KR101854437B1 - Apparatus for removing scale of cooling water automatically - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스케일 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각수에 포함된 각종 스케일을 전기분해 방식으로 석출시켜 자동으로 제거하는 냉각수의 스케일 자동제거장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
냉각설비의 냉각수와 같은 산업용수 중에는 TDS(Total Dissolved Solid) 성분이 포함되어 있고 이 성분들 중에서 Ca, Mg, SiO2 등의 양이온은 냉각수에 녹아 있는 HCO3, OH 등의 음이온과 결합하여 산화물인 CaCO3, Ca(OH)2, Mg(OH)2, SiO2가 생성되며 이러한 산화물들은 배관이나 열교환기 내부에 고착되어 스케일을 형성한다.Industrial water such as cooling water of cooling equipment contains TDS (Total Dissolved Solid) component. Of these components, cations such as Ca, Mg and SiO 2 are combined with anions such as HCO 3 and OH dissolved in cooling water, CaCO 3 , Ca (OH) 2 , Mg (OH) 2 and SiO 2 are produced, and these oxides are fixed inside the pipe or heat exchanger to form scale.
스케일은 용수의 유동을 방해하고 열교환 효율을 저하시켜 생산성 저감, 전력소비 증가, 장비수명 단축 등 여러 가지 손실을 초래하기 때문에 주기적으로 제거할 필요가 있다.Scale must be periodically removed because it interferes with the flow of water and lowers heat exchange efficiency, resulting in various losses such as reduced productivity, increased power consumption, and shortened equipment life.
도 1은 종래 스케일성분 제거장치를 나타낸다.Figure 1 shows a conventional scale component removal device.
종래 스케일성분 제거장치는 반응기(1)와, 양극(2)과, 직류 전원(3) 및 스케일배출관(5)을 포함하고, 반응기(1) 내에는 외부의 초음파 발진기(6)에 연결되어 진동을 발생시키는 초음파진동자(4)가 설치된다.The conventional scale component removing apparatus includes a
용수의 스케일성분을 제거하는 작용을 위해, 반응기(1)에 용수를 유입시키고, 음극으로 기능하는 반응기(1) 및 양극(2)에 사이에 전류가 인가되면, 물의 전기분해 반응이 진행되고, 음극(1)에서 발생된 수산화기는 용수 중에 함유된 중탄산 이온과 반응하여 탄산 이온이 생성된다. 생성된 탄산 이온은 용수 중에 함유된 칼슘 이온과 반응하여 탄산칼슘이 생성되는 바, 탄산칼슘은 스케일로서 음극(1)에 부착된 상태로 석출된다.When water is introduced into the
탄산칼슘이 석출되면, 초음파 진동자(4)에 의한 진동에 의하여 상기 음극(1) 표면으로부터 탄산칼슘을 분리시켜 스케일배출관(5)을 통해 외부로 배출시킨다.When calcium carbonate is precipitated, calcium carbonate is separated from the surface of the
종래 경우, 음극에 석출된 스케일을 음극(1)에서 분리시키기 위하여 초음파 진동자(4)의 진동을 이용하고 있으나, 초음파 진동자(4)의 진동이 반응기(1)의 내표면 전체에 전달되기에 어려움이 있으므로, 스케일을 충분히 탈락시킬 수 없어 잔류하는 스케일이 스케일성분 석출 작용을 방해하게 된다. 또한, 다수의 초음파 진동자(4)를 반응기(1)에 분산 배치하는 것은 구성을 복잡하게 하고 장치의 설치비용을 상승시킨다. 아울러, 용수가 음극(1)과 충분히 고르게 접촉하여야 스케일성분의 석출효율을 높일 수 있으나, 반응기(1)의 내부 중앙부에 위치하는 용수는 음극으로 기능하는 반응기(1)의 내표면과 충분히 접촉하지 못하는 구조이므로, 전체 용수의 스케일성분을 적정수준으로 제거하기 위해 상당한 처리시간이 소요될 수밖에 없다.The vibration of the
이를 해결하고자, 대한민국 등록특허 제10-1538782호에 용수에 포함된 스케일성분의 제거효율을 향상시키면서 처리용량을 증가시킬 수 있는 기술이 공개되었다. To solve this problem, Korean Patent Registration No. 10-1538782 discloses a technique capable of increasing the treatment capacity while improving the removal efficiency of scale components contained in water.
그러나 개선된 처리장치의 경우에도 냉각수 내에 포함된 스케일 유발 성분의 양에 상관없이 항상 일정하게 전류를 공급하고 펌프를 가동하기 때문에 전력소모가 심하였다. 즉, 냉각수로 사용하는 상수, 지하수, 공업용수 등 냉각수 종류와 가동상태에 따라 스케일 유발성분의 양이 다른데, 모두 동일한 가동상태로 장치를 가동하는 것은 매우 비효율적이다.However, even in the case of the improved treatment apparatus, since the pump constantly supplies the constant current irrespective of the amount of the scale inducing component contained in the cooling water, the power consumption is severe. That is, it is very inefficient to operate the apparatus in the same operation state because the amount of the scale inducing component is different according to the type of cooling water and the operation state such as water, ground water, industrial water used as cooling water.
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 처리하고자 하는 냉각수에 포함된 스케일 유발성분의 양에 따라 장치의 가동상태를 조절함으로써 효율적인 전력소모가 가능한 냉각수의 스케일 자동제거장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for automatically scaling cooling water, which can efficiently consume power by controlling the operation state of the apparatus according to the amount of scale- .
상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 냉각수의 스케일 자동제거장치는, 원통형의 하우징 형상을 이루고 내면에 전극을 형성하는 제1전기분해부; 상기 제1전기분해부의 내부에 삽입되며 외면에 상기 제1전기분해부와 반대 극성의 전극을 형성하는 제2전기분해부; 상기 제1전기분해부의 상부에 접선방향으로 연통되고 펌프로 상기 제1전기분해부와 제2전기분해부 사이에 냉각수를 유입시켜 와류를 형성시키는 냉각수유입부; 역 원추관 형상을 이루고 상기 제1전기분해부의 하부에 연통되어 상기 제1전기분해부에서 하강하는 냉각수를 수거하여 배출하는 호퍼; 상기 호퍼의 하측에 구비되어 냉각수에 포함된 스케일을 걸러내는 거름부; 상기 제1전기분해부와 제2전기분해부에 전류를 공급하는 전원공급부; 상기 제1전기분해부와 제2전기분해부의 전극을 전환시키도록 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지되, 상기 냉각수유입부 상에는 냉각수의 전기전도도를 측정하는 전기전도도 센서가 설치되어, 상기 제어부가 상기 전기전도도 센서로부터 측정값을 입력받아 측정값 범위에 따라 상기 전원공급부에서 공급하는 전류를 제어할 수 있다.To achieve the above object, according to the present invention, there is provided an apparatus for automatically removing scale of cooling water, comprising: a first electrolytic unit forming a cylindrical housing shape and forming an electrode on the inner surface; A second electrolytic unit inserted into the first electrolytic unit and forming an electrode on an outer surface of the first electrolytic unit and having an opposite polarity to the first electrolytic unit; A cooling water inflow part communicating with the upper part of the first electrolytic part in a tangential direction and having a pump to introduce cooling water between the first electrolytic part and the second electrolytic part to form a vortex; A hopper which has an inverted conical shape and communicates with a lower portion of the first electrolytic unit to collect and discharge the cooling water descending from the first electrolytic unit; A filtering unit provided under the hopper for filtering a scale included in the cooling water; A power supply unit for supplying a current to the first electrolysis unit and the second electrolysis unit; And an electric conductivity sensor for measuring the electric conductivity of the cooling water is provided on the cooling water inflow portion, and the control portion controls the electric conductivity of the cooling water in the first and second electrolysis portions, The measured value is input from the electric conductivity sensor, and the current supplied from the power supply unit can be controlled according to the measured value range.
여기서, 상기 제어부는, 상기 전기전도도 센서에서 측정된 전기전도도 측정값이 설정범위 이내일 경우 상기 전원공급부에서 최대 허용전류의 25 ~ 40%의 전류를 공급하고, 전기전도도 값이 설정범위 미만일 경우 상기 전원공급부에서 최대 허용전류의 12.5% 이하의 전류를 공급하며, 전기전도도 값이 설정범위를 초과할 경우 상기 전원공급부에서 최대 허용전류의 50 ~ 70%의 전류를 공급하도록 제어할 수 있다.Here, the controller may supply a current of 25 to 40% of a maximum allowable current in the power supply unit when the measured value of the electric conductivity measured by the electric conductivity sensor is within the set range, and when the measured value of the electric conductivity is less than the set range The power supply unit supplies a current of 12.5% or less of the maximum allowable current, and when the value of the electric conductivity exceeds the set range, the power supply unit can control to supply 50 to 70% of the maximum allowable current.
본 발명의 다른 실시 예를 따른 냉각수의 스케일 자동제거장치는, 원통형의 하우징 형상을 이루고 내면에 전극을 형성하는 제1전기분해부; 상기 제1전기분해부의 내부에 삽입되며 외면에 상기 제1전기분해부와 반대 극성의 전극을 형성하는 제2전기분해부; 상기 제1전기분해부의 상부에 접선방향으로 연통되고 펌프로 상기 제1전기분해부와 제2전기분해부 사이에 냉각수를 유입시켜 와류를 형성시키는 냉각수유입부; 역 원추관 형상을 이루고 상기 제1전기분해부의 하부에 연통되어 상기 제1전기분해부에서 하강하는 냉각수를 수거하여 배출하는 호퍼; 상기 호퍼의 하측에 구비되어 냉각수에 포함된 스케일을 걸러내는 거름부; 상기 제1전기분해부와 제2전기분해부에 전류를 공급하는 전원공급부; 상기 제1전기분해부와 제2전기분해부의 전극을 전환시키도록 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지되, 상기 냉각수유입부 상에는 냉각수의 전기전도도를 측정하는 전기전도도 센서가 설치되어, 상기 제어부가 상기 전기전도도 센서로부터 측정값을 입력받아 측정값 범위에 따라 상기 펌프의 RPM를 조절하여 유량을 제어할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for automatically removing scale of cooling water, comprising: a first electrolytic unit forming a cylindrical housing shape and forming an electrode on the inner surface; A second electrolytic unit inserted into the first electrolytic unit and forming an electrode on an outer surface of the first electrolytic unit and having an opposite polarity to the first electrolytic unit; A cooling water inflow part communicating with the upper part of the first electrolytic part in a tangential direction and having a pump to introduce cooling water between the first electrolytic part and the second electrolytic part to form a vortex; A hopper which has an inverted conical shape and communicates with a lower portion of the first electrolytic unit to collect and discharge the cooling water descending from the first electrolytic unit; A filtering unit provided under the hopper for filtering a scale included in the cooling water; A power supply unit for supplying a current to the first electrolysis unit and the second electrolysis unit; And an electric conductivity sensor for measuring the electric conductivity of the cooling water is provided on the cooling water inflow portion, and the control portion controls the electric conductivity of the cooling water in the first and second electrolysis portions, The flow rate can be controlled by controlling the RPM of the pump according to the measured value range by receiving the measured value from the electric conductivity sensor.
이때, 상기 제어부는, 상기 전기전도도 센서에서 측정된 전기전도도 측정값이 설정범위 이내일 경우 상기 펌프의 RPM은 최대 가동 RPM의 60 ~ 70%의 RPM으로 가동하고, 전기전도도 값이 설정범위 미만일 경우 상기 펌프의 RPM은 최대 가동 RPM의 30% 이하의 RPM으로 가동하며, 전기전도도 값이 설정범위를 초과할 경우 상기 펌프의 RPM은 최대 가동 RPM의 90% 이상의 RPM으로 가동하도록 제어할 수 있다.At this time, when the electric conductivity measured value measured by the electric conductivity sensor is within the set range, the RPM of the pump operates at RPM of 60 to 70% of the maximum RPM, and if the electric conductivity value is less than the set range The RPM of the pump operates at RPM of 30% or less of the maximum operation RPM, and when the electric conductivity value exceeds the set range, the RPM of the pump can be controlled to operate at RPM of 90% or more of the maximum operation RPM.
한편, 상기 제1전기분해부의 상부에는 상기 제1전기분해부의 내부에서 발생하는 가스를 배출하는 에어벤트가 구비될 수 있다. Meanwhile, an air vent for discharging gas generated in the first electrolytic unit may be provided on the first electrolytic unit.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 처리하고자 하는 냉각수에 포함된 스케일 유발성분의 양에 따라 전원공급부에서 공급하는 전류의 양을 조절하거나 펌프의 회전수를 제어함으로써 불필요한 전력소모를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, unnecessary power consumption can be greatly reduced by controlling the amount of current supplied from the power supply unit or controlling the number of rotations of the pump according to the amount of the scale inducing component included in the cooling water to be treated There is an effect.
도 1은 종래 스케일성분 제거장치
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 냉각수의 스케일 자동제거장치의 구조를 나타내는 구성도Figure 1 shows a conventional scale component removal device
2 is a schematic view showing a structure of a device for automatically removing scale of cooling water according to an embodiment of the present invention
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.For a better understanding of the present invention, the description with reference to the drawings is not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 냉각수의 스케일 자동제거장치의 구조를 나타내는 구성도이다.2 is a configuration diagram showing a structure of an apparatus for automatically removing scale of cooling water according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 각종 설비에 사용되는 냉각수를 회수하여 냉각수 내에 포함된 각종 스케일 유발성분을 전기분해 방식으로 제거하는 처리를 한 후 다시 공급해주는 스케일 제거장치에 관한 것으로서, 크게 제1전기분해부(100), 제2전기분해부(200), 냉각수유입부(300), 호퍼(400), 거름부(500), 전원공급부(600), 제어부(700) 및 전기전도도 센서(800)를 포함하여 구성될 수 있다.The present invention relates to a scale removing apparatus for recovering cooling water used for various facilities and supplying various scaling-inducing components contained in the cooling water after electrolytically removing the scale-induced components, A
먼저, 상기 제1전기분해부(100)는 상하로 세워지고 내부에 수용공간이 형성되는 원통형의 하우징 형상으로 설치되고, 내주면에 전극판(110)을 형성하여 전기분해로 냉각수의 스케일 성분이 석출된다.First, the
상기 제1전기분해부(100)의 상단은 막힌 상태이고, 하단은 상기 호퍼(400)와 내주면이 연속되도록 개구되어 있고 상기 호퍼(400)와 연통되도록 연결된다.The upper end of the first
이때, 상기 제1전기분해부(100)의 전극판(110)은 상기 전원공급부(600)의 음극과 전기적으로 연결되므로 도체 재질로 이루어질 필요가 있으며, 전도성 금속을 사용할 수 있다.At this time, the
여기서, 상기 제1전기분해부(100)는 냉각수에서 스케일 성분을 석출시키는 석출모드에서는 음극에 연결되지만, 석출된 스케일을 탈락시키는 제거모드에서는 일시적으로 양극으로 전환되도록 상기 제어부(700)에서 제어한다.Here, the
다음으로 상기 제2전기분해부(200)는 상기 제1전기분해부(100)의 내부 중심부에 삽입되어 수직으로 설치되되, 상기 제1전기분해부(100)와 동심을 이루도록 배치된다.Next, the second
상기 제2전기분해부(200)의 하단은 개구되지 않고 막힌 형상이며, 외주면은 전극판(210)을 형성하여 상기 전원공급부(600)와 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 제2전기분해부(200) 외주면의 전극판(210)은 상기 제1전기분해부(100)의 전극판(110)과 반대의 극성으로 형성되는데, 전술한 바와 같이 석출모드에서 상기 제1전기분해부(100)가 음극으로 연결되고, 상기 제2전기분해부(200)는 양극으로 연결된다.The lower end of the second
반대로 제거모드에서는 극성이 전환되어 상기 제2전기분해부(200)는 일시적으로 음극으로 형성된다.On the other hand, in the removal mode, the polarity is switched and the
양극으로 작용하는 상기 제2전기분해부(200)는 티타늄 재질의 관 형상 단일몸체로 형성될 수 있고, 외주면에 불용성 재질인 산화이리듐(IrO2), 산화루테늄(RuO2), 백금(Pt), 카본 중 어느 하나 또는 2 이상이 복합된 재질이 코팅된다.The second
다음으로 상기 냉각수유입부(300)는 상기 제1전기분해부(100)의 상부에 연통되도록 결합되어 냉각수 공급 수조(미도시)에서 공급되는 냉각수를 상기 제1전기분해부(100)로 유입시킨다.Next, the cooling
이때, 상기 냉각수유입부(300)는 상기 제1전기분해부(100)의 원형 단면을 기준으로 접선방향으로 편향되게 결합되어, 유입되는 냉각수가 상기 제1전기분해부(100)의 내주면과 제2전기분해부(200)의 외주면을 따라 회전하여 나선의 와류를 형성하면서 하강한다.At this time, the cooling
이것은 냉각수가 상기 제1전기분해부(100)와 제2전기분해부(200)의 전극판에 더 긴 시간동안 접촉한 상태를 유지하게 하여 스케일의 석출량을 증가시킬 수 있게 하기 위함이다. This is to allow the cooling water to remain in contact with the electrode plates of the
한편, 공급 수조와 상기 냉각수유입부(300) 사이에는 펌프(900)가 구비되어 냉각수를 공급, 순환시킬 수 있고 공급량도 조절할 수 있다.Meanwhile, a
다음으로 상기 제1전기분해부(100)의 하부에는 호퍼(400)가 구비된다.Next, a
상기 호퍼(400)는 대략 역원추관 형상을 가지고 상기 제1전기분해부(100)의 하부와 연통되도록 결합된다.The
상기 제1전기분해부(100)에서 와류를 형성하면서 전기분해되고 하강한 냉각수 및 탈락된 스케일은 상기 호퍼(400)에서 수거되고, 하측으로 배출된다.The electrolyzed and cooled water while forming a vortex in the first
상기 호퍼(400) 내의 경사면은 상기 제1전기분해부(100)의 내주면과 연속되도록 결합될 수 있다.The inclined surface in the
한편, 상기 호퍼(400)의 하측에는 거름부(500)가 구비된다. On the other hand, a
상기 거름부(500)는 망 형상으로 이루어질 수 있고, 냉각수는 통과시키고 냉각수에 포함된 스케일과 각종 부유입자(suspended solids)들은 걸러진다.The
상기 거름부(500)는 교체 또는 장탈착이 용이하도록 설치되는 구조를 가질 수 있어, 내부에 걸러진 스케일이 가득 차면 비우거나 교체할 수 있다.The
다음으로 상기 전원공급부(600)에 대해 설명한다. Next, the
상기 전원공급부(600)는 상기 제1전기분해부(100)와 제2전기분해부(200)에 전기적으로 연결되어 전원을 공급한다.The
기본적으로 석출모드에서 상기 제1전기분해부(100)는 내주면이 음극이 되고, 상기 제2전기분해부(200)의 외주면이 양극이 되도록 전류를 공급한다. 그러나 제거모드에서 상기 극성은 일시적으로 전환되어 상기 제1전기분해부(100)가 양극, 제2전기분해부(200)가 음극이 된다.Basically, in the deposition mode, the
그리고 상기 전원공급부(600)에 정류기(610)가 구비되어 교류를 직류로 전환하여 공급하는 것은 당연하다. 또 양극과 음극 사이의 조전압을 측정하는 조전압측정부(미도시)또는 저항을 산출하는 저항산출부(미도시)가 포함될 수 있다.It is a matter of course that the
다음으로 본 발명의 제어부(700)는 기본적으로 상기 전원공급부(600)의 전류공급, 펌프가동, 석출모드 및 제거모드 판단 및 전환, 그에 따른 극성전환, 시간 제어 등의 컨트롤 기능을 수행한다.Next, the
예를 들어, 가동설정시간 간격, 스케일의 증가로 인해 상기 제1전기분해부(100)의 내주면과 제2전기분해부(200)의 외주면 사이의 조전압 또는 저항이 설정치보다 높아지는 조건이 만족되면, 극성전환이 되도록 제어할 수 있다.For example, if the condition that the coercive voltage or resistance between the inner circumferential surface of the first
그리고 극성전환 유지시간은 석출된 스케일이 상기 제1전기분해부(100)의 내주면에서 전체적으로 탈락되는 시간으로, 소정 시간으로 설정되거나 조전압이나 저항이 설정치 이하로 낮아지는 시점까지 유지하게 할 수 있다.The polarity change hold time is a time for the precipitated scale to fall off entirely from the inner circumferential surface of the first
이후 상기 제어부(700)에 의해 전환된 극성이 원상태로 환원되면, 석출모드가 다시 진행된다.Then, when the polarity converted by the
또 상기 제어부(700)는 상기 에어벤트(120)를 가동하여 가스를 주기적으로 배출시킬 수 있다.In addition, the
그런데 본 발명에서 스케일 석출 작업 수행시 전력소모를 최소화하면서 더 효율적인 작업이 이루어지도록 하기 위해 냉각수에 포함된 스케일의 양을 미리 측정하여 스케일의 양에 따라 전류의 양 또는 펌프의 회전수를 단계별로 제어하게 할 수 있다.However, in the present invention, in order to achieve a more efficient operation while minimizing power consumption during the scale precipitation operation, the amount of the scale included in the cooling water is measured in advance, and the amount of current or the number of rotations of the pump is controlled .
먼저, 상기 냉각수유입부(300) 상에 냉각수의 전기전도도를 측정하는 전기전도도 센서(800)를 설치할 수 있다. 즉, 상기 펌프(900)와 냉각수유입부(300)를 연결하는 파이프 상에 설치할 수 있다. First, an
전기전도도는 저항의 역수로 표현되고, 수중의 용존 물질의 농도를 측정할 수 있는 지표가 될 수 있다. 왜냐하면, 물속에 이온이 많을수록 전류가 흐르기 쉬워 전기전도도가 증가한다.The electrical conductivity is expressed as the reciprocal of the resistance and can be an indicator of the concentration of the dissolved substance in the water. Because, the more ions in the water, the more easily the current flows and the higher the electric conductivity.
상기 전기전도도 센서(800)는 디지털식으로 측정값이 산출되는 것을 사용하고, 단위는 s(siemens)/m, 또는 μs(micosiemens)/cm 를 사용한다.The
측정된 전기전도도 값은 상기 제어부(700)로 보내어져 판단되어, 상기 전원공급부(600)에서 공급하는 전류의 양을 제어할 수 있다. 즉, 전기전도도가 증가할수록 스케일 성분이 많다고 판단되므로 상기 제1전기분해부(100)와 제2전기분해부(200)로 공급하는 전류의 양을 증가시켜 석출 작업을 활성화할 수 있다. 반대로 전기전도도가 낮아지면 스케일 성분이 적은 것으로 판단되므로 전류 공급을 줄여 전력 소모를 최소화할 수 있다.The measured electrical conductivity value is sent to the
구체적으로 전기전도도 측정값의 범위를 세 영역으로 나눠 제어할 수 있다. Specifically, the range of electrical conductivity measurement values can be controlled by dividing into three regions.
일반적으로 대다수 냉각수에 포함된 평균적인 스케일 양일 경우의 전기전도도 측정값의 범위를 기본적인 설정범위로 세팅하고 적절한 전류를 공급한다. Generally, the range of the electric conductivity measurement value for the average scale amount included in the most cooling water is set to a basic setting range and an appropriate current is supplied.
그리고 기본적인 설정범위 미만일 경우는 전기전도도가 상대적으로 낮아 스케일 성분이 평균보다 적게 포함된 것이므로 전류의 공급을 낮추도록 제어한다.In the case of less than the basic setting range, the electric conductivity is relatively low, so that the scale component is less than the average, so that the supply of current is controlled to be lowered.
또 기본적인 설정범위를 초과할 경우는 전기전도도가 상대적으로 높아 스케일 성분이 평균보다 많이 포함된 것이므로 전류의 공급을 높이도록 제어한다.In addition, when the basic setting range is exceeded, since the electric conductivity is relatively high and the scale component is included more than the average, control is performed to increase the current supply.
참고로 전기분해에 관한 패러데이 법칙에 의하면 전기분해에서 전극에 석출되는 물질의 양은 전하량에 비례하는데, 전하량은 전류와 시간의 곱에 해당하므로 결국 전류를 증가시키면 석출되는 물질의 양이 증가하게 된다.According to Faraday's Law of Electrolysis, the amount of the substance deposited on the electrode in electrolysis is proportional to the amount of charge. Since the amount of charge corresponds to the product of current and time, the amount of the precipitated substance increases when the current is increased.
일반적으로 대부분의 냉각수에 포함된 평균적인 스케일 성분의 양에 대응하는 전기전도도 설정범위는 300 ~ 1000μs/cm 를 기본 설정범위로 세팅할 수 있다. Generally, the electric conductivity setting range corresponding to the amount of the average scale component included in most of the cooling water can be set in the range of 300 to 1000 μs / cm to the default setting range.
이것은 장치를 15일 정도 가동하였을 때 일반적인 냉각수에서 석출되는 스케일 양이 대략 50 ~ 100g 정도 발생한다. This means that when the apparatus is operated for about 15 days, the amount of scale precipitated from the general cooling water is about 50 to 100 g.
여기서, 오랜 스케일 제거작업을 수행한 경험에 의하면, 전기전도도가 300μs/cm 미만이 되면 스케일 유발성분이 급격하게 줄어들고, 1000μs/cm 을 초과하면 스케일 유발성분이 급격하게 증가하는 경향이 있다.Here, according to the experience of performing a long scale removing operation, the scale-induced component sharply decreases when the electric conductivity is less than 300 μs / cm, and the scale-induced component sharply increases when the electric conductivity exceeds 1000 μs / cm.
전기전도도가 이 설정범위 내에 있을 때 상기 전원공급부(600)에서 공급하는 전류는 공급 가능한 최대 전류값의 25 ~ 40% 정도의 전류를 공급하는 것이 바람직하다. When the electrical conductivity is within the set range, the current supplied from the
예를 들어, 상기 전원공급부(600)의 최대 공급가능 전류가 20A일 경우, 전기전도도가 기본 설정범위 내에 있을 때 5 ~ 8A 정도의 전류를 공급할 수 있다.For example, when the maximum supply allowable current of the
다음으로 전기전도도가 기본 설정범위 미만일 경우는 전기전도도를 300μs/cm 미만으로 세팅할 수 있는데, 이것은 15일 가동시 석출되는 스케일 양이 대략 10g 미만으로 발생되었다. 이때는 최대 전류값의 12.5% 이하의 전류만 공급해도 스케일 제거작업에 큰 무리가 없다. 즉, 최대 공급가능 전류가 20A일 경우, 2.5A 이하의 전류를 공급할 수 있다.Next, if the electrical conductivity is less than the default setting, the electrical conductivity can be set to less than 300 μs / cm, which amounts to less than about 10 g of precipitation at 15 days of operation. In this case, even if only the current of 12.5% or less of the maximum current value is supplied, there is not much difficulty in descaling operation. That is, when the maximum supply allowable current is 20 A, a current of 2.5 A or less can be supplied.
다음으로 전기전도도가 기본 설정범위를 초과할 경우는 전기전도도를 1000μs/cm을 초과하는 범위로 세팅할 수 있는데, 이것은 15일 가동시 석출되는 스케일 양이 대략 200g 이상이 발생되었다. 이때는 최대 전류값의 50 ~ 70% 정도의 전류를 공급해야 스케일 작업이 원활해질 수 있다. 즉, 최대 공급가능 전류가 20A일 경우, 10 ~ 14A 정도의 전류를 공급하는 것이 바람직하다.Next, when the electrical conductivity exceeds the default setting range, the electrical conductivity can be set in a range exceeding 1000 μs / cm, which results in a scale amount of about 200 g or more precipitated during 15 days of operation. At this time, it is necessary to supply a current of about 50 to 70% of the maximum current value so that the scale operation can be smooth. That is, when the maximum supplyable current is 20 A, it is preferable to supply a current of about 10 to 14 A.
이러한 전류량의 제어는 상기 정류기(610)에 의해 제어될 수 있다.The control of the amount of current can be controlled by the
다른 실시 예로서, 측정된 전기전도도 값으로부터, 상기 펌프(900)의 회전수 (RPM)를 제어할 수 있다. 즉, 전기전도도가 증가할수록 스케일 성분이 많다고 판단되므로 상기 제1전기분해부(100)와 제2전기분해부(200)로 공급하는 냉각수 양을 증가시켜 석출 작업을 활성화할 수 있다. 반대로 전기전도도가 낮아지면 스케일 성분이 적은 것으로 판단되므로 냉각수 공급을 줄여 전력 소모를 최소화할 수 있다.In another embodiment, the rotational speed (RPM) of the
전기전도도가 상술한 기본 설정범위 내에 있을 때 상기 펌프(900)의 RPM은 펌프의 최대 RPM의 60 ~ 70% 정도의 RPM으로 가동하는 것이 바람직하다. When the electric conductivity is within the above-mentioned basic setting range, it is preferable that the RPM of the
예를 들어, 상기 펌프(900)의 최대 가동 RPM이 1750rpm일 경우, 전기전도도가 기본 설정범위 내에 있을 때 1050 ~ 1225rpm 정도도 가동할 수 있다.For example, when the maximum operating RPM of the
다음으로 전기전도도가 기본 설정범위 미만일 경우, 예로서 전기전도도가 300μs/cm 미만인 경우에는, 최대 RPM의 30% 이하의 RPM으로 가동할 수 있다. 즉, 최대 가동 RPM이 1750rpm일 경우, 525rpm 이하로 펌프를 가동할 수 있다.Next, if the electrical conductivity is below the default setting range, for example, if the electrical conductivity is less than 300 μs / cm, then the RPM can be operated at less than 30% of the maximum RPM. That is, when the maximum operation RPM is 1750 rpm, the pump can be operated at 525 rpm or less.
다음으로 전기전도도가 기본 설정범위를 초과할 경우, 예로서 전기전도도가 1000μs/cm을 초과하는 경우에는, 최대 RPM의 90% 이상의 RPM으로 가동하는 것이 바람직하다. 즉 최대 가동 RPM이 1750rpm일 경우, 1575rpm 이상으로 펌프를 가동할 수 있다. Next, when the electric conductivity exceeds the basic setting range, for example, when the electric conductivity exceeds 1000 μs / cm, it is preferable to operate at an RPM of 90% or more of the maximum RPM. That is, if the maximum operating RPM is 1750 rpm, the pump can be operated at 1575 rpm or more.
이러한 펌프의 RPM 제어는 펌프(900)의 모터에 인버터(620)를 구비하여 속도를 제어할 수 있다.The RPM control of this pump may be provided with an
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.
100 : 제1전기분해부
110 : 전극판 120 : 에어벤트
200 : 제2전기분해부 210 : 전극판
300 : 냉각수유입부
400 : 호퍼
500 : 거름부
600 : 전원공급부
610 : 정류기 620 : 인버터
700 : 제어부
800 : 전기전도도 센서
900 : 펌프100: a first electrolysis unit
110: electrode plate 120: air vent
200: second electrolysis unit 210: electrode plate
300: cooling water inflow part
400: Hopper
500: Filters
600: Power supply
610: Rectifier 620: Inverter
700:
800: Electrical conductivity sensor
900: Pump
Claims (5)
하단이 막힌 형상을 이루고 상기 제1전기분해부의 내부에 삽입되며 외면에 상기 제1전기분해부와 반대 극성의 전극을 형성하는 제2전기분해부;
상기 제1전기분해부의 상부에 접선방향으로 연통되고 펌프로 상기 제1전기분해부와 제2전기분해부 사이에 냉각수를 유입시켜 와류를 형성시키는 냉각수유입부;
역 원추관 형상을 이루고 상기 제1전기분해부의 하부에 연통되어 상기 제1전기분해부에서 하강하는 냉각수를 수거하여 배출하는 호퍼;
상기 호퍼의 하측에 구비되어 냉각수에 포함된 스케일을 걸러내는 거름부;
상기 제1전기분해부와 제2전기분해부에 전류를 공급하는 전원공급부;
상기 냉각수유입부 상에 설치되어 냉각수의 전기전도도를 측정하는 전기전도도 센서; 및
상기 제1전기분해부와 제2전기분해부의 전극을 전환시키도록 제어하고, 상기 전기전도도 센서로부터 측정값을 입력받아 측정값 범위에 따라 상기 전원공급부에서 공급하는 전류를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지되,
상기 제어부는 상기 전기전도도 센서에서 측정된 전기전도도 측정값이 설정범위 이내일 경우 상기 전원공급부에서 최대 허용전류의 25 ~ 40%의 전류를 공급하고, 전기전도도 값이 설정범위 미만일 경우 상기 전원공급부에서 최대 허용전류의 12.5% 이하의 전류를 공급하며, 전기전도도 값이 설정범위를 초과할 경우 상기 전원공급부에서 최대 허용전류의 50 ~ 70%의 전류를 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각수의 스케일 자동제거장치.A first electrolytic unit forming a cylindrical housing shape and forming an electrode on an inner surface thereof;
A second electrolytic unit forming a closed bottom shape and inserted into the first electrolytic unit and forming an electrode on an outer surface of the first electrolytic unit and having an opposite polarity to the first electrolytic unit;
A cooling water inflow part communicating with the upper part of the first electrolytic part in a tangential direction and having a pump to introduce cooling water between the first electrolytic part and the second electrolytic part to form a vortex;
A hopper which has an inverted conical shape and communicates with a lower portion of the first electrolytic unit to collect and discharge the cooling water descending from the first electrolytic unit;
A filtering unit provided under the hopper for filtering a scale included in the cooling water;
A power supply unit for supplying a current to the first electrolysis unit and the second electrolysis unit;
An electric conductivity sensor installed on the cooling water inflow part and measuring electric conductivity of the cooling water; And
And a control unit for controlling the electrodes of the first electrolysis unit and the second electrolysis unit so as to switch the current supplied from the power supply unit according to a measured value range and receiving measured values from the electric conductivity sensor, Lt; / RTI >
Wherein the control unit supplies a current of 25 to 40% of a maximum allowable current in the power supply unit when the measured value of the electric conductivity measured by the electric conductivity sensor is within a set range, Wherein the controller controls the power supply unit to supply a current of 50 to 70% of the maximum allowable current when the electric conductivity value exceeds the set range, Removal device.
하단이 막힌 형상을 이루고 상기 제1전기분해부의 내부에 삽입되며 외면에 상기 제1전기분해부와 반대 극성의 전극을 형성하는 제2전기분해부;
상기 제1전기분해부의 상부에 접선방향으로 연통되고 펌프로 상기 제1전기분해부와 제2전기분해부 사이에 냉각수를 유입시켜 와류를 형성시키는 냉각수유입부;
역 원추관 형상을 이루고 상기 제1전기분해부의 하부에 연통되어 상기 제1전기분해부에서 하강하는 냉각수를 수거하여 배출하는 호퍼;
상기 호퍼의 하측에 구비되어 냉각수에 포함된 스케일을 걸러내는 거름부;
상기 제1전기분해부와 제2전기분해부에 전류를 공급하는 전원공급부;
상기 냉각수유입부 상에 설치되어 냉각수의 전기전도도를 측정하는 전기전도도 센서; 및
상기 제1전기분해부와 제2전기분해부의 전극을 전환시키도록 제어하고, 상기 전기전도도 센서로부터 측정값을 입력받아 측정값 범위에 따라 상기 펌프의 RPM를 조절하여 유량을 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지되,
상기 제어부는 상기 전기전도도 센서에서 측정된 전기전도도 측정값이 설정범위 이내일 경우 상기 펌프의 RPM은 최대 가동 RPM의 60 ~ 70%의 RPM으로 가동하고, 전기전도도 값이 설정범위 미만일 경우 상기 펌프의 RPM은 최대 가동 RPM의 30% 이하의 RPM으로 가동하며, 전기전도도 값이 설정범위를 초과할 경우 상기 펌프의 RPM은 최대 가동 RPM의 90% 이상의 RPM으로 가동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각수의 스케일 자동제거장치.A first electrolytic unit forming a cylindrical housing shape and forming an electrode on an inner surface thereof;
A second electrolytic unit forming a closed bottom shape and inserted into the first electrolytic unit and forming an electrode on an outer surface of the first electrolytic unit and having an opposite polarity to the first electrolytic unit;
A cooling water inflow part communicating with the upper part of the first electrolytic part in a tangential direction and having a pump to introduce cooling water between the first electrolytic part and the second electrolytic part to form a vortex;
A hopper which has an inverted conical shape and communicates with a lower portion of the first electrolytic unit to collect and discharge the cooling water descending from the first electrolytic unit;
A filtering unit provided under the hopper for filtering a scale included in the cooling water;
A power supply unit for supplying a current to the first electrolysis unit and the second electrolysis unit;
An electric conductivity sensor installed on the cooling water inflow part and measuring electric conductivity of the cooling water; And
And a control unit for controlling the electrodes of the first electrolysis unit and the second electrolysis unit so as to switch a flow rate by controlling the RPM of the pump according to a measured value range and receiving measured values from the electric conductivity sensor However,
Wherein the controller operates the RPM of the pump at a RPM of 60 to 70% of the maximum RPM when the electric conductivity measured by the electric conductivity sensor is within the set range, and when the electric conductivity value is less than the set range, Wherein the RPM is operated at a RPM of 30% or less of the maximum operation RPM, and when the electric conductivity value exceeds the set range, the RPM of the pump is controlled to operate at 90% or more of the RPM of the maximum operation RPM. Automatic removal device.
상기 제1전기분해부의 상부에는 상기 제1전기분해부의 내부에서 발생하는 가스를 배출하는 에어벤트가 구비되는 것을 특징으로 하는 냉각수의 스케일 자동제거장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein an upper portion of the first electrolytic unit is provided with an air vent for discharging gas generated in the first electrolytic unit.
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