레귤레이터는 공압 시스템의 중요한 구성 요소이므로 작동이 중지되면 레귤레이터 교체가 필수라고 할 수 있습니다. 이번 글에서는 공압 레귤레이터 5가지 문제 해결 및 교체 방법 관련해서 알아보겠습니다.
공압 레귤레이터 정의
공압 레귤레이터는 압축된 공기를 특정한 압력으로 유지하기 위해 사용되는 장치로, 주로 공압 시스템에서 활용됩니다.
레귤레이터는 공기의 유입량을 제어하여 원하는 압력을 유지하고, 고압을 안정화하여 안전하게 사용할 수 있도록 도와주는 공압 시스템에서 빠질 수 없는 장치입니다.
공압 시스템에서는 주로 제어 밸브나 기타 장치를 통해 압력이 조절되는데, 이때 레귤레이터가 중요한 역할을 한답니다.
공압 레귤레이터 5가지 이상 증상을 알아보자.
공압 레귤레이터에서 발생하는 3가지 일반적인 문제는 다음과 같습니다.
공압 레귤레이터 누출
공기 압축기 조절기 누출로 인해 공기 압축기의 과도한 사이클링이 발생하고 이로 인해 추가 에너지가 사용돼 압축기의 마모가 가속화됩니다.
따라서 가능한 한 빨리 누출을 식별하고 해결하는 것이 필수적일 텐데요. 가장 확실하고 빠른 식별 방법은 일일 점검이라고 할 수 있겠습니다.
정상적인 공기누출은 사용자가 배출 압력에 대한 설정 압력을 낮추면 레귤레이터의 물받이 구멍을 통해 발생합니다.
이런 일이 발생하면 레귤레이터의 아래쪽 압력이 설정 지점보다 높으므로 아래쪽 압력이 레귤레이터의 설정 압력에 도달할 때까지 압력이 배수 구멍을 통해 빠져나가야 합니다.
그런데, 만약에 탱크에 공기가 있을 때마다 레귤레이터의 물받이 구멍을 통해 공기가 새는 일이 잦다면 다이어프램이 깨졌을 가능성이 높습니다.
다이어프램은 아래로 흐르는 공기의 양을 제어하는 기능을 하는데 적절치 못한 윤활유 또는 너무 많은 압력 변화 주기는 결국 다이어프램을 파손시킬 수 있습니다.
공기가 다이어프램을 통해 배출 구멍이나 조절기 핸들 밖으로 누출되는 동안 아래쪽 압력은 적절하게 제어될 수 없습니다.
이때 사용자는 해결하기 위해 여러 방법을 알아보겠지만, 작고 비싸지 않은 레귤레이터라면 수리보다 교체가 더 현명할 수 있습니다.
하지만 다이어프램을 교체해야 하는 상황이라면 대형 레귤레이터에 가장 적합한 해결 방법이 될 수 있습니다.
공압 레귤레이터 압력 변동
조절기의 아래 또는 위쪽에서 압력 변동은 압력 조절기에 이상이 있다는 것으로 조절기가 작동하지 않고 있음을 나타냅니다.
첫 번째 문제 해결 단계는 공압 시스템에 올바른 레귤레이터를 사용하고 있는지 확인하는 것입니다.
감압 조절기는 아래 압력을 제어하고 배압 조절기는 위쪽 압력을 제어합니다.
만약 시스템에 잘못된 조정기가 있는 경우 올바른 조정기로 교체해야 하고, 적절한 조절기가 설치된 경우라면 압력이 설정된 한계를 초과하여 상승할 수 있는 다른 이유가 있는 것입니다.
Creep
올바른 조절기가 설치된 경우 압력이 설정된 한계를 넘어 상승하는 다른 이유가 있는데, 가장 일반적인 원인 중 하나는 크리프입니다.
레귤레이터가 완전히 닫히지 않으면 크리프가 발생하며, 레귤레이터를 통해 고압 공기가 누출될 수 있습니다.
이런 증상을 알아보기 위해 레귤레이터의 크리프를 테스트하려면 다음과 같이 해보세요.
- 조절기를 닫아 아래 공기 흐름을 중지합니다.
- 흡입 게이지가 원하는 전달 압력에 도달할 때까지 조절기의 공기 공급원을 천천히 켜세요.
- 입구 게이지가 원하는 전달 압력의 약 절반을 읽을 때까지 조절기를 엽니다.
- 조절기를 닫고 배출구 압력을 기록합니다.
- 15분 후 배출구 압력이 증가하면 크리프가 발생하는 것입니다.
크리프는 설계에서 허용하는 것보다 더 높은 압력의 공기를 받는 다운스트림 구성 요소로 이어질 수 있어 아래와 같은 조치는 크리프 발생 가능성을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 설치: 설치 시 이물질이 레귤레이터에 들어가지 않도록 주의하십시오.
- 필터: 업스트림 필터는 조절기가 완전히 닫히지 않을 만큼 큰 입자를 제거할 수 있습니다.
공급 압력 효과
공급 압력 효과(SPE)는 입구 압력과 출구 압력 사이의 반비례 관계입니다.
예를 들어, 에어 탱크가 비워지면 조절기에 전달되는 압력이 떨어질 것이고 이로 인해 레귤레이터의 출구 압력이 상승합니다.
이 현상은 흡입구 압력이 다이어프램을 열린 상태로 유지할 만큼 높지만, 다이어프램을 지지하는 스프링에 대해 완전히 작동할 만큼 높지 않은 경우, 스프링 지원 조절기에서 발생합니다.
다이어프램이 약간 닫히면 출구 압력이 증가하고 전부는 아니더라도 대부분의 제조업체는 규제 기관 매뉴얼에 SPE 값을 제공합니다.
레귤레이터를 선택할 때 배출구 압력 상승으로 인해 다운스트림 구성품이 손상되지 않는지 확인하십시오.
SPE의 효과를 줄이는 가장 좋은 방법은 두 개의 조정기를 순차적으로 사용하는 것입니다. 이 설정에는 두 가지 장점이 있습니다.
압력 강하
큰 압력 강하가 필요한 경우 각 레귤레이터는 압력의 일부를 줄일 수 있습니다. 이때, 결합 된 부분은 필요한 큰 압력 강하와 동일합니다.
출구 압력
두 개의 조절기를 직렬로 사용하면 출구 압력을 보다 세밀하게 제어할 수 있습니다. 두 번째 레귤레이터는 첫 번째 레귤레이터의 배출구 압력 변화에 맞게 조정할 수 있습니다.
2단계 압력 조절기는 이 프로세스를 단일 장치에 결합합니다.
레귤레이터 사이즈
시스템의 유량에 비해 조절기가 너무 작으면 강하가 발생합니다.
드루프(Droop)는 조절기를 통과하는 유량의 증가로 인해 출구 압력이 감소하는 것인데요.
처짐에 대한 가장 좋은 해결책은 레귤레이터를 선택하기 전에 레귤레이터의 크기를 올바르게 지정하는 것입니다.
대부분의 제조업체는 사용자가 시스템의 흐름 특성에 적합한 조절기 크기를 결정하는 데 도움이 되는 흐름 곡선을 제공합니다.
레귤레이터 교체
다음과 같은 경우에는 레귤레이터 교체가 필요합니다.
- 소형 레귤레이터의 다이어프램에 균열이 생겼다면, 전체 레귤레이터를 교체하는 것은 다이어프램을 교체하는 것보다 비용이 많이 들지 않고 훨씬 간단합니다.
- 시스템에는 감압 조절기가 필요하지만, 배압 조절기가 있거나 그 반대의 경우도 있습니다.
- 조절기는 시스템의 흐름 특성에 비해 너무 작아서 허용할 수 없는 양의 처짐이 발생합니다.
- 압력 조절기를 통해 물을 세척해도 조절기가 완전히 닫히는 것을 방해하여 크리프를 일으키는 미세 입자가 제거되지 않습니다.
공기 조절기를 교체하기 전에 확인해야 할 사항
조정기를 적절하게 인증된 다른 조정기로 교체하기 전에 조절기가 시스템의 유량 요구 사항과 호환되는지 확인하십시오.
- 교체할 조정기가 전원에 연결 되어있는 경우, 전기가 차단되었는지 확인하십시오.
- 레귤레이터 취급 및 교체 관리에 대한 적절한 교육을 받으십시오.
- 제조사가 설정한 조건 외에는 레귤레이터를 사용하지 마세요.
- 레귤레이터 내부에 이물질이 들어가 크리프 현상이 발생하지 않도록 깨끗한 환경을 확보해 주십시오.
- 필터가 아직 없는 경우 조절기의 업스트림에 필터를 설치하는 것을 고려하십시오.
공기 조절기를 교체하는 동안
교체 과정 중 상류 공기 공급을 차단합니다.
- 파이프나 피팅의 실런트가 레귤레이터에 들어가지 않도록 하십시오.
- 테이프를 실런트로 사용하는 경우 피팅의 마지막 1~2개 나사산을 그대로 둡니다.
- 레귤레이터가 올바른 방향을 향하고 있는지 확인하세요.
- 나사 연결부가 있는 레귤레이터에 과도한 토크가 가해지는 것을 방지하려면 손으로 잡고 다른 손으로 파이프나 피팅을 나사로 조이십시오.
- 누출 및 과도한 진동을 방지하려면 제조업체에서 권장하는 토크로 조이십시오.
공기조절기를 설치한 후
- 하류 압력을 조정하기 전에 공기 압력 조절기의 게이지를 사용하여 상류 압력을 확인하시기 바랍니다.
- 출구 압력이 이보다 높으면 압력 변동으로 인해 하류 구성 요소가 손상될 수 있 때문에 출구 압력을 입구 압력의 90% 이하로 조정하십시오.
- 레귤레이터에 전원과 압력을 가하여 누출 여부를 확인합니다.
- 전기 연결이 있는 경우 국가 표준에 따라 안전 점검을 하십시오.