KR20130059861A - 노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법 및 제어 시스템 - Google Patents

노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법 및 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

노(11)로부터 복수의 건조기(12)로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법은, 각 상기 건조기(12)마다의 사전설정된 온도(T0), 사전설정된 습도(W0) 및 건조 시간(t)를 결정하는 단계와; 상기 건조기(12) 중 각 하나의 상기 사전설정된 온도(T0), 상기 사전설정된 습도(W0) 및 상기 건조 시간(t)에 따른 상기 건조기(12) 각각의 열 에너지 요구를 산출하고, 또한 상기 노(11)에 공급되는 연료량, 및 상기 건조기(12) 각각에 공급되는 고온 공기의 체적을 산출하는 단계와; 각 상기 건조기(12)에 있어서의 건조 온도(T)를 검출하는 단계와; 상기 건조기(12) 각각에 대해, 상기 건조기(12)의 상기 건조 온도(T)와 상기 사전설정된 온도(T0)를 비교하여, 상기 건조 온도(T)가 상기 사전설정된 온도(T0)보다 낮은 경우에는 고온 공기의 체적을 증가시키고, 상기 건조 온도(T)가 상기 사전설정된 온도(T0)보다 높은 경우에는 고온 공기의 체적을 감소시키는 단계를 포함한다.

Description

노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법 및 제어 시스템{METHOD AND CONTROL SYSTEM FOR CONTROLLING SUPPLY OF HEAT ENERGY FROM A FURNACE TO MULTIPLE DRYERS}
본 발명은 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법 및 제어 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 노(furnace)로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 것으로서 당해 건조기의 건조 공정을 감시하고 제어할 수 있는 방법 및 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 농작물의 겉껍질과 외피 폐기물과 같은 원료는 먹을 수 없더라도 이러한 원료를 연소시켜 유용한 열 에너지를 발생시킬 수 있다. 미국 특허 제 7,422,429호 및 제 7,393,206 호에 개시되어 있는 열교환 노는 원료를 연소시켜 유용한 열 에너지를 발생시킴으로써 자원 재활용과 에너지 재사용의 효과를 얻고 있다.
전술한 열교환 노에 의해 발생된 열 에너지는 곡물, 화훼 및 과일 등의 재료를 건조시키기 위한 건조기에 주로 적용된다. 그러나, 종래, 재료를 건조시키는 효과는 단일의 노에서 발생된 열 에너지를 단일의 건조기에 공급하는 것을 통해 얻어진다. 이것은, 연소가능한 자원을 낭비시킬 뿐만 아니라, 높은 장비 비용을 발생시키므로, 경제성이 있는 효율에 대한 요구를 충족시키지 못할 수 있다.
지금까지는, 산업계에서 하나의 노로부터 복수의 건조기에 열 에너지를 공급하는 것이 제안되어 왔다. 그러나, 복수의 건조기에 의해 요구되는 열 에너지가 동일한 노에서 발생되므로, 건조기 각각에 있어서의 건조 조건은 파이프 접속에 있어서의 제한의 결과로 동일하게 설정된다. 따라서, 사용하기가 용이하지 않으며, 또한 상응하는 건조기에 있어서 서로 다른 건조 조건을 설정하려는 요구를 충족시킬 수 없다.
그러므로, 본 발명의 하나의 목적은 노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법 및 제어 시스템을 제공하는 것이다. 상기 방법 및 제어 시스템은 경제적인 효율을 향상시킬 수 있고 또한 복수의 건조기에 대해 개별적인 건조 조건을 설정할 수 있다.
일 양태에 있어서, 본 발명에 따른, 노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법은 제어 시스템에 의해 구현된다. 상기 방법은,
(A) 각 상기 건조기마다의 사전설정된 온도, 사전설정된 습도 및 건조 시간을 결정하도록 상기 제어 시스템을 구성하는 단계와;
(B) 상기 건조기 중 각 하나의 상기 사전설정된 온도, 상기 사전설정된 습도 및 상기 건조 시간에 따른 상기 건조기 각각의 열 에너지 요구를 산출하고, 또한 상기 건조기 각각의 상기 열 에너지 요구에 따른 상기 노에 공급되는 연료량, 및 상기 건조기 중 각 하나의 상기 열 에너지 요구에 따른 상기 건조기 각각에 공급되는 고온 공기의 체적을 산출하도록 상기 제어 시스템을 구성하는 단계와;
(C) 각 상기 건조기에 있어서의 건조 온도를 검출하도록 상기 제어 시스템을 구성하는 단계와;
(D) 상기 건조기 각각에 대해, 상기 건조기의 상기 건조 온도와 상기 사전설정된 온도를 비교하여, 상기 건조 온도가 상기 사전설정된 온도보다 낮은 경우에는 상기 노로부터 상기 건조기로 공급되는 고온 공기의 체적을 증가시키고, 상기 건조 온도가 상기 사전설정된 온도보다 높은 경우에는 상기 노로부터 상기 건조기로 공급되는 고온 공기의 체적을 감소시키도록 상기 제어 시스템을 구성하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명에 따른, 노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 제어 시스템은 연산 모듈, 검출 모듈 및 제어 모듈을 포함한다. 연산 모듈은, 상기 건조기 중 각 하나의 사전설정된 온도, 사전설정된 습도 및 건조 시간에 따른 상기 건조기 각각의 열 에너지 요구를 산출하고, 또한 상기 건조기 각각의 상기 열 에너지 요구에 따른 상기 노에 공급되는 연료량, 및 상기 건조기 중 각 하나의 상기 열 에너지 요구에 따른 상기 건조기 각각에 공급되는 고온 공기의 체적을 산출하기 위한 것이다. 검출 모듈은 상기 건조기 각각에 있어서의 건조 온도를 검출하기 위한 것이다. 제어 모듈은 상기 연산 모듈 및 상기 검출 모듈과 작동가능하게 연결된다. 상기 건조기 각각에 대해, 상기 제어 모듈은 상기 건조기의 상기 건조 온도와 상기 사전설정된 온도를 비교하여, 상기 건조 온도가 상기 사전설정된 온도보다 낮은 경우에는 상기 노로부터 상기 건조기에 공급되는 고온 공기의 체적을 증가시키고, 상기 건조 온도가 상기 사전설정된 온도보다 높은 경우에는 상기 노로부터 상기 건조기에 공급되는 고온 공기의 체적을 감소시키도록 구성된다.
본 발명의 효과는, 경제성이 있는 효율을 향상시키기 위해, 동일한 노에서 생성된 열 에너지를 지능적으로 사용함으로써, 복수의 건조기에 대해 개별적인 건조 조건을 충족시키는 데 있다.
본 발명의 기타의 특징 및 이점은, 이하의 첨부도면을 참조한 바람직한 실시 형태에 대한 상세한 설명에서 분명하여지게 된다.
도 1은, 본 발명에 따른, 노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법 및 제어 시스템의 바람직한 일 실시 형태를 나타내는 개략도이다.
도 2는 상기 바람직한 실시 형태의 블럭도이다.
도 3은 상기 바람직한 실시 형태의 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른, 노(11)로부터 복수의 건조기(12)로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 제어 시스템의 바람직한 일 실시 형태가 도시되어 있다. 노(11)는 파이프 망(13)을 통해 복수의 건조기(12)에 접속되어 있다. 제어 시스템은 연산 모듈(2), 검출 모듈(3), 제어 모듈(4) 및 복수의 밸브 유닛(5)을 포함하고 있다.
연산 모듈(2)은, 건조기(12) 중 각 하나의 사전설정된 온도(T0), 사전설정된 습도(W0) 및 건조 시간(t)에 따른 건조기(12) 각각의 열 에너지 요구를 산출하고, 또한 건조기(12) 각각의 상기 열 에너지 요구에 따른 노(11)에 공급되는 연료량, 및 건조기(12) 중 각 하나의 상기 열 에너지 요구에 따른 건조기(12) 각각에 공급되는 고온 공기의 체적을 산출하기 위한 것이다.
검출 모듈(3)은 복수의 온도계(31)와 복수의 습도계(32)를 포함하고 있다. 온도계(31) 각각은 건조기(12) 중 각 하나에 있어서의 건조 온도(T)를 검출하기 위해 건조기(12) 중 각 하나에 배치되어 있다. 각각의 습도계(32)는 건조기(12) 중 각 하나에 있어서의 습도(W)를 검출하기 위해 건조기(12) 중 각 하나에 배치되어 있다.
제어 모듈(4)은 연산 모듈(2) 및 검출 모듈(3)과 작동가능하게 연결되어 있다. 건조기(12) 각각에 대해, 제어 모듈(4)은 건조기(12)의 건조 온도(T)와 사전설정된 온도(T0)를 비교하여, 건조 온도(T)가 사전설정된 온도(T0)보다 낮은 경우에는 노(11)로부터 건조기(12)에 공급되는 고온 공기의 체적을 증가시키고, 건조 온도(T)가 사전설정된 온도(T0)보다 높은 경우에는 노(11)로부터 건조기(12)에 공급되는 고온 공기의 체적을 감소시키도록 구성되어 있다.
각각의 밸브 유닛(5)은 노(11)와 건조기(12) 중 각 하나 사이의 파이프 망(13)에 배치된다. 각각의 밸브 유닛(5)은 제어 모듈(4)에 의해 제어되며, 고온 공기 밸브(51)와 저온 공기 밸브(52)를 포함하고 있다. 고온 공기 밸브(51)는 노(11)로부터 건조기(12) 중 각 하나에 공급되는 고온 공기의 체적을 조절하도록 작동가능하다. 저온 공기 밸브(52)는 저온 공기의 고온 공기와의 혼합을 제어하도록 작동가능하다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른, 노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법의 바람직한 실시 형태에 대한 작동 상의 흐름을 설명한다.
단계 61에서, 노(11)가 작동된다.
단계 62에서, 노(11)는 자동 연소 과정을 수행하고, 연료 재료를 연소시킴에 따른 고온 공기가 노(11)로부터 파이프 망(13)을 통해 건조기(12) 각각에 공급된다. 이때, 저온 공기 밸브(52)는 제어 모듈(4)에 의해 제어되어 완전히 폐쇄된다.
단계 63에서, 연산 모듈(2)은 사전설정된 온도(T0), 사전설정된 습도(W0) 및 건조 시간(t)를 건조기(12) 각각에 대해 결정하도록 구성된다.
단계 64에서, 제어 모듈(2)은 건조기(12) 중 각 하나의 사전설정된 온도(T0), 사전설정된 습도(W0)및 건조 시간(t)에 따른 건조기(12) 각각의 열 에너지 요구를 산출하고, 또한 건조기(12) 각각의 상기 열 에너지 요구에 따른 노(11)에 공급되는 연료량, 및 건조기(12) 중 각 하나의 상기 열 에너지 요구에 따른 건조기(12) 각각에 공급되는 고온 공기의 체적을 산출하도록 구성된다.
단계 65에서, 각각의 온도계(31)를 사용하여 건조기(12) 중 각 하나에 있어서의 건조 온도(T)를 검출하고, 각각의 습도계(32)를 사용하여 건조기(12) 중 각 하나에 있어서의 습도(W)를 검출한다.
단계 66에서, 건조기(12) 각각에 대해, 제어 모듈(4)은, 건조기(12)에 있어서의 습도(W)가 당해 건조기(12)의 사전설정된 습도(W0)보다 미리 결정된 값(ΔW)만큼 작은지에 관한 제 1 판정을 하도록 구성된다.
단계 67에서, 건조기(12) 각각에 대해, 제어 모듈(4)은, 단계 66에서 이루어진 제1 판정의 결과가 긍정인 경우, 건조 시간(t)에 도달할 때까지, 노(11)로부터 각 건조기(12)에의 고온 공기의 공급을 중단하도록 고온 공기 밸브(51)를 차단하도록 구성된다.
단계 68에서, 건조기(12) 각각에 대해, 제어 모듈(4)은, 단계 66에서 이루어진 제 1 판정의 결과가 부정인 경우, 건조 온도(T)가 사전설정된 온도(T0)보다 높은지에 관한 제 2 판정을 하도록 구성된다.
단계 69에서, 건조기(12) 각각에 대해, 단계 68에서 이루어진 제2 판정의 결과가 긍정인 경우, 제어 모듈(4)은, 노(11)로부터 각 건조기(12)에 공급되는 고온 공기의 체적을 감소시키기 위해 고온 공기 밸브(51)를 제어하고, 파이프 망(13)에 주변의 저온 공기를 도입시키기 위한 것으로서, 각 건조기(12)에 공급되는 고온 공기의 온도를 낮추도록 저온 공기의 고온 공기와의 혼합을 제어하기 위한 저온 공기 밸브(52)를 조절하도록 구성되며, 그 처리 흐름은 단계 63으로 되돌아간다.
단계 70에서, 건조기(12) 각각에 대해, 단계 68에서 이루어진 제2 판정의 결과가 부정인 경우, 제어 모듈(4)은, 노(11)로부터 각 건조기(12)에 공급되는 고온 공기의 체적을 증가시키기 위해 고온 공기 밸브(51)를 제어하고, 각 건조기(12)에 공급되는 고온 공기의 온도를 상승시키도록 파이프 망(13)으로의 주변의 저온 공기의 도입을 감소시키거나 차단하기 위해 저온 공기 밸브(52)를 제어하도록 구성되며, 그 처리 흐름은 단계 63으로 되돌아간다.
전술한 바로부터 명백하듯이, 본 발명에 따른, 노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법 및 제어 시스템은 다음과 같은 이점과 효과를 갖는다.
본 발명은 동일한 노(11)로부터 발생된 열 에너지를 활용하는 것이 가능하여, 연소용 연료 재료를 절약할 수 있으며, 열 에너지의 활용률을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명은, 노(11)의 열 에너지 공급에 영향을 주는 일 없이, 건조기(12)에 대한 개별적인 건조 조건을 지능적으로 충족시킬 수 있어서, 그 경제적인 효율을 향상시킨다.
가장 실용적이고 바람직한 실시 형태라고 생각되는 것을 가지고 본 발명을 설명했으나, 본 발명은 개시된 실시 형태에 한정되지 않고, 가장 넓은 해석의 요지와 범위 내에 포함되는 다양한 구성을 포함하도록 된 것이며, 따라서 이러한 모든 변형예와 등가 구성도 포함한다.

Claims (6)

  1. 제어 시스템에 의해 구현되는, 노(11)로부터 복수의 건조기(12)로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법으로서,
    (A) 각 상기 건조기(12)마다의 사전설정된 온도(T0), 사전설정된 습도(W0) 및 건조 시간(t)을 결정하도록 상기 제어 시스템을 구성하는 단계와;
    (B) 상기 건조기(12) 중 각 하나의 상기 사전설정된 온도(T0), 상기 사전설정된 습도(W0) 및 상기 건조 시간(t)에 따른 상기 건조기(12) 각각의 열 에너지 요구를 산출하고, 또한 상기 건조기(12) 각각의 상기 열 에너지 요구에 따른 상기 노(11)에 공급되는 연료량, 및 상기 건조기(12) 중 각 하나의 상기 열 에너지 요구에 따른 상기 건조기(12) 각각에 공급되는 고온 공기의 체적을 산출하도록 상기 제어 시스템을 구성하는 단계와;
    (C) 각 상기 건조기(12)에 있어서의 건조 온도(T)를 검출하도록 상기 제어 시스템을 구성하는 단계와;
    (D) 상기 건조기(12) 각각에 대해, 상기 건조기(12)의 상기 건조 온도(T)와 상기 사전설정된 온도(T0)를 비교하여, 상기 건조 온도(T)가 상기 사전설정된 온도(T0)보다 낮은 경우에는 상기 노(11)로부터 상기 건조기(12)로 공급되는 고온 공기의 체적을 증가시키고, 상기 건조 온도(T)가 상기 사전설정된 온도(T0)보다 높은 경우에는 상기 노(11)로부터 상기 건조기(12)로 공급되는 고온 공기의 체적을 감소시키도록 상기 제어 시스템을 구성하는 단계를 포함하는
    노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(C)에 있어서, 상기 제어 시스템은 또한 상기 건조기(12) 각각에 있어서의 습도(W)를 검출하도록 구성되고,
    상기 방법은,
    (E) 상기 건조기(12) 각각에 대해, 상기 건조기(12)에 있어서의 습도(W)가 상기 건조기(12)의 사전설정된 습도(W0)보다 미리 결정된 값(ΔW)만큼 작은 경우, 상기 노(11)로부터 상기 건조기(12)로의 고온 공기의 공급을 중단하도록 상기 제어 시스템을 구성하는 단계를 더 포함하는
    노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 방법.
  3. 노(11)로부터 복수의 건조기(12)로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 제어 시스템으로서,
    상기 건조기(12) 중 각 하나의 사전설정된 온도(T0), 사전설정된 습도(W0) 및 건조 시간(t)에 따른 상기 건조기(12) 각각의 열 에너지 요구를 산출하고, 또한 상기 건조기(12) 각각의 상기 열 에너지 요구에 따른 상기 노(11)에 공급되는 연료량, 및 상기 건조기(12) 중 각 하나의 상기 열 에너지 요구에 따른 상기 건조기(12) 각각에 공급되는 고온 공기의 체적을 산출하기 위한 연산 모듈(2)과,
    상기 건조기(12) 각각에 있어서의 건조 온도(T)를 검출하기 위한 검출 모듈(3)과,
    상기 연산 모듈(2) 및 상기 검출 모듈(3)과 작동가능하게 연결되는 제어 모듈(4)을 포함하고
    상기 건조기(12) 각각에 대해, 상기 제어 모듈(4)은 상기 건조기(12)의 상기 건조 온도(T)와 상기 사전설정된 온도(T0)를 비교하여, 상기 건조 온도(T)가 상기 사전설정된 온도(T0)보다 낮은 경우에는 상기 노(11)로부터 상기 건조기(12)에 공급되는 고온 공기의 체적을 증가시키고, 상기 건조 온도(T)가 상기 사전설정된 온도(T0)보다 높은 경우에는 상기 노(11)로부터 상기 건조기(12)에 공급되는 고온 공기의 체적을 감소시키도록 구성되는
    노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 검출 모듈(3)은 상기 건조기(12) 각각에 있어서의 습도(W)를 또한 검출하고,
    상기 건조기(12) 각각에 대해, 상기 제어 모듈(4)은 상기 건조기(12)에서의 습도(W)가 상기 건조기(12)의 상기 사전설정된 습도(W0)보다 미리 결정된 값(ΔW)만큼 작은 경우, 상기 노(11)로부터 상기 건조기(12)로의 고온 공기의 공급을 중단하도록 구성되는
    노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 제어 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 노(11)와 상기 건조기(12) 중 각 하나 사이에 제각기 배치되는 복수의 밸브 유닛(5)을 더 포함하고,
    상기 밸브 유닛(5) 각각은 상기 노(11)로부터 상기 건조기(12) 중 각 하나에 공급되는 고온 공기의 체적을 조절하기 위해 상기 제어 모듈(4)에 의해 제어되는
    노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 제어 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 밸브 유닛(5) 각각은,
    상기 노(11)로부터 상기 건조기(12) 중 각 하나에 공급되는 고온 공기의 체적을 조절하도록 작동가능한 고온 공기 밸브(51)와;
    저온 공기의 고온 공기와의 혼합을 제어하도록 작동가능한 저온 공기 밸브(52)를 포함하는
    노로부터 복수의 건조기로의 열 에너지의 공급을 제어하기 위한 제어 시스템.
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