KR101083713B1 - Non heating type compressed air drying system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축공기 건조시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 열원에 의한 가열방식을 이용하지 않고 공기를 건조하고 재생하는 비가열식 압축공기 건조시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a compressed air drying system, and more particularly, to a non-heated compressed air drying system for drying and regenerating air without using a heating method by a heat source.
최근 각종 공업 분야에서 초건조공기의 사용이 점차 증가하고 있다. Recently, the use of ultra-dry air is gradually increasing in various industrial fields.
종래 초건조공기의 생산은 건조공기를 건조제를 이용하여 건조시키고, 건조제를 열원에 의해 가열하여 재생시키는 사이클에 의해 진행된다. 그러나, 열원에 의해 건조제를 재생시키는 방식은 전력 및 건조제의 소비, 건조제 재생에 필요한 전열선의 교환을 위한 비용 등에 의해 경제성이 낮은 단점이 있다. The production of conventional ultra-dry air proceeds by a cycle in which dry air is dried using a drying agent, and the drying agent is heated and regenerated by a heat source. However, the method of regenerating the desiccant by the heat source has a disadvantage of low economical efficiency due to the consumption of power and desiccant, the cost for exchanging heating wires required for regenerating the desiccant, and the like.
이에 열원을 이용하지 않고 건조제를 재생시킬 수 있는 새로운 방식의 비가열식 압축공기 건조시스템이 요구된다.
There is a need for a new non-heated compressed air drying system that can regenerate the desiccant without using a heat source.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 건조제 재생에 열원을 이용하지 않고 건조제에 의해 건조된 건조공기를 재생공기로 이용하여 재생과정을 진행하는 비가열식 압축공기 건조시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a non-heated compressed air drying system in which a regeneration process is performed using regenerated air that is dried by a desiccant without using a heat source for regenerating the desiccant. .
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 압축공기를 건조시키는 비가열식 압축공기 건조시스템에 관한 것이다. One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a non-heated compressed air drying system for drying the compressed air.
본 발명의 비가열식 압축공기 건조시스템은, 내부에 건조제를 수용하며 상호 연통가능하게 구비되어 상호 교번적으로 건조과정과 재생과정을 진행하는 한 쌍의 건조탱크를 갖는 건조탱크부와; 압축공기를 상기 한 쌍의 건조탱크로 유입시키는 전처리부와; 상기 한 쌍의 건조탱크에서 건조된 압축공기를 배출시키는 후처리부와; 상기 전처리부를 통해 유입된 압축공기를 상기 한 쌍의 건조탱크 중 제1건조탱크로 유입시켜 건조과정을 진행시키고, 압축공기가 유입되지 않은 나머지 제2건조탱크에는 상기 제1건조탱크에서 건조된 건조공기 중 일부를 유입시켜 상기 건조제를 재생시키는 재생과정이 진행되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The non-heated compressed air drying system of the present invention includes: a drying tank unit having a pair of drying tanks accommodating a desiccant therein and being communicable with each other to alternately perform a drying process and a regenerating process; A pretreatment unit for introducing compressed air into the pair of drying tanks; A post-processing unit for discharging the compressed air dried in the pair of drying tanks; The compressed air introduced through the pre-treatment unit is introduced into the first drying tank of the pair of drying tanks to proceed with the drying process, and the second drying tank which is not compressed air is dried in the first drying tank. It is characterized in that it comprises a control unit for controlling the progress of the regeneration process for regenerating the desiccant by introducing a portion of the air.
일 실시예에 따르면, 상기 건조탱크부는, 건조제가 충진된 제1건조탱크 및 제2건조탱크와; 상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크를 상호 연결하는 건조공기연통관과; 상기 건조공기연통관 상에 구비되어 압력차에 의해 건조공기를 팽창시켜 재생공기를 생성하는 오리피스와; 상기 오리피스를 통해 제1건조탱크와 제2건조탱크 사이를 이동하는 건조공기량을 조절하는 공기량제어밸브와; 상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크의 압력을 동일하게 조절하는 동압밸브 및 동압조절밸브를 포함한다. According to one embodiment, the drying tank unit, the first drying tank and the second drying tank filled with a drying agent; A dry air communication pipe connecting the first drying tank and the second drying tank to each other; An orifice provided on the dry air communication tube to expand dry air by a pressure difference to generate regenerated air; An air amount control valve for controlling an amount of dry air moving between the first drying tank and the second drying tank through the orifice; It includes a dynamic pressure valve and a dynamic pressure control valve for equally adjusting the pressure of the first drying tank and the second drying tank.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 재생과정 완료 후에 상기 재생과정이 진행된 제2건조탱크를 가압하여 제1건조탱크와 동압을 이루도록 한 후, 상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크를 절환시킨다. According to one embodiment, the control unit, after the regeneration process is completed to press the second drying tank in which the regeneration process is performed to achieve the same pressure as the first drying tank, and then switching between the first drying tank and the second drying tank. Let's do it.
일 실시예에 따르면, 상기 전처리부는, 복수개의 압축기에서 생산된 압축공기를 공급받아 상기 건조탱크부를 향해 공급시키는 에어헤더와; 상기 에어헤더로부터 공급받은 압축공기의 온도를 하강시키는 프리쿨러와; 상기 압축공기에 포함된 이물질과 응축수를 제거하는 프리필터를 포함한다. According to one embodiment, the pre-treatment unit, the air header for receiving the compressed air produced by a plurality of compressors to supply toward the drying tank; A precooler for lowering the temperature of the compressed air supplied from the air header; It includes a pre-filter for removing the foreign matter and condensate contained in the compressed air.
일 실시예에 따르면, 상기 후처리부는, 상기 건조탱크부에서 건조되어 배출된 건조공기에 포함된 건조제 이물질을 제거하는 애프터필터와; 건조공기의 온도를 하강시키는 애프터쿨러를 포함한다. According to one embodiment, the after-treatment unit, the after-filter for removing the desiccant foreign matter contained in the dry air discharged from the drying tank unit; And an aftercooler for lowering the temperature of the dry air.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 수동방식 또는 자동방식에 의해 상기 건조탱크부의 건조과정과 재생과정이 교번적으로 진행되도록 제어한다.
According to an embodiment, the control unit controls the drying process and the regeneration process of the drying tank part to be alternately performed by a manual method or an automatic method.
본 발명에 따른 비가열식 압축공기 건조시스템은 건조제의 재생에 열원이 사용되지 않으므로 전력 및 건조제의 소비, 건조제 재생에 필요한 전열선의 교환이 불필요하여 경제성을 높일 수 있다. In the non-heated compressed air drying system according to the present invention, since a heat source is not used for the regeneration of the desiccant, power and desiccant consumption, replacement of the heating wire required for the regeneration of the desiccant may be unnecessary, thereby increasing economic efficiency.
또한, 가열방식의 건조제 교환에 필요한 경상비를 필요로 하지 않아 경제성을 높일 수 있다. In addition, it is possible to increase the economical efficiency because it does not require the ordinary ratio necessary for the exchange of the desiccant of the heating method.
또한, 종래의 다른 건조방식에 비해 전체 크기가 소형이고 구동과정이 간단하므로 고장발생요인을 줄일 수 있다.
In addition, compared with other conventional drying method, the overall size is small and the driving process is simple, so that the occurrence of failure can be reduced.
도 1은 본 발명의 비가열식 압축공기 건조시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram schematically showing the overall configuration of the non-heated compressed air drying system of the present invention.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings and the like may be exaggerated to emphasize a more clear description. It should be noted that the same members in each drawing are sometimes shown with the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.
도 1은 본 발명에 따른 비가열식 압축공기 건조시스템(1)의 전체구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
1 is a schematic diagram schematically showing the overall configuration of a non-heated compressed air drying system 1 according to the present invention.
본 발명에 따른 비가열식 압축공기 건조시스템(1)은 건조제가 충진된 한 쌍의 건조탱크가 상호 교번적으로 건조과정과 재생과정을 진행하여 압축공기를 건조시킨다. 이 때, 재생과정은 건조과정에 의해 건조된 건조공기의 일부를 재생공기로 이용하여 진행된다. 따라서, 별도의 열원없이 건조제를 재생할 수 있다.
In the non-heated compressed air drying system 1 according to the present invention, a pair of drying tanks filled with a desiccant alternately dry and regenerate the compressed air. At this time, the regeneration process is carried out by using the regeneration air as a part of the dry air dried by the drying process. Thus, the desiccant can be regenerated without a separate heat source.
본 발명에 따른 비가열식 압축공기 건조시스템(1)은 건조과정과 재생과정이 교번적으로 진행되는 한 쌍의 건조탱크(210,220)를 갖는 건조탱크부(200)와, 압축기(미도시)에서 압축된 압축공기가 건조탱크부(200)로 유입되기 전에 경유하는 전처리부(300)와, 건조탱크부(200)에서 건조가 완료된 건조공기가 외부로 배출되기 전에 경유하는 후처리부(400)와, 압축공기를 각 구성들로 이동시키는 공기이송관(500)과, 각 구성들의 동작을 제어하는 제어부(600)를 포함한다.
The non-heated compressed air drying system 1 according to the present invention includes a
건조탱크부(200)는 압축공기를 건조시킨다. 건조탱크부(200)는 내부에 건조제가 충진된 제1건조탱크(210) 및 제2건조탱크(220)와, 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)를 상호 연결하여 건조공기가 이동하는 건조공기연통관(230)과, 건조공기연통관(230) 상에 구비되어 건조공기를 팽창시켜 재생공기를 생성하는 오리피스(240)와, 건조공기연통관(230) 상에 구비되며 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)의 동작종류에 따라 선택적으로 개폐되어 건조공기의 유입여부를 조절하는 복수개의 체크밸브(251,252,253,254)와, 오리피스(240)를 통해 이동되는 재생공기의 량을 제어하여 재생압력을 조절하는 공기량제어밸브(261)와, 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)의 압력이 동일해지도록 조절하는 동압밸브(263) 및 동압조절밸브(265)가 구비된다.
The
제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)는 내부에 건조제가 수용될 수 있도록 일정체적을 갖는 탱크형상으로 구비된다. 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)에 수용되는 건조제는 수분의 흡착능력이 높은 압축 공기 건조 전용제품으로 구비된다. 건조제는 완전한 재생과정을 통해 최대의 제습기능이 유지되도록 제어된다. 건조제의 수명은 약 3년 정도이며 샘플을 채취하여 건조제가 갈색 또는 흑색으로 변색되거나 점성이 생긴 경우 교환된다. The
건조제는 Alumina-Gel 또는 Molecular Sives, Silicagel로 구비될 수 있으며, 운전조건에 따라 적합한 것으로 선택될 수 있다.
Desiccant may be provided with Alumina-Gel or Molecular Sives, Silicagel, and may be selected according to the operating conditions.
제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)는 제어부(600)의 제어에 따라 상호 교번적으로 건조과정과 재생과정이 진행된다. 즉, 제1건조탱크(210)가 건조과정일 경우 제2건조탱크(220)는 재생과정이 진행되고, 공정사이클이 완료되면 상호 절환되어 제1건조탱크(210)가 재생과정이 진행되고 제2건조탱크(220)가 건조과정이 진행된다. The
건조과정과 재생과정은 동일한 시간에 이루어진다. 여기서, 건조과정과 재생과정의 진행후에 두 개의 건조탱크의 압력을 동일하게 조절하는 동압과정이 진행된다. 동압을 위해 재생과정이 진행된 건조탱크는 가압과정이 진행된다. The drying process and the regeneration process take place at the same time. Here, after the drying process and the regeneration process, a dynamic pressure process for controlling the pressures of the two drying tanks in the same manner is performed. The drying tank, which has been regenerated for dynamic pressure, is pressurized.
건조과정이 진행되는 건조탱크는 통상 압력이 7kg/㎠ 정도이고, 재생과정이 진행되는 건조탱크는 통상 압력이 0.5kg/㎠ 이하이므로, 서로 다른 압력상태에서 재생과 건조의 절환이 이루어질 경우 압력차에 의해 맥동이 발생된다. 이를 방지하기 위해 재생과정이 진행되는 건조탱크를 가압하여 한 쌍의 건조탱크의 압력이 동일해지도록 한 후 절환시킨다.The drying tank in which the drying process proceeds normally has a pressure of about 7kg / ㎠, and the drying tank in which the regeneration process proceeds usually has a pressure of 0.5kg / ㎠ or less, so that the pressure difference when regeneration and drying are performed under different pressure conditions The pulsation is generated. To prevent this, pressurize the drying tank during the regeneration process so that the pressure of the pair of drying tanks is the same and then switch.
일례로, 건조과정과 재생과정이 5분 동안 진행되는 경우, 건조과정이 진행되는 건조탱크의 건조시간은 4분 36초, 균압시간은 24초이고, 재생과정이 진행되는 건조탱크의 재생시간은 4분 36초, 가압시간은 24초로 진행될 수 있다. For example, when the drying process and the regeneration process are performed for 5 minutes, the drying time of the drying tank during the drying process is 4 minutes and 36 seconds, the equalization time is 24 seconds, and the regeneration time of the drying tank during the regeneration process is 4 minutes 36 seconds, the pressurization time may proceed to 24 seconds.
여기서, 건조탱크(210,220) 내부에 충진된 건조제는 온도와 수분에 민감하므로 건조탱크(210,220) 입구 온도는 40℃ 이상이 되지 않도록 조절하며, 응축수가 내부로 유입되지 않도록 한다. Here, since the drying agent filled in the
Alumina-Gel이 건조제로 사용되는 경우, 입구온도 40℃, 압력 8kg/㎠일 때 노점이 -20℃ 이하가 되도록 설정된다. 건조탱크(210,220) 입구의 노점온도를 측정하기 위해 노점센서(630)가 구비된다. When Alumina-Gel is used as a desiccant, the dew point is set to be -20 ° C or lower at an inlet temperature of 40 ° C and a pressure of 8kg / cm2. A
한편, 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)에는 압력계(267a,267b)가 각각 설치된다. 압력이 높은 쪽 건조탱크에서 건조과정이 진행되고, 압력이 낮은 쪽 건조탱크에서 재생과정이 진행된다. 동압을 위해 재생이 진행되는 건조탱크의 압력이 건조가 진행되는 건조탱크의 압력과 같아지도록 상승하고, 동압과정 시작 후 일정시간 경과후에는 압력계가 처음과 반대 압력을 갖도록 조절된다.
Meanwhile,
건조공기연통관(230)은 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220) 중 건조과정이 진행되는 건조탱크에서 건조된 공기가 재생이 진행되는 건조탱크로 이동되도록 상호 연결한다. 건조과정이 진행되는 건조탱크에서 건조된 건조공기 중 일부가 건조공기연통관(230)을 통해 이동한다. 이동되는 건조공기의 량은 공기량제어밸브(261)에 의해 조절된다.
Dry
오리피스(240)는 건조공기를 팽창시켜 재생공기를 생성한다. 건조공기는 오리피스(240)를 통과하며 통과 전후의 압력차에 의해 팽창하게 된다. 이에 따라 팽창된 재생공기는 오리피스(240) 통과전의 건조공기량에 비해 상대적으로 량이 증가하게 된다. 생성된 재생공기는 재생과정이 진행되는 건조탱크(210,220)의 상부에서 하부로 이동되며 이전 사이클에서 건조과정을 통해 습기를 포함하고 있는 건조제의 수분을 흡수하여 건조제를 재생시킨다. Orifice 240 expands dry air to produce regenerated air. The dry air passes through the
재생공기의 이상적인 량은 오리피스(240)에 의해 고정된 값으로 설정되어 있으나, 공기량제어밸브(261)에 의해 그 양을 조절할 수 있다. 재생공기의 양이 과다하면 불필요한 건조공기의 소모로 건조공기의 생산단가가 높아지고, 반대로 재생공기의 양이 부족하면 건조제 재생이 완전하지 못하게 되므로 노점이 높아지는 결과를 초래한다. 따라서, 재생압력이 1.5kg/㎠가 되도록 공기량조절밸브(261)를 조절한다. The ideal amount of regenerated air is set to a fixed value by the
균압시간 내에 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)의 균압이 이루어지지 않으면 재생 공기가 부족한 것이고, 균압시간 보다 빠르게 두 건조탱크(210,220)의 균압이 이루어지면 재생 공기가 과다한 것이다. 따라서, 공기량조절밸브(261)는 균압시간을 판단하여 적절하게 조절하여 사용된다. If the equalization time of the
동압밸브(263)와 동압조절밸브(265)는 동압밸브(263) 개방시 두 건조탱크(210,220)의 동압이 이루어지도록 조절된다. The
복수개의 체크밸브(251,252,253,254)는 한 쌍의 건조탱크(210,220)의 동작종류에 따라 개폐되어 재생공기가 공급되도록 한다. 제1체크밸브(251)는 제1건조탱크(210)에서 건조된 건조공기가 통과할 때 역류를 방지하고 제2건조탱크(220)로 흘러가도록 한다. 제2체크밸브(252)는 제2건조탱크(220)에서 건조된 건조공기가 통과할 때 역류를 방지하고 제1건조탱크(210)로 흘러가도록 한다. The plurality of
제3체크밸브(253)와 제4체크밸브(254)는 오리피스(240)를 경유하여 생성된 재생공기를 각각 제2건조탱크(220)와 제1건조탱크(210)로 흘러가도록 한다. The
여기서, 건조공기의 유입경로는 제1건조탱크(210)가 건조, 제2건조탱크(220)가 재생일 때, 제1건조탱크(210)에서 배출된 건조공기는 제1체크밸브(251)를 경유하여 오리피스(240)를 통과한 후 재생공기로 변환되고, 재생공기는 제4체크밸브(254)를 경유하여 제2건조탱크(220)로 공급된다. 제2건조탱크(220)의 상부에서 하부로 이동하며 건조제를 재생한 재생공기는 2웨이 온/오프밸브(520b)를 통해 퍼즈 머플러(530)로 배출된다. Here, the inflow path of the dry air when the
제2건조탱크(220)가 건조, 제1건조탱크(210)가 재생일 경우는 제2체크밸브(252)와 제3체크밸브(253)를 통해 제1건조탱크(210)로 재생공기가 유입되고 2웨이 온/오프밸브(520a)를 통해 퍼즈 머플러(530)로 배출된다.When the
복수개의 체크밸브(251,252,253,254)의 개폐는 제어부(600)에 의해 제어된다.
Opening and closing of the plurality of
전처리부(300)는 압축기(미도시)에서 압축된 압축공기가 건조탱크부(200)로 유입되기 전에 이물질을 제거하고 온도를 하강시킨다. 전처리부(300)는 압축공기를 한 곳으로 집중시키는 에어헤더(310)와, 압축공기의 온도를 하강시키는 프리쿨러(320)와, 압축공기에 포함된 이물질을 제거하는 프리필터(330)를 포함한다. The
에어헤더(310)는 여러 곳의 압축기(미도시)에서 생산된 압축 공기를 한 곳으로 모아서 하나의 공급라인으로 공급되도록 한다. 또한, 에어헤더(310)는 압축기(미도시)의 가동, 미가동의 전환시 발생되는 맥동을 최소화할 수 있으며, 소량의 수분을 응축시켜 수분제거의 기능도 한다. The
프리쿨러(320)는 압축기(미도시)에서 압축공기가 생산되면서 발생되는 압축열에 의해 압축공기의 온도가 약 80℃까지 상승하는데 이를 냉수로 열교환하여 압축공기의 온도를 40℃ 정도로 낮춰주며, 열교환으로 인해 생성된 응축수를 제거하여 건조탱크(210,220)의 제습 효율을 높여준다. 또한, 프리쿨러(320)는 열교환으로 인하여 응축된 응축수와 압축기(미도시)에서 토출된 미량의 유분을 제거시켜 주는 기능도 한다. The
프리필터(330)는 이물질과 응축수를 제거할 수 있도록 설치된다. 이는 건조제가 응축수와 직접 접촉되는 것을 방지하기 위함이다. 프리필터(330) 내부에는 1㎛ 이상의 이물질을 원심력, 충돌, 여과의 분리방식을 이용하여 효과적으로 제거하며, 이때 발생한 응축수는 오토트랩(미도시)으로 배출된다. The
후처리부(400)는 건조탱크(210,220)에서 건조된 건조공기가 외부로 배출되기 전에 이물질을 제거하고 온도를 하강시킨다. 후처리부(400)는 애프터필터(410)와 애프터쿨러(420)를 포함한다. The
애프터필터(410)는 건조탱크(210,220)를 경유한 건조공기에 함유될 수 있는 1㎛ 이상의 건조제 부스러기를 제거하여 공정용 계장용 기기의 고장을 방지한다.The after
애프터쿨러(420)는 습한 압축공기가 건조탱크(210,220)를 통과함에 따라 건조제가 수분을 급속히 흡착하면서 발열 반응이 일어나게 되어 건조공기의 온도상승을 유발하는데, 해당 건조공기의 온도를 낮추어 주는 역할을 한다.
The
공기이송관(500)은 압축기(미도시)로부터 배출되어 에어헤더(310)로 유입된 압축공기가 외부로 배출되기까지 압축공기의 이송경로를 제공한다. 공기이송관(500)은 일방향으로 형성되며 각 분기점에 압축공기의 이송방향을 제어하는 복수개의 밸브들이 구비된다. The
3웨이 셔틀밸브(510)는 무동력, 무급유식 밸브로 구비되어 건조탱크(210,220) 입구측의 습한 압축공기의 이송경로를 제어한다. 3웨이 셔틀밸브(510)는 제어부(600)의 제어에 따라 선택적으로 개폐되어 압축공기가 제1건조탱크(210) 또는 제2건조탱크(220)로 교번적으로 유입되도록 한다. 3웨이 셔틀밸브(510)는 제1솔레노이드밸브(621)의 제어에 따라 절환되어 압축공기의 이송방향을 변경한다. The three-
2웨이 온/오프 밸브(520a,520b)는 한 쌍의 건조탱크(210,220)의 가압과정과 재생과정 시에 동작하며 동압밸브(263) 및 동압조절밸브(265)의 절환이 이루어지도록 한다. 또한, 재생과정을 완료한 후 건조탱크(210,220) 밖으로 배출된 재생공기가 퍼즈 머플러(530)를 통해 외부로 배출되도록 한다. The two-way on / off
퍼즈 머플러(530)는 동압을 이루기 위해 한 쌍의 건조탱크(210,220)가 압축공기를 배기할 때 발생되는 소음을 최소화하도록 설치된 소음기이다. 또한, 퍼즈 머플러(530)는 건조탱크(210,220)를 이동하며 건조제를 재생시킨 재생공기를 외부로 배출시킨다.
The
제어부(600)는 사이클에 따라 한 쌍의 건조탱크(210,220)가 교번적으로 건조과정과 재생과정을 진행하도록 각 구성들을 제어한다. 제어부(600)는 제어회로가 수용된 제어패널의 형태로 구비된다. The
제어부(600)의 내부에는 노점미터(600a)와 압력스위치(600b)가 구비되다. 제어부(600)는 복수개의 제어밸브(620)를 제어하여 압력공기의 이동방향 및 한 쌍의 건조탱크(210,220)의 작동을 제어한다. The
제어밸브(620)는 제1솔레노이드밸브(621), 제2솔레노이드밸브(623), 제3솔레노이드밸브(625) 및 제4솔레노이드밸브(626)를 구비한다. The
제1솔레노이드밸브(621)는 압축공기의 이송방향을 제어하는 3웨이 셔틀밸브(510)를 조절하는 역할을 한다. 제어부(600)의 제어에 따라 제1솔레노이드밸브(621)는 온/오프 작동되어 3웨이 셔틀밸브(510)가 연동되어 작동되도록 한다. 이에 따라 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)로 교번적으로 압축공기가 이송되도록 한다. The
제2솔레노이드밸브(623)는 제1건조탱크(210) 측의 2웨이 온/오프 밸브(520a)가 구동되도록 한다. 제어부(600)의 제어에 따라 제2솔레노이드밸브(623)는 온/오프 작동되어 제1건조탱크(210) 측의 2웨이 온/오프 밸브(520a)가 연동되어 작동되도록 한다. 이에 따라 동압시에는 2웨이 온/오프 밸브(520a)가 폐쇄되고, 제2건조탱크(220)가 건조과정일 때는 2웨이 온/오프 밸브(520a)가 개방되어 재생공기가 퍼즈 머플러(530)로 배출되도록 한다. The
제3솔레노이드밸브(625)는 제2건조탱크(220) 측의 2웨이 온/오프 밸브(520b)를 구동한다. 즉 동압시에는 2웨이 온/오프 밸브(520b)가 폐쇄되도록 하고, 제1건조탱크(210)가 건조과정일 때는 개방되어 재생공기가 퍼즈 머플러(530)를 통해 배출되도록 한다. The
제4솔레노이드밸브(626)는 동압밸브(263) 구동용으로, 동압시에는 동압밸브(263)가 개방되도록 하여 주어진 시간에 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)가 동압이 이루어지도록 하고, 압축공기의 배출이 이루어지기 직전에 동압밸브(263)를 폐쇄시킨다.
The
노점센서(630)는 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)의 입구영역의 노점온도를 측정하여 제어부(600)로 전송한다. 이에 따라 제어부(600)는 건조제의 종류에 따라 설정된 노점온도보다 낮아질 경우 재생공기의 양을 조절하여 설정된 노점온도 이상이 되도록 제어한다. The
에어필터(640)는 제1건조탱크(210)와 제2건조탱크(220)를 통해 건조된 공기에 포함된 이물질을 미리 제거한 후, 후처리부(500)로 공급되도록 한다.
The
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 비가열식 압축공기 건조시스템(1)의 동작과정을 도 1을 참조로 설명한다. The operation of the non-heated compressed air drying system 1 according to the present invention having such a configuration will be described with reference to FIG. 1.
먼저, 압축기(미도시)로부터 압축공기가 유입되면, 압축공기는 전처리부(300)의 에어헤드(310), 프리쿨러(320), 프리필터(330)를 거쳐 공기이송관(500)을 따라 이동된다. First, when compressed air is introduced from a compressor (not shown), the compressed air moves along the
여기서, 제1건조탱크(210)가 건조과정, 제2건조탱크(220)가 재생과정을 처리할 경우, 제어부(600)는 제1솔레노이드밸브(621)를 통해 3웨이 셔틀밸브(510)가 압축공기를 제1건조탱크(210)로 유입하도록 제어한다. 습한 상태의 압축공기는 제1건조탱크(210)의 하부에서 상부로 이동하면서 건조제와 접촉되고 건조제는 압축공기에 포함된 수분을 흡착하여 압축공기를 빠르게 건조시킨다. Here, when the
이 때, 제1건조탱크(210)에서 건조된 건조공기의 일부는 건조공기연통관(230)을 통해 이동하고, 제1체크밸브(251)의 개방에 따라 오리피스(240)를 경유하며 재생공기로 변환된다. 재생공기는 제4체크밸브(254)의 개방에 따라 제2건조탱크(220)로 유입되고, 제2건조탱크(220)의 상부에서 하부로 이동하며 수분을 함유하고 있는 건조제와 접촉하고, 수분을 흡수하여 건조제를 재생시킨다. At this time, a part of the dry air dried in the
건조제를 재생시킨 재생공기는 2웨이 온/오프 밸브(520b)의 개방에 따라 퍼즈 머플러(530)를 통해 배출된다. The regenerated air that has regenerated the desiccant is discharged through the
한편, 제1건조탱크(210)에서 건조가 완료된 건조공기는 후처리부(400)의 애프터필터(410)와 애프터쿨러(420)를 경유하여 외부로 이송된다. On the other hand, the drying air is dried in the
여기서, 건조과정과 재생과정은 동일한 시간으로 이루어지며, 균압시간 및 가압시간이 포함된다. Here, the drying process and the regeneration process are made in the same time, and include a pressure equalization time and a pressurization time.
제1건조탱크(210)에서 압축공기의 건조가 완료되고, 제2건조탱크(220)의 재생이 완료되면 3웨이 셔틀밸브(510)가 절환되어 압축공기는 제2건조탱크(220)로 유입된다. 즉, 제2건조탱크(220)가 건조과정, 제1건조탱크(210)가 재생과정을 처리하게 된다.
When the drying of the compressed air is completed in the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 비가열식 압축공기 건조시스템은 건조제의 재생에 열원이 사용되지 않으므로 전력 및 건조제의 소비, 건조제 재생에 필요한 전열선의 교환이 불필요하여 경제성을 높일 수 있다. As described above, since the heat source is not used for the regeneration of the desiccant, the non-heated compressed air drying system according to the present invention can increase the economical efficiency by eliminating the power and the consumption of the desiccant and the exchange of the heating wire required for the regeneration of the desiccant.
또한, 비가열식 건조방식은 가열방식의 건조제 교환에 필요한 경상비를 필요로 하지 않아 경제성을 높일 수 있다. In addition, the non-heating drying method does not require the ordinary ratio required for the drying of the heating method, it is possible to increase the economic efficiency.
또한, 종래의 다른 건조방식에 비해 전체 크기가 소형이고 구동과정이 간단하므로 고장발생요인을 줄일 수 있다.
In addition, compared with other conventional drying method, the overall size is small and the driving process is simple, so that the occurrence of failure can be reduced.
한편, 본 발명에 따른 비가열식 압축공기 건조시스템은 제어부가 설정조건에 따라 자동으로 운전되거나, 수동방식에 의해 운전될 수도 있다. 수동방식일 경우 제1건조탱크측과 제2건조탱크측을 각각 수동방식으로 구동시킬 수 있다.
On the other hand, in the non-heating compressed air drying system according to the present invention, the control unit may be automatically operated according to the set conditions, or may be operated by a manual method. In the case of the manual method, the first drying tank side and the second drying tank side may be driven manually.
이상에서 설명된 본 발명의 비가열식 압축공기 건조시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
The embodiment of the non-heated compressed air drying system of the present invention described above is merely exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. You will know well. Therefore, it will be understood that the present invention is not limited to the forms mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1 : 비가열식 압축공기 건조시스템
200 : 건조탱크부 210 : 제1건조탱크
220 : 제2건조탱크 230 : 건조공기연통관
240 : 오리피스 251 : 제1체크밸브
252 : 제2체크밸브 253 : 제3체크밸브
254 : 제4체크밸브 261 : 공기량제어밸브
263 : 동압밸브 265 : 동압조절밸브
267a,b,c : 압력게이지 300 : 전처리부
310 : 에어헤더 320 : 프리쿨러
330 : 프리필터 400 : 후처리부
410 : 애프터필터 420 : 애프터쿨러
500 : 공기이송관 510 : 3웨이 셔틀밸브
520a,b : 2웨이 온/오프 밸브 530 : 퍼즈 머플러
600 : 제어부 610 : 제어패널
620 : 제어밸브 621 : 제1솔레노이드밸브
623 : 제2솔레노이드밸브 625 : 제3솔레노이드밸브
627 : 제4솔레노이드밸브 630 : 노점센서
640 : 에어필터1: Non-heated compressed air drying system
200: drying tank section 210: first drying tank
220: second drying tank 230: dry air communication pipe
240: orifice 251: first check valve
252: second check valve 253: third check valve
254: fourth check valve 261: air flow control valve
263: dynamic pressure valve 265: dynamic pressure control valve
267a, b, c: Pressure gauge 300: Pretreatment
310: air header 320: precooler
330: pre-filter 400: post-processing unit
410: after filter 420: after cooler
500: air transfer pipe 510: 3-way shuttle valve
520a, b: 2-way on / off valve 530: fuzz muffler
600: control unit 610: control panel
620: control valve 621: first solenoid valve
623: second solenoid valve 625: third solenoid valve
627: fourth solenoid valve 630: dew point sensor
640: Air Filter
Claims (6)
내부에 건조제를 수용하며 상호 연통가능하게 구비되어 상호 교번적으로 건조과정과 재생과정을 진행하는 한 쌍의 건조탱크를 갖는 건조탱크부와;
압축공기를 상기 한 쌍의 건조탱크로 유입시키는 전처리부와;
상기 한 쌍의 건조탱크에서 건조된 압축공기를 배출시키는 후처리부와;
상기 전처리부를 통해 유입된 압축공기를 상기 한 쌍의 건조탱크 중 제1건조탱크로 유입시켜 건조과정을 진행시키고, 압축공기가 유입되지 않은 나머지 제2건조탱크에는 상기 제1건조탱크에서 건조된 건조공기 중 일부를 유입시켜 상기 건조제를 재생시키는 재생과정이 진행되도록 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 건조탱크부는,
건조제가 충진된 제1건조탱크 및 제2건조탱크와;
상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크를 상호 연결하는 건조공기연통관과;
상기 건조공기연통관 상에 구비되어 압력차에 의해 건조공기를 팽창시켜 재생공기를 생성하는 오리피스와;
상기 건조공기연통관 상에 구비되며 상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크의 동작종류에 따라 선택적으로 개폐되어 건조공기의 유입여부를 조절하는 복수개의 체크밸브와;
상기 오리피스를 통해 제1건조탱크와 제2건조탱크 사이를 이동하는 건조공기량을 조절하는 공기량제어밸브와;
상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크의 압력을 동일하게 조절하는 동압밸브 및 동압조절밸브를 포함하고,
상기 제어부는,
재생과정 완료 후에 상기 재생과정이 진행된 제2건조탱크를 가압하여 제1건조탱크와 동압을 이루도록 한 후, 상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크를 절환시키며,
상기 전처리부는,
복수개의 압축기에서 생산된 압축공기를 공급받아 상기 건조탱크부를 향해 공급시키는 에어헤더와;
상기 에어헤더로부터 공급받은 압축공기의 온도를 하강시키는 프리쿨러와;
상기 압축공기에 포함된 이물질과 응축수를 제거하는 프리필터를 포함하고,
상기 후처리부는,
상기 건조탱크부에서 건조되어 배출된 건조공기에 포함된 건조제 이물질을 제거하는 애프터필터와;
건조공기의 온도를 하강시키는 애프터쿨러를 포함하며,
상기 제어부는,
수동방식 또는 자동방식에 의해 상기 건조탱크부의 건조과정과 재생과정이 교번적으로 진행되도록 제어하며,
상기 에어헤더로 유입된 압축공기가 외부로 배출되기까지 압축공기의 이송경로를 제공하는 공기이송관과;
상기 한 쌍의 건조탱크 입구측에 구비되며 상기 제어부의 제어에 따라 선택적으로 개폐되어 압축공기가 상기 제1건조탱크 또는 상기 제2건조탱크로 교번적으로 유입되도록 하는 3웨이 셔틀밸브와;
상기 한 쌍의 건조탱크의 가압과정과 재생과정 시에 동작하며 상기 동압밸브 및 상기 동압조절밸브의 절환이 이루어지도록 하며 또한 재생과정을 완료한 후 상기 건조탱크 밖으로 배출된 재생공기가 후술하는 퍼즈 머플러를 통해 외부로 배출되도록 하는 2웨이 온/오프 밸브와;
동압을 이루기 위해 상기 한 쌍의 건조탱크가 압축공기를 배기할 때 발생되는 소음을 최소화하며 건조제를 재생시킨 재생공기를 외부로 배출시키는 퍼즈 머플러와;
상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크의 입구영역의 노점온도를 측정하여 상기 제어부로 전송함으로써 상기 제어부가 건조제의 종류에 따라 설정된 노점온도보다 낮아질 경우 재생공기의 양을 조절하여 설정된 노점온도 이상이 되도록 제어하도록 하는 노점센서와;
상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크를 통해 건조된 공기에 포함된 이물질을 미리 제거한 후 상기 후처리부로 공급되도록 하는 에어필터를 더 포함하고,
상기 제어부는,
복수개의 제어밸브를 제어하여 압력공기의 이동방향 및 상기 한 쌍의 건조탱크의 작동을 제어하며,
상기 복수개의 제어밸브는 제1솔레노이드밸브, 제2솔레노이드밸브, 제3솔레노이드밸브 및 제4솔레노이드밸브를 구비하고,
상기 제1솔레노이드밸브는 온/오프 작동되어 압축공기의 이송방향을 제어하는 상기 3웨이 셔틀밸브를 조절하여 상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크로 교번적으로 압축공기가 이송되도록 하며,
상기 제2솔레노이드밸브는 온/오프 작동되어 상기 제1건조탱크 측의 상기 2웨이 온/오프 밸브가 구동되도록 하여 동압시에는 상기 2웨이 온/오프 밸브가 폐쇄되고 상기 제2건조탱크가 건조과정일 때는 상기 2웨이 온/오프 밸브가 개방되어 재생공기가 상기 퍼즈 머플러로 배출되도록 하고,
상기 제3솔레노이드밸브는 온/오프 작동되어 상기 제2건조탱크 측의 상기 2웨이 온/오프 밸브가 구동되도록 하여 동압시에는 상기 2웨이 온/오프 밸브가 폐쇄되도록 하고 상기 제1건조탱크가 건조과정일 때는 개방되어 재생공기가 상기 퍼즈 머플러를 통해 배출되도록 하며,
상기 제4솔레노이드밸브는 상기 동압밸브 구동용으로, 동압시에는 상기 동압밸브가 개방되도록 하여 주어진 시간에 상기 제1건조탱크와 상기 제2건조탱크가 동압이 이루어지도록 하고 압축공기의 배출이 이루어지기 직전에 상기 동압밸브를 폐쇄시키며,
또한, 상기 건조탱크부에 구비되는 상기 복수개의 체크밸브는,
상기 제1건조탱크에서 건조된 건조공기가 통과할 때 역류를 방지하고 상기 제2건조탱크로 흘러가도록 하는 제1체크밸브와;
상기 제2건조탱크에서 건조된 건조공기가 통과할 때 역류를 방지하고 상기 제1건조탱크로 흘러가도록 하는 제2체크밸브와;
상기 오리피스를 경유하여 생성된 재생공기를 각각 상기 제2건조탱크와 상기 제1건조탱크로 흘러가도록 하는 제3체크밸브와 제4체크밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비가열식 압축공기 건조시스템.
In a non-heated compressed air drying system for drying compressed air,
A drying tank unit accommodating a drying agent therein and having a pair of drying tanks which alternately communicate with each other to perform a drying process and a regenerating process;
A pretreatment unit for introducing compressed air into the pair of drying tanks;
A post-processing unit for discharging the compressed air dried in the pair of drying tanks;
The compressed air introduced through the pre-treatment unit is introduced into the first drying tank of the pair of drying tanks to proceed with the drying process, and the second drying tank which is not compressed air is dried in the first drying tank. It includes a control unit for controlling the progress of the regeneration process for regenerating the desiccant by introducing a portion of air,
The drying tank unit,
A first drying tank and a second drying tank filled with a desiccant;
A dry air communication pipe connecting the first drying tank and the second drying tank to each other;
An orifice provided on the dry air communication tube to expand dry air by a pressure difference to generate regenerated air;
A plurality of check valves provided on the dry air communication pipe and selectively opened and closed according to the operation types of the first drying tank and the second drying tank to control the inflow of dry air;
An air amount control valve for controlling an amount of dry air moving between the first drying tank and the second drying tank through the orifice;
It includes a dynamic pressure valve and a dynamic pressure control valve for equally adjusting the pressure of the first drying tank and the second drying tank,
The control unit,
After the regeneration process is completed, the second drying tank subjected to the regeneration process is pressurized to achieve the same pressure as the first drying tank, and then the first drying tank and the second drying tank are switched.
The preprocessing unit,
An air header receiving compressed air produced by a plurality of compressors and supplying the compressed air toward the drying tank part;
A precooler for lowering the temperature of the compressed air supplied from the air header;
It includes a pre-filter for removing the foreign matter and condensate contained in the compressed air,
The post-processing unit,
An after-filter for removing foreign matters contained in the drying air dried and discharged in the drying tank part;
An aftercooler for lowering the temperature of the dry air,
The control unit,
By the manual method or the automatic method, the drying process and the regeneration process of the drying tank part are controlled to alternately proceed,
An air transfer pipe providing a transfer path of the compressed air until the compressed air introduced into the air header is discharged to the outside;
A three-way shuttle valve provided at the inlet side of the pair of drying tanks to selectively open and close under the control of the controller so that compressed air alternately flows into the first drying tank or the second drying tank;
A fuzz muffler which is operated during the pressurizing and regenerating process of the pair of drying tanks to switch between the dynamic pressure valve and the dynamic pressure control valve, and after the regeneration process is completed, the regenerated air discharged out of the drying tank is described later. A 2-way on / off valve configured to be discharged to the outside through the air;
A fuzz muffler which minimizes noise generated when the pair of drying tanks exhausts compressed air to achieve dynamic pressure and discharges regenerated air regenerated by a drying agent;
The dew point temperature of the inlet area of the first drying tank and the second drying tank is measured and transmitted to the control unit, so that when the control unit is lower than the dew point temperature set according to the type of desiccant, the amount of regenerated air is adjusted to be higher than the set dew point temperature. And dew point sensor to be controlled to be;
It further comprises an air filter for removing the foreign matter contained in the air dried through the first drying tank and the second drying tank in advance and then supplied to the after-treatment unit,
The control unit,
By controlling a plurality of control valves to control the movement direction of the pressure air and the operation of the pair of drying tanks,
The plurality of control valves include a first solenoid valve, a second solenoid valve, a third solenoid valve and a fourth solenoid valve,
The first solenoid valve is operated on / off to adjust the three-way shuttle valve for controlling the conveying direction of the compressed air to alternately transfer the compressed air to the first drying tank and the second drying tank,
The second solenoid valve is operated on / off so that the two-way on / off valve of the first drying tank is driven so that the two-way on / off valve is closed and the second drying tank is dried during the dynamic pressure. When the 2-way on / off valve is opened to allow regeneration air to be discharged to the fuzz muffler,
The third solenoid valve is operated on / off so that the two-way on / off valve on the side of the second drying tank is driven so that the two-way on / off valve is closed during dynamic pressure and the first drying tank is dried. During the process, it is opened so that regenerated air is discharged through the fuzz muffler,
The fourth solenoid valve is for driving the dynamic pressure valve, and the dynamic pressure valve is opened at the time of the dynamic pressure so that the first drying tank and the second drying tank have the same pressure at a given time, and the compressed air is discharged. Immediately closing the dynamic pressure valve,
In addition, the plurality of check valves provided in the drying tank unit,
A first check valve which prevents backflow and flows to the second drying tank when the dry air dried in the first drying tank passes;
A second check valve which prevents backflow and flows to the first drying tank when the dry air dried in the second drying tank passes;
And a third check valve and a fourth check valve for allowing regeneration air generated through the orifice to flow into the second drying tank and the first drying tank, respectively.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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