KR102265756B1 - 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법 및 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법 - Google Patents

흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법 및 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102265756B1
KR102265756B1 KR1020200099851A KR20200099851A KR102265756B1 KR 102265756 B1 KR102265756 B1 KR 102265756B1 KR 1020200099851 A KR1020200099851 A KR 1020200099851A KR 20200099851 A KR20200099851 A KR 20200099851A KR 102265756 B1 KR102265756 B1 KR 102265756B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
adsorption
dehumidifier
time
dew point
Prior art date
Application number
KR1020200099851A
Other languages
English (en)
Inventor
서정기
김수진
김학섭
김근규
박수호
Original Assignee
(주)제넥
(주)스타에어테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)제넥, (주)스타에어테크 filed Critical (주)제넥
Priority to KR1020200099851A priority Critical patent/KR102265756B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102265756B1 publication Critical patent/KR102265756B1/ko

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
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • 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
    • B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
    • 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
    • B01D53/0454—Controlling adsorption

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)
  • Drying Of Gases (AREA)

Abstract

흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법 및 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법은, 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치를 다수 개 포함하는 흡착식 제습 시스템을 이용한 제습방법에 있어서, 각 제습장치 입구의 단위시간 유량, 압력, 온도, 각 제습장치 출구의 노점값 및 운전시간을 측정하는 단계, 상기 측정된 출구의 노점값이 기설정된 정상범위 내의 값인지 판단하는 단계, 상기 출구의 노점값이 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 압력이 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는지 판단하는 단계, 상기 입구의 압력이 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 온도가 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는지 판단하는 단계, 상기 측정된 입구의 온도가 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 단위시간 유량이 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는지 판단하는 단계, 상기 측정된 입구의 단위시간 유량이 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는 경우, 상기 초과한 제습장치의 단위시간 유량이 적어지도록 입구 밸브의 개도를 제어하는 단계, 상기 각 제습장치의 압력, 온도 및 상기 측정된 출구의 노점 중 적어도 하나가 각각의 기설정된 정상범위를 벗어난 경우, 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치의 운전시간이 기설정된 시간을 초과하였는지 판단하고, 상기 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치의 운전시간이 기설정된 시간을 초과한 경우, 상기 제습장치 내의 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하는 단계 및 상기 제습장치의 운전시간이 기설정된 제2 시간을 초과하였는지 판단하고, 상기 제습장치의 운전시간이 기설정된 제2 시간을 초과한 경우, 상기 제습장치 내의 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법 및 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법 {FLOW CONTROL METHOD TO ACHIEVE EVEN LOAD DISTRIBUTION FOR ABSORPTION TYPE AIR DRYER SYSTEM AND GENERATING/DEHUMIDIFYING PROCESS CONVERTING METHOD FOR ABSORPTION TYPE AIR DRYER DEVICE}
본 발명은 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법 및 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치를 다수 개 포함하는 흡착식 제습 시스템에서, 제습장치간 부하가 균등해지도록 유량을 제어하는 방법 및 제습장치 내에서의 흡착탑을 절환하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사업장에서 사용되는 압축기는 공기 압축 시 수분이 발생하며, 상기 발생된 수분이 기계에 유입되는 경우 부식이 발생하는 등 여러 가지 문제를 야기시킨다. 따라서, 압축기에서 발생된 수분/습기를 제습장치를 통해 제거하게 되며, 이러한 제습장치는 일반적으로 냉동식, 흡착식, 흡수식으로 나눌 수 있다.
그 중 흡착식 제습장치는 수분을 흡착하는 흡착제에 압축공기를 통과시켜 수분을 강제로 제거하는 장치이다.
통상적으로 흡착식 제습시스템은 흡착제가 내장된 2개의 흡착탑과, 이 2개의 흡착탑 중에서 한 쪽은 제습기능을, 다른 한쪽은 재생기능을 상호 교번적으로 수행하도록 2개의 흡착탑으로 공급되는 압축공기의 방향을 절환시키는 방법으로 흡착을 수행한다.
이렇듯 흡착탑의 흡착/재생 공정을 절환하도록 제어하기 위해 일반적으로 시간, 노점, 유량 등에 센싱하여 절환 시점을 판단하였으나, 이러한 요소들로만 판단하는 경우 흡착탑의 흡착 기능을 다 소진하지 못하고 절환이 이루어져 흡착 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치를 다수 개 포함하는 흡착식 제습 시스템에서도 제습장치 간의 부하 분배가 동일하게 이루어지지 못하였고, 부하 분배의 편중이 일어나는 제습장치는 내구성이 떨어지게 되는 문제가 있었다.
따라서, 흡착식 제습 시스템 내의 제습장치간 부하 분배를 균등하게 이루고, 제습장치 내의 흡착탑 절환 시점을 정확히 판단하여 효율적인 사용이 가능해지는 방법에 대한 연구가 필요하다.
한국등록특허 제10-0701218호
본 발명의 목적은, 흡착식 제습 시스템 내의 각 제습장치의 압력, 유량, 온도, 출구 노점을 센싱하고, 밸브의 개도를 조절하여 유입되는 유량을 제어함으로써, 간 부하 분배가 균등하게 이루어지는 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법을 제공하는데 있다.
또한, 흡착탑의 공정 절환시기를 판단하기 위해, 입구 유량, 압력, 온도, 출구노점 중 적어도 하나를 활용하여 흡착탑의 공정 절환이 효과적으로 이루어지는 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법은, 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치를 다수 개 포함하는 흡착식 제습 시스템을 이용한 제습방법에 있어서, 각 제습장치 입구의 단위시간 유량, 압력, 온도, 각 제습장치 출구의 노점값 및 운전시간을 측정하는 단계, 상기 측정된 출구의 노점값이 기설정된 정상범위 내의 값인지 판단하는 단계, 상기 출구의 노점값이 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 압력이 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는지 판단하는 단계, 상기 입구의 압력이 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 온도가 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는지 판단하는 단계, 상기 측정된 입구의 온도가 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 단위시간 유량이 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는지 판단하는 단계, 상기 측정된 입구의 단위시간 유량이 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는 경우, 상기 초과한 제습장치의 단위시간 유량이 적어지도록 입구 밸브의 개도를 제어하는 단계, 상기 각 제습장치의 압력, 온도 및 상기 측정된 출구의 노점 중 적어도 하나가 각각의 기설정된 정상범위를 벗어난 경우, 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치의 운전시간이 기설정된 시간을 초과하였는지 판단하고, 상기 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치의 운전시간이 기설정된 시간을 초과한 경우, 상기 제습장치 내의 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하는 단계 및 상기 제습장치의 운전시간이 기설정된 제2 시간을 초과하였는지 판단하고, 상기 제습장치의 운전시간이 기설정된 제2 시간을 초과한 경우, 상기 제습장치 내의 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법은, 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치를 이용한 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법에 있어서, 상기 제습장치 입구의 유량, 압력, 온도, 시간 및 상기 제습장치 출구의 노점을 측정하는 단계 및 상기 측정된 입구의 유량, 압력, 온도, 시간 및 상기 측정된 출구의 노점 중 적어도 하나가 각각의 기설정된 정상범위를 벗어난 경우, 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 상호 절환하는 단계는, 하기 [수학식 1]에 따른 MTo 값이 0인 경우에 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112020083739972-pat00001
여기서, LF는 한계유량값, CF는 현재유량값, LP는 한계압력값, CP는 현재압력값, LTe는 한계온도값, CTe는 현재온도값, LTi는 한계시간값, CTi는 현재시간값, LD는 한계노점값, CD는 현재노점값을 의미함.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 상호 절환하는 단계는, 하기 [수학식 2]에 따른 Sn값이 기설정된 범위 내에 속하는 경우에 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112020083739972-pat00002
여기서, LF는 한계유량값, CF는 현재유량값, LP는 한계압력값, CP는 현재압력값, LTe는 한계온도값, CTe는 현재온도값, LTi는 한계시간값, CTi는 현재시간값, LD는 한계노점값, CD는 현재노점값을 의미하고, Sn은 집합 내의 임의의 n원소의 합산값을 의미함.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 상호 절환하는 단계는, 하기 [수학식 3]에 따른 Sn값이 기설정된 범위 내에 속하는 경우에 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112020083739972-pat00003
여기서, LF는 한계유량값, CF는 현재유량값, WF는 유량가중치, LP는 한계압력값, CP는 현재압력값, WP는 압력가중치, LTe는 한계온도값, CTe는 현재온도값, WTe는 온도가중치, LTi는 한계시간값, CTi는 현재시간값, WTi는 시간가중치, LD는 한계노점값, CD는 현재노점값, WD는 노점가중치를 의미하고, Sn은 집합 내의 임의의 n원소의 합산값을 의미함.
본 발명에 의하면, 흡착식 제습 시스템 내의 각 제습장치의 압력, 유량, 온도, 출구 노점을 센싱하고, 밸브의 개도를 조절하여 유입되는 유량을 제어함으로써, 간 부하 분배가 균등하게 이루어지는 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 흡착탑의 공정 절환시기를 판단하기 위해, 입구 유량, 압력, 온도, 출구노점 중 적어도 하나를 활용하여 흡착탑의 공정 절환이 효과적으로 이루어지는 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법을 제공할 수 있다
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법의 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템 균등부하 유량제어가 이루어지기 전, 유량의 불균등한 흐름을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템 균등부하 유량제어가 이루어져 유량이 균등하게 흐르는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습장치 간의 부하 분배를 수행하는 과정 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템의 구성도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시례를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시례에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시례를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시례의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
이하에서는 도 1 내지 도 6을 참고하여 흡착식 제습 시스템에서의 부하 분배를 수행하는 구성 및 흡착탑 간의 공정 절환을 수행하는 과정을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법의 플로우차트이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템 균등부하 유량제어가 이루어지기 전, 유량의 불균등한 흐름을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템 균등부하 유량제어가 이루어져 유량이 균등하게 흐르는 과정을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습장치 간의 부하 분배를 수행하는 과정 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 흡착식 제습 시스템의 구성도이다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치를 다수 개 포함하는 흡착식 제습 시스템을 이용한 제습방법에 있어서, 흡착식 제습 시스템의 부하분배가 균등하게 이루어지도록 유량을 제어하는 본 발명의 일실시례는 단계(S110) 내지 단계(S190)에 의해 수행될 수 있다.
즉, 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치(100, 200)를 다수 개 포함하는 흡착식 제습 시스템에 있어서, 유량 유입부(IN)로부터 유입된 함습기체의 전체유량은 제1 제습장치(100)와 제2 제습장치(200)로 균등하게 분배되는 것이 바람직하나, 현장 환경에 따라 균등하게 분배되지 못하는 경우가 발생하므로, 부하분배가 균등하게 이루어지도록 아래와 같이 제어될 수 있다.
우선, 단계(S110)에서는 각 제습장치(100, 200) 입구의 단위시간 유량, 압력, 온도 및 각 제습장치 출구의 노점값을 측정할 수 있다. 즉, 각 제습장치(100, 200)에 유량이 유입되는 입구에는 유량계(113), 압력계(114), 온도계(115)가 마련될 수 있고, 각 제습장치(100, 200)의 제습된 건조기체가 배출되는 출구에는 노점을 측정하는 노점계(116)가 마련될 수 있으며, 이를 통해 단위시간 동안의 유량, 압력, 온도 및 노점값을 측정할 수 있다.
단계(S120)에서는 우선, 측정된 출구의 노점값이 기설정된 정상범위 내의 값인지, 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는지를 판단할 수 있다.
단계(S130)에서는 상기 출구의 노점값이 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 압력이 기설정된 정상범위를 초과한 제습장치가 존재하는지 판단할 수 있다.
단계(S140)에서는 상기 입구의 압력이 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 온도가 기설정된 정상범위를 초과한 제습장치가 존재하는지 판단할 수 있다.
단계(S150)에서는 상기 측정된 입구의 온도가 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 단위시간 유량이 기설정된 정상범위를 초과한 제습장치가 존재하는지 판단할 수 있다.
단계(S160)에서는 상기 측정된 입구의 유량이 기설정된 정상범위를 벗어난 경우, 유량제어를 통해 각 제습 장치의 유량이 균등해지도록 밸브의 개도를 제어한다.
단계(S171)에서는 단계(S120), 단계(S130) 및 단계(S140)에서 판단한 노점값, 압력, 온도 중 어느 하나가 기설정된 정상범위를 벗어난 경우 또는 단계(S150)에서 판단한 유량이 기설정된 정상범위 내인 경우, 단계(S172)에 따라 유량제어를 수행하지 않도록 제어된다.
단계(S180)에서는 단계(S171)에 의하여 유량제어를 수행하지 않도록 제어한 후, 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치의 운전시간이 기설정된 시간을 초과하였는지 판단하고, 단계(S190)에서는 상기 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치의 운전시간이 기설정된 시간을 초과한 경우, 상기 제습장치 내의 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환할 수 있다.
이때, 단계(S150)에서 상기 측정된 입구의 단위시간 유량이 기설정된 정상범위 내인 경우는, 노점값, 압력, 온도, 유량이 모두 정상범위 내인 경우이므로, 이 경우는 기설정된 시간을 초과하더라도 연장운전을 수행하도록 설정되어 에너지를 절감할 수 있도록 운전될 수 있다. 즉, 노점값, 압력, 온도, 유량이 모두 정상범위 내인 경우에는 기설정된 시간을 초과하는지 여부를 별도 판단하지 않으므로 기설정된 시간이 초과되면 즉시 연장운전에 돌입하고 노점값, 압력, 온도 등에 이상이 생길 때까지 연장운전하게 되므로, 에너지를 절감하는 효과가 발생될 수 있는 것이다
일례로, 도 3에 도시된 바와 같이 유량 유입부(IN)로부터 유입된 함습기체의 전체유량 A(100톤)가 제1 제습장치(100)와 제2 제습장치(200)에 균등하게 배분되지 않고, 제1 제습장치(100)에는 유량 B(70톤)가 제2 제습장치(200)에는 유량 C(30톤)가 흐르는 경우(A=B+C, 이때, B>C), 제1 제습장치(100)로 유입되는 유량이 편중되므로, 제1 제습장치(100)와 제2 제습장치(200)의 효과적인 활용이 이루어지지 못하고, 제1 제습장치(100)가 제2 제습장치(200)보다 기계적 손실이 더 빠르게 진행되는 등 운영 상의 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 단계(S160)에서는 다수의 제습장치 중 측정된 출구의 노점, 입구의 압력, 온도가 정상범위 내에 있고, 유량이 기설정된 정상범위를 초과한 제습장치가 존재하는 경우, 상기 초과한 제습장치의 입구 압력이 낮아지도록 입구 밸브의 개도를 제어할 수 있다. 즉, 노점값, 압력, 온도가 모두 정상범위 내에 있고, 유량이 정상범위를 벗어난 경우에만 유량제어를 실시하여 과도한 유량제어를 통해 발생될 수 있는 시스템의 오류를 최소화할 수 있다.
상기의 도 3의 일례와 같이 노점, 압력, 온도 센싱 후 제1 제습장치(100)에 유입되는 유량 B가 기설정된 정상범위를 초과한 것으로 센싱되는 경우(A=B+C, 이때, B>C), 유입되는 제1 제습장치(100)와 제2 제습장치(200)에 유입되는 누적 유량이 같아지도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 일시적으로 제2 제습장치(200)에 유입되는 유량 C가 제1 제습장치(100)에 유입되는 유량 B보다 많아지도록 입구 밸브의 개도를 조절할 수 있으며, 이를 통해 궁극적으로는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 제습장치(100)와 제2 제습장치(200)에 유입되는 누적 유량이 같아질 수 있다(A=B+C, 이때, B=C).
한편, 상기 각 제습장치의 압력, 온도 및 상기 측정된 출구의 노점 중 적어도 하나가 각각의 기설정된 정상범위를 벗어난 경우, 단계(S171)에 따라 유량제어 없이 운전을 수행하게 되며, 이후 단계(S180)에서는 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치의 운전시간이 기설정된 제1 시간(ex. 4시간)을 초과하였는지 판단하고, 상기 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치의 운전시간이 기설정된 제1 시간을 초과한 경우, 단계(S190)에서 상기 제습장치 내의 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환할 수 있다.
즉, 제습장치의 노점값, 압력값, 온도값 중 적어도 하나가 기설정된 정상범위를 벗어난 경우 기본시간인 제1 시간동안 운전한 후 흡착탑을 절환하고, 제습장치의 노점값, 압력값, 온도값 모두가 정상범위 내인 경우에는 제1 시간 운전한 후에도 연장운전에 돌입함으로써, 에너지를 저감할 수 있는 효과가 발생될 수 있다.
한편, 상기 제습장치의 운전시간이 기설정된 제2 시간(ex. 8시간)을 초과하였는지 판단하고, 상기 제습장치의 운전시간이 기설정된 제2 시간을 초과한 경우, 상기 제습장치 내의 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환할 수 있다.
여기서, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 크며, 제습장치의 노점값, 압력, 온도가 모두 정상범위 내에 있더라도 연장운전 시간은 제 2시간을 넘기지 않도록 하여 장치의 과부하를 방지하도록 제어할 수 있다.
즉, 각 제습장치 내에서의 효과적인 흡착탑 절환을 위해, 각 제습장치의 입구 압력이 기설정된 범위를 벗어나는 경우, 각 제습장치의 입구 온도가 기설정된 범위를 벗어나는 경우 및 각 제습장치의 출구 노점이 기설정된 범위를 벗어나는 경우 중 어느 하나에 해당하고, 기설정된 시간을 초과하여 운전한 경우에는 효과적인 흡착탑 운영을 위해 제1 흡착탑(111)과 제2 흡착탑(112)의 공정 절환이 이루어지도록 제어할 수 있다.
따라서, 제1 흡착탑(111)에서 제습공정이 진행되고, 제2 흡착탑(112)에서 재생공정이 진행되던 중, 상기와 같이 압력, 온도 및 상기 측정된 출구의 노점 중 적어도 하나가 각각의 기설정된 정상범위를 벗어나고, 운전시간이 기설정된 시간을 초과하였다면 제1 흡착탑(111)에서 재생공정이 진행되고, 제2 흡착탑(112)에서는 제습공정이 이루어지도록 타워 절환을 수행할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일실시례에서는 흡착식 제습 시스템 내의 각 제습장치의 압력, 유량, 온도, 출구 노점을 센싱하고, 밸브의 개도를 조절하여 유입되는 유량을 제어함으로써, 간 부하 분배가 균등해지는 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 각 제습장치 내에서 흡착탑의 공정 절환시기를 판단하기 위해, 입구 유량, 압력, 온도, 출구노점 중 적어도 하나를 활용하여 흡착탑의 공정 절환이 효과적으로 이루어지는 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법이 제공될 수 있다.
한편, 각 제습장치 내에서 흡착탑의 공정 절환시기를 효과적으로 판단하기 위한 본 발명의 구성은 도 5 및 도 6을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
도 5를 참고하면, 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치 내에서 흡착탑 간의 공정절환시기를 효과적으로 판단하고 제어하는 제습장치 운영 방법은 단계(S510) 및 단계(S520)에 의해 수행될 수 있다.
즉, 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치(600) 내에서 흡착탑의 효율적인 활용을 위해서는, 제습 공정이 진행되는 흡착탑의 제습 능력이 모두 소진된 후, 흡착탑 간의 타워절환이 이루어지는 것이 바람직하나, 종래에는 단순히 시간을 기초로 타워의 절환을 수행하는 등 효과적인 절환이 이루어지지 못하였으며, 종래의 경우 설계된 조건과 현장 상황이 다른 경우에는 흡착탑을 효과적으로 사용하지 못하였다. 따라서, 본 발명의 일실시례에서는 아래와 같이 흡착탑의 절환이 효과적으로 이루어지도록 제어할 수 있다.
우선, 단계(S510)에서는 제습장치 입구의 유량, 압력, 온도, 시간 및 상기 제습장치 출구의 노점을 측정할 수 있다.
도 6에 도시된 일례와 같이, 유량이 유입되는 제습장치(600)의 입구에는 유량계(613), 압력계(614), 온도계(615)가 마련될 수 있고, 제습장치(600)의 제습된 건조기체가 배출되는 출구에는 노점을 측정하는 노점계(616)가 마련될 수 있으며, 이를 통해 단위시간 동안의 유량, 압력, 온도 및 노점을 측정할 수 있다.
이후, 단계(S520)에서는 상기 측정된 입구의 유량, 압력, 온도, 시간 및 상기 측정된 출구의 노점 중 적어도 하나가 각각의 기설정된 정상범위를 벗어난 경우, 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환할 수 있다.
일례로, 상기 측정된 입구의 누적유량이 기설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 압력이 기설정된 압력을 벗어나는 경우, 상기 온도가 기설정된 온도를 벗어나는 경우, 상기 누적시간이 기설정된 시간을 벗어나는 경우 및 상기 노점이 기설정된 노점을 벗어나는 경우 중 적어도 하나에 해당하는 경우에는 제1 흡착탑(611)과 제2 흡착탑(612)의 공정이 절환될 수 있다.
다른 일례로, 상호 절환하는 단계(S520)는, 하기 [수학식 1]에 따른 MTo 값이 0인 경우에 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하도록 제어될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112020083739972-pat00004
여기서, LF는 한계유량값, CF는 현재유량값, LP는 한계압력값, CP는 현재압력값, LTe는 한계온도값, CTe는 현재온도값, LTi는 한계시간값, CTi는 현재시간값, LD는 한계노점값, CD는 현재노점값을 의미한다.
즉, 한계유량값과 현재유량값이 같아지는 경우, 한계압력값과 현재압력값이 같아지는 경우, 한계온도값과 현재온도값이 같아지는 경우, 한계시간값과 현재시간값이 같아지는 경우 및 한계노점값과 현재노점값이 같아지는 경우 중 적어도 하나의 경우에는 흡착탑이 절환되도록 하여 다수의 파라미터를 모두 센싱하고 그 값을 반영함으로써, 흡착탑에 무리를 주지 않고, 보다 안정적인 운영이 이루어지도록 제어할 수 있다.
또 다른 일례로, 상호 절환하는 단계(S520)는, 하기 [수학식 2]에 따른 Sn값이 기설정된 범위 내에 속하는 경우에 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112020083739972-pat00005
여기서, LF는 한계유량값, CF는 현재유량값, LP는 한계압력값, CP는 현재압력값, LTe는 한계온도값, CTe는 현재온도값, LTi는 한계시간값, CTi는 현재시간값, LD는 한계노점값, CD는 현재노점값을 의미하고, Sn은 집합 내의 임의의 n원소의 합산값을 의미한다.
즉, 상기 한계유량값과 현재유량값의 차이값 비율, 한계압력값과 현재압력값의 차이값 비율, 한계온도값과 현재온도값의 차이값 비율, 한계시간값과 현재시간값의 차이값 비율 및 한계노점값과 현재노점값의 차이값 비율 중 임의의 n개의 합산값 Sn값이 기설정된 범위 내에 속하는 경우에 흡착탑을 절환하도록 제어할 수 있다.
일례로, Sn의 n이 3인 경우, 유량 차이값 비율, 압력 차이값 비율, 온도 차이값 비율, 시간 차이값 비율, 노점 차이값 비율 중 3개의 값을 합산한 값이 기설정된 범위 내에 속하는 경우 흡착탑이 절환하도록 하여, 유량, 압력, 온도, 시간, 노점 중 어느 하나의 값에 의해 흡착탑이 절환되는 것이 아니라, 3개의 요소를 합산한 값이 기설정된 값 이하인 경우에 흡착탑을 절환하도록 제어함으로써, 일부 요소의 값에 오류가 있더라도 나머지 요소들 중 일부의 합산값도 반영할 수 있어, 일부 요소값의 오류발생에도 대응할 수 있어, 보다 정확한 시점에 흡착탑의 안정적인 절환이 가능해 질 수 있다.
또 다른 일례로, 상기 상호 절환하는 단계(S520)는, 하기 [수학식 3]에 따른 Sn값이 기설정된 범위 내에 속하는 경우에 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112020083739972-pat00006
여기서, LF는 한계유량값, CF는 현재유량값, WF는 유량가중치, LP는 한계압력값, CP는 현재압력값, WP는 압력가중치, LTe는 한계온도값, CTe는 현재온도값, WTe는 온도가중치, LTi는 한계시간값, CTi는 현재시간값, WTi는 시간가중치, LD는 한계노점값, CD는 현재노점값, WD는 노점가중치를 의미하고, Sn은 집합 내의 임의의 n원소의 합산값을 의미한다.
즉, 상기 한계유량값과 현재유량값의 차이값 비율에 가중치를 곱한값, 한계압력값과 현재압력값의 차이값 비율에 가중치를 곱한값, 한계온도값과 현재온도값의 차이값 비율에 가중치를 곱한값, 한계시간값과 현재시간값의 차이값 비율에 가중치를 곱한값 및 한계노점값과 현재노점값의 차이값 비율에 가중치를 곱한값 중 임의의 n개의 합산값 Sn값이 기설정된 범위 내에 속하는 경우에 흡착탑을 절환하도록 제어할 수 있다.
일례로 현장 환경에 따라 노점값이 민감하게 판단되어야 하는 경우, 노점가중치를 다른 가중치와 큰 차이를 두도록 설정해 둠으로써, 흡착탑의 절환을 위해 임의의 n개의 합산값 Sn값을 판단할 때, Sn값이 한계노점값과 현재노점값의 차이값 비율에 가중치를 곱한값에 의해 크게 좌우될 수 있도록 제어할 수 있다.
따라서, 현장 상황에 부합하는 요소값을 보다 비중있게 반영하여 흡착탑의 절환을 결정함으로써, 사용 현장의 컨디션에 보다 부합하도록 흡착탑의 절환을 제어할 수 있다.
한편, 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 3]의 실시례와 같은 흡착탑 절환 방법은 도 1 내지 도 4에 설명된 다수의 제습장치 간 부하 균등분배를 위해 사용될 수도 있으며, 이 경우는 각 제어장치의 입구에서 측정되는 유량, 압력, 온도, 시간, 출구에서 측정되는 노점에 따라 유량을 제어하여 부하가 균등하게 분배되도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 3]을 제어장치의 부하 균등 분배에 적용할 경우, 각각의 조건 만족시 흡착탑을 절환하는 것이 아니라, 유량이 분배되는 조건을 제어하여 제어장치 간의 부하 균등이 이루어지도록 제어할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일실시례에 따르면 흡착탑의 공정 절환시기를 판단하기 위해, 입구 유량, 압력, 온도, 출구노점 중 적어도 하나를 활용하여 흡착탑의 공정 절환이 효과적으로 이루어질 수 있다.
또한, 입구 유량, 압력, 온도, 출구노점 중 하나 또는 그 이상을 요소값으로 판단하여 절환시기를 결정하되, 현장 상황에 따른 일 요소값에 가중치를 두어 판단함으로써, 현장 환경에 보다 부합하는 흡착탑 절환이 이루어질 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시례를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100: 제1 제습장치
200: 제2 제습장치
111, 611: 제1 흡착탑
112, 612: 제2 흡착탑
113, 613: 유량계
114, 614: 압력계
115, 615: 온도계
116, 616: 노점계

Claims (5)

  1. 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치를 다수 개 포함하는 흡착식 제습 시스템을 이용한 제습방법에 있어서,
    각 제습장치 입구의 단위시간 유량, 압력, 온도, 각 제습장치 출구의 노점값 및 운전시간을 측정하는 단계;
    상기 측정된 출구의 노점값이 기설정된 정상범위 내의 값인지 판단하는 단계;
    상기 출구의 노점값이 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 압력이 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는지 판단하는 단계;
    상기 입구의 압력이 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 온도가 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는지 판단하는 단계;
    상기 측정된 입구의 온도가 기설정된 정상범위 내인 경우, 상기 측정된 입구의 단위시간 유량이 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는지 판단하는 단계;
    상기 측정된 입구의 단위시간 유량이 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치가 존재하는 경우, 상기 정상범위를 벗어난 제습장치의 단위시간 유량이 적어지도록 입구 밸브의 개도를 제어하는 단계;
    상기 각 제습장치의 압력, 온도 및 상기 측정된 출구의 노점 중 적어도 하나가 각각의 기설정된 정상범위를 벗어난 경우, 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치의 운전시간이 기설정된 제1 시간을 초과하였는지 판단하고, 상기 기설정된 정상범위를 벗어난 제습장치의 운전시간이 기설정된 제1 시간을 초과한 경우, 상기 제습장치 내의 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하는 단계; 및
    상기 제습장치의 운전시간이 기설정된 제2 시간을 초과하였는지 판단하고, 상기 제습장치의 운전시간이 기설정된 제2 시간을 초과한 경우, 상기 제습장치 내의 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하는 단계
    를 포함하는 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법.
  2. 2개의 흡착탑으로 구성되는 제습장치를 이용한 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법에 있어서,
    상기 제습장치 입구의 유량, 압력, 온도, 시간 및 상기 제습장치 출구의 노점을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 입구의 유량, 압력, 온도, 시간 및 상기 측정된 출구의 노점 중 적어도 하나가 각각의 기설정된 정상범위를 벗어난 경우, 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하는 단계;를 포함하고,
    상기 상호 절환하는 단계는,
    하기 [수학식 1]에 따른 MTo 값이 0인 경우에 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하는 것을 특징으로 하는 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112021050551812-pat00007

    여기서, LF는 한계유량값, CF는 현재유량값, LP는 한계압력값, CP는 현재압력값, LTe는 한계온도값, CTe는 현재온도값, LTi는 한계시간값, CTi는 현재시간값, LD는 한계노점값, CD는 현재노점값을 의미함.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상호 절환하는 단계는,
    하기 [수학식 2]에 따른 Sn값이 기설정된 범위 내에 속하는 경우에 상기 2개의 흡착탑의 흡착공정과 재생공정을 상호 절환하는 것을 특징으로 하는 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법.
    [수학식 2]
    Figure 112020083739972-pat00008

    여기서, LF는 한계유량값, CF는 현재유량값, LP는 한계압력값, CP는 현재압력값, LTe는 한계온도값, CTe는 현재온도값, LTi는 한계시간값, CTi는 현재시간값, LD는 한계노점값, CD는 현재노점값을 의미하고, Sn은 집합 내의 임의의 n원소의 합산값을 의미함.
  5. 삭제
KR1020200099851A 2020-08-10 2020-08-10 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법 및 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법 KR102265756B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200099851A KR102265756B1 (ko) 2020-08-10 2020-08-10 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법 및 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200099851A KR102265756B1 (ko) 2020-08-10 2020-08-10 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법 및 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102265756B1 true KR102265756B1 (ko) 2021-06-16

Family

ID=76602643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200099851A KR102265756B1 (ko) 2020-08-10 2020-08-10 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법 및 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102265756B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3410370B2 (ja) * 1998-07-31 2003-05-26 オリオン機械株式会社 空気除湿装置およびその制御方法
KR100437273B1 (ko) * 2002-06-21 2004-06-30 (주)하나플랜트 흡착식 제습시스템의 노점조절장치
KR100701218B1 (ko) 2006-04-05 2007-03-29 (주)하나플랜트 흡착식 제습시스템의 재생/제습공정 절환장치
KR101906531B1 (ko) * 2017-10-16 2018-12-18 에스피엑스플로우테크놀로지 주식회사 블로워를 이용한 넌퍼지 흡착식 제습장치
JP2019507677A (ja) * 2016-02-24 2019-03-22 アトラス コプコ エアーパワー, ナームローゼ フェンノートシャップATLAS COPCO AIRPOWER, naamloze vennootschap 吸着式乾燥機の再生時間を調節する方法およびかかる方法を実施する吸着式乾燥機
KR102058156B1 (ko) * 2019-03-21 2019-12-20 주식회사 케이디이앤에스 유량 의존 스위칭 방식의 스마트 제습장치 및 제습방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3410370B2 (ja) * 1998-07-31 2003-05-26 オリオン機械株式会社 空気除湿装置およびその制御方法
KR100437273B1 (ko) * 2002-06-21 2004-06-30 (주)하나플랜트 흡착식 제습시스템의 노점조절장치
KR100701218B1 (ko) 2006-04-05 2007-03-29 (주)하나플랜트 흡착식 제습시스템의 재생/제습공정 절환장치
JP2019507677A (ja) * 2016-02-24 2019-03-22 アトラス コプコ エアーパワー, ナームローゼ フェンノートシャップATLAS COPCO AIRPOWER, naamloze vennootschap 吸着式乾燥機の再生時間を調節する方法およびかかる方法を実施する吸着式乾燥機
KR101906531B1 (ko) * 2017-10-16 2018-12-18 에스피엑스플로우테크놀로지 주식회사 블로워를 이용한 넌퍼지 흡착식 제습장치
KR102058156B1 (ko) * 2019-03-21 2019-12-20 주식회사 케이디이앤에스 유량 의존 스위칭 방식의 스마트 제습장치 및 제습방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6243336B2 (ja) 固体デシカント除湿機の制御装置と方法
KR102285117B1 (ko) 멀티 노점계를 이용한 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법
RU2481145C2 (ru) Способ осушки сжатого газа
US9612051B2 (en) Heat reactivated process for desiccant air dryer systems using blower purge and method therefore
US20130192080A1 (en) Regenerative Dryers With A Bypass
CN104566784B (zh) 除湿机的控制方法、装置以及除湿机
JPH01299623A (ja) サイクル時間間隔変化方法
US10589220B1 (en) Pressure swing adsorbtion air dryer
CN102141288A (zh) 空调控制方法及装置
KR102265756B1 (ko) 흡착식 제습 시스템의 균등부하 유량제어 방법 및 흡착식 제습장치의 공정 절환 제어 방법
US9604620B2 (en) Air dryer system for a locomotive with optimized purge air control
JP2010128625A (ja) 工場の稼働システムおよび稼働方法
KR102316774B1 (ko) 데시칸트 제습 시스템
JP5485726B2 (ja) 除湿装置および除湿装置の劣化判定方法
CN107106975A (zh) 除湿装置
WO2021231282A1 (en) Device and methods for determining and using evaporation parameters in a drying system
KR102265745B1 (ko) 폐루프 회로로 구현되는 흡착식 제습장치 및 그 제습방법
CN102883793B (zh) 用于冷却干燥气体的方法和设备
JPS59136119A (ja) ガス除湿装置
JP2004057986A (ja) 除湿装置
JPH08141352A (ja) 二段式乾式減湿システムにおけるロータの劣化診断方法とロータの交換時期の予測方法
JP6859398B2 (ja) 除湿ローターの省エネ制御システム及びその方法
CA2969614C (en) Air dryer system for a locomotive with optimized purge air control
KR102456891B1 (ko) 중앙 제어 장치
JP6518163B2 (ja) 調湿システム

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant