◆흡착식 AIR DRYER
흡착은 다공성 물질의 표면에 분자층의 형으로 다른 가스가 부착하는 것이며, 화학적 결합력에 관계없고, 또한 흡착제도 용해, 조해를 일으키지 않으므로 고형 흡수제 보다 우수하다.
또한 내부의 수분은 그 일부를 제외하고 온도를 올려주면 용이하게 탈착 되므로 반복사용할 수 있다.
수분 흡착에 있어서는 수분 응축열 이외에 과외의 열이 발생하나 그 합계도 화학 흡수 보다 크지 않다.
흡착법은 고형흡착제를 사용하므로, 열효율이 액체에 의한 흡습법보다 낮으나, 매우 낮은 노점까지 제습할 수 있어 초건조 공기를 필요로 하는 공정에 쓰인다.
1) 흡착원리
흡착은 흡착제의 표면, 즉 상의계면에 기체의 분자가 정체하는 것으로서 일반적으로 수분이 흡착제의 모관 내벽에 부착하는 표면흡착과 내부에 응축하는 모관 응축에 의한 것이라고 말하고 있으며, 표면흡착은 화학 흡착이라고도 말할수 있다. 물분자가 모관속으로 들어와서 일부는 표면에 정체 부착 되고 기타의 분자는 공중에 흩어져 부착되지 않으나점차 부착량이 많아져 모관의 표면이 전부 물분 자층에 덮혀지면 부착 능력은 없어진다. 이때를 가르켜 파괴 상태라고말한다. 물분자의 크기는 약 3×10-8㎝로서 모관경은 실리카겔이 20×10 -8㎝, 활성알루미나가 90×10-8㎝정도이므로 모관의 직경은 물분자의 7～30 배가 되는 셈이다.
모관수는 상당히 많아 입경5㎜의 실리카겔 모관 총연장은 20만Km, 표면적은 10㎡에 상당한다.
실제의 흡착 작용은 표면흡착과 모관응축 양쪽에 의한 것으로 흡착과 탈착은 이론적으로는 일치하는데 실제로는 일치하지 않는다. 이러한 현상을 이력현상이라고 한다.
① 이력현상은 일반적으로 모관벽에 흡착되어진 단층분자층의 평형 분압에 변화가 발생한다.
② 그러나 모관 반경이 흡착분자 반경의 2배 이상이 되면 모관중에 흡착 되어 진 액체의 표면 장력이 라든가 밀도는 자유액체의 것과 크기가 같다.
③ 모관공벽에 물분자층이 형성되면 모관응축현상이 생긴다. 이것들은 여러 가지 시험결과에 의해서 어느 정도 확인되고 있다. 흡착제들은 재생 온도나 사용시간에 의해서 열화되며 또 원료 공기의 청정 도에도 영향이 있다. 취입공기 중에 먼지나 유분,유화수소 등이 포함되어 있으면 열화현상이 빨리 온다.
비가열 타입 흡착식 드라이어
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특징 : 흡착식 드라이어의 기본형 모델로 설치 및 유지비용이 적게드는 제품 - 장점 : 단순한 구조, 적은 설치 비용적은 전기 소모 - 단점 : 많은 퍼지에어 소모(총 유입량의 약14%)
가열 타입 흡착식 드라이어
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특징 : 재생에 사용되는 압축공기를 가열하여 재생효율을 높인 제품 - 장점 : 단순한 구조
안정된 노점 - 단점 : 높은 전기 소모,퍼지에어 소모(총 유입량의 약8%)
블로어 퍼지 타입 흡착식 드라이어
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특징 : 재생에 사용되는 압축공기를 외부공기를 가열하여 사용해서 퍼지에어 소모를 줄인 제품 - 장점 : 적은 퍼지에어 소모(총 유입량의 약2%)
안정된 노점 - 단점 : 높은 초기 설치 비용,높은 전기 소모
◆흡착식 작동원리( Principle )
일반 히터레스 방식 작동원리흡착식 드라이어의 입구로 들어온 압축공기는 Inlet Valve (A)를 통해 1번 흡착탑으로 흐르게 되며, 흡착탑 내부에 충진된 흡착제 (Activated Alumina)에 의하여 수분이 제거된 건조공기 상태로 Outlet Check Valve (B)를 통하여 드라이어 출구로 나가게 됩니다.
출구로 나가는 건조공기의 약 14%는 Orifice (C)를 통하여 2 번 타워의 상부에서 하부로 이동하면서 2번 흡착탑 내의 흡착제에 포함된 수분을 탈착하여 건조 시키는 재생과정을 거친 후 Purge Valve (D)를 거쳐 Muffler (E)를 통해 외부로 배출됩니다. 설정된 시간 후에 Purge Valve (D)가 닫히게 되고 일정시간 동안 2번 흡착탑의 압력이 서서히 상승하여, 1번 흡착탑의 압력과 동일한 압력이 된 후 1번 흡착탑과 2번 흡착 탑의 공정이 바뀌게 됩니다.이러한 일련의 건조 재생 동압 공정이 반복되며 제습이 이루어 지게됩 니다.
재생 동압 공정이 반복되며 제습이 이루어 지게됩 니다.히터외장 방식 작동원리
① 압축기에서 압축된 에어 유입
② 건조 과정의 vessel에 에어를 통과시켜 건조 압축 에어로 만듦
③ 건조 압축 에어의 93%을 공정라인으로 보냄
④ 건조 압축 에어의 7%를 흡착제 재생을 위해 히터로 투입
⑤ 건조 압축 에어를 히터로 가열하여 재생 vessel로 투입
⑥ 재생vessel의 흡착제를 재생
⑦ 흡착제 재생에 사용한 에어를 밖으로 배출.
2) 특징
① 싸이클 주기가 길다(8시간)
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건조 4시간
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재생 4시간:가열재생 2시간, 냉각 2시간
② 압축 에어 소모가 작다(5~7%)
③ 에너지 절감장치를 적용하여 에너지 소비를 극소화 할수있다.
◆블로워 퍼지 타입 흡착식 드라이어
◆흡착제 종류
활성알루미나(Activated Alumina) :알루미나 수화물을 열처리해서 제조한 다공질의 알루미나 3수염으로서 잔류 수분함유량은 7%임. 기계적 충격 및 마찰력에 높은 강도를 가지고 있으며, 특히 상대습도가 높은 (70% 이상) 다습한 공기중에서는 수분을 흡수하는 특성이 강하여 압축공기를 이용한 에어 드라이어용으로 가장 적합한 흡착제임.
실리카겔(Silicagel) : 세공분포가 균일하고 다공질이며 세공직경은 20~80 x 10cm 표면적은 200~800m²/g, 모관체적 0.4~0.63cc/g 이다. 수분에 대한 흡착력이 대단히 크나 흡수성이 약간 미약하고 흡수시 기계적 강도가 약하여 파손이 되는 결점 때문에 압축공기의 에어드라이어용으 로는 사용하지 않음. 재생은 150~180℃로 약 2시간이 필요하며 잔류수분은 5% 미만이며 260℃ 이상으로 가열하면, 흡착능력을 상실한다. 현재는 거의 사용하지 않고 있음.
모레큘라시브(Molecula Sieves) :수분함량이 적은 Air속에서도 일정한 흡수율을 유지하므로 일반적으로 미량의 수분을 포함한 Air의 초전제로 사용함. 제품의 특성에 따라 Air용과 Gas용이 있음
흡착제 종류별 특성
흡착제별 흠수율 분포
◆오일인젝션 공기압축기와 흡착식 드라이어 내의 흡착제와의 관계
안녕하세요, Oil injection 스크류 컴프레셔를 사용하면 에어 내 오일이 존재하게 되는데요,, 이 에어가 드라이어로 들어가면 오일이 흡착에 어떤 영향을 주는가요?? 영향이 없나요?
고견 부탁드립니다.
[출처] Oil injection 스크류 컴프레셔 에어의 흡착제 영향 (콤프레샤 응용과 활용) |작성자 두개의 달
피파폐인
흡착식 드라이어 말씀이면 오일이 들어가면 알루미나겔 자체에 유막 현상이 생겨 수분 흡수률이 떨어집니다 흡착식 드라이어는 하단으로 에어가 들어가 상단으로 에어가 나오는데 하단에서 상단으로 갈수록 오일 성분은 없어집니다
두개의 달 작성자
답변 감사합니다^^ 저희가 에어 컴프레셔 고장나면 임대컴프레셔를 불러 대비하고 있는데, 이 임대 컴프레셔가 Oil injection 입니다. 토출온도가 60도이면서 Oil이 에어 내 잔존하면서 드라이어의 Dew point가 매우 상승하였습니다. 현장 에어배관 말단에서 수분도 발견되고 있습니다.
장기로 쓰는 비상 임대 컴프레셔 사용 시 이러한 문제를 해결할 방안이 있을까요?
피파폐인
두개의 달 우선 시스템이 어떻게 되어 있는지 모르지만 제습기 시스템은 애프터 쿨러 휠터 드라이어 휠터 휠터 흡착식 드라이어 휠터 순입니다 냉동식 드라이어 카다록 하단에 보시면 주위 온도, 토출 온도들이 나오는데 40도 미만입니다. 두가지 중 하나라도 온도가 높으면 제습 효율은 떨어지죠. 흡착식이 처리 할 수 있는 수분이 넘어가 현장에 수분이 나올 수 있는 것입니다. 유분이 문제면 제마코나 경원 홈페이지 제습장치 카다록 있는데 거기 보시면 공기청정 휠터 보세요. 유분 제거 효율 나와 있습니다.
joybirth
흡착식 Dryer에 사용되는 알루미나 겔은 현미경 같은 걸로 보면 겔 자체에 작은 구멍이 존재합니다.
바로 이 구멍에 수분이든 오일이든 흡착을 하게 되는데요..
수분 같은 경우는 비 가열식의 경우는 재생타임때 에어의 힘으로 뱉어내 주게되고 가열식의 경우는 히터로 가열해서 수분을 말려주게 되죠...
하지만 오일의 경우는 겔이 뱉지를 못하고요 가열해도 끓는점이 높아서 말려주질 못합니다.
한마디로 겔의 수명이 끝난다는 애기죠. 바로 그런 이유로 표준설치도를 보면 흡착식 Dryer 전단에는 오일필터를 여러개 설치하라고 되있는 겁니다.
이 카페 제습장치 종류 메뉴에 지에스에이 메뉴로 들어가시면 제가 올려놓은 시스템표준설치도가 있습니다. 참조하시면 좋을것 같습니다.
업힐
먼저 답변 주신 분들의 의견과 같이 압축 공기 중 존재하는 oil은 흡착제에 치명적 영향을 미칩니다.
이미 흡착제가 오염이 되었다고 판단 할 수 있는데 이 경우 흡착제만 교체해서 해결 될 수도, 아닐 수도 있습니다. 배관에 존재하는 oil의 영향을 무시 할 수 없다는 뜻 입니다. 경우에 따라 Flushing 작업이 필요 할 수도 있습니다. 이 모든 조치가 끝난 후 흡착식 드라이어에 oil이 유입되지 않는 방안을 강구하셔야 합니다.
그 방법은 위에 주신 답변을 참고하시면 될 것 같습니다.
참고로 oil free comp를 사용들하신다 하더라도 oil의 영향을 완전히 배제할 수 없습니다.
압축 공기 중 존재하는 oil이 귀사 system이나 제조 공정에 치명적인 영향을 미칠 수 있다면 비록 oil free comp를 사용하신다 하더라도 압축공기 중 oil을 제거할 수 있는 유틸리티가 필요할 수 있습니다.
흡착식 드라이어 전에 에프터 쿨러가 꼭 필요한가요?
제 부족한 지식으로는 에프터 쿨러는 압축공기를 식혀주는 역할을 하고 있는 것으로 알고 있습니다.
냉동식 드라이어가 없는 상태라면 굳이 에프터 쿨러를 두어야할 필요가 있나요?
콤프레샤 - 탱크 - 에어필터 3set - 흡착식 - 파이널 필터 대충 이런 상태로 가도 되는 것인가요?
[출처] 흡착식 드라이어 전에 에프터 쿨러가 꼭 필요한가요? (콤프레샤 응용과 활용) |작성자 ptj7301
N2O
보충설명 드릴께요..
이렇게 생각해 보세요. 일단 파티클필터(유틸리티 에어필터)는 필터의 구멍보다 큰 입자를 걸러주는 기능인데요, 리시버 탱크에 있는 에어의 온도가 30~60도 정도 됩니다. 탱크 안에서 제아무리 과포화 상태로 응축수가 배출된다고 해도 압축공기 안에는 여전히 포화상태의 수분이 증기상태로 남아있고 유분도 미스트 상태로 남아있습니다.
아시다시피 물의 입자와 오일의 입자는 상당히 작습니다. 물보다 상대적으로 큰 오일 입자는 필터단에서 어느 정도 걸러질 수 있겠지만, 물입자는 필터구멍보다 현저하게 작으므로 그냥 통과한다고 봐야죠.
이렇게 흡착식으로 유입된 수분은 알루미나겔이나 모레겔이 흡수할 수 있는 용량을 한참 넘어서겠죠?
그래서, 리시버 탱크단부터는 드라이어에 과부하를 줄이고 에어의 온도를 미리 떨어뜨릴 수 있는 에프터쿨러와 이곳에서부터 응집하게 되는 유,수분 입자를 걸러서 배출하는 파티클 필터를 사용하구요, 드라이어에서는 냉매를 이용해서 온도를 확~ 낮추어 잔여 유수분이 방울 방울 입자형태로 뭉치게 만들고 필터를 통과시켜서잡아내는 형태로 사용하는 것이랍니다. 이렇게 하면 대략 95~99% 정도 수분이 잡히게 됩니 다.그래서 아래와 같이 구성했을때 가장 효율적으로 수분이 제거가 됩니다.
탱크 -> 10미크론 필터 -> 에프터 쿨러 ->3미크론 필터 -> 드라이어 -> 1 미크론 필터 -> 0.01 미크론 필터 -> 기타 제습장비
hams1474
애프터쿨러는 반드시 있는것이 제습장치에서 좋습니다.
냉동식드라이어 전단에 설치되어 뜨겁고 습한 압축공기를 1차냉각하여 드라이어 열부하를 줄여주어 냉각(제 습)효율을 올리고응축수도 배출하는 역할이고, 냉동식없이 흡착식이 있다면 흡착제에 오일과 오염물(녹,오 염입자)이 빠르게 흡착되어 오염과 파손을 촉진하고 수명을 빠르게 단축하지요!. 그리고 냉각이 안된 압축 공기가 흡착식을 지나서 응축되는(후단배관내에서) 결과를 초래하여생산설비에서 물이 지속적으로 나오게 되지요!. (제습효율이 저하),겨울에는 흡착식동결이 발생되지요.(얼어버림) 결국 압축공기내 응축수를 빨리 만들어 건조한 공기를 만드는 것이 목적이므로 애프쿨러는 반드시 필요합니 다.
joybirth(joyb****)
흡착식의 제습원리는 흡착제의 충진량과 수분흡착능력에 좌우됩니다.흡착제 충진량이야 어짜피 정해진 것이 고보면 이때 문제가 되는 것이 수분흡착능력이나 이 역시 기기에 충전된 흡착제를 바꾸지 않는한 변동될수 없는사항이죠...
다만 문제가 되는 것은 기기에 유입되는 수분량인데 불행히도 메이커를 불문하고 흡착식 드라이어는 전단에 냉동식을 사용한다는 전제하에서 기기를 설계합니다.
다시말해 흡착식 드라이어는 이미 냉동식에서 충분한 제습이 이뤄졌다는 전제하에서 잔여수분을 제거하기 위한 용도로 설계된 것이므로 생각보다 제습량이 많지 않습니다.
이런 이유때문에 흡착식 드라이어를 선정할때는 카다로그 상의 제습량을 절대적인 수치로 믿으시면 안되구요... 전단에 냉동식이 없다면 일단 제습력은 절반이하로 줄어든다는 점을 감안하셔야 하구요. 냉동식 없이 쿨러만 설치한다면 이 역시도 카다로그 상 용량보다 훨씬 큰 제품을 설치하시는 것이 좋습니다.
[출처] Oil injection 스크류 컴프레셔 에어의 흡착제 영향 (콤프레샤 응용과 활용)
