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KR20070053731A - 가스 건조 방법 및 가스 건조 장치 - Google Patents

가스 건조 방법 및 가스 건조 장치 Download PDF

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KR20070053731A KR1020077005126A KR20077005126A KR20070053731A KR 20070053731 A KR20070053731 A KR 20070053731A KR 1020077005126 A KR1020077005126 A KR 1020077005126A KR 20077005126 A KR20077005126 A KR 20077005126A KR 20070053731 A KR20070053731 A KR 20070053731A
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Abstract

건조 영역(4), 재생 영역(5), 건조 영역(4)과 재생 영역(5)을 지나서 선택적으로 배치되는 흡수 및/또는 흡수 매체(8)가 마련된 건조 매체(7)로 이루어지는 로터(6)를 갖는 압력 용기(3)로 이루어진 형태의 건조 수단(2)에 의해 압축기(1)로부터의 가스를 건조하는 방법은, 저부하 또는 무부하에서, 재생 영역(5)의 유입구는 재생 파이프(27)를 매개로 사용자 네트워크(12)에 연결되고, 재생 영역(5)의 유출구는 대기중에 연결된다.
건조기, 재생, 건조

Description

가스 건조 방법 및 가스 건조 장치{METHOD FOR DRYING A GAS AND DEVICE APPLIED THEREBY}
본 발명은 가스 건조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축기로부터의 가스를 건조하는 방법에 관한 것이다.
우선 가스를 냉각한 후, 흡수 및/또는 흡수 매체를 통과하도록 가이드함으로써, 압축기로부터 유입된 가스를 건조하는 것이 공지되어 있다.
이러한 공지된 방법과 함께, 별법으로서 흡수 및/또는 흡수 매체를 소위 건조 영역과 재생 영역을 지나 건조기에 배치하여, 흡수 및/또는 흡수 매체를 재생 영역에서 재생하는 것이 또한 공지되어 있다.
이를 위하여, 종래 방법에 따르면, 건조될 가스 중 일부를 우선 냉각하지 않고, 재생 영역 내의 흡수 및/또는 흡수 매체상으로 가이드 함으로써, 수분이 흡수된다.
이러한 공지된 방법의 단점은, 건조기가 비교적 과부하되는 경우, 좀 더 상세하게는 압축기가 건조기에 의해 건조되어야 할 압축 가스를 비교적 많이 생성하는 경우에만 재생이 효율적으로 행해질 수 있다는 것이다.
그러나, 저부하시에, 공지된 방법에 따른 재생은 비효율적이며, 그 결과 건 조될 가스는 더 이상 요구되는 이슬점(dew point)까지 건조될 수 없다. 이 결과, 이슬점이 저부하시 변동되는, 사용자들은 대개 원치않는 현상이 관찰되었다.
본 발명은 전술한 문제점 및 다른 단점을 개선하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여, 본 발명은 압력 용기로 이루어진 형태의 건조 수단에 의해 압축기로부터의 가스를 건조하여, 사용자 네트워크에 공급하는 방법에 관한 것으로서, 압력 용기에는 건조 영역, 재생 영역, 및 건조 영역과 재생 영역을 지나서 선택적으로 배치되는 흡수 및/또는 흡수 매체가 마련된 건조 매체로 이루어진 로터가 마련되며, 저부하 또는 무부하에서, 재생 영역의 유입구는 재생 파이프를 매개로 사용자 네트워크에 연결되고, 재생 영역의 유출구는 대기 측에 연결되고, 전술한 재생 영역에서 수분을 흡수하고 가스를 흡수 및/또는 흡수 매체로부터 배출하기 위하여, 가스 유동이 사용자 네트워크로부터 재생 영역을 지나 대기 측으로 형성된다.
본 발명의 장점은 건조기의 흡수 및/또는 흡수 매체가 언제나 충분히 재생될 수 있고, 또한, 압축기의 무부하 작동시에도 건조기가 항상 건조 대상 가스를 요구하는 이슬점 또는 요구되는 이슬점 부근까지 건조할 수 있다는 것이다.
또 다른 장점은 상이한 작동 조건하에서 압축기를 이용한 경우에도, 건조된 가스의 이슬점이 실질적으로 일정하게 유지되어, 그 결과 요동(fluctuations)이 거의 없다는 것이다.
또한 본 발명은 본 발명에 따른 전술한 방법을 채택할 수 있는 장치에 관한 것으로서, 이 장치는, 건조 영역과 재생 영역, 건조 영역과 재생 영역을 지나서 선택적으로 배치되는 흡수 및/또는 흡수 매체가 마련된 건조 매체로 이루어진 로터가 마련되는 압력 용기; 압축기의 유출구에 연결되며 건조 영역의 유입구에 유출구가 연결된 혼합 장치와 연통하는 주 경로와; 건조 영역의 유출구를 사용자 네트워크에 연결하는 유출구 파이프와; 압축기의 유출구를 재생 영역의 유입구에 연결하는 제2 경로로 이루어진 형태의 건조기로 대개 이루어지고, 이에 의해 이 장치에는 상기 사용자 네트워크를 전술된 재생 영역의 유입구에 연결하는 재생파이프가 마련되며, 재생 영역의 유출구는 밸브를 이용하여 가스 배출구에 연결된다.
본 발명의 특징을 좀 더 상세하게 설명하기 위하여, 가스를 건조하는 본 발명에 따른 장치의 다음 실시형태는 본 발명에 따른 장치를 개략적으로 나타내는 단독 첨부 도면을 참조하여, 임의의 방법으로, 제한됨 없이, 단지 예시적으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 건조용으로 채택된 장치의 개략 단면도이다.
도면에서 나타나는 바와 같이, 가스를 건조하는 장치는 압축기(1)에 연결되며, 장치는 벨기에 특허 번호 제1,005,764호에 기재된 바와 같은 형태의 건조기(2)로 주로 이루어지며, 건조기는 건조 영역(4), 재생 영역(5), 및 건조 영역(4)과 재생 영역(5)을 지나서 선택적으로 배치되는 흡수 및/또는 흡수 매체(8)가 마련된 원형 건조 요소(7)로 이루어지는 로터가 마련되는 압력 용기(3)로 이루어진다.
또한, 건조기(2)는 주 경로(9), 유출구 파이프(11), 제2 경로(14)로 이루어지며, 주 경로(9)는 건조기(2)를 압축기(1)의 유출구에 연결하고, 전술한 건조 영역(4)의 유입구에 그 유출구가 연결된 혼합 장치(10)와 연통하며, 이 경우 압력 용기(3) 내에 일체로 형성되고, 유출구 파이프(11)는 건조 영역(4)의 유출구를 사용자 네트워크(12)에 연결하며 이에 의해 유출구 파이프(11)와 사용자 네트워크(12)는 역지 밸브(non-return valve; 13)에 의해 분리되며, 제2 경로(14)는 압축기(1)의 유출구를 재생 영역(5)의 유입구에 결합한다.
이 재생 영역(5)은 축방향 양 측면이 스크린(15, 16) 수단에 의해 보호된 로터(6)의 일부분을 형성한다. 로터(6)의 다른 부분은 건조 영역(4)을 형성한다.
전술된 주 경로(9)에는 바람직하게 냉각기(17)가 마련된다.
이 경우에, 혼합 장치(10)는 공지된 바와 같이, 제트 파이프(18)와 혼합 파이프(19), 이들 사이에 마련된 흡입 개구부(20)를 포함하는 이젝터로 이루어진다. 혼합 파이프(19)는 건조 영역(4)의 유입구에 연통하고, 이에 의해, 필요에 따라 혼합 장치(10)와 건조 영역(4) 사이에 액체 분리기(21)가 마련될 수 있다.
전술된 형태의 건조기(2)에서, 혼합 장치(10)는 바람직하게 로터(6)를 통하여 축방향으로 연장하며, 필요에 따라, 혼합 파이프(19)의 단부를 커플링(24) 수단에 의해 혼합 파이프(19)에 연결된 샤프트(23) 수단에 의해 모터(22)에 연결하기 위하여, 로터(6)용 구동 샤프트로서 사용될 수 있다.
전술된 건조기(2)의 유출구 파이프(11)는 이 경우, 주 경로(9)와 유출구 파이프(11)와 마찬가지로 밸브(26)를 포함하는 바이패스 수단(25)에 의해 대개 주 경 로(9)에 연결될 수 있다.
본 발명에 따라, 재생 파이프(27)는 전술된 사용자 네트워크(12)를 전술된 제2 경로(14)에 연결하고, 이에 의해 이 재생 파이프(27)에는 역지 밸브(28)와 히터(29)가 마련되고, 재생 파이프(27)와의 연결 관계에서 상류측인 제2 경로(14)에는 역지 밸브(30)와 제어 밸브(31)가 마련된다.
건조기(2)의 재생 영역(5)의 유출구 측에는 냉각기(32)가 마련되고, 재생 영역(5)을 구획하는 전술된 스크린(15)의 하부에는 밸브(34), 소음 흡수체(35) 및 가스 배출구(36)를 포함하는 드레인(33)이 마련된다.
본 발명에 따른 전술된 장치의 작동은 단순하며, 다음과 같다.
건조기(2)가 정상적으로 부하되는 경우, 좀 더 상세하게는 압축기(1)가 사용 중이고 압축된 가스가 생성되는 경우, 이 가스는 주 경로(9)를 통하여 냉각기(17)를 따라 건조기(1)로 가이드되며, 건조될 가스는 혼합 장치(10)를 통하여 거동되어, 전술된 수분 분리기(21)의 수단과 가스로부터 수분을 흡수하는 흡수 및/또는 흡수 매체(8)에 의해 건조된다.
건조된 가스는 이어서 유출구 파이프(11)를 통하여 사용자 네트워크로 가이드된다.
흡수 및/또는 흡수 매체(8)를 재생하기 위해서, 로터(6)가 모터(22)에 의해 저속으로 구동되고, 이에 의해 흡수 및/또는 흡수 매체(8)가 건조 영역(4)과 재생 영역(5)을 지나서 선택적으로 배치된다.
건조될 가스 중 일부는 제2 경로(14)에 의해 가이드되고, 즉 제2 경로(14)의 수단에 의해 압축기(1)의 유출구로부터 재생 영역(5)으로 이송되고, 이 일부의 가스는 주 경로(9)를 통하여 유동하지 않고, 그 결과 냉각기(17)에서 냉각되지 않는다.
결과적으로, 건조될 가스는 여전히 비교적 고온이고 불포화되어 있으므로, 그 결과 재생 영역(5)을 통과하여 유동하는 동안 흡수 및/또는 흡수 매체(8)로부터 수분이 흡수될 수 있다.
재생 영역(5)의 유출구에서, 이 가스는 흡입 개구부(20)를 통하여 혼합 파이프(19)로 흡입되기 전에, 우선 냉각기(32)에 의해 냉각되고, 주 경로(9)의 미건조 가스와 혼합된다.
전술된 역지 밸브(28)의 도움으로, 미건조 가스가 제2 경로(14)의 재생 파이프(27)를 통하여 사용자 네트워크(12)로 유동하는 것이 방지된다.
건조기(2)가 무부하인 경우, 압축기(1)가 작동하지 않거나 또는 무부하로 작동하고, 압축기(1)의 유출구에서 가스가 유출되지 않는다.
압축기(1)가 선택적으로 전부하 그리고 무부하로 작동되거나 또는 전혀 작동하지 않는 경우, 압축기(1)의 유출구에서의 가스 유출은 흡수 매체(8)의 효과적인 재생을 위해서는 불충분할 수 있으므로, 사용자 네트워크(12)로 공급되는 건조 가스의 대기 습도에서는 요동이 상승할 수 있다.
사용자가 비교적 소량의 압축된 공기의 유출을 요구하는 특별한 경우에 있어서, 압축기(1)는 비교적 장시간 동안 무부하로 작동하거나 또는 연결되지 않는다.
본 발명에 따른 방법은 압축기(1)가 무부하로 작동하거나 또는 전혀 작동하 지 않는 경우 전술된 밸브(34)를 개방함으로써 그리고 바람직하게 로터(6)를 정지시킴으로써, 이러한 문제점에 대한 해결책을 제공한다.
건조기(2)내의 압축 가스가 가스 배출구(36)를 통하여 주위로 방출되는 것과 같은, 전술된 밸브(34)의 개방은 건조기(2)내의 압력을 강하시키는 결과를 초래한다.
건조기(2) 내의 이러한 압력 강하의 결과에 따라, 결과적으로 또한 재생 파이프(27)의 역지 밸브(28)가 개방되고, 그 결과 압축 공기가 사용자 네트워크(12)로부터 전술된 재생 파이프(27)로 유동한다.
이 가스는 히터(29)에서 예컨대 180℃의 온도까지 가열된 후, 재생 영역(5)을 통하여 밸브(34)로 가이드됨으로써, 가스 내의 수분은 재생 영역(5)에서 흡수된다.
흡수 및/또는 흡수 매체(8)가 완전히 재생되면 또는 설정된 소정 시간 후에, 밸브(34)가 폐쇄된다.
또한, 압축기(1)가 사용자 네트워크(12)에 가스를 공급하도록 다시 전부하로 구동되어, 충분한 가스 출력이 재생 영역의 정상 작동을 다시 가능케하는 경우, 밸브(34)가 폐쇄되고, 로터(6)가 재구동된다.
물론, 재생 파이프(27)에 히터(29)를 장착할 필요는 없으나, 이는 전술된 재생을 위해서 최소량의 건조 가스 사용을 가능케 한다.
적어도 건조기(2)의 저부하시, 정기적으로 재예열해야만 하는 것을 방지하도록, 히터(29)는 항상 작동을 유지하는 것이 바람직하다는 것을 유념할 필요가 있 다.
또한, 압축기(1)의 무부하시, 또는 작동하지 않는 경우, 흡수 및/또는 흡수 매체(8)의 일부를 재생하는 전술된 방법은 연속적으로 다수 번 채택될 수 있으므로, 각 재생 사이 사이에, 로터(6)를 예컨대, 재생 영역(5)으로 이용되는 로터(6) 구획의 크기에 대응하는 각도로 회전시킨다.
압축기(1)와 건조기(2) 제어의 사용자 편이성을 위하여, 가스 배출구(36)의 밸브(34)와, 필요에 따라 모터(22)는 압축기(1)의 부하를 기반으로 제어될 수 있으므로, 압축기(1)가 전혀 작동되지 않거나 또는 시간에 대한 소정 백분율 동안 무부하로 또는, 더욱 상세하게는 전설정값보다 낮은 건조기 부하로 작동함과 동시에, 밸브(34)는 개방되고, 모터(22)는 정지되거나 또는 로터(6)와 결합 해제된다.
물론 이러한 제어는 또한 압축기(1)의 출력단에서의 출력을 기반으로 발생할 수 있다.
전술된 본 발명은 첨부 도면에서 나타내어진 전술된 실시형태로 한정되지 않으며, 이와 반대로, 본 발명의 범주 내에서의 상이한 변화에 따라 실현될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 압력 용기(3)로 이루어진 형태의 건조 수단(2)에 의해 압축기(1)로부터의 가스를 건조하여, 사용자 네트워크(12)에 공급하는 방법으로서, 압력 용기에는 건조 영역(4), 재생 영역(5) 및, 건조 영역(4)과 재생 영역(5)을 지나서 선택적으로 배치되는 흡수 및/또는 흡수 매체(8)가 마련된 건조 매체(7)로 이루어진 로터(6)가 마련되는, 압축기로부터의 가스 건조 방법에 있어서,
    저부하 또는 무부하에서, 재생 영역(5)의 유입구는 재생 파이프(27)를 매개로 사용자 네트워크(12)에 연결되고, 재생 영역(5)의 유출구는 대기 측에 연결되고, 재생 영역(5)에서 수분을 흡수하고 흡수 및/또는 흡수 매체(8)로부터 배출하기 위하여, 가스 유동이 사용자 네트워크(12)로부터 재생 영역(5)을 지나 대기 측으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기로부터의 가스 건조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가스는 재생 영역(5)을 통하여 가이드되기 전에 재생 파이프(27) 내에서 가열되는 것인 압축기로부터의 가스 건조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 가스는 180℃ 정도의 온도로 가열되는 것인 압축기로부터의 가스 건조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 건조기(1)의 건조 영역(4)과 재생 영역(5)을 지나서 선택적 으로 흡수 및/또는 흡수 매체(8)가 배치된 로터(6)는 상기 재생 동안 정지되는 것인 압축기로부터의 가스 건조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법으로 사용자 네트워크(12)용으로 압축기(1)로부터의 가스를 건조하도록 채택된 가스 건조 장치로서, 이 장치는, 건조 영역(4), 재생 영역(5), 건조 영역(4)과 재생 영역(5)을 지나서 선택적으로 배치되는 흡수 및/또는 흡수 매체(8)가 마련된 건조 매체(7)로 이루어진 로터(6)가 마련되는 압력 용기(3);
    재생 영역(5)의 유출구에 연결된 혼합 장치(10)를 매개로 건조 영역(4)을 통하여 건조될 가스를 가이드하는 것을 가능케하는 주 경로(9)와;
    건조 영역(4)의 유출구를 사용자 네트워크(12)에 연결하는 유출구 파이프(11)와;
    압축기(1)의 유출구를 재생 영역(5)의 유입구에 연결하는 제2 경로(14)로 이루어진 형태의 건조기로 대개 이루어지는 가스 건조 장치에 있어서,
    상기 장치에는 상기 사용자 네트워크(12)를 전술된 재생 영역(5)의 유입구에 연결하는 재생 파이프(27)가 마련되며, 재생 영역(5)의 유출구는 밸브(34)를 이용하여 가스 배출구(36)에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 건조 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 재생 파이프(27)에는 히터(29)가 마련된 것인 가스 건조 장치.
  7. 제5항에 있어서, 유출구 파이프(11)와 상기 재생 파이프(27)에는 매번 역지 밸브(non-return valve; 13, 28)가 마련되는 것인 가스 건조 장치.
  8. 제5항에 있어서, 가스 배출구(36)에는 소음 흡수체(35)가 마련되는 것인 가스 건조 장치.
  9. 제5항에 있어서, 제2 경로(14)에는 제2 경로(14)와 재생 파이프(27) 사이의 연결 관계에서 상류측에 위치된 역지 밸브(30)가 마련된 것인 가스 건조 장치.
  10. 제5항에 있어서, 건조기(2)의 부하가 전설정값보다 낮은 경우, 가스 배출구(36)의 밸브(34)는 개방되는 것인 가스 건조 장치.
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