KR101237340B1 - Drying system for high water content material using air compressor and drying method using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A high-water content containing material drying system using an air compressor and a drying method using the same are provided to improve heat efficiency because materials to be dried are dried by passing through dry air without direct heating. CONSTITUTION: A high-water content containing material drying system comprises a drying chamber, a dried material transfer unit(20), first, second, and third heating devices(40,42,44), an air compression device(50), and a circulating pipe(30). The drying chamber comprises primary, secondary, and tertiary drying compartments(10,12,14) which are successively connected. To block the air current of each drying compartment, the drying compartments are separated to perform a separate drying process. The dried material transfer unit continuously transfers dried materials from the primary drying compartment to the tertiary drying compartment. The first heating device heats air and supplies the heated air to the tertiary drying compartment. The second heating device heats the air discharged from the tertiary drying compartment and supplies the air to the secondary drying compartment. The third heating device heats the air discharged from the secondary drying compartment and supplies the air to the primary drying chamber. The air compression device compresses the air discharged from the primary drying compartment in order to condense steam, and supplies the dried air to the first heating device. The circulating pipe connects individual devices, and is used as an air current passage.

Description

공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템 및 그 건조시스템을 이용한 건조방법{DRYING SYSTEM FOR HIGH WATER CONTENT MATERIAL USING AIR COMPRESSOR AND DRYING METHOD USING THE SAME}DRYING SYSTEM FOR HIGH WATER CONTENT MATERIAL USING AIR COMPRESSOR AND DRYING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 고함수 물질 건조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공기압축장치를 이용하여 건조공기를 순환시키며 단계별 건조를 수행할 수 있는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템 및 건조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-functional material drying system, and more particularly, to a high-functional material drying system and a drying method using an air compressor that can circulate dry air using the air compressor and perform stepwise drying. will be.

일반적으로 고함수 물질의 건조는 온도 180~600℃ 정도, 기류의 정압은 대기압(1 bar)인 고속 기류를 이용하여 주로 대류열전달 방식에 의하여 피건조물을 직접 가열하여 수분을 증발시키는 방법이 사용되고 있다. 이와 같은 건조장치는 기류의 압력이 대기압 정도이므로 피건조물 두께가 5 mm 이상인 경우 피건조물을 통과하는 것이 어렵고, 이에 따라 고온의 기체를 고압으로 압축하는 경우 대용량 압축장치를 구동하여야 하기 때문에, 통상적으로 건조장치 내에서 피건조물을 혼합하거나 뒤집어 주는 장치를 별도로 구비한다. Generally, high-temperature materials are dried at a temperature of about 180 to 600 ° C, and a constant pressure of airflow is a method of directly heating a dry matter by convection heat transfer using a high-speed airflow at atmospheric pressure (1 bar) to evaporate moisture. . Since the pressure of the air flow is about atmospheric pressure, it is difficult to pass the dry matter when the drying device has a thickness of 5 mm or more. Accordingly, when a high temperature gas is compressed at a high pressure, a large-capacity compression device must be driven. A separate apparatus for mixing or flipping the dry matter in the drying apparatus is provided.

포화공기인 경우 상온인 20℃에서는 m3당 17.3 g의 수증기를 포함하지만 100℃에서 약 598 g, 180℃에서 약 5,385 g, 200℃에서는 7,840 g을 포함한다. 건조용 기체로 연소장치의 배기가스를 직접 이용하거나 간접적으로 연소열을 이용하여 가열된 공기를 사용하는 경우, 건조장치를 통과하는 동안 피건조물에서 다량의 수증기가 발생하므로 대부분 수증기 포화 또는 과포화 상태가 되며 온도는 약 130~180℃가 된다.Saturated air contains 17.3 g of water vapor per m 3 at 20 ° C at room temperature, but contains about 598 g at 100 ° C, about 5,385 g at 180 ° C and 7,840 g at 200 ° C. When using the exhaust gas of the combustion device directly or indirectly using the heated air indirectly using the combustion heat as the drying gas, a large amount of water vapor is generated in the dried material during the passage of the drying device, so most of the steam is saturated or supersaturated. The temperature is about 130 to 180 ° C.

이와 같은 건조에 이용된 최종 배출되는 수증기 과포화 기체를 그대로 또는 수증기 응축 후 대기 중으로 배출하므로 고온의 기체가 보유한 현열이 낭비될 뿐 아니라 별도의 냉각 장치를 필요로 하게 된다. The final discharged steam supersaturated gas used for such drying is discharged as it is or into the atmosphere after steam condensation, and not only waste sensible heat of the hot gas is required, but also requires a separate cooling device.

뿐만 아니라, 통상적인 건조장치는 한 개의 공간으로 구성되기 때문에 일부 건조된 미세 물질이 장치 내부에 존재하면서 국부적으로 고온 영역이 형성되면 화재 발생의 위험이 있다. 이에 따라, 건조가 불충분하여 피건조물의 함수율이 높음에도 불구하고 비교적 낮은 온도인 약 160℃ 기류를 주입하여 건조하거나 수분사 장치를 설치가 필요하다. 따라서 이러한 건조장치는 건조효율은 낮아지고 건조시간이 길어지며, 건조에 필요한 장치가 늘어나 전체 시스템의 크기가 커지는 문제점이 있다.In addition, since a conventional drying apparatus is composed of one space, there is a risk of fire if some dried fine material is present inside the apparatus and a locally high temperature region is formed. Accordingly, even though the drying is insufficient and the moisture content of the dry matter is high, it is necessary to inject air at a temperature of about 160 ° C., which is a relatively low temperature, to dry it, or to install a water spray device. Therefore, such a drying apparatus has a problem that the drying efficiency is low and the drying time is long, and the size of the entire system is increased by increasing the apparatus required for drying.

본 발명의 목적은 종래 고온 기류식 건조장치에 비해 열효율이 향상되고, 초기 공사비와 유지관리비를 절감시키며, 최종 피건조물의 함수율을 안정화, 균일화할 뿐 아니라, 과열에 따른 화재의 위험을 최소화하는 데 있다.It is an object of the present invention to improve thermal efficiency, reduce initial construction costs and maintenance costs, and to stabilize and homogenize the moisture content of the final building, as well as to minimize the risk of fire due to overheating. have.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템은, 순차적으로 연결된 1차 건조실, 2차 건조실 및 3차 건조실로 이루어지고, 각 건조실 별 상호 기류가 차단되도록 분리되어 별도의 건조공정을 수행할 수 있는 건조실; 상기 건조실의 1차 건조실에서 3차 건조실 방향으로 피건조물을 연속하여 이송시킬 수 있는 수단인 피건조물 이송수단; 공기를 가열하여 상기 3차 건조실로 공급하는 장치인 제1 가열장치; 상기 3차 건조실에서 배출된 공기를 가열하여 상기 2차 건조실에 공급하는 제2 가열장치; 상기 2차 건조실에서 배출된 공기를 가열하여 상기 1차 건조실에 공급하는 제3 가열장치;The high-functional material drying system using the air compressor of the present invention for achieving the above object is composed of a primary drying chamber, a secondary drying chamber and a tertiary drying chamber sequentially connected to each other, separated and separated to block the air flow for each drying chamber. A drying chamber capable of carrying out a drying process; A dry matter transporting means, which is a means for continuously transporting the dry matter from the primary drying chamber to the tertiary drying chamber in the drying chamber; A first heating device which is a device for heating air and supplying it to the tertiary drying chamber; A second heater for heating the air discharged from the tertiary drying chamber and supplying the secondary drying chamber; A third heating device for heating the air discharged from the secondary drying chamber and supplying the air to the primary drying chamber;

상기 1차 건조실에서 배출된 공기를 압축하여 수증기를 응축하고, 상기 제1 가열장치에 건조공기를 공급하는 공기압축장치; 및An air compressor for compressing air discharged from the primary drying chamber to condense water vapor and supply dry air to the first heating device; And

상기 각각의 장치를 연결하고, 이를 출입하는 기류의 통로인 순환배관;을 포함한다.And connecting the respective devices, circulation pipes which are passages of the airflow entering and exiting the devices.

상기 3차 건조실은, 상기 제1 가열장치에 의해 가열된 공기가 상부로 주입되고, 하부로 배출되는 하향기류로써 피건조물을 최종 건조시킬 수 있다.The tertiary drying chamber, the air heated by the first heating device is injected into the upper portion, it is possible to finally dry the dry object as a downward air flow discharged to the lower portion.

상기 2차 건조실은, 상기 제2 가열장치에 의해 가열된 공기가 하부로 주입되고, 상부로 배출되는 상향기류로써 피건조물을 2차 건조시킬 수 있다.The secondary drying chamber, the air heated by the second heating device is injected into the lower portion, it is possible to secondary dry the object to dry by the upstream air discharged to the upper portion.

상기 1차 건조실은, 상기 제3 가열장치에 의해 가열된 공기가 하부로 주입되고, 상부로 배출되는 상향기류로써 피건조물을 최초 건조시킬 수 있다.The primary drying chamber, the air heated by the third heating device is injected into the lower portion, it is possible to initially dry the dried object as an upward airflow discharged to the upper portion.

상기 피건조물 이송수단은, 메쉬형 컨베이어벨트일 수 있다.The dried material conveying means may be a mesh conveyor belt.

상기 피건조물 이송수단은, 상기 건조실의 바닥면에서 소정의 간격만큼 이격되도록 배치될 수 있다.The dry transfer means may be arranged to be spaced apart from the bottom surface of the drying chamber by a predetermined interval.

상기 제1 가열장치는 160~250℃, 상기 제2 가열장치는 170~400℃, 상기 제3 가열장치는 180~600℃의 온도로 공기를 가열할 수 있다.The first heating device is 160 ~ 250 ℃, the second heating device is 170 ~ 400 ℃, the third heating device may be heated to a temperature of 180 ~ 600 ℃.

상기 공기압축장치는, 임펠러를 이용한 터보식 압축장치일 수 있다.The air compression device may be a turbo compression device using an impeller.

상기 터보식 압축장치는, 임펠러를 2단으로 구비하고, 상기 2단의 임펠러 가운데 냉각장치가 설치될 수 있다.The turbo compression device may include two impellers, and a cooling device may be installed among the two impellers.

상기 공기압축장치는, 공기를 압축하여 2~7 bar 기압으로 상승시킬 수 있다.The air compressor may increase the pressure to 2 to 7 bar air by compressing air.

상기 공기압축장치는, 공기의 압축에 따라 형성된 수증기 응축수를 배출하는 응축수 배출장치와 연결될 수 있다.The air compressor may be connected to a condensate discharge device for discharging the steam condensate formed by the compression of air.

상기 순환배관에는, 상기 공기압축장치와 상기 제1 가열장치의 사이에 압력 조절장치를 더 구비할 수 있다.The circulation pipe may further include a pressure regulator between the air compressor and the first heater.

상기 건조실의 기압은, 1~3 bar 범위일 수 있다.The air pressure of the drying chamber may be in the range of 1 to 3 bar.

상기 건조실은, 순차적으로 연결된 하나 또는 복수 개의 건조실을 더 구비하며, 상기 더 구비된 건조실에 부합하는 가열장치를 더 포함할 수 있다.The drying chamber may further include one or more drying chambers sequentially connected to each other, and further include a heating device corresponding to the further provided drying chamber.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고함수 물질 건조방법은, 상기 공기압축장치를 이용한 건조시스템을 이용한 고함수 물질 건조방법으로서, 건조에 이용되는 기류는, 3차 건조실, 2차 건조실 및 1차 건조실 순으로 흐르고, 피건조물은, 1차 건조실, 2차 건조실 및 3차 건조실 순으로 이동하며 세 단계 건조공정을 거친다.The high-functional material drying method of the present invention for achieving the above object is a high-function material drying method using a drying system using the air compressor, the air flow used for drying is a tertiary drying chamber, secondary drying chamber and primary It flows in order of drying chamber, and a to-be-dried thing moves to a 1st drying chamber, a 2nd drying chamber, and a 3rd drying chamber, and goes through three steps of drying processes.

상기 1차 건조실의 기류온도는 180~600℃, 상기 2차 건조실의 기류온도는 170~400℃, 상기 3차 건조실의 기류온도는 160~250℃로 건조할 수 있다.The airflow temperature of the primary drying chamber is 180 ~ 600 ℃, the airflow temperature of the secondary drying chamber is 170 ~ 400 ℃, the airflow temperature of the third drying chamber may be dried to 160 ~ 250 ℃.

상기 기류는, 1차 건조실과 2차 건조실에서 상향기류이고, 3차 건조실에서 하향기류일 수 있다.The airflow may be an upward airflow in the primary drying chamber and the secondary drying chamber and a downward airflow in the tertiary drying chamber.

상기 1차 건조실에서 배출된 과포화 공기는, 공기압축장치에 의해 압축, 수증기 응축되어 건조공기가 되고, 상기 건조공기는 상기 건조공정에 재사용되는 과정을 반복함으로써, 상기 건조실에 연속적으로 공급되는 피건조물에 대해 연속적인 건조공정을 수행할 수 있다.The supersaturated air discharged from the primary drying chamber is compressed and steam condensed by an air compressor to become dry air, and the dried air is continuously supplied to the drying chamber by repeating the reuse process in the drying process. It is possible to carry out a continuous drying process for.

본 발명의 건조장치는 피건조물에 건조공기를 통과시켜 건조하는 방식으로 종래의 피건조물을 직접 가열하는 고온 기류식 건조장치에 비하여 열효율이 크게 향상될 뿐만 아니라 초기 공사비와 유지 관리비를 절감시킬 수 있는 효과가 있고, 건조실의 분리로 피건조물의 함수율에 따른 건조를 수행하여 건조효율을 높이고, 최종 피건조물의 함수율의 안정화, 균일화할 수 있고 화재의 위험을 최소화할 수 있는 효과가 있다.The drying apparatus of the present invention can significantly reduce thermal efficiency as well as reduce initial construction and maintenance costs as compared to a high temperature airflow drying apparatus that directly heats a dry item by drying dry air through the dry item. It is effective, by drying the drying chamber according to the moisture content of the drying to increase the drying efficiency, stabilization and uniformity of the water content of the final dry matter, there is an effect that can minimize the risk of fire.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기 압출장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템에 의한 공기순환 및 피건조물의 건조과정을 나타낸 흐름도이다.1 is a schematic diagram of a high-functional material drying system using an air compression apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing the air circulation and drying process of the dried material by a high-function material drying system using an air extrusion apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템의 구조에 관하여 설명한 후, 상기 건조시스템에 의한 고함수 물질의 건조방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, after explaining the structure of the high-functional material drying system using the air compression apparatus according to an embodiment of the present invention, it will be described for the drying method of the high-functional material by the drying system.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템의 개략도이며, 도 2는 도 1의 건조시스템을 이용한 고함수 물질 건조원리를 나타낸 흐름도이다.1 is a schematic diagram of a high functional material drying system using an air compression apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a flow chart showing the principle of drying a high functional material using the drying system of FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 건조시스템은 크게 1차 내지 3차 건조실(10, 12, 14), 피건조물 이송수단(20), 순환배관(30), 제1 내지 제3 가열장치(40, 42, 44), 공기압축장치(50), 응축수 배출장치(60) 및 압력조절장치(70)를 포함한다.Referring to Figure 1, the drying system according to an embodiment of the present invention is largely the first to third drying chambers (10, 12, 14), the object to be transferred 20, the circulation pipe 30, the first to the first 3 includes a heating device (40, 42, 44), an air compressor (50), a condensate discharge device 60 and a pressure regulator (70).

1차 건조실(10), 2차 건조실(12) 및 3차 건조실(14)은 피건조물이 이동하면서 공기에 의해 건조되는 공간으로서, 차례로 연결되어 있다. 또한, 각 건조실 간 상호 공기의 흐름이 차단되도록 분리된 구조이면서, 피건조물 이송수단(20)이 관통하도록 측면일부를 통해 연통된다. 그 형태는 속이 빈 박스 형태이며, 재질은 가열된 공기에 의해 변형되지 않는 것이면 제한 없이 적용할 수 있다.The primary drying chamber 10, the secondary drying chamber 12, and the tertiary drying chamber 14 are spaces which are dried by air while the objects to be moved are connected in sequence. In addition, the structure is separated so that the flow of air between each drying chamber is blocked, and communicates through a portion of the side to pass through the transport object 20. The shape is a hollow box, and the material can be applied without limitation as long as it is not deformed by heated air.

피건조물 이송수단(20)은 피건조물이 a방향에서 b방향으로 이동하며 단계적으로 건조될 수 있도록 이동시키는 수단으로서, 1차 건조실(10), 2차 건조실(12) 및 3차 건조실(14)을 관통하여 움직일 수 있도록 구비된다. The object transfer means 20 is a means for moving the object to be dried step by step to move in the direction a to b, the primary drying chamber 10, the secondary drying chamber 12 and the tertiary drying chamber 14 It is provided to move through.

이때, 피건조물을 건조실 내에 부유된 상태로 이동시킬 수 있도록 건조실의 가운데에 바닥면에서 소정의 간격만큼 이격되도록 배치하고, 바람직하게는 상하로 움직이는 공기의 흐름에 의해 피건조물이 효율적으로 건조되도록 건조실의 하부면과 상부면이 대향하는 가운데에 위치하도록 할 수 있다. At this time, the drying chamber is arranged to be spaced apart from the bottom by a predetermined interval in the center of the drying chamber so that the dry matter can be moved in a floating state in the drying chamber, and preferably, the drying chamber is efficiently dried by a flow of air moving up and down. It can be positioned so that the lower surface and the upper surface of the opposite.

일례로, 메쉬(mesh)형 컨베이어벨트를 적용하는 것이 바람직하다. 이는 상하로 흐르는 기류를 원활히 하여, 어떠한 기류에도 피건조물을 효율적으로 건조시키기 위함이다. 이에 따라, 본 발명의 건조시스템에 의한 건조를 수행하는 경우, 피건조물을 건조 중에 혼합하거나 뒤집는 공정을 생략할 수 있다.As an example, it is preferable to apply a mesh conveyor belt. This is to smoothly flow the air flow up and down, and to dry the dry matter efficiently in any air flow. Accordingly, when the drying by the drying system of the present invention is carried out, the step of mixing or inverting the dry matter during drying can be omitted.

순환배관(30)은 피건조물의 건조에 이용되는 공기가 흐르는 배관으로서, 피건조물 이송수단(20)을 제외한 건조시스템의 모든 구성요소들을 연결한다. 그 연결구조는 도 1에 도시된 바와 같다.The circulation pipe 30 is a pipe through which the air used for drying the dried object flows, and connects all components of the drying system except the dried material conveying means 20. The connection structure is as shown in FIG.

제1 가열장치(40)는 3차 건조실(14)에 주입할 건조공기를 소정의 온도로 가열하는 구성요소로서, 3차 건조실(14)의 상부에 연결되는 순환배관(30)에 설치된다. The first heating device 40 is a component for heating the dry air to be injected into the tertiary drying chamber 14 to a predetermined temperature, and is installed in the circulation pipe 30 connected to the upper portion of the tertiary drying chamber 14.

제2 가열장치(42)는 2차 건조실(12)에 주입할 공기를 소정의 온도로 가열하는 장치로서, 3차 건조실(14)의 하부와 2차 건조실(12)의 하부를 연결하는 순환배관(30)에 설치된다. The second heating device 42 is a device for heating the air to be injected into the secondary drying chamber 12 to a predetermined temperature, the circulation pipe connecting the lower portion of the tertiary drying chamber 14 and the lower portion of the secondary drying chamber 12. 30 is installed.

제3 가열장치(44)는 1차 건조실(10)에 주입할 공기를 소정의 온도로 가열하는 장치로서, 2차 건조실(12)의 상부와 1차 건조실(10)의 하부를 연결하는 순환배관(30)에 설치된다. The third heating device 44 is a device for heating the air to be injected into the primary drying chamber 10 to a predetermined temperature, the circulation pipe connecting the upper portion of the secondary drying chamber 12 and the lower portion of the primary drying chamber 10. 30 is installed.

공기압축장치(50)는 3차 건조실(14), 2차 건조실(12) 및 1차 건조실(10)을 순차적으로 거친 수증기 과포화 공기를 압축하여 수증기를 응축하는 장치로서, 1차 건조실(10) 상부와 연결되는 순환배관(30)에 설치된다. The air compressor 50 is a device for compressing steam supersaturated air which has passed through the tertiary drying chamber 14, the secondary drying chamber 12, and the primary drying chamber 10 sequentially to condense water vapor. It is installed in the circulation pipe 30 connected to the upper portion.

공기압축장치(50)로는 임펠러(impeller)를 이용한 터보식 압축기 사용할 수 있다.As the air compressor 50, a turbo compressor using an impeller may be used.

여기서, 상기 압축기를 이용한 기류의 압력 상승은 2~7 bar이고, 온도는 130℃ ~ 180℃를 유지하도록 한다.Here, the pressure rise of the air flow using the compressor is 2 ~ 7 bar, the temperature is to maintain 130 ℃ ~ 180 ℃.

더욱 바람직하게는, 상기 수증기 과포화 공기의 압축을 원활히 하기 위하여 임펠러를 2단으로 배치하고, 1단 압축기와 2단 압축기의 중간에는 냉각장치를 설치하여 수증기 포화 온도보다 5℃ 가량 정도 낮은 온도를 유지함으로써 기류에 포함된 수증기 응축을 최대화할 수 있다.More preferably, in order to smoothly compress the steam supersaturated air, an impeller is disposed in two stages, and a cooling device is installed between the first stage compressor and the second stage compressor to maintain a temperature about 5 ° C. lower than the steam saturation temperature. This can maximize the condensation of water vapor contained in the air stream.

응축수 배출장치(60)는, 상기 응축에 따라 생성된 응축수를 외부로 배출하는 부분이다.The condensate discharge device 60 is a portion for discharging condensate generated by the condensation to the outside.

압력조절장치(70)는 응축수 배출장치(60)와 제1 가열장치(40)를 연결하는 순환배관(30)에 설치될 수 있으며, 압축된 건조공기의 압력을 적절히 낮추어 제1 가열장치(40)에 의해 가열되기에 적합하도록 하며, 피건조물의 건조에 적절한 기압을 제공할 수 있도록 한다.
The pressure regulating device 70 may be installed in the circulation pipe 30 connecting the condensate discharge device 60 and the first heating device 40. The pressure adjusting device 70 may appropriately lower the pressure of the compressed dry air and heat the first heating device 40. It is to be suitable to be heated by), and to provide a suitable air pressure for drying of the dry matter.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 건조시스템에 의한 건조원리와 함께 이에 의한 건조방법을 살펴보도록 한다. Hereinafter, look at the drying principle and the drying method by the drying system according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 2에 따르면, 본 발명의 건조시스템에 적용되는 공기는 순환배관(40)을 따라 순환하면서 재사용되는 것을 특징으로 한다. 따라서 제1 가열장치에 의해 가열된 공기가 가열되는 부분을 시작점으로 설명한다.1 and 2, the air applied to the drying system of the present invention is characterized in that it is reused while circulating along the circulation pipe (40). Therefore, the part where the air heated by the 1st heating apparatus is heated is demonstrated as a starting point.

응축수가 외부로 배출된 건조공기는 제1 가열장치(40)에 의해 160~250℃로 가열된다. 상기 가열된 건조공기는 3차 건조실(14)에서 피건조물을 최종 건조하는데 이용되는 것으로서, 피건조물의 함수율이 낮으므로 비교적 저온으로 가열된다.Dry air condensed water discharged to the outside is heated to 160 ~ 250 ℃ by the first heating device (40). The heated dry air is used for the final drying of the object in the tertiary drying chamber 14, and is heated to a relatively low temperature because the moisture content of the object is low.

상기 가열된 건조공기는 순환배관(30)을 따라 3차 건조실(14) 상부를 통해 내부로 주입되고, 주입된 건조공기는 하향기류를 형성하며, 피건조물을 최종 건조시키고, 3차 건조실(14)의 하부를 통해 배출된다. 이 과정에서 피건조물의 수분이 증발하여 공기는 과포화 되고, 온도는 다소 낮아진다.The heated dry air is injected into the interior through the upper part of the tertiary drying chamber 14 along the circulation pipe 30, and the injected dry air forms a downward airflow, and finally dry the dry matter, and the tertiary drying chamber 14. Through the bottom of the During this process, the moisture of the dry matter evaporates, causing the air to be supersaturated and the temperature slightly lowered.

이후, 상기 과포화 공기는 제2 가열장치에 의해 170~400℃로 가열함으로써 다시 건조에 이용될 수 있는 상태로 된다. 상기 가열된 공기는 2차 건조실(12)에서 비교적 함수율이 높은 피건조물의 2차 건조에 이용되므로 제1 가열장치(40)에 비해 높은 온도로 가열하는 것이 건조효율을 높이는데 유리하다.Subsequently, the supersaturated air is heated to 170 to 400 ° C. by the second heating device to be in a state that can be used for drying again. Since the heated air is used for secondary drying of a relatively high moisture content in the secondary drying chamber 12, heating to a higher temperature than the first heating device 40 is advantageous to increase the drying efficiency.

상기 가열공기는 2차 건조실(12)의 하부에 연결된 순환배관(30)을 통해 2차 건조실(12)로 공급되고, 내부에서 상향기류를 형성하며 피건조물을 2차 건조한 후, 2차 건조실(12)의 상부로 배출된다. 이 과정에서 공기는 피건조물의 수분에 의해 다시 과포화 상태에 이르고, 온도는 다소 낮아진다.The heated air is supplied to the secondary drying chamber 12 through the circulation pipe 30 connected to the lower portion of the secondary drying chamber 12, forms an upward air flow therein, and after drying the dry matter secondary, the secondary drying chamber ( 12) is discharged to the top. In this process, air is supersaturated again by the moisture of the dry matter, and the temperature is somewhat lowered.

이후, 상기 과포화 공기는 제3 가열장치에 의해 180~600℃로 가열됨으로써 다시 건조공기가 될 수 있다. 상기 가열공기는 피건조물의 최초 건조에 이용되는 것으로서, 피건조물이 가장 높은 함수율을 가지고 있고, 공기 내 함유된 수분의 양이 많으므로 건조의 최대효율을 위해 제2 가열장치보다 더 높은 온도로 가열하는 것이 바람직하다.Thereafter, the supersaturated air may be dried air again by being heated to 180 to 600 ° C. by the third heating device. The heated air is used for the initial drying of the dry matter. The dry matter has the highest water content, and the amount of moisture contained in the air is higher, so that the heated air is heated to a higher temperature than the second heating device for maximum drying efficiency. It is desirable to.

상기 가열된 공기는 1차 건조실(10)의 하부로 공급되어 상향기류를 형성하여 피건조물을 최초 건조시키고, 1차 건조실(10)의 상부로 배출된다. 배출된 공기는 과포화 상태로서, 3차 건조실(14), 2차 건조실(12) 및 1차 건조실(10)에서 증발된 다량의 수분을 함유한다.The heated air is supplied to the lower portion of the primary drying chamber 10 to form an upward airflow to dry the object for the first time, and discharged to the upper portion of the primary drying chamber 10. The discharged air is a supersaturated state and contains a large amount of water evaporated from the tertiary drying chamber 14, the secondary drying chamber 12, and the primary drying chamber 10.

다음으로, 상기 과포화 공기는 공기압축장치(50)에 공급되어 2~7bar의 압력으로 압축됨으로써 수증기가 응축되고, 130~180℃의 건조공기로 배출된다. 배출된 건조공기는 다시 상기 건조공정에 재사용될 수 있다. 이에 따라, 피건조물 이송수단(20)에 의해 이송되는 피건조물에 대해 연속적으로 건조공정을 수행할 수 있다.Next, the supersaturated air is supplied to the air compressor 50 and compressed at a pressure of 2-7 bar to condense water vapor and discharged into 130-180 ° C. dry air. The discharged dry air can be reused in the drying process again. Accordingly, it is possible to continuously perform the drying process for the dry matter transported by the dry matter transporting means 20.

이때, 2~4bar의 압력에서 대부분의 수증기가 응축될 수 있고, 상기 기압에서 과포화 수증기 1m3당 2~5kg의 응축수가 발생할 수 있으므로, 상기 응축수는 응축수 배출장치(60)에 의해 외부로 배출시킨다.At this time, since most of the water vapor can be condensed at a pressure of 2 ~ 4bar, and 2 to 5 kg of condensed water per 1 m 3 of supersaturated water vapor can be generated at the pressure, the condensate is discharged to the outside by the condensate discharge device 60 .

상기 건조공기는 다시 제1 가열장치(40)에 공급되어 최종건조에 필요한 온도 즉, 160~250℃로 가열되어 3차 건조실(14)에 공급될 수 있다. 160~250℃의 건조공기는 1m3당 1.3~5.6kg의 수분을 포함할 수 있으므로 피건조물을 신속하게 건조시킬 수 있다.The dry air may be supplied to the first heating device 40 again to be heated to a temperature necessary for final drying, that is, 160 to 250 ° C., and then supplied to the tertiary drying chamber 14. Drying air at 160-250 ° C. may contain 1.3-5.6 kg of moisture per 1 m 3 so that the dry matter can be dried quickly.

이때, 제1 가열장치(40)에 공급되는 건조공기는 130~180℃의 고온인 상태로 공급되므로 실온의 공기를 가열하는 것에 비하여 20~60%의 에너지 절감효과를 가져올 수 있다.At this time, since the dry air supplied to the first heating device 40 is supplied at a high temperature of 130 to 180 ° C., it may bring about an energy saving effect of 20 to 60% compared to heating air at room temperature.

여기서, 공기압축장치(50)에 의해 압축된 공기는 고압이므로 이를 압력조절장치(70)에 의해 건조실(10, 12, 14)에서 필요한 기압으로 조절하여 제1 가열장치(40)에 공급하는 것이 바람직하다.Here, since the air compressed by the air compressor 50 is a high pressure, it is adjusted to the required air pressure in the drying chamber (10, 12, 14) by the pressure regulator 70 to supply to the first heating device (40). desirable.

상기 설명한 건조시스템 내 공기의 흐름에 따라, 제1 건조실(10), 제2 건조실(12) 및 제3 건조실(14)의 특정의 온도 및 방향의 기류가 형성되어 조건에 맞는 건조공정을 수행할 수 있다.According to the flow of air in the drying system described above, air flows having a specific temperature and direction of the first drying chamber 10, the second drying chamber 12, and the third drying chamber 14 are formed to perform a drying process suitable for the conditions. Can be.

상세하게는, 피건조물 이송수단(20)에 의해 피건조물이 a방향으로 들어가 b방향으로 나오며, 1차 건조실(10), 2차 건조실(12) 및 3차 건조실(14)을 순차적으로 거치면서 세 단계의 건조가 내부에서 수행된다.Specifically, the object to be dried in the a direction by the transfer means 20 to go out in the b direction, while passing through the primary drying chamber 10, the secondary drying chamber 12 and the tertiary drying chamber 14 in sequence Three stages of drying are performed internally.

피건조물은 1차 건조실(10)에서 최초 건조되고, 피건조물의 함수율이 가장 높은 상태이므로 가장 높은 온도의 기류를 흘려준다.The object to be dried is first dried in the primary drying chamber 10, and the air content at the highest temperature is allowed to flow because the water content of the object is the highest.

상기 최초의 건조 후, 피건조물은 2차 건조실(12)로 이동하여, 2차 건조가 이루어진다. 이때, 피건조물의 함수율은 1차 건조실(10)에서의 그것에 비해 다소 낮으므로 상대적으로 낮은 온도의 기류로 건조된다.After the first drying, the object to be dried is moved to the secondary drying chamber 12, whereby secondary drying is performed. At this time, the water content of the dry matter is somewhat lower than that in the primary drying chamber 10, so that it is dried at a relatively low temperature airflow.

마지막으로, 3차 건조실로 이송된 피건조물은 2차에 걸친 건조로 함수율이 최종제품의 함수율에 가까워진 상태이다. 따라서 1차, 2차 건조실(10, 12)에서 보다 낮은 온도의 기류에서 건조가 이루어지며, 이때의 건조는 수분을 증발시키는 건조효율보다는 함수율의 안정화, 균일화에 초점이 맞추어 진다. 또한, 비교적 낮은 온도에서 건조가 이루어져 건조물의 미세입자에 인한 화재가 발생할 위험을 최소화시킬 수 있다.Finally, the dried material transferred to the tertiary drying chamber has a moisture content nearing that of the final product due to the second drying. Therefore, drying is carried out at a lower air temperature in the primary and secondary drying chambers 10 and 12, and the drying is focused on stabilization and uniformity of moisture content, rather than drying efficiency to evaporate moisture. In addition, drying at a relatively low temperature can minimize the risk of fire caused by the fine particles of the dry matter.

이와 같이, 본 발명의 건조시스템의 건조실에서의 기류의 이동과 피건조물의 이동은 상호 역방향으로 이루어진다.
In this way, the movement of the air flow and the movement of the dried object in the drying chamber of the drying system of the present invention are made in the opposite direction.

이상 본 발명을 바람직한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 그 기술적 사상을 벗어나지 않고 다양하게 변형 실시할 수 있을 것이다. While the present invention has been described with respect to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described specific embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains have various modifications without departing from the technical spirit. You can do it.

예를 들면, 상기 실시예에서는 건조실이 3개로 분리되어 3단계에 걸쳐 건조가 이루어지는 건조시스템을 설명하였으나, 피건조물의 성질, 최종건조물의 함수율 조건 등에 따라 건조실의 개수를 달리 정할 수 있고, 이에 따른 가열장치의 개수도 달리 정할 수 있다.For example, in the above embodiment, a drying system in which three drying chambers are separated and dried in three stages has been described. However, the number of drying chambers may be differently determined according to the properties of the dry matter and the moisture content condition of the final dried product. The number of heaters can also be determined differently.

10: 1차 건조실 12: 2차 건조실
14: 3차 건조실 20: 피건조물 이송수단
30: 순환배관 40: 제1 가열장치
42: 제2 가열장치 44: 제3 가열장치
50: 공기압축장치 60: 응축수 배출장치
70: 압력조절장치10: primary drying chamber 12: secondary drying chamber
14: tertiary drying room 20: transfer means
30: circulating piping 40: the first heating device
42: second heating device 44: third heating device
50: air compressor 60: condensate discharge device
70: pressure regulator

Claims (18)

순차적으로 연결된 1차 건조실, 2차 건조실 및 3차 건조실로 이루어지고, 각 건조실 별 상호 기류가 차단되도록 분리되어 별도의 건조공정을 수행할 수 있는 건조실;
상기 건조실의 1차 건조실에서 3차 건조실 방향으로 피건조물을 연속하여 이송시킬 수 있는 수단인 피건조물 이송수단;
공기를 가열하여 상기 3차 건조실로 공급하는 장치인 제1 가열장치;
상기 3차 건조실에서 배출된 공기를 가열하여 상기 2차 건조실에 공급하는 제2 가열장치;
상기 2차 건조실에서 배출된 공기를 가열하여 상기 1차 건조실에 공급하는 제3 가열장치;
상기 1차 건조실에서 배출된 공기를 압축하여 수증기를 응축하고, 상기 제1 가열장치에 건조공기를 공급하는 공기압축장치; 및
상기 각각의 장치를 연결하고, 이를 출입하는 기류의 통로인 순환배관;을 포함하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
A drying chamber composed of a primary drying chamber, a secondary drying chamber, and a tertiary drying chamber sequentially connected to each other and separated to block an air flow of each drying chamber to perform a separate drying process;
A dry matter transporting means, which is a means for continuously transporting the dry matter from the primary drying chamber to the tertiary drying chamber in the drying chamber;
A first heating device which is a device for heating air and supplying it to the tertiary drying chamber;
A second heater for heating the air discharged from the tertiary drying chamber and supplying the secondary drying chamber;
A third heating device for heating the air discharged from the secondary drying chamber and supplying the air to the primary drying chamber;
An air compressor for compressing air discharged from the primary drying chamber to condense water vapor and supply dry air to the first heating device; And
And a circulation pipe that connects each of the devices and passes through the air stream.
청구항 1에 있어서,
상기 3차 건조실은,
상기 제1 가열장치에 의해 가열된 공기가 상부로 주입되고, 하부로 배출되는 하향기류로써 피건조물을 최종 건조시키는 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The tertiary drying chamber,
The air heated by the first heating device is injected into the upper portion, the high-functional material drying system using an air compressor, characterized in that the final drying of the dry object by the downward air discharged to the lower portion.
청구항 1에 있어서,
상기 2차 건조실은,
상기 제2 가열장치에 의해 가열된 공기가 하부로 주입되고, 상부로 배출되는 상향기류로써 피건조물을 2차 건조시키는 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The secondary drying chamber,
The air heated by the second heating device is injected into the lower portion, the high-functional material drying system using an air compressor, characterized in that for drying the second object with the upstream air discharged to the upper.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 건조실은,
상기 제3 가열장치에 의해 가열된 공기가 하부로 주입되고, 상부로 배출되는 상향기류로써 피건조물을 최초 건조시키는 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The primary drying chamber,
The air heated by the third heating device is injected into the lower, high-functional material drying system using an air compressor, characterized in that for drying the first dry object to the upper air discharged to the upper.
청구항 1에 있어서,
상기 피건조물 이송수단은,
메쉬형 컨베이어벨트인 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The dried material transport means,
High-functional material drying system using an air compressor, characterized in that the mesh conveyor belt.
청구항 1에 있어서,
상기 피건조물 이송수단은,
상기 건조실의 바닥면에서 소정의 간격만큼 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The dried material transport means,
The high-functional material drying system using an air compressor, characterized in that spaced apart from the bottom surface of the drying chamber by a predetermined interval.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 가열장치는 160~250℃,
상기 제2 가열장치는 170~400℃,
상기 제3 가열장치는 180~600℃의 온도로 공기를 가열하는 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The first heating device is 160 ~ 250 ℃,
The second heating device is 170 ~ 400 ℃,
The third heating device is a high-functional material drying system using an air compressor, characterized in that for heating the air at a temperature of 180 ~ 600 ℃.
청구항 1에 있어서,
상기 공기압축장치는,
임펠러를 이용한 터보식 압축장치인 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The air compressor is,
A high water content material drying system using an air compressor, characterized in that the turbo compression device using an impeller.
청구항 8에 있어서,
상기 터보식 압축장치는,
임펠러를 2단으로 구비하고, 상기 2단의 임펠러 가운데 냉각장치가 설치된 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 8,
The turbo compression device,
And a two stage impeller, and a cooling device is installed among the two stage impellers.
청구항 1에 있어서,
상기 공기압축장치는,
공기를 압축하여 2~7 bar 기압으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The air compressor is,
A high water content drying system using an air compressor, characterized in that to increase the air pressure to 2 ~ 7 bar air pressure.
청구항 1에 있어서,
상기 공기압축장치는,
공기의 압축에 따라 형성된 수증기 응축수를 배출하는 응축수 배출장치와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The air compressor is,
A high-water material drying system using an air compressor, characterized in that connected to the condensate discharge device for discharging the steam condensate formed by the compression of air.
청구항 1에 있어서,
상기 순환배관에는,
상기 공기압축장치와 상기 제1 가열장치의 사이에 압력 조절장치를 더 구비한 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The circulation pipe,
And a pressure regulator is provided between the air compressor and the first heating device.
청구항 1에 있어서,
상기 건조실의 기압은,
1~3 bar 범위인 것을 특징으로 하는 공기압축장치를 이용한 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The air pressure of the drying chamber,
High water content drying system using an air compressor, characterized in that 1 to 3 bar range.
청구항 1에 있어서,
상기 건조실은,
순차적으로 연결된 하나 또는 복수 개의 건조실을 더 구비하며,
상기 더 구비된 건조실에 부합하는 가열장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고함수 물질 건조시스템.
The method according to claim 1,
The drying chamber,
Further provided with one or a plurality of drying chamber connected in sequence,
And a heating device corresponding to the further provided drying chamber.
청구항 1의 건조시스템을 이용한 고함수 물질 건조방법으로서,
건조에 이용되는 기류는,
상기 3차 건조실, 2차 건조실 및 1차 건조실 순으로 흐르고,
피건조물은,
상기 1차 건조실, 2차 건조실 및 3차 건조실 순으로 이동하며 세 단계 건조공정을 거치는 것을 특징으로 하는 고함수 물질 건조방법.
A method of drying a high functional material using the drying system of claim 1,
The airflow used for drying,
The third drying chamber, the second drying chamber and the first drying chamber in order;
The dry matter,
The first drying chamber, the second drying chamber and the third drying chamber in order to move the high-functional material, characterized in that the three steps through the drying process.
청구항 15에 있어서,
상기 1차 건조실의 기류온도는 180~600℃,
상기 2차 건조실의 기류온도는 170~400℃,
상기 3차 건조실의 기류온도는 160~250℃로 건조하는 것을 특징으로 하는 고함수 물질 건조방법.
The method according to claim 15,
Air flow temperature of the primary drying chamber is 180 ~ 600 ℃,
Air flow temperature of the secondary drying chamber is 170 ~ 400 ℃,
Airflow temperature of the tertiary drying chamber is a high water content drying method, characterized in that for drying at 160 ~ 250 ℃.
청구항 15에 있어서,
상기 기류는,
1차 건조실과 2차 건조실에서 상향기류이고, 3차 건조실에서 하향기류인 것을 특징으로 하는 고함수 물질 건조방법.
The method according to claim 15,
The air flow is,
A method of drying a high functional material, characterized in that it is an upstream air stream in a primary drying chamber and a secondary drying room, and a downward airflow in a tertiary drying chamber.
청구항 15에 있어서,
상기 1차 건조실에서 배출된 과포화 공기는,
공기압축장치에 의해 압축, 수증기 응축되어 건조공기가 되고, 상기 건조공기는 상기 건조공정에 재사용되는 과정을 반복함으로써, 상기 건조실에 연속적으로 공급되는 피건조물에 대해 연속적인 건조공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 고함수 물질 건조방법.The method according to claim 15,
Supersaturated air discharged from the primary drying chamber,
The air is compressed and condensed by an air compressor to become dry air, and the dry air is repeated to be reused in the drying process, thereby performing a continuous drying process on the dry items continuously supplied to the drying chamber. Method for drying high functional materials
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