압축공기에서 물 제거하는 장치

지난달에는 압축 공기 시스템을 올바른 배관 방법을 커버했다. 이달엔 압축 공기 흐름에서 물을 제거하는 다른 부품들에 관해 알아본다.

첫째, 공기와 온도에 관한 기본 상식 하나: 공기가 뜨거울수록, 수증기를 더 많이 머금을 수 있다. 그리고 공기가 식으면서 수증기가 액체 상태의 물로 변한다. 압축 공기 시스템 안에 있는 액체 상태의 물은 필요한 윤활제를 제거하고, 고무와 플라스틱 부품을 손상하고, 금속 부품을 부식시키는 오염 물질일 뿐이다. 지금까지 필자의 경험으로 볼 때 압축 공기를 사용하는 장비 고장의 일등 원인이 바로 압축 공기 시스템 내 물이다. 장비의 압축 공기 사용 부품으로 가는 물의 양을 줄이기 위해 다양한 장비가 나와 있다. 컴프레서는 대개 고온다습한 보일러 룸에 위치한 경우가 많다. 이때 컴프레서의 공기 주입구를 외부 공기 배기창과 최대한 가깝게 자리잡는다. 컴프레서 공기 주입구 부분에 외부 공기 공급 라인을 달아주는 작업이 생각보다 간단하며, 그렇게 하면 에어 컴프레서로 더 차갑고 건조한 공기가 공급될 수 있다.

1. 배수장치와 자동 배수장치

컴프레서 펌프가 올라가 있는 탱크 아래쪽을 보면 어떤 형태로든 배수 밸브가 달려 있다. 뜨거운 압축 공기에서 나온 물 그리고 컴프레서 펌프에서 튀어나온 기름이 탱크 바닥에 고인다. 그래서 배수 밸브를 열면, 물과 기름 혼합물이 쏟아져 나온다. 이 물/기름 혼합물은 공해 폐기물로 간주될 수도 있다.

컴프레서 탱크의 배수 밸브는 적어도 하루 한 번 주기적으로 해야 한다. 이 작업이 귀찮으면 가격도 저렴하고, 설치하기도 쉬우며, 매우 효과적인 자동 배수 밸브를 달면 된다. 이런 자동 배수 밸브에는 조절 가능한 타이머가 주기적으로 배수 밸브를 열어 줌으로써 탱크에 고인 물/기름을 배출한다. 자동 배수 밸브는 당신이 뜨거운 보일러 룸 바닥에 쭈그리고 앉아 배수 밸브를 열었다 닫았다 하는 수고를 덜어주는 동시에, 꼭 필요한 관리 작업을 대신 해준다. 컴프레서 배수 밸브가 조금이라도 새면 컴프레서가 더 자주 켜졌다 꺼졌다 해 마모를 초래하고 전기 소모가 늘어난다.

2. 애프터 쿨러 그리고 냉동식 드라이어

컴프레서 펌프에서 나오는 압축 공기는 아주 뜨겁고 다량의 수증기를 포함하고 있다. 탱크 안에서 공기가 식으면서 이 수증기가 액체 상태의 물로 바뀌므로, 위에서 언급한 배수 작업을 필요로 한다. 하지만, 탱크 안 공기가 여전히 뜨거우므로 압축 공기 안에 상당량의 수증기가 여전히 포함돼 있고, 이것이 나중에 더 차가운 에어 라인가 장비 안에서 물로 바뀐다.

드라이클리닝 플랜트에서 남아있는 수증기가 액화돼 장비로 들어가는 걸 줄이는 가장 효과적인 방법이 압축 공기를 더 많이 식혀 주는 것이다. 그리고 이런 일을 하는 가장 보편적인 장비가 바로 애프터 냉방기(After Cooler)다. 애프터 쿨러는 대개 냉각핀이 달린 냉각 코일에 팬을 설치한 것이다. 컴프레서 펌프에서 나온 뜨거운 공기가 이 냉각 코일도 들어오면 팬이 불어대는 바람이 냉각핀을 치면서 열을 빼앗고, 그 결과 남은 수증기 대부분이 액화한다.

이의 또 다른 방식은 공랭식 냉각 코일 대신 수랭식 열 교환기를 사용하는 것이다. 이보다 한 단계 더 높아진 냉동식 드라이어(refrigerated dryer)는 압축 공기 시스템 내의 수증기를 제거하는 가장 효과적인 방법이다. 애프터 쿨러와 원칙은 같지만, 냉동 시스템이 공기나 물보다 더 효과적으로 압축 공기를 식혀 준다. 냉동기가 훨씬 더 낮은 결로 온도를 제공하기 때문에 압축 공기 내 수증기가 더 많이 제거된다. 이때 어떤 시스템을 사용하건 모종의 배수장치가 꼭 필요하다는 걸 기억한다. 애프터 쿨러와 냉동식 드라이어는 물론 에어 컴프레서 용량에 맞는 걸 선택해야 한다.

자 이달은 여기까지다. 다음 달에는 많은 경비를 절약해주는 간단한 정비작업에 대해 알아본다.