KR101498643B1 - 초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템 - Google Patents
초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101498643B1 KR101498643B1 KR20130106654A KR20130106654A KR101498643B1 KR 101498643 B1 KR101498643 B1 KR 101498643B1 KR 20130106654 A KR20130106654 A KR 20130106654A KR 20130106654 A KR20130106654 A KR 20130106654A KR 101498643 B1 KR101498643 B1 KR 101498643B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- adsorption tower
- air
- regeneration
- dehumidification
- adsorption
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0438—Cooling or heating systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/104—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/116—Molecular sieves other than zeolites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
본 발명은 초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 에어드라이어 시스템은, 내부에 흡착제가 각각 충전되며, 서로 교번하여 재생용 흡착탑 또는 제습용 흡착탑으로 전환되어 사용되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑과; 외부에서 유입되는 습한 공기를 압축하여 제습용 또는 재생용으로 공급하는 압축기와; 상기 압축기에서 공급되는 제습용 공기가 냉각되고 수분이 제거되어 제습용 또는 재생용으로 전환되는 전환점과; 상기 재생용 흡착탑을 통과한 재생용 공기와, 상기 전환점에서 제습용으로 전환된 제습용 공기가 합류되는 합기점과, 상기 제습용 흡착탑에서 건조되어 배출되는 건조공기를, 사용을 위한 건조공기와 스트리핑(stripping)용 건조공기로 분기하기 위한 분기점을 구비한다.
Description
본 발명은 초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 노점 헌팅을 방지하고, 초저노점을 유지하여 절전효과를 가질 수 있는 에어드라이어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공기 속에 포함된 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어 시스템은 건조한 공기를 필요로 하는 각종 자동화설비, 반도체 제조공정 및 수분 접촉 시 화학반응을 일으키는 화학공정의 생산라인 등에 널리 사용된다.
이러한 에어드라이어 시스템은, 냉동 압축기를 이용하여 압축공기의 온도를 낮춘 뒤 압축공기에 포함된 수분을 응축시켜 제습하는 냉동식 에어드라이어 시스템과, 흡착제(또는 제습제, 흡습제)를 이용하여 습한 공기에 포함된 공기를 흡착하여 제습하는 흡착식 에어드라이어 시스템으로 구분된다.
이 중에서 본 발명과 연관된 흡착식 에어드라이어 시스템의 일반적인 구성과 기능을 참고적으로 설명하면 다음과 같다.
상술한 흡착식 에어드라이어 시스템은, 흡착제가 내장된 한 쌍의 흡착탑과, 상기 한 쌍의 흡착탑에서 제습과 재생공정이 상호 교번되게 수행되도록 압축공기의 방향을 바꾸는 방향전환밸브와, 상기 방향전환밸브의 작동을 제어하는 전자밸브 및 타이머를 포함하는 제어부로 이루어진다.
이와 같은 구성을 갖는 일반적인 흡착식 에어드라이어 시스템은 흡착제의 재생방법에 따라 소정의 열원을 이용하여 흡착제를 재생하는 가열 흡착식 에어드라이어 시스템과 재생용 공기만으로 흡착제를 재생하는 비(非)가열 흡착식 에어드라이어 시스템으로 구분된다.
또한, 상기 가열 흡착식 에어드라이어 시스템은 재생용 공기의 재사용 여부에 따라, 압축기에서 압축된 공기를 순환시켜 흡착제를 재생하는 순환 가열 흡착식 에어드라이어 시스템(이하, 넌 퍼지(Non-Purge) 방식 에어드라이어 시스템이라 함.)과, 압축기에서 압축된 공기를 건조하고 건조된 공기로 흡착제를 재생하고 사용된 공기를 외부로 배출하는 비순환 가열 흡착식 에어드라이어 시스템(이하, 퍼지(Purge) 방식 에어드라이어 시스템이라 함.)으로 구분된다.
이 중에서 본 발명과 관련된 넌 퍼지 방식 에어드라이어 시스템은 흡착탑 전환시 노점헌팅이 발생되고, 이에 따라 노점온도가 상승하여 제습 및 재생효율이 저하되는 문제점이 있었다.
특히 재생용 흡착탑의 상부쪽에서 노점헌팅이 일어나는 경우가 많이 발생되는데, 이의 원인은 흡착탑 전환시에 재생용으로 사용되었던 흡착탑의 냉각(cooling)이 부족하여 흡착탑 전환시 순간적인 흡착능력 저하로 노점상승이 일어나는 것으로 파악되고 있다.
왜냐하면, 재생용으로 사용되었던 흡착탑을 제습용으로 전환시에 노점헌팅이 상부쪽에서 순간적으로 발생되었다가 다시 복귀되기 때문에 불완전 재생이 원인이라고 볼 수 없고, 하부에서 상부방향으로 냉각하는 넌 퍼지방식과는 달리 상부에서 하부로 냉각하는 퍼지방식에서는 노점헌팅이 발생되지 않기 때문이다.
따라서 흡착탑 전환시, 재생용으로 사용되었던 흡착탑의 상부쪽에서 순간적으로 일어나는 노점헌팅을 방지 또는 최소화하고자 하는 노력이 있어왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 흡착탑 전환시 재생용으로 사용되었던 흡착탑의 상부쪽에서 순간적으로 일어나는 노점헌팅을 방지 또는 최소화할 수 있는 초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 에어드라이어 시스템은, 내부에 흡착제가 각각 충전되며, 서로 교번하여 재생용 흡착탑 또는 제습용 흡착탑으로 전환되어 사용되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑과; 외부에서 유입되는 습한 공기를 압축하여 제습용 또는 재생용으로 공급하는 압축기와; 상기 압축기에서 공급되는 제습용 공기가 냉각되고 수분이 제거되어 제습용 또는 재생용으로 전환되는 전환점과; 상기 재생용 흡착탑을 통과한 재생용 공기와, 상기 전환점에서 제습용으로 전환된 제습용 공기가 합류되는 합기점과, 상기 제습용 흡착탑에서 건조되어 배출되는 건조공기를, 사용을 위한 건조공기와 스트리핑(stripping)용 건조공기로 분기하기 위한 분기점을 구비하되, 상기 합기점을 통해 합류된 상기 제습용 공기 및 상기 재생용 공기는 상기 제습용 흡착탑을 하부에서 상부방향으로 통과하면서 건조되어 상기 분기점으로 유입되고, 상기 압축기에서 공급되는 재생용 공기는 가열되어 상기 재생용 흡착탑을 상부에서 하부방향으로 통과하면서 흡착제를 재생하고, 상기 재생용 흡착탑을 통과한 재생용 공기는 냉각되고 수분이 제거되어 상기 합기점으로 유입되며, 상기 전환점에서 재생용으로 전환된 재생용 공기는 상기 재생용 흡착탑을 하부에서 상부방향으로 통과하면서 흡착제를 재생하고, 상기 재생용 흡착탑을 통과한 재생용 공기는 냉각되고 수분이 제거되어 상기 합기점으로 유입되며, 상기 분기점에서 분기된 상기 스트리핑(stripping)용 건조공기는, 상기 재생용 흡착탑을 상부에서 하부방향으로 통과하면서 상기 재생용 흡착탑을 냉각하고 외부로 배출된다.
상기 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑의 하부에 설치되어 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑으로 유입되거나 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑에서 배출되는 공기의 이송 방향을 전환하는 제1방향전환밸브와; 상기 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑의 상부에 설치되어 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑으로 유입되거나 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑에서 배출되는 공기의 이송 방향을 전환하는 제2방향전환밸브를 구비하되, 상기 제1방향전환밸브는, 제습용 공기를 상기 제습용 흡착탑으로 각각 주입하기 위한 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브와, 상기 재생용 흡착탑에서 재생된 공기를 각각 순환시키기 위한 제3개폐밸브 및 제4개폐밸브로 구성되고, 상기 제2방향전환밸브는, 상기 제습용 흡착탑에서 제습된 공기를 각각 외부로 배출하기 위한 제5개폐밸브 및 제6개폐밸브와, 재생용 공기를 상기 재생용 흡착탑으로 각각 주입하기 위한 제7개폐밸브 및 제8개폐밸브로 구성될 수 있다.
상기 분기점에서 분기된 상기 스트리핑용 건조공기는, 상기 제습용 흡착탑에서 건조되어 배출되는 건조공기의 1~10%에 해당될 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 내부에 흡착제가 각각 충전되며 서로 교번하여 재생용 흡착탑 또는 제습용 흡착탑으로 전환되어 사용되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑을 구비하는 에어드라이어 시스템의 제어방법은, 상기 제1흡착탑에서 제습과정을 수행하고, 상기 제2흡착탑에서 재생과정을 수행하는 제1단계와; 제습과정을 수행하던 상기 제1흡착탑에서 제습되어 배출되는 건조공기의 일부를, 재생과정을 수행하던 상기 제2흡착탑에 통과시켜 상기 제2흡착탑을 냉각시키는 제2단계와; 흡착탑 전환을 통해 상기 제1흡착탑에서 재생과정을 수행하고, 제2흡착탑에서 제습과정을 수행하는 제3단계를 구비한다.
상기 제2단계에서, 상기 제1흡착탑에서 제습되어 배출되는 건조공기의 일부는 상기 제2흡착탑을 상부에서 하부방향으로 통과하면서 상기 제2흡착탑을 냉각시킬 수 있다.
상기 제2단계에서, 상기 제2흡착탑을 냉각시키기 위한 건조공기는, 상기 제1흡착탑에서 건조되어 배출되는 건조공기의 1~10%에 해당될 수 있다.
상기 제1단계의 재생과정은, 가열재생과정과 냉각재생과정으로 구분되며, 상기 스트리핑 공정은 상기 냉각재생과정에서 생성된 건조공기를 이용하여 수행될 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 내부에 흡착제가 각각 충전되며 서로 교번하여 재생용 또는 제습용으로 전환되어 사용되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑을 구비하는 에어드라이어 시스템은, 흡착탑 전환시에, 제습용으로 사용되던 제1흡착탑 또는 제2흡착탑에서 제습되어 배출되는 건조공기의 일부를, 재생용으로 사용되던 제2흡착탑 또는 제1흡착탑에 통과시켜 재생용으로 사용되던 상기 제2흡착탑 또는 상기 제1흡착탑을 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 흡착탑을 전환시 노점온도의 변화에 의한 노점헌팅을 방지하고 초저노점(약 -110℃)을 유지할 수 있으며, 에너지 효율을 극대화시킬 수 있다. 또한, 흡착탑 전환시에 흡착탑 냉각이 부족하여 순간적으로 발생되는 노점헌팅을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 넌 퍼지 방식의 흡착식 에어드라이어 시스템의 구성을 도시하는 개략도이고,
도 2는 도 1의 제습과정을 나타낸 개략도이고,
도 3은 도 1의 가열재생과정을 나타낸 개략도이고,
도 4는 도 1의 냉각재생과정을 나타낸 개략도이고,
도 5는 도 1의 스트리핑 공정을 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 제습과정을 나타낸 개략도이고,
도 3은 도 1의 가열재생과정을 나타낸 개략도이고,
도 4는 도 1의 냉각재생과정을 나타낸 개략도이고,
도 5는 도 1의 스트리핑 공정을 나타낸 개략도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
이때, 본 발명을 구성하는 각 구성요소 중 공지된 구성 및 그 구성의 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들 중 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 넌 퍼지 방식의 흡착식 에어드라이어 시스템의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 넌 퍼지 방식의 흡착식 에어드라이어 시스템은 폐열을 이용하는 에어드라이어 시스템으로, 한쌍의 흡착탑(110), 압축기(120), 전환점(170), 합기점(250), 분기점(310) 등을 구비한다. 이외에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 필수 구성요소가 추가로 구비될 수 있다.
상기 한쌍의 흡착탑(110)은 습한 공기 중에 포함된 수분을 흡착하여 건조한 공기를 생산하기 위한 것으로 서로 동일한 형상 및 구조로 이루어진 제1흡착탑(112) 및 제2흡착탑(114)을 구비한다.
상기 제1흡착탑(110) 및 상기 제2흡착탑(114) 각각은 소정의 길이를 갖는 밀폐된 원통형상으로 형성되고, 내부에는 흡착제(Adsorbent)가 충전되며, 그 상부 및 하부에는 흡착제 전환시 사용되는 주입구 및 배출구가 각각 설치된다. 또한, 상기 각 흡착탑(112, 114)의 상부 및 하부 내측에는 흡착제의 유실을 방지하기 위한 스테인리스 재질의 스크린 메시(Mesh)와, 공기(제습용 및 재생용 공기)의 흐름을 적절하게 분산하기 위한 공기 분배기(Air Distributor)가 구비된다.
상기 각 흡착탑(112, 114)에 충전되는 흡착제에는 활성 알루미나(Activated Alumina), 실리카겔(Silica Gel), 알루미나 실리카겔(Alumina SilicaGel), 몰레큘러시브(Molecular Sieves) 등이 있다.
상기 제1흡착탑(110) 및 상기 제2흡착탑(114) 각각은 재생용 흡착탑 및 제습용 흡착탑으로 서로 교번하여 전환되어 사용되게 된다. 이하에서는 상기 제1흡착탑(110) 또는 상기 제2흡착탑(114)이 재생용으로 사용되는 경우 재생용 흡착탑으로 칭하고, 제습용으로 사용되는 경우 제습용 흡착탑으로 칭하기로 한다. 예를 들어 제1흡착탑(112)이 제습용으로 사용되고 제2흡착탑(114)이 재생용으로 사용되는 경우에는 제1흡착탑(112)이 제습용 흡착탑이 되고, 제2흡착탑(114)이 재생용 흡착탑이 된다. 또한 제1흡착탑(112)이 재생용으로 사용되고 제2흡착탑(114)이 제습용으로 사용되는 경우에는 제1흡착탑(112)이 재생용 흡착탑이 되고, 제2흡착탑(114)이 재습용 흡착탑이 된다.
상기 압축기(120)는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착식 에어드라이어 시스템의 최 선단에 위치되어 외부에서 유입된 습한 공기를 소정의 압력(약 7.0㎏/㎠)으로 압축하기 위한 것이며, 통상적인 스크루 방식 압축기 또는 터보 방식 압축기가 사용될 수 있다.
이 중에서 스크루 방식의 압축기는 압축 시 약 150℃의 압축열이 발생되고 터보 방식의 압축기는 약 120℃의 압축열이 발생되는 바, 상기 압축기(120)를 통해 압축된 습한 공기는 약 120 ~ 150℃의 온도를 갖게 된다.
상기 압축기(120)는 압축된 습한 공기를 제습용 공기와 재생용 공기로 공급하게 된다. 상기 압축기(120)는 압축된 습한공기를 제습용 공기와 재생용 공기로 분기하여 공급하는 것이 가능하며, 여기서 분기되는 재생용 공기는 총 공기(습한 공기)의 약 30 ~ 40%가 되도록 할 수 있다.
상기 압축기(120)에서 공급되는 제습용 공기가 이송되는 배관 상에 마련되는 제1냉각기(140)는 제습용 공기를 냉각하기 위한 것으로, 고온 및 고압 상태의 제습용 공기를 약 40℃ 이하로 냉각하게 된다.
상기 제1냉각기(140)의 토출구 측에 마련된 제1분리기(150)는 상기 제1냉각기(140)에서 냉각된 제습용 공기에 포함된 수분을 분리하기 위한 것이며, 통상적인 사이클론 타입(Cyclone Type) 또는 디미스터 타입(Demister Type)의 분리기가 사용될 수 있다.
상기 제1분리기(150)와 상기 전환점(170) 사이에는 전처리 필터(160)가 구비되며, 상기 전처리 필터(160)는 상기 제1분리기(150)에서 제거되지 못한 이물질(수분 또는 유분 및 분진)이 다시 한 번 더 제거하기 위한 것으로, 제거된 이물질은 외부로 배출된다.
또한, 상기 전처리 필터(160)는 상기 흡착탑(110)에서의 과도한 차압 발생 및 각종 밸브 등의 작동불량으로 인한 출구의 압력 저하를 방지하기 위하여 바이패스 밸브를 자동으로 개방하여 출구의 압력을 일정하게 유지시킨다.
상기 전환점(170)은 상기 제1분리기(150) 및 전처리 필터(160)에서 수분을 포함한 이물질이 제거된 제습용 공기가 제습용 공기 또는 재생용 공기로 전환되는 지점이다. 상기 전환점(170)은 상기 전처리 필터(160)에서 공급되는 이물이 제거된 제습용 공기 전체를 제습용 공기 또는 재생용 공기로 전환시킬 수도 있고, 일부는 제습용 공기로 공급하고 일부는 분기시켜 재생용 공기로 공급하는 것이 가능하다.
이때 제습용 공기 또는 제생용 공기로의 전환이나 분기는 제습용 공기가 이송되는 배관상에 설치된 개폐밸브(182) 및 재생용 공기가 이송되는 배관상에 설치된 개폐밸브(196)의 개폐 제어에 의해 가능하다.
이외에도 일부는 제습용 공기로 공급하고 일부는 분기시켜 재생용 공기로 공급하는 경우에는, 분기되는 제습용 공기와 재생용 공기의 비율을 조절하기 위해 유량조절밸브(미도시)가 상기 전환점(170)과 연결된 공기배관 상에 구비될 수 있다.
예를 들어 상기 유량조절밸브는 상기 전환점(170)의 일측, 즉 제습용 공기가 이송되는 배관 상에 설치될 수 있으며, 흡착제 재생시 사용되는 재생용 공기의 양을 항상 일정하게 유지되도록 제습용 공기와 재생용 공기의 비를 조절한다. 상기 유량조절밸브의 입구측 압력이 증가하면 재생용 공기의 양은 감소하고, 입구측 압력이 감소하면 재생용 공기의 양은 증가하게 된다.
여기서 분기되는 재생용 공기는 상기 전처리 필터(160)에서 이물질이 제거된 제습용 공기의 약 30 ~ 40%일 수 있다.
상기 유량조절밸브가 구비되는 경우에는 재생용 공기와 제습용 공기의 비율조절이 가능하므로, 전체를 재생용 공기 또는 제습용 공기로의 전환도 가능하므로, 제습용 공기 배관상에 설치된 개폐밸브(182) 및 재생용 공기가 이송되는 배관상에 설치된 개폐밸브(196)는 생략될 수 있다.
즉 유량조절밸브가 없는 경우에는 상기 개폐밸브(182,196)을 이용하여 이물질이 제거된 제습용 공기를 재생용 공기 또는 제습용 공기로 전환하거나, 일부는 제습용 공기로 나머지는 재생용 공기로 분기하게 되고, 유량조절밸브가 구비되는 경우에는 유량조절밸브를 이용하여 제습용 공기의 전환 또는 분기가 가능하다.
상기 압축기(120)에서 공급되는 재생용 공기의 순환 라인 상에는 히터(210)가 구비되며, 상기 히터(210)는 상기 재생용 흡착탑(112 또는 114)으로 이송되는 재생용 공기를 가열하기 위한 것으로, 통상적인 전기히터가 사용된다.
이때, 상기 히터(210)로 이송되는 재생용 공기는 상기 압축기(120)에서 공급되는 고온(약 120~150℃)의 재생용 공기이므로, 약 200℃까지 가열하는데 많은 에너지가 소모되지 않는다. 즉, 적은 에너지로도 필요한 온도까지 재생용 공기를 가열할 수 있어 에너지 소모가 적다. 이에, 본 발명에 사용되는 히터(210)는 그 용량이 작아도 무방하다.
여기서 상기 히터(210)에 의해 가열되는 재생용 공기의 온도는 흡착제의 종류에 따라 달라진다. 예를 들어, 활성 알루미나를 가열 재생하기 위해서는 약 185~205℃의 재생용 공기가 필요하고, 실리카겔을 가열 재생하기 위해서는 약 120~150℃의 재생용 공기가 필요하며, 몰레큘러시브를 가열 재생하기 위해서는 약 210~230℃의 재생용 공기가 필요하다.
한편, 상기 재생용 흡착탑(112 또는 114)을 통과한 재생용 공기를 냉각하기 위해서 상기 합기점(250)으로 재생용 공기를 이송시키는 공기배관 상에 제2냉각기(220)가 구비된다. 상기 제2냉각기(220)는 상기 재생용 흡착탑(112 또는 114)을 통과한 재생용 공기를 냉각하기 위한 것이며, 상기 제1냉각기(140)에서와 같이 상기 재새용 공기를 약 40℃ 이하의 온도로 냉각하게 된다.
상기 제2냉각기(220)의 토출구 측에는 제2분리기(230)가 구비되며, 상기 제2분리기(230)는 상기 제2냉각기(220)에서 냉각된 재생용 공기에 포함된 수분을 분리하기 위한 것으로, 상기 제1분리기(150)와 같이 사이클론 타입(Cyclone Type) 또는 디미스터 타입(Demister Type)의 분리기가 사용된다.
상기 합기점(250)은 상기 전환점(170)을 통과한 제습용 공기와 제2분리기(230)를 통과한 재생용 공기가 합류되는 지점으로 제습용 공기와 재생용 공기가 합류된다. 상기 합기점(250)을 통과한 제습용 공기 및 재생용 공기는 상기 제습용 흡착탑(112 또는 114)으로 이송되어 건조되어 건조공기로 배출되게 된다.
그리고, 상기 제1흡착탑(112) 및 제2흡착탑(114)를 재생용 흡착탑과 제습용 흡착탑으로 서로 교번하여 사용하는 경우에, 제습용 공기와 재생용 공기의 이송방향을 전환시켜 상기 제1흡착탑(112) 및 제2흡착탑(114)에 적절하게 유입시키고 배출시키기 위해 복수의 제1방향전환밸브(260) 및 복수의 제2방향전환밸브(270)이 구비된다.
상기 제1방향전환밸브(260)는 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)의 하부에 위치되는 재생용 공기의 순환 라인에 연결되어 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)으로 유입되거나 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)에서 토출되는 제습용 및 재생용 공기의 이송 방향을 전환한다. 그리고 상기 제2방향전환밸브(270)는 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)의 상부에 위치되는 재생용 공기의 순환 라인에 연결되어 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)으로 유입되거나 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)에서 토출되는 제습용 및 재생용 공기의 이송 방향을 전환한다.
상기 제1방향전환밸브(260) 및 상기 제2방향전환밸브(270)는 각각 4개의 개폐밸브(262, 264, 266, 268 및 272, 274, 276,278)로 이루어지고, 이들의 개폐를 조합할 경우 제습용 공기 및 재생용 공기의 이송을 선택적으로 단속하여 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)이 상호 교번하여 제습 및 재생하는 것이 가능하다.
이때, 상기 제1방향전환밸브(260)를 구성하는 총 4개의 개폐밸브를 편의상 제1개폐밸브(262), 제2개폐밸브(264), 제3개폐밸브(266) 및 제4개폐밸브(268)라 하고, 상기 제2방향전환밸브(270)를 구성하는 총 4개의 개폐밸브를 편의상 제5개폐밸브(272), 제6개폐밸브(274), 제7개폐밸브(276) 및 제8개폐밸브(278)라 칭하기로 한다.
상기 제습용 흡착탑(112 또는 114)을 통해 건조된 건조공기는 상기 제1방향전환밸브(260) 및 상기 제2방향전환밸브(270)에 의해 이송방향이 제어되어 상기 분기점(310)으로 유입된다
상기 분기점(310)으로 유입된 건조공기는 각종 사용처로 배출되고, 일부의 건조공기는 상기 재생용 흡착탑(112 또는 114)을 냉각시키기 위한 스트리핑(stripping) 공정을 위해 상기 분기점(310)을 통해 분기된다.
상기 분기점(310)은 상기 제습용 흡착탑(112 또는 114)을 통해 건조되어 유입되는 건조공기를 각종 사용처에서의 사용을 위한 건조공기와 스트리핑 공정을 위한 스트리핑용 건조공기로 분기하게 된다.
상기 분기점(310)에서의 건조공기의 분기는 상기 전환점(170)의 경우와 같이, 개폐밸브(312,314)를 이용하거나 유량조절밸브를 이용하는 것이 가능하다.
상기 분기점(310)에서 분기된 상기 스트리핑용 건조공기는, 상기 제습용 흡착탑에서 건조되어 유입되는 건조공기의 1~10%에 해당될 수 있으나, 바람직하게는 5% 내외가 적당할 수 있다.
상기 스트리핑 공정은 흡착탑 전환시에만 수행되도록 할 수도 있고, 필요시에 적절히 수행되도록 하는 것이 가능하다.
상기 분기점(310)에서 분기된 사용을 위한 건조공기는 각종 사용처로 배출되기 전에 후처리 필터(280)에 의해 이물질(수분 또는 유분 및 분진)을 한 번 더 제거하여 건조한 공기를 사용하는 각종 장비가 손상되는 것을 방지한다.
또한, 상기 후처리 필터(280)도 전처리 필터(160)와 마찬가지로 흡착탑(110)에서의 과도한 차압 발생 및 각종 밸브 등의 작동불량으로 인한 출구의 압력 저하를 방지하기 위하여 바이패스 밸브를 자동으로 개방하여 출구의 압력을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.
이외에도 상기 에어드라이어 시스템은 재생용 공기의 순환배관들 및 스트리핑 공정을 위한 순환배관들 상에 구비되는 복수의 개폐밸브들(186,192,198,316,312,314,318)을 구비한다,
상기 복수의 개폐밸브들들(186,192,198,316,312,314,318)은 상기 압축기(120)에 공급되는 재생용 공기 및 상기 전환점에서 전환된 재생용 공기를 순환시켜 흡착제를 재생하기 위한 것으로, 이들의 개폐를 제어하여 흡착제를 가열 재생 또는 냉각 재생하게 된다. 또한 상기 개폐밸브들(186,192,198,316,312,314,318)은 재생용 공기와 스트리핑용 건조공기가 혼합되거나, 재생용 공기가 스트리핑 공정을 위한 배관으로 유입되는 것을 방지하며, 스트리핑용 건조공기가 재생용 공기의 순환배관으로 유입되는 것을 방지하게 된다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 에어드라이어 시스템의 동작을 도 2 내지 도 5를 통해 설명하기로 한다.
여기서는 제습 및 재생과정은 한 쌍의 흡착탑(112, 114)에서 동시에 이루어지되, 본 실시예에서는 상기 제1흡착탑(112)에서 제습이 이루어지고 상기 제2흡착탑(114)에서 재생이 이루어진다고 가정하여, 제습용 흡착탑은 제1흡착탑(112)이고, 재생용 흡착탑은 제2흡착탑(114)인 것으로 가정한 상태에서 설명한다.
이하에서 제습용 공기의 이동경로는 실선화살표로, 재생용 공기의 이동경로는 점선화살표로 나타내었고, 스트리핑 공정을 위한 건조공기의 이동경로는 이중실선화살표로 표시하였다.
도 2는 도 1의 제습과정을 나타낸 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 외부에서 유입된 습한 공기는 압축기(120)에 의해 고온(약 120 ~ 150℃) 및 고압(약 7.0㎏/㎠)으로 압축된 뒤, 제습용 공기로 상기 제1냉각기(140)로 유입된다.
상기 제습용 공기는 상기 제1냉각기(140)를 통해 약 40℃로 냉각된 뒤, 상기 제1분리기(150)를 통해 냉각과정에서 발생된 수분이 제거된다. 그리고 상기 전처리 필터(160)를 통해 상기 제1분리기(150)에서 미처 제거하지 못한 이물질을 제거하게 된다.
상기 전처리 필터(160)에서 수분이 제거된 제습용 공기는 상기 전환점(170)을 통해 제습용 공기와 재생용 공기로 분기 또는 전환된다. 분기되는 경우 재생용 공기는 전처리 필터(160)에서 이물질이 제거된 제습용 공기의 약 30 ~ 40%인 것이 바람직하다.
상기 전환점(170)에서 전환되거나 분기된 제습용 공기는 제습용 흡착탑인 상기 제1흡착탑(112)으로 유입된다. 여기서 제습용 공기가 제1흡착탑(112)으로 유입될 수 있도록 상기 제1방향전환밸브(260)의 제1개폐밸브(262) 및 제4개폐밸브(268)는 개방되고, 제2개폐밸브 및 제3개폐밸브(264, 266)는 폐쇄되어야 한다.
상기 제습용 공기는 상기 제1흡착탑(112)의 하부에서 상부방향으로 통과하게 된다.
상기 제1흡착탑(112)으로 유입된 제습용 공기는 그 내부의 흡착제와 접촉하며 수분이 완전히 제거되어 건조한 건조공기로 바뀌고, 상기 분기점(310)으로 배출된다. 이때 제습이 완료된 건조한 공기가 상기 분기점(310)으로 배출될 수 있도록 상기 제2방향전환밸브(270)의 제5 및 제8개폐밸브(272, 278)는 개방되고, 제6및 제 7 개폐밸브(274,276)는 폐쇄되어야 한다.
도 3은 도 1의 가열 재생과정을 나타낸 개략도이다.
상기 가열재생과정은 상기 제습과정과 동시에 또는 상기 제습과정이 수행된 이후에 수행될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(120)에서 공급되는 재생용 공기는 재생용 순환 배관 상에 마련된 히터(210)를 통과하면서 대략 200℃로 가열된 후, 개폐밸브(192)를 통해 상기 제2흡착탑(114)으로 유입된다.
이때, 재생용 공기가 제1흡착탑(112)으로 유입되지 아니하도록 제2방향전환밸브(270)의 제5 및 제8개폐밸브(272, 278)는 개방되고, 제6 및 제7개폐밸브(274, 276)는 폐쇄되어야 한다.
또한, 냉각재생을 위한 순환배관 상에 구비되는 개폐밸브들(198,196) 및 스트리핑 공정을 위한 건조공기 이송배관상에 구비되는 개폐밸브(314,318)은 폐쇄되고, 가열재생을 위한 순환배관 상에 구비되는 개폐밸브(186,318)는 개방되어야 한다. 이는 재생용 공기가 제2흡착탑(114)을 거치지 않고 제2냉각기(220)로 직접 이송되거나 상기 제2흡착탑(114)을 거친 재생용 공기가 상기 전환점(170)으로 직접 이송되는 것을 방지하고, 상기 제2흡착탑(114)을 거친 재생용 공기가 외부로 배출되거나 다른 곳으로 새지 않고 상기 제2냉각기(220)로 이송되도록 하기 위함이다.
상기 제2흡착탑(114)으로 유입된 재생용 공기는 그 내부에 충전된 흡착제의 수분을 탈착시킨 후, 제4개폐밸브(268)와 개폐밸브(186)를 통해 제2냉각기(220)로 이송된다. 상기 재생용 공기는 상기 제2흡착탑(112)의 상부에서 하부방향으로 통과하게 된다.
그리고 상기 제2흡착탑(114)을 통과한 재생용 공기는 상기 제2냉각기(220)에서 약 40℃로 냉각되고, 상기 제2분리기(230)에서 수분을 포함한 이물질이 제거된 후, 상기 합기점(250)을 통해 제습용 공기와 합류되거나 독자적으로 제1흡착탑(112)으로 유입된다. 이후는 도 2의 제습과정과 동일하다.
이때, 상기 제1방향전환밸브(260)의 제2 및 제3 개폐밸브(264, 266)는 폐쇄되고, 제1개폐밸브(262) 및 제4개폐밸브(268)는 개방된 상태이므로, 상기 제2흡착탑(114)에서 재생된 재생용 공기가 상기 제1흡착탑(112)으로 직접 유입되지 않는다. 또한 상기 합기점(250)에서 배출되는 재생용 공기가 상기 제2흡착탑(114)으로 유입되지 아니한다.
도 4는 도 1의 냉각 재생과정을 나타낸 개략도이다.
상기 냉각재생과정은 상기 가열재생과정이 수행된 이후에 수행될 수 있으며, 상기 제습과정과 동시에 또는 상기 제습과정이 수행된 이후에 수행될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전환점(170)에서 전환 또는 분기된 재생용 공기는 개폐밸브(196) 및 제4개폐밸브(268)를 통해 상기 제2흡착탑(114)으로 유입된다. 이때, 재생용 공기가 제1흡착탑(112)으로 유입되지 아니하도록 상기 제1방향전환밸브(260)의 제1 및 제4 개폐밸브(262, 268)는 개방되고, 제2 및 제3개폐밸브(264, 266)는 폐쇄된 상태이어야 한다.
또한, 개폐밸브(186,192,318)는 폐쇄된 상태이어야 하는데, 이는 재생용 공기가 상기 제2흡착탑(114)을 거치지 않고 상기 제2냉각기(220)로 이송되거나 상기 제2흡착탑(114)을 거친 재생용 공기가 상기 히터(210)로 이송되는 것을 방지하고, 미리 정해진 냉각재생 순환 경로를 유지하도록 하기 위함이다.
상기 재생용 공기는 상기 제1흡착탑(112)의 하부에서 상부방향으로 통과하게 된다.
상기 제2흡착탑(114)으로 유입된 재생용 공기는 그 내부에 충전된 흡착제의 수분을 탈착시킨 후 배출되어, 제8개폐밸브(278)와 개폐밸브(198)를 통해 상기 제2냉각기(220)로 이송된다. 이때도 상기 개폐밸브(186,318)의 폐쇄에 의해 상기 제2흡착탑(114)을 통과한 재생용 공기가 외부로 배출되거나 다시 제2흡착탑(114)으로 유입되는 것을 방지하게 된다.
그리고 상기 제2흡착탑(114)을 통과한 재생용 공기는 상기 제2냉각기(220)를 통해 약 40℃로 냉각된 후, 제2분리기(230)에서 수분을 포함한 이물질이 제거된 후, 합기점(250)을 통해 제습용 공기와 합류되거나 독자적으로 제1흡착탑(112)으로 유입된다. 이후는 도 2의 제습과정과 동일하다.
이때, 제1방향전환밸브(260)의 제2 및 제3개폐밸브(264,266)는 폐쇄된 상태이므로 상기 제2흡착탑(114)에서 배출된 재생용 공기가 직접적으로 제1흡착탑(112)으로 유입되지 아니한다.
도 5는 도 1의 스트리핑 공정을 나타낸 개략도이다.
상기 스트리핑 공정은 흡착탑 전환시에 수행될 수도 있고, 필요하다고 판단되는 경우에 수행되는 것이 가능하다. 특히 상기 스트리핑 공정은 흡착탑 전환이 예정된 경우에, 상기 냉각 재생과정에서 생성된 건조공기를 이용하여 상기 냉각 재생과정 말기에 수행되거나 상기 냉각 재생과정이 끝난 이후에 수행될 수 있다.
상기 스트리핑 공정은, 재생용으로 사용된 제1흡착탑(112) 또는 제2흡착탑(114)을 흡착탑 전환을 통해 제습용 흡착탑으로 사용하고자 하는 경우에 재생용 흡착탑의 냉각을 충분히 수행하기 위해 수행되어 제습용 흡착탑으로 전환시에 순간적으로 발생되는 노점 헌팅을 방지 또는 최소화하게 된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 분기점(310)에서 분기된 스트리핑용 건조공기는 스트리핑 공정용 순환 배관 상에 구비된 개폐밸브(312,314)의 개방에 의해 상기 히터(210)를 통과하면서 대략 200℃로 가열된 후, 개폐밸브(192)를 통해 상기 제2흡착탑(114)으로 유입된다.
이때, 스트리핑용 건조공기가 상기 압축기(120) 쪽으로 유입되지 않도록 개폐밸브(316)는 폐쇄되어야 하며, 상기 제1흡착탑(112)으로 유입되지 아니하도록 제2방향전환밸브(270)의 제5 및 제8개폐밸브(272, 278)는 개방되고, 제6 및 제7개폐밸브(274, 276)는 폐쇄되어야 한다.
또한, 냉각재생을 위한 순환배관 상에 구비되는 개폐밸브들(198,196)와, 가열재생을 위한 순환배관 상에 구비되는 개폐밸브(186)는 폐쇄되어야 한다.
이는 스트리핑용 건조공기가 상기 제2흡착탑(114)을 거치지 않고 제2냉각기(220)로 직접 이송되거나 상기 제2흡착탑(114)을 거친 스트리핑용 건조공기가 상기 전환점(170)으로 직접 이송되는 것을 방지하기 위함이다.
상기 제2흡착탑(114)으로 유입된 스트리핑용 건조공기는 상기 제2흡착탑을 상부에서 하부로 통과하면서 상기 제2흡착탑(114)을 냉각시키게 된다. 상기 제2흡착탑(114)에서 배출된 스트리핑용 건조공기는 제4개폐밸브(268)와 개폐밸브(318)를 통해 외부로 배출되게 된다.
이때, 상기 제1방향전환밸브(260)의 제2 및 제3 개폐밸브(264, 266)는 폐쇄되고, 제1개폐밸브(262) 및 제4개폐밸브(268)는 개방된 상태이므로, 상기 제2흡착탑(114)에서 배출된 스트리핑용 건조공기가 상기 제1흡착탑(112)으로 직접 유입되지 않는다.
상술한 바와 같이, 흡착탑 전환시 또는 평상시에 스트리핑 공정을 수행함에 의해 흡착탑 전환시에 노점헌팅을 방지하는 것이 가능하다.
상술한 에어드라이어 시스템의 가열재생과정은 2시간 20분 정도 수행되고, 냉각재생과정은 1시간 30분정도 수행되고, 상기 스트리핑 공정은 10분 정도 수행될 수 있다. 경우에 따라 스트리핑 공정 시간은 조절가능하다. 종래의 경우는 스트리핑 공정이 없이 가열재생과정은 2시간 30분정도 수행하고, 냉각재생과정은 1시간 30분 정도 수행하였으므로, 재생시간 상의 차이는 없다.
한편, 도 1을 참조하여 상술한 에어드라이어 시스템의 제어방법을 설명하도록 한다. 이때, 상술한 에어드라이어 시스템의 제어방법은 한 쌍의 흡착탑(112, 114)에서 각각 이루어지던 제습 및 재생이 일정 시간을 두고 교번되게 수행되도록 각 흡착탑(112, 114)으로 유입되는 습한 공기의 방향을 전환하는 흡착탑 전환을 제어방법이다.
일반적으로 흡착탑 전환시 제2방향전환밸브(270)와 개폐밸브들((186,192,198,316,312,314,318)이 동시에 개방이 되면 개폐밸브(192)를 통해 유입되는 고온의 습한 공기가 제 1 또는 제 2 흡착탑(112, 114)에서 배출되는 건조한 공기와 합류되어 건조도가 저하된다. 또한, 상술한 바와 같이 고온의 습한 공기가 유입될 경우 노점온도도 변하여(약 15 ~ 30℃) 에너지 효율이 낮아지는 문제가 발생된다.
이를 방지하기 위한 본 발명에 의한 에어드라이어 시스템의 제어방법은 다음과 같다.
먼저, 제1흡착탑(112)에서 제습과정이, 그리고 제2흡착탑(114)에서 재생과정이 수행되는 상태에서 흡착탑 전환 신호가 인가되면, 도 5를 통해 설명한 바와 같은 스트리핑 공정을 수행하여 제2흡착탑(114)을 냉각시킨다.
스트리핑 공정이 완료되면, 개폐밸브(312,314,318)는 폐쇄되게 된다.
다음으로 제3, 제4 및 제7, 제8 개폐밸브(266, 268 및 276, 278)를 폐쇄하여, 고온의 습한 공기가 제1흡착탑 및 제2흡착탑(112, 114)으로 유입되는 것을 방지한다.
그 후, 제1소정 시간이 경과되면 제 1 및 제 5 개폐밸브(262,272)를 폐쇄하고, 제 2 및 제 6 개폐밸브(264,274)를 개방하여 외부 공기가 제2흡착탑(114) 측으로 유입되도록 한다. 그리고 제2소정 시간이 경과되면, 개폐밸브(192,196,198,186)를 개방 및 폐쇄하여 재생용 공기가 순환될 수 있도록 한다.
마지막으로 제3소정 시간이 경과되면 제3 및 제7개폐밸브(266, 276)를 개방하고, 제4 및 제8 개폐밸브(268, 278)를 폐쇄하여 재생용 공기가 제1흡착탑(112) 측으로만 유입되도록 한다.
이러한 과정을 거쳐 제1흡착탑(112)에서 재생과정이, 그리고 제2흡착탑(114)에서 제습과정이 수행되면, 흡착탑의 전환이 완료된다.
상술한 상태, 즉 제1흡착탑(112)에서 재생과정이, 그리고 제2흡착탑(114)에서 제습과정이 수행되는 상태에서 흡착탑 전환 신호가 인가되면, 도 5를 통해 설명한 바와 같은 스트리핑 공정을 수행하여 제1흡착탑(112)을 냉각시킨다. 스트리핑 공정이 완료되면, 개폐밸브(312,314,318)는 폐쇄되게 된다.
이후 흡착탑 전환을 위해 제3, 제4 및 제7, 제8 개폐밸브(266, 268 및 276, 278)를 폐쇄하여, 고온의 습한 공기가 제1 및 제2흡착탑(112, 114)으로 유입되는 것을 방지한다.
그 후, 제1소정 시간이 경과되면 제2 및 제6 개폐밸브(264, 274)를 폐쇄하고, 제1 및 제5개폐밸브(262,272)를 개방하여 외부 공기가 제1흡착탑(112) 측으로 유입되도록 한다. 그리고 제 2 소정 시간이 경과되면 개폐밸브(192,196,198,186)를 개방 및 폐쇄하여 재생용 공기가 순환될 수 있도록 한다.
마지막으로 제3소정 시간 경과되면 제4 및 제8개폐밸브(268, 278)를 개방하고, 제3 및 제7개폐밸브(266, 276)를 폐쇄하여 재생용 공기가 제2흡착탑(112) 측으로만 유입되도록 한다.
이러한 과정을 거쳐 제1흡착탑(112)에서 제습과정이, 그리고 제2흡착탑(114)에서 재생과정이 수행되면, 흡착탑의 전환이 완료된다.
여기서 상기 개폐밸브(192,196,198,186)는 재생방법에 따라 개폐여부가 달라질 수 있다. 이는 도 2 내지 5를 통해 설명한 바 있다.
한편, 상술한 제1소정 시간은 2~4초이고, 제2소정 시간은 4~6초이며, 제3소정 시간은 9~11초인 것이 바람직하다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 상황에 따라 변경 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같은 방법으로 흡착탑을 전환함으로써 고온의 습한 공기가 건조한 공기와 합류되는 것을 방지하고 노점온도의 변화에 의한 노점헌팅을 방지하고 초저노점(약 -100℃)을 유지할 수 있으며, 이에 따라 에너지 효율을 극대화시킬 수 있다. 또한, 흡착탑 전환시에 흡착탑 냉각이 부족하여 순간적으로 발생되는 노점헌팅을 방지할 수 있다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
110 : 흡착탑 120 : 압축기
140 : 제1냉각기 150 : 제1분리기
160 : 전처리 필터 170 : 전환점
210 : 히터 220 : 제 2 냉각기
230 : 제2분리기 250 : 합기점
260 : 제 1 방향전환밸브 270 : 제 2 방향전환밸브
280 : 후처리 필터 310 : 분기점
140 : 제1냉각기 150 : 제1분리기
160 : 전처리 필터 170 : 전환점
210 : 히터 220 : 제 2 냉각기
230 : 제2분리기 250 : 합기점
260 : 제 1 방향전환밸브 270 : 제 2 방향전환밸브
280 : 후처리 필터 310 : 분기점
Claims (8)
- 내부에 흡착제가 각각 충전되며, 서로 교번하여 재생용 흡착탑 또는 제습용 흡착탑으로 전환되어 사용되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑과;
외부에서 유입되는 습한 공기를 압축하여 제습용 또는 재생용으로 공급하는 압축기와;
상기 압축기에서 공급되는 제습용 공기가 냉각되고 수분이 제거되어 제습용 또는 재생용으로 전환되는 전환점과;
상기 재생용 흡착탑을 통과한 재생용 공기와, 상기 전환점에서 제습용으로 전환된 제습용 공기가 합류되는 합기점과,
상기 제습용 흡착탑에서 건조되어 배출되는 건조공기를, 사용을 위한 건조공기와 스트리핑(stripping)용 건조공기로 분기하기 위한 분기점을 구비하되,
상기 합기점을 통해 합류된 상기 제습용 공기 및 상기 재생용 공기는 상기 제습용 흡착탑을 하부에서 상부방향으로 통과하면서 건조되어 상기 분기점으로 유입되고,
상기 압축기에서 공급되는 재생용 공기는 가열되어 상기 재생용 흡착탑을 상부에서 하부방향으로 통과하면서 흡착제를 재생하고, 상기 재생용 흡착탑을 통과한 재생용 공기는 냉각되고 수분이 제거되어 상기 합기점으로 유입되며,
상기 전환점에서 재생용으로 전환된 재생용 공기는 상기 재생용 흡착탑을 하부에서 상부방향으로 통과하면서 흡착제를 재생하고, 상기 재생용 흡착탑을 통과한 재생용 공기는 냉각되고 수분이 제거되어 상기 합기점으로 유입되며,
상기 분기점에서 분기된 상기 스트리핑(stripping)용 건조공기는, 상기 재생용 흡착탑을 상부에서 하부방향으로 통과하면서 상기 재생용 흡착탑을 냉각하고 외부로 배출됨을 특징으로 하는 에어드라이어 시스템. - 청구항 1에 있어서, 상기 에어드라이어 시스템은,
상기 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑의 하부에 설치되어 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑으로 유입되거나 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑에서 배출되는 공기의 이송 방향을 전환하는 제1방향전환밸브와;
상기 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑의 상부에 설치되어 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑으로 유입되거나 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑에서 배출되는 공기의 이송 방향을 전환하는 제2방향전환밸브를 구비하되,
상기 제1방향전환밸브는, 제습용 공기를 상기 제습용 흡착탑으로 각각 주입하기 위한 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브와, 상기 재생용 흡착탑에서 재생된 공기를 각각 순환시키기 위한 제3개폐밸브 및 제4개폐밸브로 구성되고,
상기 제2방향전환밸브는, 상기 제습용 흡착탑에서 제습된 공기를 각각 외부로 배출하기 위한 제5개폐밸브 및 제6개폐밸브와, 재생용 공기를 상기 재생용 흡착탑으로 각각 주입하기 위한 제7개폐밸브 및 제8개폐밸브로 구성됨을 특징으로 하는 에어드라이어 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 분기점에서 분기된 상기 스트리핑용 건조공기는, 상기 제습용 흡착탑에서 건조되어 배출되는 건조공기의 1~10%에 해당됨을 특징으로 하는 에어드라이어 시스템. - 내부에 흡착제가 각각 충전되며 서로 교번하여 재생용 흡착탑 또는 제습용 흡착탑으로 전환되어 사용되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑을 구비하는 에어드라이어 시스템의 제어방법에 있어서:
상기 제1흡착탑에서 제습과정을 수행하고, 상기 제2흡착탑에서 재생과정을 수행하는 제1단계와;
제습과정을 수행하던 상기 제1흡착탑에서 제습되어 배출되는 건조공기의 일부를, 재생과정을 수행하던 상기 제2흡착탑에 통과시켜 상기 제2흡착탑을 냉각시켜 스트리핑 공정을 수행하는 제2단계와;
흡착탑 전환을 통해 상기 제1흡착탑에서 재생과정을 수행하고, 제2흡착탑에서 제습과정을 수행하는 제3단계를 구비하되,
상기 제1단계의 재생과정은, 가열재생과정과 냉각재생과정으로 구분되며, 상기 스트리핑 공정은 상기 냉각재생과정에서 생성된 건조공기를 이용하여 수행됨을 특징으로 하는 에어드라이어 시스템의 제어방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 제1흡착탑에서 제습되어 배출되는 건조공기의 일부는 상기 제2흡착탑을 상부에서 하부방향으로 통과하면서 상기 제2흡착탑을 냉각시킴을 특징으로 하는 에어드라이어 시스템의 제어방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 제2흡착탑을 냉각시키기 위한 건조공기는, 상기 제1흡착탑에서 건조되어 배출되는 건조공기의 1~10%에 해당됨을 특징으로 하는 에어드라이어 시스템의 제어방법. - 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130106654A KR101498643B1 (ko) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | 초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130106654A KR101498643B1 (ko) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | 초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101498643B1 true KR101498643B1 (ko) | 2015-03-11 |
Family
ID=53026244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20130106654A KR101498643B1 (ko) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | 초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101498643B1 (ko) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180003775A (ko) * | 2016-07-01 | 2018-01-10 | 황철용 | 하이브리드타입 흡착식 에어드라이어시스템 |
KR101819665B1 (ko) * | 2017-08-21 | 2018-01-17 | 주식회사 바우만 | 아산화질소 가스 드라이어 |
CN113996156A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-02-01 | 中山市凌宇机械有限公司 | 一种零气耗加热再生吸附式干燥机 |
CN115999333A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-04-25 | 杭州嘉隆气体设备有限公司 | 一种压缩空气干燥器及其吸附剂再生方法 |
KR20230082928A (ko) * | 2021-12-02 | 2023-06-09 | 주식회사 은하에어테크 | 개량된 넌퍼지 에어드라이어 및 이를 이용한 공기 건조 방법 |
CN118309926A (zh) * | 2024-06-07 | 2024-07-09 | 杭州嘉隆气体设备有限公司 | 一种低露点压缩空气供给系统及其控制方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2569751Y2 (ja) * | 1994-07-27 | 1998-04-28 | 株式会社白川製作所 | 1筒2層式除湿装置 |
JP2005000862A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Idemitsu Eng Co Ltd | 吸着装置及び吸着方法 |
KR100467424B1 (ko) * | 2002-06-21 | 2005-01-24 | (주)하나플랜트 | 흡착식 제습시스템 |
JP4530945B2 (ja) * | 2005-08-19 | 2010-08-25 | 日本エア・リキード株式会社 | 揮発性有機化合物の回収プロセス |
-
2013
- 2013-09-05 KR KR20130106654A patent/KR101498643B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2569751Y2 (ja) * | 1994-07-27 | 1998-04-28 | 株式会社白川製作所 | 1筒2層式除湿装置 |
KR100467424B1 (ko) * | 2002-06-21 | 2005-01-24 | (주)하나플랜트 | 흡착식 제습시스템 |
JP2005000862A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Idemitsu Eng Co Ltd | 吸着装置及び吸着方法 |
JP4530945B2 (ja) * | 2005-08-19 | 2010-08-25 | 日本エア・リキード株式会社 | 揮発性有機化合物の回収プロセス |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180003775A (ko) * | 2016-07-01 | 2018-01-10 | 황철용 | 하이브리드타입 흡착식 에어드라이어시스템 |
KR101883736B1 (ko) * | 2016-07-01 | 2018-07-31 | 황철용 | 하이브리드타입 흡착식 에어드라이어시스템 |
KR101819665B1 (ko) * | 2017-08-21 | 2018-01-17 | 주식회사 바우만 | 아산화질소 가스 드라이어 |
KR20230082928A (ko) * | 2021-12-02 | 2023-06-09 | 주식회사 은하에어테크 | 개량된 넌퍼지 에어드라이어 및 이를 이용한 공기 건조 방법 |
KR102552907B1 (ko) * | 2021-12-02 | 2023-07-07 | 주식회사 은하에어테크 | 개량된 넌퍼지 에어드라이어 및 이를 이용한 공기 건조 방법 |
CN113996156A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-02-01 | 中山市凌宇机械有限公司 | 一种零气耗加热再生吸附式干燥机 |
CN115999333A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-04-25 | 杭州嘉隆气体设备有限公司 | 一种压缩空气干燥器及其吸附剂再生方法 |
CN115999333B (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-20 | 杭州嘉隆气体设备有限公司 | 一种压缩空气干燥器及其吸附剂再生方法 |
CN118309926A (zh) * | 2024-06-07 | 2024-07-09 | 杭州嘉隆气体设备有限公司 | 一种低露点压缩空气供给系统及其控制方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2403952C2 (ru) | Установка для осушки сжатого газа и способ, осуществляемый с помощью этой установки | |
KR101498643B1 (ko) | 초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템 | |
KR102058156B1 (ko) | 유량 의존 스위칭 방식의 스마트 제습장치 및 제습방법 | |
KR101906531B1 (ko) | 블로워를 이용한 넌퍼지 흡착식 제습장치 | |
KR101906529B1 (ko) | 블로워를 이용한 넌퍼지 흡착식 제습장치 | |
KR100793980B1 (ko) | 압축열을 이용한 퍼지 방식 및 넌 퍼지 방식 겸용 흡착식제습시스템 | |
KR101357728B1 (ko) | 승압 블로워를 사용한 넌 퍼지 운전방식의 흡착식 공기 건조 시스템 | |
KR100701218B1 (ko) | 흡착식 제습시스템의 재생/제습공정 절환장치 | |
RU2683827C1 (ru) | Установка для осушки сжатого газа | |
KR101883736B1 (ko) | 하이브리드타입 흡착식 에어드라이어시스템 | |
US20130145779A1 (en) | Absorption type air drying system and method of performing heating regeneration of the same | |
CN103028304B (zh) | 三通阀外循环加热再生式气体干燥器 | |
US6729039B2 (en) | Process dehumidifier regeneration control method and apparatus | |
KR102509454B1 (ko) | 에어드라이어 및 이를 이용한 압축공기 건조 방법 | |
KR100825391B1 (ko) | 흡착탑 전환시 노점헌팅을 방지하고 초저노점을 약-100℃로 유지할 수 있는 넌 퍼지 방식의 흡착식제습시스템 및 그 제어방법 | |
KR101027804B1 (ko) | 에어 건조 장치 | |
KR100976553B1 (ko) | 압축열을 이용한 흡착식 제습시스템의 가열재생방법 | |
KR20190099685A (ko) | 압축공기 건조시스템 | |
KR101559019B1 (ko) | 압축열을 이용한 공기건조장치 | |
KR100467424B1 (ko) | 흡착식 제습시스템 | |
KR101728241B1 (ko) | 재생공정 중 냉각과정에 사용된 건조공기를 회수하는 압축공기 건조방법 및 장치 | |
KR101479662B1 (ko) | 압축열을 이용한 넌히터 넌퍼지 공기건조시스템 및 공기건조방법 | |
KR102242809B1 (ko) | 압축공기 건조장치, 압축공기 건조시스템 및 이를 이용한 압축공기 건조 방법 | |
KR100753190B1 (ko) | 흡착식 제습시스템의 재생용 방향절환 밸브 | |
KR100467425B1 (ko) | 흡착식 제습시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180208 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190227 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200227 Year of fee payment: 6 |