KR101269541B1 - 배관 내 유체 흐름 감시 장치 및 방법 - Google Patents

배관 내 유체 흐름 감시 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

배관 내 유체 흐름 감시 장치 및 방법이 개시된다. 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 열교환기 계통 내 배관에 부착되어, 상기 배관의 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 측정된 온도의 변화에 기초하여, 상기 배관 내 유체 존재 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

배관 내 유체 흐름 감시 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING LIQUID FLOW IN PIPE}
본 발명의 실시예들은 배관의 온도 변화를 이용하여, 배관 내 유체 흐름을 감시하는 기술에 관한 것이다.
열교환기 계통은 하부 저장용기에서 유체를 펌핑하여, 배관을 통해 상부 저장용기로 이동시킬 수 있다.
이때, 열교환기 계통의 운전 상태를 파악하기 위해, 배관 내 유체 흐름 상태를 확인할 필요가 있다.
따라서, 배관의 온도 변화를 이용하여 배관 내 유체 흐름 상태를 확인할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명은 열교환기 계통 내 배관의 온도 변화에 기초하여, 배관 내 유체 존재 여부를 판단하고, 유체 존재 여부에 대한 알림 표시를 제공 함으로써, 열교환기 계통의 운전 시 작업성 및 안전성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 열교환기 계통 내 배관의 복수 지점에 대응하는 온도 변화에 기초하여, 배관의 제1,2 지점 내 유체 존재 여부를 판단하고, 유체가 각 지점에 존재하는 것으로 판단하는 경우, 제1,2 지점에 대한 알림 표시를 순차적으로 온하여, 배관의 제1 지점에서 상기 제2 지점으로의 유체 흐름 상태를 용이하게 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 열교환기 계통 내 배관에 부착되어, 상기 배관의 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 측정된 온도의 변화에 기초하여, 상기 배관 내 유체 존재 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 배관 내 유체 흐름 감시 방법은 열교환기 계통 내 배관의 온도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 온도의 변화에 기초하여, 상기 배관 내 유체 존재 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열교환기 계통 내 배관의 온도 변화에 기초하여, 배관 내 유체 존재 여부를 판단하고, 유체 존재 여부에 대한 알림 표시를 제공 함으로써, 열교환기 계통의 운전 시 작업성 및 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 열교환기 계통 내 배관의 복수 지점에 대응하는 온도 변화에 기초하여, 배관의 제1,2 지점 내 유체 존재 여부를 판단하고, 유체가 각 지점에 존재하는 것으로 판단하는 경우, 제1,2 지점에 대한 알림 표시를 순차적으로 온하여, 배관의 제1 지점에서 상기 제2 지점으로의 유체 흐름 상태를 용이하게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 내 유체 흐름 감시 장치 및 열교환기 계통의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 배관에 부착된 유체 흐름 감시 장치의 온도 센서의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 유체가 채워진 배관의 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 배관에 부착된 유체 흐름 감시 장치의 온도 센서의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 배관에 부착된 유체 흐름 감시 장치의 온도 센서에서 측정된 온도 변화를 도시한 도면이다.
도 6은 배관 내 유체 흐름 감시 장치에서 DHX 열교환기를 통하는 배관에서의 유체 흐름 상태를 판단하는 감시 논리의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 배관 내 유체 흐름 감시 장치에서 AHX 열교환기를 통하는 배관에서의 유체 흐름 상태를 판단하는 감시 논리의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 배관 내 유체 흐름 감시 장치에서 DHX 열교환기를 통하는 배관에서의 유체 흐름 상태를 판단하는 감시 논리의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 배관 내 유체 흐름 감시 장치에서 AHX 열교환기를 통하는 배관에서의 유체 흐름 상태를 판단하는 감시 논리의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 내 유체 흐름 감시 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 배관 내 유체 흐름 감시 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 내 유체 흐름 감시 장치 및 열교환기 계통의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 열교환기 계통(100)은 소듐 저장 탱크(sodium storage tank, 1), 소듐-공기 열교환기(AHX: sodium-air heat exchanger, 2), 소듐-소듐 열교환기(DHX: decay heat exchanger, 3) 및 소듐 팽창 탱크(expansion tank, 7)를 포함한다. 여기서, 각 탱크 및 열교환기는 배관으로 연결된다.
소듐 저장 탱크(1)는 소듐을 저장하고, 소듐 팽창 탱크(7)가 진공이 유지되는 상태에서, 밸브(11)가 열림에 따라, 저장된 소듐을 상부로 이송할 수 있다. 여기서, 소듐은 상부로 이송되어, 밸브(11), 전자기펌프(EM pump, 4), 소듐 전자기 유량계(EM flowmeter, 5), 소듐 가열 전기히터(electric heater, 6), 밸브(14)를 포함하는 유로를 통해 소듐-소듐 열교환기(3)에 전달됨에 따라, 소듐-소듐 열교환기(3) 내부에 채워질 수 있다. 또한, 소듐은 다른 유로(30)을 통해 소듐-공기 열교환기(2)에 전달됨에 따라, 소듐-공기 열교환기(2) 내부에 채워질 수 있다.
한편, 소듐 저장 탱크(1)는 유체로서, 소듐을 저장할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 소듐(Na), 리튬(Li), 칼륨(K), 납(Pb), 비스무트(Bi) 중 적어도 하나를 포함하는 용융 금속 또는 수용액을 저장할 수 있다.
소듐-공기 열교환기(2) 및 소듐-소듐 열교환기(3)는 채워진 소듐을 소듐 팽창 탱크(7)로 전달하여, 소듐 팽창 탱크(7) 내부에 소듐을 채울 수 있다.
결과적으로, 열교환기 계통(100)은 소듐 저장 탱크(1)에서 배관(21), 밸브(11) 전자기 펌프(EM pump)(4), 전자기 유량계(EM flowmeter)(5), 소듐 가열 전기히터(6), 배관(25), 소듐-소듐 열교환기(3), 배관(27), 배관(28)을 거쳐 소듐 팽창탱크(7)로 구성되는 제1 유로와 소듐 저장 탱크(1)에서, 배관(22), 밸브(12), 배관(31), 배관(30), 밸브(13), 배관(29), 소듐-공기 열교환기(2), 배관(32)을 거쳐 소듐 팽창탱크(7)로 구성되는 제2 유로를 통해, 소듐 팽창 탱크(7) 내부에 소듐을 채울 수 있다.
소듐 팽창 탱크(7)은 초기에 진공을 유지하는 상태에서, 밸브(11)가 열려 유체가 펌핑됨에 따라, 소듐-공기 열교환기(2) 및 소듐-소듐 열교환기(3)로부터 소듐을 전달받아, 내부에 채울 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치(110)는 온도 센서(111), 제어부(113) 및 디스플레이부(115)를 포함한다.
온도 센서(111)는 열교환기 계통(100) 내 배관에 부착되어, 배관의 온도를 주기적으로 측정한다. 온도 센서(111)는 예컨대, 복수 개의 열전대(41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69)일 수 있다.
온도 센서(111)는 배관의 외벽 또는 내부에 부착될 수 있으나, 부착 이후의 유체 누출의 위험성이 많은 경우, 배관에 구멍을 뚫지 않고 배관의 외벽에 부착할 수 있다.
제어부(113)는 측정된 온도의 변화에 기초하여, 배관 내 유체 존재 여부를 판단한다. 제어부(113)는 기설정된 시간 동안에 대응하여, 온도의 변화가 기설정된 임계치 이상일 경우, 배관 내 유체가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부는 시간에 따른 온도의 변화가 1℃/sec 이상일 경우, 유체가 열전대가 위치하는 배관의 지점까지 채워진 것으로 판단할 수 있다.
제어부(113)는 배관의 두께가 두껍거나, 또는 배관의 디폴트 온도와 유체의 디폴트 온도 간의 온도 차이가 작은 경우, 상대적으로 임계치를 작게 설정할 수 있다.
제어부(113)는 배관 내 유체 존재 여부에 대한 알림 표시를 디스플레이부(115)를 통해 제공할 수 있다.
예컨대, 제어부(113)는 배관의 제1 지점에 부착된 온도 센서에 의해 측정된 온도의 제1 변화에 기초하여, 배관의 제1 지점 내에 유체가 존재하는 것으로 판단하는 경우, 제1 알림 표시를 온하고, 제1 지점과 이격 간격을 유지하는 제2 지점에 부착된 온도 센서에 의해 측정된 온도의 제2 변화에 기초하여, 배관의 제2 지점 내에 유체가 존재하는 것으로 판단하는 경우, 제2 알림 표시를 온할 수 있다. 제어부(113)는 상기 제1 알림 표시 및 상기 제2 알림 표시를 순차적으로 온하여, 배관의 제1 지점에서 제2 지점으로의 유체 흐름 상태를 제공할 수 있다.
또한, 제어부(113)는 배관에 온도 센서가 부착된 지점을 기준으로 유체가 존재하는 것으로 판단되는 경우, 배관 내 매핑 색상을 변경하여 유체 존재를 표시할 수 있다.
디스플레이부(115)는 알림 표시로서, 감시 램프를 포함할 수 있으며, 제어부(113)에 의해, 알림 표시를 온 또는 오프할 수 있다. 디스플레이부(115)는 복수 개의 열전대에 대응하도록, 복수 개의 감시 램프를 포함할 수 있다.
도 2는 배관에 부착된 유체 흐름 감시 장치의 온도 센서의 일례를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 각 배관(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32)은 히터(202, 204)가 감겨 있다.
온도 센서로서의 열전대(41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69)는 각 배관(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32)에 열전대(203)와 같이 배관(201) 외벽에 부착된다.
도 3은 유체가 채워진 배관의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 배관은 유체(305)가 채워지면서 유체의 표면(306)이 열전대(303)을 지나면 열전대의 온도 변화가 생긴다. 이러한 온도 변화는 열교환기 계통의 운전 초기에 배관(301)의 온도와 유체(305)의 온도가 다르기 때문에 나타나는 현상으로서, 유체가 없는 상태의 가열과 유체가 채워져 있는 상태의 가열 시, 도달하는 온도 상태가 일치하지 않아 발생할 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 배관에 유체(305)가 채워진 것으로 판단되는 경우, 유체가 채워지지 않은 부분과 구별하여, 배관 내 매핑 색상을 표시 함으로써 유체 존재를 직관적으로 파악할 수 있게 한다.
도 4는 배관에 부착된 유체 흐름 감시 장치의 온도 센서의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 온도 센서로서의 열전대는 배관(401) 내부에 삽입될 수 있다. 삽입되는 열전대(408)는 배관 내부 깊숙이 삽입될 수 있으나, 유체(420)의 흐름(421)에 방해를 주거나, 삽입 길이가 길면 이후, 열전대가 흐름에 의해 파손될 수 있어서 가능한 낮은 삽입 길이로 설치하는 것이 바람직하다.
설치 방법은 배관에 열전대 길이 확장 배관(402)을 용접(405)하고, 열전대 길이 확장 배관(402) 속에 열전대 보호관(407)을 끼워 속으로 용접하고, 그 끝에 다시 열전대 연결 콘넥터(403)를 용접(404)한다. 열전대 보호관(407) 속에 열전대를 끝까지 삽입한 후 콘넥터(403)를 조인다. 열전대 삽입관의 길이는 배관 지름(412) 내부에 약 5mm(413)로 하고, 열전대 보호 삽입관은 열전대 보호관 지름의 10배 이상(411)이 열전대 길이 확장 배관(402)에서 유체(420)에 노출되도록 열전대 보호관(406)을 위치한다.
도 5는 배관에 부착된 유체 흐름 감시 장치의 온도 센서에서 측정된 온도 변화를 도시한 도면이다. 여기서, 온도 측정 곡선과 미분 곡선의 Y 축(axis)은 각각 다르며, 온도 측정 곡선의 Y축은 그래프의 왼편인 Temperature이며, 미분 곡선의 Y축은 그래프의 오른편인 Differential temperature로 표기한 축이다.
도 5를 참조하면, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 배관에 유체가 채워지면(501) 배관 외벽에 설치된 열전대에서 온도를 측정하고, 온도 측정 결과(502)를 시간에 따라 미분한 결과(503), 시간에 따라 온도가 변화하면 시간에 따른 온도 변화 속도 곡선을 얻을 수 있다.
미분 곡선은 피크(peak)(504)가 생기며, 예를 들어 온도 증가 속도가 임계치(예컨대, 1℃/sec) 이상일 때 유체가 열전대가 위치하는 지점까지 채워졌다는 것을 알 수 있다. 여기서, 임계치는 배관 두께가 두껍거나, 배관 온도와 유체 온도 차이가 작을 때는 작아지고, 그 반대인 경우에는 커지는 경향이 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 온도 증가 속도가 임계치(threshold, 505) 이상일 때, 알림 표시를 온하여 색상을 변경(예컨대, 무색에서 적색으로 변경) 함으로써, 유체가 열전대가 위치하는 지점까지 채워졌다는 것을 직관적으로 확인할 수 있게 한다.
도 6은 배관 내 유체 흐름 감시 장치에서 DHX 열교환기를 통하는 배관에서의 유체 흐름 상태를 판단하는 감시 논리의 일례를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 열교환기 계통에서 유체를 상부로 이송하는 작업이 이루어질 때, 온도 측정 스위치(SW-1)(601)을 동시에 작동시킬 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 스위치가 켜지면 먼저, 플립 플랩(Flip-Flap) 논리에 의해 스위치의 작동이 켜짐(605)과 동시에 1번째 배관 구간에 설치된 온도 센서(T01)(608)에 의해 임계치 1℃/sec를 넘어서는 순간 값이 동시에 만족하면 1번째 배관 구간의 감시 램프(604)를 킬 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 2번 째 배관 구간에서, 배관 구간에 설치된 온도 센서(T02)(610)에 의해 임계치 1℃/sec를 넘어서는 순간 값, 스위치가 켜지는 조건 및 1번째 배관 구간의 감시 램프(604)가 켜지는 조건 모두가 동시에 만족하면, 2번째 배관 구간의 감시 램프(612)를 킬 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 3번 째 배관 구간에서, 배관 구간에 설치된 온도 센서(T03)(613)에 의해 임계치 1℃/sec를 넘어서는 순간 값, 스위치가 켜지는 조건 및 2번째 배관 구간의 감시 램프(612)가 켜지는 조건 모두가 동시에 만족하면 3번째 배관 구간의 감시 램프(615)를 킬 수 있다.
또한, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 계속 반복(620, 621, 622, 623)하여, 19번 째 배관 구간에서, 배관 구간에 설치된 온도 센서(T19)(631)에 의해 임계치 1℃/sec를 넘어서는 순간 값, 스위치가 켜지는 조건 및 18번째 배관 구간의 감시 램프가 켜지는 조건 모두가 동시에 만족하면 19번째 배관 구간의 감시 램프(633)를 킬 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 20번 째 배관 구간에서, 배관 구간 및 탱크(7)에 설치된 레벨 센서(LS-01)(634)에의 플립 플랩(Flip-Flap)의 레벨 신호값, 스위치가 켜지는 조건 및 19번째 배관 구간의 감시 램프(633)가 켜지는 조건 모두가 동시에 만족하면 20번째 배관 구간의 감시 램프(637)를 킬 수 있다.
한편, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 열교환기 계통에서 유체를 하부로 배출하는 작업이 이루어질 때, 온도 측정 스위치(SW-1)(601)를 작동시킬 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 스위치가 꺼지면 먼저 플립 플랩(Flip-Flap) 논리에 의해 스위치의 작동이 꺼짐(607)이 되고, 배관 유로에 유체의 채움 여부와 무관하게 감시 램프(604, 612, 615, 623, 633, 637)를 모두 끌 수 있다.
도 7은 배관 내 유체 흐름 감시 장치에서 AHX 열교환기를 통하는 배관에서의 유체 흐름 상태를 판단하는 감시 논리의 일례를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 열교환기 계통에서 유체를 상부로 이송하는 작업이 이루어질 때, 온도 측정 스위치(SW-1)를 동시에 작동시킬 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 스위치가 켜지면 먼저 플립 플랩(Flip-Flap) 논리에 의해 스위치의 작동이 켜짐(701)과 동시에 20번째 배관 구간에 설치된 온도 센서(T20)(707)에 의해 임계치 1℃/sec를 넘어서는 순간 값이 동시에 만족하면 1번째 배관 구간의 감시 램프(704)를 킬 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 21번 째 배관 구간에서, 배관 구간에 설치된 온도 센서(T21)(710)에 의해 임계치 1℃/sec를 넘어서는 순간 값, 스위치가 켜지는 조건 및 20번째 배관 구간의 감시 램프(704)가 켜지는 조건 모두가 동시에 만족하면 21번째 배관 구간의 감시 램프(712)를 킬 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 22번 째 배관 구간에서, 배관 구간에 설치된 온도 센서(T22)(713)에 의해 임계치 1℃/sec를 넘어서는 순간 값, 스위치가 켜지는 조건 및 21번째 배관 구간의 감시 램프(712)가 켜지는 조건 모두가 동시에 만족하면 22번째 배관 구간의 감시 램프(715)를 킬 수 있다.
또한, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 계속 반복(720, 721, 722, 723)하여, 29번 째 배관 구간에서, 배관 구간에 설치된 온도 센서(T29)(731)에 의해 임계치 1℃/sec를 넘어서는 순간 값, 스위치가 켜지는 조건 및 앞서 배관 구간의 감시 램프가 켜지는 조건 모두가 동시에 만족하면 29번째 배관 구간의 감시 램프(734)를 킬 수 있다.
한편, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 열교환기 계통에서 유체를 하부로 배출하는 작업이 이루어질 때, 온도 측정 스위치(SW-1)를 작동시킬 수 있다. 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 스위치가 꺼지면 먼저 플립 플랩(Flip-Flap) 논리에 의해 스위치의 작동이 꺼짐(705)이 되고, 배관 유로에 유체의 채움 여부와 무관하게 감시 램프(704, 712, 715, 723, 734)를 모두 끌 수 있다.
도 8은 배관 내 유체 흐름 감시 장치에서 DHX 열교환기를 통하는 배관에서의 유체 흐름 상태를 판단하는 감시 논리의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 배관에 유체가 채워질 경우에, 도 6을 참조하여 설명한 것과 동일한 방법으로, 감시 램프를 킬 수 있다.
반면, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 열교환기 계통에서 유체를 하부로 배출하는 작업이 이루어질 때, 온도 측정 스위치(SW-1)(801)를 작동시킬 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 스위치가 꺼지면 먼저 플립 플랩(Flip-Flap) 논리에 의해 스위치의 작동이 꺼짐(804)이 되고, 배관 유로에 유체가 비워지게 되면, 감시 램프(802, 813, 823, 834, 843, 853)를 차례로 끌 수 있다.
도 9는 배관 내 유체 흐름 감시 장치에서 AHX 열교환기를 통하는 배관에서의 유체 흐름 상태를 판단하는 감시 논리의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 배관에 유체가 채워질 경우에, 도 7을 참조하여 설명한 것과 동일한 방법으로, 감시 램프를 킬 수 있다.
반면, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 열교환기 계통에서 유체를 하부로 배출하는 작업이 이루어질 때, 온도 측정 스위치(SW-1)를 작동시킬 수 있다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 스위치가 꺼지면 먼저 플립 플랩(Flip-Flap) 논리에 의해 스위치의 작동이 꺼짐(901)이 되고, 배관 유로에 유체가 비워지게 되면, 감시 램프(904, 913, 923, 933, 943)를 차례로 끌 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 내 유체 흐름 감시 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 단계 1001에서, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 열교환기 계통 내 배관의 온도를 측정한다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 열교환기 계통 내 배관에 부착된 온도 센서(예컨대, 열전대)를 이용하여 배관의 온도를 측정할 수 있다.
단계 1003에서, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 측정된 온도의 변화에 기초하여, 배관 내 유체 존재 여부를 판단한다.
배관 내 유체 흐름 감시 장치는 기설정된 시간 동안에 대응하여, 온도의 변화가 기설정된 임계치 이상일 경우, 배관 내 유체가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부는 시간에 따른 온도의 변화가 1℃/sec 이상일 경우, 유체가 열전대가 위치하는 배관의 지점까지 채워진 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 임계치는 배관의 두께가 두껍거나, 또는 배관의 디폴트 온도와 유체의 디폴트 온도 간의 온도 차이가 작은 경우, 상대적으로 작게 설정될 수 있다.
단계 1005에서, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 배관 내 유체 존재 여부에 대한 알림 표시를 제어할 수 있다.
예컨대, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 배관의 제1 지점에 부착된 온도 센서에 의해 측정된 온도의 제1 변화에 기초하여, 배관의 제1 지점 내에 유체가 존재하는 것으로 판단하는 경우, 제1 알림 표시를 온하고, 제1 지점과 이격 간격을 유지하는 제2 지점에 부착된 온도 센서에 의해 측정된 온도의 제2 변화에 기초하여, 배관의 제2 지점 내에 유체가 존재하는 것으로 판단하는 경우, 제2 알림 표시를 온할 수 있다. 여기서, 배관 내 유체 흐름 감시 장치는 상기 제1 알림 표시 및 상기 제2 알림 표시를 순차적으로 온하여, 배관의 제1 지점에서 제2 지점으로의 유체 흐름 상태를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 열교환기 계통
110: 배관 내 유체 흐름 감시 장치
111: 온도 센서
113: 제어부
115: 디스플레이부

Claims (12)

  1. 열교환기 계통 내 배관의 제1 지점 및 제2 지점에 부착되어, 상기 배관의 제1 지점 및 제2 지점의 온도를 각각 측정하는 온도 센서; 및
    상기 제1 지점에서 측정된 온도의 제1 변화에 기초하여, 상기 배관의 제1 지점 내에 유체가 존재하는 것으로 판단하는 경우, 제1 알림 표시를 온하고, 상기 제2 지점에서 측정된 온도의 제2 변화에 기초하여, 상기 배관의 제2 지점 내에 유체가 존재하는 것으로 판단하는 경우, 제2 알림 표시를 온하되, 상기 제1 알림 표시 및 상기 제2 알림 표시를 순차적으로 온하여, 상기 배관의 제1 지점에서 상기 제2 지점으로의 유체 흐름 상태를 제공하는 제어부
    를 포함하는 배관 내 유체 흐름 감시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기설정된 시간 동안에 대응하여, 상기 온도의 제1 변화가 기설정된 임계치 이상일 경우, 상기 배관의 제1 지점 내 유체가 존재하는 것으로 판단하고,
    상기 시간 동안에 대응하여, 상기 온도의 제2 변화가 상기 임계치 이상일 경우, 상기 배관의 제2 지점 내 유체가 존재하는 것으로 판단하는, 배관 내 유체 흐름 감시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배관의 두께가 설정된 두께값을 초과하거나, 또는 상기 배관의 디폴트 온도와 상기 유체의 디폴트 온도 간의 온도 차이가 설정된 온도값 미만일 경우, 상대적으로 상기 임계치를 작게 설정하는, 배관 내 유체 흐름 감시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    유체 존재 여부에 대한 상기 제1 알림 표시 및 상기 제2 알림 표시를 디스플레이부를 통해 제공하는, 배관 내 유체 흐름 감시 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 온도 센서는,
    상기 배관의 외벽 또는 내부에 부착되는, 배관 내 유체 흐름 감시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유체는,
    소듐, 리튬, 칼륨, 납, 비스무트 중 적어도 하나를 포함하는 용융 금속 또는 수용액인, 배관 내 유체 흐름 감시 장치.
  8. 열교환기 계통 내 배관의 제1 지점 및 제2 지점의 온도를 측정하는 단계;
    상기 제1 지점에서 측정된 온도의 제1 변화에 기초하여, 상기 배관의 제1 지점 내에 유체가 존재하는 것으로 판단하는 경우, 제1 알림 표시를 온하는 단계; 및
    상기 제2 지점에서 측정된 온도의 제2 변화에 기초하여, 상기 배관의 제2 지점 내에 유체가 존재하는 것으로 판단하는 경우, 제2 알림 표시를 온하되, 상기 제1 알림 표시 및 상기 제2 알림 표시를 순차적으로 온하여, 상기 배관의 제1 지점에서 상기 제2 지점으로의 유체 흐름 상태를 제공하는 단계
    를 포함하는 배관 내 유체 흐름 감시 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    기설정된 시간 동안에 대응하여, 상기 온도의 제1 변화가 기설정된 임계치 이상일 경우, 상기 배관의 제1 지점 내 유체가 존재하는 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 시간 동안에 대응하여, 상기 온도의 제2 변화가 상기 임계치 이상일 경우, 상기 배관의 제2 지점 내 유체가 존재하는 것으로 판단하는 단계
    를 더 포함하는 배관 내 유체 흐름 감시 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배관의 두께가 설정된 두께값을 초과하거나, 또는 상기 배관의 디폴트 온도와 상기 유체의 디폴트 온도 간의 온도 차이가 설정된 온도값 미만일 경우, 상대적으로 상기 임계치를 작게 설정하는 단계
    를 더 포함하는 배관 내 유체 흐름 감시 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    유체 존재 여부에 대한 상기 제1 알림 표시 및 상기 제2 알림 표시를 디스플레이부를 통해 제공하는 단계
    를 더 포함하는 배관 내 유체 흐름 감시 방법.
  12. 삭제
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2490065B1 (es) * 2013-02-27 2015-06-16 Institut Català De Recerca De L'aigua, Fundació Privada (Icra) Sistema de monitorización de desbordamientos en redes de tuberías
CN107327709A (zh) * 2017-07-13 2017-11-07 大禹节水（天津）有限公司 一种基于LabVIEW的管道监控方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000005423A (ko) * 1996-04-04 2000-01-25 모건 데이비드 제이 유동액체의 체적유량 측정방법 및 액체 계량기
US20040177703A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-16 Schumacher Mark S. Flow instrument with multisensors
KR20060134161A (ko) * 2004-03-17 2006-12-27 맥밀란 컴퍼니 저속 유체의 유속을 정확하게 측정하고 제어하는 방법 및시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000005423A (ko) * 1996-04-04 2000-01-25 모건 데이비드 제이 유동액체의 체적유량 측정방법 및 액체 계량기
US20040177703A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-16 Schumacher Mark S. Flow instrument with multisensors
KR20060134161A (ko) * 2004-03-17 2006-12-27 맥밀란 컴퍼니 저속 유체의 유속을 정확하게 측정하고 제어하는 방법 및시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102364462B1 (ko) 2021-04-27 2022-02-18 주식회사 아이엠디 배관 유체 흐름 확인 장치

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