KR101909220B1

KR101909220B1 - Apparatus for mixing gas

Info

Publication number: KR101909220B1
Application number: KR1020160176738A
Authority: KR
Inventors: 김금택; 김진홍; 김태중
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-10-17
Also published as: KR20180073174A

Abstract

수소와 질소를 효과적으로 혼합할 수 있도록, 제1 가스 공급라인과 연결되며 내부에 공간을 형성하는 홀더, 상기 홀더 내부로 관통 설치되고 제2 가스 공급라인과 연결되어 제2 가스가 이송되는 이송배관, 홀더 내부로 연장된 이송배관 출측에 설치되어 홀더 내부의 제1 가스를 내부로 유입하여 제2 가스에 혼합하는 혼합부, 및 상기 혼합부에 연결되고 상기 홀더 외측으로 연장되어 혼합가스를 이송하는 혼합배관을 포함하는 가스 혼합 장치를 제공한다.A holder connected to the first gas supply line and configured to form a space therein so as to effectively mix hydrogen and nitrogen, a transfer pipe connected to the second gas supply line through which the second gas is delivered, A mixer which is installed on the exit side of the conveying pipe extending to the inside of the holder and mixes the first gas in the holder into the second gas and mixes the second gas into the second gas, and a mixer which is connected to the mixer, A gas mixing device including a pipe is provided.

Description

[0001] APPARATUS FOR MIXING GAS [0002]

노 내부로 분위기 가스인 수소와 질소를 혼합하여 공급하기 위한 가스 혼합장치에 관한 것이다.To a gas mixing apparatus for mixing and supplying hydrogen and nitrogen, which are atmospheric gases, into a furnace.

예를 들어, 도금라인이나 소둔라인 등의 가열로에 분위기가스로 HN 혼합가스가 사용된다. HN 혼합가스는 수소와 질소가 혼합된 가스로 설정된 압력과 유량으로 노 내에 공급되어 노내의 산소(산화성 기체)를 제거하게 된다.For example, an HN mixed gas is used as an atmosphere gas in a heating furnace such as a plating line or an annealing line. HN mixed gas is supplied into the furnace at a pressure and a flow rate set by a mixed gas of hydrogen and nitrogen to remove oxygen (oxidizing gas) in the furnace.

HN 혼합가스는 수소를 공급하는 수소 배관과 질소을 공급하는 질소 배관을 연결하여 배관을 통해 질소와 수소가 혼합되어 로 내부로 공급하도록 되어 있다.HN mixed gas is composed of a hydrogen pipe supplying hydrogen and a nitrogen pipe supplying nitrogen, and nitrogen and hydrogen are mixed through piping and supplied to the inside of the furnace.

종래의 경우, 수소와 질소를 공급하는 배관의 밸브 개폐시간, 배관 내에서 온도차 및 유량에 미세하게 차이가 발생하여도 배관 내에서 혼합되지 않고 수소만 노 내로 인입되어 폭발이 발생하거나, 질소만 노내로 인입되어 코일이 산화되는 문제가 발생된다.In the conventional case, even if there is a slight difference in the valve opening / closing time of the pipe for supplying hydrogen and nitrogen, the temperature difference and the flow rate in the pipe, the hydrogen is only introduced into the furnace without mixing in the pipe, And the coil is oxidized.

또한, 배관을 통해 수소와 질소를 혼합하여 공급하지 않고 별도의 압축기(compressor)를 사용하여 수소와 질소를 혼합한 후 노 내에 공급하게 된다. 그러나 이러한 구조 역시 부피가 크고 고중량인 압축기를 구비해야 하므로 협소한 장소에는 설치가 어렵고 비용이 증가하는 문제가 있다.In addition, hydrogen and nitrogen are mixed and supplied through a pipe without using a separate compressor. However, since such a structure also requires a bulky and heavy-weight compressor, it is difficult to install the compressor in a small space and the cost increases.

수소와 질소를 효과적으로 혼합할 수 있도록 된 가스 혼합 장치를 제공한다.A gas mixing device capable of effectively mixing hydrogen and nitrogen is provided.

또한, 구조가 단순하고 설치 부피를 최소화할 수 있도록 된 가스 혼합 장치를 제공한다.The present invention also provides a gas mixing device that is simple in structure and can minimize installation volume.

이를 위해 본 구현예의 가스 혼합 장치는, 제1 가스 공급라인과 연결되며 내부에 공간을 형성하는 홀더, 상기 홀더 내부로 관통 설치되고 제2 가스 공급라인과 연결되어 제2 가스가 이송되는 이송배관, 홀더 내부로 연장된 이송배관 출측에 설치되어 홀더 내부의 제1 가스를 내부로 유입하여 제2 가스에 혼합하는 혼합부, 및 상기 혼합부에 연결되고 상기 홀더 외측으로 연장되어 혼합가스를 이송하는 혼합배관을 포함할 수 있다.To this end, the gas mixing apparatus of the present embodiment includes a holder connected to the first gas supply line and forming a space therein, a transfer pipe connected to the second gas supply line and passing through the holder, A mixer which is installed on the exit side of the conveying pipe extending to the inside of the holder and mixes the first gas in the holder into the second gas and mixes the second gas into the second gas, and a mixer which is connected to the mixer, And may include piping.

상기 홀더에 설치되어 홀더 내부 압력을 검출하기 위한 압력계를 더 포함할 수 있다.And a pressure gauge installed in the holder and detecting a pressure inside the holder.

상기 제1 가스는 질소이고, 상기 제2 가스는 수소일 수 있다.The first gas may be nitrogen, and the second gas may be hydrogen.

상기 이송배관은 홀더 측면을 통해 내부로 관통설치되고, 내측 선단은 상기 홀더로 유입되는 제1 가스의 이송방향을 따라 홀더의 축방향으로 굽어진 구조일 수 있다.The transfer pipe may be formed to penetrate through the side surface of the holder and the inner tip may be bent in the axial direction of the holder along the transfer direction of the first gas introduced into the holder.

상기 혼합부는 이송배관 선단에 설치되는 제1 플랜지, 상기 혼합배관 선단에 설치되는 제2 플랜지, 및 상기 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이에 설치되고 중앙에는 이송배관과 혼합배관을 연통하는 홀이 형성되며 외측면과 내측면 사이에 제1 가스가 유입되는 유로가 형성된 사이클론, 상기 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이를 가압 고정하는 고정부를 포함할 수 있다.The mixing section includes a first flange provided at the tip of the transfer pipe, a second flange provided at the tip of the mixed pipe, and a hole provided between the first flange and the second flange, the hole communicating the transfer pipe and the mixing pipe at the center A cyclone in which a flow path through which a first gas flows is formed between an outer side surface and an inner side surface, and a fixing portion for pressing and fixing the first flange and the second flange.

상기 고정부는 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이에 체결되는 고정볼트와 너트를 포함할 수 있다.The fixing portion may include a fixing bolt and a nut fastened between the first flange and the second flange.

상기 유로는 사이클론의 원주방향을 따라 복수개가 간격을 두고 배열 형성될 수 있다.A plurality of the flow paths may be arranged along the circumferential direction of the cyclone at intervals.

상기 유로는 사이클론의 중심에서 반경 방향으로 연장되는 축선에 대해 각도를 두고 경사지게 형성될 수 있다.The flow path may be inclined at an angle with respect to an axis extending in the radial direction from the center of the cyclone.

상기 유로는 제2 가스 이송방향을 향해 경사지게 형성될 수 있다.The flow path may be inclined toward the second gas transfer direction.

상기 사이클론은 중앙에 홀이 형성된 복수개의 플레이트가 적층되어 형성되고, 상기 플레이트는 적어도 일측 표면에 외측에서 내측으로 연장되는 홈이 형성되어 적층된 각 플레이트 사이의 홈이 상기 유로를 형성하는 구조일 수 있다.The cyclone is formed by laminating a plurality of plates having holes at the center thereof. The plate has grooves extending from the outside to the inside at least on one surface thereof, and grooves between the laminated plates form the channel. have.

상기 플레이트는 원뿔 형태로 전면이 경사져 형성된 구조일 수 있다.The plate may have a conical shape with a front surface inclined.

상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트는 상기 플레이트에 접하는 대향면에 형성되어 원뿔형태로 경사진 플레이트에 밀착되는 지지부를 포함할 수 있다.The first plate and the second plate may include a support which is formed on a surface facing the plate and is in close contact with a plate inclined in a conical shape.

이상 설명한 바와 같은 본 구현예에 따르면, 서로 다른 가스를 효과적으로 혼합할 수 있게 된다.According to the present embodiment as described above, it is possible to effectively mix different gases.

수소와 질소를 원하는 비율 및 압력으로 혼합하여 정확한 혼합가를 갖는 안전한 혼합 가스를 제조할 수 있게 된다.Hydrogen and nitrogen can be mixed at a desired ratio and pressure to produce a safe mixed gas having an accurate mixing ratio.

보다 단순한 구조로 이루어져, 압축기 등 고가의 대형 설비를 구축하지 않고도 수소와 질소의 혼합이 효과적으로 이룰 수 있고 설비 구축을 단순화시키고 비용을 절감할 수 있게 된다.This makes it possible to effectively mix hydrogen and nitrogen without constructing expensive large facilities such as compressors, simplify facility construction and reduce costs.

도 1은 본 실시예에 따른 가스 혼합 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 가스 혼합 장치의 혼합부를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 가스 혼합 장치의 혼합부 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 가스 혼합 장치의 일부 구성을 도시한 평면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a gas mixing apparatus according to the present embodiment.
2 is a cross-sectional view showing a mixing portion of the gas mixing apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a mixing section of the gas mixing apparatus according to the present embodiment.
4 is a plan view showing a partial configuration of the gas mixing apparatus according to the present embodiment.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the embodiments described below may be modified in various ways without departing from the spirit and scope of the invention. But is not limited to the example.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive.

도 1은 본 실시예에 따른 가스 혼합 장치를 나타내고 있으며, 도 2와 도 3은 상기 가스 혼합 장치의 혼합부 구조를 나타내고 있다.FIG. 1 shows a gas mixing apparatus according to the present embodiment, and FIGS. 2 and 3 show a mixing section structure of the gas mixing apparatus.

본 실시예의 가스 혼합 장치(100)는 용융 아연 도금라인의 가열로로 수소와 질소의 혼합가스를 혼합하여 공급한다.The gas mixing apparatus 100 of this embodiment mixes and supplies a mixed gas of hydrogen and nitrogen to a heating furnace of a hot dip galvanizing line.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 가스 혼합 장치(100)는, 제1 가스 공급라인과 연결되며 내부에 공간을 형성하는 홀더(10), 상기 홀더(10) 내부로 관통 설치되고 제2 가스 공급라인과 연결되어 제2 가스가 이송되는 이송배관(20), 홀더(10) 내부로 연장된 이송배관(20) 출측에 설치되어 홀더(10) 내부의 제1 가스를 내부로 유입하여 제2 가스에 혼합하는 혼합부(40), 및 상기 혼합부(40)에 연결되고 상기 홀더(10) 외측으로 연장되어 혼합가스를 이송하는 혼합배관(30)을 포함할 수 있다.1, the gas mixing apparatus 100 of the present embodiment includes a holder 10 connected to a first gas supply line and forming a space therein, A transfer pipe 20 connected to the gas supply line to transfer the second gas and a transfer pipe 20 extending to the inside of the holder 10 to introduce a first gas into the holder 10, And a mixing pipe 30 connected to the mixing unit 40 and extending to the outside of the holder 10 to transfer the mixed gas.

이하, 본 실시예는 상기 제1 가스가 질소이고 제2 가스가 수소인 경우를 예로서 설명한다.Hereinafter, the present embodiment will be described by taking as an example the case where the first gas is nitrogen and the second gas is hydrogen.

상기 홀더(10)는 원통형태로 이루어질 수 있다. 홀더(10)의 일측 선단에 공급구(12)가 설치되어 제1 가스 공급라인과 연결된다. 홀더(10)의 축방향을 따라 상기 공급구의 반대쪽 선단에 상기 혼합배관(30)이 설치된다. 상기 홀더(10)의 크기 즉, 홀더(10) 내부 공간 크기는 공정이나 설비 사양에 따라 다양하게 설정가능하다. The holder 10 may have a cylindrical shape. A supply port 12 is provided at one end of the holder 10 and connected to the first gas supply line. The mixing pipe (30) is provided at the tip of the holder (10) opposite to the feed port along the axial direction. The size of the holder 10, that is, the size of the inner space of the holder 10, can be variously set according to a process or equipment specification.

상기 홀더(10)의 외측에 홀더(10)의 내부 압력을 검출하기 위한 압력계(14)가 설치된다. 상기 압력계(14)를 통해 홀더(10) 내부 압력을 검출하고, 이 측정값을 통해 필요시 홀더(10) 내부로 공급되는 질소 유량을 제어하여 홀더(10) 내부 압력을 알맞게 조절할 수 있다. 상기 홀더 내부에 채워지는 질소의 압력은 대략 수소가 이송되는 이송배관 내부 압력보다 대략 0.25기압 이상 높게 설정될 수 있다. 이에, 홀더 내부의 질소는 이송배관 출측과 연결된 혼합부 내부로 유입되어 혼합부에서 수소와 함께 혼합된다. A pressure gauge 14 for detecting the internal pressure of the holder 10 is provided outside the holder 10. The inner pressure of the holder 10 can be controlled through the pressure gauge 14 and the nitrogen flow rate supplied into the holder 10 through the measured value. The pressure of the nitrogen filled in the holder may be set to be higher than the internal pressure of the transfer pipe to which hydrogen is transferred by approximately 0.25 atm or more. Thus, the nitrogen in the holder is introduced into the mixing portion connected to the transfer pipe outlet and mixed with the hydrogen in the mixing portion.

상기 이송배관(20)은 홀더(10)의 외주면에 수직으로 설치되어 홀더(10) 내부로 연장된다. 상기 이송배관(20)의 외측 선단은 수소가 이송되는 제2 가스 공급라인과 연결된다. 상기 이송배관(20)의 내측 선단은 홀더(10)로 유입되는 질소의 이송방향을 따라 홀더(10)의 축방향으로 굽어진 구조로 되어 있다. 즉, 상기 이송배관(20)은 홀더(10)에 설치된 공급구(12)의 반대방향으로 굽어져 혼합배관(30)을 향한다.The transfer pipe 20 is installed perpendicular to the outer circumferential surface of the holder 10 and extends into the holder 10. The outer end of the transfer pipe 20 is connected to a second gas supply line through which hydrogen is transferred. The inner end of the transfer pipe 20 is bent in the axial direction of the holder 10 along the transfer direction of nitrogen introduced into the holder 10. That is, the transfer pipe 20 bends in a direction opposite to the supply port 12 provided in the holder 10 and faces the mixing pipe 30.

이송배관(20)을 통해 이송되는 수소는 이송배관(20) 선단을 통해 토출되어 혼합배관(30)을 따라 이송된다.Hydrogen transferred through the transfer piping 20 is discharged through the tip of the transfer piping 20 and transferred along the mixing piping 30.

상기 이송배관(20)과 혼합배관(30) 사이에 혼합부(40)가 설치되어, 홀더(10) 내부의 질소를 이송배관(20) 출측으로 유입하여 수소가스에 혼합시키게 된다.A mixing section 40 is provided between the transfer pipe 20 and the mixing pipe 30 so that the nitrogen in the holder 10 flows into the outlet of the transfer pipe 20 and is mixed with the hydrogen gas.

상기 혼합부(40)는 이송배관(20) 선단에 설치되는 제1 플랜지(41), 상기 혼합배관(30) 선단에 설치되는 제2 플랜지(43), 및 상기 제1 플랜지(41)와 제2 플랜지(43) 사이에 설치되고 중앙에는 이송배관(20)과 혼합배관(30)을 연통하는 홀(51)이 형성되며 외측면과 내측면 사이에 제1 가스가 유입되는 유로(52)가 형성된 사이클론(50), 상기 제1 플랜지(41)와 제2 플랜지(43) 사이를 가압 고정하는 고정부를 포함할 수 있다.The mixing unit 40 includes a first flange 41 provided at the front end of the transfer pipe 20, a second flange 43 provided at the tip of the mixing pipe 30, 2 flange 43 and a hole 51 communicating the transfer pipe 20 and the mixing pipe 30 is formed at the center and a flow path 52 through which the first gas flows between the outer side surface and the inner side surface is formed A cyclone 50 formed thereon, and a fixing unit for pressing and fixing the first flange 41 and the second flange 43.

이에, 홀더(10) 내부의 질소는 사이클론(50)에 형성된 유로(52)를 통해 사이클론(50) 내측으로 유입되어 이송배관(20)에서 배출되는 수소와 혼합된 후 혼합배관(30)을 통해 배출된다.The nitrogen in the holder 10 flows into the cyclone 50 through the flow path 52 formed in the cyclone 50 and mixed with the hydrogen discharged from the transfer pipe 20 and then flows through the mixing pipe 30 .

이하, 도 2와 도 3을 참조하여 상기 혼합부의 구조에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the structure of the mixing portion will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

본 실시예에서, 상기 사이클론(50)은 중앙에 홀(51)이 형성된 복수개의 플레이트(53)가 적층되어 형성되고, 상기 플레이트(53)는 적어도 일측 표면에 외측에서 내측으로 연장되는 홈(54)이 형성되어 적층된 각 플레이트(53) 사이의 홈(54)이 상기 유로(52)를 형성하는 구조일 수 있다. 본 실시예의 경우 복수개의 플레이트(53)가 적층되어 사이클론(50)을 형성함에 따라 사이클론(50)의 제조는 물론 유로(52)의 형성이 용이한 잇점이 있다.In the present embodiment, the cyclone 50 is formed by stacking a plurality of plates 53 having holes 51 at the center thereof, and the plate 53 has grooves 54 And the grooves 54 between the laminated plates 53 form the flow path 52. In this case, In this embodiment, since the plurality of plates 53 are laminated to form the cyclone 50, it is easy to form the channel 52 as well as the cyclone 50.

상기한 구조 외에 사이클론(50)은 두께를 갖는 단일 부재로 이루어질 수 있다. 이러한 구조의 경우 사이클론(50)의 외주면과 내주면 사이에 유로(52)가 관통 형성될 수 있다. In addition to the structure described above, the cyclone 50 may be made of a single member having a thickness. In this structure, the flow path 52 may be formed between the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the cyclone 50.

상기 복수개의 플레이트(53)는 양 단에 배치되는 제1 플랜지(41)와 제2 플랜지(43)에 의해 가압되어 서로 긴밀하게 밀착되어 결합된다. 상기 제1 플랜지(41)와 제2 플랜지(43)는 각 플레이트(53)를 가압 고정하며 사이클론(50)을 이송배관(20)과 혼합배관(30) 사이에 연결한다.The plurality of plates 53 are pressed by the first flange 41 and the second flange 43 disposed at both ends, and tightly contacted to each other. The first flange 41 and the second flange 43 press and fix each plate 53 and connect the cyclone 50 between the transfer pipe 20 and the mixing pipe 30.

상기 제1 플랜지(41)는 이송배관(20) 출측 선단에 고정설치되고, 상기 제2 플랜지(43)는 혼합배관(30) 내측 선단에 고정설치된다. 상기 제1 플랜지(41)와 제2 플랜지(43)는 고정부에 의해 결합되어 그 사이에 배치된 각 플레이트(53)를 가압하여 지지한다.The first flange 41 is fixed to the leading end of the conveying pipe 20 and the second flange 43 is fixed to the inner end of the mixing pipe 30. The first flange 41 and the second flange 43 are coupled by a fixed portion to press and support the respective plates 53 disposed therebetween.

상기 고정부는 예를 들어, 고정볼트(46)와 너트(47)를 포함할 수 있다. 상기 제1 플랜지(41)와 제2 플랜지(43)에는 각각 고정볼트(46)가 삽입되도록 체결홀(45)이 형성된다. 상기 체결홀(45)을 통해 고정불트(46)가 끼워지고 반대쪽에서 너트(47)를 조여 복수개의 플레이트(53)를 제1 플랜지(41)와 제2 플랜지(43)로 조여 고정할 수 있게 된다.The fixing portion may include, for example, a fixing bolt 46 and a nut 47. A fastening hole 45 is formed in the first flange 41 and the second flange 43 so that the fastening bolt 46 is inserted into the fastening hole 41, respectively. The plurality of plates 53 can be fastened by fastening the first flange 41 and the second flange 43 by fastening the fastening bult 46 through the fastening hole 45 and tightening the nut 47 at the opposite side, do.

상기 플레이트(53)는 모두 동일한 형태로 되어 있다. 이에, 상기 복수개의 플레이트(53)를 적층하는 경우, 플레이트(53)와 플레이트(53) 사이가 밀착되면서 사이클론(50)을 이룬다.The plates 53 are all of the same shape. When the plurality of plates 53 are stacked, the plate 53 and the plate 53 are closely attached to each other to form the cyclone 50.

상기 플레이트(53)는 두께가 상대적으로 얇은 판재로 중앙에는 홀(51)이 형성되고 전체적으로 전면이 경사져 마치 갓과 같은 원뿔(corn)형태를 이룬다. 상기 원뿔형태의 플레이트(53)가 제1 플랜지(41)와 제2 플랜지(43) 사이에서 안정적으로 가압 밀착될 수 있도록, 제1 플레이트(53)와 제2 플레이트(53)는 각각 상기 플레이트(53)에 접하는 대향면에 플레이트(53)의 전면을 밀착가능하게 지지하는 지지부(42,44)가 형성된다.The plate 53 is a thin plate having a relatively small thickness, and a hole 51 is formed at the center of the plate 53. The entire surface of the plate 53 is inclined to form a corn like a gut. The first plate 53 and the second plate 53 are respectively connected to the plate (53) so that the conical plate (53) can stably press-contact between the first flange (41) and the second flange (43) The support portions 42 and 44 for supporting the entire surface of the plate 53 in close contact with each other are formed on the opposing surfaces that contact the upper and lower plates 53 and 53, respectively.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 플랜지(41)에는 원뿔형태의 플레이트 내면과 접하도록 외측에 경사면을 갖는 돌출형 지지부(42)가 형성되며, 반대쪽의 제2 플랜지(43)에는 플레이트 외면과 접하도록 내측에 경사면을 갖는 함몰형 지지부(44)가 형성된다.2, the first flange 41 is formed with a protruding support portion 42 having an outer inclined surface so as to contact with the inner surface of the conical plate, and the second flange 43 on the opposite side is provided with a plate- Shaped support portion 44 having an inclined surface on the inner side so as to come in contact with the support portion.

이에, 각 지지부(42,44)가 원뿔형태의 플레이트(53) 내면과 외면에 밀착되어 플레이트(53)를 안정적으로 가압 지지할 수 있게 된다. Thus, the support portions 42 and 44 are brought into close contact with the inner surface and the outer surface of the conical plate 53, thereby stably supporting the plate 53.

본 실시예에서 상기 유로(52)는 홀더(10) 내부와 사이클론(50) 내부의 홀 사이를 연결하여 홀더(10) 내부의 질소가 사이클론(50) 내부로 이송되는 통로로, 플레이트(53) 표면에 형성된 홈(54)과 이웃하는 플레이트(53)의 표면 사이에 의해 형성된다. 즉, 플레이트(53)와 플레이트(53)가 적층됨에 따라 플레이트(53) 표면에 형성된 트랜치 형태의 홈(54)에 다른 플레이트(53)의 내면이 접하면서 홈(54)의 개방된 부분이 막혀 유로(52)를 형성하게 되는 것이다.The channel 52 is a passage through which the nitrogen inside the holder 10 is transferred into the cyclone 50 by connecting the inside of the holder 10 and the hole inside the cyclone 50, Is formed between the groove 54 formed on the surface and the surface of the adjacent plate 53. That is, as the plate 53 and the plate 53 are stacked, the inner surface of the other plate 53 contacts the trench-shaped groove 54 formed on the surface of the plate 53, So that the flow path 52 is formed.

상기 유로(52)는 사이클론(50)의 원주방향을 따라 복수개가 간격을 두고 배열 형성된다. 즉, 각 플레이트(53)에는 원주방향을 따라 간격을 두고 복수개의 홈(54)이 형성된다. 상기 홈(54)의 형성 개수는 다양하게 설정할 수 있다. 상기 홈(54)은 플레이트(53)의 외면에 형성될 수 있다. A plurality of the flow paths 52 are arranged along the circumferential direction of the cyclone 50 at intervals. That is, a plurality of grooves 54 are formed in the respective plates 53 at intervals along the circumferential direction. The number of the grooves 54 can be variously set. The grooves 54 may be formed on the outer surface of the plate 53.

또한, 상기 플레이트(53)는 원뿔형태로 형성됨에 따라 플레이트(53) 표면의 홈(54)에 의해 형성되는 유로(52)는 이송배관(20)의 출구를 통해 배출되는 수소의 이송방향을 향하도록 형성된다. 이에, 홀더(10) 내부의 질소가 수소 이송방향을 향하는 유로(52)를 통해 보다 원활하게 사이클론(50) 내부로 유입되며, 질소가 수소 이송방향을 향하여 유입됨으로써, 수소에 보다 효과적으로 혼합될 수 있게 된다.Since the plate 53 is formed in a conical shape, the flow path 52 formed by the grooves 54 on the surface of the plate 53 is directed in the direction of transferring the hydrogen discharged through the outlet of the transfer pipe 20 to the direction . As a result, the nitrogen in the holder 10 flows into the cyclone 50 more smoothly through the flow path 52 directed to the hydrogen transfer direction, and nitrogen flows toward the hydrogen transfer direction, .

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 플레이트(53) 표면의 홈(54)에 의해 형성되는 유로(52)는 사이클론(50)의 중심에서 반경 방향으로 연장되는 축선에 대해 각도를 두고 경사지게 형성될 수 있다.4, the flow path 52 formed by the grooves 54 on the surface of the plate 53 is formed to be inclined at an angle with respect to the axis extending in the radial direction from the center of the cyclone 50 .

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 홈(54)은 직선 형태로 연장되고, 플레이트(53)의 중심에서 반경 방향으로 연장되는 축선(L)에 대해 소정 각도(a)로 경사져 형성된 구조로 되어 있다. 상기 홈(54)과 축선(L)이 이루는 각도(a)는 공정조건이나 설비의 사양에 따라 다양하게 설정가능하다.4, the groove 54 of the present embodiment is formed in a linear shape and is inclined at a predetermined angle (a) with respect to an axis L extending in the radial direction from the center of the plate 53 . The angle a formed by the groove 54 and the axis L can be variously set according to process conditions and equipment specifications.

이에, 유로(52)를 통해 사이클론(50) 내부로 유입되는 질소는 사이클론(50) 내부에서 원주방향을 따라 소용돌이 형태의 흐름을 발생시켜 사이클론(50) 내부를 지나는 수소에 보다 효과적으로 혼합된다. 따라서, 수소와 질소의 공급압 변화에도 불구하고 사이클론의 유로를 통해 내부로 유입되는 질소가 사이클론 내부에서 소용돌이 형태로 흐르면서 수소와의 혼합이 잘 이루어지게 된다.The nitrogen introduced into the cyclone 50 through the flow path 52 generates a vortex flow along the circumferential direction inside the cyclone 50 to be more effectively mixed with the hydrogen passing through the cyclone 50. Therefore, despite the change in supply pressure of hydrogen and nitrogen, the nitrogen introduced into the cyclone through the flow path of the cyclone flows in a swirl form inside the cyclone, and mixing with hydrogen is performed well.

이와 같이, 본 실시예의 장치를 토애 홀더(10) 내부의 질소가 플레이트(53)의 홈(54)에 의해 형성되는 유로(52)를 통해 사이클론(50) 내부로 유입되어 사이클론(50)을 지나는 수소와 효과적인 혼합이 이루어지게 된다. The apparatus of the present embodiment is configured so that the nitrogen inside the soil holder 10 flows into the cyclone 50 through the flow path 52 formed by the groove 54 of the plate 53 and passes through the cyclone 50 Effective mixing with hydrogen is achieved.

즉, 이송배관(20)을 통해 분출되는 수소는 사이클론(50)을 통과하여 혼합배관(30)으로 나가게 되고, 이 과정에서 홀더(10) 내부의 질소는 사이클론(50)의 유로(52)를 통해 사이클론(50) 내부로 유입되어 수소와 혼합된다. That is, the hydrogen sprayed through the transfer pipe 20 passes through the cyclone 50 and goes to the mixing pipe 30. In this process, the nitrogen in the holder 10 flows into the flow path 52 of the cyclone 50 Into the cyclone 50 and mixed with the hydrogen.

이 과정에서 질소는 수소의 이송방향을 향하면서 사이클론(50) 내부 홀의 내주면을 향해 유입됨으로써, 사이클론(50) 내부에서 회오리 형태의 질소 흐름이 형성되고 이 흐름을 통해 질소가 수소와 보다 효과적으로 혼합될 수 있는 것이다.In this process, nitrogen flows toward the inner circumferential surface of the inner hole of the cyclone 50 while moving toward the hydrogen transfer direction, so that a nitrogen flow in the cyclone 50 is formed and nitrogen is mixed with hydrogen more effectively You can.

사이클론(50)을 지나면서 혼합된 질소와 수소의 혼합가스는 사이클론과 연결된 혼합배관(30)을 통해 이송된다. The mixed gas of nitrogen and hydrogen which has passed through the cyclone 50 is transferred through the mixing pipe 30 connected to the cyclone.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.While the illustrative embodiments of the present invention have been shown and described, various modifications and alternative embodiments may be made by those skilled in the art. Such variations and other embodiments will be considered and included in the appended claims, all without departing from the true spirit and scope of the invention.

10 : 홀더 12 : 공급구
14 : 압력계 20 : 이송배관
30 : 혼합배관 40 : 혼합부
41 : 제1 플랜지 42,44 : 지지부
43 : 제2 플랜지 50 : 사이클론
51 : 홀 52 : 유로
53 : 플레이트 54 : 홈10: holder 12: supply port
14: Pressure gauge 20: Transfer piping
30: Mix piping 40: Mixing section
41: first flange 42, 44:
43: second flange 50: cyclone
51: hole 52:
53: plate 54: groove

Claims

A holder connected to the first gas supply line and forming a space therein,
A transfer pipe connected to the second gas supply line through which the second gas is transferred,
A mixer installed at an exit side of the conveying pipe extending into the holder to mix the first gas in the holder into the second gas,
And a mixing pipe connected to the mixing part and extending outside the holder to transfer the mixed gas,
The mixing section includes a first flange provided at the tip of the transfer pipe, a second flange provided at the tip of the mixed pipe, and a hole provided between the first flange and the second flange, the hole communicating the transfer pipe and the mixing pipe at the center A cyclone in which a flow path through which a first gas flows is formed between an outer side surface and an inner side surface; and a fixing portion for pressing and fixing the first flange and the second flange.

The method according to claim 1,
And a pressure gauge installed in the holder for detecting pressure inside the holder.

The method according to claim 1,
Wherein the first gas is nitrogen and the second gas is hydrogen.

The method according to claim 1,
Wherein the transfer pipe is inserted through the side surface of the holder and the inner end of the transfer pipe is bent in the axial direction of the holder along the transfer direction of the first gas flowing into the holder.

delete

The method according to claim 1,
And the fixing portion includes a fixing bolt and a nut fastened between the first flange and the second flange.

The method according to claim 1,
Wherein the plurality of flow paths are arranged at intervals along the circumferential direction of the cyclone.

8. The method of claim 7,
Wherein the flow path is inclined at an angle with respect to an axis extending in the radial direction from the center of the cyclone.

9. The method of claim 8,
Wherein the flow path is inclined toward the second gas transfer direction.

The method according to claim 1,
The cyclone is formed by laminating a plurality of plates having holes at the center thereof. The plate has grooves extending from the outside to the inside at at least one surface thereof, and grooves between the laminated plates form the channel Mixing device.

11. The method of claim 10,
Wherein the plate has a conical shape with a front surface inclined.

12. The method of claim 11,
Wherein the groove is inclined at an angle with respect to an axis extending in the radial direction from the center of the cyclone.

13. The method of claim 12,
Wherein the first plate and the second plate include support portions formed on opposing surfaces in contact with the plate and in close contact with the plate tilted in a conical shape.