가. 전공정의 검토
에너지 절약의 관점에서 건조장치 전공정의 개선과 개량을 생각할 때, 제일 먼저 탈수공정을 들 수 있다. 피건조물을 기계적으로 탈수하는 것은 가장 효과적인 에너지 절약 대책이다. 80%WB인 재료수분을 79%WB까지 1% 줄이는 것은 건조시의 필요 증발수분량이 6% 준 것과 같아, 감각 이상의 실효가 있는 것에 주의해야 한다. 탈수기의 개량 및 성능 향상은 최근 아주 현저히 나타나고 있다. 탈수기의 설비비는 비교적 고가이지만, 물을 열로 증발 제거하는데 비해 운전비는 대폭 저렴해진다. 또, 오니(汚泥) 등의 탈수에서 응집제의 개발 및 개량에 의한 탈수율의 향상도 간과할 수 없는 요소가 되어 있다.
현재, 한번 대상 재료에 대해 탈수 후의 바람직한 형상(形狀), 성상(性狀) 등을 포함해서 현재의 탈수 방식이 최적인가 어떤가를 재검토하는 것이 중요하다. 여기서는 탈수공정뿐만 아니라, 전공정에 대한 검토를 통해 수분 증발을 쉽게 하거나, 건조기 성능의 충분한 발휘가 에너지 절약에 영향을 미치는 요인에 대해 기술한다.
1) 탈수조작에 대해
대상 재료에 최적인 탈수기를 선정하는 것은 물론 중요하지만, 재료 자체의 탈수성을 향상시키는 노력도 필요하다. 예를 들면, 과일의 통조림 공장에서 나오는 귤의 껍질을 절단기(Chopper) 등으로 잘게 잘라낸 후, 고형분비(固形分比)로 몇 %의 석회를 넣어 잘 혼합하고, 잠시 방치해서 반응시키면 무처리로 탈수한 것보다도 탈수율이 10% 가까이 향상하고, 성상(性狀)도 현저하게 개선되어 건조기 내에서의 분산성이 향상된다.
또, 재료 중에 포함된 수분을 알코올 등의 용제(溶劑)와 치환함으로써 물에 비해 매우 낮은 함액율(含液率)까지 탈수 가능하게 되는 재료도 있고, 또 용제는 물과 비교해 증발잠열이 작고 건조조작에 있어서도 매우 증발제거하기 쉬운 이점이 있다. 단, 용제의 경우에는 회수 등 여러 관점에서 검토가 필요한 항목도 많아, 종합적으로 비교하지 않으면 반대로 마이너스로 되는 경우도 있다.
2) 성형처리조립(造粒)1)에 대해
동일한 재료라 하더라도 형태가 변하면 건조특성도 크게 변화하고, 적합기종, 건조효율 등이 변하여, 에너지 소비에도 영향이 있다. 건조장치에 공급되는 재료의 형상(形狀)은 증발표면이 넓고, 게다가 분산성이 양호한 형태가 바람직하다.
그러나 습윤(濕潤)시의 형태는 응집괴상(凝集塊狀), 케이크상(狀)인 것이 많아서, 따라서 바람직한 형상으로 예비성형하거나 조립(造粒:성형처리)함으로 인해, 표면적을 늘림과 동시에 통기성, 분산성을 높일 필요가 있다.
그러나 운전도중에 성형기(成形機)의 유지관리를 빈번하게 할 필요가 있게 되면, 그 시간손실이 생산성에 크게 영향을 주기 때문에 성형기(成形機)의 선정, 조작 방법은 신중하게 검토할 필요가 있다. 참고까지의 조립장치의 선정표를 표 5.1에 나타냈다.
중략...
<월간 히트펌프&공조> 2021년 6월호 게재
공기 건조에는 다양한 방식이 있으며, 최적의 건조를 위해서는 목적에 맞는 설계와 운전이 필요하다. 또한 습도 조절은 제품 생산과 실내 공기조화에서 온도만큼이나 중요한 요소로 꼽히고 있으며 산업현장뿐만 아니라, 일상생활에서도 그 중요성이 날로 커지고 있다. 건조의 기본 이론부터 다양한 건조 방식의 비교, 에너지 절약 대책, 운전 상황 설계 등을 다루고 있는 “새로운 건조 장치”는 설계 및 운전 최적화에 어려움을 겪고 있는 동 분야 종사자들에게 실무지식 습득은 물론 고성능·고효율 건조 시스템개발을 위한 소중한 자료가 될 것이다.(편집자 주)(주)에이티이엔지 박승태 대표, 홍경수 이사
가. 전공정의 검토
에너지 절약의 관점에서 건조장치 전공정의 개선과 개량을 생각할 때, 제일 먼저 탈수공정을 들 수 있다. 피건조물을 기계적으로 탈수하는 것은 가장 효과적인 에너지 절약 대책이다. 80%WB인 재료수분을 79%WB까지 1% 줄이는 것은 건조시의 필요 증발수분량이 6% 준 것과 같아, 감각 이상의 실효가 있는 것에 주의해야 한다. 탈수기의 개량 및 성능 향상은 최근 아주 현저히 나타나고 있다. 탈수기의 설비비는 비교적 고가이지만, 물을 열로 증발 제거하는데 비해 운전비는 대폭 저렴해진다. 또, 오니(汚泥) 등의 탈수에서 응집제의 개발 및 개량에 의한 탈수율의 향상도 간과할 수 없는 요소가 되어 있다.
현재, 한번 대상 재료에 대해 탈수 후의 바람직한 형상(形狀), 성상(性狀) 등을 포함해서 현재의 탈수 방식이 최적인가 어떤가를 재검토하는 것이 중요하다. 여기서는 탈수공정뿐만 아니라, 전공정에 대한 검토를 통해 수분 증발을 쉽게 하거나, 건조기 성능의 충분한 발휘가 에너지 절약에 영향을 미치는 요인에 대해 기술한다.
1) 탈수조작에 대해
대상 재료에 최적인 탈수기를 선정하는 것은 물론 중요하지만, 재료 자체의 탈수성을 향상시키는 노력도 필요하다. 예를 들면, 과일의 통조림 공장에서 나오는 귤의 껍질을 절단기(Chopper) 등으로 잘게 잘라낸 후, 고형분비(固形分比)로 몇 %의 석회를 넣어 잘 혼합하고, 잠시 방치해서 반응시키면 무처리로 탈수한 것보다도 탈수율이 10% 가까이 향상하고, 성상(性狀)도 현저하게 개선되어 건조기 내에서의 분산성이 향상된다.
또, 재료 중에 포함된 수분을 알코올 등의 용제(溶劑)와 치환함으로써 물에 비해 매우 낮은 함액율(含液率)까지 탈수 가능하게 되는 재료도 있고, 또 용제는 물과 비교해 증발잠열이 작고 건조조작에 있어서도 매우 증발제거하기 쉬운 이점이 있다. 단, 용제의 경우에는 회수 등 여러 관점에서 검토가 필요한 항목도 많아, 종합적으로 비교하지 않으면 반대로 마이너스로 되는 경우도 있다.
2) 성형처리조립(造粒)1)에 대해
동일한 재료라 하더라도 형태가 변하면 건조특성도 크게 변화하고, 적합기종, 건조효율 등이 변하여, 에너지 소비에도 영향이 있다. 건조장치에 공급되는 재료의 형상(形狀)은 증발표면이 넓고, 게다가 분산성이 양호한 형태가 바람직하다.
그러나 습윤(濕潤)시의 형태는 응집괴상(凝集塊狀), 케이크상(狀)인 것이 많아서, 따라서 바람직한 형상으로 예비성형하거나 조립(造粒:성형처리)함으로 인해, 표면적을 늘림과 동시에 통기성, 분산성을 높일 필요가 있다.
그러나 운전도중에 성형기(成形機)의 유지관리를 빈번하게 할 필요가 있게 되면, 그 시간손실이 생산성에 크게 영향을 주기 때문에 성형기(成形機)의 선정, 조작 방법은 신중하게 검토할 필요가 있다. 참고까지의 조립장치의 선정표를 표 5.1에 나타냈다.
중략...
<월간 히트펌프&공조> 2021년 6월호 게재