에어필터는 특히 모래 폭풍과 같은 극단적이고 까다로운 기상 상황이 발생할 때 공기 중 파티클 영향으로부터 가스 터빈을 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. 모래 폭풍은 대개 몇 분 동안만 지속되지만 몇 시간 동안 지속되기도 합니다. 모래 폭풍의 지속 시간과 관계없이, 모래 폭풍에는 대개 가스 터빈에 심각한 손상을 초래할 수 있는 큰 모래 파티클과 잔해가 함유되어 있습니다.
모래 폭풍이란 무엇입니까?
모래 폭풍 또는 모래 바람이라고 불리는 기상 현상은 강한 바람이 미세하고 성긴 다량의 먼지를 대기 중으로 날려 밀집된 파티클 벽이 만들어지며 발생합니다. 모래 폭풍의 너비는 수 마일에 걸치기도 하고 높이는 수천 피트에 이를 수 있습니다. 모래 폭풍의 이러한 복잡성에 더해, 먼지 파티클이 더 작고 가벼울수록 파티클이 대기 중으로 더 높이 올라가고 더 멀리 이동할 수 있습니다. 또한, 기후가 건조한 지역일수록 모래 폭풍에 더 취약합니다.
모래 폭풍이 발생하는 동안 공기는 분진 파티클과 함께 포화 상태가 되고, 이러한 현상은 가스 터빈의 상태와 작동에 심각한 위협을 일으킬 수 있습니다. 이때 에어필터는 대부분의 파티클이 엔진에 유입되는 것을 방지하는 장벽 역할을 합니다. 에어필터는 모래 폭풍이 발생하는 동안 분진과 잔해로부터 터빈을 보호하여 터빈 작동이 유지되고 중요한 시기에 비용이 많이 드는 가동 중단이 발생하지 않도록 돕습니다.
모래 폭풍에서 에어필터의 필수성
에어필터를 사용하면 모래 폭풍에서든, 정상 작동 조건에서든 가스 터빈을 작동할 수 있습니다. 우선, 에어필터는 가스 터빈이 최적의 연소와 효율적인 발전에 필요한 깨끗한 공기를 공급받도록 보장합니다. 에어필터는 또한 안정적인 공기 압력을 유지하여 터빈이 일관되고 안정적으로 작동할 수 있게 합니다. 기본적으로 에어필터는 유지 관리 및 수리를 위한 가동 중지 시간을 줄여줍니다.
에어필터는 특히 모래 폭풍 속에서 내부 부품과 구성품을 분진 파티클로부터 보호합니다. 미세한 분진 파티클은 블레이드, 베어링, 압축기 등 가스 터빈의 내부 구성품에 쉽게 유입되어 마모를 일으킬 수 있습니다. 이러한 섬세한 구성품이 영향을 받으면 시스템 마모가 더 빨라지고 효율성이 감소하며 잠재적인 고장이 발생할 수 있습니다. 또한 블레이드와 기타 표면에 분진이 쌓이면 에어 플로우에 지장을 주고 터빈 성능이 저하되어 출력이 감소하고 연료 소비가 증가할 수 있습니다. 장기적으로 에어필터는 청소 및 수리 빈도를 최소화하여 유지 관리 비용을 절약해 줍니다.
분진 제거 테스트
Donaldson은 모래 폭풍이 발생하는 조건(모래 폭풍이 몇 분 이상 지속될 것이라고 가정)에서 필터와 필터 여과지의 성능을 알아보고자 했습니다. 오랜 모래 폭풍에 어떻게 견디는지를 확인하기 위해 비슷한 등급의 경쟁사 필터와 자사 필터를 비교하는 테스트를 실시했습니다. 이 테스트는 모래 폭풍 속에서 에어필터의 노후를 가속화하는 것을 목표로 했습니다.
이 테스트에서는 8일(200시간) 동안 모래 폭풍 조건에 노출된 필터를 시뮬레이션했습니다. 테스트는 2시간 동안 진행되었으며 상당량의 분진 파티클을 공기 중에 방출하여 먼지가 매우 많은 환경을 시뮬레이션했습니다. 이론상으로는 운전 차압이 더 빨리 상승할수록 필터가 이러한 환경에서 오랫동안 버틸 가능성이 낮아집니다. 또한 이는 필터가 이 테스트 동안 지속적으로 펄싱하기 때문에 Donaldson 필터가 높은 펄스 클리닝 성능을 제공한다는 것을 보여줍니다.
필터가 빈번한 간격으로 낮고 안정적인 압력 강하를 유지할 수 있도록 클리닝 목적으로 필터를 펄싱했습니다. 목표는 필터를 최대한 깨끗하게 유지하여 극한의 분진 조건에서도 터빈이 정상 수준으로 계속 작동할 수 있도록 하는 것이었습니다.
테스트 결과에 따르면 Donaldson 필터 여과지는 모래 폭풍 조건에서 필터에 허용되는 압력 강하 측면에서 경쟁 제품보다 더 나은 성능을 제공하는 것으로 나타났습니다. 그래프의 데이터에서 볼 수 있듯이 Donaldson 에어필터는 특히 모래 폭풍 중에 분진의 유해한 영향으로부터 가스 터빈을 보호하고 낮은 압력 강하를 유지하는 데 필수적인 것으로 입증되었습니다.
이 테스트에서는 특별히 중간 등급 필터를 사용했지만, Donaldson은 현장에서 필터 여과지 유형의 포트폴리오를 테스트했으며, 모든 경우에서 Donaldson 제품은 가스 터빈 클리닝 및 보호 측면에서 경쟁 제품보다 성능이 뛰어났습니다. Donaldson의 필터와 필터 여과지는 터빈의 성능, 효율성, 수명 및 전반적인 신뢰성을 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 궁극적으로 운영 및 유지 관리 비용을 절감해 줍니다.
