KR101533084B1 - 배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템 - Google Patents
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Abstract
배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템이 개시된다. 본 발명의 배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템은, 배기가스 배출 설비에서 배출되는 배기가스를 탈질, 탈황 및 탈진하여 정화하는 처리 장치의 분석 및 모니터링을 위한 시스템에 있어서, 상기 처리 장치의 상류 및 하류에서 상기 배기가스가 배출되는 배출배관에 연결되는 바이패스 배관; 상기 바이패스 배관에 마련되어 상기 바이패스 배관으로 유도된 상기 배기가스의 성분을 분석하여 설정 값에 따라 상기 배기가스의 정화를 위해 상기 처리 장치를 자동제어하는 분석 및 제어부; 상기 바이패스 배관의 일단부를 상기 배출배관에 연결하며 상기 배출배관을 통과하는 배기가스의 일부를 상기 바이패스 배관으로 유도하는 제1 플랜지 연결부; 상기 바이패스 배관의 타단부를 상기 배출배관에 연결하며 상기 바이패스 배관으로부터 상기 배기가스를 상기 배출배관으로 유도하는 제2 플랜지 연결부; 및 상기 바이패스 배관에 마련되며, 상기 바이패스 배관의 내부로 외부 공기를 유입시켜 분진을 포함한 이물질을 상기 바이패스 배관으로부터 상기 배출배관으로 밀어내도록 상기 분석 및 제어부에 의해 제어되는 제1 및 제2 퍼징 밸브;를 포함하되,
상기 바이패스 배관은, 상기 배출배관으로부터 상기 제1 플랜지 연결부에 의해 연결되는 흡입부; 상기 흡입부에 일단이 연결되며 상기 배출배관과 나란하도록 마련되는 직관부; 및 상기 직관부의 타단에 연결되며 상기 제2 플랜지 연결부에 의해 상기 배출배관으로 연결되는 배출부를 포함하고,
상기 제1 퍼징 밸브는 상기 흡입부와 직관부가 연결되는 곡관 부분에, 상기 제2 퍼징 밸브는 상기 직관부와 배출부가 연결되는 곡관 부분에 각각 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 바이패스 배관은, 상기 배출배관으로부터 상기 제1 플랜지 연결부에 의해 연결되는 흡입부; 상기 흡입부에 일단이 연결되며 상기 배출배관과 나란하도록 마련되는 직관부; 및 상기 직관부의 타단에 연결되며 상기 제2 플랜지 연결부에 의해 상기 배출배관으로 연결되는 배출부를 포함하고,
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Description
본 발명은 배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스 배출 설비에서 배출되는 배기가스를 탈질, 탈황 및 탈진하여 정화하는 처리 장치의 상류 및 하류에서 배기가스가 배출되는 배출배관으로부터 바이패스 배관을 마련하여, 분석 및 제어부에서 바이패스 배관으로 유도된 배기가스의 성분을 분석하여 설정 값에 따라 배기가스의 정화를 위해 처리 장치를 자동제어하도록 하는 배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.
산업화의 급속한 진전에 따른 화석연료 사용량의 증가로 인한 대기오염과 지구 온난화 문제가 날로 심각해지고 있다.
이러한 대기오염의 주범 중 하나로 차량의 엔진이나 화력발전소, 공장 등의 배기가스에 포함된 황 산화물(SOx)과 질소 산화물(NOx)이 손꼽히고 있으며, 최근 환경보존에 대한 인식이 높아짐에 따라 이들에 대한 각국의 배출규제가 도입되고 있다.
선박에서 배출되는 배기가스 중 질소 산화물과 황 산화물은 UN 산하기관인 IMO(International Maritime Organization, 국제해사기구)로부터 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기 오염물질이며, 그 중 황 산화물은 2010년 7월부터 SECA(Sulfur Emission Control Area)에서 1% 이하로 배출규제하기로 하였다.
질소산화물에 대한 규제로는, 2011년 1월 발효된 TIER Ⅱ에 의해서 현재 14.3 ｇ／㎾ｈ로 기준치가 적용되고 있으며, 2016년부터는 TIER Ⅰ 기준의 80%로 감축되어 3.4 ｇ／㎾ｈ의 기준치가 적용되게 된다.
각종 배출 규제기준을 충족시키기 위해, 일반적으로 산업용 연소설비 또는 2 행정의 선박 내연기관 등에는 황산화물(SOx), 미세입자(particulate matter) 등을 포함하는 배기가스를 처리하기 위하여 다양한 설비가 적용되고 있다.
이러한 종래의 배기가스 처리장치의 경우에는 황산화물은 배연탈황장치(Flue Gas Desulfurization : FGD)으로 처리한 후에, 건식 전기집진기를 이용하여 전기장을 발생시킴으로써 입자상 물질, 즉, 미세입자를 처리하도록 구성되었다.
그러나, 상술한 배연탈황장치는 초기 투자비 및 운전비가 상승되게 되고, 탈질 및 탈황공정의 최적 공정결합이 요구되는 문제가 있었다. 특히, 배연탈황장치에 의하는 경우 전체적인 스케일이 커지고, 배압 증가 문제로 인하여 사용상에 불편함이 많았다.
또한, 미세입자를 집진, 처리하는 건식 전기집진기의 경우에는 집진판에 미세입자가 집진됨에 따라, 집진 성능이 저하되는 문제가 있었으며, 이러한 문제를 해결하기 위하여 집진판에 세정수를 분사하는 장비가 개발되었으나, 금속소재의 집진판이 쉽게 부식될 뿐만 아니라, 스파크 발생의 문제로 인하여 고전압을 공급하기 어려운 문제가 있었다.
또한, 종래의 전기집진장치의 경우에는 다수개의 집진판을 병렬로 배열하여 공간을 형성한 후에 이러한 공간 내에서 형성되는 전기장을 통하여 미세입자를 집진하는 방식을 이용하였으나, 집진판 병렬배치시 전체적인 사이즈가 커지는 문제가 있었다.
따라서, 종래의 이러한 문제점을 해결하고, 황산화물 및 미세입자 등의 대기 오염물질을 포함하는 배기가스를 효과적으로 처리하고 이를 제어할 수 있는 장비에 관한 관심이 커지고 있다.
종래에는 배기가스 처리시 탈질, 탈황, 탈진 시스템이 각각 마련되고, 배기가스 측정 분석기와 제어시스템 등도 각각의 제품으로 분리되어 있다. 또한 배기가스 측정 분석기는 배관으로부터 가스를 석션하여 분석하였고, 일정시간이 지나면 켈리브레이션을 통해 분석기의 표준 값을 재보정하였다.
이러한 경우, 배기가스 분석에 시간이 지체되며, 켈리브레이션을 위한 전문인력이 필요하며, 배기가스 분석이 반복됨에 따라 석션 배관 내에 이물질이 남아 배관을 막고 분석 값의 정확도를 떨어뜨리는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 실시간으로 배기가스를 분석하고, 배관 내 이물질을 제거하여 정확하게 배기가스 성분을 분석하여 배기가스 처리 장치를 효과적으로 제어할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배기가스 배출 설비에서 배출되는 배기가스를 탈질, 탈황 및 탈진하여 정화하는 처리 장치의 분석 및 모니터링을 위한 시스템에 있어서,
상기 처리 장치의 상류 및 하류에서 상기 배기가스가 배출되는 배출배관에 연결되는 바이패스 배관;
상기 바이패스 배관에 마련되어 상기 바이패스 배관으로 유도된 상기 배기가스의 성분을 분석하여 설정 값에 따라 상기 배기가스의 정화를 위해 상기 처리 장치를 자동제어하는 분석 및 제어부;
상기 바이패스 배관의 일단부를 상기 배출배관에 연결하며 상기 배출배관을 통과하는 배기가스의 일부를 상기 바이패스 배관으로 유도하는 제1 플랜지 연결부;
상기 바이패스 배관의 타단부를 상기 배출배관에 연결하며 상기 바이패스 배관으로부터 상기 배기가스를 상기 배출배관으로 유도하는 제2 플랜지 연결부; 및
상기 바이패스 배관에 마련되며, 상기 바이패스 배관의 내부로 외부 공기를 유입시켜 분진을 포함한 이물질을 상기 바이패스 배관으로부터 상기 배출배관으로 밀어내도록 상기 분석 및 제어부에 의해 제어되는 제1 및 제2 퍼징 밸브;를 포함하되,
상기 바이패스 배관은, 상기 배출배관으로부터 상기 제1 플랜지 연결부에 의해 연결되는 흡입부; 상기 흡입부에 일단이 연결되며 상기 배출배관과 나란하도록 마련되는 직관부; 및 상기 직관부의 타단에 연결되며 상기 제2 플랜지 연결부에 의해 상기 배출배관으로 연결되는 배출부를 포함하고,
상기 제1 퍼징 밸브는 상기 흡입부와 직관부가 연결되는 곡관 부분에, 상기 제2 퍼징 밸브는 상기 직관부와 배출부가 연결되는 곡관 부분에 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템이 제공된다.
바람직하게는 시스템은, 상기 처리 장치가 마련되는 현장에 설치되며 상기 분석 및 제어부에 전기적으로 연결되어 분석된 상기 배기가스의 성분을 시각화하여 표시하는 현장 모니터링부;를 더 포함하며, 상기 분석 및 제어부는 표준가스 없이 자동 보정(auto calibration)될 수 있다.
바람직하게는 시스템은, 운전실에 설치되며 상기 분석 및 제어부에서 분석된 상기 배기가스의 성분을 시각화하여 표시하며, 상기 분석 및 제어부를 연동하여 제어하는 운전실 제어부를 더 포함하고, 상기 분석 및 제어부는 휴대용 전자기기에 연동하여 원격 제어할 수 있다.
본 발명 시스템은 배기가스를 배출하는 배출배관에 바이패스 배관을 설치하고, 바이패스 배관으로 유도된 배기가스를 실시간으로 분석하며 배기가스 처리 장치를 제어할 수 있도록 한다.
특히 일체화된 시스템으로 컴팩트하며, 여러 개의 설비도 제어할 수 있어 설치성과 효율성이 우수하다. 또한 분석 및 제어부에서 퍼징 밸브를 제어하여 바이패스 배관 내로 공기를 공급하여 이물질을 제거하고 자동 청소할 수 있어 배기가스 분석의 정확도를 유지하고, 배관의 막힘이나 장치 이상 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한 자동 보정되는 시스템을 통해 분석기의 재보정을 위한 표준가스 공급이나 이를 위한 전문 인력도 요하지 않아 경제성과 운용효율을 높일 수 있고, 휴대용 전자기기와 연동하여 원격 제어될 수 있어, 장소와 시간적 제약 없이 효과적으로 배기가스 처리 장치를 제어할 수 있게 된다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템의 개념을 개략적으로 도시하였고, 도 2에는 분석기기 및 모니터링 시스템을 보다 세부적으로 도시하였다.
도 3에는 본 발명 시스템의 시제품을 휴대용 전자기기에 연동시켜 원격 제어 시연되는 모습을 도시하였다.
도 3에는 본 발명 시스템의 시제품을 휴대용 전자기기에 연동시켜 원격 제어 시연되는 모습을 도시하였다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템의 개념을 개략적으로 도시하였고, 도 2에는 분석기기 및 모니터링 시스템을 보다 세부적으로 도시하였다.
본 실시예가 적용될 수 있는 배기가스를 배출하는 배출 설비(EG)로는 선박 및 발전소, 제철소의 엔진과 같은 내연기관 등을 예로 들 수 있다.
배기가스를 처리하는 처리 장치(20)는, 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하는 탈황설비(미도시)와, 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 탈질설비(미도시)와, 배기가스에 포함된 미세입자(particulate matter, PM)를 제거하는 탈진설비(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
탈질설비는 배기가스 중 질소산화물을 유해하지 않은 물질로 환원하는 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction, SCR)이 적용되어 마련될 수 있고, 탈황설비와 탈진설비는 수산화나트륨이나 해수와 같은 세정액을 분사하여 탈황 및 탈진하는 습식 스크러버 방식으로 마련될 수 있다.
탈황 및 탈진을 위한 반응기에서의 효과적인 배기가스 처리를 위해 반응기의 상류 또는 내부에 정전유도기(ionizer, 미도시)를 마련하여 정전유도 및 습식 스크러버의 복합 방식으로 처리 장치를 구성할 수도 있다.
본 실시예의 시스템은, 이와 같은 배기가스 배출 설비(EG)로부터 배출되는 배기가스를 탈질, 탈황 및 탈진하여 정화하는 처리 장치를 분석 및 모니터링하기 위한 시스템이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 시스템은, 처리 장치(20)의 상류 및 하류에서 배기가스가 배출되는 배출배관에 연결되는 바이패스 배관(BL)과, 바이패스 배관에 마련되어 바이패스 배관으로 유도된 배기가스의 성분을 분석하여 설정 값에 따라 배기가스의 정화를 위해 처리 장치를 자동제어하는 분석 및 제어부(110)를 포함하여 구성된다. 분석 및 제어부(110)에는 배기가스 중의 성분을 감지하는 센서들로 구성되는 센서부(111)가 포함될 수 있다.
바이패스 배관(BL)의 일단부는 제1 플랜지 연결부(200)에 의해 배출배관(EL)에 연결되며, 제1 플랜지 연결부(200)를 통해 배출배관에 연결된 바이패스 배관 일단을 통해 배출배관을 통과하는 배기가스의 일부가 바이패스 배관(BL)으로 유도된다.
바이패스 배관(BL)의 타단부는 제2 플랜지 연결부(210)에 의해 배출배관(EL)에 연결되어, 바이패스 배관으로부터 배기가스를 배출배관으로 유도하게 된다.
바이패스 배관(BL)은, 배출배관으로부터 제1 플랜지 연결부에 의해 연결되는 흡입부(BL1)와, 흡입부에 일단이 연결되며 배출배관과 나란하도록 마련되는 직관부(BL2)와, 직관부의 타단에 연결되며 제2 플랜지 연결부에 의해 배출배관으로 연결되는 배출부(BL3)로 구성될 수 있다. 흡입부(BL1)와 배출부(BL3)는 배출배관(EL)의 배기가스 흐름 방향에 대해 수직 또는 비스듬한 방향으로 돌출되도록 마련될 수 있다. 직관부(BL2)는 배출배관의 배기가스 흐름 방향과 나란하게 마련되고, 배기가스의 성분을 감지할 수 있는 센서부(111)가 직관부(BL2)에 마련될 수 있다.
분석 및 제어부(110)의 센서부(111)에서는 흡입부(BL1)를 통해 배출배관(EL)으로부터 바이패스 배관(BL) 내부로 유도된 배기가스에 포함된 NOx, NH3, PM, HCL, SO2, CO, CO2, O2 등의 배기가스 성분을 감지한다. 센서부(111)에서 획득한 배기가스 성분 정보를 이용해서 NOx, NH3, PM, HCL, SO2, CO, CO2, O2 등 배기가스 내 성분을 후술하는 분석 및 제어부(110)에서 분석하여, 설정된 기준에 따라 자동으로 처리 장치(20)를 제어할 수 있다.
분석 및 제어부(110)에는 센서부(111)에서 감지된 배기가스의 성분을 실시간으로 분석하는 분석기(미도시)와, 처리 장치를 제어하는 제어부(미도시)가 포함되며, 분석기와 제어부는 일체로 마련된다. 분석 및 제어부(110)에 전기적으로 연결되어 분석된 배기가스의 성분을 시각화하여 표시하는 현장 모니터링부(120)도 일체로 현장에 설치될 수 있다.
본 실시예 시스템은 처리 장치(20)의 상류 또는 하류 중 어느 한 곳에 마련되어 배기가스 성분을 분석할 수 있고, 바이패스 배관(BL)과 센서부(111)를 상류 및 하류 모두에 마련하여 상, 하류에서 수집된 배기가스 성분 정보를 하나의 분석 및 제어부(110)에서 통합적으로 분석하여 처리 장치를 제어할 수도 있다. 다수개의 배출 설비(EG)가 마련되는 경우, 배출 설비들의 배기가스 성분 데이터들을 하나의 현장 모니터링부(120)를 통해 확인하면서 하나의 분석 및 제어부(110)에서 데이터를 취합하여 제어하도록 구성할 수도 있다.
바이패스 배관(BL)에는 배기가스의 유입에 의해 분진 등 이물질이 배관 벽에 쌓일 수 있다. 이러한 이물질의 고착을 방지할 수 있도록 본 시스템에는 바이패스 배관의 내부로 외부 공기를 유입시켜 분진을 포함한 이물질을 바이패스 배관(BL)으로부터 배출배관(EL)으로 밀어내는 제1 및 제2 퍼징 밸브(220, 230)가 마련된다. 제1 및 제2 퍼징 밸브(220, 230)는, 분석 및 제어부(110)의 제어부를 통해 제어될 수 있으며, 제1 퍼징 밸브(220)는 흡입부(BL1)와 직관부(BL2)가 연결되는 곡관 부분에, 제2 퍼징 밸브(230)는 직관부(BL2)와 배출부(BL3)가 연결되는 곡관 부분에 각각 마련되어, 배관 내부로 공기를 유입시켜 이물질을 배출배관 쪽으로 밀어낸다. 이와 같이 바이패스 배관을 퍼징(Purging)함으로써, 배관 내 이물질에 의해 배기가스 흐름이 정체되거나 배기가스 성분 분석의 정확도가 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 바이패스 배관의 원활한 퍼징을 위해, 배관 내 배기가스 흐름을 고려하여 퍼징 밸브가 추가로 마련될 수 있다.
분석 및 제어부(110)에는 분석기와, 분석된 데이터에 따라 설정 값을 기준으로 처리 장치(20)와 제1 및 제2 퍼징 밸브(220, 230)를 자동 제어하는 제어부가 일체로 마련되며, 분석 및 제어부에 전기적으로 연결된 현장 모니터링부(120)도 일체로 현장에 설치된다.
이와 같이 현장에 일체로 설치된 분석 및 제어부(110)와 현장 모니터링부(120)에 의해 실시간으로 배기가스의 성분을 분석하여 확인하면서 효과적으로 처리 장치를 제어할 수 있다. 제어부에서는 처리 장치(20) 내에서의 암모니아나 Urea와 같은 탈질 장치 내 환원제의 분사량을 제어할 수 있다.
또한 분석기는 자동 보정(auto calibration)됨으로써, 별도로 표준가스를 공급하여 재보정할 필요가 없고 이를 위한 전문인력도 배치될 필요가 없어, 보다 경제적인 시스템 운용이 가능해진다.
한편, 운전실에도 시스템을 모니터링 및 제어할 수 있도록 분석 및 제어부에 연동되는 운전실 제어부(130)가 추가로 마련되어, 현장 및 운전실 어디에서나 즉각적으로 처리 장치를 제어할 수 있다. 이러한 운전실 제어부(130) 또는 분석 및 제어부(110)를 스마트폰과 같은 휴대용 전자기기에 연동하여 원격 제어할 수 있다.
도 3에 이와 같은 본 실시예 시스템의 시제품을 스마트폰에 연동하여 실시간으로 확인하면서 원격 제어하는 운용 시연 사진을 도시하였다.
이상과 같은 본 실시예의 시스템을 통해 배기가스를 배출하는 배관에 바이패스 배관을 설치하고, 이러한 바이패스 배관으로 유도된 배기가스를 실시간으로 분석하며 배기가스 처리 장치를 제어할 수 있고, 일체화된 시스템으로 여러 개의 설비도 제어할 수 있어 설치성과 효율성이 우수하다. 분석 및 제어부에서 퍼징 밸브를 제어하여 바이패스 배관 내로 공기를 공급하여 이물질을 제거하고 자동 청소할 수 있어 배기가스 분석의 정확도를 유지하고, 배관의 막힘이나 장치 이상 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한 자동 보정되는 시스템을 통해 분석기의 재보정을 위한 표준가스 공급이나 이를 위한 전문 인력도 요하지 않아 경제성과 운용효율을 높일 수 있고, 휴대용 전자기기와 연동하여 원격 제어될 수 있어, 장소와 시간적 제약 없이 효과적으로 배기가스 처리 장치를 제어할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
EG: 배기가스 배출 설비
20: 배기가스 처리 장치
EL: 배출배관
BL: 바이패스 배관
BL1: 흡입부
BL2: 직관부
BL3: 배출부
110: 분석 및 제어부
120: 현장 모니터링부
130: 운전실 모니터링부
200: 제1 플랜지 연결부
210: 제2 플랜지 연결부
230: 제1 퍼징 밸브
240: 제2 퍼징 밸브
20: 배기가스 처리 장치
EL: 배출배관
BL: 바이패스 배관
BL1: 흡입부
BL2: 직관부
BL3: 배출부
110: 분석 및 제어부
120: 현장 모니터링부
130: 운전실 모니터링부
200: 제1 플랜지 연결부
210: 제2 플랜지 연결부
230: 제1 퍼징 밸브
240: 제2 퍼징 밸브
Claims (3)
- 배기가스 배출 설비에서 배출되는 배기가스를 탈질, 탈황 및 탈진하여 정화하는 처리 장치의 분석 및 모니터링을 위한 시스템에 있어서,
상기 처리 장치의 상류 및 하류에서 상기 배기가스가 배출되는 배출배관에 연결되는 바이패스 배관;
상기 바이패스 배관에 마련되어 상기 바이패스 배관으로 유도된 상기 배기가스의 성분을 분석하여 설정 값에 따라 상기 배기가스의 정화를 위해 상기 처리 장치를 자동제어하는 분석 및 제어부;
상기 바이패스 배관의 일단부를 상기 배출배관에 연결하며 상기 배출배관을 통과하는 배기가스의 일부를 상기 바이패스 배관으로 유도하는 제1 플랜지 연결부;
상기 바이패스 배관의 타단부를 상기 배출배관에 연결하며 상기 바이패스 배관으로부터 상기 배기가스를 상기 배출배관으로 유도하는 제2 플랜지 연결부;
상기 바이패스 배관에 마련되며, 상기 바이패스 배관의 내부로 외부 공기를 유입시켜 분진을 포함한 이물질을 상기 바이패스 배관으로부터 상기 배출배관으로 밀어내도록 상기 분석 및 제어부에 의해 제어되는 제1 및 제2 퍼징 밸브;
운전실에 설치되며 상기 분석 및 제어부에서 분석된 상기 배기가스의 성분을 시각화하여 표시하며, 상기 분석 및 제어부를 연동하여 제어하는 운전실 제어부; 및
상기 분석 및 제어부를 원격 제어하는 휴대용 전자기기; 를 포함하며,
상기 바이패스 배관은, 상기 배출배관으로부터 상기 제1 플랜지 연결부에 의해 연결되는 흡입부; 상기 흡입부에 일단이 연결되며 상기 배출배관과 나란하도록 마련되는 직관부; 및 상기 직관부의 타단에 연결되며 상기 제2 플랜지 연결부에 의해 상기 배출배관으로 연결되는 배출부를 포함하고,
상기 제1 퍼징 밸브는 상기 흡입부와 직관부가 연결되는 곡관 부분에, 상기 제2 퍼징 밸브는 상기 직관부와 배출부가 연결되는 곡관 부분에 각각 마련되며,
상기 분석 및 제어부는 배기가스 중의 성분을 감지하는 센서들로 구성된 센서부; 를 포함하며,
상기 센서부는 상기 직관부에 구비되며,
상기 제1 및 제2 퍼징 밸브를 통해 상기 바이패스 배관의 내부로 유입된 외부 공기는 상기 분진을 포함한 이물질을 상기 바이패스 배관으로부터 상기 배출배관으로 밀어내도록 분사됨으로써 상기 바이패스 배관의 일부에서 유동되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 처리 장치가 마련되는 현장에 설치되며 상기 분석 및 제어부에 전기적으로 연결되어 분석된 상기 배기가스의 성분을 시각화하여 표시하는 현장 모니터링부;를 더 포함하는,
배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템. - 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020140033506 | 2014-03-21 | ||
| KR20140033506 | 2014-03-21 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150026622A KR101533084B1 (ko) | 2014-03-21 | 2015-02-25 | 배기가스 처리 장치의 분석기기 및 모니터링 시스템 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101793551B1 (ko) * | 2017-08-09 | 2017-11-03 | 황성철 | 멀티 포인트 측정이 가능한 배기가스 성분 분석 시스템 및 배기가스 성분 분석 방법 |
| KR101793550B1 (ko) * | 2017-08-09 | 2017-11-03 | 황성철 | 배기가스 성분 분석 시스템 및 배기가스 성분 분석 방법 |
| KR102161143B1 (ko) * | 2020-04-20 | 2020-09-29 | (주)제스엔지니어링 | 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치 |
| KR20200139506A (ko) | 2019-06-04 | 2020-12-14 | 유재준 | 집진장치 운용을 이용한 집진장치 관리와 최적화 시스템 및 그의 운용 방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH075083A (ja) * | 1993-06-14 | 1995-01-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 排ガス採取方法 |
| JP2002131198A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-05-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス前処理装置及び方法 |
| JP2004138475A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガスサンプリング装置 |
| KR20090120377A (ko) * | 2008-06-24 | 2009-11-24 | (주)알티아이엔지니어링 | 무선통신 기반의 차량 배기가스 원격 관리 시스템 및 그제어방법 |
-
2015
- 2015-02-25 KR KR1020150026622A patent/KR101533084B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH075083A (ja) * | 1993-06-14 | 1995-01-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 排ガス採取方法 |
| JP2002131198A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-05-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス前処理装置及び方法 |
| JP2004138475A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガスサンプリング装置 |
| KR20090120377A (ko) * | 2008-06-24 | 2009-11-24 | (주)알티아이엔지니어링 | 무선통신 기반의 차량 배기가스 원격 관리 시스템 및 그제어방법 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101793551B1 (ko) * | 2017-08-09 | 2017-11-03 | 황성철 | 멀티 포인트 측정이 가능한 배기가스 성분 분석 시스템 및 배기가스 성분 분석 방법 |
| KR101793550B1 (ko) * | 2017-08-09 | 2017-11-03 | 황성철 | 배기가스 성분 분석 시스템 및 배기가스 성분 분석 방법 |
| KR20200139506A (ko) | 2019-06-04 | 2020-12-14 | 유재준 | 집진장치 운용을 이용한 집진장치 관리와 최적화 시스템 및 그의 운용 방법 |
| KR102161143B1 (ko) * | 2020-04-20 | 2020-09-29 | (주)제스엔지니어링 | 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치 |
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