전력 절감을 목적으로 한 PSA방식의 산소발생기에 대한 공정 최적화 : Process Optimization of PSA way Oxygen Concentrator for Electric Power Saving
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 이태수
- 발행년도 2007
- 학위수여년월 200702
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 기계공학
- 식별자(기타) 000000103669
- 본문언어 한국어
초록/요약
최근 소비전력에 소비자들의 관심이 날로 증가 하고 있으며 적정량의 전기료에 부합되는 제품을 구매하는 것이 소비자의 요구 조건에 많은 부분을 차지한다는 것을 알 수 있다. 또한 저전력 설계의 중요성이 강조되면서 소비 전력이 시스템 성능을 나타내는 또 하나의 지표로 등장 했으며, 소비전력을 줄이는 것도 설계 과정에서 그 중요성이 점차 부각 되고 있다. 이에 따른 제품의 전력 절감에 관한 연구가 활발하게 진행 되고 있다. 본 연구의 목적은 5lpm에 90% 이상의 순도를 지니는 2탑-1압축기 8단계 PSA 공정의 산소 발생 장치에 대하여 주어진 상수와 선택된 parameter를 이용, 소비전력이 최소화가 되기 위한 Design variable을 결정짓는 것이다. 설계 변수로는 Cycle time, Equalization time을 설정하고 그로 인한 산소발생기의 PSA 공정에 대한 최적화를 진행한다. 이를 위하여 우선 PSA 공정의 특징과 기본원리에 대해서 알아 본 후에 성능 분석 목적 함수를 도출해야 하고, 그에 대한 validation이 있어야 하며 많은 실험을 필요로 한다. 우선 컴프레서의 특성곡선과 가압시간에 대한 공정 압력 곡선을 이용하여 목적함수를 성립하고 실제 측정데이터와 비교 검증 하며, 이를 이용한 이론적 2차원 최적화 path를 구했다. 그리고 잡음요인의 영향을 최소화 시키는 variable을 도출하기 위한 공정 실험 장치를 구성하였으며, 실험계획법 중 반응표면분석법을 통하여 공정의 관리 및 품질개선에 접근 했다.
more초록/요약
Recently, the customer’s interest of power consumption has been increased. And the products that meet low electric costs take big portion of customer’s consumption requirement. As the importance of low power design is emphasized, power consumption became one of the standards that represent the performance of the system. So the importance of reducing power consumption is grown and its study is actively in progress. The purpose of this study is to decide design variable that minimize power consumption for the oxygen concentrator in two bed-one compressor eight step PSA process that has above 90% purity at 5lpm by using given constants and selected parameters. Setting selected parameters as cycle time and equalization time, optimization for PSA process in the oxygen concentrator is progressed. For this, we need to know the features and basic principals of PSA process and to deduce objective function of performance analysis. Validations for objective function and lots of experiments are needed too. Firstly, by using the characteristic curve of the compressor and the pressure curve of the process for 1 feed, objective function was set. After comparing with the measured data, and verifying, theoretical 2 dimensional optimized path was obtained. And then, by experiment, theoretical optimized path was verified. Process experimental devices to derive variable that minimizes the effect of the noise factor were set. Finally, we could approach the process management and the quality improvement by design of experiments.
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