KR101766481B1 - 입자 형태의 재료들의 습기제거 방법 및 이를 위한 플랜트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입자 형태의 재료들의, 특히 플라스틱 재료들의 습기제거를 위한 방법 및 플랜트에 대한 것이다. 이 방법은 하기의 작업 단계들을 포함한다: a) 입자 재료를 담는 호퍼(hopper)들 내측에 다수의 건조 공기 생성기를 제공하고; b) 각각의 건조 공기 생성기에 대해 생성가능한 건조 공기 유동 및/또는 더 높은 에너지 효율 기능 시간을 평가하고; c) 입자 재료의 특징들에 따른 각각의 단일 호퍼에 대한 건조 공기 유량의 계산; d) 호퍼들에 의해 필요한 유량들의 합과 같은 총 건조 공기 유량을 전달하는데 충분한 개수의 생성기들을 작동시키고, 상기 생성기들의 개수와 작동될 생성기들은 에너지 절약 논리에 따라 더 높은 에너지 효율에서 기능하는 각각의 범위들에 의해 및/또는 각각에 의해 전달할 수 있는 유량에 따라 선택되고; e) 나머지 생성기들의 작동 중지.

Description

입자 형태의 재료들의 습기제거 방법 및 이를 위한 플랜트{Dehumidification method of materials in granular form and plant thereof}

본 발명은 입자(granular) 형태의 재료들의, 특히 하나 이상의 플라스틱 재료들로 구성된 입자 재료들에 대한 습기제거 방법 및 그 플랜트에 대한 것이다.

플라스틱 재료들의 처리시, 용융 전에 수행되는 플라스틱 재료 입자들의 습기제거 처리는 특히 중요하다.

알려진 바와 같이, 이들의 흡습성 때문에, 입자 형태의 플라스틱 재료들은 물 분자들을 포함한다. 용융 단계 중에 물 분자들은 중합체들의 분자 체인들에서 그 자신을 침투시킬 수 있다. 이는 표면 결함들의 존재시, 최종 제품들의 구조 및 색균질성의 결핍과 기포들이 생기게 하여, 최종 제품의 품질이 손상되게 한다.

많은 입자형 플라스틱 재료의 습기제거 플랜트들이 시장에 존재한다. 대다수의 일반적인 것은 분자 체들(molecular sieves)과 같은, 흡착제 수단을 사용하는 것을 포함한다.

알려진 바와 같이, 실온에서 분자 체들은 그 주위의 또는 이들과 부딪치는 공기로부터 거의 모든 습기를 흡착하는 특성을 갖는다. 그러나 훨씬 더 높은 온도에서 이들은 완전히 반대 방식으로 거동하여 이들과 부딪치는 (고온의) 공기에 그 안에 포집된 물 분자들을 방출한다.

이러한 특성들은 습기제거 플랜트들에서 건조 공기를 생성하는데 활용된다. 실내 공기는 이 목적을 위해 특수용어로 "타워"로 불리는 용기(vessel)에 포함된 흡착제 수단을 통과하게 된다. 그러므로, 습기제거된 공기가 가열된 다음에 처리 장치들(예를 들어, 프레스들)의 일반적으로 공급 호퍼들에 포함된 습기제거될 입자재료를 통과하게 된다. 고온의 건조 공기의 유동과 부딪치는 입자 재료는 점진적으로 그 수분 함량을 방출한다. 건조 공기 유동은 통상적으로 호포로부터 장치에 공급되는 입자 재료의 유동의 반대 방향이다.

입자 재료의 습기제거 과정의 지속시간은 많은 요인들에 의존하며, 이들 중 일부는 중합체 조성, 입도분포(granulometry), 밀도와 같은 입자 재료의 특성, 및 습기제거 플랜트들의 다른 특성들과 처리 장치들의 작동 요구조건들에 대한 것이다.

오늘날까지 사용되는 흡착제 수단은 제한된 흡착 용량을 갖는다. 이는 플랜트의 작동 자율성에 영향을 미친다. 흡착제 수단을 갖는 단일 타워를 사용하는 것은 불연속적인 기능을 강요한다. 실제로 공정은 (수분의 탈착에 의한) 흡착제 수단의 재생을 위해 주기적인 간격으로 중단되어야 한다. 이러한 중단의 빈도와 길이는 처리되는 공기의 유량과 각각의 사이클에 대해 의도한 흡착제 수단의 사용 정도에 의존한다.

이어한 제약을 극복하기 위해 보다 최근의 습기제거 플랜트들은 통상적으로 재생 및 작동 단계들에서 서로 교번하도록 설정되고 공기 분배 회로에 서로 병렬로 연결된, 2개의 흡착제 수단 타워들을 고려한다.

알려진 바와 같이, 입자 재료들의 습기제거 플랜트들은 단일 호퍼 또는 "다중-호퍼"일 수 있다.

"다중-호퍼"로 알려진 습기제거 플랜트들에서, 흡습성 입자 재료가 몇개의 호퍼들 내에 담겨 있고, 이들은 특정 처리 요구조건들에 따라 보다 쉽고 빠르게 공급되도록, 이동 트롤리(trolley)들 상에 장착되거나 또는 고정된 위치(일반적으로 처리 장치들 근처)에 설치될 수 있다.

본원에 첨부된 도 1에, 전통적 타입의 다중-호퍼 습기제거 플랜트가 도시되어 있고, 독립적인 공기 처리 시스템에 의해 각각 작동되는 다수의 호퍼(T1, T2, T3, ..., Tn)를 포함한다.

호퍼들은 지지용 구조물(F) 상에 배치된다. 각각의 호퍼는 제조될 물품의 성형을 위해 각각의 처리 장치(프레스)(M1, M2, M3, ..., Mn) 상에 배치된다. 각각의 단일 호퍼는 흡착제 수단(도면에 도시않음)으로 채워진 두 개의 타워들로 구성되고 하나 이상의 송풍기(도면에 도시않음)를 구비한 고온의, 건조 공기 생성 장치(특수 용어로 "건조기")(D1, D2, D3, ..., Dn)를 자체로 갖는다.

각각의 호퍼는 일단부가 각각의 건조기에 유체가 통하게 연결되고 반대쪽 단부에서 호퍼 자체의 하부 부분에 위치한 디퓨저 원추부(diffuser cone)(Q1, Q2, Q3, ..., Qn)에 연결된 공기 흡입 덕트(C1, C2, C3, ..., Cn)를 내부에 구비한다. 디퓨저는 다수의 구멍들을 갖고, 이들을 통해 고온의 건조 공기가 호퍼로 공급되고 호퍼 내에 담긴 모든 입자 재료에 부딪쳐 습기를 제거하도록 여러 방향으로 확산된다. 공기의 유동은 막 처리될 재료에 대해 가능한 가장 높은 정도의 습기제거를 보장하기 위해, 호퍼로부터 나오는 입자 재료의 유동에 관해 역류이다.

입자 재료는 재료의 다양한 저장 사일로(silo)에 대해 진공 라인(L1, L2, L3, ..., Ln)에 의해 연결된, 채집기(V1, V2, V3, ..., Vn)를 통해 각각의 호퍼의 상부로 적재된다.

건조기로부터 방출된 습기제거된 공기는 각각의 호퍼의 흡입 덕트(C1, C2, C3, ..., Cn)에 들어가 전달 덕트(LM1, LM2, LM3, ..., LMn)를 통해 원하는 온도로 건조 공기를 가열하기에 적합한 가열 장치(R1, R2, R3, ..., Rn)를 지나간다.

이렇게 고온 및 건조하게 만들어진 공기는 처리될 입자 재료를 통해 확산되고, 입자 재료는 처리 공기에 그 대부분의 수분 함량을 방출한다. (습기 찬) 공기는 호퍼로부터 나와 복귀 덕트(LR1, LR2, LR3, ..., LRn)로 유동하여 다시 한번 건조기로 운반된다.

상술한 타입의 습기제거 플랜트들은 최종 제품의 품질에 관해 우수한 결과를 보장하는 연속적인 습기제거 공정을 허용한다.

이러한 플랜트들의 주요 제약은 처리되는 플라스틱 재료의 타입에서, 그리고 시간당 생산율에서 모두의 편차에 관해 처리 장치들의 작동 요구조건에 그 제한된 성능을 적용시키는 것이다. 이는 시스템의 에너지 효율, 특히 장치들의 적게 활용하는(under-utilisation) 작동 조건에서 부정적 영향을 미친다.

전체 공기 분배 시스템, 특히 개개의 건조 공기 생성기는 통상적으로 이러한 장치들에 의해 주로 처리되는 타입의 플라스틱 재료에 대해 그리고 사용되는 장치의 최대 시간당 생산에 대해 (파이프들의 및 타워들의 사이즈, 송풍기들의 사이즈 및 개수에 관해) 설계된다.

장치들이 적게 활용되는 작동 조건에서, 호퍼로의 건조 공기의 유동율은 더 오랫동안 호퍼에 잔류하는 입자 재료의 치명적인 과열을 방지하기 위해 적절히 감소될 필요가 있다.

이러한 목적을 위해 송풍기들에 의해 생성되는 유동의 일부가 순환하는 공기의 유동율을 감소시키기 위해 단락(short circuit)될 수 있다.

특정한 시간당 생산율 아래에서, 처리 장치의 기능성이 계속 완전히 보장됨에도 불구하고, 시스템의 에너지 효율이 크게 떨어진다. 사실상, 감소된 시간당 생산율에도 불구하고 처리 공기의 습기를 제거하고 흡착제 수단을 재생하는데 필요한 에너지 소비는 실질적으로 바뀌지 않고 유지된다.

이러한 제약은 송풍기들의 속도를 변화시키기 위한 시스템들(예를 들어, 인버터들에 의해)을 제공하여 부분적으로 극복되었다. 이 방식으로, 에너지 소비의 상당한 감소가 달성될 수 있어 시스템 효율의 장점이 있다. 그러나, 몇몇 작동 조건에서, 송풍기들은 이상적인 설계 조건들과는 먼 조건들에서 이들이 작동하므로 효율이 낮음을 발견되었다.

어떠한 경우에도, 전달되는 건조 공기의 유량을 변화시켜, (예를 들어, 흡착제 수단 내측의) 의도한 것과는 매우 상이한 유체 동역학적 조건들이 생성기들에서 발생할 수 있다. 이는 시스템의 효율을 감소시키는데 기여한다.

상술한 것과 유사한 상황이 상이한 타입들의 플라스틱 제품들을 처리하기 위해 장치를 사용하는 (갈수록 빈번한) 경우에 발생한다.

알려진 바와 같이, 호퍼로의 공기의 유량은 처리되는 플라스틱 재료의 타입이 바뀜에 따라 크게 변할 수 있다. 그러므로 몇몇 플라스틱 재료들에 대해 시스템은 시간당 생산율에 무관하게 낮은 에너지 효율의 조건에서 작동할 수 있다.

유사한 문제들이 모든 호퍼들에 의해 공유되는 단일 건조 공기 생성기를 갖는 "다중 호퍼" 습기제거 플랜트들에서도 발견된다.

이러한 타입의 시스템의 일례가 US 특허 제 4,413,426호에 설명되어 있다.

보다 상세하게는, 시스템은 다수의 호퍼들이 병렬로 연결되는 밀폐된 건조 공기 분배 회로를 고려한다. 회로에 공급하는 건조 공기 생성기는 분배 회로의 공통의 복귀 라인과 공통의 공급 라인에 병렬로 연결된 (흡착제 수단을 갖는) 다수의 타워를 포함한다. 결국 타워들 중 하나가 재생을 수행한다. 이러한 목적을 위해, 시스템은 주 공기 분배 회로로부터 유체가 통하지 않게 분리된, 제 2 재생 회로에 각각의 타워에 회전하여 연결되는 운동 장치를 갖는다. 작동에 관해, 프로젝트(project) 단계의 설정에 따라, 하나의 타워가 재생 단계에 있고 나머지가 작동한다. 이 경우에도, 호퍼들의 습기제거 요구조건이 변함에 따라, 공기 유량이 송풍기의 속도를 조정하거나 및/또는 건조기로의 공기 유량의 일부를 단락시켜 조절될 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 목적은 입자 형태의 재료들을 위한 습기제거 방법을 제공하여, 상술한 종래기술의 단점들을 제거하는 것이고, 이는 변하는 작동 조건에서 높은 에너지 효율이 유지될 수 있게 한다.

본 발명의 추가 목적은 입자 형태의 재료들을 위한 습기제거 방법을 제공하는 것이고, 이는 에너지 효율을 잃지 않고 매우 상이한 물리적-화학적 특성들을 갖는 플라스틱 재료들을 처리할 수 있게 한다.

본 발명의 추가 목적은 변하는 작동 조건에서 높은 에너지 효율을 갖는 입자 형태의 플라스틱 재료들을 위한 습기제거 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 실현하기 쉽고 저렴한 입자형태 플라스틱 재료들을 위한 습기제거 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적들에 따른 본 발명의 기술적 특징들은 후술하는 청구항들의 내용으로부터 명확히 알 수 있고 이의 장점들은 하나 이상의 비-제한적인 실시예들을 단지 예로서 도시하는 첨부한 도면들을 참조하여 하기의 상세한 설명으로부터 훨씬 더 명확해진다.

전통적인 기술적 해결법들에 비해, 본 발명은 습기제거 처리의 에너지 소비를 크게 감소시킬 수 있다.

도 1은 통상적 타입의 다중-호퍼 습기제거 플랜트도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 습기제거 플랜트의 도면.
도 3은 건조 공기 생성기에 대한, 본 발명에 따라 만들어진 플랜트의 상세도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 만들어진 습기제거 플랜트의 도면.
도 5는 호퍼에 대한 입력시 공기 유량의 측정 및 조절 수단에 대한, 본 발명에 따라 만들어진 플랜트의 상세도.

본 발명은 입자 형태 재료들, 특히 플라스틱 입자형 재료들의 습기제거를 위한 방법 및 플랜트 모두에 관한 것이다.

용어 "입자형(granular)"은 일반적으로 임의의 형상, 예를 들어, 입자, 분말 또는 조각(flake)의 형태인 재료들을 포함하기 위해 취해진다.

단순성을 위해, 플랜트가 먼저 설명된 다음에 본 발명에 따른 습기제거 방법이 설명된다.

본 발명에 따른 플랜트는 첨부된 도면들에서 전반적으로 도면부호 1로 표기된다.

본 발명의 일반적인 실시예에 따라, 습기제거 플랜트(1)는 하기의 것들을 포함한다:

- 하나 이상의 공통 공급 라인(2)과 하나의 공통 복귀 라인(3)을 포함하는 공기 분배 회로;

- 2개의 공통 공급 및 복귀 라인들(2, 3)에 병렬로 연결된 다수의 건조 공기 생성기(11, 12, 13, 14);

- 처리 장치(M)들에 공급되기 전에 습기제거될 입자형 재료(특히 플라스틱 재료)를 담기에 적합하고 상기 공통 라인(2, 3)들에 병렬로 연결되는 하나 이상의 호퍼(21, 22, 23, 24); 및

- 플랜트(1)의 전자 관리 및 제어 유닛(4).

플랜트(1)는 각각의 생성기(11, 12, 13, 14)의 하류측 및 상류측에, 이 생성기(11, 12, 13, 14)를 공기 분배 회로에 유체가 통하게 연결 또는 분리하기 위해 상술한 관리 및 제어 유닛(4)에 의해 자동적으로 제어될 수 있는 제 1 (31', 32', 33', 34') 및 제 2 밸브(31", 32", 33", 34")를 각각 포함한다.

종래기술의 해결법과는 다르게, 이 플랜트는 건조 공기의 유량 피크(peak)들을 만족하는 치수를 갖는 단일 건조 공기 생성기를 고려하지 않고, 에너지 절약 논리에 따라, 호퍼들의 효과적인 건조 공기 유량 요구조건들 및 각각의 동작 용량에 따라 전자 유닛에 의해 변할 수 있는 개수로 작동될 수 있는 (플랜트의 설계 잠재력에 대해 적절한 개수로 고려되는) 다수의 생성기들을 고려한다.

설명에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 종래기술의 해결법들에 비해, 플랜트(1)는 시간당 생산율에서의 변화에 의한 것만이 아니라 습기제거되는 입자형 재료의 타입의 변화들에 의해서도 좌우되는 유동 변화에 맞추기 쉽고 보다 융통성이 있다.

바람직하게는, 건조 공기 생성기(11, 12, 13, 14)들은 흡착제 수단, 예를 들어, 분자 체들을 포함하는 타입이다. 각각의 건조 공기 생성기는 특수용어로 "단일 타워"로 알려진 타입이고, 달리 말해 흡착제 수단의 단일 격납 챔버(containment chamber)를 구비한다. 하기에 상술하는 바와 같이, "단일 타워" 생성기들을 사용하면 플랜트의 기능을 단순화할 수 있고, 에너지 소비와 제어의 관점에서 모두 장점을 갖는다.

그러나, 재생 및 작동 단계들에서 서로 교번되는, 흡착제 수단을 갖는 둘 이상의 타워들을 갖는 타입의 건조 공기 생성기들도 사용될 수 있다.

유익하게는, 두 경우 모두에서, 플랜트(1)는 하기에 상술하는 흡착제 수단(10)의 재생 회로를 각각의 생성기마다 포함한다.

작동에 관해, 생성기의 단일 타워는 흡착제 용량들이 특정한 사전설정된 레벨 이하로 떨어지거나 및/또는 사전설정된 작동 시간 후에 재생을 수행한다.

흡착제 용량들은 흡착제 수단을 나가는 공기 유동의 상대 습도를 측정하여 실질적으로 평가될 수 있다.

유익하게는, 도 3에 특히 도시된 바와 같이, 이를 위해, 본 발명에 따른 플랜트(1)는 그 안에 담긴 흡착제 수단(10)을 나가는 공기의 습도의 검출 수단(230)을 각각의 생성기(11, 12, 13, 14)마다 포함한다.

바람직하게는, 이러한 검출 수단(230)은 이슬점 온도를 제공하는 습도계로 구성된다. 사실상, 이슬점은 일정 압력에서 공기(또는, 보다 상세하게는 공기-수증기 혼합물)가 수증기로 포화되는 온도로서 정의되고 공기 유동의 상대 습도에 명백히 연관된다.

기능적으로, 검출 수단(230)은 전자 유닛(4)에 전기적으로 연결되어, 각각의 타워의 흡착제 수단의 상태가 상술한 전자 유닛(4)에 의해 모니터링될 수 있다. 어느 생성기가 및 얼마나 많은 생성기가 작동할지의 선택도 각각의 흡착제 용량에 근거하여 이루어진다.

바람직하게는, 생성기들은 유지보수만을 단순화하는 것만이 아니라 관리 및 제어도 단순화하도록 잠재력에 관해 동등하다. 그러나, 상이한 생성기들을 갖는 플랜트들도 고려될 수 있다.

각각의 생성기들은 흡착제 수단을 통해 공기 유동을 생성할 수 있는 환기 수단(55)을 구비한다. 바람직하게는, 이러한 수단은 하나 이상의 송풍기(55)로 구성된다.

유익하게는, 환기 수단(55)은 예를 들어, 송풍기(55)의 모터에 연결된 인버터(6)에 의해, 생성기에 의해 전달되는 공기의 유량을 조절하기 위해 상술한 전자 유닛(4)에 의해 제어된다.

하기에 상술하는 바와 같이, 활성인(즉, 생성기들이 공기 분배 회로에 유체가 통하게 연결된) 개개의 생성기들에 의해 전달되는 유량의 조절은 에너지 절약 논리에 따라, 호퍼들의 유효 건조 공기 유동 요구조건들과 각각의 생성기의 작동 용량에 관해 또한 수행된다.

플랜트의 양호한 제어 계획에 따라, 일단 호퍼들이 요구하는 건조 공기 유량의 값이 획득되었으면, 작동가능한 생성기들이 식별되고 작동되는 개수가 각각의 생성기의 이상적인 기능 범위(프로젝트)에 따라 선택된다. 요구되는 총 건조 공기 유량의 값의 이후의 변화는 유량이 이상적인 기능 범위들 내에 들 때 활성인 단일 생성기들에 의해 전달되는 유량을 조절함으로써, 또는 유량이 이상적인 기능 범위들 내에 들지 않을 때, 동작하는 특정 생성기들을 바꾸거나 및/또는 작동되는 생성기들의 개수를 바꿔(가능하다면) 처리된다.

상술한 바와 같이, 전자 유닛(4)은 각각의 호퍼의 요구조건에 관해 전달되는 건조 공기의 총 유량을 조절한다.

유익하게는, 플랜트(1)는 그 안에 담긴 입자형 재료의 특성들에 근거해 개개의 호퍼들에의 입력시의 유량을 조절하기 위한 시스템을 포함한다.

바람직하게는, 하기에 상술되는, 이러한 조절 시스템은 각각의 호퍼의 공기 흡입 덕트의 전자 유닛(4)에 의해 제어가능한 하나 이상의 제어 밸브(61', 62', 63', 64') 및 하류측에 동일한 전자 유닛(4)에 의해 전기적으로 연결된 유량 측정 수단(150)을 포함한다.

작동에 관해, 전자 유닛(4)은 각각의 호퍼가 요구하는 건조 공기 유량(A1, A2, A3, A4)을 계산하는 알고리즘을 실행한다. 이러한 알고리즘은 각각의 호퍼에 담긴 입자형 재료의 특성들에 관한 입력 데이터(예를 들어, 습도 정도, 비중량, 입도분포와 같은)를 필요로 한다. 상기 데이터는 바람직하게는, 상술한 전자 유닛(4)에 연결되는 사용자 인터페이스(5)에 의해 입력된다.

도 2에 예시된, 본 발명의 양호한 실시예에 따라, 습기제거 플랜트(1)는 상이한 처리 요구조건(예를 들어, 호퍼 내에서의 잔류 시간)과 (입도분포, 비중량, 습도 정도와 같은) 상이한 화학적-물리적 특성을 가질 수 있는 (도면에 도시않음) 입자형 재료를 담기에 적합한 다수의 호퍼(21, 22, 23, 24)를 포함한다.

상이한 사이즈일 수도 있는 호퍼들이, 고정된 지지용 구조물(110)에 의해 각각의 처리 장치(M1, M2, M3, M4; 예를 들어, 주조 장치)에 각각 배치된다.

다른 해결법들이 동일한 장치에서 작동하는 몇 개의 호퍼들, 또는 동일한 호퍼로부터 공급되는 몇 개의 장치들에서 예견될 수 있다.

보다 상세하게는, 각각의 호퍼(21, 22, 23, 24)의 배출 출구들로부터, 덕트가 연장하고(예시된 경우에서, 가요성 타입), 이를 통해 (호퍼 내의 습기제거된) 입자형 재료가 원하는 제품으로 변형되게 하는 각각의 장치에 들어간다.

각각의 호퍼는 입자형 재료를 적재하기 위해 상부의 채집기(102, 103, 104)를 갖는다. 각각의 채집기는 진공 라인(도시않음)에 의해 재료의 다양한 저장 사일로들(도시않음)에 연결된다.

각각의 호퍼 다음에, 하기에 상술되는, 바람직하게는 "단일 타워" 흡착제 수단 타입의 건조 공기 생성 장치(11, 12, 13, 14)가 배치된다.

다르게는, 각각의 생성기는 둘 이상의 흡착제 수단 타워들을 갖는 타입일 수도 있다.

생성기들의 개수는 호퍼들의 개수와 같을 필요는 없다.

하기에 상술하는 바와 같이, 각각의 생성기는 습기제거된 후 호퍼들의 내측에 보내지는, 흡착제 수단을 지나는 일정 유량의 공기를 생성하기에 적합한 환기 수단(55; 도 2에 도시않음)을 구비한다.

공기 분포 회로는 공통의 전달 라인(2)과 공통의 복귀 라인(3)을 포함한다. 공통의 전달 라인(2)으로부터 다수의 공기 흡인 덕트(41a, 42a, 43a, 44a)는 다수의 공기출구 덕트(41b, 42b, 43b, 44b)는 호퍼들로 떠나고 호퍼들로부터 공통의 복귀 라인(3)에 통한다. 그러므로, 호퍼(21, 22, 23, 24)들은 2개의 공통 덕트들 사이에 병렬 연결된다.

보다 상세하게는, 각각의 흡입 덕트(41a, 42a, 43a, 44a)는 상기 호퍼의 하부 부분에 위치한 원추형 디퓨저(91, 92, 93, 94)에서 각각의 호퍼 내에서 종료한다. 디퓨저는 다수의 구멍을 갖고, 이를 통해 건조 (고온) 공기가 호퍼로 방출되고 여러 방향으로 확산되어 호퍼 내에 담긴 모든 입자형 재료에 부딪쳐 습기를 제거한다. 공기 유동은 이제 처리될 재료의 가능한 최대 정도의 습기제거를 보장하기 위해, 호퍼를 나가는 입자 재료의 유동에 관해 역류이다.

각각의 흡입 덕트(41a, 42a, 43a, 44a)에는 호퍼에 담긴 입자 재료가 요구하는 온도로 흡입 공기를 상승시키기에 적합한, 바람직하게는 호퍼 외측의, 가열 유닛(81, 82, 83, 84)이 있다.

각각의 생성기(11, 12, 13, 14)는 전달 덕트(51a, 52a, 53a, 54a)에 의해 공통의 전달 라인(2)에, 그리고 복귀 덕트(51b, 52b, 53b, 54b)에 의해 공통의 복귀 라인(3)에 연결된다. 전달 덕트 및 복귀 덕트는 생성기(11, 12, 13, 14)를 공기 분배 회로에 유체가 통하게 연결하거나 분리하도록 상술한 전자 유닛(4)에 의해 자동적으로 제어될 수 있는, 제 1 밸브(31', 32', 33', 34')에 의해 및 제 2 밸브(31", 32", 33", 34")에 의해 각각 인터셉트(intercept)된다.

작동에 관해, 작동된(공기 분배 회로에 유체가 통하게 연결되고 기능하는) 생성기에 의해 생성된 (습기제거된) 건조 공기가 전달 덕트(51a, 52a, 53a, 54a)를 통해 공통 전달 라인(2)으로 흐른다. 공통 전달 라인(2)으로부터 건조 공기의 총 유량이 각각의 가열 유닛(81, 82, 83, 84)들을 통과한 후 모든 호퍼(21, 22, 23, 24)들 간에 분할된다. 일단 각각의 호퍼 내측에서 처리 공기가 그 안에 담긴 입자형 플라스틱 재료를 여과하여, 입자들에 존재하는 물 분자들을 제거한다. 이후에 (습한) 공기가 각각의 호퍼를 나가 출구 덕트(41b, 42b, 43b, 44b)를 지나 공통 복귀 라인(3)을 통해 생성기들로 복귀한다.

유익하게는, 본 발명에 따른 습기제거 플랜트(1)는 사용자 인터페이스(5)를 갖는데, 이는 비디오 유닛과 전형적으로 키패드와 마우스인 데이터 입력 수단을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 사용자 인터페이스(5)는 습기제거 플랜트 부근에 배치되는, 터치스크린 타입의 그래픽 객체 인터페이스이다.

도 2에 예시하고 방금 설명한 실시예에 따라 건조 공기 생성기들이 호퍼들의 근처에 즉, 처리 장치 근처에 배치된다. 이 상황은, 예를 들어, 본 발명에 따른 플랜트(1)가 관련 건조 공기 생성기를 갖는 독립적인 습기제거 시스템이 각각의 호퍼마다 고려된 종래의 타입의 플랜트를 현대화하여 만들어지는 경우에 발생할 수 있다. 이 경우에, 상술한 바와 같이, 생성기들은 바람직하게는 각각의 호퍼들 근처의 고정된 지지용 구조물 상에 배치된다.

도 4에 개략적으로 예시한 다른 실시예에 따라, 호퍼들로부터 및 처리 장치들로부터 공간적으로 이격된, 플랜트의 지정된 영역에 집중된 생성기들을 갖는 본 발명에 따른 습기제거 플랜트(1)를 고려할 수 있다. 호퍼(21, 22, 23, 24)들은 (도 2에 도시한 타입의) 고정된 지지용 구조물에 배치되거나, 또는, 유익하게는, 도 4에 도시한 바와 같이, 이동 트롤리(120) 상에 배치될 수 있다.

도 4에 도시한 플랜트(1)에서, 도 2에 도시한 플랜트와 공통의 부재들은 동일한 참조부호로 표시하였다.

도 4에 도시한 습기제거 플랜트(1)는 하기에 따로 설명되는, 호퍼들로의 공기 유동의 조절 시스템(130)을 갖는다.

유익하게는, 도 4에 도시한 플랜트(1)는, 공통의 전달 라인(2)에 배치된 비-복귀 밸브(19)로 구성되고 외부 환경과 서로 통하는 안전 시스템을 갖는다. 예를 들어, 시스템에 의해 조절되지 않는 것에 기능이상에 관련해 전체 공기가 과다한 경우, 일단 예정된 과압 값이 초과되었으면, 이러한 밸브(19)가 열려, 과다 유동이 외부로 배출되게 한다.

본 발명에 따른 습기제거 플랜트(1)의 일반적인 기능이 이제 설명된다.

처음에, 플랜트(1)는 호퍼 자체의 사이즈 및/또는 각각의 장치의 시간당 생산율 및/또는 그 안에 담긴 입자형 재료의 특징들을 - 각각의 단일 호퍼마다 - 전자 관리 및 제어 유닛(4)에 기억시키기 위해 그래픽 인터페이스(5)를 사용해 조작자에 의해 구성된다.

이후에, 전자 제어 유닛(4)은 그 안에 담긴 재료를 적절히 습기제거하도록, 특정 알고리즘을 사용하여 각각의 단일 호퍼에 대해 특정 처리 공기 유량을 계산한다.

일단 각각의 단일 호퍼가 요구하는 유량들이 계산되었으면, 제어 유닛(4)은 -에너지 절약 논리를 적용하여- 특히, 타워가 이전의 작동 사이클에서 작동을 유지한 기간 및/또는 각각의 타워에 대한 흡착 용량과 (환기 수단의 특성과 관련한) 전달가능한 최대 공기 유량을 평가하여, 그 각각의 이상적인 기능 범위에 근거하여 어느 건조 공기 생성기들이 작동할지 판단한다.

호퍼들이 요구하는 유량들의 합에 따라, 전자 제어 유닛(4)은 동작될 (즉, 분배 회로에 유체가 통하게 연결될) 생성기들의 개수와 특정 생성기들을 정한다. 이러한 목적을 위해 제어 유닛은 생성기(21, 22, 23, 24)들과 각각의 밸브(31, 32, 33, 34)들에 신호를 보내, 그 개폐를 제어한다.

사전설정된 시간당 생산율에서 호퍼들의 총 요구조건이 만족된다고 가정하면, 완전히 작동될 때, n+m의 총 개수로부터 n개의 (서로 동일한) 생성기들에 의해, 전자 제어 유닛은 (계산 알고리즘에서 설정된) 사전설정된 값에 상응하는 기간동안 (재생 전의) 이전의 사이클에서 작동되었던 것들 및/또는 가장 큰 흡착제 용량을 갖는 것들로부터, n개의 생성기들을 작동시킨다. 그 다음에, 전자 유닛(4)은 이들 밸브가 작동 해제 단계 중에 닫혔던 경우에, 각각의 밸브를 열어 n개의 생성기들을 켠다. 습기제거 처리에 대해 작동되지 않은 나머지 m개의 생성기들은 이전의 사이클에서 작동 기간의 값 및/또는 측정된(이슬점 판독) 개개의 흡착제 용량에 따라, 비활성을 유지하거나 또는 재생을 한다. 바람직하게는, 작동해제된 생성기들의 밸브들은 닫힌다. 하기에서 더 되풀이되는 바와 같이, 작동해제 단계에서 분배 회로와의 유체 연결로부터 생성기들이 배제될 필요는 없다.

시간당 생산율, 재료들의 타입, 호퍼들의 개수 등과 같은 입력 데이터에서 변화가 없으면, 재생 중인 및 꺼진 생성기들의 개수 m과 작동중인 생성기들의 개수 n의 비는 플랜트(1)의 기능 동안 일정하게 유지된다.

결과적으로, 하나 이상의 생성기가 처리 단계로부터 재생 단계로 갈 때, 전자 유닛(4)은 각각의 밸브를 동시에 열고 닫아 꺼지거나 및/또는 재생 중인 것들로부터 선택된, 동등한 개수의 생성기들을 작동시킨다.

예를 들어, (유지보수를 위해 플랜트로부터 하나 이상의 호퍼를 일시적으로 배제) 호퍼들의 개수 및/또는 처리되는 입자형 재료의 타입, 시간당 생산율의 변화와 관련해, 입력 데이터가 수정되는 경우에, 전자 제어 유닛(4)은 생성기들에 의해 전달되는 총 유량을 필요에 따라 조절을 진행한다.

유량 변화가 작동 중인 생성기들의 이상적인 기능 범위 내에서 흡수될 수 있으면, 제어 유닛(4)은 바람직하게는 임의의 적절한 타입의 예를 들어, 인버터를 사용하여 송풍기들의 회전속도를 가변시킴으로써, 각각의 생성기의 유량을 직접 조절(regulate)한다.

유동 변화가 동작 중인 생성기들의 이상적인 기능 범위 내에 흡수될 수 없으면, 제어 유닛(4)은 재생 중이거나 꺼진 생성기들의 개수와 작동 중인 생성기들의 개수 간의 비를 바꾸도록 각각의 밸브들에 및 생성기들에 새로운 신호를 보낸다.

본 발명의 모드(mode)들은 사용가능한 생성기들의 개수가 하나 이상의 생성기의 유지보수 결과로서 감소해야 하는 경우에 동일하다.

도 3을 참조하여, 건조 공기 생성기 및 관련 재생 회로가 이제 본 발명의 양호한 실시예에 따라 상세히 설명된다.

전체적으로 도면부호 11로 표기한, 건조 공기 생성기는 임의의 적절한 타입의, 예를 들어, 분자 체들과 같은, 흡착제 수단의 격납 챔버(10)를 그 안에 형성하는, 특수용어로 "단일 습기제거 타워"로 불리는, 단일 컨테이너(9)를 포함한다.

단일 습기제거 타워(9)는 예를 들어, 본원에 참고문헌으로서 포함되고 동일한 출원인의 명의로 출원된 미국 특허 제 7188434호에 설명된 바와 같은 동축 구조물을 갖는, 임의의 적절한 타입의 것일 수 있다.

공기는 상술한 제 2 밸브(31")를 통해 공통 복귀 라인(3)에 연결된 복귀 덕트(51b)를 통해 단일 타워(9)에 들어간다. 이러한 제 2 밸브(31")의 하류측에는 외부 공기 흡입 덕트가 분기되어 제 3 밸브(45)에 의해 인터셉트된다. 상술한 흡입 덕트를 따라 공기가 순서대로, 필터(35), 냉각 유닛(7), 환기 수단(55) 및 가열 유닛(8)을 지난다. 환기 수단(55)과 가열 유닛(8) 사이에, 흡입 덕트는 열교환 수단(140)이 삽입되는 바이패스를 갖는 제 4 밸브(77)에 의해 인터셉트된다.

바람직하게는 상술한 타워(9)의 베이스에 배치되는, 가열 유닛(8)은 전형적으로 전기 저항으로 구성된다.

(가압 또는 공기 펌프의) 환기 수단은 예를 들어, 처리 단계에서의 공기 유량을 조절하도록, 송풍기(55)의 모터로의 전력 공급 주파수를 변화시키게 되어 있는, 임의의 적절한 타입의 바람직하게는 전자 타입인 예를 들어 인버터의 회전 속도를 변화시키는 수단(6)을 구비하는, 하나 이상의 송풍기(55)로 구성된다.

(습기제거된) 공기는 언급한 제 1 밸브(31')에 의해 공통 전달 라인(2)에 연결된 전달 덕트(51a)를 통해 단일 타워(9)를 나간다. 이러한 제 1 밸브(31')의 상류측에, 전달 덕트는, 제 5 밸브(78)에 의해 인터셉트되고 외부 환경으로 나가기 전에 상술한 열 교환 수단(140)을 통과하는 분기부를 갖는다.

생성기(11)가 (처리 단계에서) 작동될 때, (전자 제어 유닛(4)에 의해 제어되는) 방금 언급한 5개 밸브가 다음의 상태로 있다: 제 2 밸브(31")가 열리고; 제 3 밸브(45)가 닫히고; 제 4 밸브(77)가 열리고; 제 5 밸브(78)가 닫히고; 제 1 밸브(31')가 열린다.

복귀 라인(3)으로부터 오는 공기는, 호퍼들 내의 입자형 재료를 통과한 후 습하고, 흡착제 수단(10)이 제 2 밸브(31")(이 경우 열린), 필터(35), 냉각기(7)를 통과하는데, 이 냉각기(7)는 이들을 통과하는 가스 또는 공기에 담긴 물 분자들을 흡수할 수 있도록 복귀 공기의 온도를 낮추도록 한다. 그 다음에 공기가 제 4 바이패스 밸브(77)(열림)와 가열 유닛(8)(꺼짐)에 의해, 단일 타워로의 환기 수단(55)(가압 또는 공기 펌프)에 의해 운반된다. 단일 타워 내에 담긴 분자 체들을 통과한 후, 습기제거된 공기는 제 1 밸브(31")를 통해 공통 전달 라인(2)으로 흐른다.

일단 타워(9)의 흡착제 수단이 포화되면, 제어 유닛(4)은 생성기를 재생 단계로 가져가, 상술한 5개 밸브들의 상태를 바꾼다: 제 2 밸브(31")가 닫히고; 제 3 밸브(45)가 열리고; 제 4 밸브(77)가 닫히고; 제 5 밸브(78)가 열리고; 제 1 밸브(31')가 닫힌다.

송풍기(55)는 제 3 밸브(45)를 통해 대기중으로부터 공기를 흡인한다. 공기는 필터(35), 냉각기 유닛(4)(이 경우 온도를 더 낮추지 않음)과 에너지 최적화를 위한 열 교환 수단(140)(직교류 열교환기)을 지나간다. 그 다음에, 공기는 가열 유닛(8)(이 경우 켜짐)을 지난 다음에 흡착제 수단(10)을 지나며, 그 안에 포집된 물 분자들을 지나가는 공기에 방출할 것이다. 습기를 머금은 공기가 타워(9)를 나간 다음에 제 5 밸브(78)(열림)와 열 교환기(140)(여기서 들어오는 찬 공기에 열을 방출하여 이를 예열함)를 통해 마지막으로 외부 대기에 배출된다.

바람직하게는, 생성기(11)는 타워(9)의 하부 부분에 배치된 제 1 온도 프로브(210; probe)를 구비한다. 이러한 제 1 프로브(210)는 제어 유닛(4)에 전기 신호를 보내도록 한 것이다. 이러한 신호에 근거하여 제어 유닛(4)은 사전설정된 온도를 달성하도록 재생 공기의 유량을 조절하거나 및/또는 열 조절 장치(도면에 도시않음)에 의해 히터(9)의 작동 온도를 조절할 수 있다.

생성기(11)는 이슬점을 제공하는, 처리 공기의 상대 습도의 센서(230), 일반적으로 습도계를 부가적으로 포함한다. 이러한 신호에 근거하여, 제어 유닛(4)은 생성기(11)가 재생 단계로 갈지 말지를 결정한다.

작동에 관해, 재생이 완료될 때, 타워(9)는 흡착제 수단의 습기제거의 작동 조건을 복원하도록 냉각되어야 한다. 이 단계에서 분자 체(10)는 온도가 높아 습기를 흡수할 수 없다.

에너지 최적화를 위해, 냉각 단계는 이 경우 흡입 공기 유량이 특정 알고리즘에 근거하여 및/또는 타워의 상부에 배치된 제 2 온도 프로브(220)에 의해 측정된 온도에 근거하여 조절되는 점을 제외하고는 처리 단계에 대해 고려한 절차를 따른다.

냉각 단계의 시작시, 체들은 공통 복귀 라인(3)으로부터 오는 공기로부터 물 분자들을 흡수할 수 있다. 결과적으로 공기 유량은 처음에는 최소이고 다음에 타워 내에 담긴 체들의 온도가 떨어짐에 따라 점차 증가된다.

냉각 단계에서 공기의 유량은 시간에 따라 증가된다. 이 단계의 시작시 공기는 높은 이슬점(높은 상대 습도)을 갖는다. 일반적으로, 이는 문제를 일으키지 않는데 왜냐하면 공기 유량이 타워의 전체 기능시의 유량에 비해 제한되어 있고, 나머지 작동 중인 생성기들로부터 오는 처리 공기와 혼합하여 완전히 기능하기 때문이다.

다르게는 냉각 단계 중에 요망되는 공기의 질이 아닐 때, 공기 유량이 제 5 밸브(78)를 열고 제 1 밸브(31')를 닫아 주변환경으로 배출될 수 있다.

도 4에 예시된 실시예에 따라, 습기제거 플랜트(1)는 각각의 개개의 호퍼의 유량의 조절 시스템(130)을 구비한다.

유익하게는, 이러한 조절 시스템(130)은 도 2에 예시한 실시예에 따른 습기제거 플랜트에 채택될 수도 있다.

설명의 단순함을 위해 이러한 조절 시스템(130)은 단일 호퍼(21)를 참조하여 설명된다.

일반적인 실시예에서, 이러한 시스템(130)은 임의의 적절한 타입의 유량계(150)와, 상술한 제 1 조절 밸브(61')를 포함하고, 둘 다 전자 제어 유닛(4)에 의해 제어된다.

바람직하게는, 유량계는 유동 노즐 벤츄리 계측기(150)이고, 이는 벤츄리 계측기의 수두 손실(head loss) 감소와 유동 노즐의 특성을 조합한 장점을 갖는다.

도 5에 상세히 도시된 바와 같이, 차압계(170)는 상류측에 하나와 목(R; bottleneck)에 하나가 만들어진 2개의 구멍(150a)에 의해 유동 노즐 벤츄리 계측기(150)에 연결된다. 차압계(170)는 구멍(150a)들에서 압력차를 측정하고 이를 전자 제어 유닛(4)에의 입력부에 보내지는 전기 신호(S1)로 변환한다.

제 1 조절 밸브(61')는 서보-보조되는(servo-assisted), 바람직하게는 버터플라이 또는 볼 타입으로서, 전기적 또는 공압으로 제어되거나 둘에서 여러 상이한 기능 위치들에 채택하기 위해 리니어 또는 회전 액츄에이터에 의해 제어된다. 도 5에서, 제 1 조절 밸브(61')는 전기적으로 구동되는 모터(180)에 의해 제어되는 버터플라이 밸브로서 도시되어 있다.

전자 제어 유닛(4)으로부터 수신된 전기 신호(S1)는 예를 들어, 사용자에 의해 공급되는 데이터에 기반하여, 전자 유닛(4)에 의해 호퍼(21)에 대해 계산된 유량값과 비교된 "실제" 유량의 대응값으로 변환된다. 이러한 비교에 근거하여, 전자 유닛(4)은 그 열림과, 필요하다면, 닫힘을 조절하기 위해 제 1 밸브(61')의 모터(180)를 작동시키는 출력에 전자신호(S2)를 생성한다.

바람직하게는, 밸브(61')의 정확한 조절을 달성하기 위해 전자 유닛(4)에 의해 수행되는 제어의 타입은 PID 타입 제어(비례-적분-미분)이다.

몇몇 특별한 모드들이 이제 호퍼들 내에 담긴 재료의 습기제거 처리를 관리하는 것에 대해 설명된다.

입자형 재료의 습기제거 처리의 초기 단계에서, 호퍼 내의 재료가 치명적인 열 충격을 방지하기 위해 점진적으로 가열되는 것이 중요할 수 있다. 열 충격은 특히, 플라스틱 중합체 재료의 경우에, 재료의 일부의 원하지 않은 증발 또는 승화를 일으킬 수 있다.

이러한 상황에서 전자 제어 유닛(4)은 전체 순환 공기 유량, 즉, 작동될 호퍼에 들어가는 유량을 점진적으로 증가시키도록 하나 이상의 건조 공기 생성기의 환기 수단을 조절할 수 있다("소프트-시동" 기능).

역으로 유동의 급격한 증가가 예를 들어, 재료들이 열 충격에 특히 민감한 경우에 필요할 수 있다. 이 경우에 전자 제어 유닛(4)은 총 순환 공기 유량을 급격히 증가시키기 위해 하나 이상의 건조 공기 생성기의 환기 수단을 조절할 수 있다("부스트" 기능).

습기제거 처리 중에 하나 이상의 호퍼 내의 입자형 재료의 온도를 유지하는 것이 필요할 수 있다. 처리 장치에 의해 채집되는 입자형 재료의 양이 사전설정된 레벨보다 낮은 경우에, 호퍼에서 소비되는 시간이 증가되고 호퍼 내의 재료의 다양한 레벨 간의 열 구배가 떨어진다. 적절히 제어되지 않으면 이 현상은 입자형 재료를 손상시킬 수 있다.

이 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 습기제거 플랜트(1)는 호퍼(21, 22, 23, 24)로의 공기 흡입 덕트(41a, 42a, 43a, 44a)에 배치된 각각의 호퍼용 제 1 온도 센서(231)와, 상기 호퍼로부터의 공기 출구 덕트(41b, 42b, 43b, 44b)에 위치한 제 2 온도 센서(232)를 구비한다.

작동에 관해, 2개의 온도 센서(231, 232)들은 각각의 호퍼에 들어가고 나가는 공기의 온도를 각각 측정하고 이러한 측정된 값들을 전자 제어 유닛(4)에 전송한다.

입력 온도값은 특히, 가열 유닛(81, 82, 83, 84)들의 개입에 의한, 들어오는 건조 공기의 열 조절에 사용된다.

반대로, 출력 온도 값은 사전설정된 임계값에 근거하여, 호퍼에 담긴 입자형 재료의 가열 레벨을 평가하는데 사용된다. 작동에 관해, 전자 유닛(4)은 사전설정된 값들과 측정된 값들을 비교한다. 차이가 검출되면, 전자 유닛(4)은 공기의 통과를 감소시키기 위해 제 1 조절 밸브(61', 62', 63', 64')를 닫을 것을 명령할 수 있다. 그러므로, 유지 단계 중에, 호퍼는 그 안에 담긴 재료를 손상시키지 않도록 하는 값으로 그 자신의 온도를 안정화한다. 처리 장치가 호퍼로부터 재료의 채집을 재개함에 따라, 새로운 재료가 저장 사일로로부터 호퍼에 들어가고, 나가는 공기의 온도는 떨어진다. 그러므로, 제어 유닛(4)은 공기의 통과를 증가하도록 제 1 조절 밸브의 개방을 명령할 수 있다.

다르게는, 호퍼 내의 재료의 가열 레벨이 들어오는 공기와 나가는 공기의 온도 차를 고려하여 측정될 수 있다.

바람직하게는 출구 덕트에서, 제 2 센서(232)의 하류측에, 예를 들어, 유지보수 중에 분배 회로로부터 단일 호퍼를 배제하거나 또는 처리를 중단하기 위해 제 1 조절 밸브와 연계하여 사용될 수 있는, 자동 또는 수동의, 온-오프 타입 밸브(61", 62", 63", 64")가 삽입된다.

유익하게는, 작동 매개변수(functioning parameter)들의 가시화(visualisation) 수단(도시않음)이 각각의 호퍼에 제공될 수 있다. 예를 들어, 시각적 또는 음향적인, 경고 장치들이 임의의 이상 또는 오작동을 알리기 위해 제공될 수도 있다.

본 발명에 따른 습기제거 방법이 이제 설명된다.

본 발명의 일반적인 응용에 따라, 이 방법의 제 1 단계 a)는 상기 공통 라인들에 병렬로 유체가 통하게 연결되고 처리 장치들에 공급되기 전에 습기제거될 입자형 재료를 담는 하나 이상의 호퍼(21, 22, 23, 24) 내의 공기의 분배를 위한 전달 라인(2)과 복귀 라인(3)에 병렬로 연결된 다수의 건조 공기 생성기(11, 12, 13, 14)를 제공하는 것으로 구성된다.

이 방법의 제 2 단계 b)는 -예를 들어, 건조 공기 생성기에 대해- (일정 유량의 생성기들의 경우에) 각각의 생성되는 건조 공기 유량을 추정하고 및/또는 (가변 유량의 생성기들의 경우에) 생성되는 건조 공기 유량에 관해 더 높은 에너지 효율 기능 범위를 추정하는 것으로 구성된다.

이러한 범위는 흡착제 수단 및 환기 수단의 이상적인 기능 조건에 의존한다.

이 방법의 제 3 단계 c)는 그 안에 담긴 입자형 재료의 특성에 따라 각각의 단일 호퍼가 요구하는 건조 공기 유량(A1, A2, A3, A4)을 계산하는 것으로 구성된다.

이 방법의 제 4 단계 d)는 상술한 호퍼들이 요구하는 유량(A1, A2, A3, A4)의 합과 실질적으로 같은 건조 공기의 총 유량(Atot)을 전달하도록 충분한 개수의 생성기를 작동시키는 것으로 구성된다.

작동되는 생성기들의 개수와 어느 생성기들이 작동될지는 전달되는 동일한 총 유량(Atot)에 대한 에너지 절약 논리에 따른 그 각각의 기능 범위들 및/또는 각각의 전달가능한 유량에 근거하여 선택된다.

다시, 상술한 본 발명의 일반적인 응용에 따르면, 이 방법은 나머지 생성기들의 작동을 해제하는 제 5 단계 e)를 포함한다.

바람직하게는, 작동 단계 d)는 공통의 전달 라인(2)과 복귀 라인(3)들로의 선택된 생성기들의 유체 연결을 고려하고, 작동 해제 단계 e)는 생성기들을 전달 및 복귀 라인들과의 유체 연결을 배제하는 것을 고려할 수 있다.

이를 위해, 작동에 관해, 작동 d) 및 작동해제 e) 단계들은 각각의 생성기에 대해 한 쌍의 밸브들의 각각의 개폐를 고려하는데, 밸브들 중 첫 번째는 상류측에 위치하고 두 번째는 생성기의 하류측에 위치한다.

유익하게는, 작동해제 단계 e)는 하나 이상의 작동되지 않는 생성기들을 끄는 것을 고려할 수 있다.

본 발명의 선호되지 않는 형태의 실시에 따르면, 작동해제의 단계 e)는 작동해제될 생성기들을 전달 및 복귀 라인들에 관해 유체 연결로부터 배제하는 것을 고려하지 않을 수 있다. 예를 들어, 작동해제될 생성기들이 재생을 필요로 하지 않는 경우에, 관련한 환기 수단을 꺼서, 재생기와 관련한 지정된 회로가 분배회로와 수동적으로 유체 및 압력 평형에 도달하게 하는 것으로 충분할 수 있다.

본 발명에 따라, 이 방법은 총 유량(Atot)의 두 조절 단계를 포함한다:

- 상술한 각각의 기능 범위들 내에서 작동되는 생성기들에 의해 생성되는 공기 유량을 변화시켜 수행되는 조절 단계 f); 바람직하게는 각각의 단일 생성기의 유량은 제공되는 환기 수단을 작동시켜 변화되고;

- 작동되는 생성기들의 개수를 바꿔 수행되는 조절 단계 g); 작동되는 생성기들은 상술한 에너지 절약 논리에 따라 그 기능 범위들에 관해 선택된다.

두 조절 단계 f) 및 g)는 서로 교번되거나 또는 순서되로 수행될 수 있다. 특히, 단계 f)는 일반적으로 단계 g) 다음에 수행된다. 그러나, 두 단계들은 반대 순서로 수행되게 설정될 수도 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 분자 체 타입의, 흡착제 수단을 포함하도록 단일 챔버를 구비하는 생성기들을 사용하여 적용된다. 상술한 환기 수단 덕택에, 생성기에 의해 전달되는 공기 유량은 이러한 단일 챔버를 통과하게 된다.

그러나, 본 발명에 따른 플랜트를 설명할 때 상술한 바와 같이, 흡착제 수단을 포함하는 둘 이상의 개별적인 챔버들을 갖는 생성기들이 사용될 수도 있다.

유익하게는, (작동되는 생성기들의 개수를 변화시켜 수행되는) 총 공기 유량(Atot)의 조절 단계 g) 중에 생성기들은 상술한 단일 격납 챔버의 흡착제 용량에 근거하여 선택된다.

이를 위해 흡착제 수단(10)을 지나는 공기 유동의 상대 습도를 검출하는 단계 i)가 고려된다.

검출되는 흡착제 용량에 따라, 하나 이상의 작동되지 않은 생성기가 흡착제 수단(10)의 재생 단계에 들어갈 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 상술한 계산 단계 c)에서 계산된 관련 유량값(A1, A2, A3)에 따라 단일 호퍼를 지나는 유량을 조절하는 단계 l)을 포함한다.

유익하게는, 상술한 조절 단계 l)은 상기 호퍼를 지나는 유량의 측정을 고려하고 공기 분포 라인을 따른 호퍼의 상류측에 위치한 제 1 조절 밸브를 적어도 제어하여 수행된다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 습기제거 방법은 전자 관리 및 제어 유닛(4)에 의해 자동적으로 실시된다.

이 경우에 이 방법은 하기의 사항들에 관한 데이터를 상술한 전자 유닛에 공급하는 단계 m)을 포함한다:

- 호퍼들에 담긴 입자형 재료들의 특성들; 및/또는

- 호퍼들 및 생성기들의 특성들.

본 발명은 부분적으로 이미 설명한, 많은 장점들을 달성할 수 있다.

전통적인 기술적 해결법들에 비해, 본 발명은 습기제거 처리의 에너지 소비를 크게 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따른 플랜트(1)는 사실상 작동될 생성기들 및 생성기들의 개수가 플랜트의 실제 작동 요구조건들에 근거하여 에너지 절약 논리에 따라 선택될 수 있도록 구성된다.

작동되지 않는 생성기들은 재생을 수행하거나 또는 꺼져, 헛되게 낭비되게 기능하는 것을 방지한다.

특히, 생성기들은 그 에너지 효율이 최대화되는 이상적인 기능 조건에서 기본적으로 사용된다.

본 발명에 따른 플랜트(1)와 방법은 시간당 생산율에서의 변화에 의한 것만이 아니라, 습기제거될 입자형 재료의 타입의 변화에 의해 좌우되는 유량 변화도 적용하기에 더 쉽고 융통성있다.

병렬로 연결된 다수의 더 작은 생성기들를 단일 생성기로 교체하면 배관에 관한 절약할 수 있다. 사실상, 동일한 유량에 대해, 병렬로 연결된 더 작은 생성기들을 사용하면 공통의 전달 및 복귀 라인들로의 연결 배관의 직경 및 단일 생성기들 내의 배관의 직경을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 다른 습기제거 방법 및 플랜트는 관련한 건조 공기 생성기를 갖는 각각의 호퍼에 대한 독립적인 습기제거 시스템을 고려하여 전통적인 타입의 플랜트의 현대화에 도움이 된다. 종래 플랜트의 건조 공기 생성기들은 이동될 필요없이 사용될 수 있다. 종래 플랜트에서의 작업은 기존의 생성기들과 호퍼들이 병렬로 연결되어야 하는 전달 라인 및 복귀 라인을 공기 분배 회로에 제공하는 것을 실질적으로 고려할 필요가 있다.

이 경우에, 상술한 바와 같이, 생성기들은 바람직하게는 개개의 호퍼들 근처의 고정된 지지용 구조물 상에 배치된다.

그러므로, 이렇게 표현된 본 발명은 목적 집합(objective set)을 달성한다.

명백히, 그 실용적 실시예에서 보호 범위 내에 있으면서 상술한 것과 다른 형상 및 구성들을 취할 수 있다.

또한, 모든 부분들은 기술적으로 등가인 부재들로 대체될 수 있고 사용되는 사이즈들, 형상들 및 재료들은 요구되는 임의의 타입일 수 있다.

1: 플랜트 2: 공급 라인
3: 복귀 라인 4: 전자 관리 및 제어 유닛
5: 사용자 인터페이스 6: 인버터
7: 냉각 유닛 8: 가열 유닛
9: 타워 10: 흡착제 수단

Claims (21)

1. 입자 형태의 플라스틱 재료의 습기제거 방법에 있어서,
   a) 처리 장치들에 공급되기 전에 습기제거될 입자형 재료를 담고 있고 공급라인 및 복귀라인에 병렬로 유체가 통하게 연결된 하나 이상의 호퍼들 내측에 공기의 분배를 위해 상기 공급 라인 및 상기 복귀 라인에 병렬로 연결된 다수의 건조 공기 생성기를 제공하는 단계;
   b) 각각의 건조 공기 생성기마다, 생성될 수 있는 건조 공기 유량 또는 건조 공기의 유량에 관해 높은 에너지 효율에서 기능하는 범위를 추정하는 단계;
   c) 안에 담긴 입자형 재료의 특성들에 따라 각각의 개개의 호퍼에 필요한 건조 공기 유량(A1, A2, A3, A4)을 계산하는 단계;
   d) 상기 호퍼들에 필요한 유량(A1, A2, A3, A4)들의 합과 같은 건조 공기의 총 유량(Atot)을 함께 전달하는데 충분한 다수의 생성기들을 작동시키는 단계로서, 상기 생성기들의 개수 및 작동될 생성기들은 전달될 동일한 총 공기 유량(Atot)에 대해 에너지 절약 논리에 따른 그 각각에 의해 전달될 수 있는 유량 또는 그 각각의 기능 범위들에 따라 선택되는 것인, 단계; 및
   e) 나머지 생성기들을 작동해제시키는 작동 단계를 포함하는, 습기제거 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 작동 단계 d)는 상기 공급 및 복귀 라인들에 상기 선택된 생성기들의 유체 연결을 고려하는 반면, 상기 작동해제 단계 e)는 작동해제될 생성기들을 상기 공급 및 복귀 라인들과의 유체 연결로부터 배제하는 것을 고려하는, 습기제거 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 작동 단계 d)와 작동해제 단계 e)는 각각의 생성기들에 대해 한 쌍의 밸브들의 개폐를 각각 고려하고, 밸브들 중 첫 번째 밸브는 상류측에 배치되고 두 번째 밸브는 상기 생성기의 하류측에 배치되는, 습기제거 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 작동해제 단계 e)는 하나 이상의 작동되지 않는 생성기들을 끄는 것을 고려할 수 있는, 습기제거 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   각각의 기능 범위들 내에서 작동되는 생성기들에 의해 생성되는 공기 유량들을 변화시켜 총 공기 유량(Atot)을 조절하고, 각각의 단일 생성기의 유량은 제공되는 환기 수단을 작동시켜 변화되는, 단계 f)를 포함하는, 습기제거 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   작동되는 생성기들의 개수를 변화시켜 총 공기 유량(Atot)을 조절하고, 상기 작동되는 생성기들은 그 각각에 의해 전달될 수 있는 유량 또는 상기 에너지 절약 논리에 따른 그 각각의 기능 범위에 관해 선택되는, 단계 g)를 포함하는, 습기제거 방법.
7. 제 5 항에 있어서,
   각각의 생성기는 흡착제 수단을 포함하기 위한 단일 챔버를 구비하고, 이를 통해 상기 환기 수단 덕분에, 상기 생성기에 의해 전달되는 공기 유량이 지나가게 되는, 습기제거 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   작동되는 생성기들의 개수를 변화시켜 총 공기 유량(Atot)을 조절하는 단계 g)를 포함하고, 상기 단계 g) 동안, 상기 생성기들은 흡착제 수단을 포함하기 위한 단일 챔버의 흡착제 용량에 근거하여 선택되는, 습기제거 방법.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   하나 이상의 작동해제된 생성기들의 흡착제 수단(10)을 재생하는 단계 h)를 포함하는, 습기제거 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 흡착제 수단(10)을 지나는 공기의 유량의 상대 습도를 검출하는 단계 i)를 포함하는, 습기제거 방법.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 계산 단계 c)에서 계산된 관련 유량값(A1, A2, A3, A4)에 따라 단일 호퍼를 지나는 유량을 조절하는 단계 l)을 포함하는, 습기제거 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 조절 단계 l)은 상기 호퍼를 지나는 유량의 측정을 고려하고 공기 분배 라인을 따라 상기 호퍼의 상류측에 위치한 제 1 조절 밸브를 적어도 제어하여 수행되는, 습기제거 방법.
13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    전자 관리 및 제어 유닛(4)에 의해 자동적으로 실시되는 것을 특징으로 하는, 습기제거 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 호퍼들의 또는 상기 생성기들의 특성들에 관해 또는 상기 호퍼들에 담긴 입자형 재료들의 특성들에 관한 데이터를 상기 전자 관리 및 제어 유닛에 공급하는 단계 m)을 포함하는, 습기제거 방법.
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