KR20030037578A - 압축 공기 건조 설비 - Google Patents

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Abstract

압축 공기 건조 설비가 개시된다. 이 설비에는 건조기능을 하는 건조탑과 재생이 실시되는 예비탑의 두 그룹으로 나누어져 교대로 작용할 수 있는 복수의 흡착탑, 상기 두 그룹의 입력측에 교대로 입력단의 압축 공기를 분배할 수 있는 입력측 분배 배관 장치, 상기 두 그룹의 출력측을 상호 연결하여 상기 건조탑 그룹의 건조된 압축 공기를 공정 설비 및 상기 예비탑 그룹의 출력측으로 나누어 공급하는 출력측 분배 배관 장치. 상기 예비탑 그룹의 출력측으로 유입된 상기 건조된 압축 공기에 의해 상기 예비탑 그룹의 입력측으로 역류하는 압축 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 두 그룹의 입력측 단부에 설치되는 외기 배출 장치를 구비하여 이루어지는 압축 공기 건조 설비에 있어서, 상기 출력측 분배 배관 장치의 상기 공정 설비와 연결되는 부분에 압력 감지 장치가 설치되고, 상기 외기 배출 장치에는 상기 압력 감지 장치의 신호를 직접 받아 작동하는 긴급 차단 밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

압축 공기 건조 설비{DRIER SYSTEM FOR COMPRESSED AIR}
본 발명은 공기 건조 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공급 압력 저하를 방지할 수 있는 압축 공기 건조 설비에 관한 것이다.
압축 공기는 거의 모든 산업 현장에서 필수적으로 사용되고 있는 중요한 생산 기반 요소이다. 그리고, 공기 건조 설비는 압축 공기 공급 시스템 가운데 압축 공기 내의 수증기 성분을 제거하여 건조한 공기를 만들어주는 부분이다. 특히, 반도체 설비나 화학 설비의 경우, 압축 공기의 공급 압력이 저하될 경우 생산 장비에 미치는 파급효과는 상당히 큰데, 공기 건조 설비에서 기계적, 전기적으로 발생되는 동작 이상으로 인하여 압축 공기의 공급 압력이 저하될 수 있어 문제가 된다.
도1은 종래의 공기 건조 설비의 일 예에 대한 배관 장치도이다. 도1을 참조하여 설비 구성을 살펴보면, 공기 건조 설비의 입력측에서 압축 공기가 유입되고, 출력측에서 건조된 압축 공기가 사용자, 즉, 공정 설비로 공급된다. 먼저, 입력측에서 개폐밸브를 통해 쓰리웨이밸브(1)의 일 가지는 입력측과 연결된다. 쓰리웨이밸브(1)의 다른 두 가지는 연결 배관(29)을 통해 각각 다른 두 흡착탑(7,9)과 연결된다. 이때 두 연결 배관(29)에는 각각 배관이 분기되고 분기된 두 배관은 서로 연결되어 밴트 배관(31)이 된다. 밴트 배관(31)은 외기 배출관(33)으로 접속된다. 밴트 배관을 이루도록 연결 배관(29)에서 분기된 두 배관에는 각각 탑 배출 밸브(3,5)가 설치된다. 흡착탑(7,9)으로 유입된 압축 공기는 흡착탑의 배출 배관(27)으로 유출되며 각 흡착탑의 배출 배관(27)은 서로 연결되어 공기 건조 설비의 출력측 배관(35)으로 접속된다. 흡착탑의 배출 배관(27) 각각에는 첵크 밸브(11,13)가 설치된다.
흡착탑의 배출 배관(27) 각각에는 또한, 첵크 밸브(11,13) 이전에 배관이 하나씩 분기되고 이들 분기된 배관도 서로 연결되어 조정 배관(25)을 이룬다. 흡착탑의 배출 배관(27)이 서로 연결된 한 부분에서는 다시 하나의 배관(37)이 분기되고, 분기된 배관(37)은 다시 두 개의 배관(39,41)로 나누어져 각각 조정 배관(25)의 다른 부분에 접속된다. 분기된 배관(37)에서 나누어진 두 개의 배관(39,41) 가운데 하나(39)에는 탑 충압 밸브(19)가 설치된다. 분기된 배관(37)에서 나누어진 두 개의 배관(39,41)이 각각 조정 배관(25)과 접속되는 지점에서 조정 배관(25)을 따라 각각의 가까운 흡착탑의 배출 배관(27)으로 향하는 경로에는 첵크 밸브(15,17)가 하나씩 설치된다.
이런 공기 건조 설비에서 건조가 이루어지는 과정을 보면, 쓰리웨이 밸브(1)로 인입된 압축 공기는 흡착탑(7) 내에 충진된 충진물을 통과함으로써 수분이 제거된 상태가 된다. 그리고, 대부분의 수분이 제거된 압축 공기는 첵크 밸브(11)가 설치된 흡착탑의 배출 배관(27)과 출력측 배관(35)을 통해으로 공정 설비로 공급된다. 수분이 제거된 압축 공기의 일부는 배출 배관(27)이 연결된 부분에서 분기된 배관(37)을 통해 배관(41), 조정 배관(25)에 설치된 첵크 밸브(17)을 거쳐 다른 흡착탑(9)으로 들어가 다른 흡착탑(9)의 충진물에서 수분을 빼앗아 충진물을 재생시키고, 다른 흡착탑(9)과 연결된 밴트 배관(31) 및 외기 배출관(33)을 통해 외부로 배출된다. 탑 충압 밸브(19), 출력측 배관(35)에 설치된 압력 스위치(21), 탑 배출 밸브(3,5)는 제어 판넬(23)에 연결되어 조절되는 데, 이상의 동작시에는 탑 배출 밸브 가운데 하나(3)은 잠기고, 다른 하나(5)는 열리는 상태가 되며, 쓰리웨이밸브(1)의 다른 흡착탑(9) 측의 밸브는 잠김 상태가 되는 것이 바람직하다. 그리고, 이상의 공기 건조 설비의 동작은 쓰리웨이 밸브(1)와 탑 배출 밸브의 잠김과 열림을 일정 주기, 가령 5분, 마다 교체하며 연속적으로 진행한다.
그런데, 제어 판넬(23)이 오동작을 하여 탑 배출 밸브(3,5)가 이상 작동할 경우, 또는 흡착탑 출력측의 첵크 밸브들(11,13,15,17)에서 고장이 발생할 경우, 압축 공기의 진행 방향이 잘못되어 건조된 압축 공기 상당 부분이 외기 배출관(33)으로 배출될 수 있다. 이 경우, 공정 설비로 공급되는 출력측 배관(35)의 압축 공기 압력이 저하되는 문제가 발생한다.
종래에는 압력 저하가 압력 스위치(21)에서 감지되어 제어 판넬(23)을 통해 탑 배출 밸브들(3,5)을 개폐 조절하도록 구성되나, 실제로 제어 판넬(23)에 이상이 있거나, 탑 배출 밸브(3,5)에 이상이 있는 경우, 정상적인 조절이 이루어지지 못하고, 압력 저하가 계속되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래의 압축 공기 공급 시스템의 공기 건조 설비의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제어 판넬이나 탑 배출 밸브에 이상이 있는 경우에도 압력 스위치를 통해 압력 저하가 감지될 경우 직접적으로 공정 설비에 공급되는 압축 공기의 압력 저하를 방지할 수 있는 압축 공기 건조 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도1은 종래의 공기 건조 설비의 일 예에 대한 배관 장치도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 대한 배관 장치도이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건조기능을 하는 건조탑과 재생이 실시되는 예비탑의 두 그룹으로 나누어져 교대로 작용할 수 있는 복수의 흡착탑, 상기 두 그룹의 입력측에 교대로 입력단의 압축 공기를 분배할 수 있는 입력측 분배 배관 장치, 상기 두 그룹의 출력측을 상호 연결하여 상기 건조탑 그룹의 건조된 압축 공기를 공정 설비 및 상기 예비탑 그룹의 출력측으로 나누어 공급하는 출력측 분배 배관 장치. 상기 예비탑 그룹의 출력측으로 유입된 상기 건조된 압축 공기에 의해 상기 예비탑 그룹의 입력측으로 역류하는 압축 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 두 그룹의 입력측 단부에 설치되는 외기 배출 장치를 구비하여 이루어지는 압축 공기 건조 설비에 있어서, 상기 출력측 분배 배관 장치의 상기 공정 설비와 연결되는 부분에 압력 감지 장치가 설치되고, 상기 외기 배출 장치에는 상기 압력 감지 장치의 신호를 직접 받아 작동하는 긴급 차단 밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 복수의 흡착탑은 건조탑 그룹과 예비탑 그룹으로 나뉘고 일정 주기로 역할을 교대하므로 건조탑 그룹, 예비탑 그룹과 그 연결 배관인 입력측 및 출력측 분배 배관 장치와 외기 배출 장치는 전체적으로 구성된 상태에서 원칙적으로 대칭성을 가지는 것이 필요하다.
본 발명에서 상기 두 그룹의 입력측에 설치되는 외기 배출 장치는 두 그룹의 흡착탑 입력측에서 각각 분기되어 나온 배관이 탑 배출 밸브를 거친 후 서로 연결된 부분에서 외기 배출관과 연결되어 이루어질 수 있으며, 이때, 긴급 차단 밸브는 외기 배출관 일부에 설치되어 상기 두 그룹에 공통적으로 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 두 그룹의 출력측에 설치되는 출력측 분배 배관 장치는 두 그룹 가운데 어느 그룹이 건조탑 그룹이 될지라도 건조탑 그룹으로 작용하는 그룹의 흡착탑의 압축 공기 출력 배관이 공정 설비와 연결되는 출력측 배관과 예비탑 그룹의 흡착탑의 출력 측으로 압축 공기를 공급하도록 구성되어야 한다.
이하 도면을 참조하면서 일 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 대한 배관 장치도이다.
도2를 참조하면, 종래의 도1과 유사하게 공기 건조 설비의 입력측 분배 배관 장치로 건조될 압축 공기가 유입되고, 설비의 출력측에서 건조된 압축 공기가 사용자, 즉, 공정 설비로 공급된다. 탈수가 이루어지는 흡착탑은 2개로 이루어져 예비탑 그룹과 건조탑 그룹은 각각 하나의 흡착탑으로 이루어져 있다.
입력측 분배 배관 장치로는 입력 배관(103)과 입력 배관(103) 전단에 설치된개폐밸브(105) 및 입력 배관(103) 후단에 그 한 가지가 연결된 쓰리웨이밸브(1), 쓰리웨이밸브(1)의 다른 두 가지와 흡착탑의 입력측 단부를 연결하는 두 연결 배관(29)이 사용된다. 쓰리웨이 밸브(1)는 입력 배관에서 유입된 수분을 함유한 압축 공기를 밸브 내의 두 가지를 조절하여 건조탑으로 보내는 역할을 한다.
흡착탑 내부에는 충진재가 채워져 흡착탑의 입력측 단부를 통해 유입된 공기는 충진재에 습기를 빼앗기고 흡착탑 출력측 단부로 건조된 공기가 나오게 된다. 이런 기능이 이루어지는 흡착탑이 건조탑이 된다. 충진재가 일정 이상의 수분을 함유하면 건조기능은 상실된다. 이때, 출력측에서 건조된 공기를 공급하면 충진재가 수분을 빼앗겨 재생되면서 입력측 단부로는 습기를 함유한 공기가 배출된다. 이런 작용이 이루어지는 단계의 흡착탑은 예비탑이 된다.
출력측 분배 배관 장치는 두 흡착탑의 출력측 단부에 연결된 배출 배관(27)을 구비한다. 건조탑과 예비탑을 이루는 각 흡착탑의 배출 배관(27)은 서로 연결되어 공정 설비에 일 단부가 연결되는 출력측 배관(35)의 다른 일 단부로 접속된다. 따라서, 각 배출 배관(27)은 출력측 배관(35)을 공통으로 사용할 수 있다. 출력측 배관(35)에는 압력 감지 장치로 압력 스위치(21)가 형성된다. 각 흡착탑의 배출 배관(27)에는 흡착탑의 출력측 단부에서 두 배출 배관이 연결된 지점을 바라보는 방향이 순방향이 되도록 첵크 밸브(11,13)가 구비된다. 연결된 두 배출 배관과 병렬로 두 흡착탑의 출력측 단부를 연결하는 조정배관(25)이 구비된다. 조정배관(25)의 중간부분과 두 배출 배관(27)이 연결된 부분은 하나의 연결 배관(137)으로 연결된다. 연결 배관(137)에는 도2에 도시된 바와 같이 탑 충압 밸브(19)가 더 설치될 수있다. 연결 배관(137)과 조정배관(25)이 접속되는 조정배관의 중간 부분과 두 흡착탑의 출력측 단부을 연결하는 조정 배관(25) 각각의 경로에는 두 흡착탑의 출력측 단부를 바라보는 방향으로 첵크 밸브(15,17)가 하나씩 설치된다.
한편, 본 발명 설비의 입력측 분배 배관 장치의 두 연결 배관(29)과 병렬을 이루도록 입력측 두 단부를 연결하는 별도의 밴트 배관(31)이 설치된다. 밴트 배관의 중간 부분에는 외기 배출관(33)의 일 단부가 접속된다. 따라서 외기 배출관(33)은 외기 배출 장치에서 공통적으로 사용될 수 있다. 두 흡착탑의 입력측 단부에서 밴트 배관(31)이 외기 배출관(33)과 접속된 부분으로 이르는 두 경로에 각각 탑 배출 밸브(3,5)가 설치되어 있다. 외기 배출관(33)의 한 부분에 본 발명에 특징적인 긴급 차단 밸브(101)가 설치된다.
본 실시예 설비에서 압력 스위치(21), 탑 충압 밸브(19), 탑 배출 밸브(3,5)는 각각 제어 판넬(23)과 연결되어 있어, 건조탑과 예비탑의 기능 교대를 원활히 할 수 있다. 동시에 압력 스위치(21)와 긴급 차단 밸브(101)는 직접 연결되어 압력 스위치에서 감지된 규정 압력 이하로의 압력 저하는 전기 신호 기타 신호 형태로 긴급 차단 밸브(101)에 일정 시간 이내로 전달된다. 긴급 차단 밸브가 닫기면 설비 입력측의 모든 압축 공기가 설비 출력측으로 전달되면서 압력을 복원하여 공정 설비에 이상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 압력 스위치의 신호는 기타 형태로 설비 유지 시스템에 전달되어 설비 관리자나 운용자가 압축 공기 건조 설비의 이상을 수리하도록 할 수 있다.
본 발명에서는 제어 판넬이나 탑 배출 밸브 시스템에 이상이 있는 경우에도 공정 설비측에 작용하는 압축 공기의 압력이 떨어지면 압력 감지 장치의 신호가 직접 압축 공기의 외기측으로의 배출을 차단하므로 설비 입력측의 압축 공기 공압이 즉시 복원될 수 있다. 따라서, 공정 설비에서 압축 공기 압력 저하로 인한 공정 불량 및 사고를 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 건조기능을 하는 건조탑과 재생이 실시되는 예비탑의 두 그룹으로 나누어져 교대로 작용할 수 있는 복수의 흡착탑,
    상기 두 그룹의 입력측에 교대로 설비 입력단의 압축 공기를 분배할 수 있는 입력측 분배 배관 장치,
    상기 두 그룹의 출력측을 상호 연결하여 상기 건조탑 그룹의 건조된 압축 공기를 공정 설비 및 상기 예비탑 그룹의 출력측 단부로 나누어 공급하는 출력측 분배 배관 장치,
    상기 예비탑 그룹의 출력측 단부로 유입된 상기 건조된 압축 공기에 의해 상기 예비탑 그룹의 입력측으로 나오는 압축 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 두 그룹의 입력측 단부에 설치되는 외기 배출 장치를 구비하여 이루어지는 압축 공기 건조 설비에 있어서,
    상기 출력측 분배 배관 장치의 상기 공정 설비와 연결되는 부분에 압력 감지 장치가 설치되고,
    상기 외기 배출 장치에는 상기 압력 감지 장치의 신호를 직접 받아 작동하는 긴급 차단 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 압축 공기 건조 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조탑 그룹과 상기 예비탑 그룹은 연결되는 배관 장치들과 관련하여대칭성을 가지는 것을 특징으로 하는 압축 공기 건조 설비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력측 분배 배관 장치는 입력 배관과 상기 입력 배관 전단에 설치된 개폐밸브, 상기 입력 배관 후단에 한 가지가 연결된 쓰리웨이밸브, 상기 쓰리웨이밸브의 다른 두 가지와 상기 두 그룹의 입력측 단부를 연결하는 두 연결 배관을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축 공기 건조 설비.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 외기 배출 장치는 상기 입력측 분배 배관 장치의 두 연결 배관과 병렬을 이루도록 상기 두 그룹의 입력측 단부를 서로 연결하는 별도의 밴트 배관,
    상기 밴트 배관의 일 부분에 접속되며 외기와 연결되고, 상기 긴급 차단 밸브가 위치하는 외기 배출관,
    상기 두 그룹의 입력측 단부에서 상기 일 부분으로 이르는 두 경로에 각각 설치되는 탑 배출 밸브를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축 공기 건조 설비.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100978542B1 (ko) * 2008-08-26 2010-08-27 현대제철 주식회사 에어드라이장치 및 그 제어방법

Cited By (1)

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KR100978542B1 (ko) * 2008-08-26 2010-08-27 현대제철 주식회사 에어드라이장치 및 그 제어방법

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