드라이어 선택 방법
압축공기 드라이어 백서공정에 적합한 드라이어를 선택하는 방법
드라이어의 가장 기본적인 조건은 컴프레셔의 공기 생산량을 소화하고, 공정 요건을 충족시키는 것입니다. 아트라스콥코에는 계산 툴을 활용하여 공정에 완벽한 드라이어를 찾을 수 있는 방법이 있습니다.
이러한 툴을 사용하여 제품을 선택하고, 확인하는 작업은 공정에 알맞은 드라이어를 찾기 위한 꼭 필요한 과정입니다. 드라이어 크기를 어림짐작하거나 오래된 제품과 비슷한 사이즈의 제품으로 교체한다면 예상치 못한 결과를 얻을 수 있기 때문입니다.
내 공정에 가장 적합한 드라이어를 확인하기 위해서는 다음 여섯 가지의 주요 기준을 계산하고 고려해야 합니다.
1. 최대 공기 유량(단위: m³/분)2. 원하는 압력 노점3. 공기 흡입구 압력4. 공기 흡입구 온도5. 주변 공기 온도(콘덴서가 수랭식인 경우 물 온도)6. 드라이어 설치 환경
흡착식 드라이어는 극도로 낮은 노점(보통 -40°C 정도)을 제공합니다. 안정적이고 예측 가능한 노점은 제약 및 식품 가공과 같은 까다로운 조건의 어플리케이션에 중요합니다.
냉동식 드라이어의 노점은 보통 약 3°C이지만, 흡착식 드라이어에 비해 구매, 작동 및 유지보수가 간편하며 수리 비용이 높지 않습니다. 냉동식 드라이어는 컴프레서 장비를 보호하는 용도로 주로 사용됩니다.
동영상을 통해 내 컴프레셔에 적합한 드라이어를 선택하는 방법을 알아보세요.
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냉동식 드라이어는 가장 흔히 사용되는 종류의 압축 공기 드라이어로, air-to-air 열 교환기와 air-to-freon 열 교환기로 구분됩니다.냉동식 드라이어는 어떻게 작동할까요? 먼저 컴프레셔에서 나온 압축 공기가 air-to-air 열 교환기를 통과합니다. 이 단계에서 배출되는 차가운 공기는 유입되는 공기를 미리 냉각하며, 배출되는 공기는 가열됩니다.두 번째 단계에서는 압축된 공기가 교환기와 air-to-freon 열 교환기를 통과하면서 약 3°C의 온도로 한 단계 더 냉각됩니다. 그리고 이 과정에서 수증기는 부분적으로 응결, 수집, 제거됩니다. 압축된 공기의 상대 습도는 여전히 100%입니다.다음 단계에서는 유입되는 공기가 압축공기를 가열합니다. 그로 인해 온도가 상승해서 배출되는 공기의 상대 습도가 50% 미만으로 떨어집니다.냉동식 드라이어는 두 가지 버전(수랭식 및 공랭식)으로 제공되며 압축공기 시스템에서 시스템 내의 물 및 부식을 방지하는 데 사용됩니다.
냉동식 드라이어에는 냉매를 압축하는 컴프레셔가 장착되어 있습니다. 기존의 냉동식 드라이어는 보통 일정한 속도로 작동하는 왕복동(피스톤) 컴프레셔를 사용합니다. 이는 컴프레셔를 “끄거나” “켜는” 것이 가능함을 의미합니다. 컴프레셔가 켜진 상태일 때는 최고 속도로 작동하므로 에너지 효율이 낮습니다.
반면, 냉동식 인버터(VSD) 드라이어는 스크류 컴프레셔를 사용합니다. 작고 조용하며, 수요에 맞춰 모터 속도를 조정할 수 있어 에너지 효율이 훨씬 높습니다.
높은 효율과 더불어, 냉동식 인버터(VSD) 드라이어의 또 다른 장점은 주변의 온도와 무관하게 낮은 노점을 유지하며 안정적으로 고품질의 공기를 공급한다는 것입니다. 이는 에너지 절감 효과가 있는 상변환식 드라이어(Thermal mass dryer)보다 나은 장점입니다.
상변환식 드라이어의 경우 냉매를 냉각한 후 저장체의 온도가 서서히 상승하는 동안 공기를 건조합니다. 결과적으로 열 저장체의 온도에 따라 노점이 올라가고 내려갑니다. 그래서 압축 공기의 품질에 최대 두 순도 등급만큼의 차이가 생길 수 있습니다.
이러한 차이는 생산 품질 및 신뢰도에 악영향을 미칠 수 있습니다. 반면, 냉동식 인버터(VSD) 드라이어는 안정된 노점에서 지속적으로 건조된 공기를 공급합니다.
흡착식 드라이어는 압축 공기 어플리케이션이 0°C 미만의 노점을 요구하는 경우에 사용합니다. 대부분의 경우, 흡착식 드라이어는 서로 나란히 배치된 압력 용기 두 개로 구성되어 있습니다.
두 용기에는 건조제인 흡착제가 채워져 있습니다. 압축공기가 첫 번째 용기를 통과하는 동안, 흡착제는 공기 중의 수분을 흡착합니다. 일정한 양의 수분을 흡착하여 포화 상태가 되면 공기는 두 번째 용기로 이동합니다.
압축 공기가 두 번째 용기를 통과하는 동안 첫 번째 용기의 흡착제가 재생됩니다. 이는 포집된 수분이 방출되고 제거되었음을 의미합니다. 두 번째 용기의 흡착제가 포화 상태가 되면 공기는 재생된 첫 번째 용기로 다시 이동하고 동일한 과정이 반복됩니다.
여러 종류의 흡착식 드라이어가 시판되고 있으며, 각 드라이어는 특정한 방법을 통해 흡착제를 재생합니다.
습한 압축 공기는 수분을 흡착하는 흡착제의 하단에서 상단으로 흐릅니다. 건조통의 배출구에서 나오는 건조 공기가 대기압으로 팽창된 후 포화 상태의 흡착제를 통해 전달되면서 습기가 제거됩니다. 탈착 공정 후에는 감압 밸브가 닫히고 탱크가 재가압됩니다.
가열식 블로어 퍼지 드라이어는 전자식 히터를 사용해서 팽창된 퍼지 공기를 가열하여 필요한 퍼지 흐름을 약 8%로 제한합니다. 또한 가열 퍼지가 없는 드라이어보다 에너지를 25% 적게 사용합니다.
블로어가 배출하는 주변 공기가 외부 가열기를 통과합니다. 이후 공기가 포화 상태의 흡착제로 전달되어 수분이 제거됩니다.
HOC 드라이어는 컴프레셔에서 방출되는 가용 열을 흡착제 재생에 사용합니다. 최종 냉각기에서 압축 공기의 열을 제거하지 않고, 뜨거운 공기를 사용해서 흡착제를 재생시킵니다.
이러한 종류의 드라이어는 추가적인 에너지 투입 없이도 일반적인 노점(-20°C)을 제공합니다. 히터를 추가하면 노점을 그 아래로 낮추는 것도 가능합니다.
로터리 드럼 드라이어는 흡착제 알갱이 대신 드럼이 들어 있는 단일 용기로 구성됩니다. 드럼의 특징은 흡착제가 다량 스며들어 있는 벌집 구조입니다. 드럼은 매우 낮은 속도로 회전합니다. 드럼의 한 부분(3/4)은 압축 공기를 건조하는데 사용되고, 나머지 부분(1/4)은 계속 재생됩니다.
컴프레셔에서 나오는 뜨거운 압축 공기는 재생에 사용됩니다. 압축 공정에서 제공되는 열이 충분하지 않으면, 필요한 압력 노점에 도달하기 위해 열을 늘려야 할 수도 있습니다.
로터리 드럼 드라이어의 장점은 전환 밸브가 없다는 것입니다. 전기 모터와 로터리 드럼이 유일하게 움직이는 부품입니다. 드라이어의 앞 단계에서 압축 공기를 거르지 않아도 되며, 활성 물질이 드럼에 결합되어 있으므로 배출구에서 공기를 거를 필요가 없습니다. 더불어, 별도의 냉각 사이클이 필요하지 않으며, 압력 강하가 낮아 및 에너지 소비가 낮습니다.
흡착식 드라이어의 설계와 효율 및 성능에 획기적인 변화를 가져온 세라데스(Cerades™)는 아트라스콥코가 설계한 고체 흡착제입니다. 구조화된 흡착제를 갖춘 드라이어에서 압축 공기는 다수의 작은 흡착제를 통과하는 것이 아니라 고체 흡착제를 직접 통과합니다.
아트라스콥코의 드라이어 세라데스(Cerades™)에는 여러 가지 장점이 있습니다.
가로 배치가 가능한 간단한 설치 및 연속작동 가능
흡착제 비즈 대비 더 많은 양의 공기 처리로 컴팩트한 사이즈
무저항의 기류로 낮은 에너지 비용과 적은 압력 강하
일반 건조제 비즈 대비 높은 지속력으로 최적의 공기 품질 유지 및 긴 유지보수 간격
ISO 8573-1:2010(Class 2)을 준수를 위한 별도 배출구 필터 불필요
기존 흡착식 드라이어 대비 적은 먼지 생성
멤브레인 드라이어는 공기 중 가스 성분의 선택적 투과 공정을 사용합니다. 또한 내부가 코팅되어 있으며, 좁고 속이 텅 빈 고분자 섬유가 무수히 많이 담긴 실린더로 구성되어 있습니다. 더 나아가, 고분자 섬유는 선택적 투과 공정을 통해 수증기를 제거합니다.
멤브레인 드라이어의 성능은 유입되는 공기의 온도와 습도로 정해집니다. 또한 배출구에서 일정한 노점을 제공하지는 않지만 노점을 억제하는 기능을 제공합니다. 드라이어의 설계는 매우 단순하고 안정적입니다. 움직이는 부품이 없기 때문에 유지보수가 전혀 필요하지 않습니다. 멤브레인 드라이어의 평균 퍼지 소비는 약 25%입니다.
