KR101481614B1

KR101481614B1 - 질소가스 생산 시스템

Info

Publication number: KR101481614B1
Application number: KR1020130086783A
Authority: KR
Inventors: 정상근; 오염근; 곽남규; 김종민; 김대억
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2015-01-13

Abstract

본 발명은 질소 가스 생산 시스템에 관한 것으로, 외부로부터 원료공기가 유입되는 제1유입구 및 상기 원료공기가 배출되는 제2배출구를 가지는 제1몸체와, 상기 제1몸체의 내주면에 회전 가능하게 결합하는 다수의 제1유량조정변과, 상기 제1유량조정변을 회전시킴으로써 상기 제1유량조정변 사이에 형성되는 공간인 제1조정홀의 크기를 조절하는 제1각도조절부를 구비하는 공기압축기와; 상기 공기압축기에 연결되며, 상기 공기압축기로부터 인입된 상기 액화된 원료공기로 이루어진 액공층과, 상기 액공층의 상부에 형성되며 상기 액화된 원료공기가 기화되어 형성되는 질소로 이루어진 순수질소층을 포함하는 내부공간을 가지는 공기분리탑과; 상기 공기분리탑의 상기 순수질소층에 연결되며, 상기 순수질소층으로부터 유입되는 상기 질소를 기설정된 압력으로 압축하는 질소압축기를 포함한다.

Description

질소가스 생산 시스템{System for producing nitrogen gas}

본 발명은 질소가스 공급 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기분리탑에 인입되는 액체상태의 원료공기 및 공기분리탑에서 방출되는 질소가스의 양을 증가시켜 질소가스의 생산성을 향상시킨 질소가스 생산 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 제철공정에서는 각 제품 생산 고정 단위로 대량의 산소, 알곤 또는 질소 등의 가스를 사용하게 되는데 그 사용량이 엄청나므로 대부분의 제철소는 자체 가스생산설비를 보유하고 있다. 그러나 각 제철소가 가스생산 설비를 직접 제작하는 것이 아니라 가스설비 생산업체에서 공급받아 설치 및 가동함으로써 가스를 생산하고 있다.

한편, 가스생산 설비 제작사에서는 대개 수요가의 요구에 따라 설비용량을 결정하여 가스생산 설비를 제작하고, 이러한 가스생산 설비를 운용할 수 있는 종속된 프로그램을 제공한다.

이때, 가스생산 설비 제작사가 제공된 프로그램 설정에 따라 생산운전을 하는 것을 캐스케이드(Cascade) 운전이라 한다.

그러나, 상기와 같은 캐스게이드 운전으로 생산된 가스는 그 생산성을 향상시킬 수 없다는 문제가 있다.

대한민국공개특허공보 제10-2013-0033630호(2013.04.04.)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 공기분리탑에 인입되는 액체상태의 원료공기 및 공기분리탑에서 방출되는 질소가스의 양을 증가시켜 질소가스의 생산성을 향상시킬 수 있는 질소가스 생산 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 외부로부터 원료공기가 유입되는 제1유입구 및 상기 원료공기가 배출되는 제2배출구를 가지는 제1몸체와, 상기 제1몸체의 내주면에 회전 가능하게 결합하는 다수의 제1유량조정변과, 상기 제1유량조정변을 회전시킴으로써 상기 제1유량조정변 사이에 형성되는 공간인 제1조정홀의 크기를 조절하는 제1각도조절부를 구비하는 공기압축기와; 상기 공기압축기에 연결되며, 상기 공기압축기로부터 인입된 상기 액화된 원료공기로 이루어진 액공층과, 상기 액공층의 상부에 형성되며 상기 액화된 원료공기가 기화되어 형성되는 질소로 이루어진 순수질소층을 포함하는 내부공간을 가지는 공기분리탑과; 상기 공기분리탑의 상기 순수질소층에 연결되며, 상기 순수질소층으로부터 유입되는 상기 질소를 기설정된 압력으로 압축하는 질소압축기를 포함하는 질소가스 생산 시스템을 제공한다.

여기서, 상기 질소압축기는 상기 순수질소층으로부터 상기 질소가 유입되는 제2유입구 및 상기 질소가 배출되는 제2배출구를 가지는 제2몸체와, 상기 제2몸체의 내주면에 회전 가능하게 결합하는 다수의 제2유량조정변과, 상기 제2유량조정변을 회전시킴으로써 상기 제2유량조정변 사이에 형성되는 공간인 제2조정홀의 크기를 조절하는 제2각도조절부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 질소 가스 생산 시스템은 상기 액공층에 설치되며, 상기 액공층의 두께를 측정 및 전송하는 제1감지센서와; 상기 제1감지센서 및 상기 제1각도조절부에 연결되며, 상기 제1감지센서로부터 전송된 상기 액공층의 두께가 기설정된 제1설정값 미만인 경우에 상기 제1조정홀의 크기가 감소하도록 상기 제1각도조절부를 구동하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 질소 가스 생산 시스템은 상기 순수질소층에 설치되며, 상기 순수질소층의 두께를 측정 및 전송하는 제3감지센서와; 상기 제3감지센서 및 상기 제2각도조절부에 연결되며, 상기 제3감지센서로부터 전송된 상기 순수질소층의 두께가 기설정된 제3설정값 이상인 경우에 상기 제2조정홀의 크기가 감소하도록 상기 제2각도조절부를 구동하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 공기 분리탑의 상기 내부공간은 상기 액공층과 상기 순수질소층의 사이에 형성되며 상기 액화된 원료공기가 기화되어 형성되는 혼합가스로 이루어진 혼합가스층과, 상기 순수질소층의 상부에 형성되며 상기 액화된 원료공기가 기화되어 형성되는 불순질소로 이루어진 불순질소층을 더 가지며,

상기 질소 가스 생산 시스템은 상기 혼합가스층 및 상기 불순질소층을 연결하며, 상기 혼합가스층의 상기 혼합가스가 상기 불순질소층으로 이동 가능한 제2파이프와; 상기 제2파이프에 설치되며, 상기 제2파이프를 개폐하는 제2차단밸브와; 상기 혼합가스층에 설치되며, 상기 혼합가스층의 두께를 측정 및 전송하는 제2감지센서와; 상기 제2감지센서 및 상기 제2차단밸브에 연결되며, 상기 제2감지센서로부터 전송된 상기 혼합가스층의 두께가 기설정된 제2설정값 이상인 경우에 상기 제2차단밸브를 개방하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 질소 가스 생산 시스템은 일단이 상기 불순질소층에 연결되며, 상기 불순질소층의 상기 불순질소를 타단으로 배출 가능한 제1파이프와; 상기 제1파이프에 설치되며, 상기 제1파이프를 개폐하는 제1차단밸브와; 상기 불순질소층에 형성되며, 상기 불순질소층의 두께를 측정 및 전송하는 제4감지센서와; 상기 제4감지센서 및 상기 제1차단밸브에 연결되며, 상기 제4감지센서로부터 전송된 상기 불순질소층의 두께가 기설정된 제4설정값 이상인 경우에 상기 제1차단밸브를 개방하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 질소 가스 생산 시스템은 상기 제1파이프의 상기 타단에 설치되며, 상기 불순질소 방출시 발생하는 소음을 저감하는 소음기;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 질소가스 생산 시스템은 공기분리탑에 인입되는 액체상태의 원료공기 및 공기분리탑에서 방출되는 질소가스의 양을 증가시켜 질소가스의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 질소 가스 생산 공정을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 질소 가스 생산 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기분리탑의 세부 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기압축기의 개략적 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 질소압축기의 개략적 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 질소 가스 생산 시스템의 제어 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 질소가스 생산 시스템의 실시 예를 설명한다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 질소가스 생산 시스템은 공기흡입탑(100), 공기압축기(200), 수세냉각탑(300), 흡착탑(400), 열교환기(500), 냉각기(600), 공기분리탑(700), 질소압축기(800) 및 제어부(900)를 포함한다.

공기흡입기(100)는 대기 중의 공기를 흡입하며, 흡입된 공기인 원료공기로부터 먼지 등 불순물을 제거한다.

도 4를 참조하면, 공기압축기(200)는 공기흡입기(100) 및 수세냉각탑(300)에 연결되며, 공기흡입기(100)를 통해 인입된 원료공기를 5.5[㎏/㎤]로 압축하여 77[℃]의 상태로 수세냉각탑(300)에 공급한다. 이러한, 공기압축기(200)는 유입구(212) 및 배출구(214)를 가지는 몸체(210)와, 몸체(210)의 내주면에 설치되는 다수의 유량조정변(Vane)(220)과, 유량조정변(220)의 각도를 조절하는 각도조절부(230)를 포함할 수 있다.

유입구(212)는 공기흡입기(100)에 연결되며, 공기흡입기(100)를 통해 인입된 원료공기가 인입된다.

배출구(214)는 수세냉각탑(300)에 연결되며, 공기압축기(200)의 몸체(210)에서 압축된 원료공기를 수세냉각탑(300)으로 배출한다.

몸체(210)는 유입구(212) 및 배출구(214)를 가지며, 유입구(212)를 통해 인입된 원료공기가 압축되어 배출구(214)를 통해 배출될 수 있도록 내부공간을 가진다.

유량조정변(220)은 몸체(210)의 내주면에 회전가능하게 결합되며, 회전에 의해 유량조정변(220)들 사이에 형성되는 조정홀(222)의 크기를 감소시킴으로써 배출구(214)를 통해 배출되는 압축된 원료공기의 유량을 증가시킨다. 이렇게 함으로써, 후술할 공기분리탑(700)의 액공층(510)의 두께가 증가하고, 액공층(510)의 두께가 증가하게 되면 액공층(510)에서 기화되는 원료가스의 양도 증가하게 되므로, 순질소층(530)의 두께도 증가하게 되어 보다 많은 순질소를 공급할 수 있게 된다.

각도조절부(230)는 유량조정변(220)에 연결되며, 유량조정변(200)을 회전하기 위한 구동력을 제공한다. 이러한 각도조절부(230)는 후술할 제어부(900)에 연결되며, 제어부(900)의 제어신호에 따라서 유량조정변(220)의 각도를 조절하게 된다.

수세냉각탑(300)은 공기압축기(200) 및 흡착탑(400)에 연결되며, 공기압축기(200)로부터 인입된 77[℃]의 원료공기를 냉각수의 분사에 의하여 원료공기 중의 수용성 먼지를 제거하면서 상온 20[℃]로 냉각하여 흡착탑(400)에 공급한다.

흡착탑(400)은 수세냉각탑(300) 및 열교환기(500)에 연결되며, 수세냉각탑(300)으로부터 인입된 원료공기 중에 포함된 수분 및 이산화탄소(CO₂)를 제거하여 열교환기(500)에 공급한다.

열교환기(500)는 흡착탑(400) 및 공기분리탑 (700)에 연결되며, 흡착탑(400)으로부터 인입된 원료공기와 열교환하여 원료공기를 -170[℃]의 상태로 만들어서 공기분리탑(700)의 하부에 공급한다. 이때, 열교환기(500)와 공기분리탑(700)의 사이에는 열교환기(500)에서 공급된 원료공기가 -170[℃]를 초과할 경우, 이 원료공기를 -170[℃]로 재냉각하는 냉각기(600)가 설치될 수 있다.

도 3을 참조하면, 공기분리탑(700)은 열교환기(500)에 연결되며, 열교환기(500)로부터 공급되는 액체상태의 원료공기가 채워지며, 공기분리탑(700)의 최하부에 형성되는 액공층(510), 액공층(510)의 상부에 형성되며, 질소, 알곤, 산소 등의 기체가 혼합된 혼합가스로 이루어진 혼합가스층(520), 혼합가스층(520)의 상부에 형성되며 순수 질소로 이루어진 순수질소층(530), 순수질소층의 상부에 형성되며 산소로 이루어진 산소층(540), 산소층(540)의 상부에 형성되며 알곤으로 이루어진 알곤층(550), 알곤층(550)의 상부에 형성되며, 질소, 알곤 및 산소 기체가 혼합된 불순질소층(560)으로 이루어진다. 즉, 액체상태의 원료공기가 공기분리탑(700)의 바닥에서 기화됨으로써, 질소, 알곤, 산소의 비점 차이에 의해서 공기분리탑(700)에는 하부에서 상부로 차례대로 액공층(510), 혼합가스층(520), 순수질소층(530), 산소층(540), 알곤층(550) 및 불순질소층(560)이 형성되는 것이다. 이렇게 함으로써, 공기분리탑(700)에서 순수질소만을 분리하여 배출할 수 있게 된다.

여기서, 공기분리탑(700)의 최상부에 형성되는 불순질소층(560)에는 불순질소를 대기로 방출하기 위한 제1파이프(562)의 일단이 연결되며, 제1파이프(562)의 타단에는 소음기(10)가 연결된다. 이러한 제1파이프(562)는 열교환기(500)를 통해서 -192[℃]의 불순질소를 29[℃]로 그 온도를 상승시킨 후 대기로 방출한다. 이때, 제1파이프(562)의 타단에 설치되는 소음기(900)는 불순질소층(560)의 불순질소를 대기로 방출할 때 발생할 수 있는 소음을 방지하기 위함이다.

또한, 공기분리탑(700)의 혼합가스층(520) 및 불순질소층(560)은 제2파이프(564)를 통해 연결되며, 이러한 제2파이프(564)에는 제2파이프(564)를 개방 또는 폐쇄하는 차단밸브(565)가 설치되어서 혼합가스층(520)의 혼합가스가 불순질소층으로 이동하도록 하거나 이동을 차단한다. 이렇게 함으로써, 혼합가스층의 층두께가 두꺼워져서 혼합가스가 순수질소층(530)으로 인입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 공기분리탑(700)의 순수질소층(530)은 제3파이프(532)를 통해서 질소압축기(800)에 연결되며, 제3파이프(532)는 열교환기(500)와 열교환을 수행하여 -196[℃]의 순수질소를 상온 28[℃]로 승온 후에 후술할 질소압축기(800)에 공급한다.

또한, 공기분리탑(700)의 산소층(540)은 제4파이프(542)를 통해 외부와 연결되며, 제4파이프(542)를 통해서 산소를 배출한다. 이때, 제4파이프(542)는 열교환기(500)와 열교환을 수행하여 -186[℃]의 산소를 상온 30[℃]로 승온 후에 외부로 방출한다.

도 5를 참조하면, 질소압축기(800)는 공기분리탑(700)의 순질소층(530)에 연결되며, 공기분리탑(700)을 통해 인입된 순질소를 압축하여 정련로(20)와 같은 사용처에 공급한다. 이러한, 질소압축기(800)는 유입구(812) 및 배출구(814)를 가지는 몸체(810)와, 몸체(810)의 내주면에 설치되는 다수의 유량조정변(Vane)(820)과, 유량조정변(820)의 각도를 조절하는 각도조절부(830)를 포함할 수 있다.

유입구(812)는 공기분리탑(700)의 순질소층(530)에 연결되며, 순질소층(530)의 순질소가 내부공간으로 인입된다.

배출구(814)는 질소압축기(800)의 몸체(810)에서 압축된 순질소를 외부로 공급한다.

몸체(810)는 유입구(812) 및 배출구(814)를 가지며, 유입구(812)를 통해 인입된 순질소가 압축되어 배출구(814)를 통해 배출될 수 있도록 내부공간을 가진다.

유량조정변(820)은 몸체(810)의 내주면에 회전가능하게 결합되며, 회전에 의해 유량조정변(220)들 사이에 형성되는 조정홀(222)의 크기를 감소시킴으로써 배출구(814)를 통해 배출되는 압축된 원료공기의 유량을 증가시킨다. 몸체(810)의 내부공간의 단면적을 감소시킴으로써 배출구(814)를 통해 배출되는 압축된 순질소의 유량을 증가시킨다. 이렇게 함으로써, 공기분리탑(700)의 액공층(510), 혼합가스층(520), 순질소층(530), 산소층(540), 알곤층(550), 불순질소층(540)이 균형을 이룰 수 있게 된다. 그 이유는 불순질소층(540)의 두께가 증가하면, 불순질소층(540)과 산소층(540)과 겹치면서 산소와 질소의 순도가 동시에 떨어지는 헌팅 현상이 발생하기 때문이다. 따라서, 질소압축기(800)를 이용하여 10ppm 이하의 순질소를 제철소 각 사용공정으로 압송하거나 Back-up용 Tank로 저장을 위해 보내게 된다.

후술할 공기분리탑(700)의 액공층(510)의 두께가 증가하고, 액공층(510)의 두께가 증가하게 되면 액공층(510)에서 기화되는 원료가스의 양도 증가하게 되므로, 순질소층(530)의 두께도 증가하게 되어 보다 많은 순질소를 공급할 수 있게 된다.

각도조절부(830)는 유량조정변(820)에 연결되며, 유량조정변(820)을 회전하기 위한 구동력을 제공한다. 이러한 각도조절부(830)는 후술할 제어부(900)에 연결되며, 제어부(900)의 제어신호에 따라서 유량조정변(820)의 각도를 조절하게 된다.

우선, 도 6을 참조하면, 제어부(900)는 제1감지센서(512), 제2감지센서(522), 제3감지센서(534), 제4감지센서(561), 차단밸브(565), 각도조절부(230) 및 각도조절부(830)에 전기적으로 연결되거나, 유무선 네트워크를 통해 통신을 수행한다.

제1감지센서(512)는 공기분리탑(700)의 액공층(510)에 설치되며, 액공층(510)의 두께를 측정하여 제어부(900)에 전송한다.

제2감지센서(522)는 공기분리탑(700)의 혼합가스층(520)에 설치되며, 혼합가스층(520)의 두께를 측정하여 제어부(900)에 전송한다.

제3감지센서(534)는 공기분리탑(700)의 순수질소층(530)에 설치되며, 순수질소층(530)의 두께를 측정하여 제어부(900)에 전송한다.

제4감지센서(561)는 공기분리탑(700)의 불순질소층(560)에 설치되며, 불순질소층(560)의 두께를 측정하여 제어부(900)에 전송한다.

제어부(900)는 제1감지센서(512)로부터 전송된 액공층(510)의 두께가 제1설정값 미만인 경우에, 각도조절부(230)가 유량조정변(220)의 각도를 조절하여 유량조정변(220) 사이의 조정홀(222)의 크기가 축소되도록 제어한다. 이렇게 함으로써, 공기분리탑(700)의 액공층(510)의 두께가 증가하여 순수질소층(530)의 두께도 증가하게 된다.

제어부(900)는 제3감지센서(534)로부터 전송된 순수질소층(530)의 두께가 제3설정값 이상인 경우에, 각도조절부(830)가 유량조정변(820)의 각도를 조절하여 유량조정변(820) 사이의 조정홀(822)의 크기가 축소되도록 제어한다. 이는 순수질소층(530)의 두께가 두꺼워지면 순수질소층(530)과 산소층(540)이 겹치면서 질소와 산소의 순도가 동시에 떨어지는 헌팅 현상이 발생하지 않도록 하기 위함이다.

한편, 제어부(900)는 제2감지센서로부터 전송된 공기분리탑(700)의 혼합가스층(520)의 두께가 제2설정값 이상인 경우에, 제2파이프(564)에 설치된 차단밸브(565)를 개방한다. 이렇게 함으로써, 혼합가스층(520)이 두꺼워짐으로 순수질소층(530)의 두께가 감소하는 것을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 제어부(900)는 제4감지센서(561)로부터 전송된 불순질소층(560)의 두께가 제4설정값 이상인 경우에, 불순질소층(560)의 불순질소가 제1파이프(562)를 통해 배출되도록 제1파이프(562)의 차단밸브(563)를 개방한다. 이때, 불순질소층(560)의 두께가 제4설정값 미만이라면 차단밸브(563)를 폐쇄한다. 이렇게 함으로써, 불순질소층(560)의 두께 증가로 인해서 순수질소층(530)의 두께가 감소하는 것을 방지할 수 있게 된다.

2기의 50,000[Nm³/h]용 공기압축기(200)와 2기의 50,000[Nm³/h]용 질소압축기(800)를 이용하여 본 발명을 적용한 결과, 질소 생산량은 104,000[N㎥/h]로 4,000[N㎥/h]로 적용 전에 비해서 생산량이 4% 증가하였다. 이는 질소의 공급단가 43원/Nm³을 기준으로 했을 때, 1,356,000,000원/년에 해당하는 금액이고, 질소의 판매단가 79원/Nm³을 기준으로 했을 때, 2,491,000,000원/년에 해당하는 금액으로 그 수익성이 현저히 증가함을 알 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 공기압축기 및 질소압축기를 사용하면서도 순수질소층의 두께가 감소하지 않도록 함으로써, 질소가스의 생산량을 향상시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100: 공기흡입탑 200: 공기압축기
210: 몸체 212: 유입구
214: 배출구 220: 유량조정변(Vane)
222: 조정홀 230: 각도조절부
300: 수세냉각탑 400: 흡착탑
500: 열교환기 510: 액공층
520: 혼합가스층 530: 순수질소층
532: 제3파이프 540: 산소층
542: 제4파이프 544: 펌프
550: 알곤층 560: 불순질소층
562: 제1파이프 564: 제2파이프
565: 차단밸브 600: 냉각기
700: 공기분리탑 800: 질소압축기
900: 제어부

Claims

외부로부터 원료공기가 유입되는 제1유입구 및 상기 원료공기가 배출되는 제2배출구를 가지는 제1몸체와, 상기 제1몸체의 내주면에 회전 가능하게 결합하는 다수의 제1유량조정변과, 상기 제1유량조정변을 회전시킴으로써 상기 제1유량조정변 사이에 형성되는 공간인 제1조정홀의 크기를 조절하는 제1각도조절부를 구비하는 공기압축기;
상기 공기압축기에 연결되며, 상기 공기압축기로부터 인입된 액화된 원료공기로 이루어진 액공층과, 상기 액공층의 상부에 형성되며 상기 액화된 원료공기가 기화되어 형성되는 질소로 이루어진 순수질소층을 포함하는 내부공간을 가지는 공기분리탑;및
상기 공기분리탑의 상기 순수질소층에 연결되며, 상기 순수질소층으로부터 유입되는 상기 질소를 기설정된 압력으로 압축하는 질소압축기를 포함하는 질소가스 생산 시스템
청구항 1에 있어서,
상기 질소압축기는
상기 순수질소층으로부터 상기 질소가 유입되는 제2유입구 및 상기 질소가 배출되는 제2배출구를 가지는 제2몸체와, 상기 제2몸체의 내주면에 회전 가능하게 결합하는 다수의 제2유량조정변과, 상기 제2유량조정변을 회전시킴으로써 상기 제2유량조정변 사이에 형성되는 공간인 제2조정홀의 크기를 조절하는 제2각도조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 생산 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 질소 가스 생산 시스템은
상기 액공층에 설치되며, 상기 액공층의 두께를 측정 및 전송하는 제1감지센서;및
상기 제1감지센서 및 상기 제1각도조절부에 연결되며, 상기 제1감지센서로부터 전송된 상기 액공층의 두께가 기설정된 제1설정값 미만인 경우에 상기 제1조정홀의 크기가 감소하도록 상기 제1각도조절부를 구동하는 제어부;를 더 포함하는 질소 가스 생산 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 질소 가스 생산 시스템은
상기 순수질소층에 설치되며, 상기 순수질소층의 두께를 측정 및 전송하는 제3감지센서;및
상기 제3감지센서 및 상기 제2각도조절부에 연결되며, 상기 제3감지센서로부터 전송된 상기 순수질소층의 두께가 기설정된 제3설정값 이상인 경우에 상기 제2조정홀의 크기가 감소하도록 상기 제2각도조절부를 구동하는 제어부;를 더 포함하는 질소 가스 생산 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 공기 분리탑의 상기 내부공간은
상기 액공층과 상기 순수질소층의 사이에 형성되며 상기 액화된 원료공기가 기화되어 형성되는 혼합가스로 이루어진 혼합가스층과, 상기 순수질소층의 상부에 형성되며 상기 액화된 원료공기가 기화되어 형성되는 불순질소로 이루어진 불순질소층을 더 가지며,
상기 질소 가스 생산 시스템은
상기 혼합가스층 및 상기 불순질소층을 연결하며, 상기 혼합가스층의 상기 혼합가스가 상기 불순질소층으로 이동 가능한 제2파이프;
상기 제2파이프에 설치되며, 상기 제2파이프를 개폐하는 제2차단밸브;
상기 혼합가스층에 설치되며, 상기 혼합가스층의 두께를 측정 및 전송하는 제2감지센서;및
상기 제2감지센서 및 상기 제2차단밸브에 연결되며, 상기 제2감지센서로부터 전송된 상기 혼합가스층의 두께가 기설정된 제2설정값 이상인 경우에 상기 제2차단밸브를 개방하는 제어부;를 더 포함하는 질소 가스 생산 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 질소 가스 생산 시스템은
일단이 상기 불순질소층에 연결되며, 상기 불순질소층의 상기 불순질소를 타단으로 배출 가능한 제1파이프;
상기 제1파이프에 설치되며, 상기 제1파이프를 개폐하는 제1차단밸브;
상기 불순질소층에 형성되며, 상기 불순질소층의 두께를 측정 및 전송하는 제4감지센서;및
상기 제4감지센서 및 상기 제1차단밸브에 연결되며, 상기 제4감지센서로부터 전송된 상기 불순질소층의 두께가 기설정된 제4설정값 이상인 경우에 상기 제1차단밸브를 개방하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 생산 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 질소 가스 생산 시스템은
상기 제1파이프의 상기 타단에 설치되며, 상기 불순질소 방출시 발생하는 소음을 저감하는 소음기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 생산 시스템.