KR100873848B1 - 골판지 제조 공정에서의 스팀 절감 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골판지 공정에서의 스팀 절감 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 고온의 스팀을 코루게이터 중 싱글 페이서의 성형롤과 더블백커의 트리플히터, 핫플레이트, 그리고 웨이트롤에 공급하기 위한 제1스팀공급배관과; 고온의 스팀을 코루게이터 중 싱글페이서의 프리히터와 프리컨디셔너에 공급하기 위한 제2스팀공급배관과; 상기 제1스팀공급배관을 통하여 이송되는 스팀을 일정 압력으로 감압 통과시키기 위한 제1감압수단과; 상기 제2스팀공급배관을 통하여 이송되는 스팀을 일정 압력으로 감압하여 통과시키기 위한 제2감압수단과; 상기 제1스팀공급배관을 통하여 공급되고 열원으로 사용된 후 열을 빼앗겨 발생되는 응축수를 수집하여 응축수탱크로 이송하기 위한 제1응축수회수관과; 상기 제2스팀공급배관을 통하여 공급되고 열원으로 사용된 후 열을 빼앗겨 발생되는 응축수를 수집하여 응축수탱크로 이송하기 위한 제2응축수회수관과; 상기 제2응축수회수관을 통하여 응축수를 응축수탱크로 이송하기 위한 추진 압력을 제공하기 위한 펌핑유닛과; 제2응축수회수관을 통하여 응축수와 함께 응축수탱크로 회수되는 잔존스팀을 싱글폐이서의 프리히터와 프리컨디셔너에 재공급하기 위한 스팀회귀관을 포함한다.

골판지, 코루게이터, 싱글페이서, 더블백커, 스팀, 감압수단, 응축수탱크

Description

골판지 제조 공정에서의 스팀 절감 시스템{STEAM REDUCING SYSTEM IN CORRUGATED CARDBOARD MANUFACTURING PROCESS}

본 발명은 스팀 절감 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 골판지 제조시 싱글페이서에서 수행되는 라이너 또는 골심지의 예비 가열 및 접합시의 본 가열 단계, 더블백커에서 편면 골판지의 예비 가열 및 접합시의 본 가열 단계 및 기타 건조단계에서 공급되는 스팀의 양을 조절하여, 소모되는 전체 스팀의 양을 절감할 수 있는 골판지 공정에서의 스팀 절감 시스템에 관한 것이다.

골판지는 표리의 편평부를 형성하는 라이너(L)와, 파형으로 성형하여 다수개의 골을 형성한 골심지(G)를 접착제로 접합함에 따라 제조되는 판형상의 종이로서, 압축강도와 완충도가 우수하여 포장 박스를 만드는데 널리 사용되고 있다.

이러한 골판지의 종류는 몇 개의 골을 사용하느냐에 따라 편면골판지, 양면골판지, 이중양면골판지 등으로 분류되며, 골의 갯수에 따라 골판지의 특성 및 사용목적이 달라지게 된다. 예컨대, 편면골판지는 파형으로 성형한 골심지의 편면 골 정상에 라이너를 접합한 골판지로서 일반적으로 거의 상자로는 사용하지 않고 완충 재나 고정재 등으로 사용된다. 양면골판지는 파형으로 성형한 골심지의 양측 골 정상에 라이너를 접합한 골판지로서 골판지 상자의 주류가 된다. 그리고, 이중양면골판지는 파형으로 성형한 두개의 골심지 원지를 사용하여 만든 골판지로서 양면골판지 한쪽 면에 편면골판지의 골 정상을 접합한 골판지이다. 이러한 이중양면골판지는 양면골판지 상자보다 모든 물성면에서 강하며 주로 중량물의 포장에 사용된다.

이와 같은 골판지들은 골판지 제지 공장에서 코루게이터(corrugator)라는 집합체 설비에 의해 제조된다. 도 1 에는 이러한 코루게이터의 구조가 개략적으로 도시된다. 도시된 바와 같이, 상기 코루게이터는 싱글페이서(10), 더블백커(20), 슬리터 스코어러(30), 컷터(40), 스태커(50) 등을 포함하며 부대설비로서 골심지와 라이너를 접착시키기 위해 필요한 풀을 제조하는 제호장치와, 골심지를 파형으로 성형하여 라이너와 접착시키는데 필요한 열을 공급하는 보일러(70) 설비가 구비된다.

즉, 골판지는 구조상으로 한번에 만드는 것이 불가능하기 때문에 우선 싱글페이서(single facer)라 불리우는 장치에서 골심지를 파형으로 성형하고, 이를 라이너와 접착함에 따라 편면골판지를 만든다. 다음으로 더블페이서(double facer)라고도 불리우는 더블백커(double backer)에서 상기 편면골판지에 라이너를 접착시켜서 양면골판지를 만들고, 마지막으로 커터로 일정한 길이로 절단하는 것으로 완전 성형한다. 따라서, 양면골판지 외에, 이중양면 또는 삼중양면골판지를 만드는 경우 에는 복수개의 싱글페이서(10)를 준비해야 한다. 즉, 싱글페이서(10)는 제조하고자 하는 골판지의 골 갯수에 상응하는 갯수 만큼 구비되어야 하는데, 도 1 에는 골의 갯수가 2개인 양면골판지 제조에 사용되는 코루게이터가 예시적으로 도시되었다.

도 2 에는 위와 같은 구성을 갖는 코루게이터 각 부분의 상세 구성도가 도시된다. 도 2 의 (a)는 상기 싱글페이서의 상세 구성도이고, 도 2 의 (b) 는 상기 더블백커의 상세 구성도이다.

도 2 의 (a) 에 도시된 바와 같이, 상기 싱글페이서(10)는 프리히터(11), 프레스롤(12), 하부골롤(13), 상부골롤(14), 글루롤(15), 프리컨디셔너(16)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 라이너와 골심지는 서로 반대편으로부터 투입된다. 라이너는 프리히터(11)에서 예열된 후, 프레스롤(12)에 감겨 후술하는 골심지와 합지되어 접착된다. 골심지는 프리컨디셔너(16)에서 스팀에 쐬어지면서 예열된 후, 표면에 각각 나사산 피치가 형성된 상부골롤(14)과 하부골롤(13) 사이에서 스팀에 의해 가열되면서 압착됨에 따라 파형으로 성형되고, 글루롤(15)에 의해 접착제가 도포되어 프레스롤(12)에서 라이너와 합지된 후 압착 접착되어, 최종적으로 편면골판지가 형성된다.

한편, 도 2 의 (b) 에 도시된 바와 같이, 상기 더블백커(20)는 트리플히 터(22), 글루잉머신(24), 제트스티마(25) 그리고 히팅파트(26)를 포함한다. 이미 언급한 바와 같이, 상기 더블백커(20)에서는 다수개, 특히, 양면골판지의 경우 2개의 싱글페이서(10)를 통하여 형성된 2장의 편면골판지와 추가적인 1장의 표면라이너를 접착한다. 각 편면골판지와 표면라이너는 트리플히터(22)를 구성하는 3개의 히팅롤(23)에 맞물리면서 예열된 후, 글루잉머신(24)에서 편면골판지의 골 정상에 접착제가 도포된다. 도포된 접착제에 의한 편면골판지와 표면라이너의 접착력은 일반적으로 약 120℃ 정도의 온도에서 가장 우수한 것으로 알려져 있다. 이에 따라, 이러한 최적의 온도를 맞추어주기 위해 제트스티마(25)가 설치된다. 상기 제트스티마는 공기와 스팀을 혼합하여 사용하며, 스팀은 약 3 내지 5 kg/c㎡G로 감압하여 사용한다.

그 다음 각 편면골판지와 표면라이너는 히팅파트(26)에서 합지 및 압착 가열되어 서로 접착됨에 따라 양면골판지가 제조된다. 상기 히팅파트(26)는 도 2 의 (b) 에 도시된 바와 같이, 핫플레이트(27)와 캔버스밸트(28), 그리고 웨이트롤(29) 및 제트스니마(25)를 포함하는 바, 여기서는, 합지된 양면골판지가 캔버스밸트(28)에 의해 수평이송되면서 하부로부터 핫플레이트(27)에 의해 가열되고, 상부로부터 웨이트롤(29)에 의해 가압되어 접착이 촉진된다.

이와 같은 방법으로 제조된 양면골판지는 냉각 공정을 거친 후 슬리터 스코어러(30)에서 골판지 상자를 만들기 위하여 폭방향으로 소정의 치수로 절단되어 횡 괘선이 형성되고, 뒤이어 컷터(40)에서 진행방향에 직각으로 절단된 후 스택커에서 연속적으로 일정 수량 적재된다.

위와 같은 전체 골판지 제조 공정에서는 라이너와 골심지의 예열, 골 성형, 접착 등의 공정 수행시 필요한 열을 공급하기 위한 열원설비가 요구되는 바, 상기 열원설비로는 통상 보일러(70)가 사용된다. 즉, 보일러(70)에서 발생된 고온의 스팀을 롤러 또는 드럼에 공급함에 따라 열이 필요한 공정을 수행하도록 구성된다. 도 3 에는 이러한 보일러(70)를 이용하여 스팀을 발생시키고 전술한 코루게이터의 각 부분에 스팀을 공급하기 위한 시스템 배관도가 도시된다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 급수탱크(60)로부터 보일러(70)에 물이 공급되고 보일러(70)가 가동되면서 고온의 스팀이 발생한다. 발생된 스팀은 메인스팀헤더(80)를 거쳐 스팀공급배관(1)을 통하여 이송되어 열을 필요로 하는 코루게이터의 싱글페이서(10) 및 더블페이서 각 부분에 동일한 압력으로 공급된다.

도시된 바와 같이, 상기 싱글페이서(10)에는 라이너를 예열하는 프리히터(11)와 골심지를 예열하는 프리컨디셔너(16), 그리고 중앙에서 파형의 골을 성형하고 라이너와 골심지를 접착하기 위한 상부골롤(14), 하부골롤(13) 그리고 프레스롤(12)(이하, 이들을 통칭하여 '성형롤'이라 한다)에 각각 고온의 증기가 공급된다. 공급되는 증기의 압력은 보일러 가동 압력에 따라 약 11 kg/c㎡G 내지 14 kg/c ㎡G 정도이며, 온도는 약 187 내지 205℃ 정도로 유지된다. 상기 더블백커(20)에는 3개의 히팅롤(23)로 구성되는 트리플히터(22)와, 2장의 편면골판지 및 표면라이너가 합지되어 형성된 양면골판지를 건조시키는 핫플레이트(27)와 웨이트롤(29)에 각각 고온의 증기가 공급된다. 공급되는 증기의 압력은 싱글페이서(10)에서와 마찬가지로 약 11 kg/㎡G 내지 14 kg/㎡G 정도이며, 온도도 약 187 내지 205℃ 정도로 유지된다. 싱글페이서(10) 및 더블백커(20) 각부에 공급되어 사용된 증기는 열을 빼앗겨 응축수로 변환되고 응축수회수관(2)을 통하여 응축수탱크(90)에 포집된다. 포집된 응축수 중 잔존스팀은 외부로 배기되거나 급수탱크(60)로 보내지고, 응축수는 다시 보일러(70)에 공급된다.

이와 같이, 종래의 스팀 공급 및 회수 시스템에 따르면, 코루게이터의 각부에 모두 동일한 압력으로 스팀이 공급되고, 남는 스팀은 응축수탱크(90)로부터 외부로 배출되도록 구성되어 있다. 스팀 공급 압력은 공급되는 스팀의 양과 관련되고, 공급되는 스팀의 압력에 의해 해당 공정단계에서의 온도가 결정된다. 이러한 관점에서 볼 때, 종래의 시스템에 따르면 코루게이터의 각 부분에 동일한 압력의 스팀이 공급되므로 동일한 양의 스팀이 공급되어 동일한 온도로 각 공정단계들이 수행되는 것이다. 그러나, 코루게이터의 각부에서의 공정단계들에서 요구되는 온도조건은 모두 동일하지 않고, 작업의 특성에 따라 달라지게 된다. 예컨대, 싱글페이서(10)에서 라이너 및 골심지를 예열하기 위한 프리히터(11) 및 프리컨디셔너(16)에서는 형태적인 변형 및 성형이 일어나지 않기 때문에 비교적 낮은 온도로 예열을 하여도 소기의 목적을 달성할 수 있다. 그러나, 싱글페이서(10)의 성형롤에서는 골심지에 파형 골을 성형하고 이를 라이너와 접착시켜야 하고, 더블백커(20)에서의 트리플히터(22)와 핫플레이트(27), 그리고 웨이트롤(29) 등은 양면골판지 형성시 편면골판지 및 표면라이너가 서로 견고하게 접착되도록 해야 하기 때문에 비교적 높은 온도로 가열할 필요성이 있는 것이다.

이렇듯, 코루게이터의 각 부분에서 필요한 열량 및 온도가 다름에도 불구하고, 종래의 시스템에 따르면 코루게이터의 각 부분에 동일한 압력으로 스팀이 공급되기 때문에 스팀이 불필요하게 낭비되며, 회수후 잔류 스팀도 외부로 배기됨에 자원 낭비의 결과를 초래하고 있는 것이다. 따라서, 이러한 자원 낭비 문제를 해소하기 위한 스팀 절감 시스템이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 스팀 공급 및 회수 시스템의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 골판지 제조 공정에서 사용되는 코루게이터의 각 부분별로 공급되는 스팀의 압력을 조절하고, 회수된 잔류 스팀을 재사용토록 함으로써 스팀의 사용량을 절감할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 갖는 본 발명에 따른 골판지 제조 공정에서의 스팀 절감 시스템은, 라이너 프리히터(11)와 성형롤 및 골심지 프리컨디셔너(16)를 포함하는 싱글페이서(10)와; 트리플히터(22)와 웨이트롤(29) 및 핫플레이트(27)와 제트스티마(25)를 포함하는 더블백커(20)를 포함하는 골판지 제조용 코루게이터에 스팀을 공급하기 위해 급수탱크와 보일러(70), 그리고 응축수회수를 위한 응축수탱크(90)와, 응축수탱크(90)에 회수된 응축수를 보일러(70)로 이송 공급하기 위한 이송펌프(95)를 포함하는 시스템에 있어서, 상기 보일러(70)로부터 발생된 고온의 스팀을 코루게이터 중 싱글페이서(10)의 성형롤과 더블백커(20)의 트리플히터(22), 핫플레이트(27), 그리고 웨이트롤(29)에 공급하기 위한 제1스팀공급배관(100)과; 상기 보일러(70)로부터 발생된 고온의 스팀을 코루게이터 중 싱글페이서(10)의 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)에 공급하기 위한 제2스팀공급배관(200)과; 상기 제1스팀공급배관(100)을 통하여 이송되는 고온의 스팀 압력을 미리 설정된 일정 압력으로 감압하여 통과시키기 위한 제1감압수단(110)과; 상기 제2스팀공급배관(200)을 통하여 이송되는 고온의 스팀 압력을 미리 설정된 일정 압력으로 감압하여 통과시키기 위한 제2감압수단(210)과; 상기 제1스팀공급배관(100)을 통하여 싱글페이서(10)의 성형롤, 더블백커(20)의 트리플히터(22), 웨이트롤(29), 핫플레이트(27)에 공급되고 열원으로 사용된 후 열을 빼앗겨 발생되는 응축수를 수집하여 응축수탱크(90)로 이송하기 위한 제1응축수회수관(300)과; 상기 제2스팀공급배관(200)을 통하여 싱글페이서(10)의 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)에 공급되고 열원으로 사용된 후 열을 빼앗겨 발생되는 응축수를 수집하여 응축수탱크(90)로 이송하기 위한 제2응축수회수관(400)과; 상기 제2응축수회수관을 통하여 저압의 응축수를 응축수탱크(90)로 이송하기 위한 추진 압력을 제공하기 위한 펌핑유닛(500)과; 제2응축수회수관(400)을 통하여 응축수와 함께 응축수탱크(90)로 회수되는 잔존스팀을 싱글페이서(10)의 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)에 재공급하기 위해 일단이 상기 응축수탱크(90)에 연결되고 타단이 상기 제2스팀공급배관에 연결되는 스팀회귀관(600)을 포함한다.

여기서, 상기 제1감압수단(110)과 제2감압수단(210)은 전기적인 제어에 의해 개폐되는 전동밸브로 구성되고, 상기 제1감압수단(110) 및 제2감압수단(210)의 2차 측에는 각각 스팀의 압력을 실시간으로 감지하는 제1압력센서(120)와 제2압력센서(220)가 구비되며, 상기 제1감압수단(110) 및 제2감압수단(210)의 개폐를 제어하는 메인컨트롤러를 더 포함하되, 상기 제1압력센서(120) 및 제2압력센서(220)의 압력감지신호는 메인컨트롤러에 전달되고, 상기 메인컨트롤러는 전달된 압력감지신호값과 미리 저장된 압력기준신호값을 비교하여 양 신호값 사이에 차이가 발생하는 경우 제1감압수단(110) 및 제2감압수단(210)을 조절하여 2차측으로 배출되는 스팀의 압력을 미리 설정된 압력값으로 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 펌핑유닛(500)은, 응축수가 회수저장되는 상부탱크(510)와; 최대수면이 상기 상부탱크(510)보다 하측에 위치되는 하부탱크(520)와; 응축수가 상기 상부탱크(510)로부터 중력에 의해 자연 배출되도록 상부탱크(510)와 하부탱크(520) 간에 연통 구비되는 응축수배출관(530)과; 상기 하부탱크(520)의 내부에 수집된 초고온 응축수가 응축수탱크(90)로 이송되도록, 일단이 상기 하부탱크(520)의 하측에 연결되고, 타단은 상기 응축수탱크(90)에 연결되는 응축수이송관(540)과; 상기 하부탱크(520) 내 응축수 수위를 감지하는 수위감지수단(550)과; 상기 하부탱크(520) 내부 압력을 상승시켜 응축수를 상기 응축수이송관(540)을 통해 응축수탱크(90)로 이송시키기 위한 추진 압력을 제공하도록 하부탱크(520) 내로 스팀을 공급하기 위한 부스터 스팀라인(560)과; 상기 하부탱크(520) 내의 잔존 스팀과 초고온 응축수로부터 발생되는 스팀을 상부탱크(510)로 배기하기 위한 스팀배기라인(570)과; 상기 부스터 스팀라인(560)을 통한 하부탱크(520) 내 스팀 공급 및 상기 스팀배기라인(570)을 통한 하부탱크(520) 내 스팀 배기를 선택적으로 수행하는 삼방밸브(580)와; 상기 수위감지수단(550)으로부터 감지된 신호에 근거하는 상기 삼방밸브(580)를 제어하는 메인컨트롤러(MC)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수위감지수단(550)은 하부탱크(520) 내부 수위를 감지하여 수위감지신호를 메인컨트롤러(MC)로 전달하되, 상기 메인컨트롤러(MC)는 상기 수위감지수단(550)으로부터 전달된 수위감지신호에 근거하여 하부탱크(520) 내 수위가 미리 설정된 저수위에 도달한 것으로 판단되는 경우, 삼방밸브(580)의 부스터 스팀라인(560) 측은 폐쇄하고, 스팀배기라인(570) 측은 개방하여 하부탱크(520) 내부 압력을 낮춰줌에 따라 하부탱크(520) 내부로 응축수가 유입되도록 하고, 상기 메인컨트롤러(MC)는 하부탱크(520) 내 수위가 미리 설정된 고수위에 도달하는 것으로 판단되는 경우, 삼방밸브(580)의 부스터라인(560) 측은 개방하고, 스팀배기라인(570)측은 폐쇄하여 하부탱크(520) 내부 압력을 높여줌에 따라, 응축수가 하부탱크(520)로부터 고압으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 하부탱크(520) 하측에는 삼방밸브(580)의 고장시, 하부탱크(520)내 압력을 안전범위 내로 유지시키기 위한 ON/OFF 밸브(595)가 추가로 구비되되, 상기 ON/OFF 밸브(595)는 하부탱크(520) 내 응축수 수위가 미리 설정된 고수위를 초과하는 경우, 상기 수위감지수단(550)이 이를 감지하여 메인컨트롤러(MC)로 고수위 비상신호를 전송하고, 상기 메인컨트롤러(MC)는 상기 고수위 비상신호에 근 거하여 상기 ON/OFF 밸브(595)를 개방하여 하부탱크(520)내의 응축수 수위와 이에 따른 압력을 안전범위로 유지시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 응축수탱크(90)에 회수되어 저장된 응축수는 상기 이송펌프(95)에 의해 가압되어 보일러(70)로 공급되어 재이용되되, 상기 응축수탱크(90)에는 레벨트랜스미터가 구비되고, 상기 이송펌프(95)의 구동을 제어하기 위한 메인컨트롤러를 더 포함하되, 상기 레벨트랜스미터는 응축수탱크(90) 내부에 회수되어 저장되는 응축수의 수위를 감지하여 이를 메인컨트롤러에 전달하고, 메인컨트롤러는 상기 레벨트랜스미터로부터 전달받은 응축수 수위 감지 신호에 근거하여 응축수탱크(90) 내에 저장된 응축수의 수위가 미리 설정된 최고수위에 도달한 것으로 감지되면 상기 이송펌프(95)를 구동하여 응축수탱크(90) 내부의 응축수를 보일러(70)로 공급하고, 응축수탱크(90) 내에 저장된 응축수의 수위가 미리 설정된 최저수위에 도달한 것으로 감지되면 상기 이송펌프(95)의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 골판지 제조 공정에서 사용되는 코루게이터의 각 부분별로 공급되는 스팀의 압력을 조절하고, 회수된 잔류 스팀을 재이용토록 함으로써 스팀의 사용량을 절감할 수 있는 탁월한 효과를 갖는다.

이하, 본 발명에 따른 스팀 절감 시스템의 구체적인 구성 및 작용을 첨부된 도면 및 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 4 는 본 발명에 따른 스팀 절감 시스템의 전체 구성도이고, 도 5 는 롤러 또는 히터에 응축수회수관이 연결되는 구조가 도시된 단면도, 도 6 은 본 발명에 따른 스팀 절감 시스템 중 펌핑 유닛의 세부 구성도이다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스팀 절감 시스템은 종래 시스템과 마찬가지로 급수탱크와 보일러(70), 그리고 응축수탱크(90)를 기본적으로 포함하고, 여기에 제1스팀공급배관(100)과 제2스팀공급배관(200), 제1감압수단(110)과 제2감압수단(210), 그리고 펌핑유닛(500)을 추가로 더 포함한다.

상기 제1스팀공급배관(100)은 보일러(70)로부터 발생된 고온의 스팀을 코루게이터 중 싱글페이서(10)의 성형롤과 더블백커(20)의 트리플히터(22), 핫플레이트(27), 그리고 웨이트롤(29)에 공급하기 위한 배관이다. 이러한 코루게이터의 각 부분들은 이미 언급한 바와 같이, 파형 골의 성형 및 접합이 이루어지는 부분들로서 비교적 높은 온도가 요구되는 부분이다. 따라서, 이러한 부분들은 하나의 그룹으로 분류되어 제1스팀공급배관(100)을 통하여 비교적 높은 동일 압력의 스팀이 공급된다.

상기 제1스팀공급배관(100)에는 제1감압수단(110)이 설치된다. 일반적인 스팀 공급 시스템에 있어서는, 보일러(70)로부터 발생된 고온의 증기가 메인스팀헤 더(80)를 통해 코루게이터 각부에 공급될 시, 이미 언급한 바와 같이, 스팀이 약 11 kg/c㎡G 내지 14 kg/c㎡G 정도의 압력으로 공급되도록 구성되어 있다. 그러나, 실제적으로 싱글페이서(10)의 성형롤과 더블백커(20)의 트리플히터(22), 핫플레이트(27), 그리고 웨이트롤(29)에서 수행되는 작업은 골판지 생산지종과 생산속도에 따라 차이가 있지만, 약 10 kg/c㎡G 내지 12 kg/c㎡G 정도의 공급 압력으로도 작업이 가능하다. 따라서, 일반적인 스팀 공급 시스템에 따르면 약 1 kg/c㎡G 내지 3 kg/c㎡G 정도의 압력으로 공급되는 스팀의 양만큼 낭비되고 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 스팀의 낭비를 막기 위해 상기 제1스팀공급배관(100)에는 제1감압수단(110)이 설치되는 것이다.

상기 제1감압수단(110)은 보일러(70)로부터 발생되어 제1스팀공급배관(100)을 통하여 이송되는 고온의 스팀 압력을 일정 압력으로 감압하여 통과시키는 밸브로서, 기계식으로 작동되는 감압밸브 또는 2차압력유지밸브로 구성되거나, 전기적인 제어에 의해 개폐되는 전동밸브인 것이 바람직하다. 전동밸브가 사용되는 경우에는 밸브 2차측에 스팀의 압력을 실시간으로 감지하는 제1압력센서(120)가 구비되고, 상기 제1압력센서(120)에 의해 감지된 신호는 메인컨트롤러에 전달되며, 메인컨트롤러는 제1압력센서(120)로부터 전달된 압력감지신호와 미리 저장된 압력기준신호를 비교하여 양 신호 사이에 차이가 발생하는 경우 전동밸브를 조절하여 2차측으로 배출되는 스팀의 압력을 일정하게 유지되도록 제어한다.

상기 제2스팀공급배관(200)은 보일러(70)로부터 발생된 고온의 스팀을 코루게이터 중 싱글페이서(10)의 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)에 공급하기 위한 배관이다. 이러한 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)는 라이너와 골심지의 예열을 수행하는 것으로서 직접적인 성형이 이루어지는 부분이 아니므로 코루게이터의 다른 부분들과 대비하여 볼 때, 비교적 낮은 온도로도 예열이 가능하므로 약 7 내지 9 kg/c㎡G의 비교적 낮은 압력으로 스팀이 공급되어도 무방하다. 이에 따라, 복수 싱글페이서(10)의 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)는 하나의 그룹으로 분류되어 제2스팀공급배관(200)을 통하여 비교적 낮은 동일 압력의 스팀이 공급된다.

상기 제2스팀공급배관(200)에는 제2감압수단(210)이 설치된다. 일반적인 스팀 공급 시스템에 있어서는, 보일러(70)로부터 발생된 고온의 증기가 메인스팀헤더(80)를 통해 코루게이터 각부에 공급될 시, 이미 언급한 바와 같이, 스팀이 약 11 kg/c㎡G 내지 14 kg/c㎡G 정도의 동일 압력으로 공급되도록 구성되어 있다. 그러나, 실제적으로 싱글페이서(10)의 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)에서 수행되는 작업은 골판지 생산지종과 생산속도에 따라 차이가 있지만, 약 7 kg/c㎡G 내지 9 kg/c㎡G 정도의 공급 압력으로도 작업이 가능하다. 따라서, 일반적인 스팀 공급 시스템에 따르면 약 2 kg/c㎡G 내지 7 kg/c㎡G 정도의 압력으로 공급되는 스팀의 양만큼 낭비되고 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 스팀의 낭비를 막기 위해 상기 제2스팀공급배관(200)에는 제2감압수단(210)이 설치되는 것이다.

상기 제2감압수단(210)은 보일러(70)로부터 발생되어 제2스팀공급배관(200)을 통하여 이송되는 고온의 스팀 압력을 일정 압력으로 감압하여 통과시키는 밸브로서, 기계식으로 작동되는 감압밸브 또는 2차압력유지밸브로 구성되거나, 전기적인 제어에 의해 개폐되는 전동밸브인 것이 바람직하다. 전동밸브가 사용되는 경우에는 밸브 2차측에 스팀의 압력을 실시간으로 감지하는 제2압력센서(220)가 구비되고, 상기 제2압력센서(220)에 의해 감지된 신호는 메인컨트롤러에 전달되며, 메인컨트롤러는 제2압력센서(220)로부터 전달된 압력감지신호와 미리 저장된 압력기준신호를 비교하여 양 신호 사이에 차이가 발생하는 경우 전동밸브를 조절하여 2차측으로 배출되는 스팀의 압력을 일정하게 제어한다.

위와 같은 제1스팀공급배관(100) 및 제2스팀공급배관(200)을 통하여 각각 감압되어 코루게이터 각 부분에 공급된 스팀은 해당 부분에서의 공정단계 수행시 열원으로서 이용된 후 응축수로 변환된다. 이러한 응축수도 각 코루게이터 부분별로 분류되어 제1응축수회수관(300) 및 제2응축수회수관(400)이라는 별개의 배관을 통하여 응축수탱크(90)로 회수된다.

상기 제1응축수회수관(300)은 제1스팀공급배관(100)을 통하여 싱글페이서(10)의 성형롤, 더블백커(20)의 트리플히터(22), 웨이트롤(29), 핫플레이트(27)에 공급되고 열원으로 사용된 후 열을 빼앗겨 발생되는 응축수를 수집하여 응축수탱크(90)로 이송하는 배관으로 싱글페이서(10)의 성형롤, 더블백커(20)의 트리플히 터(22), 웨이트롤(29), 그리고 핫플레이트(27)와 응축수탱크(90) 사이에 직접적으로 연결된다.

도 5 에는 이러한 응축수회수관이 롤러(R) 또는 히터에 연결되는 모습이 단면도로 도시된다. 도시된 바와 같이, 성형롤이나 트리플히터(22)와 같은 롤러(R) 의 내부에는 스팀공급배관을 통해 이송되어 온 스팀이 공급되어 롤러(R) 등을 가열하고, 열을 빼앗긴 스팀은 응축수로 변환되어 사이폰(S)을 통하여 개별회수배관(P)으로 배출된다. 이러한 개별회수배관은 각 롤러와 히터 등에 각각 구비되며, 각 개별회수배관을 통하여 회수되는 응축수는 제1응축수회수관(300) 또는 제2응축수회수관(400)으로 수렴된 후 응축수탱크(90)로 회수된다.

상기 제2응축수회수관(400)은 제2스팀공급배관(200)을 통하여 싱글페이서(10)의 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)에 공급되고 열원으로 사용된 후 열을 빼앗겨 발생되는 응축수를 회수하는 배관이다. 여기서, 상기 제2응축수회수관(400)에는 펌핑유닛(500)이 구비된다. 이미 언급한 바와 같이, 제2스팀공급배관(200)을 통하여 공급된 스팀의 압력은 상대적으로 낮다. 때문에 이로부터 발생하는 응축수의 압력도 상대적으로 낮아, 응축수탱크(90)에 까지 응축수를 이송하기 위해서는 추가적인 이송압력을 제공해 주어야 한다. 따라서, 상기 펌핑유닛(500)은 이러한 저압의 응축수를 응축수탱크(90)로의 이송하기 위한 추진 압력을 제공하기 위해 응축수를 펌핑해주는 부분이다.

상기 펌핑유닛(500)은 통상적인 모터 구동식 펌프가 사용될 수도 있지만, 제2응축수회수관(400)을 통하여 회수되는 응축수는 초고온 상태이기 때문에 통상적인 모터 구동식 펌프를 사용하는 경우 기계 손상을 일으킬 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 펌핑유닛(500)으로서 자체 개발된 새로운 구조의 펌핑유닛(500)이 사용된다. 도 6 에는 이러한 본 발명에 따른 펌핑유닛(500)의 세부 구성도가 도시된다.

도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 펌핑유닛(500)은 상부탱크(510), 하부탱크(520), 응축수배출관(530), 응축수이송관(540), 수위감지수단(550), 부스터 스팀라인(560), 스팀배기라인(570), 삼방밸브(580), 압력게이지(590), 메인컨트롤러(MC)를 포함하여 구성된다.

상기 상부탱크(510)는 보일러(70)에 의해 발생된 스팀이 사용처에 이용되면서 열을 빼앗겨 최초 보일러(70)에 의해 가열된 온도 이하로 하강하면서 발생되는 저압의 응축수가 수집되는 탱크이다. 여기서, 상부탱크(510)에 수집되는 응축수는 최초 보일러(70)의 가열에 따른 온도보다 다소 떨어진 상태지만 여전히 고온상태를 유지하고 있다.

한편, 상기 상부탱크(510)는 후술되는 하부탱크(520)의 최대 수면보다 높게 위치되어 상부탱크(510) 내로 유입되는 초고온 상태의 응축수가 중력에 의해 자연 배출되도록 구성된다.

상기 하부탱크(520)는 전술한 상부탱크(510)로 유입되어 저장된 응축수가 중력에 의해 자연 배출되는 경우 배출된 응축수를 수용저장하는 탱크로, 앞서 상술한 바와 같이, 하부탱크(520)의 최대수면이 상부탱크(510)보다 하측에 위치되도록 구성된다. 여기서, 하부탱크(520)의 일단 측면에는 상하로 각각 돌출연통 형성된 플렌지부(522)가 구비되며, 상기 플렌지부(522)에는 후술되는 수위감지수단(550)이 결합되어 하부탱크(520) 내 응축수의 수위를 측정할 수 있게 된다.

상기 응축수배출관(530)은 전술한 상부탱크(510)로부터 하부탱크(520)로 응축수를 배출하기 위해 상부탱크(510)와 하부탱크(520) 간에 연통형성된다. 그리고, 상기 하부탱크(520)에는 본 펌핑유닛(500)에 의해 펌핑된 응축수를 응축수탱크(90)로 이송하는 응축수이송관(50)이 설치된다.

한편, 상기 응축수배출관(530) 관로 상에는 상부탱크(510)로부터 중력에 의해 자연 배출되는 응축수의 역류를 방지하는 제1체크밸브(534)와 응축수의 배출을 단속하기 위한 제1스톱밸브(532)가 구비된다.

상기 응축수이송관(540)은 일단이 하부탱크(520)의 하측에 연결되고, 타단은 응축수탱크(90)에 연결된다.

한편, 상기 응축수이송관(540)의 관로 상에도 응축수의 역류를 방지하기 위한 제2체크밸브(544)와 응축수의 배출단속을 위한 제2스톱밸브(542)가 구비된다.

상기 수위감지수단(550)은 하부탱크(520) 내의 응축수 수위를 감지하는 부분으로 하부탱크(520) 외측으로 돌출 연통구비된 플렌지부(522)에 결합되고, 그 내부에 수집된 초고온 응축수의 수위를 외부에서 확인할 수 있도록 수위레벨표시부(D)가 구비된다. 상기 수위감지수단(550)은 응축수의 수위를 감지하고 해당 감지신호를 후술되는 메인컨트롤러(MC)로 전송한다. 여기서, 상기 수위감지수단(550)은 영구자석의 자장과의 작용에 의해 수위를 감지토록 구비된 마그네틱 플로트 레벨트렌스미터로 구성됨으로써, 저압과 고압의 유체 또는 저온과 고온의 유체 등 유체특성에 상관없이 범용으로 정밀한 수위 측정이 가능하다.

여기서, 마그네틱 플로트 레벨트렌스미터는 하부탱크(520)의 일단 측면 상하로 돌출 연통형성된 플렌지부(522)에 결합되되, 수위레벨표시부(D)를 포함한다. 상기 수위레벨표시부(D) 내부에는 수위변화에 따라 상하로 유동되는 영구자석이 구비된 플로트가 형성된다. 그리고, 수위레벨표시부(D) 외측으로는 수위감지봉이 마련되어 수위변화에 따라 신호를 발생하는 헤드가 구비된다. 이러한 마그네틱 플로트 레벨트렌스미터의 본 구성은 이미 공지된 것으로 더 이상의 상세한 설명을 생략하 기로 한다.

한편, 상기 부스터 스팀라인(560)은 하부탱크(520)의 상측에 구비된다. 상기 부스터 스팀라인(560)은 하부탱크(520) 내로 스팀이 유입되도록 하여 하부탱크(520) 내부 압력을 상승시킴에 따라 초고온 응축수가 응축수이송관(540)을 통해 응축수탱크(90)로 이송되도록 하는 추진 압력을 제공하기 위해 구비된다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 부스터 스팀라인(560)은 도 4 에 도시된 메인스팀헤더(80)에 연결되어 보일러(70)로부터 발생되는 스팀을 공급받는다.

상기 스팀배기라인(570)은 전술한 부스터 스팀라인(560) 일측으로 분기 연통형성된다. 상기 스팀배기라인(570)은 전술한 하부탱크(520) 내의 잔존스팀과 초고온 응축수로부터 발생되는 재증발 스팀을 배기시킴에 따라 하부탱크(520) 내 압력을 감소시킴으로써, 응축수가 상부탱크(510)로부터 하부탱크(520)로 원할하게 유입되도록 한다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 스팀배기라인(570)은 상기 상부탱크(510)에 연결되어 이를 통하여 하부탱크(520)의 스팀은 배기된 후 상부탱크(510)로 이송된다.

상기 삼방밸브(580)는 일방측이 하부탱크(520)에 연결되고, 나머지 2개의 타방측은 각각 부스터 스팀라인(560)과 스팀배기라인(570)에 연결되어 상기 부스터 스팀라인(560)을 통한 하부탱크(520)로의 스팀 공급 및 스팀배기라인(570)을 통한 하부탱크(520) 내 스팀 배출을 선택적으로 수행하는 밸브이다. 여기서, 삼방밸브(580)는 하부탱크(520) 내부의 수위의 변동에 따라 제어된다.

즉, 상기 수위감지수단(550)은 하부탱크(520) 내부 수위를 감지하여 수위감지신호를 메인컨트롤러(MC)로 전달하되, 상기 메인컨트롤러(MC)는 상기 마그네틱 플로트 레벨트렌스미터로부터 전달된 수위감지신호에 근거하여 하부탱크(520) 내 수위가 미리 설정된 저수위에 도달한 것으로 판단되는 경우 삼방밸브(580)의 부스터 스팀라인(560) 측은 폐쇄하고, 스팀배기라인(570) 측은 개방하여 하부탱크(520) 내 스팀을 상부탱크(510)로 배기시켜 하부탱크(520) 내부 압력을 낮춰줌에 따라 하부탱크(520) 내부로 응축수가 유입될 수 있도록 한다.

여기서, 상기 하부탱크(520)로 전달된 스팀 및 하부탱크(520) 자체에서 재증발에 의해 발생되는 스팀은 골판지 제조 공정에서 재이용될 수 있다. 이를 위해, 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 상부탱크(510)에는 리사이클라인(575)이 추가로 구비된다.

상기 리사이클라인(575)을 통하여 배출되는 스팀의 일부는 3 내지 5 kg/c㎡G 의 압력으로 사용되는 제트스티마(25)로 전달되어 재이용될 수 있으며, 또 다른 일부 스팀은 필요에 따라 급수탱크(60)로 전달되어 재이용될 수도 있다.

한편, 상기 메인컨트롤러(MC)는 하부탱크(520) 내 수위가 미리 설정된 고수위에 도달하는 것으로 판단되는 경우, 삼방밸브(580)의 부스터 스팀라인(560)측은 개방하고, 스팀배기라인(570)측은 폐쇄하여 하부탱크(520) 내부 압력을 높여줌에 따라, 응축수가 하부탱크(520)로부터 고압으로 배출되어 응축수이송관(540)을 통해 응축수탱크(90)로 이송되도록 한다. 이와 같이, 삼방밸브(580)에 의해 하부탱크(520) 내의 압력을 제어하여 별도의 펌프를 구비하지 않아도 펌프와 같은 기능을 할 수 있게 되는 것이다.

이 밖에 상기 하부탱크(520)에는 내부 압력을 외부에서 육안으로 확인할 수 있도록 압력게이지(590)를 추가로 구비할 수 있다.

한편, 상기 하부탱크(520)의 하부에는 ON/OFF 밸브(595)가 구비된다. 삼방밸브(580)가 고장으로 인하여 오작동 되는 경우에는 하부탱크(520) 내부로 응축수가 계속적으로 유입되어 하부탱크(520) 내의 압력이 증가하여 응축수 배출이 원활하지 않아 생산에 문제점이 생기거나, 하부탱크(520)의 폭발 등의 위험이 존재하게 된다. 이러한 위험은 상기 ON/OFF 밸브(595)에 의한 자동개폐에 의해 해소될 수 있다

즉, 삼방밸브(580)의 고장으로 인하여 하부탱크(520) 내로 응축수가 계속 유입되어 하부탱크(520) 내 응축수 수위가 미리 설정된 고수위를 초과하는 경우, 상기 마그네틱 플로트 레벨트렌스미터가 이를 감지하여 메인컨트롤러(MC)로 고수위 비상신호를 전송하고, 상기 메인컨트롤러(MC)는 상기 고수위 비상신호에 근거하여 ON/OFF 밸브(595)를 개방하여 하부탱크(520)내의 응축수 수위와 이에 따른 압력을 안전범위로 유지시킬 수 있는 것이다.

이러한 구성을 통하여, 별도의 모터 구동식 펌프를 구비하지 않고도 저압의 응축수를 응축수탱크(90)로 펌핑하여 이송할 수 있어, 응축수의 높은 온도에 의한 기기의 오작동 및 손상을 방지할 수 있는 것이다.

한편, 상기 수위감지수단(550)은 영구자석과 자기장의 원리를 이용한 마그네틱 플로트 레벨트렌스미터를 적용하여 하부탱크(520) 외부로 위치토록 함으로써, 초고온상태의 응축수에 의한 기기의 오작동을 방지하고, 정밀도가 높은 수위감지가 가능하다.

상기 펌핑유닛(500)을 통하여 펌핑된 응축수는 응축수이송관(540)을 통하여 응축수탱크(90)로 회수된다. 그리고 잔류스팀 중 일부는 상기 펌핑유닛(500)에 의해 응축수탱크(90)로 회수된후 다시 스팀회귀관(600)을 통해 재배출된다. 상기 스팀회귀관(600)은 일단이 응축수탱크(90)에 연결되고 타단이 제2스팀공급배관(200)에 연결되어, 응축수탱크(90)로부터 스팀회귀관(600)으로 배출된 잔존스팀은 제2스팀공급배관(200)을 거쳐 싱글페이서(10)의 프리히터(11) 및 프리컨디셔너(16)에 재이용될 수 있다. 이러한 잔존스팀의 재이용으로 인하여 손실되는 스팀의 양을 줄일 수 있게 된다.

상기 응축수탱크(90)에 회수되어 저장된 응축수는 이송펌프(95)에 의해 가압되어 보일러(70)로 공급되어 재이용된다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 응축수탱크(90)에는 레벨트랜스미터가 구비된다. 상기 레벨트랜스미터는 응축수탱크(90) 내부에 회수되어 저장되는 응축수의 수위를 감지하여 이를 메인컨트롤러에 전달하고, 메인컨트롤러는 상기 수위감지신호에 근거하여 응축수탱크(90) 내에 저장된 응축수의 수위가 미리 설정된 최고수위에 도달한 것으로 감지되면 상기 이송펌프(95)를 구동하여 응축수탱크(90) 내부의 응축수를 보일러(70)로 공급하고, 응축수탱크(90) 내에 저장된 응축수의 수위가 미리 설정된 최저수위에 도달한 것으로 감지되면 상기 이송펌프(95)의 구동을 정지시켜 응축수탱크(90) 내부의 응축수가 보일러(70)로 더 이상 공급되지 않도록 제어한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 골판지 제조시 각 공정 단계별로 공급되는 스팀의 압력을 조절하고, 잔존스팀을 재이용하도록 배관 시스템을 개선함에 따라 스팀 사용량을 절감할 수 있게 된다.

지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.

도 1 은 종래 골판지 제조에 사용되는 코루게이터의 사시도,

도 2 의 (a)는 싱글페이서의 상세 구성도이고, 도 2 의 (b) 는 더블백커의 상세 구성도,

도 3 은 보일러를 이용하여 스팀을 발생시키고 코루게이터의 각 부분에 스팀을 공급하기 위한 종래 시스템 배관도,

도 4 는 본 발명에 따른 스팀 절감 시스템의 전체 구성도이고,

도 5 는 롤러 또는 히터에 응축수회수관이 연결되는 구조가 도시된 단면도,

도 6 은 본 발명에 따른 스팀 절감 시스템 중 펌핑 유닛의 세부 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 스팀공급배관 2 : 응축수회수관

10 : 싱글페이서 11 : 프리히터

12 : 프레스롤 13 : 하부골롤

14 : 상부골롤 15 : 글루롤

16 : 프리컨디셔너 20 : 더블백커

22 : 트리플히터 23 : 히팅롤

24 : 글루잉머신 26 : 히팅파트

27 : 핫플레이트 28 : 캔버스밸트

29 : 웨이트롤 30 : 슬리터 스코어러

40 : 컷터 50 : 스태커

60 : 급수탱크 70 : 보일러

80 : 메인스팀헤더 90 : 응축수탱크

95 : 이송펌프 100 : 제1스팀공급배관

110 : 제1감압수단 120 : 제1압력센서

200 : 제2스팀공급배관 210 : 제2감압수단

220 : 제2압력센서 300 : 제1응축수회수관

400 : 제2응축수회수관 500 : 펌핑유닛

510 : 상부탱크 520 : 하부탱크

522 : 플렌지부 530 : 응축수배출관

532 : 제1스톱밸브 534 : 제1체크밸브

540 : 응축수이송관 542 : 제2스톱밸브

544 : 제2체크밸브 550 : 수위감지수단

560 : 부스터 스팀라인 570 : 스팀배기라인

575 : 리사이클라인 580 : 삼방밸브

590 : 압력게이지 595 : ON/OFF밸브

600 : 스팀회귀관

Claims (6)

1. 라이너 프리히터(11)와 성형롤 및 골심지 프리컨디셔너(16)를 포함하는 싱글페이서(10)와; 트리플히터(22)와 웨이트롤(29) 및 핫플레이트(27)와 제트스티마(25)를 포함하는 더블백커(20)를 포함하는 골판지 제조용 코루게이터에 스팀을 공급하기 위해 급수탱크와 보일러(70), 그리고 응축수회수를 위한 응축수탱크(90)와, 응축수탱크(90)에 회수된 응축수를 보일러(70)로 이송 공급하기 위한 이송펌프(95)를 포함하는 시스템에 있어서,

   상기 보일러(70)로부터 발생된 고온의 스팀을 코루게이터 중 싱글페이서(10)의 성형롤과 더블백커(20)의 트리플히터(22), 핫플레이트(27), 그리고 웨이트롤(29)에 공급하기 위한 제1스팀공급배관(100)과; 상기 보일러(70)로부터 발생된 고온의 스팀을 코루게이터 중 싱글페이서(10)의 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)에 공급하기 위한 제2스팀공급배관(200)과; 상기 제1스팀공급배관(100)을 통하여 이송되는 고온의 스팀 압력을 미리 설정된 일정 압력으로 감압하여 통과시키기 위한 제1감압수단(110)과; 상기 제2스팀공급배관(200)을 통하여 이송되는 고온의 스팀 압력을 미리 설정된 일정 압력으로 감압하여 통과시키기 위한 제2감압수단(210)과; 상기 제1스팀공급배관(100)을 통하여 싱글페이서(10)의 성형롤, 더블백커(20)의 트리플히터(22), 웨이트롤(29), 핫플레이트(27)에 공급되고 열원으로 사용된 후 열을 빼앗겨 발생되는 응축수를 수집하여 응축수탱크(90)로 이송하기 위한 제1응축수회수관(300)과; 상기 제2스팀공급배관(200)을 통하여 싱글페이서(10)의 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)에 공급되고 열원으로 사용된 후 열을 빼앗겨 발생되는 응축수를 수집하여 응축수탱크(90)로 이송하기 위한 제2응축수회수관(400)과; 상기 제2응축수회수관을 통하여 저압의 응축수를 응축수탱크(90)로 이송하기 위한 추진 압력을 제공하기 위한 펌핑유닛(500)과; 제2응축수회수관(400)을 통하여 응축수와 함께 응축수탱크(90)로 회수되는 잔존스팀을 싱글페이서(10)의 프리히터(11)와 프리컨디셔너(16)에 재공급하기 위해 일단이 상기 응축수탱크(90)에 연결되고 타단이 상기 제2스팀공급배관에 연결되는 스팀회귀관(600)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 절감 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1감압수단(110)과 제2감압수단(210)은 전기적인 제어에 의해 개폐되는 전동밸브로 구성되고, 상기 제1감압수단(110) 및 제2감압수단(210)의 2차측에는 각각 스팀의 압력을 실시간으로 감지하는 제1압력센서(120)와 제2압력센서(220)가 구비되며, 상기 제1감압수단(110) 및 제2감압수단(210)의 개폐를 제어하는 메인컨트롤러를 더 포함하되, 상기 제1압력센서(120) 및 제2압력센서(220)의 압력감지신호는 메인컨트롤러에 전달되고, 상기 메인컨트롤러는 전달된 압력감지신호값과 미리 저장된 압력기준신호값을 비교하여 양 신호값 사이에 차이가 발생하는 경우 제1감압수단(110) 및 제2감압수단(210)을 조절하여 2차측으로 배출되는 스팀의 압력을 미리 설정된 압력값으로 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 스팀 절감 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 펌핑유닛(500)은, 응축수가 회수저장되는 상부탱크(510)와; 최대수면이 상기 상부탱크(510)보다 하측에 위치되는 하부탱크(520)와; 응축수가 상기 상부탱크(510)로부터 중력에 의해 자연 배출되도록 상부탱크(510)와 하부탱크(520) 간에 연통 구비되는 응축수배출관(530)과; 상기 하부탱크(520)의 내부에 수집된 초고온 응축수가 응축수탱크(90)로 이송되도록, 일단이 상기 하부탱크(520)의 하측에 연결되고, 타단은 상기 응축수탱크(90)에 연결되는 응축수이송관(540)과; 상기 하부탱크(520) 내 응축수 수위를 감지하는 수위감지수단(550)과; 상기 하부탱크(520) 내부 압력을 상승시켜 응축수를 상기 응축수이송관(540)을 통해 응축수탱크(90)로 이송시키기 위한 추진 압력을 제공하도록 하부탱크(520) 내로 스팀을 공급하기 위한 부스터 스팀라인(560)과; 상기 하부탱크(520) 내의 잔존 스팀과 초고온 응축수로부터 발생되는 스팀을 상부탱크(510)로 배기하기 위한 스팀배기라인(570)과; 상기 부스터 스팀라인(560)을 통한 하부탱크(520) 내 스팀 공급 및 상기 스팀배기라인(570)을 통한 하부탱크(520) 내 스팀 배기를 선택적으로 수행하는 삼방밸브(580)와; 상기 수위감지수단(550)으로부터 감지된 신호에 근거하는 상기 삼방밸브(580)를 제어하는 메인컨트롤러(MC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 절감 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 수위감지수단(550)은 하부탱크(520) 내부 수위를 감지하여 수위감지신호를 메인컨트롤러(MC)로 전달하되, 상기 메인컨트롤러(MC)는 상기 수위감지수단(550)으로부터 전달된 수위감지신호에 근거하여 하부탱크(520) 내 수위가 미리 설정된 저수위에 도달한 것으로 판단되는 경우, 삼방밸브(580)의 부스터 스팀라인(560) 측은 폐쇄하고, 스팀배기라인(570) 측은 개방하여 하부탱크(520) 내부 압력을 낮춰줌에 따라 하부탱크(520) 내부로 응축수가 유입되도록 하고, 상기 메인컨트롤러(MC)는 하부탱크(520) 내 수위가 미리 설정된 고수위에 도달하는 것으로 판단되는 경우, 삼방밸브(580)의 부스터라인(560) 측은 개방하고, 스팀배기라인(570)측은 폐쇄하여 하부탱크(520) 내부 압력을 높여줌에 따라, 응축수가 하부탱크(520)로부터 고압으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 스팀 절감 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 하부탱크(520) 하측에는 삼방밸브(580)의 고장시, 하부탱크(520)내 압력을 안전범위 내로 유지시키기 위한 ON/OFF 밸브(595)가 추가로 구비되되, 상기 ON/OFF 밸브(595)는 하부탱크(520) 내 응축수 수위가 미리 설정된 고수위를 초과하는 경우, 상기 수위감지수단(550)이 이를 감지하여 메인컨트롤러(MC)로 고수위 비상신호를 전송하고, 상기 메인컨트롤러(MC)는 상기 고수위 비상신호에 근거하여 상기 ON/OFF 밸브(595)를 개방하여 하부탱크(520)내의 응축수 수위와 이에 따른 압력을 안전범위로 유지시키는 것을 특징으로 하는 스팀 절감 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 응축수탱크(90)에 회수되어 저장된 응축수는 상기 이송펌프(95)에 의해 가압되어 보일러(70)로 공급되어 재이용되되, 상기 응축수탱크(90)에는 레벨트랜스미터가 구비되고, 상기 이송펌프(95)의 구동을 제어하기 위한 메인컨트롤러를 더 포함하되, 상기 레벨트랜스미터는 응축수탱크(90) 내부에 회수되어 저장되는 응축수의 수위를 감지하여 이를 메인컨트롤러에 전달하고, 메인컨트롤러는 상기 레벨트랜스미터로부터 전달받은 응축수 수위 감지 신호에 근거하여 응축수탱크(90) 내에 저장된 응축수의 수위가 미리 설정된 최고수위에 도달한 것으로 감지되면 상기 이송펌프(95)를 구동하여 응축수탱크(90) 내부의 응축수를 보일러(70)로 공급하고, 응축수탱크(90) 내에 저장된 응축수의 수위가 미리 설정된 최저수위에 도달한 것으로 감지되면 상기 이송펌프(95)의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 스팀 절감 시스템.

Images