건조속도ㆍ20~30% 열효율 '향상'
열풍건조는 고온 열풍을 사용할수록 열효율이 향상된다. 동일 온도를 사용하는 경우에는 습도가 높아지게 되면 습구온도도 높아지기 때문에 열풍과 피 건조물의 온도차가 감소되어 건조속도가 감소하게 된다.
그러나 과열증기 또는 습공기를 역전점 온도(Inversion temperature)이상 고온에서 사용하는 경우에는 습도가 증가하여 유효온도차가 감소하는 것 이상으로 전열계수의 값이 증가, 기존 열풍방식에 비해 건조속도가 크게 상승한다.
과열증기 이용 건조기술은 이러한 원리를 이용하여 건조기에 적용한 기술이다. 섬유, 제지, 요업, 화학공업 등의 건조분야에 응용되고 있다.
이 기술의 특징은 건조속도(전열계수: 300~500㎉/㎡ . hr . ℃정도) 향상 및 장치의 소형화 이외에 고온·고습도 배가스의 순환이용에 따른 20~30% 열효율을 향상시킬 수 있다. 또 배기가스 처리장치가 소형으로 대기오염저감에 기여한다.
이 기술은 산화 및 열화가 일어나기 쉬운 재료이거나 폭발하기 쉬운 물질이라도 고온하에서 건조가 가능하다. 적용분야는 통기드럼식, 회전식, 기류식, 유동충식 등이다.
과열증기를 이용한 건조기는 선진국에서도 개발단계에 있다. 과열증기를 이용한 건조이론은 이미 오래전에 미국, 독일, 일본 등에서 제시됐다. 과열증기 건조시스템에 대한 기초연구 결과를 토대로 상업용 건조기의 개발이 독일에서 석탄 건조에 처음 적용됐다.
이어 스웨덴의 기류건조기, 남아공의 유동층 건조기, 덴마크의 펄프슬러지 건조용 유동층건조기 등에 응용됐다. 일본의 오카와라사는 고온 열풍을 이용하는 회전건조기에서 고온 고습도의 배기가스를 직접 순환 이용하는 고습도 회전건조기를 개발하여 상용화했다.
통기드럼건조기에 과열증기 이용 시스템을 적용하기 위한 기술개발이 캐나다와 미국 등에서 추진되고 있다. 현재 섬유 및 제지분야에 상용화 단계에 있다. 국내에서는 건조성능의 우수성에도 불구하고 아직 알려져 있지 않은 기술로 보급실적도 전무하다.
일부 고온배기가스를 순환 이용하는 고온 고습도의 습공기를 적용한 예가 식품업체에서 회전건조기 및 기류건조기에 적용한 사례가 일부 있는 것으로 조사됐다.
주로 고온 열풍을 사용하는 통기식 건조기에서 배기가스를 순환 이용하는 고습도 공기를 이용하는 시스템의 적용기술에 대한 기초연구가 수행되고 있다.