KR101225278B1 - 용수용 용존 산소 감소 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용수용 용존 산소 감소 장치에 관한 것으로 용수를 각 사용처로 공급하기 전에 감압 탱크부 내에서 압력 조절 펌프부의 작동으로 압력을 낮춤으로써 용수 내의 용존 산소량을 줄여 용수 공급 장치의 부식을 최소화하고, 내구성을 증대시키는 것이다.

Description

용수용 용존 산소 감소 장치{APPARATUS FOR REDUCING DISSOLVED OXYGEN}

본 발명은 용수용 용존 산소 감소 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 용수 공급 시 관 내의 부식 발생을 줄일 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 제철소는 철광석을 용광로에서 녹여 철을 생산하며, 생산된 철을 이용하여 철강 제품을 만드는 곳이다.

또 제강 공장은 상기 선철 및 고철(스크랩) 등을 전기로, 전로, 고로 등에 장입해서 녹여 강철을 만드는 곳이다.

제철소 및 제강 공장 뿐만 아니라 다른 제조 공장 내에서는 냉각수 뿐만 아니라 공정수 등 많은 양의 물을 사용하고 있다.

본 발명의 목적은 용수 내 용존 산소의 량을 줄여 부식이 방지되는 용수용 용존 산소 감소 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 일 측에 용수가 유입되는 유입구가 구비되고 타 측에 배출구가 구비되고 감압 탱크부와;

상기 감압 탱크부에 연결되며 상기 감압 탱크부 내의 압력을 유지시키는 압력 조절 펌프부와;

상기 압력 조절 펌프부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며,

상기 제어부는 상기 감압 탱크부에 저장된 용수의 저장 압력을 용수의 유입 압력보다 작고, 용수의 배출 압력 보다 크게 유지시키도록 상기 압력 조절 펌프부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치를 제공함으로써 해결된다.

상기 압력 조절 펌프부는, 압력 조절 펌프와, 상기 압력 조절 펌프와 상기 감압 탱크부를 연결하는 펌프 연결관과, 상기 펌프 연결관에 장착되고 상기 제어부에 연계되며 상기 감압 탱크 내의 압력을 감지하는 압력계를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 감압 탱크부의 내 바닥면에 연결되며 세로로 세워져 상기 감압 탱크부의 공간을 유입 공간부와, 배출 공간부로 구획하며 상단부가 상기 감압 탱크부의 상부면과 이격되어 상단부 위로 상기 유입 공간부와 상기 배출 공간부를 연결하는 공유 공간부를 형성하는 세로 구획부를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 유입 공간부의 상부에서 가로로 배치되며 복수의 면 중 어느 한 면이 상기 세로 구획부에 맞붙고 다른 복수의 면 중 적어도 어느 한 면이 상기 감압 탱크의 내측 면과 이격되는 제 1 가로 구획부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 배출 공간부의 상부에서 가로로 배치되어 상기 감압 탱크부에 장착되며 일단부가 상기 세로 구획부와 이격되어 기포 제거 통로를 형성하고, 타단부가 상기 감압 탱크부의 내측 면과 이격되는 제 2 가로 구획부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 세로 구획부의 상단부에는 상기 기포 제거 통로 측으로 기울어져 배치되는 기포 안내부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 가로 구획부의 하부에 설치되어 상기 유입 공간부 내를 서로 연통되는 복수의 유로로 구분하는 제 1 유로 구획부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 가로 구획부의 하부에 설치되어 상기 배출 공간부 내를 서로 연통되는 복수의 유로로 구분하는 제 2 유로 구획부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 감압 탱크부의 유입구로 연결되며 상기 감압 탱크부의 내부로 용수를 유입시키는 용수 유입부와, 상기 감압 탱크부의 배출구에 연결되며 상기 감압 탱크부의 외부로 용수를 배출하며 용수를 사용처로 공급하는 공급관부와, 상기 공급관부에 장착되며 상기 감압 탱크부 내의 용수를 사용처로 공급시키는 용수 공급 펌프부와, 상기 압력 조절 펌프부와 상기 용수 공급 펌프부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 감압 탱크부에 저장된 용수의 저장 압력을 용수의 유입 압력보다 작고, 용수의 배출 압력 보다 크게 유지시키도록 상기 압력 조절 펌프부를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 용수 유입부와 상기 공급관부와 연결되며, 상기 용수 유입부와 상기 공급관부를 통해 상기 감압 탱크부로 유입되는 용수의 유입량과 상기 감압 탱크부에서 배출되는 용수의 배출량을 동일하게 유지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 용수를 각 사용처로 공급하기 전에 용존 산소를 제거하여 용수 공급 장치 내의 부식을 방지하는 것이다.

본 발명은 배관의 수명을 증대시키고, 배관의 수명 증대를 위한 도금, 피복, 코팅 등의 처리로 인한 시설 설치 비용을 절감함은 물론 기존 시설에 간편하게 적용 가능한 효과가 있다.

본 발명은 배관의 수명 및 용수 이용 설비의 내구성을 증대시켜 유지 보수 편의성을 증대시키고, 유지 보수 비용을 획기적으로 절감하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 구조를 도시한 개략도
도 2는 도 1의 A부를 요부확대 도시한 확대 단면도

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명인 용수용 용존 산소 감소 장치는 일 측에 용수가 유입되는 유입구가 구비되고 타 측에 배출구가 구비되고 감압 탱크부(10)를 포함한다.

상기 감압 탱크부(10)는 상기 유입구에 연결된 용수 유입부(40)를 통해 내부로 용수가 유입되는 것이다.

상기 감압 탱크부(10)에는 압력 조절 펌프부(20)가 연결된다.

또 상기 압력 조절 펌프부(20)의 작동을 제어하는 제어부(30)를 포함하며, 상기 제어부(30)는 상기 압력 조절 펌프부(20)의 작동을 제어하여 상기 감압 탱크부(10) 내의 압력을 유지시키는 것으로, 상기 감압 탱크부(10)에 저장된 용수의 저장 압력(P2)을 용수의 유입 압력(P1)보다 작고, 용수의 배출 압력(P3) 보다 크게 유지시키는 것이다.

상기 압력 조절 펌프부(20)는 압력 조절 펌프(21) 및 상기 압력 조절 펌프(21)와 상기 감압 탱크부(10)를 연결하는 펌프 연결관(22), 상기 펌프 연결관(22)에 장착되고 상기 제어부(30)에 연계되며 상기 감압 탱크부(10) 내의 압력을 감지하는 압력계(23)를 포함한다.

용수 공급 장치는 공장 내에서 사용되는 용수를 공급하는 것으로 일반적으로 부식, 스케일, 슬라임 등의 문제로 정비 작업이 발생한다.

본 발명은 상기 감압 탱크부(10)의 유입구로 연결되며 상기 감압 탱크부(10)의 내부로 용수를 유입시키는 용수 유입부(40)와;

상기 감압 탱크부(10)의 배출구에 연결되며 상기 감압 탱크부(10)의 외부로 용수를 배출하며 용수를 사용처로 공급하는 공급관부(50)와;

상기 공급관부(50)에 장착되며 상기 감압 탱크부(10) 내의 용수를 사용처로 공급시키는 용수 공급 펌프부(60)를 더 포함한다.

상기 용수 유입부(40)는 용수 유입관(41)과, 상기 용수 유입관(41)에 장착되는 용수 유입 펌프(42)를 포함한다.

상기 용수 유입부(40)는 상기 용수 유입 펌프(42)의 작동으로 상기 용수 유입관(41)을 통해 용수를 상기 감압 탱크부(10) 내로 유입시키는 것이다.

상기 부식은 화학적 또는 전기 화학적 반응에 의해 금속이 용해되는 현상을 말하며, 금속이 용해되기 위해서는 전자를 받아주는 전자 수용체의 존재가 필요하게 되는 것이다.

상기 용수 내에서 전자 수용체의 역할은 용존 산소가 담당하므로 용수 내 용존 산소의 농도가 증가하면 부식 속도가 증가하게 되는 문제점이 더 크게 되는 것이다.

본 발명은 헨리의 법칙(Henry's Law)에 의해 상기 감압 탱크부(10) 내의 공기압을 낮춰 용수 내에 용해되는 산소의 량을 줄이는 것이다.

상기 헨리의 법칙은 일정한 온도 아래에서 기체가 액체에 용해될 때 그 용해량은 기체의 압력에 비례한다는 것으로, 상기 제어부(30)는 상기 압력 조절 펌프부(20)를 작동시켜 상기 감압 탱크부(10) 내의 공기 압력을 대기압보다 낮은 압력으로 유지시켜 용수 내에 용해되는 산소 즉, 용존 산소 량을 줄이는 것이다.

상기 제어부(30)는 상기 용수 유입부(40)와 상기 공급관부(50)와 연결되며, 상기 용수 유입부(40)와 상기 공급관부(50)를 통해 상기 감압 탱크부(10)로 유입되는 용수의 유입량과 상기 감압 탱크부(10)에서 배출되는 용수의 배출량을 동일하게 유지하는 것이 바람직하다.

상기 제어부(30)는 상기 압력계(23)로부터 측정된 압력을 전달받아 상기 압력 조절 펌프부(20)의 작동으로 대기압을 제어하여 상기 감압 탱크부(10)에 저장된 용수의 저장 압력(P2)을 0.5bar 미만 0 초과 사이로 조절한다.

본 발명 이외로 상기 부식을 방지하는 방법으로 약품을 투입하거나 배관을 도금, 피복, 코팅 등의 처리를 할 수 있으나, 과정이 복잡하고, 비용이 많이 들며 기존 설치된 배관에 적용하기에 사실상 불가능한 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기 감압 탱크부(10)의 내 바닥면에 연결되며 세로로 세워져 상기 감압 탱크부(10)의 공간을 유입 공간부(10a)와, 배출 공간부(10b)로 구획하며 상단부가 상기 감압 탱크부(10)의 상부면과 이격되어 상단부 위로 상기 유입 공간부(10a)와 상기 배출 공간부(10b)를 연결하는 공유 공간부(10c)를 형성하는 세로 구획부(70)를 포함한다.

또 상기 유입 공간부(10a)의 상부에서 가로로 배치되며 복수의 면 중 어느 한 면이 상기 세로 구획부(70)에 맞붙고 다른 복수의 면 중 적어도 어느 한 면이 상기 감압 탱크부(10)의 내측 면과 이격되는 제 1 가로 구획부(80)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 배출 공간부(10b)의 상부에서 가로로 배치되어 상기 감압 탱크부(10)에 장착되며, 일단부가 상기 세로 구획부(70)와 이격되어 기포 제거 통로(91)를 형성하고, 타단부가 상기 감압 탱크부(10)의 내측 면과 이격되는 제 2 가로 구획부(90)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제 1 가로 구획부(80)와 상기 제 2 가로 구획부(90)는 상기 감압 탱크부(10)의 내측 면과 이격된 공간을 통해 상기 유입 공간부(10a)와 상기 공유 공간부(10c), 상기 배출 공간부(10b)를 각각 연통되게 하고 상기 감압 탱크부(10) 내에서 용수가 상기 유입 공간부(10a), 공유 공간부(10c)를 통해 배출 공간부(10b)로 이동하여 최종 배출되도록 하는 것이다.

상기 제 1 가로 구획부(80)와 상기 제 2 가로 구획부(90)는 상기 감압 탱크부(10) 내에서 상기 용수의 체류 시간을 증대시키고, 상기 공유 공간부(10c) 내에서 일정 시간 동안 체류되게 함으로써 용수의 유입 압력(P1)과, 용수의 상기 감압 탱크부(10) 내에서 압력, 용수의 배출 압력(P3)을 각각 제어 가능하도록 하는 것이다.

또한 도 2에서 도시한 바와 같이 상기 제 2 가로 구획부(90)는 어느 한 면이 세로 구획부(70)와 이격되어 기포 제거 통로(91)를 형성하므로 상기 용수 공급 펌프부(60)의 후단에서 압력 차이로 인한 기포 발생(캐비테이션 현상) 시 발생된 기포를 제거하는 것이다.

상기 세로 구획부(70)의 상단부에는 상기 기포 제거 통로(91) 측으로 기울어져 배치되는 기포 안내부(100)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 기포 안내부(100)는 상기 기포의 이동 방향에서 상부로 배출되는 기포를 상기 제 2 가로 구획부(90)의 상부에서 용수의 이동 방향으로 안내하여 기포를 더 자연스럽고 빠르게 제거하는 것이다.

본 발명은 상기 제 1 가로 구획부(80)의 하부에서 상기 유입 공간부(10a) 내를 서로 연통되는 복수의 유로로 구분하는 제 1 유로 구획부(110)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또 본 발명은 상기 제 2 가로 구획부(90)의 하부에서 상기 배출 공간부(10b) 내를 서로 연통되는 복수의 유로로 구분하는 제 2 유로 구획부(120)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제 1 유로 구획부(110) 및 제 2 유로 구획부(120)는 상기 유입 공간부(10a)와 상기 배출 공간부(10b) 내에서 상기 용수의 체류 시간을 증대시켜 용수의 유입 압력(P1)과, 용수의 상기 감압 탱크부(10) 내에서 압력, 용수의 배출 압력(P3)을 각각 제어 가능하도록 하는 것이다.

본 발명은 상기 압력 조절 펌프부(20)와 상기 용수 공급 펌프의 작동으로 상기 감압 저장 탱크 내에서의 기체 압력과 용수의 압력을 감압시켜 용수 내의 용존 산소량을 줄이는 것이다.

본 발명은 상기 용수 공급 펌프 이전에서 용수의 용존 산소량을 줄여 용수 공급 펌프 및 용수 공급 펌프 이후 배관에 대한 부식을 최대한 억제할 수 있는 것이다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

10 : 감압 탱크부 20 : 압력 조절 펌프부
30 : 제어부 40 : 용수 유입부
50 : 공급관부 60 : 용수 공급 펌프부
70 : 세로 구획부 80 : 제 1 가로 구획부
90 : 제 2 가로 구획부 100 : 기포 안내부
110 : 제 1 유로 구획부 120 : 제 2 유로 구획부

Claims (10)

1. 일 측에 용수가 유입되는 유입구가 구비되고 타 측에 배출구가 구비되고 감압 탱크부와;
   상기 감압 탱크부에 연결되며 상기 감압 탱크부 내의 압력을 유지시키는 압력 조절 펌프부와;
   상기 압력 조절 펌프부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 제어부는 상기 감압 탱크부에 저장된 용수의 저장 압력을 용수의 유입 압력보다 작고, 용수의 배출 압력 보다 크게 유지시키도록 상기 압력 조절 펌프부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 압력 조절 펌프부는,
   압력 조절 펌프와;
   상기 압력 조절 펌프와 상기 감압 탱크부를 연결하는 펌프 연결관과;
   상기 펌프 연결관에 장착되고 상기 제어부에 연계되며 상기 감압 탱크 내의 압력을 감지하는 압력계를 포함한 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 감압 탱크부의 내 바닥면에 연결되며 세로로 세워져 상기 감압 탱크부의 공간을 유입 공간부와, 배출 공간부로 구획하며, 상단부가 상기 감압 탱크부의 상부면과 이격되어 상단부 위로 상기 유입 공간부와 상기 배출 공간부를 연결하는 공유 공간부를 형성하는 세로 구획부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 유입 공간부의 상부에서 가로로 배치되며 복수의 면 중 어느 한 면이 상기 세로 구획부에 맞붙고 다른 복수의 면 중 적어도 어느 한 면이 상기 감압 탱크의 내측 면과 이격되는 제 1 가로 구획부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 배출 공간부의 상부에서 가로로 배치되어 상기 감압 탱크부에 장착되며 일단부가 상기 세로 구획부와 이격되어 기포 제거 통로를 형성하고, 타단부가 상기 감압 탱크부의 내측 면과 이격되는 제 2 가로 구획부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 세로 구획부의 상단부에는 상기 기포 제거 통로 측으로 기울어져 배치되는 기포 안내부가 구비되는 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 제 1 가로 구획부의 하부에 설치되어 상기 유입 공간부 내를 서로 연통되는 복수의 유로로 구분하는 제 1 유로 구획부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 제 2 가로 구획부의 하부에 설치되어 상기 배출 공간부 내를 서로 연통되는 복수의 유로로 구분하는 제 2 유로 구획부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 감압 탱크부의 유입구로 연결되며 상기 감압 탱크부의 내부로 용수를 유입시키는 용수 유입부와;
   상기 감압 탱크부의 배출구에 연결되며 상기 감압 탱크부의 외부로 용수를 배출하며 용수를 사용처로 공급하는 공급관부와;
   상기 공급관부에 장착되며 상기 감압 탱크부 내의 용수를 사용처로 공급시키는 용수 공급 펌프부와;
   상기 압력 조절 펌프부와 상기 용수 공급 펌프부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 제어부는 상기 감압 탱크부에 저장된 용수의 저장 압력을 용수의 유입 압력보다 작고, 용수의 배출 압력 보다 크게 유지시키도록 상기 압력 조절 펌프부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는 상기 용수 유입부와 상기 공급관부와 연결되며, 상기 용수 유입부와 상기 공급관부를 통해 상기 감압 탱크부로 유입되는 용수의 유입량과 상기 감압 탱크부에서 배출되는 용수의 배출량을 동일하게 유지하는 것을 특징으로 하는 용수용 용존 산소 감소 장치.
    
    

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