KR100928196B1 - Control method for complex dehydration system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합식 냉풍건조시스템의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉풍건조부 및 데시칸트건조부를 구비하고, 건조실의 습도량에 따라 선택적인 단독(분리)운전 또는 동시(병열)운전을 함으로써 건조효율을 증대시켜, 건조시간단축에 의한 운전비용을 절감시킬 수 있도록 한 복합식 냉풍건조시스템의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a combined cold air drying system, and more particularly, by providing a cold air drying unit and a desiccant drying unit, and selectively or separately (co-parallel) operation according to the humidity of the drying chamber. The present invention relates to a control method of a combined cold air drying system that can increase drying efficiency and reduce operating costs by shortening drying time.
일반적으로 건조분야에 있어서는 열풍건조, 냉풍건조, 동결진공건조 등이 있으며 피건조물에 따라 건조방식이 경제성 및 경험에 의해 선정되고 있다. In general, in the field of drying, there are hot air drying, cold air drying, and freeze vacuum drying, and the drying method is selected by economics and experience depending on the dry matter.
그중에 냉풍건조는 식품이 갖는 맛, 향, 품질, 기능성이 좋은 장점에도 불구하고 기술의 발전이 지연되고 있다. Among them, cold air drying is delayed in the development of technology despite the good taste, aroma, quality, and functionality of food.
피건조물의 건조과정은 초기의 항율건조와 말기의 감율건조가 있으며 기존의 배열이용 냉풍건조시스템에 있어서 항율건조 구역에서는 냉각열량이 잠열부하를 제 거하는데 많이 사용되며 피건조물의 수분증발에 이용되는 가열부하는 응축기의 배열부하를 이용하고, 냉각코일의 입출구의 절대습도가 차가 커 효율적이나 일정시간이 지나, 감율건조 구역에서는 냉각열에 비해 현열냉각부하가 크고 제습되는 절대습도차가 적어 건조시간이 길어지면서 에너지 사용이 효율적이지 못하다. The drying process of the dry matter is the initial dry rate drying and the dry rate reduction drying at the end, and in the constant temperature drying zone, in the constant temperature drying zone, the cooling calories are used to remove latent heat load and are used to evaporate moisture of the dry matter. The heating load uses the condenser array load, and the cooling coil inlet and outlet has a large difference in efficiency, but after a certain period of time, the sensation drying zone has a larger sensible cooling load than the heat of cooling and a smaller absolute humidity difference to dehumidify. Energy use is not efficient.
상기 항율건조는 수면에서 수분이 증발하는 상태와 거의 같다. 즉 건조 초기로서 건조속도가 일정하다.The rate drying is almost the same as the evaporation of water from the water surface. That is, the drying speed is constant as the initial drying.
상기 감율건조는 항율건조가 끝나면 건조속도와 수분증발량*함수율이 직선적(비례)으로 변화하여 적어진다. 이때를 감율건조 1단이라 한다. The rate reduction drying is reduced by changing the drying rate and the water evaporation amount * water content linearly (proportionally) after the constant drying. This is referred to as 1 step dry rate reduction.
다음에는 건조속도, 함수율, 수분증발량이 곡선적으로 변화한다. 이를 감율건조 2단이라 한다.Next, the drying rate, moisture content, and water evaporation curve change. This is called desensitization drying two-stage.
복합식 냉풍건조시스템 건조 대상으로는 모기향, 분말조미료, 정제약품, 인스턴트식품, 설탕가공식품, 제과류 건조, 섬유류 및 전자 부품류, 피혁류, 농산물, 종자류, 수산물, 해태, 어패류 가공식품, 합성수지, 담배, 슬러지 등으로 적용 대상은 광범위하며, 이외에도 열풍건조 등의 고온 분야에 까지 새로운 분야로의 도입이 가능하다.Combination cold air drying system includes mosquito flavor, powder seasoning, refined medicine, instant food, sugar processed food, confectionery drying, fiber and electronic parts, leather, agricultural products, seeds, seafood, Haitai, fish and shellfish processed food, synthetic resin, tobacco, It is widely applied to sludge, etc., and can be introduced into new fields even in high temperature fields such as hot air drying.
이에 대한 선행 특허로써 국내특허 10-0614280호에 “저노점 냉각제습시스템 및 냉각 제습방법"이 개시되어 있다.As a prior patent, Korean Patent No. 10-0614280 discloses a low dew point cooling dehumidification system and a cooling dehumidification method.
상기 선행 특허의 내용을 살펴보면, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 송풍기를 포함하며 공기가 상기 증발기를 통과하도록 하는 저노점 냉각제습장치에 관한 것으로서, Looking at the contents of the prior patent, relates to a low dew point cooling and dehumidifying apparatus including a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator and a blower to allow air to pass through the evaporator,
상기 냉각사이클 도중에 설치된 액관밸브와; 상기 증발기의 전후에 걸쳐서 설치된 비교센서와; 상기 응축기와 병열로 연결되어 있으며 증발기로부터의 공기가 통과하는 재열 코일과; 상기 재열코일의 입구쪽에 설치된 핫가스밸브와; 상기 응축기 입구 쪽에 설치된 응축기밸브와; 압축기와 증발기 사이에 설치된 저압스위치와; 상기 증발기에 연결 설치된 증발기 온도센서를 포함하고 있어 상기 증발기를 통과한 공기가 상기 재열 코일을 통과하도록 한 것이다.A liquid pipe valve installed during the cooling cycle; A comparison sensor installed before and after the evaporator; A reheat coil connected in parallel with the condenser and through which air from the evaporator passes; A hot gas valve installed at an inlet side of the reheat coil; A condenser valve installed at the condenser inlet side; A low pressure switch installed between the compressor and the evaporator; An evaporator temperature sensor connected to the evaporator is included so that air passing through the evaporator passes through the reheat coil.
그러나 상기 종래 기술은 몇가지 문제점이 있었다.However, the prior art has some problems.
즉, 노점온도 5℃이하에서는 냉풍건조는 적상 때문에 거의 운전이 어려우며, 저온운전에 따른 적상열을 냉각에 이용하여도 근본적으로 냉풍건조에서 낮은 습도를 유지하는 것은 제습부하보다는 현열부하가 커지기 때문에 제습부하 대비 냉동기의 제습효율이 저하되어 운전비용 상승되는 문제점이 있다. In other words, cold dew point drying is hard to operate under dew point temperature below 5 ℃, and even low temperature in cold wind drying maintains low humidity in cold wind drying. The dehumidification efficiency of the refrigerator relative to the load is reduced, there is a problem that the operating cost is increased.
또한 냉풍건조는 건조과정에 있어 항율건조시에는 응축기 배열을 100% 활용하여 유리하지만 감율건조시는 피건조물의 건조의 진행이 더디어 지며, 또한 냉각능력에 비해 실제 제습량은 현저히 떨어지기 때문에 피건조물의 건조시간이 늦어지면서 운전비용이 증가하는 문제점이 있다. In addition, cold air drying is advantageous in the drying process by utilizing the
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 건조실의 습도가 높은 경우 냉풍건조부 및 데시칸트건조부의 단독(분리)운전 또는 동시(병열)운전에 의해 건조효율과 건조시간을 극대화시킬 수 있고, 건조실의 습도가 낮은 경우에는 냉풍(온도조절)건조부는 냉풍운전과 데시칸트건조부는 제습(습도조절)운전을 하여 제습(건조)성능이 우수하게 되어 건조시간의 단축과 에너지를 대폭으로 절감할 수 있으며 점진적으로는 가격이 고가인 동결진공건조 분야에 접목이 가능한 복합식 냉풍건조시스템의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the drying efficiency and drying time by a single (separate) operation or simultaneous (parallel) operation of the cold air drying unit and the desiccant drying unit when the humidity of the drying chamber is high. When the humidity of the drying room is low, the cold air (temperature control) drying unit performs cold wind operation and the desiccant drying unit performs dehumidification (humidity control) operation to improve the dehumidification (drying) performance, thereby reducing drying time and energy. The purpose of the present invention is to provide a control method for a combined cold air drying system that can be drastically reduced and can be applied to the freeze vacuum drying field, which is gradually expensive.
상기한 본 발명의 목적은,The object of the present invention described above,
피건조물이 수납된 건조실;A drying chamber in which dry items are stored;
냉매를 압축하는 압축기, 압축된 냉매를 응축시키고 공냉시키는 실외기, 상기 실외기를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창변, 상기 팽창변을 통과한 냉매와 건조실에서 회수된 습한 환기를 열교환시켜 냉각 제습하는 증발기, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 공급받아 응축시키며 발생된 배열을 이용하여 상기 증발기에서 냉각 제습된 환기를 예열하는 재열응축기로 구성된 냉풍건조부;A compressor for compressing a refrigerant, an outdoor unit for condensing and air-cooling the compressed refrigerant, an expansion valve for expanding the refrigerant having passed through the outdoor unit, an evaporator for cooling and dehumidifying by exchanging the refrigerant passing through the expansion valve with wet ventilation recovered from a drying chamber, and the compressor Cooling air drying unit consisting of a reheat condenser for preheating the ventilation dehumidified in the evaporator using an arrangement generated by receiving the condensed refrigerant compressed in the;
상기 건조실에서 회수된 환기를 가열 및 제습시키는 데시칸트 로터, 상기 데시칸트 로터에 가열 열원을 공급하는 가열기로 구성된 데시칸트 건조부를 포함하며, It includes a desiccant drying unit consisting of a desiccant rotor for heating and dehumidifying the ventilation recovered from the drying chamber, a heater for supplying a heating heat source to the desiccant rotor,
상기 냉풍건조부와 데시칸트 건조부를 특정 조건에 따라 운전하여 상기 건조 실 내의 습한 공기를 제습 및 가열하여 건조실로 순환시켜 건조실 내의 온도와 습도를 목표치로 유지되도록 하는 복합식 냉풍건조시스템을 제어하는 방법에 의해 달성된다.The cold air drying unit and the desiccant drying unit is operated according to a specific condition to dehumidify and heat the humid air in the drying chamber to circulate to the drying chamber to control the combined cold air drying system to maintain the temperature and humidity in the drying chamber at the target value Is achieved by
본 발명에 따르면, 냉풍건조부와 데시칸트건조부의 단독(분리)운전 및 동시(병열)운전을 통해 피건조물의 항율건조에서 효과적인 냉풍건조(제습)기와 감율건조기에서 최대의 효과를 얻는 데시칸트건조(제습)기의 조합에 의해 피건조물의 건조시간을 최대 63% 이상 줄임으로서 사용자에서 운전비 절감과 함께 생산성이 향상되는 효과가 있다. According to the present invention, desiccant drying, which achieves the maximum effect in cold air drying (dehumidification) and desensitization drying, which is effective in the constant drying of a dry matter through separate (separate) operation and simultaneous (parallel) operation of the cold air drying unit and the desiccant drying unit. The combination of the (dehumidifier) reduces the drying time of the dried products by up to 63% or more, which has the effect of reducing operating costs and improving productivity in the user.
예) 피건조물 노가리 100kg(생태 95.2kg+세척물 4.8kg 기준) Example) 100kg dry dried nogari (based on ecological 95.2kg + wash 4.8kg)
중량감소 74% 건조중량 28.6kg 완전건조 Reduced weight 74% Dry weight 28.6kg Fully dry
(생태 함수율 80.3%, 건조품 함수율 11.3% 건조함수율 69%) (80.3% ecological water content, 11.3% dry water content 69%)
냉풍건조기 1HP(소요입력1kw) 풍량 480kg/h, 건조실 내 순환팬 0.75kw Cold Air Dryer 1HP (Required Input 1kw) Air Flow 480kg / h, Circulation Fan 0.75kw in Drying Room
데시칸트건조 재생히터 2.7kw+팬 0.3kw Desiccant dry regeneration heater 2.7kw + fan 0.3kw
또한, 종래 냉풍건조는 피건조물을 건조 후 일정 저온온도로 보관이 용이하나, 본 발명은 온도를 포함하여 습도를 제어 할 수 있으므로 피건조물의 손상 없이 장기간 보관에도 용이한 효과가 있다. In addition, the conventional cold air drying is easy to store at a constant low temperature after drying the dry matter, the present invention can control the humidity, including the temperature, there is an effect that is easy to long-term storage without damage to the dry matter.
또한, 본 발명은 항율건조시에는 냉풍건조의 냉각코일에 응결수가 발생하는 습코일이나 감율건조 구역에서 데시칸트건조에 의해 일정습도가 이하가 되면 냉각코일 노점온도이하가 되기 때문에 응결수가 생기지 않는 건코일화되어 습한 냉각코일에서의 세균번식이나 곰팡이 번식이 예방되어 위생적으로 식품안전에 이상적인 효과를 갖는다. In addition, the present invention does not produce condensation water because the cooling coil dew point temperature is lower than the cooling coil dew point temperature when the constant humidity is lowered by desiccant drying in a wet coil or a desensitization drying zone where condensation water is generated in the cooling coil of cold air drying during constant drying. Coiled and prevents bacterial and mold growth in wet cooling coils, so it has an ideal effect on hygiene and food safety.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 복합식 냉풍건조시스템을 나타낸 도면이다.1 to 3 is a view showing a combined cold air drying system according to the present invention.
첨부된 도면에서 실선은 실제 유체의 이동이 실행됨을 의미하고, 점선은 유체의 이동은 실행되지 않으나 유로만 나타낸 것이다.In the accompanying drawings, the solid line means that the movement of the actual fluid is performed, and the dashed line represents only the flow path, although the movement of the fluid is not performed.
또한, 첨부된 도면에서 R.A는 환기, S.A는 급기를 의미하며, E.A는 배기를 의미한다.In addition, in the accompanying drawings, R.A means ventilation, S.A means air supply, and E.A means exhaust.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 복합식 냉풍건조시스템은, 피건조물을 적재하는 공간을 갖는 건조실(R); 냉풍건조부(C); 데시칸트 건조부(D); 제어부(100)를 포함한다. As shown in Figures 1 to 3, the combined cold air drying system according to the present invention, the drying chamber (R) having a space for loading the object to be dried; Cold air drying unit (C); Desiccant drying unit (D); It includes a
상기 냉풍건조부(C)는 냉매를 압축하는 압축기(101), 압축된 냉매를 응축시키고 공냉시키는 실외기(106), 상기 실외기(106)를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창변(112), 상기 팽창변(112)을 통과한 냉매와 건조실(R)에서 회수된 습한 환기를 열교환시켜 냉각 제습하는 증발기(114), 상기 압축기(101)에서 압축된 냉매를 공급받아 응축시키며 발생된 배열을 이용하여 상기 증발기(114)에서 냉각 제습된 환기를 예열하는 재열응축기(110), 상기 증발기(114)의 냉각 공기를 흡입하는 급기팬(201), 상기 급기팬(201)에 연결되며 건조실(R)에 통하는 급기라인(200), 상기 건조실(R)에 통하며 상기 증발기(114)에 연결된 환기라인(300)을 포함한다.The cold air drying unit (C) is a compressor (101) for compressing the refrigerant, an outdoor unit (106) for condensing and air-cooling the compressed refrigerant, an expansion valve (112) for expanding the refrigerant passing through the outdoor unit (106), and the expansion valve ( The refrigerant passing through 112 and the
상기 데시칸트 건조부(D)는 건조실(R)과 연결된 환기라인(300a), 상기 환기라인(300a)에 연결된 공기필터(301), 상기 공기필터(301)를 통과한 환기라인(300a)에 연결된 데시칸트 로터(304), 상기 데시칸트 로터(304)에 연결되며 가열 공기를 공급하는 가열기(305), 상기 데시칸트 로터(304)를 통과한 제습 및 건조된 공기를 흡입하여 급기라인(200a)으로 공급하는 급기팬(201a), 상기 급기팬(201a)에 연결되며 상기 건조실(R)과 연결된 급기라인(200a)을 포함한다.The desiccant drying unit D may include a
그리고, 상기 데시칸트 로터(304)를 통과하여 열을 잃은 공기를 외부로 배출하는 배기팬(307)이 더 구비된다.In addition, an
상기 제어부(100)는 통상의 마이크로 프로세서와 메모리로 구성되며, 상기 냉풍건조부(C)와 데시칸트 건조부(D)를 특정 조건에 따라 선택 운전하도록 제어한다. 이에 대해서는 후술한다.The
한편, 상기 데시칸트 로터(304)는 흡착(제습)부 영역, 퍼지(예냉,예열)부 영역 및 탈착(재생)부 영역으로 구획된다.On the other hand, the
각 영역의 면적은 변경 가능하며, 그 예는 도 1의 우측 상부에 개략적으로 나타내었다.The area of each region is changeable, an example of which is schematically shown in the upper right of FIG.
도 1의 우측 상부에 도시된 바와 같이, 흡착(제습)부 영역: 퍼지부 영역: 탈착(재생)부 영역의 면적비를 4:1:1 또는 2:1:1로 설정된다.As shown in the upper right side of Fig. 1, the area ratio of the adsorption (dehumidification) area: purge area: desorption (regeneration) area is set to 4: 1: 1 or 2: 1: 1.
흡착(제습)부 영역(하부의 "4" 또는 "2"로 표시된 부분)은 환기 중에 포함된 수분을 흡착하여 제습하는 부분이다.The adsorption (dehumidification) part region (the part indicated by "4" or "2" in the lower part) is a part which adsorbs and dehumidifies the moisture contained in ventilation.
탈착(재생)부 영역(상부 좌측의 "1"로 표시된 부분)은 가열기(305)로부터 가열된 공기를 공급받아 흡착된 수분을 증발시켜 재생시키는 부분이다.The desorption (regeneration) portion region (the portion indicated by "1" on the upper left side) is a portion which receives the heated air from the
퍼지부 영역(상부 우측의 "1"로 표시된 부분)은 상기 탈착(재생)부 영역에서 가장 높은 온도로 가열된 열을 회수하여 가열기(305)로 재공급하여 흡착(제습)부 영역을 통과하여 재생된 공기의 온도를 더욱 낮출 수 있고, 이때 뺏은 열을 가열기(305)의 열원으로 재사용할 수 있다.The purge section (part labeled "1" in the upper right) recovers the heat heated to the highest temperature in the desorption (regeneration) section and supplies it back to the
이하 본 발명에 따른 복합식 냉풍건조시스템을 설정된 모드에 의거하여 작동시키는 제어방법에 대해 살펴본다.Hereinafter, a control method of operating the combined cold air drying system according to the set mode according to the present invention will be described.
본 발명의 복합식 데시칸트 냉풍건조시스템의 제어방법은 제어부(100)의 메모리에 저장된 조건에 따라 마이크로 프로세서가 건조실(R)의 습도 및 온도 부하에 따라 냉풍건조부(C)만 운전하는 방법, 데시칸트 건조부(D)만 운전하는 방법, 냉풍건조부(C)와 데시칸트 건조부(D)를 병행 운전하는 방법으로 제어하는 것이다. The control method of the combined desiccant cold air drying system of the present invention is a method in which the microprocessor operates only the cold air drying unit (C) according to the humidity and temperature load of the drying chamber (R) according to the condition stored in the memory of the control unit (100) It is controlled by the method of operating only the kant drying part D, and the method of operating the cold air drying part C and the desiccant drying part D in parallel.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 복합식 데시칸트 냉풍건조시스템의 제어방법의 제1실시예에 따른 항율건조는, 상기한 피건조물을 적재하는 공간을 갖는 건조실(R); 냉풍건조부(C); 데시칸트 건조부(D); 제어부(100)를 포함하는 복합식 냉풍건조시스템을 제어하는 방법에 있어서, 상기 냉풍건조부(C)를 작동시키고, 상기 데시칸트 건조부(D)의 작동은 정지시킨다. As shown in Figure 1, the constant drying according to the first embodiment of the control method of the combined desiccant cold air drying system according to the present invention, the drying chamber (R) having a space for loading the dried object; Cold air drying unit (C); Desiccant drying unit (D); In the method for controlling a combined cold air drying system including a
보다 구체적으로는, 건조실(R)의 목표습도가 40% 이하로 유지되도록 냉풍건조부(C)를 가동시킨다.More specifically, the cold air drying unit C is operated to maintain the target humidity of the drying chamber R at 40% or less.
즉, 상기 건조실(R) 내에서 회수된 습한 환기를 상기 증발기(114)에서 열교환시켜 냉각 제습시키고, 상기 증발기(114)에서 생성된 응결수를 드레인 배관을 통해 외부로 배출하는 a공정, That is, a process of cooling and dehumidifying the humid ventilation recovered in the drying chamber R by heat exchange in the
상기 a공정에서 제습된 공기를 재열응축기(110)에서 열교환시켜 피건조물을 건조시키는데 필요한 열량을 갖도록 재열하는 b공정, B process of reheating the air dehumidified in the step a to heat exchange in the
상기 b공정에서 재열된 공기를 급기팬(201)을 통해 건조실(R) 내로 공급하는 c공정으로 구성되어 항율건조를 수행한다. It consists of a step c which supplies the air reheated in the step b into the drying chamber (R) through the
한편, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 복합식 데시칸트 냉풍건조시스템의 제어방법의 제2실시예에 따른 항율건조는, 피건조물을 적재하는 공간을 갖는 건조실(R); 냉풍건조부(C); 데시칸트 건조부(D); 제어부(100)를 포함하는 복합식 냉풍건조시스템을 제어하는 방법에 있어서, 상기 냉풍건조부(C)는 정지하고 상기 데시칸트 건조부(D)만 작동시킨다. On the other hand, as shown in Figure 2, the constant drying according to the second embodiment of the control method of the combined desiccant cold air drying system according to the present invention, the drying chamber (R) having a space for loading the dried object; Cold air drying unit (C); Desiccant drying unit (D); In the method for controlling a combined cold air drying system including a
즉, 외기온도가 건조실(R) 보다 낮고, 건조실(R) 내의 습도가 높은 동절기일때 상기 데시칸트 건조부(D)를 작동시켜 건조실(R) 내의 습한 공기를 가열 제습하여 건조실(R)로 공급하는 것이다.That is, when the outside air temperature is lower than the drying chamber (R) and the humidity in the drying chamber (R) is high in winter, the desiccant drying unit (D) is operated to heat and dehumidify the humid air in the drying chamber (R) and supply it to the drying chamber (R). It is.
상기 데시칸트 건조부(D)의 작동은, 건조실(R) 내의 습한 환기를 데시칸트 로터(304)의 흡착(제습)부 영역을 지나면서 흡착 제습되면서 데시칸트 로터(304)의 열교환에 의해 예열되고, 환기 중 일부 공기는 데시칸트 로터(304)의 퍼지부로 통과하여 예열된 재생공기를 가열기(305)에서 고온으로 가열시킨 후 데시칸트 로터(304)의 탈착(재생)부에서 데시칸트 로터(304)의 수분을 탈착(재생)한 고온고습의 재생공기를 재생배기팬을 통해 외부로 배출되는 것이다.The operation of the desiccant drying unit D is preheated by heat exchange of the
이때 재생되는 재생배기량 만큼 냉풍건조부(C)에 부착된 외기도입댐퍼가 연동으로 열려 자동적으로 건조실(R)내의 공기 압력차에 의해 외기공기가 유입되어 건조실내의 건조를 돕는다.At this time, the outside air inlet damper attached to the cold air drying unit (C) is opened in conjunction with the regenerated exhaust amount to be regenerated to automatically open air by the air pressure difference in the drying chamber (R) to help drying in the drying chamber.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 복합식 데시칸트 냉풍건조시스템의 제어방법의 제3실시예에 따른 냉풍건조는, 피건조물을 적재하는 공간을 갖는 건조실(R); 냉풍건조부(C); 데시칸트 건조부(D); 제어부(100)를 포함하는 복합식 냉풍건조시스템을 제어하는 방법에 있어서, 상기 냉풍건조부(C)와 데시칸트 건조 부(D)를 병행 작동시켜 급속히 제습시키는 것이다. 이는 건조시간이 단축되어 운전비절감과 생산량을 증가시키는 효과가 있다.As shown in Figure 3, the cold air drying according to the third embodiment of the control method of the combined desiccant cold air drying system according to the present invention, the drying chamber (R) having a space for loading the dried object; Cold air drying unit (C); Desiccant drying unit (D); In the method for controlling the combined cold air drying system including the
즉, 상기 건조실(R) 내에서 회수된 습한 환기를 상기 증발기(114)에 열교환시켜 냉각 제습시키고, 상기 증발기(114)에서 생성된 응결수를 드레인 배관을 통해 외부로 배출하는 a공정, That is, a process of cooling and dehumidifying the humid ventilation recovered in the drying chamber R by exchanging heat to the
상기 a공정에서 제습된 공기를 재열응축기(110)에서 열교환시켜 피건조물을 건조시키는데 필요한 열량을 갖도록 재열하는 b공정, B process of reheating the air dehumidified in the step a to heat exchange in the
상기 b공정에서 재열된 공기를 급기팬(201)을 통해 건조실(R) 내로 공급하는 c공정을 포함하는 냉풍건조부의 작동이 수행된다.Operation of the cold air drying unit including a step c to supply the air reheated in the step b into the drying chamber (R) through the
이와 동시에 상기 건조실(R) 내의 습한 환기를 데시칸트 로터(304)의 흡착(재습)부 영역에 공급시켜 흡착 제습시키고, 상기 가열기(305)에서 데시칸트 로터(304)의 탈착(재생)부 영역으로 공급된 가열 열원에 의해 상기 습한 환기를 가열시킨 후 예열된 공기를 상기 건조실(R)로 공급하는 데시칸트 건조부(D)의 작동이 병행된다. At the same time, wet ventilation in the drying chamber R is supplied to the adsorption (rehumidification) region of the
여기서, 상기 환기 중 일부는 재생공기로 하여 데시칸트 로터(304)의 퍼지부를 통과하여 열교환에 의해 예열된다.Here, some of the ventilation is preheated by heat exchange passing through the purge portion of the
예열된 재생공기는 가열기(305)에서 140℃ 내외로 고온으로 된 후 데시칸트로터(304)의 탈착(재생)부 영역로 공급되고, 상기 고온의 재생공기에 의해 탈착(재 생)된 고온고습의 재생공기는 배기팬(307)에 의해 외부로 배출된다. The preheated regenerated air is heated to about 140 ° C. in the
또 데시칸트 건조부(D)가 동작하면 냉풍건조부(C)의 외기도입댐퍼(미도시)가 연동하여 항상 열리도록 시스템이 구성된다. In addition, when the desiccant drying unit (D) operates, the system is configured to always open in conjunction with an external air inlet damper (not shown) of the cold air drying unit (C).
한편, 상기 제3실시예에 있어서, 외부 온도가 건조실 보다 낮고, 건조실의 습도가 높은 경우 상기 건조실(R)을 목표습도로 유지하기 위해 상기 데시칸트 건조부만 작동시키게 된다.Meanwhile, in the third embodiment, when the external temperature is lower than the drying chamber and the humidity of the drying chamber is high, only the desiccant drying unit is operated to maintain the drying chamber R at a target humidity.
한편, 상기 제3실시예에 있어서, 외부 온도가 5~10 ℃이고, 습도가 20% 이하일 경우 상기 냉풍 건조부(C)와 데시칸트 건조부(D)를 병행 작동시켜 저온저습상태로 운전하게 된다.On the other hand, in the third embodiment, when the external temperature is 5 ~ 10 ℃, the humidity is 20% or less to operate the cold air drying unit (C) and the desiccant drying unit (D) in parallel to operate in a low temperature and low humidity state do.
이와 같이 구성된 본 발명을 적용한 건조실험에 대해 설명한다.The drying experiment to which the present invention configured as described above is applied will be described.
피건조물의 한 예로 노가리를 냉풍건조시의 실제운전 실태를 살펴보면 생태함수율 80.3% 건조물 함수율 11.3%이며, 이때 4일에 걸쳐 74%의 중량이 감소하였는데 이는 실질중량 감소량이 69%에서 생태 세척시 5%정도 수분이 증가하여 74% 중량이 감소하였다. As an example of the dry matter, the actual operation of Nogari in cold wind drying has an ecological water content of 80.3% and a dry water content of 11.3%, with a 74% weight loss over 4 days. Moisture increased by% and weight loss by 74%.
1일차에는 50%, 2일차에는 14%, 3일차에는 7%, 4일차에는 3%로 실내 건조조건은 25~26℃ DB, 25~30% RH 이다. 50% on
이 자료에 의해 제습상태량을 계산하여 보면 1일차는 항율건조로 운전하며 50/3=16.67kg, 2일차는 14/3=4.67kg, 3일차에는 7/3=2.33kg, 4일차에는 1kg으로 초 기와 말기의 제습량의 차이는 16.67배에 달한다. Based on this data, the dehumidification condition is calculated as 1st day with constant dry and 50/3 = 16.67kg, 2nd day 14/3 = 4.67kg, 3rd day 7/3 = 2.33kg, 4th day and 1kg The difference between dehumidification at the beginning and the end is 16.67 times.
실내조건을 25℃, 30%를 기준으로 하면 절대습도 5.89g/kg' 25℃, 80%, 15.96g/kg' 이므로, 같은 조건으로 운전한다면 △x=15.96-5.89 =10.07g/kg' 이다.If the room conditions are 25 ℃ and 30%, the absolute humidity is 5.89g / kg '25 ℃, 80% and 15.96g / kg'. Therefore, when operating under the same conditions, △ x = 15.96-5.89 = 10.07g / kg ' .
그러므로 4일차 절대습도차는 △x= 10.07/16.67=0.6g/kg', 3일차에는△x= 0.6*2.33=1.4g/kg', 2일차에는 △x=0.6*4.67 =2.8g/kg', 1일차에는 △x=0.6*16.76 =10.06g/kg' 이다. Therefore,
이를 보면 1일차면 항율건조로 운전되며 2일차부터는 감율건조로 운전되었다고 판단된다. On the first day, it is driven by drag dry, and from
이를 본 발명인 복합식 냉풍건조시스템인 냉풍 건조부와 데시칸트 건조부의 병행 방식으로 건조하고, 종래 냉풍건조시스템과 비교하여 그 결과를 다음의 [표 1], [표 2], [표 3]을 통해 알 수 있다.This is dried in a parallel manner of the present invention combined cold air drying system cold wind drying unit and desiccant drying unit, and compared with the conventional cold air drying system through the following [Table 1], [Table 2], [Table 3] Able to know.
[표 1] TABLE 1
종래 냉풍건조시스템Conventional cold air drying system
[표 2]TABLE 2
복합식 냉풍건조시스템Combined cold air drying system
[표 3]TABLE 3
복합식 냉풍건조시스템에서의 분리운전과 동시운전시의 건조시간 검토Examination of drying time in separate operation and simultaneous operation in combined cold air drying system
[표 3]에서 냉풍건조시 건조실내 상대습도에 따라 절대습도량을 정리하여보면 항율건조구역인 80%~50%까지는 4.49~2.39g/kg'이며, 감율건조구역인 43%~30%에서는 1.62~0.15 g/kg' 이고 건조시간으로 보아서도 80%에서 43%로 낮추는데 24hr 소요되었으며 43%에서 30%로 낮추는데 72hr이 소요되었으므로, 상대습도가 낮은 영역에서는 제습량이 투입열량에 비해 현저하게 떨어지는 것을 알 수 있다. [Table 3] summarizes the absolute humidity according to the relative humidity in the drying room during cold air drying. 4.49 ~ 2.39g / kg 'up to 80% ~ 50% of the constant drying zone, and 43% ~ 30% of the reduced drying zone. 1.62 ~ 0.15 g / kg 'and drying time, it took 24hr to reduce from 80% to 43% and 72hr to lower from 43% to 30%, so the dehumidification amount was significantly lower than the input heat in the low relative humidity. It can be seen that.
이를 항율건조구역에서는 냉풍건조를 감율건조 구역에서는 데시칸트퍼지건조 운전을 하여 1일차는 냉풍건조, 2일차는 냉각과 데시칸트퍼지건조를 통해 24hr 이내에 건조를 완료되는 것이 가능하다.It is possible to complete the drying within 24hr through cold wind drying in the constant drying zone, desiccant purge drying in the rate drying zone, cold air drying on the first day, and cooling and desiccant purge drying on the second day.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, all such modifications and modifications being attached It is obvious that the claims belong to the claims.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 복합식 냉풍건조시스템을 나타낸 도면이다.1 to 3 is a view showing a combined cold air drying system according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 냉매라인 101 : 압축기100: refrigerant line 101: compressor
106 : 실외기 112 : 팽창변106: outdoor unit 112: expansion valve
114 : 증발기 200 : 냉동건조공기라인114: evaporator 200: freeze drying air line
201 : 급기팬 300 : 공기라인201: supply fan 300: air line
304 : 데시칸트 로터 305 : 가열기304: desiccant rotor 305: heater
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