KR101183618B1

KR101183618B1 - non-condensed gas extracting device of gas heater

Info

Publication number: KR101183618B1
Application number: KR1020100120738A
Authority: KR
Inventors: 이용원; 고재필; 원덕수; 유현석; 김준석; 하종만
Original assignee: 한국가스공사
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-09-17
Also published as: KR20120059112A

Abstract

본 발명은 가스히터의 불응축가스 추기장치에 관한 것으로, 밀폐용기(10)에서 버너(40) 배기관(30)의 반대쪽 끝 부분에 추기구(11)를 설치하고, 상기 추기구(11)내에 버너(40) 연료공급관을 경유시킴으로써 추기구(11)내 수증기 분압을 최소화하여 불응축가스 추기 효율을 향상시킨다.
또한, 정압기 출구온도 또는 가스히터 출구온도에 따라 버너(40) 작동을 제어하고, 열매체 온도에 따라 진공펌프(50) 작동을 제어함으로써 추기제어로직을 단순화할 수 있고, 필요한 때에 정확하고 효율적으로 추기를 실시할 수 있다.The present invention relates to a non-condensing gas scavenging device of the gas heater, and installs the weight mechanism 11 in the closed end of the burner (40) on the opposite end of the exhaust pipe 30, the inside of the weight mechanism (11) By passing through the burner 40 fuel supply pipe, the partial pressure of water vapor in the extraction mechanism 11 is minimized to improve the efficiency of non-condensable gas extraction.
In addition, by controlling the operation of the burner 40 according to the outlet temperature of the constant pressure or the gas heater, and controlling the operation of the vacuum pump 50 according to the heat medium temperature, the bleeding control logic can be simplified, and bleeding is accurately and efficiently when necessary. Can be carried out.

Description

Non-condensed gas extracting device of gas heater

본 발명은 가스히터의 불응축가스 추기장치에 관한 것으로, 특히 불응축가스 추기 성능이 향상되고, 추기가 필요할때 확실하게 진공펌프가 작동되어 추기가 이루어질 수 있도록 된 가스히터의 불응축가스 추기장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-condensable gas scavenging device of the gas heater, in particular, the non-condensing gas scavenging device of the gas heater to improve the non-condensable gas extraction performance, and when the additional bleeding is necessary to operate the vacuum pump surely It is about.

LNG 운반선을 통해 수입된 천연가스는 하역설비를 통해 저장탱크에 저장되었다가 기화설비에서 기화되어 공급관리소로 공급되고, 이로부터 발전소 및 도시가스사로 공급이 이루어지며, 이때 정압기를 통하여 일정한 압력으로 감압되어 공급된다.Natural gas imported through LNG carriers is stored in storage tanks through unloading equipment, vaporized in vaporization equipment, and supplied to supply control stations, and then supplied to power plants and city gas companies. It is supplied.

그런데, 상기 정압기에서의 감압시 온도가 저하(1kg/㎠ 당 약 0.56℃ 감소된다.)되므로 원활한 가스공급과 설비보호를 위해 정압기 앞쪽에 가스히터를 설치하여 천연가스를 예열하고 있다.However, since the temperature during the decompression in the pressure regulator decreases (about 0.56 ° C. per 1 kg / cm 2), a gas heater is installed in front of the pressure regulator to preheat the natural gas for smooth gas supply and facility protection.

상기 가스히터는 주로 진공식 가스히터가 사용되는데, 진공 밀폐된 대형 용기의 내측 상부에 천연가스가 통과하는 전열관(튜브번들)이 설치되고 하부에 가스버너의 배기관이 설치되어, 배기관의 방출열이 용기내에 채워진 물(열매체)을 가열하여 수증기를 발생시키고, 상기 수증기의 열이 전열관 내로 전달되어 천연가스가 예열되는 구성으로 이루어진다. 이때 상기 수증기는 응축되어 다시 물로 환원된다.The gas heater is mainly a vacuum gas heater, a heat transfer tube (tube bundle) through which natural gas passes is installed in the upper part of a large vacuum-sealed container, and an exhaust pipe of the gas burner is installed in the lower part, The water (heat medium) filled in the container is heated to generate steam, and the heat of the steam is transferred into the heat transfer tube so that natural gas is preheated. At this time, the water vapor is condensed and reduced back to water.

한편, 시간이 경과하면 압력차에 의해 가스히터의 내부로 외부 공기가 유입되고 또한 부식반응에 의해 가스가 발생하여 가스히터의 내부에 불응축가스가 생성되는데, 상기 불응축가스에 의해 수증기 분압이 감소함으로써 수증기를 매개로 열교환이 이루어지는 가스히터의 열교환 효율이 크게 저하된다.On the other hand, when time elapses, outside air flows into the gas heater due to the pressure difference, and gas is generated by the corrosion reaction, and non-condensing gas is generated inside the gas heater. As a result, the heat exchange efficiency of the gas heater in which heat exchange is performed through water vapor is greatly reduced.

따라서, 가스히터의 예열 성능 유지를 위해서는 상기 불응축가스를 일정 수준 이하로 유지하기 위하여 이를 배출하는 추기가 필요하다.Therefore, in order to maintain the preheating performance of the gas heater, in order to maintain the non-condensable gas below a certain level, it is necessary to extract the discharge.

그런데, 상기 불응축가스는 수증기와 혼합되어 있기 때문에 진공펌프를 이용한 추기시 수증기와 함께 소량의 불응축가스만 추기되므로 진공펌프를 장시간 운전해야 하는 문제점이 있었다.However, since the non-condensable gas is mixed with water vapor, since only a small amount of non-condensable gas is added together with the water vapor during the extraction using the vacuum pump, there is a problem of operating the vacuum pump for a long time.

한편, 열매체(물)의 온도가 낮은 경우에는 가스히터의 내부 압력이 낮기 때문에 외부압력(대기압)과의 차이가 커지므로 진공펌프의 추기성능이 급격히 저하되며, 이에 고용량의 진공펌프를 사용해야만 하고, 운전 시간도 증가된다.On the other hand, when the temperature of the heat medium (water) is low, since the internal pressure of the gas heater is low, the difference from the external pressure (atmospheric pressure) becomes large, so that the extraction performance of the vacuum pump is drastically deteriorated, and a high capacity vacuum pump must be used. The driving time is also increased.

또한, 상기 고용량 진공펌프는 오일식 진공펌프이기 때문에 추기시 수증기가 오일에 응축 혼입되어 진공펌프의 성능이 저하되고, 오일을 자주 교체해야만 한다.In addition, since the high-capacity vacuum pump is an oil type vacuum pump, water vapor condenses and mixes with the oil at the time of extraction, thereby degrading the performance of the vacuum pump and frequently replacing the oil.

따라서, 효과적인 불응축가스 추기를 위해서는 가급적 가스히터의 내부압력이 높을때 즉, 열매체 온도가 상승한 상태에서 진공펌프를 작동시키는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to operate the vacuum pump when the internal pressure of the gas heater is high, that is, when the heat medium temperature is increased, for effective non-condensable gas extraction.

그런데, 기존 가스히터의 버너 제어방식은 열매체 온도가 설정온도보다 상승하면 버너 부하를 감소시키고 설정온도보다 낮으면 버너 부하를 증가시키는 방식이기 때문에, 불응축가스가 축적되어 열교환 효율이 떨어진 상태에서 가스공급량이 증가하면 열교환량 증가를 위해 버너가 고부하 운전되어 열매체 온도가 상승하지만 열매체 온도가 설정온도 이상으로 상승하면 상기와 같은 버너 제어방식에 의하여 버너 부하가 자동으로 다시 감소하게 되기 때문에 열매체 온도가 진공펌프 가동조건 온도까지 상승하기가 어렵다.However, the burner control method of the existing gas heater reduces the burner load when the heat medium temperature rises above the set temperature and increases the burner load when the heat medium temperature rises below the set temperature. If the supply is increased, the burner is operated under high load to increase the heat exchange rate, but the heat medium temperature rises, but if the heat medium temperature rises above the set temperature, the burner load is automatically reduced again by the burner control method as described above. Pump operating conditions Difficult to rise to temperature.

그러나, 운전자가 수동으로 열매체 설정온도 범위를 상승시키면 상기 진공펌프가 과도하게 빈번히 가동되는 문제가 발생하며, 결국 운전자가 경험적으로 판단한 추기 필요 상황에서 수동으로 진공펌프를 작동시키고 있는 바, 정확하고 효율적인 불응축가스 추기 제어가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.However, if the driver manually raises the heat medium setting temperature range, the vacuum pump may be operated excessively frequently. Therefore, the vacuum pump is manually operated in the need-added situation determined by the driver. Non-condensable gas extraction control is not achieved.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 불응축가스의 추기 효율이 향상됨으로써 진공펌프 가동시간이 감소되고, 고진공 오일펌프를 사용할 필요가 없게 됨으로써 진공펌프의 오일 교환 문제가 해소되며, 추기 제어가 자동으로 정확하고 효율적으로 이루어질 수 있도록 된 가스히터 추기 장치를 제공함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by improving the bleeding efficiency of the non-condensable gas to reduce the vacuum pump operating time, eliminating the need to use a high vacuum oil pump eliminates the problem of oil exchange of the vacuum pump In addition, it is an object of the present invention to provide a gas heater bleeding device that can be performed automatically and accurately and efficiently the bleed control.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스히터의 불응축가스 추기장치는,The non-condensing gas extraction device of the gas heater according to the present invention for achieving the above object,

버너에 연결된 배기관이 일측 하부에 삽입되고, 타측 상부에 천연가스가 경유하는 전열관이 삽입된 밀폐용기와;An airtight container having an exhaust pipe connected to the burner being inserted at one lower side, and a heat transfer tube having natural gas passing through the other side;

상기 밀폐용기 내부의 불응축가스를 추기하는 추기구와;A extraction mechanism for extracting non-condensable gas in the sealed container;

상기 추기구에 연결된 진공펌프;를 포함하고,A vacuum pump connected to the weight mechanism;

상기 추기구가 상기 밀폐용기에서 상기 배기관이 삽입 설치된 부분의 반대쪽 상부 부분에 설치된 것을 특징으로 한다.The weight mechanism is characterized in that installed in the upper portion opposite to the portion in which the exhaust pipe is inserted in the sealed container.

또한, 버너에 연결된 배기관이 일측 하부에 삽입되고, 타측 상부에 천연가스가 경유하는 전열관이 삽입된 밀폐용기와;In addition, a closed vessel in which an exhaust pipe connected to the burner is inserted into one lower portion, and a heat transfer tube through which natural gas flows is inserted into the upper portion of the other side;

상기 전열관의 헤더부에 상기 밀폐용기를 관통하여 밀폐용기의 내부공간과 연통된 하우징이 구비되고,The header portion of the heat transfer tube is provided with a housing communicating with the inner space of the sealed container through the sealed container,

상기 추기구가 상기 하우징에서 상기 밀폐용기의 외측 부분에 형성된 것을 특징으로 한다.The weight mechanism is characterized in that formed on the outer portion of the hermetic container in the housing.

또한, 상기 추기구의 내부로 상기 버너의 연료공급관이 경유하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fuel supply pipe of the burner passes through the weight mechanism.

또한, 상기 추기구 내부에 코일 형상의 예열관이 구비되고, 상기 예열관의 양단에 각각 연료가스 공급원측 배관과 상기 버너측 배관이 연결된 것을 특징으로 한다.In addition, a coil-shaped preheating tube is provided inside the weight mechanism, and a fuel gas supply source pipe and the burner side pipe are connected to both ends of the preheating pipe, respectively.

또한, 상기 진공펌프는 수봉식 진공펌프인 것을 특징으로 한다.In addition, the vacuum pump is characterized in that the water-sealed vacuum pump.

또한, 상기 수봉식 진공펌프는 저온수를 공급하는 별도의 물공급장치를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the water-sealed vacuum pump is characterized by having a separate water supply device for supplying low temperature water.

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이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면,According to the present invention as described above,

추기구 내부의 수증기 분압을 최대한 낮출 수 있게 됨으로써 보다 효과적인 불응축가스 추기가 가능하여 진공펌프 운전시간이 단축되고, 가스히터의 예열 성능을 정상 수준에서 안정적으로 유지할 수 있다.By lowering the partial pressure of steam inside the extraction mechanism as much as possible, more effective non-condensable gas extraction is possible, which shortens the operation time of the vacuum pump, and maintains the preheating performance of the gas heater at a normal level.

따라서 오일을 사용하는 고진공 펌프를 사용할 필요가 없게 됨으로써 수봉식 진공펌프를 사용할 수 있게 되었으며, 이에 수증기 혼입에 의한 잦은 오일 교체 문제가 해결된다.Therefore, there is no need to use a high vacuum pump using oil, so that a water-sealed vacuum pump can be used, and thus the problem of frequent oil replacement due to water vapor mixing is solved.

또한, 버너 제어 변수로서 정압기 출구온도 또는 가스히터 출구온도를 사용하여 추기 필요시 신속하게 열매체 온도를 진공펌프 가동조건온도까지 상승시킬 수 있으므로 추기가 필요할 때 보다 신속하고 정확하게 추기가 실시될 수 있으며, 더불어 진공펌프 제어로직 및 제어장치의 구성이 단순화되는 효과가 있다.In addition, by using the constant pressure outlet temperature or the gas heater outlet temperature as the burner control variable, the heating medium temperature can be quickly increased to the operating condition temperature of the vacuum pump when the extraction is necessary, so that the extraction can be performed more quickly and accurately when necessary. In addition, there is an effect that the configuration of the vacuum pump control logic and control device is simplified.

도 1은 본 발명에 따른 가스히터 추기 장치의 구성도,
도 2는 추기구의 변경 설치예,
도 3은 추기구에 가스버너 연료공급관이 설치된 상태를 도시한 도면,
도 4는 상기 연료공급관 설치 상태의 확대도,
도 5는 본 발명에 따른 가스히터 추기 장치 운전 방법의 순서도이다.1 is a configuration diagram of a gas heater bleeding apparatus according to the present invention,
2 is a modified installation example of the weight mechanism,
3 is a view illustrating a state in which a gas burner fuel supply pipe is installed in a weight mechanism;
4 is an enlarged view of the fuel supply pipe installation state,
5 is a flowchart of a method of operating a gas heater bleeding apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 가스히터의 밀폐용기(10)에 형성된 추기구(11)와, 상기 추기구(11)에 고압호스 또는 파이프로 연결된 진공펌프(50)와, 상기 진공펌프(50)에 저온수를 공급하는 물공급장치(60)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the present invention provides a weight mechanism 11 formed in a sealed container 10 of a gas heater, a vacuum pump 50 connected to the weight mechanism 11 by a high pressure hose or a pipe, and the vacuum. It includes a water supply device 60 for supplying low temperature water to the pump (50).

상기 밀폐용기(10)에는 열매체로서 물이 절반 가량 채워지고, 그 물에 잠기도록 버너(40)의 배기관(30)이 설치되며, 상기 밀폐용기(10)의 상부 공간에는 천연가스가 경유하는 전열관(20)이 설치된다. 상기 배기관(30) 역시 절연관으로서 버너(40)에서 배출된 연소가스가 U자형상의 관로를 따라 밀폐용기(10)의 내부 공간을 순환한 뒤 외부로 배출된다. 상기 절연관(20)과의 구별을 위해 배기관(30)으로 지칭한다.The sealed container 10 is filled with about half of the water as a heat medium, and the exhaust pipe 30 of the burner 40 is installed to be immersed in the water, and the heat pipe through which natural gas passes through the upper space of the sealed container 10. 20 is installed. The exhaust pipe 30 is also an insulated pipe, and the combustion gas discharged from the burner 40 is discharged to the outside after circulating the inner space of the sealed container 10 along the U-shaped pipe. It is referred to as an exhaust pipe 30 to distinguish it from the insulating tube 20.

상기 전열관(20)의 헤더부는 밀폐용기(10)의 외부에 위치하고, 천연가스의 유입부(21)와 배출부(22)가 구비되며, 원판형의 플랜지(23)를 통해 상기 유입부(21)와 배출부(22)가 다수의 U자형 튜브들의 양단과 연결되는 구조로 이루어져 있다.The header part of the heat transfer pipe 20 is located outside the sealed container 10, and has an inlet part 21 and an outlet part 22 of natural gas, and the inlet part 21 through a disc-shaped flange 23. ) And outlet 22 is configured to be connected to both ends of the plurality of U-shaped tubes.

또한, 상기 플랜지(23)에 상기 U자형 튜브들의 외부를 감싸는 원통형의 하우징(24)이 설치되며, 상기 하우징(24)이 상기 밀폐용기(10)에 관통 상태로 장착된다.In addition, a cylindrical housing 24 surrounding the outside of the U-shaped tubes is installed on the flange 23, and the housing 24 is mounted in the sealed container 10 in a penetrating state.

한편, 상기 가스히터는 배관 설치의 공간확보와 가스 누출사고시의 안전성 확보를 위하여 상기 전열관(20)과, 상기 배기관(30) 및 버너(40)가 밀폐용기(10)의 상호 반대쪽에 설치된다.On the other hand, the gas heater is the heat transfer pipe 20, the exhaust pipe 30 and the burner 40 are installed on opposite sides of the sealed container 10 in order to secure space of the piping installation and ensure the safety of the gas leakage accident.

따라서, B와 C 지점에서는 배기관(30)의 가열작용으로 다량의 수증기가 발생하고, 그에 비해 A지점(상기 전열관(20)이 삽입 설치된 부분)은 수증기가 적게 발생함으로써 상기 A지점이 밀폐용기(10)내에서 상대적으로 수증기 분압이 가장 낮은 부분이 된다.Therefore, a large amount of water vapor is generated by the heating action of the exhaust pipe 30 at points B and C, and in comparison with the point A (the portion where the heat pipe 20 is inserted), the water vapor is generated less than the point A, the sealed container ( 10) becomes the lowest part of steam partial pressure.

그리고, 상기와 같은 수증기 발생량의 차이에 따라서 밀폐용기(10)내에서 B 및 C지점으로부터 A지점으로 기체 흐름이 발생하며, 그 흐름을 따라 기기 내부의 불응축가스가 동반 이동하여 상기 A지점에 모이게 된다.And, according to the difference in the amount of steam generation as described above, a gas flow is generated from the B and C point to the A point in the closed container 10, the non-condensable gas in the device moves along the flow to the A point Are gathered.

따라서, 상기 A지점 즉, 상기 배기관(30)이 삽입 설치된 부분과 반대쪽 상부 부분으로서 상기 전열관(20)이 삽입 설치된 부분의 주변이 밀폐용기(10) 내에서 불응축가스의 농도가 높고, 수증기의 분압이 낮은 곳이기 때문에 그 지점에 상기 추기구(11)가 설치됨으로써 보다 짧은 시간 동안 많은 양의 불응축가스를 효과적으로 추기할 수 있게 된다.Therefore, the point A, that is, the portion of the upper portion opposite to the portion in which the exhaust pipe 30 is inserted, has a high concentration of non-condensable gas in the airtight container 10 in the vicinity of the portion in which the heat pipe 20 is inserted. Since the partial pressure is low, since the extraction mechanism 11 is installed at the point, it is possible to effectively extract a large amount of non-condensable gas for a shorter time.

따라서, 상대적으로 저용량의 진공펌프를 사용하여 짧은 시간동안 추기하여도 효과적인 불응축가스의 추기가 가능하여 가스히터의 열교환 성능을 정상적으로 유지할 수 있다.Therefore, even in a short time using a relatively low-capacity vacuum pump can be effectively added to the non-condensable gas can be added to maintain the heat exchange performance of the gas heater normally.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전열관(20) 하우징(24)의 상기 밀폐용기(10) 외측 부분에 추기구(25)가 설치될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 2, the weight mechanism 25 may be installed on the outer portion of the sealed container 10 of the heat transfer tube 20, the housing 24.

상기 하우징(24)은 전열관(20)의 외부를 감싸 밀폐용기(10)를 관통하고 있는 부분으로서 하우징(24)의 내부 공간과 상기 밀폐용기(10)의 A지점은 상호 연결되어 있다.The housing 24 surrounds the outside of the heat transfer tube 20 and penetrates the sealed container 10. The inner space of the housing 24 and the A point of the sealed container 10 are connected to each other.

따라서, 상기 하우징(24)에 형성된 추기구(25)를 통해서도 상기 A지점의 내부 기체를 추기할 수 있으므로 상기 밀폐용기(10) 상에 추기구(11)가 형성된 경우와 동일한 효과를 기대할 수 있다.Therefore, since the internal gas at the point A can also be additionally extracted through the weight mechanism 25 formed in the housing 24, the same effect as that when the weight mechanism 11 is formed on the sealed container 10 can be expected. .

한편, 상기 진공펌프(50)는 물 또는 부동액을 사용하는 수봉식 진공펌프를 사용한다. 즉, 상기와 같이 추기 효율이 향상됨으로써 오일을 이용하는 고진공펌프를 사용할 필요가 없기 때문에 단순 수봉식 진공펌프를 사용할 수 있는 것이다.On the other hand, the vacuum pump 50 uses a water-sealed vacuum pump using water or antifreeze. That is, since the extraction efficiency is improved as described above, it is not necessary to use a high vacuum pump using oil, so that a simple sealed vacuum pump can be used.

상기 수봉식 진공펌프는 추기가스에 다량의 수증기가 포함되어 있어도 아무런 영향을 받지 않게 된다. 즉, 종래 오일식 펌프를 사용할 때와는 달리 수증기 혼입에 따른 오일 교체 작업이 필요 없게 된다.The sealed vacuum pump is not affected even if a large amount of water vapor is included in the bleed gas. That is, unlike when using a conventional oil pump, the oil replacement operation due to the mixing of water vapor is not required.

상기 수봉식 진공펌프의 도달 진공도는 펌프내에 순환하는 물의 포화증기압에 따라 결정되기 때문에 가급적 저온의 물을 공급하기 위하여 상기와 같이 저온수 공급을 위한 별도의 물공급장치(60)를 구비한다.Since the attained vacuum degree of the water-sealed vacuum pump is determined by the saturated steam pressure of the water circulating in the pump, a separate water supply device 60 for supplying low temperature water is provided as described above in order to supply low temperature water.

한편, 상기 버너(40)에는 정압기에서 1차 감압되어 배출된 천연가스를 상기 버너(40)의 사용 조건에 맞추어 재 감압하여 공급하고 있다. 따라서, 2차에 걸친 감압에 따른 온도 저하를 보상하기 위하여 상기 가스히터의 내부로 연료가스를 경유시켜 적절히 승온시킨다.On the other hand, the burner 40 is supplied to the natural gas discharged by the first pressure reduction in the constant pressure discharger is re-pressure-reduced in accordance with the use conditions of the burner 40. Therefore, in order to compensate for the temperature drop due to the second pressure reduction, the temperature is appropriately raised by passing the fuel gas through the inside of the gas heater.

본 발명은 상기 버너(40)의 연료공급관이 상기 추기구(11; 도 3을 예로 들어 설명하나 도 2의 추기구(25)에도 동일하게 적용될 수 있다.)의 내부를 경유하도록 한 것에 특징이 있다. 이는 단순히 연료가스의 승온만을 위한 것이 아니라, 본 발명의 목적에 부합하도록 가스히터의 불응축가스 추기효율 향상에 목적이 있다.The present invention is characterized in that the fuel supply pipe of the burner 40 passes through the interior of the weight mechanism 11 (described with reference to FIG. 3 as an example, but may also be applied to the weight mechanism 25 of FIG. 2). have. This is not just for raising the temperature of the fuel gas, but for the purpose of improving the non-condensable gas extraction efficiency of the gas heater to meet the object of the present invention.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 추기구(11)내부에 예열관(70)이 설치되고, 상기 예열관(70)의 입구와 출구에 각각 연료가스 공급원 측에 연결된 배관(71)과 상기 버너(40)측에 연결된 배관(72)이 연결되는 구조로 이루어진다.Specifically, as shown in FIG. 4, a preheating tube 70 is installed inside the weight mechanism 11, and a pipe 71 connected to a fuel gas supply source at an inlet and an outlet of the preheating tube 70, respectively. And a pipe 72 connected to the burner 40 side.

이때 상기 예열관(70)은 추기구(11)의 내주면을 따라 둥글게 말려진 코일 형상을 이룸으로써 연료가스의 추기구(11) 통과 길이를 증가시켜 열교환량을 증가시키게 된다.At this time, the preheating tube 70 forms a coil shape roundly wound along the inner circumferential surface of the weight mechanism 11 to increase the heat exchange amount by increasing the passage length of the fuel gas 11.

따라서, 상기 예열관(70)을 지나는 연료가스는 추기구(11) 내부의 수증기로부터 열을 전달받아 승온되고, 상기 수증기는 연료가스에 열을 빼앗겨서 응축된다.Therefore, the fuel gas passing through the preheating tube 70 is heated up by receiving heat from the water vapor inside the weight mechanism 11, and the water vapor is condensed by losing heat to the fuel gas.

상기와 같이, 추기구(11) 내부의 수증기가 응축됨으로써 추기구(11) 내부의 수증기 분압이 더욱 낮아지게 되며, 이에 상기 진공펌프(50)로 추기할 때 추기되는 수증기의 양은 줄고 상대적으로 불응축가스의 추기량이 증가하므로 불응축가스 추기 효율이 증가된다.As described above, the partial pressure of the steam in the additional apparatus 11 is further lowered by condensation of the water vapor in the additional apparatus 11, and thus the amount of additional steam added when the additional vacuum is added to the vacuum pump 50 decreases and is relatively low. As the amount of additional condensate gas is increased, the efficiency of extracting the non-condensable gas is increased.

이제 본 발명에 따른 추기운전방법에 대해 설명한다.Now, the write-in operation method according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 추기운전방법은 가스버너 작동조건 판단단계(S1)와, 가스버너 작동단계(S2)와, 진공펌프 작동조건 판단단계(S3)와, 진공펌프 작동단계(S4)를 포함한다.The write-once operating method according to the present invention includes a gas burner operating condition determining step S1, a gas burner operating step S2, a vacuum pump operating condition determining step S3, and a vacuum pump operating step S4.

상기 가스버너 작동조건 판단단계(S1)는 사용처로 공급되는 천연가스의 정압기 출구온도가 설정온도보다 낮아지는가를 판단한다.The gas burner operating condition determination step (S1) determines whether the outlet temperature of the constant pressure of the natural gas supplied to the user is lower than the set temperature.

즉, 본 발명은 버너(40) 작동 제어 변수로서 열매체(밀폐용기 내 물) 온도가 아닌 정압기 출구온도를 이용하는 것이다.(천연가스가 상기 정압기에서 일정 압력으로 감압될 때 하강하는 온도는 일정하기 때문에 상기 정압기 출구온도와 상기 가스히터 출구온도는 정비례관계에 있으며, 이에 상기 가스히터 출구온도를 버너 작동 제어 변수로 사용하여도 무방하다.)That is, the present invention uses the constant pressure outlet temperature, not the heat medium (water in the airtight container) temperature as the burner 40 operation control variable. (The temperature lowering when the natural gas is decompressed to a constant pressure in the constant pressure pressure is constant. The constant pressure outlet temperature and the gas heater outlet temperature are directly proportional to each other. Therefore, the gas heater outlet temperature may be used as a burner operation control variable.)

상기 단계(S1)에서 정압기 출구온도(또는 가스히터 출구온도, 이후 병기 반복 생략함)가 설정온도보다 낮아지면 상기 가스버너 작동단계(S2)를 수행하여 열매체를 승온시킨다.When the constant pressure outlet temperature (or the gas heater outlet temperature, and then repeating the step is omitted) in the step (S1) is lower than the set temperature, the gas burner operation step (S2) is performed to increase the heat medium.

상기 정압기 출구온도는 가스히터의 불응축가스 축적 상황 및 그에 따른 열교환 성능이 즉시 반영된 것이다. 즉, 가스히터의 내부에 불응축가스가 다량 축적되어 열교환 성능이 저하된 경우 천연가스의 예열이 정상적으로 이루어지지 않으므로 상기 정압기 출구온도는 즉시 저하된다.The outlet temperature of the constant pressure is immediately reflected the non-condensing gas accumulation situation and the heat exchange performance of the gas heater. That is, when a large amount of non-condensable gas is accumulated inside the gas heater and the heat exchange performance is deteriorated, since the preheating of the natural gas is not normally performed, the outlet temperature of the constant pressure drops immediately.

따라서, 상기와 같이 정압기 출구온도에 따라 버너(40)의 작동을 제어함으로써 추기가 필요한 상황일 때 즉시 버너(40)가 작동하여 열매체의 승온이 이루어지게 되며, 이에 진공펌프 가동조건 설정이 매우 간단해지게 된다.Therefore, by controlling the operation of the burner 40 in accordance with the outlet temperature of the constant pressure as described above, the burner 40 is immediately activated when additional bleeding is required, so that the temperature of the heating medium is increased, thus setting the operating conditions of the vacuum pump is very simple. Will be lost.

즉, 상기 진공펌프(50)를 다른 조건(열매체의 액상부와 기상부의 온도차 조건 등)을 고려할 필요 없이 열매체의 온도 조건만 맞으면 바로 가동할 수 있는 것이다. That is, the vacuum pump 50 can be operated immediately if the temperature conditions of the heat medium are met without considering other conditions (temperature difference conditions such as the liquid phase and the gas phase part of the thermal medium).

따라서, 상기 가스버너 작동단계(S2)에서 버너가 작동되어 열매체의 승온이 이루어진 후, 상기 진공펌프 작동조건 판단단계(S3)에서 열매체 온도와 설정온도(진공펌프 작동조건온도)를 비교하여 열매체온도가 설정온도를 초과하면 상기 진공펌프 작동단계(S4)를 수행한다.Therefore, after the burner is operated in the gas burner operation step (S2) to increase the temperature of the heating medium, the heating medium temperature is compared with the heating medium temperature and the set temperature (vacuum pump operating condition temperature) in the vacuum pump operating condition determining step (S3). When the temperature exceeds the set temperature is performed the vacuum pump operating step (S4).

상기 진공펌프 작동단계(S4)에서 진공펌프(50)가 작동되어 추기가 이루어지면 가스히터의 열교환 성능이 향상되어 정압기 출구온도가 다시 증가되어 설정온도(가스버너 작동조건 온도) 이상이 되므로 버너의 작동은 정지된다.If the vacuum pump 50 is operated in the vacuum pump operation step (S4) and the additional extraction is performed, the heat exchange performance of the gas heater is improved, and the outlet temperature of the constant pressure is increased again to be above the set temperature (gas burner operating condition temperature). The operation stops.

한편, 본 발명은 진공펌프 정지조건 판단단계(S5)와, 진공펌프 정지단계(S6)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the present invention may further comprise a vacuum pump stop condition determination step (S5), and a vacuum pump stop step (S6).

상기 진공펌프 정지조건 판단단계(S5)에서는 진공펌프 작동시간이 설정시간과 같아졌는지를 판단한다. 진공펌프 작동시간이 설정시간과 같아졌으면 즉, 진공펌프가 설정된 시간만큼 작동되었으면 상기 진공펌프 정지단계(S6)를 수행하여 진공펌프의 작동을 정지시킨다.In the vacuum pump stop condition determination step (S5) it is determined whether the operation time of the vacuum pump is equal to the set time. If the operation time of the vacuum pump is equal to the set time, that is, if the vacuum pump has been operated for the set time, the operation of the vacuum pump stops (S6) to stop the operation of the vacuum pump.

이는 상기 진공펌프가 수봉식 진공펌프로서 사용시간이 증가하여 고온의 수증기가 혼입됨으로써 펌프 액 온도가 상승하면 펌핑 성능이 저하되기 때문에, 이를 방지하기 위하여 일정 시간 작동한 후 작동을 정지하고 액 온도가 하강하는 시간이 필요하기 때문이다.This is because the vacuum pump is a water-sealed vacuum pump, the use time is increased and the high temperature water vapor is mixed, so that the pumping performance is lowered when the pump liquid temperature rises. Because it takes time to do it.

한편, 가스히터가 불응축가스 추기 조건에 도달되어 열교환 효율이 감소되어도 사용처로의 가스공급량이 감소하는 저부하 운전 조건에서는 열매체 온도가 진공펌프 가동온도조건 이하로 유지되어 진공펌프 작동에 의한 추기가 이루어지지 않아도 정압기 출구온도 유지가 가능하다.On the other hand, under low load operating conditions where the gas heater reaches the non-condensable gas bleeding condition and the heat exchange efficiency is reduced, the heat medium temperature is maintained below the vacuum pump operating temperature condition so that the bleeding by the vacuum pump operation It is possible to maintain the constant pressure outlet temperature even if it is not done.

반면, 가스공급량이 증가하는 고부하 운전 조건에서는 본 발명에 따라 정압기 출구온도가 설정온도 이하로 떨어지면 즉시 가스버너가 작동되어 열매체 온도가 설정온도 이상으로 승온되고, 이에 진공펌프가 작동되어 추기가 이루어지게 됨으로써 가스히터내 불응축가스량이 항상 일정 수준 이하로 유지될 수 있다.On the other hand, under high load operating conditions in which the gas supply amount increases, the gas burner is immediately activated when the constant pressure outlet temperature drops below the set temperature according to the present invention, and the heat medium temperature is raised above the set temperature. As a result, the amount of non-condensable gas in the gas heater can be always maintained below a certain level.

따라서, 운전자가 진공펌프 운전조건 온도를 수동으로 설정하여 인위적으로 진공펌프를 작동시킬 필요가 없게 되고, 이에 진공펌프가 불필요하게 자주 가동되지 않게 되는 바, 정확하고 효율적인 불응축가스 추기 제어가 가능하다.Therefore, it is not necessary for the driver to manually set the vacuum pump operating condition temperature to artificially operate the vacuum pump, and thus the vacuum pump is not operated unnecessarily frequently, so that accurate and efficient non-condensable gas extraction control can be performed. .

10 : 밀폐용기 11 : 추기구
20 : 전열관 21 : 유입부
22 : 배출부 23 : 플랜지
24 : 하우징 25 : 추기구
30 : 배기관 40 : 버너
50 : 진공펌프 60 : 물공급장치
70 : 예열관 71 : 연료가스 공급원측 배관
72 : 버너측 배관10: sealed container 11: weight mechanism
20: heat pipe 21: inlet
22: outlet 23: flange
24 housing 25 weight mechanism
30: exhaust pipe 40: burner
50: vacuum pump 60: water supply device
70: preheating tube 71: fuel gas supply source side piping
72: burner side piping

Claims

An airtight container having an exhaust pipe connected to the burner being inserted at one lower side, and a heat transfer tube having natural gas passing through the other side;
A extraction mechanism for extracting non-condensable gas in the sealed container;
A vacuum pump connected to the weight mechanism;
The weight mechanism is installed in the upper portion opposite the portion where the exhaust pipe is inserted in the sealed container,
Non-condensing gas scavenging device of the gas heater, characterized in that via the fuel supply pipe of the burner to the interior of the extraction mechanism.

An airtight container having an exhaust pipe connected to the burner being inserted at one lower side, and a heat transfer tube having natural gas passing through the other side;
A extraction mechanism for extracting non-condensable gas in the sealed container;
A vacuum pump connected to the weight mechanism;
The header portion of the heat transfer tube is provided with a housing communicating with the inner space of the sealed container through the sealed container,
The weight mechanism is formed on the outer portion of the hermetic container in the housing,
Non-condensing gas scavenging device of the gas heater, characterized in that via the fuel supply pipe of the burner to the interior of the extraction mechanism.

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The method according to claim 1 or 2,
A coil-shaped preheating tube is provided inside the extraction mechanism, and a fuel gas supply source pipe and the burner side pipe are connected to both ends of the preheating pipe, respectively.

The method according to claim 1 or 2,
The vacuum pump is a non-condensing gas extraction device of the gas heater, characterized in that the water-sealed vacuum pump.

The method according to claim 5,
The water-sealed vacuum pump is a non-condensing gas extraction device of the gas heater, characterized in that provided with a separate water supply device for supplying low temperature water.

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