왕복동 공기압축기
왕복동 공기압축기는 각종 압축기중에서 윤활조건이 가장 가혹하다.왕복동 공기압축기에 사용하는 윤활유는 실린더계통을 윤활하는 내부유와 크랭크케이스계통의 각종 베어링부를 윤활하는 외부유로 구별된다.
일반적으로 중, 대형의 경우는 크랭크케이스와 실린더와 그랜드패킹(Grand Packing)에 의해 분리되기 때문에 각기 독립적으로 윤활을 행하지만 소형의 경우는 크랭크케이스와 실린더를 동일 윤활유로서 윤활시키는 것이 가능하다. 따라서 왕복동 공기압축기유에 있어서 문제가 되는 것은 주로 내부유이다.
왕복동 공기압축기의 내부유
내부유는 실린더, 피스톤, 밸브의 윤활을 주체로 하여 감마작용, 압축가스의 밀봉작용, 압축기 각 부분의 방청 및 방식작용을 행하고, 이것이 그의 목적을 달성한 후 일부는 토출밸브나 토출배관 등에 미스트(Mist) 상으로 부착하게 되면 이것이 고열을 받아서 열분해를 일으키고 다시 공기중의 산소와 결합해서 탄화되어 카본이 밸브나 배관에 체적됨으로써 각종 고장의 원인이 되기도 한다.
광유계의 윤활유를 압축기의 내부유로 사용하는 한 카본의 체적은 피할 수는 없다. 압축기에 있어서 윤활유의 원인으로서 일어나는 트러블로는 다음과 같은 것이 있다.
a) 카본에 관한 것 : 카본의 부착, 발화, 폭발
b) 드레인(Drain)에 관한 것 : 드레인 트랩의 작동불량
c) 실린더나 피스톤링의 마모 녹아붙음
등이 있으나 이중에서 가장 위험한 것은 토출계의 발화, 폭발이다.
압축기의 고장에 대한 조사결과에서 이상발열에 의한 고장이 전체 압축기중 臺數比로서 2.7%를 나타내고 있다는 보고가 있다. 따라서 이와 같은 트러블의 방지를 위해 기구상으로부터 여러가지 방책이 채택되고 있다.
즉, 공기를 압축하면 압축률이 높아짐에 따라 압축공기온도가 높아진다. 압축효율을 향상시키기 위해서도 공기온도를 낮출 필요가 있으므로 수단으로 나누어서 압축하는 것이 보통이다. 물론, 각 단의 중간에서 냉각시킨 후 다음 압축기에 송입시키는 방법이다. 또 윤활에 필요한 최소급유량 결정도 중요한 것이다.
|
게이지압(kg/㎠) |
1단 압축토출온도(℃) |
2단 압축토출온도(℃) |
|
1 |
82.3 |
- |
|
3 |
159.4 |
82.3 |
|
5 |
212.1 |
104 |
|
7 |
253.4 |
119.7 |
이러한 윤활조건을 만족시키기 위한 내부유의 요구성능으로서는
a) 열, 산화안정성이 양호할 것
b) 생성카본이 軟質이고 제거가 용이할 것
c) 적정온도를 가질 것
d) 부식방지성이 양호할 것
e) 금속표면에 대한 부착성이 좋을 것 등이다.
아래 표에 각종 가스에 대한 왕복동 압축기 내부유의 표준적유표를 나타냈다.
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구분 |
종압(atm) |
토출 |
압축가스 |
적유의 타입 |
대유영향 또는 특기사항 | ||
|
기유 |
정제도 |
필요한 | |||||
|
공기 |
고압 (100이상) |
全 |
공기분리 |
파라핀 |
高 |
산화방지제 |
가혹한 |
|
중저압 |
全 |
일반 |
〃 |
高 |
방청제 |
고온산화 | |
|
질소,수소, 암모니아 |
고압 (250이상) |
全 |
암모니아함섬 |
관계 |
高 |
|
암모니아냉동기에는 유동점이 낮은 나프텐기유를 선택 |
|
중저압 |
全 |
요드합성 |
〃 |
〃 |
- | ||
|
탄산가스 |
全 |
全 |
요소합성액탄 |
〃 |
高 |
산중화제 |
- |
|
액탄, |
〃 |
특히 高 |
- |
냄새방지에는 유동파라핀을 사용 | |||
|
메탄, |
고압 |
全 |
드라이천연가스 |
〃 |
高 |
분수제 |
- |
|
에텔렌 |
고,중압 |
全 |
폴리에틸렌 |
관계무 |
특히고 |
- |
유동파라틴, 폴리글리콜글리세린을 사용 |
|
C3이상 탄화수소 |
고압 (20이상) |
고온 |
석유분해가스 |
〃 |
高 |
유성향상제 |
1.가스용해에 의한점도저하 2.가스응축에 의한 유막세정 3. 선택용해성에 의한 검석출 4.가스중의 올레핀, 방향족의 중합 검화 5.가스중의 타아르나 검수반 |
|
중저압 |
全 | ||||||
|
粗製 CO, GAS |
- |
全 |
도시가스 |
˘ |
관계없음 |
분산제외 |
- |
|
에틸렌, 프로필랜 |
全 |
全 |
2원냉동 |
나프텐 |
高 |
- |
증발기에 있어서 유의 응고경향을 방지해야 한다 |
|
NO2, H2S, SO |
全 |
全 |
- |
파라핀 |
高 |
산중화제 |
부식성이 있어 급유량을 최저한으로 할 것 |
