KR20030047612A - dehumidifying method and system in cold-hot air dry condition - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A dehumidifying method and device in hot and cold air dry condition is provided to reduce drying hours, and improve thermal efficiency. CONSTITUTION: An air compressing pump(b), condensers(a1,a2,a3), a refrigerant compressor, a refrigerant tank, an evaporator, and refrigerant condensers(c,d) are installed in a drying room(s) insulated from the outside. A dehumidifying device compresses air, condenses humidity, and reuses the heat of condensation generated by condensing the humidity as heating.

Description

냉·열풍건조 조건에서의 제습 방법 및 장치{dehumidifying method and system in cold-hot air dry condition}Dehumidifying method and system in cold-hot air dry condition

건조란 피건조물에 열을 가해 수분을 제거하는 것으로, 피건조물에서 증발된 수증기를 어떤 방법으로 제거하면서 건조를 하는가에 대한 점은, 건조시간과 건조 시 사용되는 열사용 면에서, 열사용 효율에 직접 관계되는 요인이다. 또한 건조 시가장 예민한 부분인 건조온도와 직결된 문제이다.Drying is the removal of moisture by applying heat to the dry matter. The method of drying while removing the vaporized vapor from the dry matter is related to the efficiency of heat use in terms of drying time and heat used during drying. It is a direct factor. It is also a problem directly related to drying temperature, the most sensitive part of drying.

기존에 사용되고 있는 공기를 이용한 열풍건조기와 냉풍건조기의 경우, 피건조물에서 증발된 수증기를 제거하는 방법은 다음과 간다.In the case of hot air dryers and cold air dryers using air, the method of removing the vaporized water vapor from the dried material is as follows.

열풍건조기는 뜨거운 공기를 송풍기를 통해 순환시키면서 피건조물을 가열시켜 증발을 유도한다. 이때 증발된 증기를 제거함에, 있어서 건조기의 윗부분에 공기 개폐구가 있는데, 이 개폐구를 열어 과습된 공기(포화수증기 포함)를 건조기의 외부인 대기로 배출시켜 증기를 제거하게 된다. 피건조물의 주변의 분위기가, 각 온도에 따라 해당되는 수증기압이 포화 증기압이 될 때까지, 피건조물에서 수증기의 증발이 이루어지는 것이 건조현상이다.The hot air dryer induces evaporation by heating the dry matter while circulating hot air through the blower. At this time, in the removal of the vaporized steam, there is an air opening and closing opening in the upper part of the dryer, by opening the opening and closing the humidified air (including saturated steam) to the outside of the dryer to remove the steam. The drying phenomenon is that evaporation of water vapor occurs in the dried product until the atmosphere around the dry matter becomes the saturated steam pressure corresponding to each temperature.

열풍건조기는 과습된 공기를 건조실 밖으로 배출시켜, 수증기를 제거하는 방법을 사용함으로 인해, 건조조건이 포화수증기압의 분위기에 자주 놓여지게 되며 이렇게 될 경우, 포화수증기 압력 분위기에서 피건조물에서 추가적인 수증기의 증발은 이루어지지 않게 된다.The hot air dryer is a method of removing the steam by removing the humidified air out of the drying chamber, so that the drying conditions are frequently placed in the atmosphere of saturated steam pressure, in which case the additional vapor of the vapor from the dry matter in the saturated steam pressure atmosphere. Is not done.

순환되고 있는 공기에 함유된 습도가 낮으면, 피건조물에 함유된 수분의 증발이 잘 이루어져 건조가 빨라지게 되는데 열풍건조기의 경우 잦은 과습공기 분위기가 형성되어지므로, 그만큼 건조시간이 길어지게 된다. 과습된 분위기에서는 피건조물에서 수분의 증발은 멈추게 되는 것이다. 또한 과습공기를 제거하기 위해 개폐구를 자주 열게 되므로, 가열된 공기가 수증기와 같이 건조실 밖으로 빠져나가게 되어 불필요한 열 손실이 야기된다.When the humidity contained in the air being circulated is low, the moisture contained in the dry matter is well evaporated to dry quickly. In the case of a hot air dryer, a frequent humid air atmosphere is formed, so that the drying time becomes longer. In a humid environment, evaporation of moisture in the dry matter is stopped. In addition, since the opening and closing frequently open to remove the humid air, the heated air is forced out of the drying chamber such as steam, causing unnecessary heat loss.

에너지 사용 면에서 열풍건조기의 경우, 수분증발열의 제공에 있어서 보일러를 가동해, 순환되는 공기를 가열해 열을 제공하게 된다. 가열된 공기는 피건조물을 가열해 수증기를 발생시키고, 발생된 수증기는 건조실 밖의 대기중으로 증발된 형태로 배출시킴으로, 열을 지속적으로 공급해야 되며 이때 열사용 효율은 35%를 넘지 못한다.In terms of energy use, in the case of hot air dryers, the boiler is operated to provide heat for evaporation of water, thereby heating the circulated air to provide heat. The heated air heats the building to generate water vapor, and the generated water vapor is discharged in an evaporated form into the atmosphere outside the drying chamber, so that heat must be continuously supplied, and the heat use efficiency is not more than 35%.

55℃에서 수분 1kg을 증발시킬 때, 필요한 이론적 열량(비열을 1로 볼 때 20℃에서 55℃로 상승시키는데 필요한 열량 + 증발열 => 30㎉+565㎉)은 595㎉가 되는데 열풍건조기의 경우 약 1605㎉대의 열사용이 되는 것이다. 즉 열풍건조방식은 열효율이 비교적 낮고 건조시간이 다소 길게 유지되는 문제점이 있다.When evaporating 1 kg of water at 55 ° C, the theoretical calorie required (heat required to raise the specific heat from 20 ° C to 55 ° C with a specific heat of 1 + heat of evaporation => 30㎉ + 565㎉) is 595㎉, which is about the hot air dryer. 1605 열 of heat will be used. In other words, the hot air drying method has a problem in that the thermal efficiency is relatively low and the drying time is somewhat longer.

냉풍건조기의 경우에 있어서 건조방법과 건조온도는 다음과 같다. 공기가 순환하는 건조실내에 냉매 압축기와 냉매증발기와 냉매응축기가 회로로 구성되어 있다. 일정한 과습이 된 순환하는 공기를 냉매증발기로 통과시켜, 과습증기를 냉각하면 수증기는 응축이 되어지는데, 공기를 냉각한 온도에 해당되는 만큼, 열량을 빼앗긴 공기는 일정한 양의 제습이 이루어지며, 이 냉각된 공기를 냉매 응축기를 통과시키면 가열이 되고, 가열된 공기는 피건조물이 있는 공간으로 이동되어, 순환되는 공기에 섞여 순환되는 공기의 상대 습도를 낮추게 된다. 이러한 공정이 지속적으로 이루어져, 순환되는 공기의 습도를 낮추어 건조를 하게 된다.In the case of a cold air dryer, the drying method and drying temperature are as follows. In the drying chamber where air circulates, a refrigerant compressor, a refrigerant evaporator, and a refrigerant condenser are composed of circuits. By passing the circulating air with constant humidification through the refrigerant evaporator, the superheated steam cools the water vapor to condense. The air deprived of heat is dehumidified as much as the air cooled temperature. When the cooled air passes through the refrigerant condenser, it is heated, and the heated air is moved to the space where the object is to be dried to lower the relative humidity of the air circulated by being mixed with the circulated air. This process is continuously carried out to lower the humidity of the air circulated to dry.

냉풍건조기의 실내압력은 일반 대기압과 같으며, 이 대기압과 같은 압력하에서 공기를 열 전달 매개체로 이용해, 증발기나 응축기에서 열 교환을 하여 공기의 온도를 낮추어, 수증기를 응축시키거나 냉각된 공기를 가열하게 된다. 냉풍건조공정에 있어서 건조실의 건조온도 조건이 실제로는 약 50℃이상이 유지되어야 한다.The indoor pressure of the cold air dryer is the same as the normal atmospheric pressure, and the air is used as a heat transfer medium under the same atmospheric pressure, and the temperature of the air is reduced by heat exchange in an evaporator or a condenser to condense water vapor or heat the cooled air. Done. In the cold air drying process, the drying temperature condition of the drying chamber should actually be maintained at about 50 ° C or higher.

건조실의 실내온도가 32℃이하 일 경우라고 할 때, 이 공기에 함유된 수증기의 일정량을 제거해, 일정습도를 유지하게 하는 것은 냉풍건조조건에 서 쉽지 않다. 32℃의 포화증기가 함유된 공기를, 약 10℃정도로 낮추어져야 일정량의 수분이 제거되면서, 건조 공정이 행해질 수 있는데, 냉풍건조기를 통해 이런 조건을 맞추어서 건조를 행할 수 있는 장치를 만든다면, 공기는 밀도가 낮아서 열전달율이 떨어지므로, 공기와 열 교환하는 증발기와 응축기의 장치가 비대해져야 되며 이럴 경우, 장치시설비가 너무 높아져 경제적 현실성이 크게 저하된다.When the room temperature of the drying room is 32 ° C or lower, it is not easy to remove a certain amount of water vapor contained in this air to maintain a constant humidity in cold air drying conditions. The air containing 32 ° C saturated steam must be lowered to about 10 ° C to remove a certain amount of water, and the drying process can be performed. If a device can be dried to meet these conditions through a cold air dryer, Since the density is low and the heat transfer rate is low, the device of the evaporator and condenser that exchanges heat with air has to be enlarged. In this case, the cost of the device is too high and the economic reality is greatly reduced.

만약 440kg의 수분이 함유된 피건조물을 위의 조건에서 400kg의 수분을 건조시킬 경우 건조시간이 40시간이라고 할 때, 응축기와 증발기의 설치면적은 다음의 조건을 참고할 수 있다.If the dried product containing 440kg of water is dried at 400kg of water under the above conditions, and the drying time is 40 hours, the installation area of the condenser and the evaporator may refer to the following conditions.

1시간에 10kg의 수증기를 제거해야 되며, 1분으로 환산하면 167g의 수증기가 된다. 167g은 32℃에서 포화증기일 때 압력은 33.7torr가 되며 부피는 약 4.8㎥이 된다. 그러나 32℃가 건조온도이면 내부수증기압은, 제습된 공기가 유입되므로 약 60%의 습도 분위기가 된다. 이때의 수증기압력은 약 20.2torr가 되며 167g의 수증기가 함유된 공기의 부피는 약6.72㎥이 된다. 즉 1분에 6.72㎥의 습도 60%인 공기를 32℃에서 10℃로 낮추면 수증기의 압력은 약 9.2torr로 낮아지며, 수증기량(22.8torr - 9.2torr)은 13.6torr가 응축이 이루어져, 65.3g의 양이 응축되는 것이다. 그러므로 1분에 167g의 수증기를 응축시키려면, 실제 냉각시킬 공기량은 17.2㎥/min 가 된다. 1초에 286ℓ의 공기를 32℃에서 10℃로 낮추어야 되며, 공기의 열전달성을 고려하면 매우 비대해져야 됨을 알 수 있고, 경제적 현실성이전혀 없음을 알게 된다. 때문에 냉풍건조기에 있어서 실제 사용되는 건조온도는 보통 50℃를 초과하여 이루어지는 것이 상례이다. 냉풍건조기를 통해 30℃이내에서 피건조물을 건조하는 사례는 없으며, 냉풍건조라는 표현처럼 차가운 공기를 이용해 건조를 한다는 것이 아니며, 추가적인 에너지를 공급하지 않고 건조한다는 의미이다. 피건조물에 있어서 어떤 제품은 건조 온도가 매우 민감한 사안이다. 제품의 품질(영양성분, 향미성분 보존, 색소보존)에 결정적 영향을 미칠 수 있으며, 가급적 낮은 온도로 건조하는 것이 유리할 경우가 있으나, 냉풍건조방식에 있어서도 20℃나 10℃이내의, 차가운 냉풍건조 공정을 행할 수 없는 문제점이 있다.10kg of water vapor must be removed in 1 hour, which translates to 167g of water vapor in 1 minute. When 167g is saturated steam at 32 ° C, the pressure is 33.7torr and the volume is about 4.8m 3. However, if the temperature is 32 ° C., the internal steam pressure is about 60% humidity because dehumidified air is introduced. At this time, the water vapor pressure is about 20.2torr, and the volume of air containing 167g of water vapor is about 6.72m3. In other words, if the air with a humidity of 60% of 6.72m3 is lowered from 32 ℃ to 10 ℃ in 1 minute, the pressure of water vapor is lowered to about 9.2torr, and the amount of water vapor (22.8torr-9.2torr) is condensed at 13.6torr. This will be condensed. Therefore, to condense 167 g of water vapor in one minute, the actual amount of air to be cooled is 17.2 m 3 / min. In 1 second, 286 L of air should be lowered from 32 ° C to 10 ° C, and considering the heat transfer of air, it should be known that it should be very large, and it is found that there is no economic reality at all. Therefore, the actual drying temperature used in the cold air dryer is usually more than 50 ℃. There is no case of drying the dried object within 30 ℃ by using a cold air dryer, and it does not mean that the air is dried using cold air as the expression of cold air drying, and it does not supply additional energy. Some products in dry matters are subject to very sensitive drying temperatures. It may have a decisive influence on the quality of the product (nutrition, flavor preservation, pigment preservation), and it may be advantageous to dry it as low as possible, but even cold air drying within 20 ℃ or 10 ℃ in the cold air drying method There is a problem that the process cannot be performed.

대기중의 공기를 열 전달 매체로 이용하되, 공기를 순환시켜 피건조물을 가열해 건조시키는 건조장치에 있어서, 건조실내에 공기압축펌프와 압축공기를 일시 저장해 수증기를 응축시키는 응축기에서 응축 시 발생되는 열을 냉각시키는 냉각장치 등을 장치하여, 건조실내의 일정습도가 있는 공기를 압축하여 일정량의 수분을 응축하고, 응축할 때 생성되는 응축열을 피건조물을 가열하는데 재사용 함으로서, 건조 시간을 크게 단축하고 열효율을 크게 개선하며, 건조 공정 중 공기에 함유된 수증기의 함유 율을 임의의 원하는 함유율로 낮추어서, 건조를 행할 수 있으므로 해서 피건조물에 함유된 수분을 98%이상 건조를 가능케하며, 건조온도를 10℃이하에서도 건조가 가능하게 한다. 또한 전력을 이용하는 압축기나 송풍기를 건조실내에서 작동하도록 하여, 사용 중 열로 변환되는 전력에너지를 건조에너지로 이용함으로 해서, 건조실의 외부로 열전달에 의해 유출되어서 손실되는 열을, 대체하여사용하는 열로 이용하여 손실을 최소화한다.In a drying apparatus that uses air in the atmosphere as a heat transfer medium, and circulates the air to heat and dry the dried object, it is generated when condensing in a condenser condensing water vapor by temporarily storing an air compression pump and compressed air in the drying chamber. It is equipped with a cooling device to cool the heat, compresses the air with a certain humidity in the drying chamber to condense a certain amount of water, and reuses the condensation heat generated when condensing to heat the dried material, thereby greatly reducing the drying time. The thermal efficiency is greatly improved, and the drying rate can be reduced by lowering the content rate of water vapor contained in the air during the drying process to any desired content rate, thereby making it possible to dry more than 98% of the moisture contained in the dry matter, and drying temperature 10 Drying is possible even below 占 폚. In addition, the compressor or blower using the electric power is operated in the drying chamber, and the power energy converted into heat during use is used as the drying energy, so that the heat lost by heat transfer to the outside of the drying chamber is used as the heat to be replaced. To minimize losses.

도1, 도2는 건조실내에 구성된 각 장치의 회로도임1 and 2 are circuit diagrams of the devices configured in the drying chamber.

각 부호의 명칭Name of each code

a-1, a-2, a-3 : 응축기 b : 압축펌프 c : 열교환기 d : 열교환기a-1, a-2, a-3: condenser b: compression pump c: heat exchanger d: heat exchanger

e : 열매체액 저장탱크 f : 순환펌프 g : 증발실 h : 송풍기e: Thermal fluid storage tank f: Circulation pump g: Evaporation chamber h: Blower

i : 증기 확산구 j : 건조실 벽 k : 응축수 저장탱크 l : 압축공기라인i: Steam diffusion port j: Drying chamber wall k: Condensate storage tank l: Compressed air line

m : 열매체액연결관 n : 순환공기연결관 o-1, o-2, O-3 : 전자밸브m: Thermal fluid connector n: Circulation air connector o-1, o-2, O-3: Solenoid valve

p-1, p-2, p-3 : 전자밸브 q-1 : 냉각수 입구연결관 q-2 : 용수출구연결관p-1, p-2, p-3: solenoid valve q-1: cooling water inlet connector q-2: water outlet connector

r : 수동밸브 s : 건조실 t : 냉매증발기 u : 냉매압축기r: Manual valve s: Drying chamber t: Refrigerant evaporator u: Refrigerant compressor

w : 냉매액 저장탱크w: refrigerant liquid storage tank

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings as follows.

임의의 원하는 크기의 내부용적을 지닌 직육면체의 육면이, 단열 처리된 벽(j)으로 형성되어 있어 내부와 외부가 완전히 차단되어, 공기의 이동도 없으며, 열의 이동도 없도록 밀폐되어 있는 용기의 내부에, 다음과 같은 장치들이 구성되어 있다. 구성된 각 장치들의 기능은 서로 유기적으로 연관된 기능들을 지니고 있으며 그 기능은 다음과 같다.The cuboid of the rectangular parallelepiped having an internal volume of any desired size is formed by the insulated wall j so that the inside and the outside are completely blocked so that there is no air movement and no heat movement. The following devices are configured. The functions of each configured device have functions that are organically related to each other.

수분이 440kg 함유된 피건조물에서 수분을 약 10%를 남겨두고 400kg을 건조하여 제거시킨다고 할 때, 증발실(g)에는 채반에 적층된 형태로 피건조물이 들어 있으며, 이 증발실(g)의 좌·우측인 송풍기(h)측과 열교환기(d)측면에 공기 유입구와 출구가 연결되어 있다. 약 0.3∼0.8kg/㎠압력을 지닌 3마력(2.2kw/h))의 송풍기(h)에서, 일정압력을 형성한 공기를 증발실(g)로 보내면, 증발실 내부에 들어있는 피건조물에 접촉되거나 통과하여, 증발실 밖으로 출구를 통해 나가게 된다. 증발실(g)은 건조실내와 공간이 연결되지 않고 밀폐된 채, 공기만 순환하는 관의 내부와 공기의 통로로서 연결되어져있다. 증발실 밖으로 빠져나간 공기는 열교환기(d)를 통과하여, 수증기 확산구(i)를 지나가며 다시 송풍기(h)에 유입되며 순환하게된다. 건조온도가 55℃라고 하면 이 순환하는 공기의 온도는 55℃를 유지하는 점이 중요하다. 이 순환하는 공기는 건조 공정이 끝날 때까지 지속적으로 순환하게 되는데, 증발실(g)에서 피건조물과 부딪히며 통과하는 동안, 피건조물에서수분의 증발현상이 일어나게 되어 냉각하게 된다. 55℃의 공기는 수증기가 증발할 때 증발열을 빼앗기므로 냉각이 되는 것이다. 이 냉각된 공기를 가열시켜 55℃를 유지시키는 기능은 송풍기와 열교환기(d)이다.In the dry product containing 440 kg of moisture, 400 kg of dry matter is removed while leaving about 10% of the moisture. The evaporation chamber (g) contains the dry matter stacked in a tray, and the evaporation chamber (g) Air inlets and outlets are connected to the left and right sides of the blower (h) and the heat exchanger (d). In a blower (h) of 3 hp (2.2 kw / h) having a pressure of about 0.3 to 0.8 kg / cm 2, air with a constant pressure is sent to the evaporation chamber (g), In contact with or pass through, it exits through the outlet out of the evaporation chamber. The evaporation chamber (g) is connected as a passage of air and the inside of the pipe circulating only air, while the space inside the drying chamber and the space are not connected. The air exiting the evaporation chamber passes through the heat exchanger (d), passes through the water vapor diffusion port (i), flows back into the blower (h), and circulates. If the drying temperature is 55 ° C, it is important that the temperature of this circulating air is maintained at 55 ° C. The circulating air is continuously circulated until the end of the drying process, while the evaporation chamber (g) collides with the dry matter and passes, while water evaporation occurs in the dry matter and is cooled. The air at 55 ° C is cooled because it loses the heat of evaporation when water vapor evaporates. The function of heating this cooled air to maintain 55 degreeC is a blower and a heat exchanger (d).

송풍기에서 만들어진 풍력에너지가, 마찰열등으로 변환되어 공기가 가열되거나, 열교환기(d)에서 열을 전달받아 가열된다. 송풍기(h)를 통해 순환되는 공기에 함유된 수증기는, 증기 확산구(i)를 통과하는 동안, 건조실의 공간으로 확산이 되어지고 그렇게 됨으로써, 순환하는 공기에 함유된 습도와 건조실(s)의 공기에 함유된 습도는 같게 된다. 증기 확산구(i)는 건조실(s)의 공기와 증발실(g)의 공기를 섞어 습도를 일정하게 유지되는 역할을 하며, 확산구(i)에 통과하는 공기는 통과되는 동안, 일부는 건조실의 공기와 섞여 건조실로 배출되고, 일부는 송풍기의 흡입관에 유입된다.The wind energy produced by the blower is converted into frictional heat and the air is heated, or heat is received by the heat exchanger (d). Water vapor contained in the air circulated through the blower (h) is diffused into the space of the drying chamber while passing through the vapor diffusion port (i), whereby the humidity and drying chamber (s) contained in the circulating air The humidity contained in the air is the same. The steam diffusion port (i) serves to keep the humidity constant by mixing the air in the drying chamber (s) and the air in the evaporation chamber (g), while the air passing through the diffusion port (i) passes, while some are in the drying chamber. Air is mixed with the air and discharged into the drying chamber.

순환하는 공기에 열을 제공해주는 열교환기(d)의 열원이 발생되는 원리는 다음과 같다.The principle that the heat source of the heat exchanger (d) that provides heat to the circulating air is generated as follows.

피건조물에서 수증기가 증발해 건조실(s)에 확산되면, 건조실(s)의 습도는 높아지고 습도가 90%이상 상승된다. 이때 흡입량 2.4㎥이고 3마력(2.2kw/h)인 압축펌프(b)를 작동해, 약 8kg/㎠ 압력으로 응축기(a-1, a-2, a-3)로 보내진다. 이 응축기에 유입된 공기는 가압이 되어 있으므로, 100℃가 넘는 온도가 되는데 응축기에 머물러 있는 동안 63℃로 냉각되어 진다. 저장탱크(e)에 들어있는 열전달 매체는 55℃의 온도상태에서 순환펌프(f)의 작동에 따라, 응축기(a-1, a-2, a-3)의 내부에 구성된 열교환관에 유입되어, 가압된 압축공기를 냉각하고 60℃로 상승된다.이때 순환펌프(f)는 건조 공정이 끝날때까지 작동되며 열매체액을 순환시키게 된다. 압축기(b)를 다량의 수증기가 응축되고 63℃에 해당되는 포화증기 만이 남게 된다. 90%인 수증기는 응축기로 유입되어 1/8로 부피가 축소됨으로 인해, 대부분이 응축되는 것이다. 예를 들어 55℃에서 90%의 습도일 때, 4㎥의 공기를 압축해 500ℓ로 부피를 줄였다면, 응축된 수증기의 양과 잔류된 수증기의 양은 다음과 같다.When water vapor evaporates from the dry matter and diffuses into the drying chamber s, the humidity of the drying chamber s becomes high and the humidity rises by 90% or more. At this time, a compression pump (b) having a suction amount of 2.4 m 3 and a horsepower of 3 hp (2.2 kw / h) is operated to be sent to the condenser (a-1, a-2, a-3) at a pressure of about 8 kg / cm 2. Since the air entering the condenser is pressurized, it reaches a temperature of over 100 ° C. and is cooled to 63 ° C. while staying in the condenser. The heat transfer medium contained in the storage tank (e) flows into the heat exchanger tube formed in the condenser (a-1, a-2, a-3) in accordance with the operation of the circulation pump (f) at a temperature of 55 ℃ In this case, the pressurized compressed air is cooled and raised to 60 ° C. At this time, the circulation pump (f) is operated until the end of the drying process to circulate the heat medium liquid. The compressor (b) condenses a large amount of water vapor and leaves only saturated steam corresponding to 63 ° C. 90% of the water vapor enters the condenser and is reduced in volume by 1/8, so most of it is condensed. For example, at 55 ° C and 90% humidity, if 4 ㎥ of air is compressed to reduce the volume to 500 l, the amount of condensed water vapor and the amount of water vapor remaining are as follows.

·55℃의 포화수증기 압력 : 118torrSaturated water vapor pressure at 55 ℃: 118torr

·90%습도, 압력 : 106.2torr90% humidity, pressure: 106.2torr

·55℃, 4㎥ 부피의 90%습도일 때 수증기량 : 360gWater vapor amount at 55 ℃, 90% humidity of 4㎥ volume: 360g

·63℃, 500ℓ의 포화수증기량 : 77gSaturated water vapor at 500 ℃ and 63 ℃: 77g

·압축 후 응축기에서 냉각되어 응축된 수증기량 : 360g-77g=283g· The amount of water vapor cooled by condenser after compression: 360g-77g = 283g

(압축 공기에 포함된 초기수증기량 - 응축 후 잔류 수증기량 = 응축된 수증기량)(Initial amount of water contained in compressed air-amount of residual water after condensation = amount of water vapor condensed)

·압축된 500ℓ의 공기중 수증기가 일부 응축이 된 후 부피 4㎥, 55℃의 온도로 재 팽창되었을 때의 습도 : 약19%Humidity when the water vapor in compressed 500ℓ air is partially condensed and then re-expanded to a temperature of 4㎥ and 55 ℃.

그러므로 응축기에서 응축되는 수증기는 응축기에 유입된 수증기 중 약 81%가 응축되며 잔류량은 77g이고 응축량은 283g이 된다.Therefore, the water vapor condensed in the condenser condenses about 81% of the water vapor introduced into the condenser, and the residual amount is 77g and the condensation amount is 283g.

한편 응축기(a-1, a-2, a-3)에서 냉각된 공기는 전자 밸브(p-1, p-2, p-3)를 통과해 응축기의 밖의 연결관으로 나가게 된다. 밖의 연결관으로 나가면서 팽창된 공기는 팽창되면서 압력이 낮아짐으로 인해, 급격히 온도가 낮아지게 되며 이 낮은 온도의 공기를, 열교환기(c)를 통과시켜 온도를 상승시키게 된다. 이처럼 온도를상승시킨 후 건조실(s)로 내보내게 된다. 건조실의 습도가 임의의 원하는 습도를 40%라 할 때, 40%가 되면 압축기(b)의 작동을 멈추어 건조실의 수증기를 제거하는 작용을 중지하고, 일정시간이 지난 후 습도가 90%가 되면 압축기(b)를 다시 작동시키면 되는 것이다.On the other hand, the air cooled in the condenser (a-1, a-2, a-3) passes through the solenoid valve (p-1, p-2, p-3) to the outside of the condenser. As the air expanded while going out of the connecting pipe is expanded and the pressure is lowered, the temperature is drastically lowered, and the low temperature air is passed through the heat exchanger c to raise the temperature. After raising the temperature as described above is sent out to the drying chamber (s). When the humidity of the drying chamber is 40% of the desired humidity, when the temperature reaches 40%, the operation of the compressor (b) is stopped to remove the water vapor from the drying chamber, and after a certain time, when the humidity reaches 90%, the compressor Just run (b) again.

순환펌프(f)를 통해 순환시키는 열매체액은, 저장탱크(e)에서 55℃를 유지하고 응축기(a-1, a-2, a-3)에서 60℃로 상승되어진 다음, 송풍기(h)를 통과해 증발실을 경유하는 순환하는 공기에, 열교환기(d)를 통해 열을 제공하게 된다. 약 3∼4℃의 열을 제공하고, 열교환기(c)를 통과해 냉각공기에 열을 약 2℃를 제공해주며 저장탱크(e)로 유입된다. 이 열매체액은 물을 이용하는 것이 무난하다.The heat medium liquid circulated through the circulation pump (f) is maintained at 55 ° C in the storage tank (e) and raised to 60 ° C in the condensers (a-1, a-2, a-3), and then blower (h) Heat is supplied through the heat exchanger (d) to the circulating air passing through the evaporation chamber. It provides heat of about 3 to 4 ° C., passes through the heat exchanger (c), provides about 2 ° C. of heat to the cooling air, and enters the storage tank (e). This heat medium liquid is safe to use water.

건조공정을 지속하면 시간이 지날수록 건조실의 내부온도는 상승되어진다. 이 장치의 사용에 있어서, 열이 외부로 배출되지 않고 내부에 저장되어 질수밖에 없다.As the drying process continues, the internal temperature of the drying chamber increases with time. In the use of this device, the heat cannot be released to the outside but stored inside.

수증기를 증발시킬 때 열이 사용되어지지만 수증기를 응축시킬 때 다시 건조실의 공기에 응축열을 제공해주게 됨으로 해서, 열이 건조실의 밖으로 유출되지 않고, 응축열은 건조 시 증발열로 재 사용되어진다. 열은 공기가열 열로 사용되고, 이 열은 수분의 증발열로 바뀌고, 다시 응축열로 바뀌면서 응축열은 공기를 가열시킨다. 그러므로 열은 손실되지 않고 순환되면서 재사용되어지게 된다. 송풍기와 순환펌프와 압축기를 구동하는데 사용되었던 전력에너지가, 건조실내에 남아 가열원으로 바뀌게 됨으로 해서 건조실의 온도는 상승되어진다.Heat is used to evaporate the steam, but when condensing the water vapor again provides heat of condensation to the air of the drying chamber, so that heat does not flow out of the drying chamber, and the heat of condensation is reused as the evaporation heat during drying. Heat is used as air heating heat, which is converted into heat of evaporation of moisture, which is then converted into heat of condensation, which heats the air. Therefore, heat is not lost but can be recycled and reused. The power energy used to drive the blower, the circulation pump and the compressor remains in the drying chamber and is converted into a heating source, thereby increasing the temperature of the drying chamber.

이때 온도를 적절히 유지하는 기능이 저장탱크(e)에 연결된 냉각수입구라인(q-1)에서 냉각수의 유입시키는 기능과, 저장탱크(e)의 55℃되는 열매체액으로 사용되는 물을 외부로 배출시키는 용수출구라인(q-2)의 기능이다. 건조실에서 외부대기로 소량의 열손실이 있는 것을 제외하고, 외부로 열이 배출되지 못하는데 시간당 발생되는 잉여되는 열은 다음과 같다.At this time, the function of properly maintaining the temperature allows the cooling water to flow in from the cooling water inlet line (q-1) connected to the storage tank (e), and discharges the water used as the heat medium liquid at 55 ° C of the storage tank (e) to the outside. It is a function of the water outlet line (q-2). Except that there is a small amount of heat loss to the outside air in the drying chamber, the heat generated by the time is not discharged to the outside is as follows.

순환펌프 : 380w/h (전력 환산 열량 : 326.8㎉/h)Circulating pump: 380w / h (electric power equivalent: 326.8㎉ / h)

압축기 : 2.2kw/h (전력 환산 열량 : 1892㎉/h)Compressor: 2.2kw / h (Power equivalent calorie: 1892h / h)

송풍기 : 2.2kw/h (전력 환산 열량 : 1892㎉/h)Blower: 2.2kw / h (electric power equivalent: 1892㎉ / h)

총 전력 환산열량 : 4110.8㎉/hTotal power equivalent calorie: 4110.8㎉ / h

즉 4110.8㎉/h가 시간당 잉여되고, 이를 해결하기 위해서는 1시간에 55℃의 열매체액인 용수 117.5kg을, 건조실의 외부로 배출시키고 그만큼의 물을, 약20℃의 온도 상태에서 건조탱크(e)에 주입시켜야 한다. 이러한 역할을 냉각수 입구라인 (q-1)과 용수출구라인(q-2)이 하는 것이다. 1분에 약 2kg의 물을 배출하고 유입시키면 된다.That is, 4110.8 ㎉ / h is surplus per hour, and in order to solve this problem, 117.5 kg of water, which is a 55 ° C. heating medium liquid, is discharged to the outside of the drying chamber in one hour, and the amount of water is dried at a temperature of about 20 ° C. ) Should be injected. This role is the cooling water inlet line (q-1) and the water outlet line (q-2). It is enough to drain and inflow about 2kg of water per minute.

한편 응축기에서 응축된 응축수는 응축수 저장탱크(k)에 유입되며, 이 탱크에 저장된 응축수의 수위를 보면 건조가 몇 %이루어 졌는지 알 수 있다.On the other hand, condensate condensed in the condenser flows into the condensate storage tank (k), and the level of the condensate stored in the tank indicates the percentage of drying.

건조실내의 공기가 압축기(b)에서 압축되어, 응축기(a-1, a-2, a-3)로 보내진 후 수분을 응축시켜진 다음, 다시 응축기 밖으로 보내지는 작용과정은 다음과 같다.The air in the drying chamber is compressed by the compressor (b), sent to the condensers (a-1, a-2, a-3), condensed moisture, and then sent out of the condenser again as follows.

건조실내에 있는 습한 공기는 압축기(b)로 압축되어 응축기(a-1)로 보내진다. 이 응축기(a-1)는 내부 용적이 400ℓ일 경우, 300ℓ/min, 8kg/㎠ 성능을 지닌압축기의 작용으로, 전자밸브(o-1)가 연결된 관을 통해 응축기(a-1)로 8kg/㎠압력으로 들어가게 된다. 이때 응축기(a-1)에 공기가 전부 들어가는 시간은 약 1분 20초가 소요된다. 공기가 전부 들어가면 전자밸브(o-1)는 닫히게 된다. 전자밸브(p-1)는 닫혀있는 상태이다. 전자밸브(o-1)가 닫히는 동시에 전자밸브(o-2)는 열리게 되며 응축기(a-2)에 압축공기가 들어가게 된다. 이때도 응축기(a-2)에 공기가 들어가는 속도는 같으며 1분20초가 소요된다. 응축기(a-2)에 공기가 전부 들어가면 전자밸브(o-2)는 닫히게 된다. 전자밸브의 닫히거나 열리는 기능은 응축기에 부착된 압력센서에 의해서이며, 응축기의 내부 압력을 8kg/㎠로 맞출 경우 8kg/㎠이 되면 전자밸브는 작동된다.The humid air in the drying chamber is compressed by the compressor (b) and sent to the condenser (a-1). This condenser (a-1) is a 300L / min, 8kg / ㎠ performance when the internal volume is 400ℓ, 8kg to the condenser (a-1) through the pipe connected to the solenoid valve (o-1) / Cm2 pressure. At this time, the time that all the air enters the condenser (a-1) takes about 1 minute 20 seconds. When all the air enters, the solenoid valve o-1 is closed. The solenoid valve p-1 is closed. At the same time the solenoid valve o-1 is closed, the solenoid valve o-2 is opened and compressed air enters the condenser a-2. At this time, the air enters the condenser (a-2) at the same speed and takes 1 minute and 20 seconds. When all the air enters the condenser a-2, the solenoid valve o-2 is closed. The function of closing or opening the solenoid valve is by a pressure sensor attached to the condenser. When the internal pressure of the condenser is set to 8kg / ㎠, the solenoid valve is operated.

전자밸브(o-2)가 닫히면서 동시에 전자밸브(p-1)와 전자밸브(o-3)가 열리게 되고 응축기(a-1)에 들어있던 공기는 1분 20초 동안 냉각이 이루어져, 수분이 응축된 상태에서 응축기(a-1)의 밖인 건조실로 나오게 된다. 이때 응축기(a-1)의 외부로 빠져 나오는 동안의 경과시간은, 1분 내외가 되도록 배출되는 관의 끝에 부착된 수동밸브(r)를 통해, 공기의 토출량을 조절하여져 있다. 공기가 배출되면 응축기(a-1)의 내부압력은 1kg/㎠이 되며, 이때 전자밸브(p-1)는 닫히게 된다. 응축기(a-3)로 압축공기가 전부 들어간 상태이며 전자밸브(o-3)도 닫히며, 동시에 전자밸브(o-1)가 열리면서 응축기(a-1)에 압축공기가 다시 유입되며, 동시에 전자밸브(p-2)가 열리며 응축기(a-2)에 들어있던 공기는 1분 20초가 경과된 상태로 냉각되어서, 건조실로 배출된다. 응축기인 a-1에 공기가 유입되면 a-3에 들어있던 공기가 배출되고, a-2에 들어있는 공기는 냉각되는 중이며, a-1의 공기가 모두 들어가면 a-2에 들어있는 공기가 배출되고, a-3에 들어있는 공기는 냉각중이 된다. 이처럼 3개의 응축기는 교대로 공기의 유입 및 배출이 이루어지게 되는 것이다.The solenoid valve (o-2) is closed and at the same time the solenoid valve (p-1) and the solenoid valve (o-3) are opened, and the air contained in the condenser (a-1) is cooled for 1 minute and 20 seconds, In this condensed state to come out to the drying chamber outside the condenser (a-1). At this time, the elapsed time during the exit of the condenser (a-1) is controlled by the discharge amount of air through the manual valve (r) attached to the end of the pipe discharged so as to be within 1 minute. When the air is discharged, the internal pressure of the condenser a-1 is 1 kg / cm 2, and the solenoid valve p-1 is closed. Compressed air enters the condenser (a-3) and the solenoid valve (o-3) is closed.At the same time, the solenoid valve (o-1) opens and the compressed air is introduced again into the condenser (a-1). The solenoid valve p-2 is opened and the air contained in the condenser a-2 is cooled in a state where 1 minute and 20 seconds have elapsed and is discharged to the drying chamber. When air enters condenser a-1, the air in a-3 is exhausted, the air in a-2 is being cooled down, and when all the air in a-1 enters, the air in a-2 is exhausted The air contained in a-3 becomes cooling. As such, the three condensers are alternately introduced and discharged with air.

·열효율이 크게 향상된다.Thermal efficiency is greatly improved.

본 장치를 이용해 건조 공정을 행할 때 열 사용율은 다음과 같다.When performing a drying process using this apparatus, the heat utilization rate is as follows.

〈본 장치 이용 사용열량〉<Use calorie using this apparatus>

(55℃의 온도에서 건조 시 40시간 기준 400kg의 수분 건조량)(400kg moisture dry weight for 40 hours when dried at 55 ℃)

·초기 가열열(25℃의 피건조물 및 주변장치를 55℃로 가열시키는 열)Initial heating heat (heat to heat the dried product and the peripheral device at 25 ° C to 55 ° C)

피건조물 가열열Building heating heat

: 530kg×30kcal(25℃에서 55℃로 상승되는 열량)×1(비열) = 15900kcal: 530kg × 30kcal (heat value rising from 25 ℃ to 55 ℃) × 1 (specific heat) = 15900kcal

주변장치 가열열 : 800kg×0.3(비열)×30kcal = 7200kcalPeripheral Heating Heat: 800kg × 0.3 (Specific Heat) × 30kcal = 7200kcal

·건조실내 공기가열열 : 51.7kg×0.241×30kcal = 374kcalAir heating in drying room: 51.7kg × 0.241 × 30kcal = 374kcal

·초기 가열열 합계 : 23474kcalInitial heating heat total: 23474kcal

·동력열원 4110.8kcal×40시간 = 164432kcal·hPower source 4110.8 kcal × 40 hours = 164432 kcal

·총사용열량 : 187906kcalTotal calories: 187906kcal

※참고자료※ Reference

·초기 가열열은 25℃의 건조실내의 공기 및 피건조물 및 건조실내에 장치된 주변장치를 55℃ 가열시키는 열을 말함Initial heating heat refers to heat for heating the air and the dry matter in the drying chamber at 25 ° C. and peripheral devices installed in the drying chamber at 55 ° C.

·피건조물 총량 530kg 중 수분 400kg을 제거함Removes 400kg of water from 530kg of dry matter

·대부분의 피건조물은 비열이 1g에 1Kcal 미만이 되지만 비열을 1로 계산함Most dry items have a specific heat of less than 1 Kcal per 1 g, but the specific heat is calculated as 1

·주변장치는 건조실의 내부에 구성된 장치들을 뜻하며 중량은 800kg이내이며 철의 비열 1g에 0.107cal이나 여유분을 두어 0.3cal로 계산했음Peripheral equipment refers to the devices configured inside the drying room. The weight is less than 800kg and calculated as 0.3cal with 0.107cal or extra amount in 1g of iron specific heat.

·건조실내 공기를 40㎥라 할 때 0℃ 기준으로 중량이 51.7kg임When the air in the drying room is 40㎥, the weight is 51.7kg based on 0 ℃.

·동력열원은 3마력 2대, 380w 1대의 사용전력을 열량으로 환산한 것임The power source is the power of two 3 horsepower and one 380 watts converted into calories

·0℃ 기준일 때 공기밀도는 1.293kg/㎥이며 비열은 0.241cal/g임Air density is 1.293kg / ㎥ and specific heat is 0.241cal / g at 0 ℃

〈건조 시 사용되는 이론 열량〉<Theoretical calories used for drying>

·400kg의 수분 증발열 565kcal400kg moisture evaporation heat 565kcal

(55℃에서 증발되는 수분 1kg의 증발열량)×400kg = 226000kcal(Evaporation heat of 1kg of water evaporated at 55 ℃) × 400kg = 226000kcal

·초기 가열열(위와 같음) : 23474kcalInitial heating heat (as above): 23474kcal

· 총 이론 건조열량 : 249474kcalTotal theoretical dry heat: 249474kcal

(초기 가열열+400kg수분 증발열 = 총 이론 건조열량)(Initial heating heat + 400kg moisture evaporation heat = total theoretical dry heat)

즉 열효율은 약 130%에 해당한다.In other words, the thermal efficiency is about 130%.

·본 장치를 사용 시 열효율에 있어서, 건조실의 수분을 제거할 때 습도가 낮은 상태에서 제거하면, 압축펌프의 구동에너지가 더 사용되어져, 열효율이 다소 낮아질 수 있으며, 습도가 높은 상태에서 제거하면 압축펌프의 구동에너지가 적게 사용되어져 열효율이 높아질 수 있다.When using this device, in the case of removing the moisture in the drying room, if the humidity is removed in the low humidity state, the driving energy of the compression pump is used more, and the thermal efficiency may be somewhat lower. Since the driving energy of the pump is used less, the thermal efficiency can be increased.

또한 건조 공정 시 건조온도가 낮으면 열사용 효율이 낮아지며, 건조온도가 높으면 열사용 효율이 높아지게 된다.In addition, when the drying temperature is low during the drying process, the heat use efficiency is low, and when the drying temperature is high, the heat use efficiency is increased.

〈열풍건조와 열효율을 비교할 경우 1kg의 수분을 건조할 때 사용되는 열량〉〈The amount of heat used to dry 1kg of moisture when comparing hot air drying to thermal efficiency〉

(온도가 55℃일 때)(When the temperature is 55 ℃)

·열풍건조기 : 1605kcalHot air dryer: 1605kcal

·이론열량 : 595kcalTheoretical calories: 595kcal

·본 기술 : 469kcal(위의 설명과 동일 조건일때)This technology: 469 kcal (under the same conditions as above)

건조 공정 시 건조온도가 90℃라고 할 때에 열사용 효율은 크게 높아지게 되며 그것은 다음과 같다.When the drying temperature is 90 ℃ in the drying process, the heat use efficiency is greatly increased and it is as follows.

공간에 함유된 수증기의 압력이 높으므로, 압축기를 가동하는데 있어서 많은 양의 수증기를 응축할 수 있으며, 이때 발생하는 응축열을 증발열로 이용할 수 있게 된다.Since the pressure of the water vapor contained in the space is high, a large amount of water vapor can be condensed in operating the compressor, and the heat of condensation generated at this time can be used as the heat of evaporation.

예를 들어 토출량 300ℓ/min/3Hp의 압축기가, 습도 90%를 90℃온도에서 압축해 응축한다고 할 때, 1분에 응축되는 수증기량과 응축열량은 다음과 같다.For example, when a compressor with a discharge amount of 300 l / min / 3 Hp is used to compress and condense 90% of humidity at 90 ° C, the amount of water vapor condensed in one minute and the amount of heat of condensation are as follows.

〈1분에 응축되는 수증기량과 응축열량〉〈Water vapor condensation and heat of condensation in 1 minute〉

·수증기 압력 : 570torrWater vapor pressure: 570torr

·수증기의 부피 및 질량 : 2.3㎥/kgWater vapor volume and mass: 2.3㎥ / kg

·1분에 응축할 용적량 : 2.4㎥Volume capacity to condense in 1 minute: 2.4㎥

·1분 응축량 : 800g,1 minute condensation: 800g

·응축 후 잔류되는 불응축 증기량 : 200gNon-condensing vapor amount remaining after condensation: 200g

·1분 응축열 : 452kcal/min1 minute condensation heat: 452kcal / min

〈1시간에 응축되는 수증기량과 응축열량〉〈Water vapor condensation and heat of condensation in 1 hour〉

·응축열량 : 27120kcal(452Kcal×60분)Condensation Heat: 27120kcal (452Kcal × 60 minutes)

·수증기량 : 48kg(800g×60분)Water vapor: 48kg (800g × 60 minutes)

·55℃에서 건조공정을 행할 경우 시간당 5650kcal(10kg 수증기를 증발 및 응축시키는 열량)의 열량을 순환시키므로, 이와 비교하면 약 4.8배의 에너지량을 순환시키는 차이가 있음을 알 수 있다.When the drying process is performed at 55 ° C., 5650 kcal (calorie amount of heat to evaporate and condense 10 kg of water vapor) per hour is circulated, so that it can be seen that there is a difference that circulates about 4.8 times the amount of energy.

〈위의 조건에서 400kg 수분의 건조를 행할 때의 열효율〉<Thermal efficiency when drying 400 kg of moisture under the above conditions>

(습도: 90% 온도: 90℃ 건조시간: 8시간 기준 건조 시)(Humidity: 90% Temperature: 90 ℃ Drying Time: 8 hours)

·초기 가열열(25℃의 건조실내 공기 및 피건조물 및 주변장치를 90℃로 가열시키는 열)Initial heating heat (heat for heating air and dry items and peripheral devices in a drying chamber at 25 ° C to 90 ° C)

-530kg가열열 : (25℃피건조물)×65kcal(65℃상승열)×1(비열) = 32500kcal-530kg Heating: (25 ℃ dried) × 65kcal (65 ℃ rising heat) × 1 (specific heat) = 32500kcal

-주변장치 가열열 : 800kg×65kcal×0.3(비열) = 15600kcalPeripheral device heating heat: 800kg × 65kcal × 0.3 (specific heat) = 15600kcal

-건조실내 공기 가열열 : (40㎥일 때)51.7kg×0.241×65Kcal = 810kcal-Air heating heat in drying room: (When 40㎥) 51.7kg × 0.241 × 65Kcal = 810kcal

·초기 가열열 합계 : 48910kcalInitial heating heat total: 48910kcal

〈사용되는 전력량 및 환산열량〉〈Power amount and calorie converted amount〉

·압축기 : 2.2kw×8h = 17.6kw·h(17.6kw×860kcal=15136kcal)Compressor: 2.2kw × 8h = 17.6kwh (17.6kw × 860kcal = 15136kcal)

·송풍기 : 2.2kw×8h = 17.6kw·h(17.6kw×860kcal=15136kcal)Blower: 2.2kw × 8h = 17.6kwh (17.6kw × 860kcal = 15136kcal)

·순환펌프 : 380w×8h = 3.04kw·h(3.04kw×860kcal=2614kcal)Circulation pump: 380w × 8h = 3.04kwh (3.04kw × 860kcal = 2614kcal)

사용되는 전력 환산열량 합계 : 32886kcal(15136+15136+2164kcal)Total used calorific value: 32886kcal (15136 + 15136 + 2164kcal)

·총사용열량 : 48910kcal+32886kcal = 81796kcalTotal calories: 48910kcal + 32886kcal = 81796kcal

(초기 가열열+전력 환산열량 합계 = 총사용열량)(Initial heating heat + total converted heat = total heat)

〈90℃에서 400kg을 증발 시 사용되는 이론 열량 〉〈Theoretical calories used for evaporating 400kg at 90 ℃〉

·90℃에서 400kg을 증발 시 증발열량 : 545kcal/kg×400kg = 218000kcalEvaporation heat when evaporating 400kg at 90 ℃: 545kcal / kg × 400kg = 218000kcal

·초기 가열열 : 48910kcalInitial heating heat: 48910kcal

·총이론열량 : 48910kcal+218000kcal = 266910kcalTotal theoretical calories: 48910kcal + 218000kcal = 266910kcal

(초기 가열열+400kg 증발열량 = 총이론열량)(Initial heating heat + 400kg evaporation heat = total theoretical heat)

본 장치를 이용해 90℃에서 건조할 때 열효율은 약 320%가 된다.The thermal efficiency is about 320% when dried at 90 ° C using this apparatus.

〈55℃ 및 90℃에서 건조할 때 총사용열량 및 건조시간 및 열효율〉〈Total Heat, Drying Time and Thermal Efficiency when Drying at 55 ℃ and 90 ℃〉

(400kg의 수분을 제거)(Removes 400kg of moisture)

90℃에서 건조할 때 : 80986kcal, 8시간, 320%When dried at 90 ° C: 80986kcal, 8 hours, 320%

55℃에서 건조할 때 : 187532kcal, 40시간, 130%When dried at 55 ° C: 187532kcal, 40 hours, 130%

·건조시간이 단축된다.· The drying time is shortened.

열풍건조공정에 있어서 과습된 포화증기가 포함된 공기를, 밖으로 배출시키는 방식으로 제습을 하므로, 공기가 과습된 상태의 시간동안, 피건조물에서 수분의 증발이 멈추게 되며 건조가 지연된다.In the hot air drying process, the air containing the humidified saturated steam is dehumidified in a manner that is discharged outside, so that the evaporation of moisture in the dry matter is stopped and the drying is delayed during the air humidified time.

습도가 높아질수록 수분 증발량이 줄어들게 되므로, 습도를 낮게 유지하는 것이 건조시간 단축에 도움이 된다. 본 장치를 이용함으로서 건조공정 시 평균적으로 습도를 50%를 유지할 때, 건조시간을 열풍건조방식과 비교할 경우, 열풍건조기 대비 50∼70%의 시간 사용으로 건조를 할 수 있다. 열풍건조기의 경우 55℃에서 건조할 때 60시간 이상 사용되며, 본 장치의 경우 40시간 사용된다.As the humidity increases, the amount of evaporation of water decreases, so keeping the humidity low helps to shorten the drying time. By using this apparatus, when the average humidity is maintained at 50% during the drying process, the drying time can be dried by using 50 to 70% of the time compared to the hot air dryer when the drying time is compared with the hot air drying method. Hot air dryer is used for more than 60 hours when drying at 55 ℃, this device is used for 40 hours.

·저온건조가 가능하다.Low temperature drying is possible.

본 장치를 응용하면 건조온도를 10℃미만에서도 건조공정을 행할 수 있다.도2에 표시된 바와 같이 열 전달매체가 흐르는 연결관을 응축기만을 경유토록 하고, 별도의 냉각장치를 추가하여 온도를 낮게 유지할 수 있다. 건조온도 10℃에서 건조공정을 행할 경우, 10℃에서 포화증기압은 9.2torr로 낮으므로 8kg/㎠로 압축된 습공기를 응축해서 건조공기로 만들기 위해서는, 응축기에 통과하는 열 전달매체의 온도를 낮추어야 된다. 습도 90%, 온도10℃인 습공기를 습도 10%로 낮추기 위해서는, 8kg/㎠로 가압한 상태에서 약5℃이내의 낮은 온도로 냉각시켜야 된다. 8kg/㎠의 가압상태에서 5℃의 온도를 유지하면 공기중에 함유된 수분을 70% 이상 응축시켜 제거시킬 수 있게 된다. 이처럼 온도를 낮추기 위해 냉각장치에 구성된 냉매 증발기(t)에 열 전달매체를 통과시켜 열 전달매체를 항상 1℃미만을 유지토록 해야한다. 1℃미만의 열 전달매체를 순환시키며, 압축공기를 5℃미만으로 유지시킬 수 있게 된다.By applying this device, the drying process can be carried out even if the drying temperature is less than 10 ℃. As shown in Fig. 2, the connecting pipe through which the heat transfer medium flows is passed only through the condenser, and a separate cooling device is added to keep the temperature low. Can be. When the drying process is carried out at a drying temperature of 10 ° C., the saturated vapor pressure at 10 ° C. is 9.2 torr, so in order to condense the compressed air to 8 kg / cm 2 and make it into dry air, the temperature of the heat transfer medium passing through the condenser must be lowered. . In order to lower the humid air having a humidity of 90% and a temperature of 10 ° C to 10% of humidity, it is required to cool it to a low temperature of about 5 ° C while being pressurized at 8kg / cm 2. If the temperature of 5 ℃ is maintained at a pressure of 8kg / ㎠ it can be removed by condensing the moisture contained in the air more than 70%. In order to lower the temperature, the heat transfer medium must be passed through the refrigerant evaporator t configured in the cooling device to maintain the heat transfer medium below 1 ° C at all times. By circulating the heat transfer medium below 1 ℃, it is possible to maintain the compressed air below 5 ℃.

냉각장치에 있어서 압축기(u)에서 압축한 냉매는 응축기에 보내지는데, 이 응축기의 역할은 열 교환기 c번과 d번이 하게 된다. 냉매는 증발기(t)에서 증발된 후 압축기(u)를 통과하고 압축된 다음, 응축기(c, d)를 통과하면서 응축되는 기능을 한다. 증발기(t)에서 증발되는 열은, 순환펌프(f)를 통해 순환되는 열 전달 매체를 통해 열 전달을 받고, 응축기(c, d)에서 냉매가 응축될 때, 그 응축열은 순환되는 공기와, 응축기(a-1, a-2, a-3)에서 배출되어 팽창된다. 이처럼 낮은 온도의 냉열을 이용 할 수 있도록 냉각장치를 구성하여, 이용하면 10℃미만에서도 피건조물을 건조할 수 있게 된다.In the cooling system, the refrigerant compressed by the compressor (u) is sent to the condenser, which plays the role of the heat exchangers c and d. The refrigerant is evaporated in the evaporator (t), passes through the compressor (u) and is compressed, and then condenses as it passes through the condensers (c, d). The heat evaporated in the evaporator (t) receives heat transfer through the heat transfer medium circulated through the circulation pump (f), and when the refrigerant is condensed in the condensers (c, d), the heat of condensation is circulated through the air, It is discharged from the condenser (a-1, a-2, a-3) and expanded. By configuring the cooling device to use the cold heat of such a low temperature, it is possible to dry the dry matter even less than 10 ℃.

·98%의 수분제거가 가능하다.98% moisture can be removed.

10℃미만의 저온건조를 행함에 있어서 별도의 냉각장치가 구성되어 사용되는데, 이 냉각장치를 이용해 사용되는데, 이 냉각장치를 이용해 압축되어 응축되는 압축공기의 온도를 응축기(a-1, a-2, a-3)에서 0℃이하를 유지하면, 건조공정의 말기에서 건조실의 공기는 습도가 거의 없는 건조공기 상태로서, 증발실(g)에 순환하게 된다. 피건조물에 함유된 잔류수분은 주변공기의 습도가 1%미만인 상태의 분위기이므로, 증발이 쉽게 이루어지게 된다. 여기서 냉각장치를 통해 응축기(a-1, a-2, a-3)내의 공기를 0℃이하를 유지하도록 하는 것은 냉각장치에 있어서 증발기(t)에서 냉매의 증발온도를 0℃이내를 유지하면 된다. 피건조물에 함유한 잔류수분을 제거하면 98%의 수분제거가 가능해지는 것이며, 증발실의 건조온도가 높을수록 잔류된 수분 제거는 빨리 이루어지는데, 건조실의 건조온도와 응축기에서 응축되는 응축온도와의 온도차가 클수록 잔류수분의 제거는 빨리 이루어진다.When performing low temperature drying below 10 ℃, a separate cooling device is used. This cooling device is used, and the temperature of the compressed air compressed and condensed using this cooling device is condenser (a-1, a-). If the temperature is kept 0 ° C. or lower in 2, a-3), the air in the drying chamber is circulated in the evaporation chamber g at the end of the drying process as dry air with little humidity. Residual moisture contained in the dry matter is an atmosphere in which the humidity of the ambient air is less than 1%, so that evaporation is easily performed. Here, to keep the air in the condenser (a-1, a-2, a-3) below 0 ° C through the cooling device is to maintain the evaporation temperature of the refrigerant in the evaporator (t) within 0 ° C do. The removal of residual moisture contained in the dry items makes it possible to remove 98% of the water.The higher the drying temperature of the evaporation chamber, the faster the removal of residual water occurs.The difference between the drying temperature of the drying chamber and the condensation temperature condensed in the condenser The greater the temperature difference, the faster the removal of residual moisture.

Claims (2)

대기중의 공기를 열 전달매체로 이용하되, 공기를 순환시켜 피건조물을 가열해 건조시키는 건조장치에 있어서, 외부와 단열 처리된 건조실내(s)에 공기압축펌프(b)와, 압축공기를 일시저장해 수증기를 응축시키는 응축기와, 응축기에서 응축 시 발생되는 열을, 냉각시키는 냉각장치인 냉매압축기(u), 냉매액 저장탱크(w), 증발기(t), 냉매응축기(c,d)를 장치하여, 건조실내에 일정습도가 있는 공기를 압축하여 일정량의 수분을 응축하고, 응축할 때 생성되는 응축열을 피건조물을 가열하는데, 재 사용함을 특징으로 하는 냉·열풍건조 조건에서의 제습 방법In the drying apparatus using air in the atmosphere as a heat transfer medium, the air is circulated to heat and dry the dried object, the air compression pump (b) and the compressed air in the interior (s) of the interior and heat-insulated drying chamber (s) A condenser that temporarily condenses water vapor, and a refrigerant compressor (u), a refrigerant liquid storage tank (w), an evaporator (t), and a refrigerant condenser (c, d), which are cooling devices for cooling the heat generated when condensing in the condenser. A dehumidifying method under cold and hot air drying conditions, wherein the air is compressed to condense a certain amount of moisture in the drying chamber to condense a certain amount of water, and the condensation heat generated when condensing is used to heat the dried material. 임의의 원하는 크기의 내부 용적을 지닌 직육면체를, 외부와 공기이동 및 열의 이동이 없도록 단열 및 밀폐된 상태의 내부를 형성하고, 이용기의 내부에 가열매체인 공기를, 피건조물에 마찰 및 접촉해 가열시키며 순환시키는 기능인 송풍기(h)와, 공기가 흐르며 피건조물에 마찰 및 접촉하며 가열시킬 수 있도록 밀폐되어 내부에 피건조물을 적층시키는 기능의 증발실(g)과, 이 증발실과 연결된 채 공기를 가열시키는 기능의 열교환기(d)와, 증기를 건조실(s)로 배출시키는 기능의 증기 확산구(i)가 송풍기(h)의 흡입구에 연결된 채 구성되어 있으며A cuboid with an internal volume of any desired size is formed to be insulated and enclosed inside so that there is no air movement and heat movement with the outside, and air, which is a heating medium inside the user, is rubbed and contacted with the dry matter. A blower (h) that heats and circulates, an evaporation chamber (g) that is airtight and frictionally contacts and touches the dry matter, and stacks the dry matter therein; A heat exchanger (d) having a heating function and a vapor diffusion port (i) having a function of discharging steam into the drying chamber (s) are connected to the inlet of the blower (h), 건조실내의 공기를 흡입해 압축하는 압축기(b)와, 압축기에서 압축한 압축공기가 유입되어 수분을 응축시키는 기능의 응축기(a)와, 이와 연결된 팽창공기를 가열시키는 기능의 열교환기(c)가 구성되어 있으며A compressor (b) for sucking and compressing air in the drying chamber, a condenser (a) having a function of condensing moisture by entering compressed air compressed by the compressor, and a heat exchanger (c) having a function of heating expansion air connected thereto Is composed of 응축기(a) 내부에 순환하면서 응축열을 빼앗은 후, 증발실(g)에 순환하는 가열공기에 열을 전달해주는 역할의 열 전달매체인 용수는, 응축기(a)와 증발실(g)과 연결된 열교환기(d)와, 팽창공기를 가열시키는 열교환기(c)를 경유하고 저장탱크(e)로 유입되어진 후, 순환펌프(f)를 통해 다시 응축기(a)로 유입될 수 있는 폐회로로 구성된 장치로 순환하도록, 구성되어져 있음을 특징으로 하는 냉·열풍건조 조건에서의 제습장치.The water, which is a heat transfer medium that serves to transfer heat to the heated air circulated to the evaporation chamber (g) after circulating inside the condenser (a) and takes heat, is connected to the condenser (a) and the evaporation chamber (g). Device (d) and a closed circuit which is introduced into the storage tank (e) via a heat exchanger (c) for heating the expansion air and then flows back into the condenser (a) through the circulation pump (f). Dehumidifier in cold, hot air drying conditions, characterized in that configured to circulate in.
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