서 눈에 띄는 영향을 미치지 않습니다.
  • 에어로졸 오일과 같은 가장 일반적인 오염 물질은 크기가 0.1~1.0 µm입니다.

필터 재료의 미크론 등급을 선택할 때는 먼저 시스템에 존재하는 오염 물질의 유형을 평가하고 가장 적합한 오염 물질을 선택하는 것이 좋습니다.

• 필터 재료 – 마이크론 등급은 필터의 유일한 중요한 품질이 아닙니다. 그 구성은 또한 오염 물질에 대해 얼마나 효과적인지 결정하는 역할을 합니다.

추가 압력과 에너지 비용이 이점을 능가하는 정도로 공기 흐름을 제한하지 않을 만큼 충분히 투과성인 동시에 오염 물질을 성공적으로 분리하기에 충분히 제한적인 필터 재료를 선택하는 것이 중요합니다.

• 교체 간격 – 시스템에서 필터의 생존 가능성을 평가할 때 육안 검사는 신뢰할 수 없다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 문제는 적시에 필터를 교체하여 오염이나 자원 낭비의 위험이 없도록 하는 것입니다.

필터의 공장 사양에 따라 일정을 준수하는 것이 여기에서 가장 좋은 조치입니다.

결론

압축 공기 시스템은 습기, 기름 또는 미생물로 인해 오염되기 쉽습니다. 모든 산업 화학 공정에는 압축 공기가 포함되기 때문에 비용이 많이 들고 위험한 결과를 피하기 위해 오염을 최소화하는 것이 중요합니다.

압축 공기 순도와 관련된 규정, 잠재적 오염 물질 및 오염을 줄이는 가장 효과적인 방법을 이해하면 공기 순도를 유지하는 데 큰 도움이 됩니다.

압축 공기 시스템의 오염 최소화에 대해 자세히 알아보려면 당사에 문의하십시오. JHFoster는 1938년부터 산업 자동화 및 압축 공기 시스템을 취급해 왔습니다.