KR101064274B1 - 가스 샘플링 및 세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 샘플링 및 세정장치에 관한 것이다.
본 발명은 제1 가스샘플링프로브와 가스분석장치 사이에 설치된 제1 제어밸브의 개폐에 따라 샘플링가스를 가스분석장치로 공급하기 위한 경로를 제공하는 제1 샘플링라인, 제2 가스샘플링프로브와 가스분석장치 사이에 설치된 제2 제어밸브의 개폐에 따라 샘플링가스를 가스분석장치로 공급하기 위한 경로를 제공하는 제2 샘플링라인, 제1 샘플링라인과 제2 샘플링라인을 세정하기 위한 세정가스를 제1 샘플링라인과 제2 샘플링라인으로 공급하기 위한 경로를 제공하는 세정가스 공급라인 및 제1 샘플링라인과 제2 샘플링라인중 하나에 샘플링가스가 공급되는 동안 다른 하나에 세정가스가 공급되도록 제1 제어밸브 내지 제5 제어밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상호 영향을 주지 않으면서도 샘플링 공정과 세정 공정을 동시에 수행할 수 있는 등의 효과가 있다.
제1 샘플링라인, 제2 샘플링라인, 세정가스 공급라인, 제어부, 가스분석장치

Description

가스 샘플링 및 세정장치{GAS SAMPLING PURGE APPARATUS}
본 발명은 가스 샘플링 및 세정장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 상호 영향을 주지 않으면서도 샘플링 공정과 세정 공정을 동시에 수행할 수 있는 가스 샘플링 및 세정장치에 관한 것이다.
가스분석장치는 대기환경보호, 가스의 재활용, 연료의 최적 연소제어를 목적으로 산업현장에서 널리 사용되고 있다.
정밀한 가스분석을 위해서는 가스를 정밀하게 추출하기 위한 가스 샘플링 프로브가 이용된다.
하지만 가스 샘플링 프로브는 분진, 수분 등이 다량 발생하는 장소나 고온 지역에 설치되어야 하는 이유로 여러 가지 문제점이 발생한다.
보다 구체적으로, 가스 샘플링 프로브가 고온 지역에 설치되는 경우, 설비 스택(stack) 내외부의 온도차이로 인하여 발생하는 수분에 의한 영향으로 가스 샘플링 프로브가 샘플링하는 샘플링 가스에는 수분이 다량 함유되게 된다. 이 다량의 수분을 함유하고 있는 샘플링 가스가 가스분석장치로 공급됨으로 인하여, 가스분석 장치가 고장나는 문제점이 발생한다.
또한, 가스 샘플링 프로브가 고밀도 분진 지역에 설치되는 경우, 고밀도 분진에 의하여 가스 샘플링 프로브와 샘플링라인이 막히게 되어, 가스분석이 불가능해지는 문제점이 발생한다.
또한, 가스 샘플링 프로브가 설비 스택 등의 유독가스 지역에 설치되는 경우, 작업자에 의한 정비 작업 시 가스중독사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 자동으로 연속적인 가스 샘플링 프로브와 샘플링라인에 대한 세정작업을 수행하여야 한다.
도 1은 이러한 종래의 가스 샘플링 및 세정 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 먼저, 샘플링가스가 도시하지 않은 제1 가스 샘플링 프로브로부터 제6 밸브(MV6) - 제3 밸브(MV3) - 제8 밸브(MV8)를 거쳐 가스분석장치로 공급된다.
다음으로, 샘플링가스가 도시하지 않은 제2 가스 샘플링 프로브로부터 제7 밸브(MV7) - 제3 밸브(MV3) - 제8 밸브(MV8)를 거쳐 가스분석장치로 공급된다.
다음으로, 제1 밸브(MV1) - 제2 밸브(MV2) - 제6 밸브(MV6)를 거쳐 제1 가스 샘플링 프로브로 세정가스가 공급된다.
다음으로, 제1 밸브(MV1) - 제2 밸브(MV2) - 제7 밸브(MV7)를 거쳐 제2 가스 샘플링 프로브로 세정가스가 공급된다.
이러한 사이클을 통하여, 가스 샘플링 및 가스 샘플링 프로브와 샘플링라인 에 대한 세정작업이 수행된다.
그러나 종래의 이러한 방식에 따르면, 가스의 샘플링이 수행되는 경로와 세정의 경로가 도면부호 A 지점에서 중첩되게 되어, 가스의 샘플링과 세정을 동시에 수행할 수 없다는 문제점이 있다. 이에 따라, 공정 시간이 늘어나게 되어 시간적 측면에서의 공정 효율성이 저하되는 문제점이 발생한다.
또한, 세정 공정이 수행되는 시간동안 가스 샘플링 공정이 중단됨으로써, 시간적 측면에서의 가스분석의 정밀도가 떨어지는 문제점이 발생한다.
또한, 연속적인 측정이 필요한 공정에는 사용이 불가능하다.
또한, 종래의 방식에 따르면, 샘플링라인 내부의 압력을 측정하는 장비나 표시하는 장비가 없어서, 작업자가 유량계의 유량을 육안으로 직접 확인하여야 하는 등으로 인하여 작업의 효율성이 크게 저하되고, 안전사고 발생의 위험이 상존하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상호 영향을 주지 않으면서도 연속적인 샘플링 공정과 세정 공정을 동시에 수행할 수 있는 가스 샘플링 및 세정장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한 본 발명은 가스 샘플링 공정 및 세정 공정을 원격에서 설정 조건에 따라 자동으로 수행할 수 있는 자동화된 가스 샘플링 및 세정장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 가스 샘플링 및 세정장치는 제1 가스샘플링프로브와 가스분석장치 사이에 설치된 제1 제어밸브의 개폐에 따라 샘플링가스를 상기 제1 가스샘플링프로브로부터 상기 가스분석장치로 공급하기 위한 경로를 제공하는 제1 샘플링라인, 제2 가스샘플링프로브와 상기 가스분석장치 사이에 설치된 제2 제어밸브의 개폐에 따라 상기 샘플링가스를 상기 제2 가스샘플링프로브로부터 상기 가스분석장치로 공급하기 위한 경로를 제공하는 제2 샘플링라인, 상기 제1 샘플링라인과 상기 제2 샘플링라인을 세정하기 위한 세정가스가 공급되는 세정가스 공급단에 연결된 제3 제어밸브 및 상기 제3 제어밸브와 상기 제1 샘플링라인 사이에 설치된 제4 제어밸브의 개방에 따라 상기 세정가스를 상기 제1 샘플링라인에 공급하고, 상기 제3 제어밸브 및 상기 제3 제어밸브와 상기 제2 샘플링라인 사이에 설치된 제5 제어밸브의 개방에 따라 상기 세정가스를 상기 제2 샘플링라인으로 공급하기 위한 경로를 제공하는 세정가스 공급라인 및 상기 제1 샘플링라인과 제2 샘플링라인중 하나에 상기 샘플링가스가 공급되는 동안 다른 하나에 상기 세정가스가 공급되도록 상기 제1 제어밸브 내지 상기 제5 제어밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
상기 제어부는 상기 제1 제어밸브를 개방하여 상기 샘플링가스가 상기 제1 샘플링라인을 통하여 상기 가스분석장치로 공급되도록 제어하고, 상기 제2 제어밸브의 개방을 개시하여 상기 샘플링가스를 상기 제1 샘플링라인과 상기 제2 샘플링라인을 통하여 일정시간 동시에 샘플링하고, 상기 제1 제어밸브를 폐쇄하여 상기 샘플링가스가 상기 제2 샘플링라인을 통하여 상기 가스분석장치로 공급되도록 제어하고, 상기 제3 제어밸브와 상기 제4 제어밸브를 개방하여 상기 세정가스를 상기 세정가스 공급단으로부터 상기 제1 가스샘플링프로브로 공급함으로써 상기 제1 샘플링라인이 세정되도록 제어하고, 세정의 종료 후 상기 제1 제어밸브의 개방을 개시하여 상기 샘플링가스를 제1 샘플링라인과 상기 제2 샘플링라인을 통하여 일정시간 동시에 샘플링하고, 상기 제2 제어밸브를 폐쇄하여 상기 샘플링가스가 상기 제1 샘플링라인을 통하여 상기 가스분석장치로 공급되도록 제어하고, 상기 제3 제어밸브와 상기 제5 제어밸브를 개방하여 상기 세정가스를 상기 세정가스 공급단으로부터 상기 제2 가스샘플링프로브로 공급함으로써 상기 제2 샘플링라인이 세정되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 제3 제어밸브는 세정가스이 주 공급 밸브로 상기 제4 제어밸브와 상기 제5 제어밸브의 오동작 또는 누설(leak)발생시 세정가스 유입을 1차적으로 차단하는 역할을 한다.
상기 세정가스가 배출되는 제1 출구인 상기 제1 가스샘플링프로브에 설치되어 상기 배출되는 세정가스의 압력을 측정하고 표시하기 위한 제1 압력게이지 및 상기 세정가스가 배출되는 제2 출구인 상기 제2 가스샘플링프로브에 설치되어 상기 배출되는 세정가스의 압력을 측정하고 표시하기 위한 제2 압력게이지를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 압력게이지와 일체화되도록 설치되어 상기 제1 압력게이지에서 측정된 압력이 기 설정된 압력보다 높은 경우 제1 경보신호를 상기 제어부로 전송하기 위한 제1 절환 스위치 및 상기 제2 압력게이지와 일체화되도록 설치되어 상기 제2 압력게이지에서 측정된 압력이 기 설정된 압력보다 높은 경우 제2 경보신호를 상기 제어부로 전송하기 위한 제2 절환 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 프로그래머블 논리 제어기(Programmable Logic Controller)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 샘플링가스의 분석을 위한 샘플링라인을 이중으로 구성함으로써 하나의 샘플링라인을 통하여 샘플링 공정이 수행되는 동안 다른 샘플링라인에 대한 세정 공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상호 영향을 주지 않으면서도 연속적인 샘플링 공정과 세정 공정을 수행할 수 있게 되어, 공정의 안정성과 효율성 이 증대되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 가스 샘플링 공정 및 세정 공정을 원격에서 설정 조건에 따라 자동으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스 샘플링 및 세정장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시 예의 작동 흐름을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에서의 밸브들의 개폐 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스 샘플링 및 세정장치는 제1 샘플링라인(10), 제2 샘플링라인(20), 세정가스 공급라인(30) 및 제어부(40)를 포함하여 구성된다.
제1 샘플링라인(10)은 제1 가스샘플링프로브(11)와 가스분석장치(50) 사이에 설치된 제1 제어밸브(1)의 개폐에 따라 샘플링가스를 제1 가스샘플링프로브(11)로부터 가스분석장치(50)로 공급하기 위한 경로를 제공한다. 예를 들어, 샘플링가스는 철광석을 환원시켜 선철을 제조하는 제선공정에서 요구되는 각종 가스들일 수 있다. 이 샘플링가스는 제1 제어밸브(1)가 개방되었을 때 제1 가스샘플링프로 브(11)로부터 가스분석장치(50)로 공급되어 샘플링된다. 가스분석장치(50)는 샘플링된 샘플링가스의 조성비 등을 분석하기 위한 수단이다.
제2 샘플링라인(20)은 제2 가스샘플링프로브(21)와 가스분석장치(50) 사이에 설치된 제2 제어밸브(2)의 개폐에 따라 샘플링가스를 제2 가스샘플링프로브(21)로부터 가스분석장치(50)로 공급하기 위한 경로를 제공한다. 이러한 제2 샘플링라인(20)은 후술하는 바와 같이 제1 샘플링라인(10)에 대한 세정작업이 진행 중일 때에도 샘플링가스분석을 위한 샘플링가스 샘플링 경로를 제공하기 위한 수단이다. 보다 구체적으로, 제1 제어밸브(1)와 제2 제어밸브(2)는 개방시점과 폐쇄시점이 상이하다. 이러한 제1 제어밸브(1)와 제2 제어밸브(2)의 개폐시점의 차이로 인하여 샘플링가스가 제1 샘플링라인(10)을 통하여 가스분석장치(50)로 공급되는 동안 제2 샘플링라인(20)으로의 샘플링가스의 유입이 차단되고, 샘플링가스가 제2 샘플링라인(20)을 통하여 가스분석장치(50)로 공급되는 동안 제1 샘플링라인(10)으로의 샘플링가스의 유입이 차단된다.
세정가스 공급라인(30)은 세정가스공급단, 세정가스공급단에 연결된 제3 제어밸브(3), 제3 제어밸브(3)와 제1 샘플링라인(10)의 제1 가스샘플링프로브(11) 사이에 설치된 제4 제어밸브(4), 제3 제어밸브(3)와 제2 샘플링라인(20)의 제2 가스샘플링프로브(21) 사이에 설치된 제4 제어밸브(4)로 구성된다.
이러한 세정가스 공급라인(30)은 제2 샘플링라인(20)을 통하여 샘플링가스가 샘플링되고 있는 경우 제1 샘플링라인(10)의 제1 가스샘플링프로브(11)로 세정가스를 공급하고, 제1 샘플링라인(10)을 통하여 샘플링가스가 샘플링되고 있는 경우 제 2 샘플링라인(20)의 제2 가스샘플링프로브(21)로 세정가스를 공급하기 위한 경로를 제공한다.
보다 구체적으로, 1) 제1 제어밸브(1)가 폐쇄되고 제2 제어밸브(2)가 개방되어 제2 샘플링라인(20)을 통하여 샘플링가스가 샘플링되고 있는 경우, 세정가스 공급단(31)에 연결된 제3 제어밸브(3) 및 제3 제어밸브(3)와 제1 샘플링라인(10) 사이에 설치된 제4 제어밸브(4)의 개방에 따라 세정가스가 세정가스 공급단(31)으로부터 제1 샘플링라인(10)의 제1 가스샘플링프로브(11)로 공급된다. 예를 들어, 세정가스는 질소가스일 수 있으며, 공급되는 세정가스의 압력은 5 ~ 10 Kgf/cm2 정도로 설정할 수 있다. 세정가스의 압력조건을 이와 같이 설정함으로써, 제1 샘플링라인(10) 및 제1 가스샘플링프로브(11) 측의 오염물질들을 제거할 수 있다. 2) 제2 제어밸브(2)가 폐쇄되고 제1 제어밸브(1)가 개방되어 제1 샘플링라인(10)을 통하여 샘플링가스가 샘플링되고 있는 경우, 제3 제어밸브(3) 및 제3 제어밸브(3)와 제2 샘플링라인(20) 사이에 설치된 제5 제어밸브(5)의 개방에 따라 세정가스가 세정가스 공급단(31)으로부터 제2 샘플링라인(20)의 제1 가스샘플링프로브(11)로 공급된다. 이에 따라 제2 샘플링라인(20) 및 제2 가스샘플링프로브(21) 측의 오염물질들을 제거할 수 있다.
제어부(40)는 제1 샘플링라인(10)과 제2 샘플링라인(20)중 하나에 샘플링가스가 공급되는 동안 다른 하나에 세정가스가 공급되도록 제1 제어밸브 내지 제5 제어밸브의 개폐를 제어하기 위한 수단이다.
제어부(40)의 동작을 도 3과 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3과 도 4를 참조하면, 1) 먼저, 제어부(40)는 제1 제어밸브(1)를 개방함으로써 샘플링가스가 제1 가스샘플링프로브(11)로부터 제1 샘플링라인(10)을 통하여 가스분석장치(50)로 공급되도록 제어한다. 이에 따라, 제1 샘플링패스가 형성된다.
2) 다음으로, 제어부(40)는 제2 제어밸브(2)의 개방을 개시하여 샘플링가스가 제1 샘플링라인(10)과 제2 샘플링라인(20)을 통하여 일정시간 동시에 샘플링되도록 제어한다. 이는 두 샘플링라인의 샘플링가스가 동일하도록 만들어 주어 샘플링가스의 오차를 줄여주는 역할을 한다.
3) 다음으로, 제어부(40)는 제1 제어밸브(1)를 폐쇄하여 샘플링가스가 제2 가스샘플링프로브(21)로부터 제2 샘플링라인(20)을 통하여 가스분석장치(50)로 공급되도록 제어한다. 이에 따라, 제1 샘플링패스는 폐쇄되고 제2 샘플링패스만이 형성된 상태가 된다.
4) 다음으로, 제어부(40)는 제3 제어밸브(3)와 제4 제어밸브(4)를 개방하여 세정가스를 세정가스 공급단(31)으로부터 제1 샘플링라인(10)의 제1 가스샘플링프로브(11)로 공급함으로써 제1 샘플링라인(10)의 제1 가스샘플링프로브(11) 측이 세정되도록 제어한다. 도면부호 purge 2는 이때 형성되는 세정 패스를 나타낸다.
5) 다음으로, 제어부(40)는 제1 제어밸브(1)의 개방을 개시하여 샘플링가스가 제1 샘플링라인(10)과 제2 샘플링라인(20)을 통하여 일정시간 동시에 샘플링되도록 제어한다.
6) 다음으로, 제어부(40)는 제2 제어밸브(2)를 폐쇄하여 샘플링가스가 제1 가스샘플링프로브(11)로부터 제1 샘플링라인(10)을 통하여 가스분석장치(50)로 공급되도록 제어한다. 이에 따라, 제2 샘플링패스는 폐쇄되고 제1 샘플링패스만이 형성된 상태가 된다.
7) 다음으로, 제어부(40)는 제3 제어밸브(3)와 제5 제어밸브(5)를 개방하여 세정가스를 세정가스 공급단(31)으로부터 제2 샘플링라인(20)의 제2 가스샘플링프로브(21)로 공급함으로써 제2 샘플링라인(20)의 제2 가스샘플링프로브(21) 측이 세정되도록 제어한다. 도면부호 purge 1은 이때 형성되는 세정 패스를 나타낸다.
도면부호 C1 내지 C5는 제1 내지 제5 제어밸브의 개폐동작을 제어하기 위한 제어신호들이다.
이러한 제어부(40)는 프로그래머블 논리 제어기(Programmable Logic Controller)를 사용하여 구현할 수 있다.
한편 본 발명의 제1 실시 예는 세정가스가 배출되는 제1 출구인 제1 가스샘플링프로브(11)에 설치되어 배출되는 세정가스의 압력을 측정하고 표시하기 위한 제1 압력게이지(12), 제1 압력게이지(12)와 일체화되도록 설치되어 제1 압력게이지(12)에서 측정된 압력이 기 설정된 압력보다 높은 경우 제1 경보신호를 제어부(40)로 전송하기 위한 제1 절환 스위치(13), 세정가스가 배출되는 제2 출구인 제2 가스샘플링프로브(21)에 설치되어 배출되는 세정가스의 압력을 측정하고 표시하기 위한 제2 압력게이지(22) 및 제2 압력게이지(22)와 일체화되도록 설치되어 제2 압력게이지(22)에서 측정된 압력이 기 설정된 압력보다 높은 경우 제2 경보신호를 제어부(40)로 전송하기 위한 제2 절환 스위치(23)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이에 따라, 작업자는 압력게이지들에 표시되는 압력 수치를 작업 수행에 활용할 수 있게 되어, 작업의 효율성이 향상된다.
또한, 경보신호가 절환 스위치들로부터 제어부(40)로 전송되기 때문에, 공정의 자동화를 이룰 수 있다.
예를 들어, 세정가스공급단으로 공급되는 세정가스의 압력이 7 Kgf/cm2이고 제1 가스샘플링프로브(11) 측에 설치된 제1 절환 스위치(13)에 기 설정되어 있는 압력이 5 Kgf/cm2이고 제1 압력게이지(12)에서 측정된 압력이 6 Kgf/cm2인 경우, 제1 절환 스위치(13)는 제1 가스샘플링프로브(11) 측의 내부 배관이 오염물질에 의하여 막혀 있음을 의미하는 제1 경보신호를 출력한다. 이에 따라, 공정 작업자의 대응조치가 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 가스 샘플링 및 세정장치를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시 예의 작동 흐름을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에서의 밸브들의 개폐 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예는 앞서 상세히 설명한 본 발명의 제1 실시 예와 비교하여 세정가스가 공급되는 배관라인이 추가되는 점에 특징이 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시 예와 비교한 제2 실시 예의 특징을 위주로 설명한다.
제1 샘플링라인(10)의 샘플링가스공급단 측에 오염물질을 필터링하기 위한 필터를 추가로 설치하고, 세정가스가 배출되는 배출구를 별도로 구성할 경우, 필터가 설치된 배관라인 및 배출구 측의 배관라인에 대한 세정작업도 요구된다. 이를 위하여, 필터가 설치된 배관라인에 대한 세정가스의 공급을 제어하기 위한 제6 제어밸브(6)와 세정가스 배출구 측의 배관라인에 대한 세정가스의 공급을 제어하기 위한 제7 제어밸브(7)가 추가되어 있다. 제2 샘플링라인(20)의 샘플링가스공급단 측의 구성도 제1 샘플링라인(10)의 샘플링가스공급단 측의 구성과 동일하다.
제2 실시 예에서의 제어부(40)의 동작을 도 6과 도 7을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 6과 도 7을 참조하면, 1) 먼저, 제어부(40)는 제1 제어밸브(1)를 개방함으로써 샘플링가스가 제1 가스샘플링프로브(11)로부터 제1 샘플링라인(10)을 통하여 가스분석장치(50)로 공급되도록 제어한다. 이에 따라, 제1 샘플링패스가 형성된다.
2) 다음으로, 제어부(40)는 제2 제어밸브(2)의 개방을 개시하여 샘플링가스가 제1 샘플링라인(10)과 제2 샘플링라인(20)을 통하여 일정시간 동시에 샘플링되도록 제어한다.
3) 다음으로, 제어부(40)는 제1 제어밸브(1)를 폐쇄하여 샘플링가스가 제2 가스샘플링프로브(21)로부터 제2 샘플링라인(20)을 통하여 가스분석장치(50)로 공급되도록 제어한다. 이에 따라, 제1 샘플링패스는 폐쇄되고 제2 샘플링패스만이 형성된 상태가 된다.
4) 다음으로, 제어부(40)는 제3 제어밸브(3)와 제4 제어밸브(4)를 개방하여 세정가스를 세정가스 공급단(31)으로부터 제1 샘플링라인(10)의 제1 가스샘플링프로브(11)로 공급함으로써 제1 샘플링라인(10)의 제1 가스샘플링프로브(11) 측이 세정되도록 제어한다. 도면부호 purge 2-1은 이때 형성되는 세정 패스를 나타낸다.
5) 다음으로, 제어부(40)는 제3 제어밸브(3)의 개방을 유지하면서 제4 제어밸브(4)를 폐쇄하고 제6 제어밸브(6)를 개방하여 세정가스를 세정가스 공급단(31)으로부터 제1 가스샘플링프로브(11) 측의 필터가 설치된 배관라인으로 공급함으로써 필터가 설치된 배관라인이 세정되도록 제어한다. 도면부호 purge 2-2는 이때 형성되는 세정 패스를 나타낸다.
6) 다음으로, 제어부(40)는 제3 제어밸브(3)의 개방을 유지하면서 제6 제어밸브(6)를 폐쇄하고 제7 제어밸브(7)를 개방하여 세정가스를 세정가스 공급단(31)으로부터 세정가스 배출구 측의 배관라인으로 공급함으로써 세정가스 배출구 측의 배관라인이 세정되도록 제어한다. 도면부호 purge 2-3은 이때 형성되는 세정 패스를 나타낸다.
7) 다음으로, 제어부(40)는 제1 제어밸브(1)의 개방을 개시하여 샘플링가스가 제1 샘플링라인(10)과 제2 샘플링라인(20)을 통하여 일정시간 동시에 샘플링되도록 제어한다.
8) 다음으로, 제어부(40)는 제2 제어밸브(2)를 폐쇄하여 샘플링가스가 제1 가스샘플링프로브(11)로부터 제1 샘플링라인(10)을 통하여 가스분석장치(50)로 공급되도록 제어한다. 이에 따라, 제2 샘플링패스는 폐쇄되고 제1 샘플링패스만이 형성된 상태가 된다.
9) 다음으로, 제어부(40)는 제3 제어밸브(3)와 제5 제어밸브(5)를 개방하여 세정가스를 세정가스 공급단(31)으로부터 제2 샘플링라인(20)의 제2 가스샘플링프로브(21)로 공급함으로써 제2 샘플링라인(20)의 제2 가스샘플링프로브(21) 측이 세정되도록 제어한다. 도면부호 purge 1-1은 이때 형성되는 세정 패스를 나타낸다.
5) 다음으로, 제어부(40)는 제3 제어밸브(3)의 개방을 유지하면서 제5 제어밸브(5)를 폐쇄하고 제8 제어밸브(8)를 개방하여 세정가스를 세정가스 공급단(31)으로부터 제2 가스샘플링프로브(21) 측의 필터가 설치된 배관라인으로 공급함으로써 필터가 설치된 배관라인이 세정되도록 제어한다. 도면부호 purge 1-2는 이때 형성되는 세정 패스를 나타낸다.
6) 다음으로, 제어부(40)는 제3 제어밸브(3)의 개방을 유지하면서 제8 제어밸브(8)를 폐쇄하고 제9 제어밸브(9)를 개방하여 세정가스를 세정가스 공급단(31)으로부터 세정가스 배출구 측의 배관라인으로 공급함으로써 세정가스 배출구 측의 배관라인이 세정되도록 제어한다. 도면부호 purge 1-3은 이때 형성되는 세정 패스를 나타낸다.
도면부호 C1 내지 C9는 제1 내지 제9 제어밸브의 개폐동작을 제어하기 위한 제어신호들이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 샘플링가스의 분석을 위한 샘플링라인을 이중으로 구성함으로써 하나의 샘플링라인을 통하여 샘플링 공정이 수행되는 동안 다른 샘플링라인에 대한 세정 공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상호 영향을 주지 않으면서도 연속적인 샘플링 공정과 세정 공정을 수행할 수 있게 되어, 공정의 안정성과 효율성이 증대되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 가스 샘플링 공정 및 세정 공정을 원격에서 설정 조건에 따라 자동으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1은 종래의 가스 샘플링 및 세정방식을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스 샘플링 및 세정장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시 예의 작동 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에서의 밸브들의 개폐 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 가스 샘플링 및 세정장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시 예의 작동 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에서의 밸브들의 개폐 타이밍을 나타낸 도면이다.
***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****
1: 제1 제어밸브 2: 제2 제어밸브
3: 제3 제어밸브 4: 제4 제어밸브
5: 제5 제어밸브 6: 제6 제어밸브
7: 제7 제어밸브 8: 제8 제어밸브
9: 제9 제어밸브 10: 제1 샘플링라인
11: 제1 가스샘플링프로브 12: 제1 압력게이지
13: 제1 절환 스위치 14: 제4 압력게이지
15: 제4 절환 스위치 16: 제5 압력게이지
17: 제5 절환 스위치 20: 제2 샘플링라인
21: 제2 가스샘플링프로브 22: 제2 압력게이지
23: 제2 절환 스위치 24: 제6 압력게이지
25: 제6 절환 스위치 26: 제7 압력게이지
27: 제7 절환 스위치 30: 세정가스 공급라인
31: 세정가스 공급단 40: 제어부
50: 가스분석장치

Claims (5)

  1. 제1 가스샘플링프로브와 가스분석장치 사이에 설치된 제1 제어밸브의 개폐에 따라 샘플링가스를 상기 제1 가스샘플링프로브로부터 상기 가스분석장치로 공급하기 위한 경로를 제공하는 제1 샘플링라인;
    제2 가스샘플링프로브와 상기 가스분석장치 사이에 설치된 제2 제어밸브의 개폐에 따라 상기 샘플링가스를 상기 제2 가스샘플링프로브로부터 상기 가스분석장치로 공급하기 위한 경로를 제공하는 제2 샘플링라인;
    상기 제1 샘플링라인과 상기 제2 샘플링라인을 세정하기 위한 세정가스가 공급되는 세정가스 공급단에 연결된 제3 제어밸브 및 상기 제3 제어밸브와 상기 제1 샘플링라인 사이에 설치된 제4 제어밸브의 개방에 따라 상기 세정가스를 상기 제1 샘플링라인에 공급하고, 상기 제3 제어밸브 및 상기 제3 제어밸브와 상기 제2 샘플링라인 사이에 설치된 제5 제어밸브의 개방에 따라 상기 세정가스를 상기 제2 샘플링라인으로 공급하기 위한 경로를 제공하는 세정가스 공급라인;
    상기 제1 샘플링라인과 제2 샘플링라인중 하나에 상기 샘플링가스가 공급되는 동안 다른 하나에 상기 세정가스가 공급되도록 상기 제1 제어밸브 내지 상기 제5 제어밸브의 개폐를 제어하는 제어부;
    상기 세정가스가 배출되는 제1 출구인 상기 제1 가스샘플링프로브에 설치되어 상기 배출되는 세정가스의 압력을 측정하고 표시하기 위한 제1 압력게이지;
    상기 제1 압력게이지와 일체화되도록 설치되어 상기 제1 압력게이지에서 측정된 압력이 기 설정된 압력보다 높은 경우 제1 경보신호를 상기 제어부로 전송하기 위한 제1 절환 스위치;
    상기 세정가스가 배출되는 제2 출구인 상기 제2 가스샘플링프로브에 설치되어 상기 배출되는 세정가스의 압력을 측정하고 표시하기 위한 제2 압력게이지; 및
    상기 제2 압력게이지와 일체화되도록 설치되어 상기 제2 압력게이지에서 측정된 압력이 기 설정된 압력보다 높은 경우 제2 경보신호를 상기 제어부로 전송하기 위한 제2 절환 스위치를 포함하고,
    상기 제어부는 프로그래머블 논리 제어기(Programmable Logic Controller)이고,
    상기 제어부는
    상기 제1 제어밸브를 개방하여 상기 샘플링가스가 상기 제1 샘플링라인을 통하여 상기 가스분석장치로 공급되도록 제어하고,
    상기 제2 제어밸브의 개방을 개시하여 상기 샘플링가스를 상기 제1 샘플링라인과 상기 제2 샘플링라인을 통하여 일정시간 동시에 샘플링하고,
    상기 제1 제어밸브를 폐쇄하여 상기 샘플링가스가 상기 제2 샘플링라인을 통하여 상기 가스분석장치로 공급되도록 제어하고,
    상기 제3 제어밸브와 상기 제4 제어밸브를 개방하여 상기 세정가스를 상기 세정가스 공급단으로부터 상기 제1 가스샘플링프로브로 공급함으로써 상기 제1 샘플링라인이 세정되도록 제어하고,
    상기 제1 제어밸브의 개방을 개시하여 상기 샘플링가스를 제1 샘플링라인과 상기 제2 샘플링라인을 통하여 일정시간 동시에 샘플링하고,
    상기 제2 제어밸브를 폐쇄하여 상기 샘플링가스가 상기 제1 샘플링라인을 통하여 상기 가스분석장치로 공급되도록 제어하고,
    상기 제3 제어밸브와 상기 제5 제어밸브를 개방하여 상기 세정가스를 상기 세정가스 공급단으로부터 상기 제2 가스샘플링프로브로 공급함으로써 상기 제2 샘플링라인이 세정되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 가스 샘플링 및 세정장치.
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