압축기를 이용하여 대기중의 공기를 압축시켜 기계적인 일에 사용하는 공기(에너지)
동력 장치 |
제조 공정 |
제어 공정 |
-공기 모터 -공압 실린더 -공압 기중기 -공압 공구 등 |
-성형(PET, 유리 등) -분체 수송(소재, 밀 등) -표면처리(블라스팅) -도장 |
- 공압 밸브 (유량 조절 등)
|
→ 흡착제 재생 공정에서 압축공기 손실이 발생
→ 재생 공정에서 전기히터를 이용한 간접 가열 방식으로 재생 에너지 손실이 큼
→ 극성을 가진 물 분자를 회전시켜 물 분자 간 충돌에 의한 열 발생 (분자 운동 에너지 → 열 에너지)
일반 가열식 |
MW 가열식 |
수분 간접 가열 |
수분 직접 가열 |
•전기히터 공기 가열 → 흡착제 가열 → 수분 간접 가열 •열 손실이 큼 (공기, 흡착제 및 타워를 동시에 가열 해야 함) •수분 증발(탈착)까지 많은 시간 소요 |
•마이크로웨이브의 유전가열 현상 이용 → 수분 직접 가열 •열 손실 적음 (공기, 흡착제 및 타워를 직접 가열하지 않음) •수분 증발(탈착) 까지 적은 시간 소요 |
① 가열시간 단축 : 전기히터[간접가열]과 마이크로파[직접가열] 이용하여 가열시간 단축.
② 압축 공기 손실 최소화 : 가열시간 단축 만큼 압축공기 사용 감소 및 냉각 시 최소 압축공기 사용.
③ 흡착시간 증가 : 마이크로웨이브에 의한 재생 효율 증가 → 흡착제 흡착 시간(Capa.) 증가 → 흡착, 건조 Cycle 감소.
<마이크로웨이브 재생 흡착식 에어드라이어 공정흐름도>
TEST 조건 : Flow 330 Nm3/h, Operating Pressure 7barg, Outlet D.P -40℃@7barg
TEST 기간 : 2020년 8 ~ 12월 / 6개월
TEST 구성도
구분 |
일반에어드라이어(4kW) |
MW 에어드라이어 (4kW + MW2kW) |
비고 |
소재 |
Act.A.L |
Act.A.L |
|
흡착시간 |
4시간 |
4시간 |
|
재생 초기 중/하부 온도 하강 현상(1) |
있음 |
없음 |
MW 경우 중/하부바로 재생진행 |
중부 170℃ 도달 시간(2) |
2시간30분 |
1시간55분 |
35분단축 |
하부 *100℃ 도달 시간(3) |
2시간 30분 기준 하부 온도상승없음 (40도이하) |
2시간30분기준 일부 온도 상승 (50도이상) |
MW 경우 냉각 시140도 까지상승 |
노점@흡착4hr |
-60℃ |
-70℃ |
- |
5일 후 노점변화 |
-40℃이상 |
-45℃ 이하유지 |
하부재생여부 → 노점영향 |
* 하부 100℃ 도달 여부 → 하부 재생 여부판단. |
구분 |
일반에어드라이어 (4kW) |
MW 에어드라이어 (4kW + MW2kW) |
비고 |
소재 |
Act.A.L |
Act.A.L |
|
흡착시간 |
4시간 |
4시간 |
|
재생 초기 중/하부 온도 하강 현상(1) |
있음 |
없음 |
MW 경우 중/하부바로 재생진행 |
중부 170℃ 도달 시간(2) |
2시간10분 |
2시간30분 |
20분 단축 |
하부 *100℃ 도달 시간(3) |
4시간30분 |
2시간30분 |
2시간 단축 |
노점@흡착4hr |
-60℃ |
-60℃ |
- |
5일 후 노점변화 |
-60℃ 이하유지 |
-60℃ 이하유지 |
하부재생여부 → 노점영향 |
* 하부 100℃ 도달 여부 → 하부 재생 여부판단. |
구분 |
히터퍼지에어드라이어 |
MW에어드라이어 |
비고 |
흡착시간(hr) |
4 |
5 |
흡착시간 1hr증가 |
재생 가열 시간(hr) |
2.5 |
2.0 |
가열시간 0.5hr감소 |
재생 냉각 시간(hr) |
1.5 |
1.3 |
냉각시간 0.2hr감소 |
재생 대기 시간(hr) |
- |
1.7 |
- |
전기히터 |
50 |
30 |
- |
Magnetron(MW) |
- |
18 |
|
연간 전기사용량 (에어드라이어) |
50kW x 2.5hr x 6cycles/일 x365일 = 273,750kwh/년 |
48kW x 2.0hr x 4.8cycles/일 x365일 = 168,192kwh/년 |
1일 24hr, 1년365일 |
연간 전기사용량 (압축기_재생공기) |
23,328m3/hr x 15원/m3/hr x 365 /120원 = 1,064,340kwh/년 |
15396.5m3/hr x 15원/m3/hr x 365 /120원 = 702,465kwh/년 |
1일 24hr, 1년365일 |
연간 전기사용량 (Sum) |
1,338,090kwh/년 |
870,657kwh/년 |
467,433 kwh/년절감 (35%절감) |
■에너지 저감량: 467,433kW/year (전기 사용료 약 5,600 만원/년절감) ■온실가스저감량:467.4MWh/yearx0.4653TonCO2/MWh=217.5Ton/year ■탄소배출권:217.5Ton/yearx30,200원/Ton=약656만원/year(21.10.27기준) |
A사 공정라인에 적용하여 9월 부터 시험 가동 중이며 약 30% 이상 에너지 절감 가능 확인
(Flow : 1,620Nm3/h, -60℃dp@7barg)