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KR100437273B1 - 흡착식 제습시스템의 노점조절장치 - Google Patents

흡착식 제습시스템의 노점조절장치 Download PDF

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KR100437273B1
KR100437273B1 KR10-2002-0034802A KR20020034802A KR100437273B1 KR 100437273 B1 KR100437273 B1 KR 100437273B1 KR 20020034802 A KR20020034802 A KR 20020034802A KR 100437273 B1 KR100437273 B1 KR 100437273B1
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Abstract

본 발명은 흡착식 제습시스템의 재생 공정시냉각 온도가 너무 저하됨을 방지하여 흡착제의 재생 효율을 향상시키고, 설정된 노점에 따라 흡착탑을 절환함으로써 운전 효율을 향상시키기 위한 노점조절장치에 관한 것이다.
본 발명은 흡착제가 내장된 제 1 및 제 2 흡착탑과; 제 1 및 제 2 흡착탑 중에서 한 쪽은 제습 기능을, 다른 한 쪽은 재생 기능을 상호 교번적으로 수행하도록 2 개의 흡착탑으로 공급되는 압축공기의 방향을 절환시키는 방향절환부와; 방향절환부의 작동을 제어하는 전자밸브 및 타이머가 내장된 제어반과; 제 1 및 제 2 흡착탑 중에서 어느 하나를 선택적으로 재생하도록 재생용 냉각기와 재생용 수분기로 이루어진 재생부를 포함하는 흡착식 제습시스템에 있어서, 제 1 및 제 2 흡착탑의 하부측에 연장되어진 배관 일측에 설치되어 순환하는 재생공기의 온도를 감지하는 온도조절기와, 재생용 수분리기의 토출구측의 배관 상에 설치되어 온도조절기에서 감지된 재생공기의 냉각 온도에 따라 재생공기의 순환을 차단하는 재생공기 차단밸브와, 제 1 및 제 2 흡착탑의 상부측에 연장된 배관 일측에 설치된 노점측정기(dew point meter)로 이루어진다.

Description

흡착식 제습시스템의 노점조절장치{Dew point control device of a absoption type air dryer system}
본 발명은 흡착식 제습시스템의 재생 공정시 냉각 온도가 너무 저하됨을 방지하여 흡착제의 재생 효율을 향상시키고, 설정된 노점에 따라 흡착탑을 절환함으로써 운전 효율을 향상시키기 위한 흡착식 제습시스템의 노점조절장치에 관한 것이다.
일반적으로 흡착식 제습시스템은 흡착제가 내장된 2 개의 흡착탑과, 이러한 2개의 흡착탑 중에서 한 쪽은 제습 기능을, 다른 한 쪽은 재생 기능을 상호 교번적으로 수행하도록 2 개의 흡착탑으로 공급되는 압축공기의 방향을 절환시키는 방향절환 밸브와, 이러한 방향절환 밸브의 작동을 제어하는 전자밸브 및 타이머가 내장된 제어반으로 이루어진다.
또한, 이러한 흡착식 제습시스템은 흡착탑 내의 흡착제를 재생하는 방법에 따라 열원이 필요하지 않은 비가열식 및 열원이 필요한 가열식으로 분류되며, 비가열식은 재생시 열원이 없어 그 만큼 재생공기의 소모가 많고, 에너지 사용효율이 상당히 적은 단점이 있는 반면에, 가열식은 열원이 필요한 만큼 재생공기의 소모가 적고, 에너지 사용효율이 높은 장점이 있다.
이러한 열원에 의해 흡착탑 내의 흡착제를 재생하는 가열식은 흡착탑 내에 히터가 내장된 히터 내장형과, 흡착탑 외부에 히터가 장착된 히터 외장형과, 압축공기 공급 배관 일측에 장착된 블로워에 의해 외부 공기를 흡입하여 흡착제를 가열하는 블로워 퍼지식과, 자체 내의 압축공기를 순환시켜 흡착제를 가열 및 냉각시킴으로써 재생하는 순환식으로 구분된다.
이 중에서, 상술한 순환식에 의해 흡착제를 재생하는 흡착식 제습시스템은 자체 내의 압축공기를 순환시켜 흡착제를 가열 및 냉각하므로 압축공기의 소모가 없는 장점이 있지만, 흡착제의 재생공정시의 냉각 과정에서 재생 공기의 냉각 온도가 너무 저하되어, 흡착제의 재생이 불완한 상태에서 절환될 경우에 흡착효율이 저하되고, 효과적인 운전 효율을 달성하지 못하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 재생공정의 냉각 과정 중에 재생 공기의 냉각 온도가 과도하게 저하됨을 방지하여 흡착제의 재생 효율을 향상시키고, 설정된 노점에 따라 흡착탑을 절환함으로써 운전 효율을 향상시키는 흡착식 제습시스템의 노점조절장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 일 형태의 흡착식 제습시스템에 본 발명의 노점조절장치가 적용된 구성을 도시한 구성도.
도 2는 다른 형태의 흡착식 제습시스템에 본 발명의 노점조절장치가 적용된 구성을 도시한 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1, 2 : 제 1 및 제 2 흡착탑
3 : 공기압축기 4 : 제 1 냉각기
5 : 제 1 수분리기 6 : 유량조절밸브
7 : 재생용 방향절환 밸브 8 : 히터
9 : 재생용 냉각기 10 : 재생용 수분리기
11 : 흡착용 제 1 방향절환밸브 21 : 흡착용 제 1 방향절환부
12 : 흡착용 제 2 방향절환밸브 22 : 흡착용 제 2 방향절환부
31 : 온도조절기(TIC) 32 : 재생공기 차단밸브
33 : 노점측정기(DPM)
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 흡착제가 내장된 제 1 및 제 2 흡착탑과; 제 1 및 제 2 흡착탑 중에서 한 쪽은 제습 기능을, 다른 한 쪽은 재생 기능을 상호 교번적으로 수행하도록 2 개의 흡착탑으로 공급되는 압축공기의 방향을 절환시키는 방향절환부와; 방향절환부의 작동을 제어하는 전자밸브 및 타이머가 내장된 제어반과; 제 1 및 제 2 흡착탑 중에서 어느 하나를 선택적으로 재생하도록 재생용 냉각기와 재생용 수분기로 이루어진 재생부를 포함하는 흡착식 제습시스템에 있어서, 제 1 및 제 2 흡착탑의 하부측에 연장되어진 배관 일측에 설치되어 순환하는 재생공기의 온도를 감지하는 온도조절기와, 재생용 수분리기의 토출구측의배관 상에 설치되어 온도조절기에서 감지된 재생공기의 냉각 온도에 따라 재생공기의 순환을 차단하는 재생공기 차단밸브와, 제 1 및 제 2 흡착탑의 상부측에 연장된 배관 일측에 설치된 노점측정기(dew point meter)로 이루어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 1에 도시된 흡착시스템은 습공기의 교번적인 제습 및 재생 기능을 수행하는 제 1 및 제 2 흡착탑(1, 2)과, 외부의 습공기를 흡입하여 소정 압력으로 압축하는 공기압축기(3)와, 공기압축기(3)로부터 토출되는 습공기를 냉각시키는 제 1 냉각기(4)와, 제 1 냉각기(4)로부터 냉각된 습공기 내에 함유된 수분을 분리하는 제 1 수분리기(5)와, 제 1 수분리기(5)의 토출구 측에 설치되어 재생공기의 양을 일정하게 유지시키는 유량조절밸브(6)와, 공기압축기(3)의 토출구 측에서 분기된 배관 상에 설치된 재생용 방향절환 밸브(7)와, 재생용 방향절환 밸브(7)의 일측으로부터 연장된 배관 상에 설치되어 공기압축기(3)의 토출구 측에서 분기된 배관을 통해 일부 분류된 습공기를 가열하는 히터(8)와, 재생용 방향절환 밸브(7)와 연통되어 설치된 재생용 냉각기(9)와, 재생용 냉각기(9)의 토출구측에 설치된 재생용 수분리기(10)와, 제 1 및 제 2 흡착탑(1, 2)의 각 하부 및 재생용 방향절환 밸브(7)와 선택적으로 연통되게 설치된 흡착용 제 1 방향절환밸브(11)와, 제 1 및 제 2 흡착탑(1, 2)의 각 상부 및 히터(8)와 선택적으로 연통되도록 설치된 흡착용 제 2 방향절환밸브(12)로 이루어진다.
그리고, 본 발명의 노점조절장치는 상술한 흡착식 제습시스템에 있어서, 제1 및 제 2 흡착탑(1, 2)의 하부측에 연장되어진 배관 일측에 설치되어 순환하는 재생공기의 온도를 감지하는 온도조절기(31)와, 재생용 수분리기(10)의 토출구측의 배관 상에 설치되어 온도조절기(31)에서 감지된 재생공기의 냉각 온도에 따라 재생공기의 순환을 차단하는 재생공기 차단밸브(32)와, 제 1 및 제 2 흡착탑(1, 2)의 상부측에 연장된 배관 일측에 설치된 노점측정기(dew point meter, 32)로 이루어진다.
이러한 본 발명의 구성에 따른 작용을 아래와 같이 설명한다.
먼저, 도 1에 도시된 흡착식 제습시스템은 제 1 흡착탑(1)에서는 제습 공정이 수행되고, 제 2 흡착탑(2)에서는 재생 공정이 수행된다. 제습 공정은 외부의 습공기가 공기압축기(3), 제 1 냉각기(4), 제 1 수분리기(5), 유량조절밸브(6) 및 흡착용 제 1 방향절환 밸브(11)를 거쳐 제 1 흡착탑(1)의 하부에 형성된 입구로 유입되어 제 1 흡착탑(1)의 하부로부터 상부로 통과하면서 흡착제와 접촉하면서 습공기 내의 수분이 흡착되어 건조된다. 이렇게 제 1 흡착탑(1) 내에서 건조된 건공기는 흡착용 제 2 방향절환 밸브(12)를 거쳐 건공기 토출구(15)를 통해 건공기를 이용하고자 하는 사용처의 공기저장조 또는 메인 에어 라인(main air line) 상으로 공급된다.
이러한 제습공정과 동시에 제 2 흡착탑(2)에서는 재생 공정이 수행된다.
이러한 재생 공정은 가열과정과 냉각과정으로 이루어지며, 재생 공정의 가열과정은 공기압축기(3)와 제 1 냉각기(4) 사이에서 분기된 배관을 통해 습공기의 일부(대략 30~40% 정도)가 유입되고, 재생용 방향절환 밸브(7)를 거쳐 히터(8)를 통과하면서 소정 온도(대략 200℃)로 가열된다. 이렇게 가열된 재생공기는 제 2 흡착탑(2)의 상부로 유입되어 하부로 이동하면서 흡착제의 미세공에 함유된 수분을 탈착시킨다. 다시, 흡착용 제 1 방향절환밸브(11)와 재생용 방향절환 밸브(7)를 거쳐 재생용 냉각기(9)에서 소정 온도로 냉각된 후에, 재생용 수분리기(10)에서 응축수가 분리되고, 이렇게 냉각되고 수분이 제거된 재생공기는 유량조절밸브(6)에서 입구측 습공기와 합류된다. 이러한 가열 과정이 완료되면, 히터(8)는 오프된다.
다음, 가열 과정에서 탈착된 수분을 함유한 뜨거운 재생공기는 제 1 수분리기(5)와 유량조절밸브(6) 사이에서 분기된 배관을 통해 습공기의 일부(대략 30~40%)가 유입되고, 재생용 방향절환 밸브(7)를 거쳐 흡착용 제 1 방향절환 밸브(11)을 통과하여 제 2 흡착탑(2)의 하부로 유입되어 상부로 이동하면서 가열된 흡착제를 냉각시킨다. 다시, 흡착용 제 2 방향절환 밸브(12)와 재생용 방향절환 밸브(7)를 거쳐 재생용 냉각기(9)에서 소정 온도로 냉각된 후에 재생용 수분리기(10)에서 응축수가 분리되고, 이렇게 냉각되고 수분이 제거된 재생공기는 유량조절밸브(6)에서 입구측 습공기와 합류된다.
여기서, 본 발명에 따르면, 상술한 냉각 과정에서의 흡착제 냉각이 너무 과도하면, 흡착제가 재생공기를 흡착시켜 흡착제의 재생 효율을 저하시킬 수 있으므로, 본 발명의 온도조절기(31)에서 재생 공기의 냉각 온도가 대략 60~70℃ 정도로 감지되면, 재생공기 차단밸브(32)가 폐쇄되어 과도하게 냉각된 재생공기의 순환을 차단함으로써, 흡착제의 재생 효율을 보다 향상시키는 특징이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 노점측정기(32)에 미리 설정된 노점에 따라제어반(미도시)에 의해 제 1 및 제 2 흡착탑(1, 2)의 제습 및 재생의 절환이 효율적으로 이루어져 운전시간이 연장되고, 이에 따라 흡착식 제습시스템의 운전 효율이 매우 향상되는 특징이 있다.
한편, 도 2에 도시된 흡착식 제습시스템은 도 1에 도시된 흡착식 제습시스템의 4방밸브형태의 흡착용 방향절환밸브(11, 12) 대신에 다수의 개폐밸브(21a, 21b, 21c, 21d, 22a, 22b, 22c, 22d)로 이루어진 흡착용 방향절환부(21, 22)를 적용한 형태로서, 다수의 개폐밸브(21a, 21b, 21c, 21d, 22a, 22b, 22c, 22d)의 선택적인 개, 폐작용에 의해 도 1의 4 방 밸브 형태의 흡착용 방향절환밸브(11, 12)와 동일한 작용을 구현한다.
이에 따라, 본 명세서에서는 도 2의 흡착식 제습시스템에 관한 자세한 설명은 생략하고, 본 발명의 노점조절장치의 구성 및 작동 관계는 도 1에 도시되고 설명된 것과 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 본 발명은, 흡착식 제습시스템의 재생공정의 냉각 과정 중에 재생 공기의 냉각 온도가 과도하게 저하됨을 방지하여 흡착제의 재생 효율을 향상시키고, 설정된 노점에 따라 흡착탑을 절환함으로써 운전 효율을 향상시키는 매우 뛰어난 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 잇을 것이다.

Claims (1)

  1. 흡착제가 내장된 제 1 및 제 2 흡착탑과; 제 1 및 제 2 흡착탑 중에서 한 쪽은 제습 기능을, 다른 한 쪽은 재생 기능을 상호 교번적으로 수행하도록 2 개의 흡착탑으로 공급되는 압축공기의 방향을 절환시키는 방향절환부와; 방향절환부의 작동을 제어하는 전자밸브 및 타이머가 내장된 제어반과; 제 1 및 제 2 흡착탑 중에서 어느 하나를 선택적으로 재생하도록 재생용 냉각기와 재생용 수분기로 이루어진 재생부를 포함하는 흡착식 제습시스템에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 흡착탑의 하부측에 연장되어진 배관 일측에 설치되어 순환하는 재생공기의 온도를 감지하는 온도조절기와, 상기 재생용 수분리기의 토출구측의 배관 상에 설치되어 온도조절기에서 감지된 재생공기의 냉각 온도에 따라 재생공기의 순환을 차단하는 재생공기 차단밸브와, 상기 제 1 및 제 2 흡착탑의 상부측에 연장된 배관 일측에 설치된 노점측정기(dew point meter)로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡착식 제습시스템의 자동온도조절장치.
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