KR100900614B1 - An apparatus for analyzing the ingredient of gas in ironworks - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제철소에서 발생되는 부생가스의 성분을 분석하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 제철소에서 발생되는 부생가스의 성분을 분석하는 장치에 있어서, 일정크기의 내부공간을 가지며, 일측면을 개폐하도록 개폐용 실린더(12)에 의해서 선회작동되는 전면커버(11)를 갖는 본체케이스(10); 상기 본체케이스(10)내에 배치되어 일정량의 시료가스가 채워진 시료튜브(T)가 내부수용되는 가압케이스(21)를 갖추고, 상기 가압케이스(21)의 내부공간을 변화시키도록 가압판(22a)을 승하강시키는 실린더(22)를 갖추어 상기 시료튜브(T)를 균일하게 가압하는 가압부(20); 상기 시료튜브(T)와 배관부재(39)를 매개로 연결되는 원통케이싱(31)을 갖추고, 상기 원통케이싱(31)에 건조제(30a), 필터(30b)를 내장하여 시료가스에 포함된 이물을 제거하는 이물제거부(30); 상기 원통케이싱(31)내부를 통과한 시료가스가 공급되고, 배출되는 시료가스공급,배출라인(41)(42)과, 캐리어가스가 공급되는 캐리어가스공급라인(44) 및 가스루프실(43a)을 갖는 루프라인(43)을 분리관(51)에 연결된 배기라인(45)과 선택적으로 연결되도록 고정케이싱(40a)내에 조립되는 회전체(40b)를 회전구동시키는 가스방향전환부(40); 상기 분리관(51)내로 주입된 캐리어가스와 더불어 주입된 시료가스를 분석하는 분석부(50); 및 상기 가압판(22a)의 승하강위치를 제어하며, 상기 회전체(40b)의 회전위치를 제어하고, 검출된 시료가스의 검출기록과 표준시료가스를 비교하여 데이터를 산출하는 컴퓨터(61)를 갖는 제어부(60) 를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의하면, 제철소의 코크스제조공정에서 생산되는 코크스오븐가스(COG), 고로공정에서 생산되는 고로가스(BFG) 및 제강공정에서 생산되는 전로가스(LDG)와 같은 부생가스의 재활용이 가능하도록 가스성분별 분석을 정확하게 수행할 수 있는 효과가 얻어진다.
부생가스, 가스분석, 가압케이스, 실린더, 시료가스, 시료튜브, 분리관, 이온트랩
The present invention relates to an apparatus for analyzing the components of by-product gas generated in steel mills.
The present invention is a device for analyzing the components of by-product gas generated in the steel mill, the main body having a predetermined size of internal space, having a front cover 11 that is rotated by the opening and closing cylinder 12 to open and close one side Case 10; The pressure plate 22a is disposed in the main body case 10 and includes a pressure case 21 in which a sample tube T filled with a predetermined amount of sample gas is contained therein, and changes the internal space of the pressure case 21. A pressurizing part 20 having a cylinder 22 for raising and lowering to uniformly pressurize the sample tube T; The cylindrical casing 31 connected to the sample tube T and the piping member 39 is provided, and the foreign substance contained in the sample gas is embedded in the cylindrical casing 31 with a desiccant 30a and a filter 30b. Removing foreign matter 30 to remove; Sample gas passing through the inside of the cylindrical casing 31 is supplied and discharged, sample gas supply and discharge lines 41 and 42, carrier gas supply line 44 and gas loop chamber 43a to which carrier gas is supplied. Gas direction switching unit 40 for rotationally driving the rotating body (40b) assembled in the fixed casing (40a) so as to selectively connect the roof line (43) having a loop line 43 having a separation pipe 51 ; An analysis unit 50 for analyzing the injected sample gas together with the carrier gas injected into the separation tube 51; And a computer 61 for controlling the raising and lowering position of the pressure plate 22a, controlling the rotation position of the rotating body 40b, and comparing the detection record of the detected sample gas with the standard sample gas to calculate data. It comprises a control part 60 which has.
According to the present invention, by-products such as coke oven gas (COG) produced in the coke manufacturing process of steel mills, blast furnace gas (BFG) produced in the blast furnace process and converter gas (LDG) produced in the steelmaking process to be recycled. The effect of accurately performing gas component analysis can be obtained.
By-product gas, gas analysis, pressurized case, cylinder, sample gas, sample tube, separation tube, ion trap
Description
도 1은 종래기술에 따른 가스분석장치를 도시한 구성도, 1 is a block diagram showing a gas analysis device according to the prior art,
도 2는 종래기술에 따른 또다른 가스분석장치를 도시한 구성도, Figure 2 is a block diagram showing another gas analysis device according to the prior art,
도 3은 본 발명에 따른 제철소의 부생가스 성분분석장치를 도시한 전체구성도, 3 is an overall configuration diagram showing a by-product gas component analysis apparatus of a steel mill according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 제철소의 부생가스 성분분석장치에 채용되는 가압부를 도시한 사시도, Figure 4 is a perspective view showing a pressurizing unit employed in the by-product gas component analysis apparatus of the steelworks according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 제철소의 부생가스 성분분석장치에 채용되는 이물제거부를 도시한 단면도, 5 is a cross-sectional view showing a foreign material removal unit employed in the by-product gas component analysis apparatus of a steel mill according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 제철소의 부생가스 성분분석장치에 채용되는 가스방향전환부를 사시도, Figure 6 is a perspective view of the gas direction switching unit employed in the by-product gas component analysis apparatus of the steelworks according to the present invention,
도 7(a)(b)는 본 발명에 따른 제철소의 부생가스 성분분석장치에 채용되는 가스방향전환부의 사용상태도. Figure 7 (a) (b) is a state of use of the gas direction switching unit employed in the by-product gas component analysis apparatus of a steel mill according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 ...... 본체케이스 11 ...... 전면커버10 ......
12 ...... 개폐용 실린더 20 ...... 가압부12 ...... Opening
21 ...... 가압케이스 22 ...... 실린더
21 ......
23a ..... 피스톤 24a,24b ... 압축공기공급,배출라인23a ..... Pistons 24a, 24b ... Compressed air supply and discharge line
30 ...... 이물제거부 31 ...... 원통케이싱30 ...... Foreign
32 ...... 격판 33 ...... 판부재32 ...... plate 33 ...... plate member
40 ...... 가스방향전환부 41,42 ... 시료가스공급,배출라인40 ......
43 ...... 루프라인 43a ..... 가스루프실43 ...... roof line 43a ..... gas loop seal
44 ...... 캐리어가스공급라인 45 ...... 배기라인44 ...... Carrier
50 ...... 분석부 50a ...... 분리기50
50b ..... 분석기 61 ....... 컴퓨터50b ..... Analyzer 61 ....... Computer
본 발명은 제철소에서 발생되는 부생가스의 성분을 분석하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 제철소의 코크스제조공정에서 생산되는 코크스오븐가스(COG), 고로공정에서 생산되는 고로가스(BFG) 및 제강공정에서 생산되는 전로가스(LDG)와 같은 부생가스의 재활용이 가능하도록 가스성분별 분석을 정확하게 수행할 수 있도록 개선한 부생가스 성분분석장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for analyzing the components of by-product gas generated in steel mills, and more particularly, coke oven gas (COG) produced in the coke manufacturing process of steel mills, blast furnace gas (BFG) produced in the blast furnace process and steelmaking process The present invention relates to a by-product gas analysis device improved to accurately perform gas component analysis so as to enable the recycling of by-product gas such as converter gas (LDG).
일반적으로 제철소의 각 생산공정에서 발생되는 부생가스는 연료로 재사용 시 발생되는 열량의 정도를 사전에 예측하기 위해 가스조성 및 성분을 분석하여야 하며, 주로 부생가스중에 포함된 수소(H2), 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이 산화탄소(CO2), 메탄(CH4),아세틸렌(C2H2), 에틸렌(C2 H4), 에탄(C2H6), 프로필렌(C3H6), 프로판(C3H8), 이소부탄(i-C4H 10), 노말부탄(n-C4H10)등의 조성과 그 함량을 분석하는데 가스 크로마토그래프 시스템을 채용한 분석장치를 사용하였다. In general, by-product gas generated in each production process of steel mills should analyze gas composition and composition to predict the amount of heat generated when reused as fuel, and mainly hydrogen (H 2 ) and oxygen contained in by-product gas. (O 2 ), nitrogen (N 2 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), methane (CH 4 ), acetylene (C 2 H 2 ), ethylene (C 2 H 4 ), ethane (C 2 Gas chromatograph system for analyzing the composition and content of H 6 ), propylene (C 3 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), isobutane (iC 4 H 10 ), normal butane (nC 4 H 10 ) The analysis apparatus which employ | adopted was used.
이러한 종래 가스크로마토그래프 분석장치(100)의 작동원리는 도 1에 도시한 바와같이, 시료가스인 부생가스가 채워진 시료튜브(110)를 분리기(101)로부터 연장된 제 1주입관(111)단부에 갖추어 이를 통하여 상기 분리기(101)내에 구비된 분리관(102)으로 공급되고, 질소, 헬륨 및 아르곤과 같은 캐리어가스가 수용된 캐리어가스탱크(120)는 제 2주입관(121)을 매개로 상기 분리관(102)과 연결되고, 수소가 수용된 수소탱크(130)도 제 3주입관(131)을 매개로 상기 분리관(102)과 연결됨으로서, 상기 시료가스는 캐리어가스와 수소와 함께 일정한 압력과 유량으로 내벽에 용매물질이 도포되어 있는 상기 분리관(102)으로 공급되어 이를 통과하게 된다. As shown in FIG. 1, the operation principle of the conventional gas
이때, 상기 시료가스가 분리관(102)을 통과하면서 용매와 친화성을 갖는 성분은 이동속도가 느려지고, 반대로 용매와 친화성이 적은 성분은 보다 빨리 분리관(103)을 통과하여 분리 되는 것이다. At this time, while the sample gas passes through the separation tube 102, the component having affinity with the solvent is slow to move, on the contrary, the component having less affinity with the solvent is separated through the separation tube 103 more quickly.
그리고, 상기 분리관에서 분리된 시료가스의 각 성분은 검출기를 통과시켜 그 조성과 함량을 분석하게 되는데, 이때 상기 분리기(101)에 주입되는 시료가스의 시료공급량 및 시료가스의 압력은 항상 일정하여야 하며 분리분석시 데이터 오차의 대부분이 주입되는 시료가스의 공급량과 압력의 변동에 기인하고 있다. In addition, each component of the sample gas separated in the separation tube passes through a detector to analyze its composition and content, wherein the sample supply amount of the sample gas injected into the
한편, 상기와 같이 각종 부생가스내에 함유되어 있는 각 성분의 조성 및 함 량을 분석하는 종래의 또다른 분석장치(200)로는 도 2에 도시한 바와같이, 시료가스가스를 분리기(201)의 분리관(202)으로 주입하여 상기 분리관(202)내에서 용매의 친화성 차이에 의해 성분별로 분리한 다음, 분리된 시료가스를 다시 이온트랩(222)으로 도입하여 이온화시킨다. 이때, 방출되는 전자의 량을 검출기(230)에서 측정하고, 그 측정치를 표준물질의 측정치와 비교하여 데이터를 산출하는 것이다. On the other hand, as another
그러나, 이러한 종래의 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다. However, these conventional devices have the following problems.
첫째. 상기 분리기(101)(201)내에 주입되는 시료가스를 일정한 공급량 및 일정한 압력으로 조정할 수 없기 때문에 가스성분분석시 데이터의 오차가 크게 발생하였다. first. Since the sample gas injected into the
둘째, 시료가스에 혼합된 고체상의 불순물을 성분분석전에 제거할 수 없기 때문에, 불순물에 의한 분리관의 오염으로 고가인 분리관의 사용수명이 단축되고, 이로 인하여 장비사용시 불필요한 비용이 과다하게 소요되었다. Second, since the solid impurities mixed in the sample gas cannot be removed before the component analysis, the use life of the expensive separation tube is shortened due to contamination of the separation pipe due to impurities, and thus unnecessary costs are required when using the equipment. .
셋째, 액상의 이물질을 제거할 수 없기 때문에 분석기본체의 가장 핵심부품인 이온트랩의 오염이 심화되어 기기본체의 잦은 고장발생의 원인이 되고, 이로 인하여 기기를 정비하는 시간이 증가하여 가동시간이 축소되고, 기기의 사용수명이 단축되는등의 문제점이 있었다. Third, the contamination of the ion trap, which is the most important component of the analytical base, is intensified because the foreign substance in the liquid cannot be removed, which causes frequent failure of the device body. There is a problem that the service life of the device is shortened.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 제철소에서의 제철공정중 부가적으로 생산되는 부생가스의 재사용시 가스성분 및 조성을 분석하는 성분분석작업시 시료가스를 일정한 압력 및 일정 한 유량으로 분리기에 주입함과 동시에 시료가스중 이물질을 제거하여 기기를 보호하고, 오차발생없이 정확하게 분석하여 데이터 정밀도를 높일 수 있는 제철소의 부생가스 성분분석장치를 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, the object of which is the sample gas during the component analysis operation to analyze the gas composition and composition during the reuse of by-product gas additionally produced during the steelmaking process in steel mills It is to provide a by-product gas analysis device of steel mill that can inject to the separator with a constant pressure and a certain flow rate, and remove foreign substances in the sample gas to protect the equipment, and analyze the data accurately without error.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,As a technical configuration for achieving the above object, the present invention,
제철소에서 발생되는 부생가스의 성분을 분석하는 장치에 있어서, In the device for analyzing the components of by-product gas generated in the steel mill,
일정크기의 내부공간을 가지며, 일측면을 개폐하도록 개폐용 실린더에 의해서 선회작동되는 전면커버를 갖는 본체케이스;A main body case having an internal space of a predetermined size and having a front cover which is pivoted by an opening / closing cylinder to open and close one side;
상기 본체케이스내에 배치되어 일정량의 시료가스가 채워진 시료튜브가 내부수용되는 가압케이스를 갖추고, 상기 가압케이스의 내부공간을 변화시키도록 가압판을 승하강시키는 실린더를 갖추어 상기 시료튜브를 균일하게 가압하는 가압부;A pressurizing case disposed inside the main body case and having a sample tube filled with a predetermined amount of sample gas therein, and having a cylinder for raising and lowering the pressurizing plate to change the internal space of the pressurizing case to pressurize the sample tube uniformly. part;
상기 시료튜브와 배관부재를 매개로 연결되는 원통케이싱을 갖추고, 상기 원통케이싱에 건조제, 필터를 내장하여 시료가스에 포함된 이물을 제거하는 이물제거부;A foreign substance removal unit having a cylindrical casing connected through the sample tube and a pipe member, and a foreign substance contained in the sample gas by removing a foreign substance contained in the sample gas by embedding a desiccant and a filter in the cylindrical casing;
상기 원통케이싱내부를 통과한 시료가스가 공급되고, 배출되는 시료가스공급,배출라인과, 캐리어가스가 공급되는 캐리어가스공급라인 및 가스루프실을 갖는 루프라인을 분리관에 연결된 배기라인과 선택적으로 연결되도록 고정케이싱내에 조립되는 회전체를 회전구동시키는 가스방향전환부;A sample gas supplied through the inside of the cylindrical casing is supplied, and a sample gas supply and discharge line discharged, and a loop line having a carrier gas supply line and a gas loop chamber supplied with the carrier gas are selectively connected to an exhaust line. A gas turning part for rotating and driving the rotating body assembled in the fixed casing to be connected;
상기 분리관내로 주입된 캐리어가스와 더불어 주입된 시료가스를 분석하는 분석부; 및 An analyzer for analyzing the injected sample gas together with the carrier gas injected into the separation pipe; And
상기 가압판의 승하강위치를 제어하며, 상기 회전체의 회전위치를 제어하고, 검출된 시료가스의 검출기록과 표준시료가스를 비교하여 데이터를 산출하는 컴퓨터를 갖는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 제철소의 부생가스 성분분석장치를 마련함에 의한다. And a control unit having a computer for controlling the raising and lowering position of the pressure plate, controlling the rotation position of the rotating body, and comparing the detection record of the detected sample gas with the standard sample gas to calculate data. By providing by-product gas analysis device.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
도 3은 본 발명에 따른 제철소의 부생가스 성분분석장치를 도시한 전체구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제철소의 부생가스 성분분석장치에 채용되는 가압부를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 제철소의 부생가스 성분분석장치에 채용되는 이물제거부를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제철소의 부생가스 성분분석장치에 채용되는 가스방향전환부를 사시도이며, 도 7(a)(b)는 본 발명에 따른 제철소의 부생가스 성분분석장치에 채용되는 가스방향전환부의 사용상태도이다. 3 is an overall configuration diagram showing a by-product gas component analysis apparatus of a steel mill according to the present invention, Figure 4 is a perspective view showing a pressing unit employed in the by-product gas component analysis apparatus of a steel mill according to the present invention, Figure 5 7 is a cross-sectional view illustrating a foreign material removing unit employed in the by-product gas component analyzing apparatus of a steel mill according to the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of a gas redirection unit employed in the by-product gas component analyzing apparatus of a steel mill according to the present invention. (b) is a state diagram of use of the gas direction switching unit employed in the by-product gas composition analyzer of the steelworks according to the present invention.
본 발명의 장치(1)는 도 3 내지 7에 도시한 바와같이, 시료가스가 수용된 시료튜브를 일정한 압력을 가압하여 일정한 공급량으로 시료가스를 분리기내로 주입하고, 주입되는 시료가스에 포함된 이물질을 제거하는 것으로서, 이러한 장치(1)는 본체케이스(10), 가압부(20), 이물제거부(30), 가스방향전환부(40), 분석부(50) 및 제어부(60)로 구성된다. As shown in FIGS. 3 to 7, the apparatus 1 of the present invention pressurizes the sample tube containing the sample gas to a predetermined pressure, injects the sample gas into the separator at a constant supply amount, and introduces a foreign substance contained in the sample gas to be injected. As to remove, the device 1 is composed of a
즉, 상기 본체케이스(10)는 일정크기의 내부공간을 갖는 육면체의 수용부재이며, 그 일측면에는 경첩부재(11a)를 매개로 하여 전면커버(11)가 선회작동가능하게 조립되고, 상기 본체케이스(10)의 내부면에는 상기 전면커버(11)를 개폐작동시 킬 수 있도록 개폐용 실린더(12)가 설치되어 있다. That is, the
그리고, 일정량의 시료가스가 채워진 시료튜브(T)를 균일하게 가압하는 가압부(20)는 상기 본체케이스(10)의 내부공간에 배치되는 가압케이스(21)와, 상기 가압케이스(10)의 내부공간을 좁히거나 넓힐 수 있도록 가압판(22a)을 승하강시키는 실린더(22)를 갖추어 구성한다. In addition, the pressurizing
상기 가압케이스(21)는 일측면에 상기 전면커버(11)의 개페작동에 맞추어 개폐되도록 상기 전면커버(11)의 내측면에 외부면이 접하고, 경첩부재(21b)를 매개로 하여 선회작동되는 내부커버(21a)를 장착한다. The
그리고, 상기 시료튜브(T)를 균일하게 가압하여 시료가스의 배출공급량이 일정하도록 상기 가압판(22a)을 하부로 일정하게 가압하는 실린더(22)는 상기 가압판(22a)을 로드선단에 장착한 피스톤(23a)이 내장되고, 상기 피스톤(23a)을 상부로 탄력지지하는 스프링부재(23b)가 내장되며, 상부단에 콤프레tu(24)에서 압축된 압축공기의 흐름을 제어하는 에어콘트롤러(25c)와, 공기유량을 조절하여 공급압력을 제어하는 공급조절밸브(25a)를 갖는 압축공기공급라인(24a)이 연결되는 한편, 공기배출량을 조절하여 배출압력을 제어하는 배출조절밸브(25b)를 갖는 압축공기배출라인(24b)이 연결구성된다. In addition, the
이에 따라, 상기 콤푸레셔(24)에서 발생된 압축공기는 에어콘트롤러(25c)를 거쳐 공급조절밸브(25a)에서 공기공급량이 제어되어 공급압력을 조절된 다음, 상기 실린더(22)의 내부공간내로 공급됨으로서, 상기 피스톤(23a)을 균일하게 가압하여 그 하부단에 장착된 가압판(22a)을 가압케이스(21)내에서 일정하게 가압할 수 있는 것이다. 그리고, 상기 피스톤(23a)을 가압하는 가압력은 상기 압축공기공급,배출라인(24a)(24b)에 설치된 공급압력, 배출압력조절밸브(25a)(25b)에 의해서 조절되며, 상기 실린더(22)내로의 압축공기 공급중단시 상기 피스톤(23a)은 스프링부재(23b)의 탄성복원력에 의해서 상승복귀된다. Accordingly, the compressed air generated by the
또한, 상기 시료튜브(T)로부터 일정하게 배출되는 시료가스에 포함된 이물을 제거하는 이물제거부(30)는 상기 시료튜브(T)의 출입구단과 배관부재(39)를 매개로 하여 연결되는 원통케이싱(31)을 갖추고, 상기 원통케이싱(31)의 내부공간에는 이를 통과하여 시료가스공급라인(41)으로 배출되는 시료가스에 포함된 이물을 제거하도록 건조제(30a), 필터(30a)를 내장한다. In addition, the foreign
이러한 원통케이싱(31)은 상기 건조제(30a), 필터(30b)가 내장되는 전방케이싱(35a)과, 상기 전방케이싱(35a)을 통과한 시료가스의 배출경로가 길어지면서 가스혼합이 원활하게 이루어지도록 복수개의 판부재(33)가 내부벽에 수직하게 장착된 후방케이싱(35b) 및 상기 전,후방케이싱(35a)(35b)간의 경계부위에 배치되고, 복수개의 구멍(32a)이 관통형성된 격벽(32)으로 구성된다. The
이에 따라, 상기 전방케이싱(35a)내의 건조제(300a), 필터(30b)를 통과하면서 이물이 제거된 시료가스는 상기 격벽(32)의 구멍(32a)을 통과하여 상기 후방케이싱(35b)의 판부재(33)에 의해서 배출유로가 길어지면서 서로 원활하게 혼합된 다음 시료가스공급라인(41)으로 배출된다. Accordingly, the sample gas from which foreign matter is removed while passing through the desiccant 300a and the
그리고, 상기 시료가스의 공급경로와 캐리어가스의 공급경로를 간편하게 전한시키는 가스방향전환부(40)는 중공원통형의 고정케이싱(40a)과, 그 내부에 회전 가능하게조립되어 모터부재(40c)의 구동원에 의해서 회전되는 회전체(40b)로 이루어지는바, 상기 고정케이싱(40a)의 외부면에는 상기 원통케이싱(31)내부를 통과하면서 이물이 제거된 시료가스가 공급되는 시료가스공급라인(41)의 출구단이 연결되고, 시료가스를 외부로 배출하는 시료가스배출라인(42)의 입구단이 연결되다. In addition, the
그리고, 길이중간에 시료가스가 일시 저장되는 가스루프실(43a)을 갖는 루프라인(43)의 입,출구단과, 일정량의 캐리어가스가 내부수용된 캐리어가스탱크(49)로부터 연장되어 캐리어가스가 공급되는 캐리어가스공급라인(44)의 출구단도 상기 고정케이싱(40a)의 외부면에 연결되는 한편, 상기 분리기(50a)의 분리관(51)에 출구단이 연결되는 배기라인(45)의 입구단을 상기 고정케이싱(40a)이 외부면에 연결구성한다. Then, the carrier gas is supplied by extending from the inlet and the outlet end of the
또한, 상기 고정케이싱(40a)의 내부공간에 회전가능하게 조립된 회전체(40b)는 몸체에 상기 시료가스공급라인(41)의 출구단과 루프라인(43)의 입구단이 서로 연결되고, 상기 루프라인(43)의 출구단과 시료가스배출라인(43)의 입구단이 서로 연결되는 한편, 상기 캐리어가스공급라인(44)의 출구단과 배기라인(45)의 입구단이 서로 연결되어 시료가스를 상기 루프라인(43)의 가스루프실(43a)에 채우고, 캐리어가스만을 분리관(51)으로 공급하는 대기모드와, 상기 시료가스공급라인(41)의 출구단과 시료가스배출라인(42)의 입구단이 서로 연결되고, 상기 루프라인(43)의 출,입구 양단이 캐리어가스공급라인(44)의 입구단과, 배기라인(45)의 입구단과 서로 각각 연결되어 시료가스를 외부로 배출하고, 상기 가스루프실(43a)에 채워져 있던 시료가스와 더불어 캐리어가스를 분리관(51)으로 공급하는 분석모드로의 전환이 가능 하도록 제 1,2 및 3 연결통로(46a)(46b)(46c)를 호형으로 형성한다. In addition, the
이에 따라, 상기 모터부재(40c)의 구동원에 의한 상기 회전체(40b)의 정방향 도면상 시계반대방향으로 120°회전후 정지시 분석모드로 전환되고, 역방향, 시계향으로 120°회전후 정지시 대기모드를 형성하게 되는 것이다. Accordingly, in the forward view of the
또한, 상기 분석부(50)는 분리관(51)내로 캐리어가스와 더불어 주입된 시료가스의 성분을 분석하도록 캐리어가스와 더불어 시료가스가 배기라인(45)을 통하여 공급되는 분리관(51)을 갖는 분리기(50a)와, 시료가스를 이온화시키기 위한 열전자를 방출하는 필라멘트(52)와 시료가스의 이온으로부터 발생하는 이온전자를 검출하는 이온트랩(53)을 내장한 검출기(50b)로 구성된다. In addition, the
한편, 상기 제어부(60)는 상기 가압판(22a)의 승하강위치를 제어하도록 압축공기공급라인(24a)의 에어콘트롤러(25c), 공급압력조절밸브(25a)와 압축공기배출라인(24b)의 배출압력조절밸브(25b)를 조절하고, 상기 회전체(40b)의 회전위치를 120°씩 정,역방향으로 전환하도록 상기 모터부재(40c)의 구동을 제어하고, 상기 검출기(50b)에서 검출된 시료가스의 검출기록과 표준시료가스의 검출기록을 서로 비교하여 데이터를 산출하는 컴퓨터(61)를 갖추어 구성한다. On the other hand, the
이러한 컴퓨터(61)는 장치전체를 제어하고 검출된 전자량으로부터 농도를 계산하도록 상기 검출기(50a), 에어컨트롤러(25c), 공급압력조절밸브(25a), 배출압력조절밸브(25b), 모터부재(40c), 이온트랩(53)과 전기적으로 연결구성된다. The computer 61 controls the entire apparatus and calculates the concentration from the detected amount of electrons, the
상기한 구성을 갖는 본 발명의 작용에 대해 설명한다. The operation of the present invention having the above configuration will be described.
본 발명의 장치(1)를 이용하여 제철소에서 발생된 부생가스의 성분을 분석하 는 작업은, 먼저 제철공정에서 생산되는 부생가스중 일부를 수거한 시료가스를 가스주입시 부피팽창되는 시료튜브(T)내에 일정량 포집한다. Analyzing the components of by-product gas generated in the steel mill using the apparatus (1) of the present invention, first, a sample tube (volume-expanded when gas injection of a sample gas collected from the by-product gas produced in the iron making process) Collect a certain amount in T).
그리고, 상기 시료튜브(T)는 본체케이스(10)의 전면커버(11)개방시 이와 더불어 내부커버(21a)가 개방되는 가압케이스(21)의 일측면을 통하여 상기 가압케이스(21)의 내부공간에 배치되고, 상기 시료튜브(T)의 입구는 상기 가압케이스()21)의 외부로 인출되어 상기 이물제거부(30)의 원통케이싱(31)하부단에 일단이 연결되는 배관부재(39)의 타단에 끼워진다. 이때, 상기 시료튜부(T)의 직상부에 배치된 가압판(22a)은 최대로 상승되어 상기 가압케이스(21)내에 배치된 상태이다. In addition, the sample tube (T) is the inside of the
이러한 상태에서, 상기 본체케이스(10)의 전면커버(11) 및 가압케이스(21)의 내부커버(21a)는 개폐용 실린더(12)의 후진복귀작동에 의해서 동시에 닫혀진다. In this state, the
연속하여, 제어부(600)에서 시료가스를 주입하기 위한 주입압력을 입력하고 장치를 기동하면, 콤프레셔(24)의 작동에 의해서 공기를 압축하고, 압축된 공기는 압축공기공급라인(24a)을 통하여 상기 실린더(22)내로 공급됨으로서 그 내부공간에 일정세기의 압력이 형성된다. Subsequently, when the control unit 600 inputs the injection pressure for injecting the sample gas and starts the apparatus, the air is compressed by the operation of the
이때, 상기 압축공기공급라인(24a)의 에어컨트롤러(25c)에 의해서 라인내부가 일정압력이 유지되도록 상기 콤프레샤(24)의 기동을 제어함과 동시에 상기 공급압력조절밸브(25a), 배출압력조절밸브(25b)의 개도크기를 조절하여 상기 실린더(22)내부의 압력을 일정하게 유지되도록 한다. At this time, the start of the
그리고, 상기 실린더(22)내에 수용된 스프링부재(22)의 탄성복원력보다 큰 압력이 발생되도록 상기 실린더(22)내부의 압력이 일정하게 유지되면, 상기 피스톤(23a)이 아래로 하강되면서 가압판(22a)이 시료튜브(T)를 일정압력으로 계속 누르게 되는 것이다. When the pressure inside the
이러한 경우, 상기 포집튜브(T)내의 시료가스는 배관부재(39)를 통하여 이물질제거부(30)의 원통케이싱(31)내로 공급되면서 전방케이싱(35a)에 수용된 건조제(30a)를 거치면서 수분이 제거되고, 연속하여 필터(30b)를 거치면서 불순물이 제거된 다음, 격벽(32)의 구멍(32a)을 통해 후방케이싱(35b)내로 공급된다. In this case, the sample gas in the collection tube (T) is supplied into the
그리고, 상기 후방케이싱(35b)내에 설치된 판부재(33)에 의해서 배출경로가 길어짐과 동시에 가스혼합이 원활하게 이루어진 시료가스는 상기 원통케이싱(31)의 단부에 장착된 시료가스공급라인(41)을 통하여 가스방향전환부(40)로 공급된다. In addition, the sample
한편, 상기 컴퓨터(61)의 대기명령에 의한 대기모드시 상기 가스방향전환부(40)는 도 7(a)에 도시한 바와같이, 시료가스를 루프라인(43)의 가스루프실(43a)에 채우고 나머지 시료가스는 외부로 배출하며, 캐리어가스는 분리관(51)으로 공급하는 대기모드를 형성하도록 상기 시료가스공급라인(41)의 출구단과 루프라인(43)의 입구단이 제 1연결통로(46a)를 매개로 하여 서로 연결되고, 상기 루프라인(43)의 출구단과 시료가스배출라인(42)의 입구단이 제 2연결통로(46b)를 매개로 하여 서로 연결됨과 동시에 상기 캐리어가스공급라인(44)의 출구단과 배기라인(45)의 입구단이 제 3연결통로(46c)를 매개로 하여 서로 연결되어 있다. On the other hand, in the standby mode by the standby command of the computer 61, the gas
이러한 상태에서, 제어부(60)의 컴퓨터(61)에서 분석명령을 내리면, 모터부재(40c)에 전원이 인가되어 고정케이싱(40a)내에 120° 분할회전가능하도록 조립된 회전체(40b)를 정방향, 도면상 시계반대방향으로 회전시켜 대기모드에서 분석모드로 전환한다. In this state, when the analysis command is issued by the computer 61 of the
이에 따라, 상기 시료가스공급라인(41)의 출구단과 시료가스배출라인(42)의 입구단이 제 1연결통로(46a)를 매개로 서로 연결되고, 상기 루프라인(43)의 출,입구 양단이 제 2,3연결통로(46b)(46c)를 매개로 하여 캐리어가스공급라인(44)의 입구단과, 배기라인(45)의 입구단과 서로 각각 연결되기 때문에, 상기 이물제거부로부터 공급되는 시료가스는 외부로 배출되는 반면에, 상기 가스루프실(43a)에 채워져 있던 시료가스는 캐리어가스와 더불어 분리관(51)으로 일정한 압력 및 일정한 공급유량으로 주입되는 것이다. Accordingly, the outlet end of the sample
연속하여, 상기 분리관(51)내로 주입된 시료가스는 내부벽에 도포된 용매와의 친화도에 따라 각 성분별로 분리되어 배출되어 검출기(50b)의 이온트랩(53)으로 유입되며, 상기 이온트랩(53)에서는 시료가스의 이온이 필라멘트(52)에서 방출되는 열전자와 직각으로 충돌되어 이온전자들을 방출하고, 이 전자들은 검출기(50b)에서 검출한다. 그리고, 검출된 신호는 컴퓨터(61)로 전송되어 표준시료가스의 검출기록과 비교하여 데이터로 산출하는 것이다. Subsequently, the sample gas injected into the
상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 시료가스가 채워진 시료튜브를 일정한 압력으로 가압하여 일정한 유량으로 분리관내로 주입하고, 시료가스의 주입량을 정확히 제어할 수있기 때문에, 시료가스의 성분분석 정확도를 종래에 비하여 현저히 향상시킬 수있고, 시료가스에 포함된 수분 및 불순물을 분리기내로 주입직전에 제 거할 수 있기 때문에 고가의 분리관 및 이온트랩의 손상을 방지하고, 그 사용수명을 연장시킬 수 있는 효과가 얻어진다. According to the present invention as described above, since the sample tube filled with the sample gas is pressurized at a constant pressure to be injected into the separation tube at a constant flow rate, and the injection amount of the sample gas can be precisely controlled, the accuracy of component analysis of the sample gas is conventionally increased. Compared with this, it is possible to improve remarkably and to remove the water and impurities contained in the sample gas just before injection into the separator, thereby preventing the damage of expensive separator tube and ion trap and extending its service life. Obtained.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다. While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. I would like to clarify that knowledge is easy to know.
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