KR20000016674A - 진공 건조장치에 대한 열 회수장치를 구비한 열 압축 설비및 그설비를 통합하는 건조기 - Google Patents

Abstract

건조시킬 제품이 위에 놓이는 가열 작업대(2)와 밀폐 덮개(3)으로 구성되는 일 이상의 건조실(4)을 가진, 산업용 피혁 및 유사 제품의 진공 건조장치에 대한 열 회수장치를 구비한 열 압축 설비. 제 1의 폐 순환계통(6,7) 내의 순환 유체는 각 작업대를 가열하며 각 건조실(4)은 제품에서 발생되는 수증기의 흡입 및 응축을 위해 제 2의 개방 순환계통(14)에 접속돼 있다. 제 2의 수증기 순환계통(14)은 응축기의 하류에 배치된 비교적 낮은 용량의 적어도 하나의 진공펌프(16)와, 연속 운전에서 작업대의 가열 유체의 온도보다높은 온도에 수증기를 압축하여 과열 할 수 있는, 진공펌프(16)의 용량보다 큰 용량의 적어도 하나의 블로워(19)로 된 압축수단을 포함하고 있다. 제 1의 순환계통 내를 순환하는 가열 유체의 냉각을 위해 응축기(21)을 이용한다. 압축수단에 공급되는 에너지의 거의의 회수가 이득이다.

Description

진공 건조장치에 대한 열 회수장치를 구비한 열 압축 설비 및 그 설비를 통합하는 건조기

용어 "열 압축 설비"란, 건조시켜야 하는, 바람직하기는, 대기압에서의 증발온도보다 낮은 온도에서 처리하여야 하는 산업용 피혁이나 유사 제품 만이 아닌, 제품에서 생기는 수증기를 처리하는 설비를 의미한다. 위와 같은 형식의 진공 건조장치는, 예를 들어, 국제특허 출원 WO94/21828 및 미국특허 제3,027,651호에 개시 청구된 것 처럼 알려져 있고, 그 둘은, 모두 참고로 여기에 통합돼 있으며, 청구항 1의 시초의 부분이 토대로 한 특징을 가지는 것이다.

이들 기지의 건조장치에 있어서는 적어도 하나의 가열 작업대가 마련돼 있고, 제거가능의 덮개로 밀봉하여 씌워져서 제품에 대한 건조실을 형성하게 돼 있다. 그 작업대는 가열 유체가 순환하는 제 1 순환계통에 의해 가열되며, 증발실은 대기압에서의 증발온도 보다 낮은 온도에서 제품로부터 추출되는 수증기를 흡수하여 응축시키는 제 2 순환계통에 접속돼 있다.

건조실에 발생되는 수증기는 작업대의 측면 매니폴드에 운반되는데, 거기에는 냉동 유체로 싸여있는 관 묶음의 응축기가 삽입돼 있다. 생산성을 증대시키기 위하여, 증발실에는, 직렬로 배치된 진공펌프 및/또는 블로워에 의해 높은 진공이 제공된다.

응축온도를 평형상태에 유지하기 위하여, 낮은 온도의 냉동수단, 예를 들어, 특정 냉각기로 발생시키어 적당한 탱크에 보존되어야 하는 냉각의 물이 작업대의 응축기들을 가로질러야 한다.

설비의 이 부분은 시초의 비용이 매우 높고, 관리가 쉽지 않아, 유지비가 추가되며 그의 에너지 소비는 건조장치의 소비의 세배가 될 수도 있다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 열 회수장치를 구비한 열 압축 설비 및 그 설비를 통합하는 건조기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의, 진공 건조장치에 대한 열 회수장치를 구비한 열 압축 설비 및 그 설비를 통합하는 건조기의 예시도이다.

본 발명의 주된 과제는, 설비의 작용을 위한 에너지의 거의를 회수하게 하고, 매우 신뢰성있고 제조가 간단하며 시초의 비용이 낮을 뿐 아니라 관리 및 유지비가 낮은 산업용 피혁 및 유사 제품의 진공 건조장치에 대한 열 압축 설비를 마련하여, 상기 언급의 폐를 배제하는 데 있다.

본 발명의 특정한 과제는, 작업대에 관련된 비용이 많이 들고 복잡한 응축기는 물론, 매우 값비싼 냉각 및 냉각수 축적 설비들을 배제하며, 또한 비록 작업온도를 비교적 낮게 유지한다고 해도 수증기에 관해 행해진 기계 일의 거의를 회수하는 데 있다.

앞으로 더 명확해 질 이들 및 타의 과제는, 청구항 1에 따른 열 회수장치를 구비한 열 압축 설비에 의해 달성된다. 그 설비는 제 2의 수증기 순환계통이, 계속 운전하는 작업대의 가열 유체의 온도보다 높은 온도에 수증기를 압축하여 과열하는 압축수단과, 압축수단에 공급된 에너지의 적어도 일부를 회수하기 위하여 제 1 순환계통 내에서 순환하는 가열 유체를 냉각하는 수단으로서 적어도 하나의 응축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 설명의 설비는, 제조가 간단하고 값비싼 순환계통 구성요소를 배제하는 이점이 있다.

제품에 관한 증발온도의 궁국적 상승은, 엄격하게 열역학의 관점에서, 저 에너지 소비에 상당하는 몰리에르 선도(Mollier's diagram)의 고구역에 출입하는 장점이 있다.

블로워의 압축값을 적절히 선택하여, 작업대 상의 증발온도 보다 높은 응축온도, 예를 들어, 15℃와 25℃ 사이를 포함하는 값을 획득한다.

그러므로 증발을 발생시키는 작업대의 같은 가열수와의 압축으로, 과열된 수증기를 응축시키어, 배관의 손실은 별문제로 하고, 응축열의 대부분을 회수하는 것이 가능하다.

일단 설비가 연속 운전에 이르면, 단지 기계적 에너지 만이 압축수단에 의해 공급된다.

따라서, 값비싼 부품은 단지, 압축수단 특히 블로워 뿐이기 때문에, 설비 전체의 비용이 크게 감소되는 한편, 냉각기와 그의 설비 및 냉각수의 저축 탱크의 현저한 비용은 물론, 과거의 전형인, 각 작업대에 배치되는 응축기의 비용이 배제된다.

제조의 간단과 설비의 신뢰성의 결과, 블로워 기름통의 오일 수준의 체크는 별문제로 하고, 보수정비가 또한 필요하지 않다.

본 발명에 따른 설비와 건조기의, 바람직하나 배타적이 아닌 제조형태에 관하여, 하나의 예로서 도시되어 한정하고 있지는 않는, 첨부의 도 1을 참조하여 상세히 설명한다. 전체적으로 참조수자 1로 나타낸 산업용 피혁 및 유사 제품을 위한 진공 건조장치는, 간단하게 하나만을 나타내고 있는 기지의 형식의 복수의 작업대(2)로 꾸며져 있고, 그들의 각각은, 미묘한 이유로 대기압에서의 증발온도 보다 낮은 온도에서 처리되어야 하는, 건조시킬 산업용 피혁이나 타의 제품이 위에 놓이는 상측의 가열 표면을 가지고 있다.

제거가능 덮개(3)가 작업대(2)를 위쪽으로 차단하고 있고, 주변의 실(seals:밀폐장치)을 가지고 있어, 밀폐의 건조실(4)을 하측 작업대와 함께 밀봉하여 형성하게 된다.

각 작업대의 내측에는, 적절한 첨가제가 든 보통 물인 가열 유체가 가로지르는 코일(5)이 있어, 가열 유체는 공급 라인(6)과 복귀 라인(7)을 가진 제 1의 폐 순환계통 내를 순환하여, 그의 열을 건조시킬 산물에 준다.

가열 유체의 온도는, 예를 들어, 건조시킬 제품에 따라 30℃와 80℃ 사이에 포함되며 바람직하게는 약 50℃ 정도인 연속 운전 온도에 초래된다.

각 작업대(2)의 측면에는, 건조시킬 피혁이나 제품에서 방출되어 건조실(4)에 축적되는 수증기를 위해, 집결실 또는 매니폴드(8, 9)가 마련돼 있다. 매니폴드(8, 9)는 각기의 배관(10, 11) 및 차단 밸브(12, 13)에 의해, 수증기 추출 용의 진공펌프(16)가 있는 개방 단을 가진 단일 라인(14)의 제 2 개방 순환계통에 접속돼 있다.

진공펌프(16)는 비응축물 가스의 추출기능 만을 극단적으로 하게 하여그에 따른 치수와 용량을 가지고 있음이 관측된다.

바람직하게, 배관(10, 11)과 라인(14)의 사이에는, 수동이나 자동의 배출(18)을 할 수 있는, 고체들에 대한 분리기(17)가 삽입돼 있다.

본 발명에 의하면, 개방 수증기 순환계통은 수증기를 압축하여 연속운전의 작업대의 가열 유체의 온도 보다 높은 온도에 과열할 수 있는 압축수단과, 압축수단에 공급되는 에너지의 적어도 일부를 회수하기 위하여 제 1 순환계통 내에서 순환하는 상기 가열 유체를 냉각하는 수단으로서 적어도 하나의 응축기를 포함한다.

특히, 압축수단은, 진공펌프의 용량보다 큰 용량을 가지고 그의 전동 또는 흡열 비말동반 모터에 대한 과부하를 피하게 바람직한 압력의 차에 조정된 안전 바이패스(20)를 장치한 블로워(19)에 있다.

응축기(21)는 블로워의 하류에 그리고 진공펌프(16)의 전에 배치돼 있으며, 기지의 형식의 액체 분리기 및 배출장치(22)가 설비돼 있다. 응축기는 내측에, 폐 순환계통 내에서 순환하는 작업대(2)의 가열 유체를 냉각하는 수단으로서 이용하는, 냉각 코일(23)을 가지고 있다.

건조실(4) 내의 제품으로부터 방출된 수증기는 블로워(19)에 의해, 예를 들어, 적용 동력에 따라, 100 및 300 밀리바 사이를, 바람직하게 약 100/200 밀리바 사이를 포함하는 차압(differential pressure)에 까지 압축된다.

압축으로 인해, 수증기는 과열되어 그의 비용적을 감소시키며 작업대의 폐 순환계통의 가열 유체의 온도 즉 건조실의 증발온도 보다 높은 평형상태의 온도에 다다른다. 상기 차의 온도는 예를 들어 10℃와 30℃의 사이일 수 있으며, 바람직하게 15℃와 25℃ 사이에 포함되는 것이다.

따라서 응축열은 회수되게 되며 블로워에 적용된 기계 에너지로부터 발생한 과열의 열 또한 회수되게 된다. 이 에너지는, 응축기에 있어서, 블로워와 응축기 간의 라인에 따른 피할 수 없는 열손실은 별문제로 하고, 작업대의 가열 유체에 주어지게 된다.

블로워 배출의 수증기 온도를 그의 특성과 기술적으로 양립하는 한도 내에 유지하기 위하여, 블로워로부터의 과열의 수증기는, 예를 들어 약 140℃ 정도의 소정의 최대치를 초과하여서는 아니 된다. 최대 온도의 제한은 블로워 상류의 물 사출 장치(25)를 제어하는 열 탐사기(24)에 의해 실행될 수 있다.

사출되게 되는 물은 설비에 의해 산출되는 응축물 자신일 수 있어 응축물의 배출에 관한 압력의 차에 의해 설비 자신(14)에 의해 빨아 들여질 수 있다.

제어된 상태에서 압축되어 과열된 수증기는 응축기(21)에 운반되어 응축의 열과 과열감소의 열을, 압축에 의해 결정되는 압력상태에서의 평형상태 곡선의 온도보다 틀림없이 낮은 온도인 가열 순환계통의 물에 준다. 응축물은 다음 분리되어 장치(22) 안에 배출된다.

가열 유체는, 과열감소 및 응축 열을 그로부터 받는 응축기(21)의 코일을 가로질러, 순환기(26)에 의해 작업대(2)에 향해 운반된다.

폐 순환계통에는 보통 팽창탱크(27)가 필연적으로 있게 되나, 개방 순환계통에는 필연적이 아니다.

작업대에 다다르기 전에, 유체는, 유체의 최대온도를 제한할 필요가 있는 경우에 저장열의 일부를 흡수하여 분산시키는 기능을 가지는, 열교환기(28)을 통과한다.

또한, 유체는, 유체를 연속 운전 온도까지 가열하며 그 과정을 전적으로 제어하는 기능을 가지는 보조 열교환기(29)도 통과한다. 일단 바람직한 온도에의 증발과정이 개시되면, 이 열교한기로부터의 열부담은 필요치 않게 된다.

이상의 설명으로, 본 발명의 진공 건조장치의 설비와 건조기는 모든 소정의 목표들을 성취하며, 과거의 전형적 작업대 내측의 복잡한 응축기는 물론 냉각 설비와 냉각수 보유를 피할 뿐 아니라 그들의 낮은 시초 비용과 유지비용 때문에, 그들의 간단한 제조가 특히 두들어진다.

본 발명은, 시설을 움직이는 에너지의 거의를 회수하고, 매우 신뢰성있고 제조가 간단하며, 시초의 비용이 낮을 뿐 아니라 관리 및 유지비가 낮은 산업용 피혁 및 유사 제품에 대한 진공건조기 용의 열 압축 설비를 구비하기 때문에, 처음부터 매우 비용이 높고, 관리가 쉽지 않아, 유지비가 추가되며 그의 에너지 소비는 건조장치의 소비의 세배가 될 수도 있는 종래의 건조장치가 지니는 것과 같은 폐가 없다.

본 발명의 설비 및 건조기는 많은 변경과 변형이 용이하고, 모두가 첨부의 청구의 범위에 표시된 창의력이 풍부한 개념의 부분이며, 그들은 모두 동등하게 보호되게 고려돼 있다.

Claims (11)

1. 건조시킬 제품이 위에 놓이는 작업대(2)와 상기 작업대를 위쪽으로 차단할 수 있는 밀폐의 덮개(3)로 구성되는 일 이상의 건조실(4)을 포함하는 형식의 것이고, 각 작업대는 제 1의 폐 순환계통(6,7) 내에서 순환하는 가열 유체에 의해 가열되고 각 건조실(4)은 제품에 의해 발생되는 수증기의 흡입 및 응축을 위해 제 2의 개방 순환계통(14)에 접속되어 수증기의 상기 제 2의 순환계통(14)은 수증기를 연속 운전에서 압축하여 작업대의 가열 유체의 온도 보다 높은 온도에 과열할 수 있는 압축수단(19)과, 응축열은 물론 과열 수증기의 형태하에서 상기 압축수단에 공급되는 에너지의 대부분을 회수하기 위하여 상기 제 1의 순환계통 내에서 순환하는 가열 유체를 냉각하는 수단으로서 가진 적어도 하나의 응축기(21)를 포함하는, 산업용 피혁 및 유사 제품의 진공 건조장치에 대한 열 회수장치를 구비한 열 압축 설비.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 개방 순환계통은 응축기(21)의 하류의 순환계통의 개방 단에 향해 배치된 비교적 저용량의 적어도 하나의 진공펌프(16)로 이루어진 흡입수단을 가지고 있는 열 압축 설비.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 압축수단은 진공펌프(16) 보다 용량이 크고, 수증기를 응축기(21)에 들어가지 전에 압축하기 위하여 응축기의 상류에 배치된 적어도 하나의 블로워(19)를 포함하는 열 압축 설비.
4. 제 3 항에 있어서,

   각 건조실은 궁극의 차단 밸브(12,13)를 통해 고체의 분리기(17)에 접속된 적어도 하나의 수증기 매니폴드(8,9)를 포함하는 열 압축 설비.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 블로워(19)의 상류와 하류 간의 수증기의 차압은 보통은 50 및 300 밀리바 사이의, 그리고 바람직하게는 100 및 200 밀리바 사이의 값에서 유지되는 열 압축 설비.
6. 제 5 항에 있서서,

   상기 차압은, 보통은 10℃ 및 30℃의 사이 그리고 바람직하게는 15℃ 및 25℃의 사이를 포함하는 각 건조실(4)의 것에 관한 수증기 온도의 증대를 결정할 수 있는 방식으로 조정되는 열 압축 설비.
7. 제 6 항에 있서서,

   상기 블로워 하류의 과열 수증기의 최고온도는 종국적 물 분사 장치(25)에 의해 미리정해진 최고치에 억제되는 열 압축 설비.
8. 제 7 항에 있서서,

   상기 최고치의 온도는 약 140℃인 열 압축 설비.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 작업대의 연속 운전의 온도는 30℃ 및 80℃의 사이에 대략 포함되며 바람직하기는 50℃ 정도인 열 압축 설비.
10. 제 9 항에 있서서,

    상기 제 1의 폐 순환계통은 순환기(26)와, 가열 유체의 최고온도의 제어기능으로 열을 흡수하여 분산시키는 제 1 열교환기(28), 및 유체의 연속 운전의 온도에 까지 유체의 시초 가열을 위한 구역을 가로지르는 응축기의 하류에 배치된 보조 열교환기(29)를 포함하는 열 압축 설비.
11. 각각이 건조시킬 제품이 위에 놓이는 가열 자업대(2)와 상기 작업대를 위쪽으로 차단할 수 있는 밀폐 덮개로 구성되는 일 이상의 건조실(4)과, 상기 작업대에 대한 그리고 상기 건조실(4)에 발생한 수증기의 흡입 및 응축에 대한 가열 설비와를 포함하는, 산업용 피혁 및 유사 제품에 대한 진공 건조장치.