KR100450284B1 - Gas generator of absorption system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흡착타워의 내부에 충진되는 흡착제를 용이하게 교체하도록 하면서 동시에 흡착 및 재생과정이 교체되기 바로 전에 한 쌍의 흡착타워가 균일한 압력이 되도록 하는 흡착식 가스발생기에 관한 것으로, 그 구성은 공기공급장치에서 공급되는 압축공기를 흡착하여 산소 또는 질소를 발생시키는 가스발생기에 있어서; 상기 공기공급장치와 연결되고 분지되어 제1공급밸브와 제2공급밸브를 갖는 압축공기공급관이 구비되고, 분지된 상기 압축공기공급관에 사이에 연결되어 제1배출밸브와 제2배출밸브를 갖는 재생가스배출관이 구비되는 공급 및 배출부와; 상하부의 일측으로 각각 흡착제충진구와 흡착제배출구를 갖고 흡착제가 충진되는 한 쌍의 흡착타워가 그 하부로 분지된 상기 압축공기공급관의 끝에 각각 연결되어 구비되는 흡착 및 재생부와; 상기 흡착타워의 상부로 분지되어 연결되고 일단으로 저장탱크를 갖는 토출관이 구비되고, 분지된 상기 토출관의 사이에 균압밸브가 연결되어 구비되는 가스토출부를 포함하여 구성되는 것이다.The present invention relates to an adsorption-type gas generator that allows a pair of adsorption towers to have a uniform pressure just before the adsorption and regeneration process is replaced while the adsorbents filled in the adsorption towers are easily replaced. A gas generator for generating oxygen or nitrogen by adsorbing the compressed air supplied from the supply device; A compressed air supply pipe connected to the air supply device and branched to have a first supply valve and a second supply valve, and connected between the branched compressed air supply pipes and having a first discharge valve and a second discharge valve. A supply and discharge unit provided with a gas discharge pipe; An adsorption and regeneration unit having an adsorbent filling port and an adsorbent discharge port on one side of the upper and lower portions, respectively, and a pair of adsorption towers filled with the adsorbent are connected to ends of the compressed air supply pipe branched to the lower portion thereof; A discharge pipe having a storage tank branched and connected to an upper portion of the adsorption tower is provided, and a gas discharge unit is provided between the branched discharge pipes and a equalization valve is connected to the discharge pipe.
상기와 같은 흡착식 가스발생기를 제공함으로서, 흡착제의 교체가 용이함으로 산소 또는 질소를 선택적으로 생산하여 본 발명의 사용효율 및 적용범위가 극대화되면서 동시에 흡착타워가 균일한 압력이 됨으로 흡착 및 재생 시에 타워로 공급되는 가스와 타워 내부의 압력차를 최소화하여 흡착 및 재생효율을 극대화하고 그에 따라 고 순도의 산소나 질소를 생산하게 되는 효과를 갖는다.By providing the above-mentioned adsorption type gas generator, it is easy to replace the adsorbent to selectively produce oxygen or nitrogen to maximize the use efficiency and scope of the present invention and at the same time the adsorption tower becomes a uniform pressure at the time of adsorption and regeneration By minimizing the pressure difference between the gas supplied to the tower and the adsorption and regeneration efficiency, it has the effect of producing high purity oxygen or nitrogen accordingly.
Description
본 발명은 흡착제의 교체로 압축공기에서 산소 또는 질소를 발생시키는 가스발생기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡착타워의 내부에 충진되는 흡착제를 용이하게 교체하도록 하면서 동시에 흡착 및 재생과정이 교체되기 바로 전에 한 쌍의 흡착타워가 균일한 압력이 되도록 하는 흡착식 가스발생기에 관한 것이다.The present invention relates to a gas generator for generating oxygen or nitrogen in the compressed air by replacement of the adsorbent, and more particularly, to easily replace the adsorbent filled in the inside of the adsorption tower and at the same time just before the adsorption and regeneration process is replaced. The present invention relates to an adsorption gas generator that allows a pair of adsorption towers to have a uniform pressure.
일반적으로 가스발생기는 한 쌍의 흡착타워가 흡착 및 재생을 교번함으로서 연속적으로 압축공기에서 질소를 흡착하여 산소를 발생시키거나 또는 산소를 흡착하여 질소를 발생시키도록 구성되는 것인데, 여기서 생산된 산소나 질소를 다양한 용도로 널리 사용되고 있다.In general, a gas generator is configured such that a pair of adsorption towers alternates with adsorption and regeneration to continuously adsorb nitrogen in compressed air to generate oxygen or to adsorb oxygen to generate nitrogen. Nitrogen is widely used for various purposes.
그런데, 상기한 가스발생기는 흡착타워의 내부로 흡착제를 수용하여 이루어지고, 흡착제가 파손 또는 파괴되어 흡착성능이 저하된 경우에 흡착제를 다시 충진해야 하는데, 이와 같이 흡착제의 재충진 및 교체에는 흡착타워 자체를 교환하거나 장치로부터 타워를 해체하여 이루어지는 등 그 교체가 매우 번거롭고 어려운 문제점이 있다.However, the gas generator is formed by accommodating the adsorbent inside the adsorption tower, and when the adsorbent is damaged or destroyed, the adsorbent should be refilled. In this way, the adsorption tower is used for refilling and replacing the adsorbent. There is a problem that the replacement is very cumbersome and difficult, such as by replacing itself or dismantling the tower from the device.
또한, 상기한 가스발생기는 연속적으로 흡착 및 재생이 이루어져 한 쌍의 흡착타워가 그 흡착 및 재생과정의 교체 전에 서로 균압이 되지 않음으로 흡착타워와 압축공기의 사이에 현저한 압력차가 발생하고, 그에 따라 압축공기가 급격히 흡착타워를 통과하여 흡착효율이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 있다.In addition, the gas generator is continuously adsorbed and regenerated, so that a pair of adsorption towers are not equalized to each other before the adsorption and regeneration process, so that a significant pressure difference occurs between the adsorption tower and the compressed air. There is a problem that the compressed air rapidly passes through the adsorption tower so that the adsorption efficiency is significantly lowered.
또한, 상기와 같이 흡착타워 내부로의 압축공기의 급격한 통과로 흡착효율이 떨어짐으로서, 고 순도(純度)의 산소나 질소를 생산하지 못하게 되는 문제점이 있다.In addition, the adsorption efficiency is reduced by the rapid passage of compressed air into the adsorption tower as described above, there is a problem that can not produce high purity oxygen or nitrogen.
또한, 상기와 같은 가스발생기는 재생이 일어나는 흡착타워의 재생가스의 배출 후에 흡착타워의 내부로 재생가스가 잔존하여 장치의 전체적으로 생산가스를 희석하고 그에 따라 생산가스의 순도가 현저히 저하되는 문제점이 있다.In addition, the gas generator as described above has a problem that after the discharge of the regeneration gas of the adsorption tower in which regeneration occurs, the regeneration gas remains inside the adsorption tower, diluting the production gas as a whole of the apparatus, and thus the purity of the production gas is significantly reduced. .
또한, 상기한 가스발생기는 가스발생기 자체의 압력과 유입되는 압축공기의 압력차를 적절히 조절하지 못하여, 그 압력차에 의해 압축공기의 급격한 유입이 이루어지고 그에 따라 흡착효율이 떨어져 생산가스의 순도저하가 유발되는 문제점이 있다.In addition, the gas generator does not properly adjust the pressure difference between the pressure of the gas generator itself and the incoming compressed air, the rapid difference of the compressed air is made by the pressure difference, the adsorption efficiency is lowered accordingly to reduce the purity of the production gas There is a problem that is caused.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,Accordingly, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above,
그 목적은 흡착타워의 내부에 충진되는 흡착제를 용이하게 교체하도록 하면서 동시에 흡착 및 재생과정이 교체되기 바로 전에 한 쌍의 흡착타워가 균일한 압력이 되도록 하는 흡착식 가스발생기를 제공함에 있다.Its purpose is to provide an adsorptive gas generator that allows for easy replacement of adsorbents charged inside the adsorption tower and at the same time a pair of adsorption towers with a uniform pressure just before the adsorption and regeneration process is replaced.
또한, 본 발명의 목적은 흡착타워의 흡착 및 재생과정의 교체 후에 저장탱크에 있는 고 순도의 가스의 일부를 재생되는 흡착타워로 공급하는 흡착식 가스발생기를 제공함에 있다.It is also an object of the present invention to provide an adsorption gas generator for supplying a portion of the high purity gas in the storage tank to the regeneration adsorption tower after replacement of the adsorption tower and regeneration processes of the adsorption tower.
또한, 본 발명의 목적은 흡착타워가 흡착 및 재생과정의 교체 후에 생산가스가 역으로 유입되어 흡착타워를 일정한 압력에 도달하도록 한 다음에 압축공기가 이 흡착타워로 공급되도록 하는 흡착식 가스발생기를 제공함에 있다.It is also an object of the present invention to provide an adsorption gas generator in which a production tower is introduced into the adsorption tower after replacement of the adsorption and regeneration process so that the adsorption tower reaches a constant pressure and then compressed air is supplied to the adsorption tower. Is in.
또한, 본 발명의 목적은 흡착타워에 구비되는 스트레이너가 용이하게 교체될 수 있도록 하는 흡착식 가스발생기를 제공함에 있다.It is also an object of the present invention to provide an adsorption gas generator that allows the strainer provided in the adsorption tower to be easily replaced.
또한, 본 발명의 목적은 생산가스의 토출관과 재생가스공급관에 적절한 유량조절이 이루어지도록 하는 흡착식 가스발생기를 제공함에 있다.It is also an object of the present invention to provide an adsorptive gas generator which allows proper flow rate adjustment to the discharge pipe and the regeneration gas supply pipe of the production gas.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 고안은 공기공급장치에서 공급되는 압축공기를 흡착하여 산소 또는 질소를 발생시키는 가스발생기에 있어서; 상기 공기공급장치와 연결되고 분지되어 제1공급밸브와 제2공급밸브를 갖는 압축공기공급관이 구비되고, 분지된 상기 압축공기공급관에 사이에 연결되어 제1배출밸브와 제2배출밸브를 갖는 재생가스배출관이 구비되는 공급 및 배출부와; 상하부의 일측으로 각각 흡착제충진구와 흡착제배출구를 갖고 흡착제가 충진되는 한 쌍의 흡착타워가 그 하부로 분지된 상기 압축공기공급관의 끝에 각각 연결되어 구비되는 흡착 및 재생부와; 상기 흡착타워의 상부로 분지되어 연결되고 일단으로 저장탱크를 갖는 토출관이 구비되고, 분지된 상기 토출관의 사이에 균압밸브가 연결되어 구비되는 가스토출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention is a gas generator for generating oxygen or nitrogen by adsorbing compressed air supplied from the air supply device; A compressed air supply pipe connected to the air supply device and branched to have a first supply valve and a second supply valve, and connected between the branched compressed air supply pipes and having a first discharge valve and a second discharge valve. A supply and discharge unit provided with a gas discharge pipe; An adsorption and regeneration unit having an adsorbent filling port and an adsorbent discharge port on one side of the upper and lower portions, respectively, and a pair of adsorption towers filled with the adsorbent are connected to ends of the compressed air supply pipe branched to the lower portion thereof; It is characterized in that it comprises a gas discharge portion which is branched to the upper portion of the adsorption tower and connected to one end is provided with a storage tank, the equalization valve is connected between the branched discharge pipe.
또한, 상기 가스토출부는 그 일측의 상기 토출관에 재생가스공급관이 연결되어 구비되고, 상기 재생가스공급관이 분지되어 상기 흡착타워의 상부측의 분지된 토출관에 연결되며, 분지된 상기 재생가스공급관에 각각 체크밸브를 갖는 제1차단밸브와 제2차단밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the gas discharge unit is provided with a regeneration gas supply pipe connected to the discharge pipe on one side thereof, the regeneration gas supply pipe is branched and connected to the branched discharge pipe on the upper side of the adsorption tower, the branched regeneration gas supply pipe The first cutoff valve and the second cutoff valve are provided with a check valve, respectively.
또한, 상기 압축공기공급관에 압력조정기와 제1유량조절밸브가 구비되고, 상기 토출관에 압력스위치를 갖는 토출차단밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the compressed air supply pipe is provided with a pressure regulator and a first flow rate control valve, the discharge pipe is characterized in that the discharge shutoff valve having a pressure switch is provided.
또한, 상기 흡착 및 재생부는 그 일측의 상기 흡착타워의 상하부로 스트레이너가 교체 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the adsorption and regeneration unit is characterized in that the strainer is mounted to the upper and lower portions of the adsorption tower on one side so that it is replaceable.
또한, 상기 가스토출부는 그 일측의 상기 재생가스공급관과 토출관에 각각 제2유량조절밸브와 유량계가 구비되는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the gas discharge unit is characterized in that the second flow control valve and the flow meter are provided in the regeneration gas supply pipe and the discharge pipe on one side, respectively.
도 1은 본 발명에 따른 가스발생기의 전체 구성도,1 is an overall configuration diagram of a gas generator according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 가스발생기의 요부 단면도,2 is a sectional view of main parts of a gas generator according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 가스발생기의 작동상태를 나타내는 구성도,3 is a configuration diagram showing an operating state of the gas generator according to the present invention;
도 3a는 흡착타워의 교체 전의 운전상태를 나타내는 구성도,3A is a configuration diagram showing an operating state before replacing an adsorption tower;
도 3b는 흡착타워의 교체 직전의 균압상태를 나타내는 구성도,3b is a configuration diagram showing a pressure equalization state immediately before the replacement of the adsorption tower;
도 3c는 흡착타워의 교체 직후의 운전상태를 나타내는 구성도,3C is a configuration diagram showing an operating state immediately after the replacement of the adsorption tower;
도 3d는 흡착타워의 교체 후의 운전상태를 나타내는 구성도.3D is a configuration diagram showing an operating state after replacing the adsorption tower.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 가스발생기1: gas generator
10 : 공급 및 배출부10: supply and discharge
11 : 압축공기공급관 12 : 제1공급밸브 13 : 제2공급밸브11 compressed air supply pipe 12 first supply valve 13 second supply valve
14 : 재생가스배출관 15 : 제1배출밸브 16 : 제2배출밸브14 regeneration gas discharge pipe 15 first discharge valve 16 second discharge valve
20 : 흡착 및 재생부20: adsorption and regeneration unit
21 : 제1흡착타워 22 : 제2흡착타워 23 : 흡착제충진구21: the first adsorption tower 22: the second adsorption tower 23: adsorbent filling port
24 : 흡착제배출구 25 : 흡착제 26 : 스트레이너24 adsorbent outlet 25 adsorbent 26 strainer
30 : 가스토출부30: gas stove
31 : 토출관 32 : 저장탱크 33 : 균압밸브31: discharge pipe 32: storage tank 33: pressure equalizing valve
34 : 재생가스공급관 35 : 제1차단밸브 36 : 제2차단밸브34: regenerative gas supply pipe 35: first shutoff valve 36: second shutoff valve
2 : 공기공급장치2: air supply device
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 가스발생기의 전체 구성도로를 살펴보면,Looking at the overall configuration of the gas generator according to the invention as shown in Figure 1,
가스발생기(1)는 공기압축기(3)를 갖는 공기공급장치(2)로부터 압축공기를 공급받아 산소 또는 질소를 생산하는 것으로, 선단의 공급 및 배출부(10)에 흡착 및 재생부(20)가 구비되고, 상기 흡착 및 재생부(20)의 상단으로 토출관(31)을 갖는 가스토출부(30)가 구비되어 구성되는 것이다.The gas generator 1 receives compressed air from an air supply device 2 having an air compressor 3 to produce oxygen or nitrogen, and is adsorbed and regenerated in the supply and discharge portions 10 of the tip. Is provided, and the gas discharge unit 30 having a discharge pipe 31 is provided at the upper end of the adsorption and regeneration unit 20.
보다 상세한 구성으로 상기 공급 및 배출부(10)는 상기 공기공급장치(2)와연결되고 분지되어 제1공급밸브(12)와 제2공급밸브(13)를 갖는 압축공기공급관(11)이 구비되고, 분지된 상기 압축공기공급관(11)에 사이에 연결되어 제1배출밸브(15)와 제2배출밸브(16)를 갖는 재생가스배출관(14)이 구비되며, 상기 압축공기공급관(11)의 선단으로 압력조정기(17)와 제1유량조절밸브(18)가 구비되어 구성되는 것이다.In a more detailed configuration, the supply and discharge unit 10 is connected to the air supply device 2 and branched to include a compressed air supply pipe 11 having a first supply valve 12 and a second supply valve 13. And a regeneration gas discharge pipe 14 having a first discharge valve 15 and a second discharge valve 16 connected between the branched compressed air supply pipes 11 and the compressed air supply pipes 11. At the tip of the pressure regulator 17 and the first flow control valve 18 is provided.
또한, 상기 흡착 및 재생부(20)는 상하부의 일측으로 각각 흡착제충진구(23)와 흡착제배출구(24)를 갖고 흡착제가 충진되는 한 쌍의 흡착타워(21)(22)가 그 상하부 끝에 착탈 가능하게 장착되는 스트레이너(26)에 상기 압축공기공급관(11)과 토출관(31)이 각각 연결되어 구성되는 것이다.In addition, the adsorption and regeneration unit 20 has an adsorbent filling port 23 and an adsorbent discharge port 24 on one side of the upper and lower portions, respectively, and a pair of adsorption towers 21 and 22 to which the adsorbent is filled are attached to and detached from the upper and lower ends thereof. The compressed air supply pipe 11 and the discharge pipe 31 are connected to the strainer 26 to be mounted, respectively.
또한, 상기 가스토출부(30)는 상기 흡착타워(21)(22)의 상부로 분지되어 연결되고 일단으로 저장탱크(32)를 갖는 상기 토출관(31)이 구비되고, 분지된 상기 토출관(31)의 사이에 균압밸브(33)가 연결되어 구비되며, 상기 균압밸브(33)의 하부로 체크밸브(37)를 갖는 제1차단밸브(35)와 제2차단밸브(36)가 분지되어 구비되는 재생가스공급관(34)이 연결되고, 그 상부로 상기 토출관(31)과 재생가스공급관(34)에 제2유량조절밸브(38)와 유량계(381)가 각각 구비되며, 상기 토출관(31)의 상단으로 압력스위치(391)를 갖는 토출차단밸브(39)가 구비되어 구성되는 것이다.In addition, the gas discharge portion 30 is branched to the upper portion of the adsorption tower (21, 22) is provided with the discharge pipe 31 having a storage tank 32 in one end, the discharge pipe branched A equalization valve 33 is provided between the 31 and the first blocking valve 35 and the second blocking valve 36 having a check valve 37 below the equalizing valve 33 are branched. And a second flow rate control valve 38 and a flow meter 381 are respectively provided at the discharge pipe 31 and the regeneration gas supply pipe 34 at the upper portion thereof. A discharge shutoff valve 39 having a pressure switch 391 is provided at an upper end of the pipe 31.
여기서, 상기 공급 및 배출부(10)는 상기 흡착타워(21)(22)의 내부로 압축공기를 공급하거나 재생가스를 배출하는 역할을 하는 것으로, 상기 공급밸브(12)(13)와 배출밸브(15)(16)가 미도시된 컨트롤박스에 의해 전기적으로 제어되어 자동 개폐됨으로서 이루어지는 것이다.Here, the supply and discharge unit 10 serves to supply compressed air or discharge the regeneration gas into the suction tower (21, 22), the supply valve 12, 13 and the discharge valve 15 and 16 are electrically controlled and automatically opened and closed by a control box (not shown).
아울러, 상기 압력조정기(17)와 제1유량조절밸브(18)는 상기한 압력스위치(391)를 갖는 토출차단밸브(39)와 연동되어, 생산된 가스가 상기 토출관(31)을 통해 상기 흡착타워(21)(22)로 공급되도록 하고 그에 따라 상기 가스발생기(1)의 내부가 일정한 압력에 이르도록 한 다음에 상기 공기공급장치(2)로부터 압축공기가 유입되도록 하는 것이다.In addition, the pressure regulator 17 and the first flow rate control valve 18 are interlocked with the discharge shutoff valve 39 having the pressure switch 391, so that the produced gas is discharged through the discharge pipe 31. It is to be supplied to the adsorption tower (21) (22) so that the inside of the gas generator (1) to reach a constant pressure and then to allow the compressed air from the air supply device (2).
그러므로, 상기 압력조정기(17)와 제1유량조절밸브(18), 그리고 상기한 압력스위치(391)를 갖는 토출차단밸브(39)에 의해 상기 흡착타워(21)(22)의 내부로 급격한 압축공기의 유입이 방지되고 그에 따라 고 순도의 가스를 곧바로 생산할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the pressure regulator 17, the first flow rate control valve 18, and the discharge shutoff valve 39 having the pressure switch 391, the rapid compression into the suction tower (21) (22) The ingress of air is prevented and thus high purity gas can be produced immediately.
또한, 상기 흡착 및 재생부(20)는 한 쌍의 흡착타워(21)(22) 내에서 흡착과 재생이 교대로 일어나 실질적으로 압축공기에서 산소 및 질소 등의 가스를 발생시키는 역할을 하는 것이다.In addition, the adsorption and regeneration unit 20 serves to alternately generate adsorption and regeneration in the pair of adsorption towers 21 and 22 to substantially generate gases such as oxygen and nitrogen in the compressed air.
아울러, 상기 흡착제충진구(23)와 흡착제배출구(24)는 상기 흡착타워(21)(22)의 내부로 흡착제를 용이하게 충진시키거나 배출시킬 수 있도록 하는 것이다.In addition, the adsorbent filling port 23 and the adsorbent discharge port 24 are to facilitate the filling or discharge of the adsorbent into the adsorption tower (21, 22).
그리고, 상기 스트레이너(26)는 상기 흡착타워(21)(22)의 내부에 충진되는 흡착제가 배관 상으로 유출되지 않고 생산가스 및 재생가스만이 배출되도록 걸러주는 역할을 하는 것으로, 상기 흡착타워(21)(22)에 착탈 가능하게 구비되어 그 부식 및 손상에 따른 교체가 용이하도록 구성되는 것이다.The strainer 26 filters the adsorbents filled in the adsorption towers 21 and 22 so that only the production gas and the regeneration gas are discharged without being discharged onto the pipes. 21) (22) is provided to be detachable is configured to facilitate replacement due to its corrosion and damage.
또한, 상기 가스토출부(30)는 상기 흡착타워(21)(22)에서 생산되는 가스를 상기 저장탱크(32)로 이송하거나 외부로 토출되도록 하는 것이다.In addition, the gas discharge unit 30 is to transfer the gas produced in the adsorption tower (21, 22) to the storage tank 32 or to be discharged to the outside.
아울러, 상기 균압밸브(33)는 미도시된 컨트롤박스에 의해 전기적으로 제어되어 흡착되는 흡착타워(21)(22)에서 재생되는 흡착타워(21)(22)로 생산가스를 이동시키고, 그에 따라 일시적으로 상기 흡착타워(21)(22)가 균압이 되도록 함으로서, 공급되는 압축공기와 상기 흡착타워(21)(22) 내부와의 압력차를 최소화시키며 동시에 생산된 가스를 회수하는 역할을 하는 것이다.In addition, the equalization valve 33 is moved to the production gas from the adsorption tower (21) 22, which is electrically controlled and adsorbed by the control box (not shown) to the adsorption tower (21) (22), and accordingly By temporarily adsorbing the adsorption tower 21 and 22 to minimize the pressure difference between the supplied compressed air and the adsorption tower 21 and 22 and at the same time serves to recover the produced gas. .
그리고, 상기 재생가스공급관(34)은 미도시된 컨트롤박스에 의해 전기적으로 제어되는 상기 차단밸브(35)(36)가 구비되어 상기 흡착타워(21)(22)로 상기 저장탱크(32)에 수용되는 고 순도의 생산가스를 유입시킴으로서, 재생효율을 향상시키면서 잔류하는 흡착가스를 완전히 배출시키는 역할을 하는 것이다.In addition, the regenerative gas supply pipe 34 is provided with the shutoff valves 35 and 36 electrically controlled by a control box (not shown) to the storage tank 32 to the adsorption tower 21 and 22. By introducing a high purity production gas is accepted, it plays a role of completely discharge the remaining adsorption gas while improving the regeneration efficiency.
그리고, 상기 재생가스공급관(34)에 구비되는 제2유량조절밸브(38)와 유량계(381)는 상기 흡착타워(21)(22)로 공급되는 재생용 고 순도의 생산가스를 적절히 조절하여 불필요한 생산가스의 소모를 줄이는 역할을 하는 것이고, 상기 토출관(31)에 구비되는 제2유량조절밸브(38)와 유량계(381)는 토출되는 생산가스의 적절한 유량조절로 생산량을 극대화하면서 정확한 생산량과 생산효율을 산출할 수 있도록 하는 것이다.In addition, the second flow rate control valve 38 and the flow meter 381 provided in the regeneration gas supply pipe 34 appropriately adjust the high-purity production gas for regeneration supplied to the adsorption towers 21 and 22, which is unnecessary. It serves to reduce the consumption of the production gas, the second flow rate control valve 38 and the flow meter 381 provided in the discharge pipe 31, while maximizing the output by adjusting the proper flow rate of the discharged production gas, It is to be able to calculate the production efficiency.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 가스발생기의 요부 단면도를 살펴보면,On the other hand, as shown in Figure 2 Looking at the main cross-sectional view of the gas generator according to the present invention,
상기 도 2는 흡착타워(21)(22)의 단면을 도시한 것으로, 상기흡착타워(21)(22)는 그 내부에 흡착제(25)가 충진되고, 상하부의 일측으로 흡착제충진구(23)와 흡착제배출구(24)가 구비되며, 상하부의 끝으로 스트레이너(26)가 장착되어 구성되는 것이다.2 is a cross-sectional view of the adsorption tower (21, 22), the adsorption tower (21, 22) is filled with the adsorbent 25 therein, the adsorbent filling port 23 to one side of the upper and lower parts And the adsorbent discharge port 24 is provided, and the strainer 26 is mounted to the upper and lower ends.
여기서, 상기 흡착제충진구(23)와 흡착제배출구(24)는 상기 흡착제(25)를 상기 흡착타워(21)(22)의 내부로 용이하게 충진하거나 배출시킬 수 있도록 하는 것으로, 이는 본 장치가 산소발생기 또는 질소발생기로 변환되기 위해서 상기 흡착제(25)의 교체를 용이하게 하기 위해 구성되는 것이다.Here, the adsorbent filling port 23 and the adsorbent discharge port 24 to easily fill or discharge the adsorbent 25 into the adsorption tower (21, 22), which is the device oxygen It is configured to facilitate the replacement of the adsorbent 25 in order to be converted to a generator or a nitrogen generator.
또한, 상기 스트레이너(26)는 상기 흡착타워(21)(22)에 교체 가능하게 체결되거나 장착되어 구성됨으로서, 상기 스트레이너(26)가 오랜 사용으로 부식되거나 손상될 때 간편하게 교체할 수 있도록 구성되는 것이다.In addition, the strainer 26 is configured to be replaced or fastened to the adsorption tower (21, 22) is configured so that the strainer 26 is configured to be easily replaced when the corrosion or damage due to long use. .
따라서, 상기 흡착타워(21)(22)는 상기 흡착제(25)의 충진 및 배출이 용이하면서 동시에 상기 스트레이너(26)의 교체가 용이하여, 사용범위 및 사용효율이 극대화되고 아울러 유지 및 보수에 따른 비용이 현저히 격감하게 되는 것이다.Therefore, the adsorption tower (21, 22) is easy to fill and discharge the adsorbent 25 and at the same time easy replacement of the strainer 26, the use range and use efficiency is maximized and also according to the maintenance and repair The cost will be drastically reduced.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 가스발생기의 작동상태를 나타내는 구성도로서,On the other hand, Figure 3 is a block diagram showing the operating state of the gas generator according to the present invention,
도 3a는 흡착타워의 교체 전의 운전상태를 나타내는 구성도이고,Figure 3a is a block diagram showing an operating state before replacing the adsorption tower,
도 3b는 흡착타워의 교체 직전의 균압상태를 나타내는 구성도이며,Figure 3b is a block diagram showing a pressure equalization state immediately before the replacement of the adsorption tower,
도 3c는 흡착타워의 교체 직후에 운전상태를 나타내는 구성도이고,Figure 3c is a block diagram showing the operating state immediately after the replacement of the adsorption tower,
도 3d는 흡착타워의 교체 후의 운전상태를 나타내는 구성도이다.3D is a configuration diagram showing an operating state after replacing the adsorption tower.
상기한 도 3으로 본 발명의 작동상태를 살펴보면,Looking at the operating state of the present invention as shown in Figure 3,
상기 도3a에 도시된 것처럼 압축공기공급관(11)으로 유입되는 압축공기는 제1공급밸브(12)를 통과하여 제1흡착타워(21)로 유입되고, 이때 상기 제1흡착타워(21)에서 흡착이 일어나 산소나 질소 등의 가스가 생산되는 것이다.As shown in FIG. 3A, the compressed air flowing into the compressed air supply pipe 11 passes through the first supply valve 12 and flows into the first adsorption tower 21. In this case, the first adsorption tower 21 Adsorption occurs to produce gases such as oxygen and nitrogen.
상기한 과정에서 압축공기는 상기 압축공기공급관(11)에 구비되는 압력조정기(17)와 제1유량조절밸브(18)에 의해 적절하게 조절되어 유입되며, 토출관(31)에 구비되는 토출차단밸브(39)와 압력스위치(391)에 의해 본 장치의 내부압력이 일정압력에 도달한 후에 생산된 가스가 공급되도록 하는 것이다.In the above process, the compressed air is properly adjusted and introduced by the pressure regulator 17 and the first flow control valve 18 provided in the compressed air supply pipe 11, and the discharge block provided in the discharge pipe 31 is provided. The valve 39 and the pressure switch 391 allow gas produced after the internal pressure of the apparatus reaches a certain pressure.
다시 말해서, 압축공기가 상기 제1흡착타워(21)로 유입될 때 일정압력으로 서서히 유입되어 상기 토출차단밸브(39)에 의해 본 장치의 내부가 일정한 압력이 된 상태에서 즉 압축공기와 비슷한 압력이 된 상태에서 생산된 가스가 토출되는 것이다.In other words, when the compressed air is introduced into the first adsorption tower 21, the pressure is gradually introduced at a constant pressure so that the inside of the apparatus becomes a constant pressure by the discharge shutoff valve 39, that is, a pressure similar to the compressed air. The gas produced in this state is discharged.
이와 같이, 유입되는 압축공기의 압력과 본 장치의 내부의 압력차가 최소화되도록 조절함으로서, 고 순도의 정제된 가스가 본 장치의 운전 즉시 곧바로 생산되고 아울러 운전 중에도 압력차에 따른 압축공기의 급격한 유입을 방지하여 흡착효율이 극대화되도록 하여 생산가스의 순도저하를 방지하는 것이다.In this way, by adjusting the pressure difference between the incoming compressed air and the internal pressure of the device to be minimized, purified gas of high purity is produced immediately after the operation of the device, and the rapid inflow of compressed air according to the pressure difference during operation is prevented. It is to prevent the deterioration of the purity of the production gas by preventing the absorption efficiency to maximize.
다음으로, 이렇게 압축공기가 유입되어 상기 제1흡착타워(21)에서 정제된 가스를 생산하고 상기 토출관(31)을 통해 저장탱크(32)로 토출되는데, 이때 생산되는 가스의 일부는 제2흡착타워(22)로 이동되어 상기 제2흡착타워(22)를 재생시키게 되는 것이다.Next, the compressed air is introduced to produce a gas refined in the first adsorption tower 21 and is discharged to the storage tank 32 through the discharge pipe 31, wherein a part of the gas produced is second The adsorption tower 22 is moved to regenerate the second adsorption tower 22.
상기와 같이 제2흡착타워(22)를 재생하는 가스는 상기 제2흡착타워(22)의 하부에 구비되는 재생가스배출관(14)의 제2배출밸브(16)를 통해 외부로 배출되는 것이다.As described above, the gas regenerating the second adsorption tower 22 is discharged to the outside through the second discharge valve 16 of the regeneration gas discharge pipe 14 provided at the lower portion of the second adsorption tower 22.
상기와 같은 과정이 끝난 다음에 상기 도 3b에 도시된 것처럼, 일시적으로 공급밸브(12)(13)와 배출밸브(15)(16)가 모두 닫히고 균압밸브(33)가 개방되어 상기 제1흡착타워(21)와 그 상부에 잔류되는 고 순도의 생산가스를 상기 제2흡착타워(22)로 이동시켜 상기 흡착타워(21)(22)가 균일한 압력이 되도록 한 후에 상기 저장탱크(32)에 저장된 고 순도의 생산가스를 재생가스공급관(34)을 통하여 제2흡착타워(22)로 공급하여 일정시간동안 가압을 하게 되는 것이다.After the above process is completed, as shown in FIG. 3B, both the supply valves 12 and 13 and the discharge valves 15 and 16 are temporarily closed, and the equalization valve 33 is opened to the first adsorption. The storage tank 32 after the tower 21 and the high-purity production gas remaining thereon is moved to the second adsorption tower 22 so that the adsorption towers 21 and 22 have a uniform pressure. The high-purity production gas stored in the supply gas to the second adsorption tower 22 through the regeneration gas supply pipe 34 to pressurize for a predetermined time.
이와 같이 균일한 압력이 된 상태에서 상기 도 3c에 도시된 것처럼, 상기 균압밸브(33)를 폐쇄한 다음에 제1흡착타워(21)에 흡착된 가스 및 저 순도의 잔류가스는 제1배출밸브(15)를 개방하여 재생가스배출관(14)를 통해 외부로 배출하고, 그 다음에 제2차단밸브(36)를 폐쇄하고 제1차단밸브(35)를 개방하여 재생가스공급관(34)을 통해 상기 저장탱크(32)에 저장된 고 순도의 생산가스를 상기 제2흡착타워(22)로 유입하여 그 내부에 잔류하는 흡착가스를 완전히 외부로 배출시키면서 재생효율을 극대화시키게 되는 것이다.As shown in FIG. 3C in the state of uniform pressure as described above, after the equalization valve 33 is closed, the gas adsorbed to the first adsorption tower 21 and the residual gas of low purity are the first discharge valve. (15) is opened and discharged to the outside through the regeneration gas discharge pipe (14), and then the second shutoff valve (36) is closed and the first shutoff valve (35) is opened through the regeneration gas supply pipe (34). The high purity production gas stored in the storage tank 32 is introduced into the second adsorption tower 22 to maximize the regeneration efficiency while completely discharging the adsorbed gas remaining therein.
상기와 같이 상기 제1흡착타워(21)는 잔존 흡착가스를 완전히 배출시키며 재생되고 상기 제2흡착타워(22)가 고 순도의 생산가스로 채워진 상태에서 상기 도 3d에 도시된 것처럼, 연속적으로 가스가 생산되도록 상기 흡착타워(21)(22)의 흡착 및 재생과정이 반복적으로 교체되도록 하는데, 그 과정은 상기 제2공급밸브(13)를 개방하여 압축공기가 상기 제2흡착타워(22)로 유입되어 흡착과정이 일어나도록 하고 제1차단밸브(35)를 통해 상기 제1흡착타워(21)가 재생과정이 일어나도록 하는 것이다.As described above, the first adsorption tower 21 is completely regenerated while discharging the remaining adsorption gas, and the second adsorption tower 22 is continuously filled with high purity production gas, as shown in FIG. 3D. The adsorption and regeneration processes of the adsorption tower (21) and (22) are repeatedly replaced so that the air is produced, and the process is performed by opening the second supply valve (13) to the second adsorption tower (22). The first adsorption tower 21 is regenerated and the adsorption process occurs through the first blocking valve 35.
다시 말해서, 상기 압축공기공급관(11)으로 유입되는 압축공기는 상기 제2공급밸브(13)를 통해 상기 제2흡착타워(22)로 유입되어 압축공기의 흡착이 일어나 정제가스를 생산하고, 이 생산된 정제가스는 상기 토출관(31)을 통해 상기 저장탱크(32)로 유입되고 그 일부는 상기 제1흡착타워(21)로 유입되어 그 재생이 일어나게 되는 것이다.In other words, the compressed air flowing into the compressed air supply pipe (11) flows into the second adsorption tower (22) through the second supply valve (13) to adsorb compressed air to produce purified gas. The produced purified gas is introduced into the storage tank 32 through the discharge pipe 31 and a part of the purified gas is introduced into the first adsorption tower 21 so that regeneration occurs.
이렇게 상기 제1흡착타워(21)를 재생시킨 재생가스는 상기 제1배출밸브(15)를 지나 상기 재생가스배출관(14)을 통해 외부로 배출되는 것이다.The regeneration gas regenerating the first adsorption tower 21 is discharged to the outside through the regeneration gas discharge pipe 14 through the first discharge valve 15.
이와 같이, 상기 흡착타워(21)(22)의 흡착과 재생이 교대로 일어나면서 압축공기의 적절한 압력으로의 유입과 생산가스의 재생되는 상기 흡착타워(21)(22)로의 유입이 일어나 고 순도의 정제가스가 연속적으로 생산되게 되는 것이다.As such, the adsorption and regeneration of the adsorption towers 21 and 22 takes place alternately with the inflow of the compressed air into the appropriate pressure and the inflow of the production gas into the adsorption towers 21 and 22, which are regenerated. Of purified gas will be produced continuously.
다시 말해서, 흡착과 재생, 균압, 흡착타워(21)(22)의 교체가 반복적으로 일어나면서 연속적으로 고 순도의 정제된 가스가 생산되는 것이다.In other words, as the adsorption, regeneration, pressure equalization, and replacement of the adsorption towers 21 and 22 occur repeatedly, purified gas of high purity is continuously produced.
아울러, 제2유량조절밸브(38)와 유량계(381)에 의해 생산가스의 소모가 최소화되면서 적절한 생산증대가 이루어져, 정확한 생산량 및 생산효율의 산출이 이루어지게 되고 그에 따라 본 장치의 운전이 최적화되는 것이다.In addition, the second flow control valve 38 and the flow meter (381) minimizes the consumption of the production gas, while appropriate production increase is achieved, the accurate output and the production of the production efficiency is achieved accordingly the operation of the device is optimized will be.
상술한 바와 같이 본 발명은 흡착타워의 내부에 충진되는 흡착제를 용이하게 교체하도록 하면서 동시에 흡착 및 재생과정이 교체되기 바로 전에 한 쌍의 흡착타워가 균일한 압력이 되도록 하는 흡착식 가스발생기를 제공함으로서, 흡착제의 교체가 용이함으로 산소 또는 질소를 선택적으로 생산하여 본 발명의 사용효율 및 적용범위가 극대화되면서 동시에 흡착타워가 균일한 압력이 됨으로 흡착 및 재생 시에 타워로 공급되는 가스와 타워 내부의 압력차를 최소화하여 흡착 및 재생효율을 극대화하고 그에 따라 고 순도의 산소나 질소를 생산하게 되는 효과를 갖는다.As described above, the present invention provides an adsorption gas generator which allows a pair of adsorption towers to have a uniform pressure just before the adsorption and regeneration process is replaced while the adsorbents filled in the adsorption towers are easily replaced. The pressure difference between the gas supplied to the tower and the inside of the tower at the time of adsorption and regeneration as the adsorption tower becomes a uniform pressure while maximizing the use efficiency and scope of the present invention by selectively producing oxygen or nitrogen by easily replacing the adsorbent. Maximize the adsorption and regeneration efficiency by minimizing and thereby has the effect of producing high purity oxygen or nitrogen.
또한, 본 발명은 흡착타워의 흡착 및 재생과정의 교체 후에 저장탱크에 있는 고 순도의 가스의 일부를 재생되는 흡착타워로 공급 재생하는 흡착식 가스발생기를 제공함으로서, 재생되는 흡착타워의 내부에 잔류하는 흡착가스를 완전히 제거하여 그 잔류로 인한 생산가스의 순도저하를 미연에 방지하고 그에 따라 고 순도의 산소나 질소가 곧바로 생산되는 효과를 갖는다.In addition, the present invention provides an adsorption gas generator for supplying and regenerating a portion of the high purity gas in the storage tank to the regeneration adsorption tower after replacement of the adsorption tower and regeneration process of the adsorption tower, thereby remaining inside the regeneration adsorption tower. By completely removing the adsorbed gas to prevent the reduction in the purity of the production gas due to the residual and thus the effect of producing high purity oxygen or nitrogen immediately.
또한, 본 발명은 흡착타워가 흡착 및 재생과정의 교체 후에 생산가스가 역으로 유입되어 흡착타워를 일정한 압력에 도달하도록 한 다음에 압축공기가 이 흡착타워로 공급되도록 하는 흡착식 가스발생기를 제공함으로서, 흡착타워의 내부와 압축공기의 압력차에 의해 압축공기의 급격한 유입으로 흡착효율이 떨어져 생산가스의 순도가 저하되는 것을 미연에 방지하는 효과를 갖는다.In addition, the present invention provides an adsorption gas generator in which the adsorption tower is introduced into the product gas after the replacement of the adsorption and regeneration process so that the adsorption tower reaches a constant pressure, and then compressed air is supplied to the adsorption tower. Due to the pressure difference between the inside of the adsorption tower and the compressed air, the adsorption efficiency is lowered due to the rapid inflow of the compressed air, thereby preventing the purity of the production gas from being lowered.
또한, 본 발명은 흡착타워에 구비되는 스트레이너가 용이하게 교체될 수 있도록 하는 흡착식 가스발생기를 제공함으로서, 흡착타워의 스트레이너에 대한 부분적인 교체가 가능하여 스트레이너의 손상 및 부식에 따른 수리가 용이하고 종전과 같이 스트레이너의 손상으로 흡착타워의 전체적인 교체 및 절단수리 등으로 인해 발생하는 유지 및 보수비용이 현저히 줄어드는 효과를 갖는다.In addition, the present invention provides an adsorption gas generator that can easily replace the strainer provided in the adsorption tower, it is possible to partially replace the strainer of the adsorption tower is easy to repair due to damage and corrosion of the strainer As shown in FIG. 2, the maintenance and repair costs of the adsorption tower due to the damage of the strainer are greatly reduced.
또한, 본 발명은 생산가스의 토출관과 재생가스공급관에 적절한 유량조절이 이루어지도록 하는 흡착식 가스발생기를 제공함으로서, 토출관에 유량조절이 이루어져 생산량이 극대화됨과 동시에 재생가스공급관에 유량조절이 이루어져 생산가스의 불필요한 소모가 현저히 줄어들게 되는 효과를 갖는다.In addition, the present invention provides an adsorption-type gas generator for the proper flow control to the discharge pipe and the regeneration gas supply pipe of the production gas, the flow rate control is made to the discharge pipe to maximize the production and at the same time the flow control is made to the regenerative gas supply pipe Unnecessary consumption of gas is significantly reduced.
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