홴.압축기의 유지관리

제1장 공기기계의 기본지식

1.1 공기기계 2
1.2 공기기계의 분류 2
1.2.1 송풍기의 종류와 구조 2
1.2.2 압축기의 종류와 구조 3
1.2.3 송풍기와 압축기의 형식별 분류 3
1.3 공기 6
1.3.1 공기압의 여러 가지 단위 6
1.3.2 기준상태와 표준상태 6
1.3.3 게이지압과 절대압의 관계 6

제2장 송풍기의 종류와 구조

2.1 송풍기의 개요 10
2.2 축류형 송풍기의 유지관리 12
2.2.1 축류형 송풍기의 종류와 구조 12
2.2.2 축류형 송풍기의 유지관리 포인트 14
2.3 원심형 송풍기의 유지관리 15
2.3.1 원심형 송풍기의 종류와 구조 15
2.3.2 원심형 송풍기의 유지관리 포인트 22
2.3.3 원심형 송풍기의 운전포인트 38
2.3.4 이상현상과 원인·대책 40
2.4 이엽(二葉)송풍기(루츠블로워)의 유지관리 52
2.4.1 이엽송풍기의 구조 52
2.4.2 이엽송풍기의 유지관리 포인트 52

제3장 압축기의 종류와 구조

3.1 압축기의 개요 60
3.2 압축기의 종류와 특징 60
3.3 압축기의 유지관리 포인트 64
3.3.1 왕복동 압축기의 유지관리 64
3.3.2 스크류압축기의 유지관리 포인트 76
3.3.3 원심압축기의 유지관리 포인트 100
3.3.4 축류 압축기의 유지관리 포인트 106
3.4 압축기의 고장원인과 대책 112
3.4.1 왕복동 압축기의 고장원인과 대책 112
3.4.2 스크류 압축기의 고장원인과 대책 116
3.4.3 원심압축기의 이상모드 116
3.4.4 축류 압축기의 고장 원인과 대책 120
3.4.5 일반적인 유지관리의 포인트 122

참고.인용문헌 129

저자 머리말

생산설비의 대형화와 에너지절약화가 진행됨에 따라서 기체의 수송이나 승압 등을 행하는 공기 기계는 더욱 더 여러가지 사용조건이나 운전조건을 요구받게 되었습니다.
18세기 중기에 수차를 동력원으로 한 왕복식 송풍기를 용광로의 송풍에 사용하고 19세기 중기에 광산 통풍용의 송풍기가 사용된 시대에 비해서 현재의 거대화?고성능화 설비시대에서는 보유하는 에너지가 크기 때문에 그만큼 큰 파괴력을 갖게됩니다. 그 때문에 생산 활동이나 유지관리 활동에 잘못이 일어나면 큰 사고로 이어지기 때문에 실패가 허락되지 않습니다.
종래의 유지관리 기술로는 설비 기능의 발휘?유지는 어렵고, 대응하기 어려운 상태가 됩니다. 고장이란 인간이??故??의로??障??해를 일으키는 것, 즉 인간이 고의로 일으킨다고 하는 의미입니다. 바꾸어 말하면 인간의 사고방식이나 행동이 잘못되어 일어나는 것입니다. 따라서 설비에 종사하는 운전자나 유지관리를 하는 사람들이 기계의 사용 조건을 충분히 이해하고 운전?조작?보수를 하는 것이 중요하게 됩니다.
따라서 본 서에서는 송풍기와 압축기는 작동 원리나 구조 및 작용 등에서는 큰 차이가 없지만, 발생하는 압력 또는 압력비에 의해 홴, 블로워, 압축기로 분류되기 때문에 종류별로 구조상의 특징과 함께 그것을 구성하고 있는 중요한 부품이나 그 역할, 구조, 재질, 수명, 특성 등에 대해서 해설하였습니다.
「공기에 관한 지식」은 대기압을 기준으로 하여 압력을 표시한 게이지압, 진공을 기준으로 하여 나타낸 절대압과 그 관계, 또 국제 단위계(SI)에의 이행에 동반하는 압력 단위의 환산에 대해서 말했습니다. 1MPa = 10kgf/cm2에 빨리 익숙해지고 활용의 폭을 넓히고 싶은 것입니다.
「송풍기」는 공기조절?환기용으로서 친숙한 터널 환기용, 풍동의 송풍용 등에 폭넓게 사용되고 있습니다. 원심송풍기의 운전에 있어서 반드시 직면하는 현상이 서징입니다. 송풍기의 압력이 높고, 동력의 클수록 이 현상이 현저해지기 때문에 서징 방지 운전 방법을 소개했습니다. 다음으로 원심식 송풍기나 축류식 송풍기의 접동부는 베어링뿐이기 때문에 점검?유지관리 활동상의 큰 포인트가 됩니다. 특히 윤활유의 적정 관리는 유지관리의 중요한 포인트이기 때문에,??새지 않도록 할 것"??다 써버리지 말 것"의 실행이 중요합니다.
또한 송풍기는 고속 회전기계이기 때문에 정기적인 점검 활동 실행이 중요하고, 확실한 점검활동이 이상 징조의 조기 발견으로 이어집니다. 점검과 설비 진단 활동에 크게 도움을 줄 수 있도록 서술하고 있기 때문에 구체적인 경향 관리 그래프 등의 기록 활동의 실천을 해 주시길 바랍니다. 특히 임펠러의 불균형에 의한 트러블이 가장 많기 때문에 진단 기술에 의한 경향 관리와 함께, 먼지의 부착이나 부식 방지에 주의를 해야 합니다.
「압축기」는 압축 공기를 이용할 수 있는 손쉬운 공장의 동력원으로써 많이 사용되고 있습니다. 그러나 손쉬운 동력원이라고 해도 압축기의 트러블은 공장의 조업에 큰 영향을 주기 때문에 안정적으로 가동시키는 것이 중요하다는 것은 두말할 필요가 없습니다. 신뢰성을 얻기 위해서는 압축기를 바르게 이해하고, 특성에 맞는 보수 점검 활동을 하는 것이 중요하기 때문에 각종의 압축기의 구조와 특성 및 유지관리의 포인트에 대해서 언급했습니다.
압축기의 유지관리에서 공통으로 적용되는 포인트는 가스 압축에 의한 고온조건에서의 부품 및 냉각 장치의 유지관리 활동이 중요하다는 것입니다. 또한 윤활유의 적정 관리가 중요하다는 것도 언급하였지만 특히 왕복동 압축기에서는 토출밸브나 토출배관에서의 카본의 생성?부착은 발화나 폭발 사고로 이어지는 위험이 있기 때문에 실린더내로의 급유 과잉은 주의가 필요합니다.
왕복동 압축기에서는 흡입밸브, 피스톤, 피스톤링의 유지관리가 포인트이지만 흡입밸브 개방형 언로더의 정비에 대해서 주로 언급하였습니다. 스크류 압축기에서는 그 특징인 수로터와 암로터가 미세한 틈을 유지하면서 고속회전하고 압축 공정을 행하고 있기 때문에 조립정도관리, 틈관리, 이물질 침입방지, 발열 방지의 중요성에 대해서 말하고 있습니다. 또한 축류 압축기에서는 동익.정익의 틈조정과 정익가변기구의 부드러운 작동이 중요한 포인트입니다. 특히 이물질 등에 의한 접동부가 눌어붙는 큰 사고의 원인이 되기 때문에 흡입관내의 점검도 소홀하게 다루어서는 안됩니다.
조업하고 있는 기계 설비를 기능대로 효율적으로 가동시키기 위해서는 '설비에 강한 사람'을 지향하여 노력하는 것이 필수입니다. 유지관리기술을 착실하게 갖추고 '유지보수는 실천'임을 실현해 주십시오.

有田 敏和

서 문

1. 본 시리즈 간행의 취지 및 목적

일본 플랜트 유지관리협회(Japan Institute of Plant Maintenance: JIPM)에서는 1971년 이후 산업계에 널리 TPM(Total Production Management)을 제창하여 현재는 많은 기업에서 도입되어 정착화가 진행되고 있습니다. 그리고 TPM 활동중에서도, 「자신의 설비는 자신이 지킨다.」라는 소위 자주보전(自主保全)활동은 매우 큰 의의를 갖고 있습니다. 「나는 만드는 사람, 당신은 고치는 사람」과 같이 모든 것을 유지관리부문의 담당자에게 맡기는 것이 아니라, 한 사람 한사람이 “설비에 강한 운전자”가 되는 것이 요구되고 있습니다. 그리고 그렇게 하기 위해서는 설비에 관계하는 사람들의 적극적인 자세와 함께 올바른 기초지식이 필요한 것은 말할 필요도 없습니다.
JIPM에서는「기계보전기능 핸드북」전 6권이 간행되어 있고 다행히 많은 독자를 얻을 수 있어 순조롭게 증보판을 거듭할 수가 있었습니다. 그러나 책이 많이 보급됨에 따라서「기계보전기능 핸드북은 어렵다는 생각 때문에 그 수준과 내용이 좀 더 쉽고, 알기 쉬운 것은 없는가」라는 의견도 많이 있었습니다. 그래서 본 시리즈는 대표적인 부품?유니트(기계요소를 중심으로 한 범용적인 것)에 대하여 기초지식을 얻는 것을 주목적으로 하여, 시각적으로도 읽기 쉽게 정리하였습니다. 친근한 책으로써 손쉽게 읽을 수 있어 현장에서 유용한 책이 될 것을 확신합니다.

2. 본 시리즈의 특색

간행의 취지?목적을 반영하여 본 시리즈는 다음과 같은 특색이 있습니다.
(1) 내용적으로 알기 쉽게 하기 위한 특색
① 각 권 모두 다루는 내용을 대표적인 것으로 하고, 각각의 「구조」「기능」「용도」「취급」「보전」에 대하여 내용을 전개해 나가는 것으로 통일한다.
② 수식 등은 필요한 경우 이외에는 사용을 최소한으로 한다.
③ 가능한 한 쉽게 표현하며 전문용어 등에 대해서는 별도로 해설하도록 한다.
(2) 시각적으로 읽기 쉽게 하기 위한 특색
① 마주보는 2페이지에 해설(본문)과 자료(그림.표.사진)를 종합하여 정리한다.
② 그림.표.사진 등을 효과적으로 사용하여 쉽게 이해할 수 있도록 한다.
③ 본문은 큰 글자를 사용하는 것은 물론 「용어해설」과 「체크포인트」는 적절한 위치에 정리하여 읽을 수 있도록 하였다.

본 시리즈는 전 10권으로 구성되어 있으나, 각각이 위와 같은 특징을 갖고 있습니다. 현장의 운전자는 물론, 공업계의 학생과 새로이 유지관리 업무에 종사하는 사람들로서도 내용적으로 충분히 도움이 될 것을 확신합니다. 또한 각종 세미나와 연수회, 수업 등의 부교재로서도 유익하리라 사료됩니다.
끝으로 각 권의 집필에 있어서는 가능한 독자를 배려하여 집필하였지만, 본 시리즈가 더욱 많은 사람들에게 오랫동안 이용되기 위해서도, 독자 여러분들이 느끼신 점이 있으시면 지적과 의견을 받았으면 합니다. 한 분이라도 많은 분들이 본 시리즈를 통하여 보다 높은 수준향상을 달성한다면 다행이 아닐 수 없습니다. 그것이야말로 본 시리즈를 간행하는 본래의 목적이라고 할 수 있습니다.

1994년 1월31일

(사) 일본 플랜트 유지관리 협회
「입문.기계와 보전북스」
편집위원회