KR100744033B1

KR100744033B1 - 냉각 장치 및 냉각 방법

Info

Publication number: KR100744033B1
Application number: KR1020060045665A
Authority: KR
Inventors: 김재근; 김충남; 이화봉; 허오석
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2007-08-01

Abstract

본 발명은 냉각부, 상기 냉각부에 인입 또는 인출되는 냉각수의 유량을 각각 측정하는 인입 유량계 또는 인출 유량계, 상기 인입 유량계 또는 인출 유량계로부터 측정된 값을 이용하여 냉각부 내 냉각수의 유동 이상을 판단하는 판단부 및 상기 판단부로부터 냉각수의 유동 이상이 판단되면 작업자에게 경고하기 위한 경고부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치 및 방법을 제공한다. 이에 따라 본 발명은 냉각부의 냉각수 유동 이상을 조기 감지하여 처리함으로써, 이의 원인인 수증기 및 이물질을 제거하고 냉각수의 막힘 및 역류 현상을 방지하여 효율적인 냉각 특성을 제공하며, 특히 코일카의 냉각 불량을 방지하여 설비 이상을 방지하고 조업 안정성을 향상시킬 수 있다.

냉각 시스템, 냉각 장치, 코일카, 미니밀, 코일링 스테이션

Description

냉각 장치 및 냉각 방법 {Cooling apparatus and method}

도 1은 일반적인 미니밀의 코일링 스테이션을 설명하기 위한 사시도.

도 2는 코일카의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도.

도 3은 냉각수의 유동 이상을 나타낸 개략도.

도 4는 본 발명에 따른 냉각 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코일카의 냉각 장치를 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 코일카의 냉각 방법을 설명하기 위한 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 코일카 120 : 프레임

130, 510 : 하부 냉각 자켓 140, 520 : 냉각 튜브

150, 530 : 상부 냉각 자켓 160 : 새들

200 : 크레들 롤 250 : 크레들 롤 받침대

310, 320 : 유량계 400 : 방향 전환 밸브

410, 420 : 압력 조정 밸브 430, 440 : 체크 밸브

600 : 릴리프 체크 밸브 700 : 판넬

본 발명은 냉각 장치 및 냉각 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수의 유동 이상시 이를 조기에 감지하여 처리함으로써 냉각 불량으로 인한 설비 이상을 방지할 수 있는 냉각 장치 및 냉각 방법에 관한 것이다.

일반적으로 미니밀의 연주 설비에서 생산된 제품을 슬라브(slab) 형태로 열연에 공급하고 있는데, 공간적으로 짧은 경우 슬라브가 아닌 코일(coil) 형태로 1100℃의 노내에서 권취한 후 열연에 코일을 공급하기 위해 다시 풀어주는 언코일링(uncoiling) 설비를 포함한 코일링 스테이션(coilong station)을 이용하고 있다.

도 1은 일반적인 미니밀의 코일링 스테이션을 설명하기 위한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 크레들 롤(200)로 인해 권취된 코일(미도시)이 양측의 크레들 롤(200) 사이로 상승한 코일카(100)의 새들(saddle) 상에 안착된다. 코일카(100)의 새들 하부에 위치한 프레임은 그 내부에 실린더를 포함하여 새들 및 프레임의 상하 이동이 가능하도록 한다. 이에 따라, 코일카(100)의 새들 상에 코일이 안착되면 코일카(100)는 새들을 하강시킨 후 열연에 코일을 공급하기 위해 권취된 코일을 풀어주는 언코일링 설비로 이동한다.

이러한 작업은 고온의 노내에서 이루어지기 때문에, 코일카의 열 팽창으로 인한 변형 및 설비 이상을 방지하기 위해 상기 코일카의 프레임은 이를 둘러싸는 냉각 자켓 및 냉각 튜브에 의해 냉각된다.

도 2는 코일카의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 2를 참조하면, 코일카(100)는 이동대차(110), 상기 이동대차(110) 상에 형성된 프레임(120), 상기 프레임(120)을 둘러싸며 내부의 냉각 유로를 통해 냉각수가 유동하여 상기 프레임(120)을 냉각시키는 냉각부(130, 140, 150), 상기 프레임(120) 및 냉각부(130, 140, 150) 상에 형성된 새들(160)을 포함한다. 상기 냉각부는 상기 프레임(120) 측면의 하부를 둘러싸는 하부 냉각 자켓(130), 상기 프레임(120) 측면의 상부를 둘러싸는 냉각 튜브(140) 및 상기 프레임(120)의 상면을 둘러싸는 상부 냉각 자켓(150)으로 이루어진다.

일반적으로 냉각수는 상기 냉각 튜브(140) 내부의 공기 혼입을 방지하기 위하여 하부에서 상부로 유동하도록 한다. 또한, 고온의 노내에서 작업이 이루어지기 때문에 코일카(100)의 냉각 튜브(140) 및 냉각 자켓(130, 150)은 가열되고, 설비 휴지시에는 냉각되는 이러한 반복 작용에 의해 냉각 튜브(140) 및 냉각 자켓(130, 150)의 내부에는 스케일이 생성 및 축적된다.

특히, 도 3에 도시한 바와 같이 냉각 유로(105)내에 냉각수(A)를 따라 유동하던 스케일(B)은 냉각 튜브(140) 및 냉각 자켓(130, 150)의 곡관부에 축적되고, 이로 인해 냉각 유로(105)를 통해 흐르는 냉각수(A)의 유량이 감소하며 냉각 유로(105)의 막힘이 발생한다. 이 때, 냉각수는 수증기로 기화되며 냉각수의 공급 압력보다 증기압이 높게 되어 코일카의 프레임을 둘러싸는 냉각 유로 전체의 냉각수를 증기압이 밀어내는 역류 현상이 발생한다. 결국 냉각수의 공급이 중단되고, 프레임의 냉각이 효율적으로 이루어지지 못하여 프레임은 노내 온도에 의해 가열되며 열팽창된다. 또한, 프레임의 내부에 설치되어 프레임 및 새들을 상하이동시키는 실린더가 파손되어 코일카의 프레임이 상기 크레들 롤의 받침대 사이에 끼어 움직일 수 없는 사태가 발생할 수 있다. 이러한 경우 고온의 설비 특성상 즉시 조업을 중단시켜야 하며, 래들에서 코일카에 걸쳐있는 쇳물을 모두 더미(dummy) 처리해야 하는 문제점이 있다.

고온의 노내에서 작동하는 코일카의 냉각수 유동 이상으로 인한 냉각 불량으로 설비 이상이 발생하여 조업이 중단되는 경우와, 회전체의 냉각 불량에 의해 베어링이 파손되는 경우가 발생할 수 있다. 이에 따라 코일카의 냉각 불량을 방지하기 위한 냉각 장치 및 방법의 개선이 요구된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉각부의 냉각수 유동 이상을 조기 감지하여 처리함으로써, 이의 원인인 수증기 및 이물질을 제거하고 냉각수의 막힘 및 역류 현상을 방지하여 효율적인 냉각 특성을 제공하며, 특히 코일카의 냉각 불량을 방지하여 설비 이상을 방지하고 조업 안정성을 향상시킬 수 있는 냉각 장치 및 냉각 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 냉각부, 상기 냉각부에 인입 또는 인출되는 냉각수의 유량을 각각 측정하는 인입 유량계 또는 인출 유량계, 상기 인입 유량계 또는 인출 유량계로부터 측정된 값을 이용하여 냉각부 내 냉각수의 유동 이상을 판단하는 판단부 및 상기 판단부로부터 냉각수의 유동 이상이 판단되면 작업자에게 경고하기 위한 경고부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치를 제공한다.

상기 냉각부의 중단에는 냉각수의 유동 이상 발생시 내부 수증기 및 이물질을 배출하는 배출부를 포함할 수 있다. 상기 배출부는 최대 압력이 설정된 릴리프 체크 밸브를 포함하고, 상기 릴리프 체크 밸브는 냉각부 내의 내부 압력이 상기 최대 압력 이상으로 증가하는 경우에 열리는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 냉각부로 인입되는 냉각수의 공급 압력을 제어하는 압력 조절부를 포함할 수 있고, 상기 압력 조절부는 냉각수의 유동 이상 발생시 냉각수의 공급 압력을 증가시키는 것을 특징으로 한다. 상기 압력 조절부는, 상기 냉각수의 유동 방향을 전환하는 방향 전환 밸브 및 상기 방향 전환 밸브의 후단에 분기된 라인에 형성되어 각각 다른 압력으로 설정하는 압력 조정 밸브와 냉각수의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브를 포함하고, 상기 분기된 라인은 일체화되어 상기 냉각부에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 냉각부 내에 흐르는 냉각수의 유동 이상을 판단하는 단계 및 상기 냉각부 내에 흐르는 냉각수 유량이 저하되는 경우에 냉각부의 중단에 형성된 배출부를 통해 내부 수증기 및 이물질을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 방법을 제공한다.

상기 냉각부 내에 흐르는 냉각수 유량이 저하되는 경우에 상기 냉각부 내에 인입되는 냉각수의 공급 압력을 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 냉각부 내의 냉각수 유동 이상을 판단하는 단계는, 상기 냉각부에 인입 또는 인출되는 냉각수의 유량을 측정하는 단계, 상기 측정된 값을 이용하여 상기 냉각부 내에 흐르는 냉각수 유동 이상을 판단하는 단계 및 상기 냉각수의 유동 이 상이 판단되면 작업자에게 경고하는 단계를 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 냉각 장치 및 냉각 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 냉각 장치는 냉각부 내에 흐르는 냉각수의 유동 이상 유무를 판단하고 이상 발생시 작업자에게 경고를 표시하며, 냉각수의 유동 이상 발생시에는 냉각수가 수증기로 기화되어 높은 증기압으로 냉각수를 역류시키는 원인이 되는 이상 압력 및 이물질을 제거하여 냉각수 흐름을 정상화시키는 방식으로 이루어진다.

도 4는 본 발명에 따른 냉각 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 4를 참조하면, 냉각 장치는 냉각 유로로 이루어진 냉각부(30)를 포함하고, 냉각부(30)의 전단 및 후단에는 냉각부(30)로 인입되는 냉각수의 유량(Q1)을 측정하는 인입 유량계(10)와 냉각부(30)로부터 인출되는 냉각수의 유량(Q2)을 측정하는 인출 유량계(40)가 각각 설치된다. 상기 유량계(10, 40)로부터 전송된 값을 이용하여 냉각수의 유동 이상을 판단하는 판단부(60)와, 이상 발생시 작업자에게 경고를 표시하기 위한 경고부(70)가 설치된다. 또한, 인입 유량계(10)와 냉각부(30) 사이에는 냉각수의 압력을 제어하는 압력 조절부(20)가 설치되고, 냉각부(30)의 중단에는 냉각수의 유동 이상 발생시 이의 원인인 수증기 및 이물질을 배출하는 배출부(50)가 설치된다.

상기 인입 및 인출 유량계(10, 40)는 냉각부(30)로 인입 및 인출되는 냉각수 유량(Q1, Q2)을 측정 및 비교하여 냉각수의 유동 이상을 판단하기 위한 것으로, 인 입 유량계(10) 또는 인출 유량계(40)는 단독으로 설치되어도 냉각수 유동 이상의 판단이 가능하다. 즉, 냉각부(30)의 전단에 인입 유량계(10)가 설치된 경우, 냉각 유로의 막힘으로 인해 냉각수의 유동이 정체되면 인입 유량계(10)를 통해 인입되는 냉각수의 유량이 저하되므로 냉각 유로의 막힘을 판단할 수 있다. 그러나 냉각부(30)의 냉각 유로가 파손되거나 연결부가 파손된 경우에는 인입 또는 인출 유량계(10, 40) 어느 하나에 의한 단독 판단으로는 오류가 발생할 수 있기 때문에, 냉각부의 인입 및 인출측에 인입 및 인출 유량계(10, 40)를 각각 설치하는 것이 바람직하다.

상기 인입 및 인출 유량계(10, 40)에서 측정된 유량값(Q1, Q2)은 판단부(60)로 전송되어, 상기 판단부(60)는 전송된 유량값(Q1, Q2)을 인입 유량계(10) 및 인출 유량계(40) 사이의 냉각 유로의 파손으로 인한 냉각수의 누수를 고려하여 상대 비교하고, 또한 냉각 유로의 중단에서 이물질 등에 의한 냉각수의 유동 정체에 대비하여 설정된 값과 절대 비교하여 냉각수의 유동 이상을 판단한다. 이 때, 냉각수의 유동 이상으로 판단되는 경우에는 경고부(70)를 통해 작업자에게 알려주며 이를 예측가능하게 한다.

일반적으로 냉각 유로의 중단에 스케일 등과 같은 이물질이 축적될수록 냉각수의 유량이 저하되고, 뿐만 아니라 작업 환경이 고온인 경우 정체된 냉각수가 수증기로 기화되어 냉각수의 압력보다 높은 증기압을 야기하며, 이는 뒤이어 인입되는 냉각수의 유동을 방해할 뿐 아니라 역류시킬 수도 있다. 이에 따라, 냉각수의 유량이 저하되는 경우에는 냉각 유로의 중단에 형성된 배출부(50)를 통해 냉각수의 유동을 방해하는 수증기 및 이물질을 배출하도록 한다. 또한, 상기 압력 조절부(20)에서 냉각수의 공급 압력을 상기 수증기의 증기압보다 높은 압력으로 조절하여 인입함으로써, 냉각 유로의 중단에 축적된 이물질과 함께 수증기 및 냉각수가 상기 배출부(50)를 통해 배출되도록 한다. 즉, 냉각수의 유동 이상을 조기 감지하여 이의 원인인 이물질과 이상 압력을 제거함으로써, 냉각수의 흐름을 정상화한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코일카의 냉각 장치를 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.

먼저, 코일카의 구조를 도시한 도 2를 다시 참조하면, 코일카는 이동대차(110), 상기 이동대차(110) 상에 형성된 프레임(120), 상기 프레임(120)을 둘러싸는 냉각부(130, 140, 150), 상기 프레임(120) 및 냉각부(130, 140, 150) 상에 형성된 새들(160)을 포함하며, 상기 냉각부는 상기 프레임(120) 측면의 하부를 둘러싸는 하부 냉각 자켓(130), 상기 프레임(120) 측면의 상부를 둘러싸는 냉각 튜브(140) 및 상기 프레임(120)의 상면을 둘러싸는 상부 냉각 자켓(150)으로 이루어진다.

본 발명의 일실시예에 따른 코일카의 냉각 장치의 흐름도를 도시한 도 5에서 볼 수 있듯이, 냉각부(510, 520, 530)로 인입되는 냉각수의 유량을 측정하는 인입 유량계(310)와 냉각부(510, 520, 530)로부터 인출되는 냉각수의 유량을 측정하는 인출 유량계(320)가 상기 냉각부(510, 520, 530)의 인입 및 인출측에 각각 설치된다.

상기 인입 및 인출 유량계(310, 320)에 연결된 판넬(700)이 형성되어, 판넬(700)은 상기 인입 및 인출 유량계(310, 320)로부터 전송된 유량값을 표시하고 이를 상대 및 절대 비교하여 냉각수의 유동 이상을 판단하며 이상 발생시에는 경고를 표시한다.

상기 인입 유량계(310)와 냉각부(510, 520, 530) 사이에는 냉각수의 유동 방향을 전환하는 방향 전환 밸브(400)가 마련되고, 방향 전환 밸브(400)의 a, b 포트에 각각 접속되어 냉각수의 공급 압력을 제어하는 압력 조정 밸브(410, 420)와 분기된 라인에서 냉각수의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브(430, 440)가 설치되고, 분기된 라인은 다시 일체화되어 상기 냉각부(510, 520, 530)에 연결된다. 상기 방향 전환 밸브(400)와, 그 후단에 분기되어 각각 다른 압력으로 설정된 압력 조정 밸브(410, 420)를 통해 냉각부(510, 520, 530)로 인입되는 냉각수의 공급 압력을 제어할 수 있다. 즉, a 포트의 압력 조정 밸브(420)는 정상 조업시의 공급 압력으로 설정되고 b 포트의 압력 조정 밸브(410)는 정상 조업시보다 상대적으로 높은 공급 압력으로 설정되어, 유동 이상 발생시 방향 전환 밸브(400)를 통해 냉각수의 유동 방향을 a 포트에서 b 포트로 전환함으로써, 상대적으로 높은 공급 압력으로 냉각부에 인입되도록 한다.

또한 냉각부(510, 520, 530)에는 냉각수의 유동 이상 발생시 이의 원인인 수증기 및 이물질을 배출하는 배출부가 형성된다. 이를 위해, 냉각부(510, 520, 530)의 중단에는 내부 압력이 미리 설정된 최대 압력을 초과하는 경우에 배출되는 릴리프 역할을 하고 고온에도 강한 스프링이 부착된 릴리프 체크 밸브(600)가 설치된다. 즉, 냉각수의 유동 이상 발생시 냉각수의 기화로 인해 증가되는 증기압으로 인해 상기 릴리프 체크 밸브(600)가 자동으로 열리게 되며 내부 수증기 및 이물질을 배출할 수 있다.

코일카의 구조상 길이 방향의 전후단에는 다른 설비와 간섭되지 않고 자유롭기 때문에 상기 릴리프 체크 밸브(600)의 설치가 용이하며, 길이 방향의 측면으로는 크레들 롤의 받침대에 간섭되기 때문에 이음 파이프를 이용하여 코일카의 전후단으로 연장하여 릴리프 체크 밸브(600)를 설치할 수 있다. 이러한 릴리프 체크 밸브(600)는 냉각부를 구성하는 하부 냉각 자켓(510), 냉각 튜브(520) 및 상부 냉각 자켓(530)의 다양한 위치에 필요에 따라 다수개가 설치될 수 있으며, 특히 이물질의 축적이 쉽게 이루어지는 곡관부에 형성되는 것이 바람직하다.

다음은 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 코일카의 냉각 장치의 작용에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 코일카의 냉각 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

정상 조업시 냉각수는 인입 유량계를 거쳐, 방향 전환 밸브의 a 포트를 통해 압력 조정 밸브를 거쳐 8㎏/㎠의 유량으로 냉각부로 인입된다. 상기 언급한 바와 같이 냉각 유로의 중단에 축적된 이물질 등에 의해 냉각수 유량이 저하되면(810), 즉 인입 유량계에서 측정된 냉각수 유량이 인출 유량계에서 측정된 냉각수 유량보다 크거나, 인입 유량계로 인입되는 냉각수 유량이 감소하게 되면(820), 냉각수의 유동 정체로 인해 수증기로 기화되고 내부 증기압이 증가한다(830-1). 냉각 유로의 중단에 설치된 릴리프 체크 밸브는 최대 압력이 9㎏/㎠로 설정되어 있으며, 내부 압력이 이보다 높은 경우에는 밸브가 자동으로 열리게 되어 내부 수증기를 배출하여 압력을 감소시키는 역할을 한다. 즉, 냉각수가 수증기로 기화되어 이상 압력이 발생하는 경우 릴리프 체크 밸브가 자동으로 열리며 압력을 감소시킴으로써(840), 냉각수의 공급 압력보다 높은 증기압으로 인해 냉각수의 유동이 정체되거나 역류되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 냉각수 유량이 저하되면(810), 즉 인입 유량계에서 측정된 냉각수 유량이 인출 유량계에서 측정된 냉각수 유량보다 크거나, 인입 유량계로 인입되는 냉각수 유량이 감소하게 되면(820), 방향 전환 밸브는 압력 조정 밸브를 거쳐 8㎏/㎠의 공급 압력으로 냉각수를 인입하던 a 포트에서 냉각수의 공급 압력이 정상 조업시의 공급 압력보다 상대적으로 높은 b 포트로 냉각수 유동 방향을 전환하게 된다(830-2). 즉, 냉각수는 방향 전환 밸브의 b 포트를 통해 압력 조정 밸브를 거쳐 10㎏/㎠의 유량으로 냉각부로 인입된다.

또한, 상기 인입 및 인출 유량계로부터 전송된 유량값을 상대 및 절대 비교하여 지속적으로 냉각수의 유동 이상을 판단하며, 냉각수 유량이 저하되는 경우에는 판넬에 경고 표시하게 된다(830-3). 이를 통해, 이상 발생시 준비 시간을 갖고 대비할 수 있다.

냉각수는 상기 방향 전환 밸브로 인해 b 포트로 방향 전환되어 10㎏/㎠의 유량으로, 즉 정상 조업시의 공급 압력보다 높은 공급 압력으로 냉각부에 인입되며, 고압의 수증기 및 냉각 유로의 중단에 축적된 이물질과 함께 릴리프 체크 밸브를 통해 배출된다(850). 이에 따라, 냉각수의 유동 이상 발생 원인인 냉각부 내 수증기 및 이물질을 배출할 수 있다.

수증기, 이물질 및 고압으로 공급되는 냉각수가 배출됨에 따라 냉각 유로 내 부의 압력이 릴리프 체크 밸브의 최대 압력 이하로 감소되면(860) 릴리프 체크 밸브는 다시 닫히고(870), 냉각수는 정상적으로 유동하게 된다. 냉각수의 흐름이 정상화되면, 즉 인입 유량계에서 측정된 냉각수 유량이 인출 유량계에서 측정된 냉각수 유량과 같거나, 인입 유량계로 인입되는 냉각수 유량이 일정하게 되면(880), 방향 전환 밸브는 b 포트에서 a 포트로 냉각수 유동 방향을 전환하고(890), 냉각수는 방향 전환 밸브의 a 포트를 통해 압력 조정 밸브를 거쳐 8㎏/㎠의 공급 압력으로 냉각부로 인입된다(900).

이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 코일카의 냉각 장치 및 방법은 냉각부의 인입 및 인출측에 형성된 유량계로부터 전송된 값을 이용하여 냉각수 유동 이상을 판단하며, 이상 발생시 경고를 표시하여 설비 이상에 대해 준비 시간을 갖고 대비할 수 있다. 또한 냉각 유로 내부에 축적되는 이물질 또는 냉각수의 기화로 인한 높은 증기압에 의해 냉각수의 유동 정체 또는 역류 현상이 발생하는 경우, 냉각 유로의 중단에 설치된 릴리프 체크 밸브를 통해 내부 압력을 감소시키고 냉각수의 공급을 증압시킴으로써 이물질 및 이상 압력을 제거할 수 있다. 이에 따라 냉각수의 유동 이상으로 인한 코일카의 냉각 불량을 방지할 수 있으며, 즉, 프레임의 열 팽창으로 인한 설비 이상을 방지할 수 있다. 따라서 본 발명의 냉각 장치 및 방법은 효율적인 냉각 특성을 제공하여 설비 이상을 방지하고 조업 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 본 발명에 의한 냉각 장치 및 방법을 코일카에 적용하여 프레임의 열팽창을 방지하는 예에 대해 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 장치 냉각을 위한 다양한 냉각 장치에 적용될 수 있다. 즉, 상술한 본 발명에 따라 냉각 유로로 구성된 냉각 장치 내의 이물질 및 이상 압력을 제거하여 냉각수의 유동 정체 및 역류를 방지함으로써, 효율적인 냉각 특성을 얻을 수 있으며 설비 이상을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것이 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

본 발명에 따른 냉각 장치 및 방법은 냉각수의 유동 이상을 조기 감지함으로써 설비 이상에 대해 준비 시간을 갖고 대비할 수 있다. 또한, 냉각수의 유동 이상 발생시 냉각수의 공급 압력을 증압시키고 냉각 유로의 중단에 형성된 배출부를 통해 내부의 수증기 및 이물질 등을 배출함으로써, 냉각수의 유동 정체 및 역류 현상을 방지할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 냉각 불량을 방지하며 효율적인 냉각 특성을 제공하여 설비 이상을 방지하고 조업 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

냉각수가 유동되는 냉각 유로로 이루어진 냉각부;

상기 냉각부에 인입 또는 인출되는 냉각수의 유량을 각각 측정하는 인입 유량계 또는 인출 유량계;

상기 인입 유량계 또는 인출 유량계로부터 측정된 값을 이용하여 냉각부 내 냉각수의 유동 이상을 판단하는 판단부; 및

상기 판단부로부터 냉각수의 유동 이상이 판단되면 작업자에게 경고하기 위한 경고부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 냉각부의 중단에는 냉각수의 유동 이상 발생시 내부 수증기 및 이물질을 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
청구항 2에 있어서,

상기 배출부는 최대 압력이 설정된 릴리프 체크 밸브를 포함하고,

상기 릴리프 체크 밸브는 냉각부 내의 내부 압력이 상기 최대 압력 이상으로 증가하는 경우에 열리는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉각부로 인입되는 냉각수의 공급 압력을 제어하는 압력 조절부를 포함하고,

상기 압력 조절부는 냉각수의 유동 이상 발생시 냉각수의 공급 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 압력 조절부는,

상기 냉각수의 유동 방향을 전환하는 방향 전환 밸브; 및

상기 방향 전환 밸브의 후단에 분기된 라인에 형성되어 각각 다른 압력으로 설정하는 압력 조정 밸브와 냉각수의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브를 포함하고,

상기 분기된 라인은 일체화되어 상기 냉각부에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
냉각부 내에 흐르는 냉각수의 유동 이상을 판단하는 단계; 및

상기 냉각부 내에 흐르는 냉각수 유량이 저하되는 경우에 냉각부의 중단에 형성된 배출부를 통해 내부 수증기 및 이물질을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 방법.
청구항 6에 있어서,

상기 냉각부 내에 흐르는 냉각수 유량이 저하되는 경우에 상기 냉각부 내에 인입되는 냉각수의 공급 압력을 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 방법.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,

상기 냉각부 내의 냉각수 유동 이상을 판단하는 단계는,

상기 냉각부에 인입 또는 인출되는 냉각수의 유량을 측정하는 단계;

상기 측정된 값을 이용하여 상기 냉각부 내에 흐르는 냉각수 유동 이상을 판단하는 단계; 및

상기 냉각수의 유동 이상이 판단되면 작업자에게 경고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 방법.