오일탱크의 제습장치 및 방법{Dehumidifier and dehumidifying method for oil tank}
본 발명은 제지설비의 여러 공정 중 건조공정 등과 같은 설비의 윤활시 오일의 공급을 위한 오일탱크 내의 수분을 제거하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탱크 내의 공기를 순환시키면서 공기 내에 함유되어 있는 수분을 제거하는 방법으로 오일탱크 내에 들어있는 오일 속의 수분을 제거하여 줌으로써, 오일 속의 수분 제거로 인한 설비의 수명 연장을 기대할 수 있는 오일탱크의 제습장치 및 방법에 관한 것이다. 일반적으로 신문지 등의 제지는 원료, 조성, 초지, 가공, 물류 등의 공정을 거쳐 생산되며, 실질적으로 초지공정에서 제품의 형태를 갖추게 된다. 초지공정은 정선공정, 탈수공정, 압착공정, 건조공정, 사이징공정, 광택공정, 권취공정 등으로 이루어진다. 상기 건조공정(Dryer part)은 압착공정에서 강제 탈수된 지필을 적은양의 증기를 사용하여 효율적으로 증발시키는 공정으로서, 주강제의 실린더 내부에 스팀을 주입시켜 실린더 표면에서 열교환이 이루어져 습지를 건조시키고, 건조공정의 건조효과 증대와 지필이송을 위해 캔바스를 사용한다. 건조공정을 위한 설비는, 도 1에 도시한 바와 같이, 다수의 실린더를 포함하는 본체(100)와, 실린더의 가동을 위한 지지수단으로서의 드라이어 실린더 베어링(110)과, 상기 드라이어 실린더 베어링(110)의 윤활을 위한 오일탱크(120) 및 오일펌프(130) 등으로 구성되어 있다. 여기서, 미설명 부호 140과 150은 드레인밸브와 블리더를 각각 나타낸다. 이러한 건조설비에서는 스팀을 사용하는 특성상 윤활을 위한 오일의 온도가 50∼60℃ 정도의 비교적 높은 온도를 유지하게 되는데, 이러한 오일의 온도와 주변의 온도차로 인한 결로현상으로 수분이 발생하면서 오일 속에 포함되기 때문에 주기적으로 오일탱크를 오픈하여 수분을 배출시키고 있는 실정이다. 그러나, 위와 같은 수분의 배출만으로는 오일 속의 수분을 완벽하게 제거할 수 없고, 공정에서 유입 발생된 수분의 재순환이 이루어지면서 베어링에 수분이 침투하여 베어링의 수명, 즉 설비의 전체적인 수명을 단축시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 오일탱크의 내부 공기를 순환시켜서 순환 중 공기 속에 함유된 수분을 열교환수단 등을 통해 흡수 및 제거하여 줌으로써, 오일 속의 수분 제거로 인한 설비의 수명 연장을 기대할 수 있도록 한 오일탱크의 제습장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오일탱크의 제습장치는 설비 베어링 수단의 윤활을 위하여 오일을 저장하고 있는 오일탱크에 있어서, 상기 오일탱크의 상부에는 내부 공기가 순환할 수 있는 순환라인이 연결 설치되고, 상기 순환라인상에는 블로어 및 열교환기가 설치되어서, 블로어 및 열교환기의 가동에 따른 탱크 내부 공기의 순환을 통해 공기 중의 수분을 제거하도록 된 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 열교환기는 공랭식 또는 수냉식 열교환기를 사용할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 수냉식 열교환기인 경우 플레이트형 또는 튜브형 열교환기를 적용할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 블로어 및 열교환기의 가동방식은 타이머에 의해 주기적으로 ON/OFF되는 가동방식 또는 탱크 내의 공기 및 오일 속의 수분을 감지한 후 설정조건 하에서 선택적으로 ON/OFF되는 가동방식인 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오일탱크의 제습방법은 설비 베어링 수단의 윤활을 위하여 오일을 저장하고 있는 오일탱크의 내부 공기를 자체적으로 순환시키면서 블로어 및 열교환기로 순환되는 공기 중에 함유되어 있는 수분을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 수분제거를 위한 열교환기로는 수냉방식 또는 공랭방식을 사용하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 블로어 및 열교환기의 가동방식으로는 타이머에 의해 주기적으로 ON/OFF되는 가동방식 또는 탱크 내의 공기 및 오일 속의 수분을 감지한 후 설정조건 하에서 선택적으로 ON/OFF되는 가동방식 중의 하나를 적용한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 제공하는 오일탱크의 제습장치와 방법은 제지설비에서 순환식 오일탱크수단(온도변화에 따른 상대습도차에 의한 결로가 발생되는 수단)을 채용하고 있는 모든 공정 분야에서 적용이 가능하며, 특히 본 발명에서는 여러 순환식 오일탱크 중 드라이어 파트에서 채용하고 있는 오일탱크를 일 예로 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 제습장치를 구비한 드라이어 파트 및 오일탱크를 보여주는 개략도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제지설비의 오일탱크, 예를 들면 제지공정에서 건조공정에 적용되는 드라이어 실린더 베어링의 윤활을 위해 오일을 저장 및 공급하는 오일탱크(120)의 상부에는 내부의 공기를 빨아들인 후 재차 탱크 내부로 보낼 수 있는 흐름을 유도하는 순환라인(10)이 연결 설치된다. 공기의 강제 순환을 위한 수단으로는 블로어(20)가 제공되고, 공기 중의 수분 제거를 위한 수단으로는 열교환기(30)가 제공되어 각각 순환라인(10)상에 설치된다. 이때의 상기 블로어는 탱크 내부의 습기가 포함된 공기를 열교환기측으로 강제로 보내주는 역할을 하게 되며, 열교환기가 공냉식 또는 수냉식 에어컨인 경우에는 블로어가 내장되어 있으므로 별도의 블로어는 배제될 수 있게 된다. 상기 열교환기는 공냉식 또는 수냉식을 사용할 수 있으며, 판형 열교환기 또는 튜브형 열교환기를 적용할 수도 있다. 판형 및 튜브형 열교환기의 경우에는 열교환기를 통과하면서 제습된 물을 배출하기 위하여 별도의 배출라인(40)을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 공냉식 열교환기로는 에어컨 등을 사용할 수 있고, 수냉식 열교환기로는 플레이트 쿨러, 튜브 쿨러를 사용할 수 있다. 따라서, 상기 열교환기를 오일탱크의 상부 또는 측면에 설치하고, 탱크 내부에서 흡입한 수분이 함유된 공기를 열교환기를 통과시켜 수분을 제거한 후 다시 오일탱크로 보내주는 순환시스템을 구성함으로써, 탱크 내부의 공기 밸런스(습도)를 유지할 수 있게 된다. 오일탱크 내부에서는 오일로부터 증발한 습증기 형태로 공기가 계속적으로 발생하게 되고, 오일탱크측으로부터 흡입된 습증기 형태의 공기는 열교환기를 통과하면서 온도차로 인해 습기가 제거되며, 이렇게 제거된 습기는 열교환기에 있는 배출라인을 통해 외부로 배출된다. 이와 같이 오일탱크 내부의 공기가 지속적으로 열교환기를 통과하면서 순환됨에 따라 오일탱크의 내부 공간, 즉 오일이 채워져 있지 않은 상부 공간의 습도가 급격히 낮아질 수 있게 된다. 한편, 상기 블로어를 포함하는 열교환기는 연속적으로 또는 선택적으로 가동시킬 수 있다. 일 예로서, 별도의 스위치 수단을 구비하고, 이것의 ON/OFF 조작을 통해 설비 가동시 함께 연속적으로 가동시킬 수 있다. 즉, 드라이어 실린더의 가동과 함께 오일펌프가 작동되면서 오일탱크 내의 오일이 베어링으로 공급된 후 회수되고, 이와 동시에 블로어 및 열교환기가 작동되면서 오일탱크 내부의 공기를 계속 순환시키면서 공기 속에 함유되어 있는 수분을 제거하게 되며, 이에 따라 오일 속의 수분 또한 감소하게 되는 시스템이 구성될 수 있다. 다른 예로서, 습도를 감지할 수 있는 센서수단과, 상기 센서수단의 감지신호를 입력받아 블로어 및 열교환기의 작동을 위한 신호를 출력하는 제어수단을 구비한 후, 오일탱크의 내부(상부) 공기 중의 습도와 오일 속의 수분을 감지하여 적정수준을 초과하는 경우에는 제어수단의 출력 제어를 통해 선택적으로 가동시킬 수 있다. 이때, 별도의 알람수단을 채용하여 작업자에게 경보해주는 것이 바람직하다. 또 다른 예로서, 별도의 타이머수단을 구비하여 스위치 ON 조작시 일정시간 동안만 가동시킬 수도 있다. 한편, 상기 순환라인을 흐르는 습증기 중에는 유분이 포함되는 경우가 생길 수 있으므로, 이를 위해 별도의 필터수단을 순환라인상에 설치하여 유증기를 포집하는 것이 바람직하다. 도 3은 본 발명에 따른 제습장치의 가동 후 수분함유량의 변화를 보여주는 그래프이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 여기서는 일주일 단위로 탱크의 내부에서 발생한 수분을 드레인밸브로 수집한 결과를 보여주고 있으며, 개선 전에는 일주일에 약 100리터 정도 드레인시켰으나, 개선 후에는 드레인양이 전혀 없었다. 오일속의 수분함유량을 측정한 결과 개선 전에는 500ppm이었으나, 개선 후에는 50ppm으로 약 90% 정도의 감소율을 보였다. 이를 베어링 수명으로 환산한 결과 약 60% 정도의 베어링 수명을 연장할 수 있는 결과를 얻을 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 오일탱크의 내부 공기를 순환시키는 방식으로 오일 속에 함유되어 있는 수분을 제거하는 방법과 장치를 제공함으로써, 오일 중 수분함유량을 약 500ppm에서 50ppm 정도로 개선할 수 있고, 이에 따라 드라이어 실린더 베어링의 수명을 약 60% 정도 연장할 수 있는 장점이 있으며, 궁극적으로 설비의 전체적인 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 제지설비의 드라이어 파트 및 오일탱크를 보여주는 개략도 도 2는 본 발명에 따른 제습장치를 구비한 드라이어 파트 및 오일탱크를 보여주는 개략도 도 3은 본 발명에 따른 제습장치의 가동 후 수분함유량의 변화를 보여주는 그래프 〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉 10 : 순환라인 20 : 블로어 30 : 열교환기 40 : 배출라인 |
