공기의 성질과 성분
| 구분 / 성분 | 질소 ( N₂) |
산소 ( O₂) |
알곤 ( Ar ) |
이산화탄소 CO₂ |
수소 ( H₂) |
네온 (Ne) |
헬륨 (He) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 체 적 (%) | 78.03 | 20.99 | 0.933 | 0.03 | 0.01 | 0.0018 | 0.0005 |
| 중 량 | 75.47 | 23.2 | 1.28 | 0.046 | 0.001 | 0.0012 | 0.00007 |
또한 공기의 상태는 표고, 온도, 위치, 시간에 따라 변화되기 때문에 공압기기에 적용할 때 기준이 필요하다.
다음의 표는 규격별로 정해진 기준 상태의 공기를 나타낸다.
| 규 격 이 름 | 기 준 상 태 | 유량 표기법 |
|---|---|---|
| ASME 동력 시험 규약( ASME Power Test Code ) | 68 ℉ 14.7 psia RH 36% | S m³/hr S ℓ/min S CRM |
| 압축 공기 협회( Compressed Ais Institute ) | 68 ℉ 14.7psia DRY | |
| 천연 가스 파이프라인 필드( Natural Gas Pipeline Field ) | 14.7psia - 흡입 온도 | |
| 일본공업규격( JIS ) | 20℃ 760mmHg RH 65% | |
| 한국공업표준( KS ) | 20℃ 760mmHg RH 65% |
Normal Air : 0℃ 1기압 상태 상대습도 0% 상태 공기 N m³/h , N ℓ/min , m³/h ( ntp ) , ℓ/min(ntp) 등으로 표시하며 각종 압축기 성능
비교는 토출 공기량과 압력등을 비교하게 되는데 노말 공기량은 N ℓ/min 또는 NTP로 나타나며 NTP는 Normal Temperature&Pressure의 약자이다.
한편 표준 공기량 ( Standard Air ) 은 ℓ / min 로 나타내며 공업적인 표준 상태의 공기량을 나타내는 수치로서 상용적인 공기량을 나타낸다.
아래표는 이 두상태의 공기의 조건을 나타내었다.
| 항 목 | 노말 공기 | 스탠다드 공기 |
|---|---|---|
| 단 위 | N ℓ / min | ℓ / min |
| 기준 온도 | 0℃ | 20 ℃ |
| 절대 압력 | 760mmHg ( 1 kg/㎠ ) | 760mmHg ( 1 kg/㎠ ) |
| 상대 습도 | 0 % | 65 % |
| 공기 중량 | 1.29 kg/m³ | 1.2kg/m³ |
일반적으로 많이 사용하는 플로우트 면적 유량계는 노말 상태의 유량을 측정 하며, 각 제조사의 토출 공기량은 표준 상태의 공기량을 표기 하므로 이 두공기의 환산은 다음 식에 따른다
1. Qt = Qn x ( 273 + t ) / 273 x ( 760 / pt )
2. Qn = Qt x { 273 / (273 + t ) } x ( pt / 760 )
* Qt : 흡입상태 에서의 실토출 공기량 ( ℓ / min )
* Qn : 노말 상태에서의 실토출공기량 ( ℓ / min )
* t : 흡입상태 온도 ( ℃ )
* pt : 흡입기체의 절대 압력 ( mmHg )
Ex ) 30℃ 흡입공기가 수요처 노말 필요 공기량 100 ℓ/min 이고, 흡입상태의 절대압력이 750mmHg 일때
환산 공기량은 Qt = 100 N ℓ/min x { (273 +30 ) /273 } x ( 760mmHg / 750mmHg ) = 112.4 ℓ/min
