KR101918490B1 - A fouling monitoring apparatus for heat exchangers - Google Patents

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KR101918490B1
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조종복
김한래
박관우
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(주)아쿠아테크
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Abstract

In a shell-and-tube heat exchanger used for recovering waste heat by heat exchange of hot wastewater with clear water, the present invention comprises: a light source for generating light to be irradiated inside a heat exchanger tube to monitor fouling occurring in a tube; an EX filter for filtering light of a first wavelength range from the light emitted from the light source; a light emitter for guiding the light emitted from the EX filter into the tube of the heat exchanger; a light projecting unit which forms a window for allowing the light emitted from a light control unit to pass through the heat exchanger tube; a light receiving unit for receiving and guiding fluorescence reflected inside the heat exchanger tube through the light projecting unit; an EM filter for filtering the light of a predetermined second wavelength region from the fluorescence guided by the light receiving unit; and a detector for detecting the fluorescence at a rear end of the EM filter. Thus, the apparatus can monitor a fouling state within the heat exchanger tube through intensity of the fluorescence received at the detector.

Description

열교환기의 파울링 모니터링 장치{A fouling monitoring apparatus for heat exchangers}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fouling monitoring apparatus for a heat exchanger,

본 발명은 열교환기용 파울링(fouling) 모니터링 장치에 관한 것으로, 특히 쉘-튜브 열교환기(Shell and tube heat exchanger)에 있어서 튜브 내의 파울링 정도를 모니터링 할 수 있는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a fouling monitoring apparatus for a heat exchanger, and more particularly to a device for monitoring the degree of fouling in a tube in a shell and tube heat exchanger.

열교환기는 온도가 서로 다른 두 유체 간의 열전달 현상을 이용하여 고온 유체의 열을 저온의 유체로 이동시키는 장치이다. 열교환기는 제조 생산 라인의 일부로서 유체를 냉각, 가열하는데 사용되거나, 냉난방기의 일부를 구성하는 등 산업 전반에 널리 사용된다. The heat exchanger is a device for transferring the heat of the high temperature fluid to the low temperature fluid by utilizing the phenomenon of heat transfer between the two fluids having different temperatures. Heat exchangers are widely used throughout the industry, such as for cooling and heating fluids as part of a production line, or as part of a cooling / heating system.

열교환기의 한 종류로써 쉘-튜브 열교환기는 다수의 튜브를 통해 하나의 유체가 흐르도록 하고, 이들 튜브를 둘러싸는 커다란 쉘 내부로 또 다른 유체를 흐르도록 하면서 두 유체간의 열을 교환하는 장치이다. 쉘-튜브 열교환기에 있어서 두 유체간의 전열면을 이루는 튜브 표면에는 시간이 흐름에 따라 원치 않은 물질이 침적되어 쌓이게 되는데, 이를 파울링(fouling)이라 한다. As a kind of heat exchanger, a shell-and-tube heat exchanger is a device for exchanging heat between two fluids while allowing one fluid to flow through a plurality of tubes and another fluid to flow into a large shell surrounding these tubes. In a shell-and-tube heat exchanger, undesirable substances accumulate over time on the surface of the tube that forms the heat transfer surface between two fluids, which is called fouling.

파울링은 유체에 포함되어 있던 물질이 다른 성분과 반응하거나 열교환기 내의 온도 변화에 따라 용해 조건이 변화함으로써 결정화되는 등의 요인에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다. 파울링을 일으키는 물질은 무기염류(예를 들어, 황산칼슘, 황산바륨, 탄산칼슘, 및 탄산 마그네슘), 무기 인산염, 실릭산 및 실리케이트, 부식 생성물들, 입자 침적물들(예를 들어, 모래), 및 유기 침적물들(예를 들어, 박테리아, 조류들, 단백질들, 홍합 유생(mussel larvae) 및 홍합), 중합체들, 기름들, 수지들 및 상기 언급된 물질들로 구성된 생광물화 복합물(biomineralized compound) 등 다양하다. It is known that fouling is caused by such factors as the substance contained in the fluid reacts with other components, or crystallization occurs by changing the dissolution conditions according to the temperature change in the heat exchanger. The substances causing fouling include inorganic salts (e.g., calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, and magnesium carbonate), inorganic phosphates, silicates and silicates, corrosion products, particle deposits (e.g., sand) And biomineralized compounds consisting of organic deposits (e.g., bacteria, algae, proteins, mussel larvae and mussels), polymers, oils, resins and the above- ).

파울링은 전열면인 튜브 표면의 열전도도를 떨어뜨리고, 유체 흐름에 대한 마찰력을 증가시켜 열교환기의 효율을 떨어뜨린다. 따라서 열교환기의 성능을 유지하기 위하여는 파울링을 제거하기 위한 세정 공정이 주기적으로 수행되어야 한다. Fouling decreases the thermal conductivity of the tube surface, which is the heat transfer surface, and increases the frictional force against the fluid flow, thereby reducing the efficiency of the heat exchanger. Therefore, in order to maintain the performance of the heat exchanger, a cleaning process for removing the fouling should be periodically performed.

파울링 제거를 위한 세정 방법으로는 튜브 표면의 파울링을 물리적인 힘에 의해 제거하는 기계적 방법과, 화학물질과의 반응을 이용해 제거하는 화학적 방법이 있다. 열교환기의 세정 공정은 시간과 비용이 많이 소요되고, 전체 공정의 흐름을 중단해야 하는 경우 많은 낭비를 초래하므로 가급적 최소화되는 것이 바람직하다. As a cleaning method for removing the fouling, there are a mechanical method of removing the fouling of the surface of the tube by a physical force and a chemical method of removing by using a reaction with a chemical substance. The cleaning process of the heat exchanger requires a lot of time and cost, and it is preferable to minimize the cleaning process because it causes a lot of waste when the flow of the whole process is stopped.

본 발명은 열교환기의 파울링 진행 상태를 모니터링 할 수 있는 방법을 제공함으로써, 사용자가 적절한 세정 시점을 파악할 수 있도록 하는 것이다. 종래 파울링 모니터링의 방법으로는 파울링의 진행에 따른 열교환기의 압력 강하 변화(change in pressure drop)를 측정하거나, 열전도 계수의 변화(change in heat transfer coefficient)를 측정하는 방법이 이용되었다. 이들 방법은 파울링 상태를 간접적으로 확인할 수 있는 방법을 제공함으로써, 열교환기의 운전을 중단하지 않아도 되는 장점은 있으나 열교환기 내부 유체의 난류 흐름이나 유속의 영향 등으로 측정 결과에 오차가 큰 문제가 있다. 또 다른 방법으로는 열교환기 튜브를 직접 확인하여 두께를 측정하는 방법이 있으나 이는 열교환기의 운전을 중단시켜야 하는 문제가 있다.The present invention provides a method of monitoring the progress of the fouling of the heat exchanger so that the user can grasp the proper cleaning time. As a conventional fouling monitoring method, a method of measuring a change in pressure drop of a heat exchanger according to the progress of fouling or a change in heat transfer coefficient is used. These methods provide a way to indirectly confirm the fouling state, but there is a merit that the operation of the heat exchanger is not interrupted. However, there is a problem that there is a large error in the measurement result due to the turbulent flow or the flow rate of the fluid in the heat exchanger have. As another method, there is a method of directly measuring the thickness of the heat exchanger by checking the tube, but there is a problem that the operation of the heat exchanger must be stopped.

본 발명은 고온의 폐수를 청수와 열교환하여 폐수열을 회수하는데 있어서 이러한 종래의 파울링 모니터링 방법과는 다른 새로운 방식의 파울링 모니터링을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a new method of folling monitoring that is different from the conventional folling monitoring method in recovering the waste heat by heat exchange the high-temperature wastewater with fresh water.

또한, 본 발명은 열교환기의 운전을 중단하지 않고도 파울링 상태를 확인할 수 있는 모니터링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a monitoring apparatus capable of checking the fouling state without interrupting the operation of the heat exchanger.

또한, 본 발명은 열교환기 튜브 내에 생성된 파울링 물질을 구분할 수 있는 모니터링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a monitoring device capable of distinguishing the generated fouling material in a heat exchanger tube.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치는 고온의 폐수로부터 열을 회수하기 위한 쉘-튜브 열교환기에서 폐수가 흐르는 튜브 안쪽 표면의 파울링 상태를 모니터링 하기 위한 장치에 있어서, 파울링 물질로부터 직접 발광되는 형광의 세기를 이용하여 파울링 상태를 모니터링 하기 위한 제1센서모듈과, 열교환기 튜브 안쪽면에 도포된 형광물질층으로부터 발광되는 형광의 세기를 이용하여 파울링 상태를 모니터링 하기 위한 제2센서모듈과, 상기 제1센서모듈 및 상기 제2센서모듈을 제어하는 제어부와, 사용자로부터 기기 제어를 위한 명령을 입력 받으며 상기 제1센서모듈 및 상기 제2센서모듈로부터 수신되는 파울링 상태를 사용자에게 보여주는 인터페이스부를 포함하고, 상기 제1센서모듈은 제1광원과, 상기 제1광원에서 방출되는 빛을 소정의 제1파장영역의 빛으로 필터링하여 제공하는 제1EX필터와, 상기 제1EX필터에서 조사되는 빛을 열교환기의 튜브 내부로 안내하고, 열교환기 튜브 내부에 파울링 물질에 의해 발광되는 제1형광을 이를 검출하기 위한 제1검출기로 안내하는 제1광통로부와, 상기 제1검출기의 전단부에서 제1형광을 소정의 제2파장영역의 빛으로 필터링하여 제공하는 제1EM필터를 포함하고, 상기 제2센서 모듈은 제2광원과, 상기 제2광원에서 방출되는 빛을 소정의 제3파장영역의 빛으로 필터링하여 제공하는 제2EX필터와, 상기 제2EX필터에서 조사되는 빛을 열교환기의 튜브 내부로 안내하고, 열교환기 튜브 안쪽면에 도포되는 상기 형광물질층 표면에 파울링이 형성됨에 따라 상기 형광물질층에서 발광되는 제2형광을 이를 검출하기 위한 제2검출기로 안내하는 제2광통로부와, 상기 제2검출기의 전단부에서 제2형광을 소정의 제4파장영역의 빛으로 필터링하여 제공하는 제2EM필터를 포함한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a fouling monitoring apparatus for monitoring the fouling state of the inner surface of a tube through which waste water flows in a shell-and-tube heat exchanger for recovering heat from hot wastewater, A first sensor module for monitoring the fouling state using the intensity of fluorescence emitted directly from the material, and a second sensor module for monitoring the fouling state using the intensity of fluorescence emitted from the fluorescent material layer applied on the inner surface of the heat exchanger tube A control unit for controlling the first sensor module and the second sensor module, and a control unit for receiving a command for controlling the device from a user and receiving a command for controlling the fouling received from the first sensor module and the second sensor module, Wherein the first sensor module comprises: a first light source; and a second light source, A first EX filter for filtering the emitted light with light of a predetermined first wavelength range and providing the filtered light to the inside of the tube of the heat exchanger, A first light path portion for guiding the first fluorescent light to be emitted to a first detector for detecting the first fluorescent light, a first light path portion for filtering the first fluorescent light at a front end portion of the first detector by light of a predetermined second wavelength region, The second sensor module includes a second light source, a second EX filter for filtering the light emitted from the second light source into light of a predetermined third wavelength range and providing the light, A second detector for guiding light into the tube of the heat exchanger and detecting a second fluorescence emitted from the fluorescent material layer as a fouling is formed on the surface of the fluorescent material layer applied on the inner surface of the tube of the heat exchanger Guide The second comprises a light path portion, and the filter 2EM provided to filter the second fluorescence at a predetermined second wavelength range of the light 4 in the front end portion of the second detector.

또한, 상기 제1센서 모듈은 바이오파울링 물질인 NADH에 의한 파울링 상태를 모니터링 하며, 상기 제1파장영역은 340nm이고 상기 제2파장영역은 460nm일 수 있다. In addition, the first sensor module monitors the fouling state by the biofouling material NADH, and the first wavelength range may be 340 nm and the second wavelength range may be 460 nm.

또한, 상기 제1광통로부는 열교환기 튜브 내부로 빛을 투과할 수 있도록 창을 이루는 제1투광부와, 상기 제1EX필터에서 조사되는 빛을 상기 제1투광부로 안내하는 제1조광부와, 상기 제1투광부를 통해 수용되는 제1형광을 상기 제1EM필터로 안내하는 제1수광부를 포함하고, 상기 제2광통로부는 열교환기 튜브 내부로 빛을 투과할 수 있도록 창을 이루는 제2투광부와, 상기 제2EX필터에서 조사되는 빛을 상기 제2투광부로 안내하는 제2조광부와, 상기 제2투광부를 통해 수용되는 제2형광을 상기 제2EM필터로 안내하는 제2수광부를 포함한다. The first light path portion may include a first light projecting portion that forms a window for transmitting light into the heat exchanger tube, a first light projecting portion for guiding the light emitted from the first EX filter to the first light projecting portion, And a first light receiving portion for guiding the first fluorescent light received through the first light transmitting portion to the first electromagnetic filter, and the second light transmitting portion includes a second light transmitting portion for transmitting light to the inside of the heat exchanger tube, And a second light receiving unit for guiding the second fluorescent light received through the second light emitting unit to the second electromagnetic wave filter.

또한, 상기 제1조광부, 상기 제1수광부, 상기 제2조광부 및 상기 제2수광부는 열교환기의 튜브로부터 열교환기의 쉘 바깥으로 연장되고, 상기 제1광원, 제1검출기, 상기 제2광원 및 상기 제2검출기는 열교환기 쉘의 바깥에 설치될 수 있다. The first light control section, the first light receiving section, the second light control section, and the second light receiving section extend from the tube of the heat exchanger to the outside of the shell of the heat exchanger, and the first light source, the first detector, The light source and the second detector may be installed outside the heat exchanger shell.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 파울링 모니터링 장치는 쉘-튜브 열교환기의 튜브 내에 발생하는 파울링을 모니터링하기 위하여 열교환기 튜브 내부에 조사할 빛을 발생 시키는 광원과, 상기 광원에서 발생되는 빛에서 소정 제1파장영역의 빛을 걸러주는 EX필터와, 상기 EX필터에서 조사되는 빛을 열교환기의 튜브 내부로 안내하는 조광부와, 상기 조광부에서 조사되는 빛을 열교환기 튜브 내부로 투과할 수 있도록 창을 이루는 투광부와, 상기 투광부를 통해 열교환기 튜브 내부에서 발광되는 형광을 수용하여 안내하는 수광부와, 상기 수광부에서 안내되는 형광에서 소정의 제2파장영역의 빛을 걸러 주는 EM필터와, 상기 EM필터의 후단부에서 형광을 감지하기 위한 검출기를 포함하여, 상기 검출기에서 수신되는 형광의 세기를 통해 열교환기 튜브 내부의 파울링 상태를 모니터링 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a fouling monitoring apparatus including a light source for generating light to be irradiated inside a heat exchanger tube for monitoring fouling occurring in a tube of a shell-and-tube heat exchanger, An EX filter for filtering light in the first wavelength range from the light emitted from the light source; a light control unit for guiding the light emitted from the EX filter into the tube of the heat exchanger; A light receiving unit for receiving and guiding fluorescence emitted from the inside of the heat exchanger tube through the light transmitting unit, and a light receiving unit for emitting light in a predetermined second wavelength range from the fluorescence guided by the light receiving unit, And a detector for detecting fluorescence at a rear end of the EM filter, wherein the intensity of the fluorescence received by the detector is represented by The fouling condition inside the heat exchanger tube is monitored.

또한, 상기 조광부 및 상기 수광부는 열교환기의 쉘 바깥으로 연장되고, 상기 광원 및 상기 검출기는 열교환기의 쉘 바깥에 설치된다. Further, the light control unit and the light receiving unit extend outside the shell of the heat exchanger, and the light source and the detector are installed outside the shell of the heat exchanger.

또한, 상기 투광부의 표면에는 형광물질층이 도포될 수 있다.Further, a fluorescent material layer may be applied to the surface of the transparent portion.

이러한 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치는 고온의 폐수를 청수와 열교환하여 폐수열을 회수하는 열교환기에 있어서, 종래의 파울링 모니터링 장치와는 달리 파울링 물질의 형광 특성을 이용하거나 또는 도포된 형광물질층으로부터 발광하는 형광의 세기를 이용한 새로운 파울링 모니터링 방법을 제공한다. The fouling monitoring apparatus according to the present invention is characterized in that, in a heat exchanger for recovering waste heat by heat exchange of high-temperature wastewater with clear water, unlike the conventional fouling monitoring apparatus, the fouling monitoring apparatus uses the fluorescence characteristic of the fouling material, And a new fouling monitoring method using the intensity of fluorescence emitted from the light source.

또한, 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치는 바이오파울링을 모니터링 하기 위한 제1센서모듈과 바이오파울링을 포함한 전체적인 파울링을 모니터링 하기 위한 제2센서모듈을 각각 구비하고 있어 파울링 물질에 대한 구분이 가능하고, 이에 따라 사용자는 적절한 세정 방법을 선택할 수 있다. In addition, the foul monitoring apparatus according to the present invention includes a first sensor module for monitoring bio-fouling and a second sensor module for monitoring the entire fouling including bio-fouling, So that the user can select an appropriate cleaning method.

또한, 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치는 열교환기의 운전을 중단하지 않고도 파울링 상태를 모니터링 할 수 있는 편의를 제공한다. Also, the foul monitoring apparatus according to the present invention provides a convenience of monitoring the foul state without interrupting the operation of the heat exchanger.

또한, 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치는 열에 대하여 민감한 광원(LED램프) 및 검출기를 열교환기 외부에 설치할 수 있도록 광통로부가 열교환기의 쉘 바깥으로 연장되어 있다. Further, the foul monitoring apparatus according to the present invention extends outside the shell of the heat exchanger so that a light source (LED lamp) sensitive to heat and a detector can be installed outside the heat exchanger.

도1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파울링 모니터링 장치의 구성을 도시한 블록도.
도2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파울링 모니터링 장치의 설치 상태를 도시한 도면.
도3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파울링 모니터링 장치의 제1센서모듈 및 제2센서모듈의 투광부 저면을 촬영한 사진
도4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파울링 모니터링 장치의 제1센서모듈에서 투광부 오염정도에 따라 검출기에서 수신되는 형광의 세기를 나타낸 그래프.
도5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파울링 모니터링 장치의 제2센서 모듈에서 투광부에 도포된 형광물질층의 오염정도에 따라 검출기에서 수신되는 형광의 세기를 나타낸 그래프.
1 is a block diagram showing the configuration of a foul monitoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a view showing an installation state of a foul monitoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a photograph showing the bottom surface of the transparent portion of the first sensor module and the second sensor module of the foul monitoring apparatus according to the preferred embodiment of the present invention
FIG. 4 is a graph showing intensity of fluorescence received by a detector according to the degree of contamination of a light-transmitting portion in a first sensor module of a foul monitoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
5 is a graph showing the intensity of fluorescence received by a detector according to the degree of contamination of a fluorescent material layer applied to a transparent portion in a second sensor module of a foul monitoring device according to a preferred embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 다양한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가해질 수 있다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명을 해당 실시예로 한정하기 위해 기술되는 것이 아니다. 본 발명은 이하의 실시예 뿐만 아니라 본 명세서 전체로부터 이해되는 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형물, 대체물, 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below may be modified in various ways by those skilled in the art. The embodiments described below are not intended to limit the invention to the embodiments. It is to be understood that the invention includes various modifications, alternatives, and equivalents within the scope of the following claims, as well as the following embodiments.

이하에서 사용될 수 있는 “포함한다”, “구성된다”, “가진다” 등의 표현은 추가적인 구성 요소나 기능을 배제하지는 않은 것으로 이해되어야 한다. It is to be understood that the expressions " comprising, " " comprising, " " having ", and the like, which may be used hereinbelow,

이하에서 사용될 수 있는 “제1…”, “제2…”, “첫째”, “둘째”등의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 구성 요소들 사이의 순서나 중요도 등을 한정하는 의미로 해석되어서는 안 된다. The term " first ... " "," Second ... Quot ;, " first ", " second ", etc. should not be construed as limiting the order or significance of the elements, unless explicitly stated.

이하에서 사용될 수 있는 “결합된다”, “연결된다” 등의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 직접적으로 결합되거나 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 중간에 다른 구성 요소가 존재하거나 개재될 수도 있는 것으로 이해되어야 한다. It is to be understood that the expressions " coupled, " " connected ", and the like, which may be used herein, unless the context clearly dictates otherwise, do.

이하에서 용어의 사용에 있어서 단수의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 복수의 표현을 배제하지 않은 것으로 이해되어야 한다. It is to be understood that the singular use of the terms below does not exclude a plurality of representations unless explicitly stated to the contrary.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파울링 모니터링 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a foul monitoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치는 쉘-튜브 열교환기에 있어서 폐수가 이송되는 튜브 안쪽 표면의 파울링 상태를 모니터링 하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치는 염색 폐수 등 생산 라인 상의 고온의 폐수에서 열을 회수하는 쉘-튜브 열교환기에 사용될 수 있다. The fouling monitoring apparatus according to the present invention is for monitoring the fouling state of the inner surface of the tube to which the wastewater is delivered in the shell-and-tube heat exchanger. The foul monitoring apparatus according to the present invention can be used in a shell-and-tube heat exchanger that recovers heat from hot wastewater on a production line such as dyeing wastewater.

도1을 참조하면, 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치(1)는 열교환기 튜브 내 파울링 상태를 모니터링 하기 위한 제1센서모듈(10) 및 제2센서모듈(20)과 이들 센서모듈(10, 20)을 제어하고, 센서모듈(10, 20)에서 수신되는 신호를 처리하는 제어부(30)와, 사용자로부터 기기 제어를 위한 각종 명령을 입력 받기 위한 인터페이스부(40)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a foul monitoring apparatus 1 according to the present invention includes a first sensor module 10 and a second sensor module 20 for monitoring a fouling state in a heat exchanger tube, A controller 30 for controlling signals received from the sensor modules 10 and 20 and an interface 40 for receiving various commands for controlling the devices from the user.

제1센서모듈(10)과 제2센서모듈(20)은 각각 서로 다른 물질에 의한 파울링 상태를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 제1센서모듈(10)은 미생물 등에 의한 바이오파울링(Biofouling) 상태를 모니터링 하고, 제2센서모듈(20)은 바이오파울링 뿐만 아니라 무기물을 포함하는 전체 파울링 물질에 의한 파울링 상태를 모니터링 하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여 센서모듈(10, 20)은 특정 파장대의 빛을 열교환기 튜브로 조사하고, 이로부터 발광되는 빛의 세기를 측정할 수 있도록 구성된다. The first sensor module 10 and the second sensor module 20 may be configured to measure a fouling state by different materials, respectively. For example, the first sensor module 10 monitors a biofouling state by microorganisms and the like, and the second sensor module 20 monitors not only biofouling but also fouling by an entire fouling material including an inorganic substance And may be configured to monitor the status. For this purpose, the sensor modules 10 and 20 are configured to irradiate light of a specific wavelength band to a heat exchanger tube and to measure intensity of light emitted therefrom.

먼저, 제1센서모듈(10)에 대하여 설명한다. 제1센서모듈(10)은 열교환기 튜브로 조사할 빛을 생성하는 광원(11)과, 열교환기내 파울링 물질로부터 발광되는 형광을 검출하기 위한 검출기(15)와, 광원(11)에서 조사되는 빛을 열교환기 튜브 내부로 안내하고, 파울링 물질로부터 발광되는 형광을 다시 검출기(15)로 안내하는 광통로부(13) 등을 포함한다. First, the first sensor module 10 will be described. The first sensor module 10 includes a light source 11 that generates light to be irradiated to the heat exchanger tube, a detector 15 that detects fluorescence emitted from the fouling material in the heat exchanger, And a light passage portion 13 for guiding the light into the heat exchanger tube and guiding the fluorescence emitted from the fouling material to the detector 15 again.

광원(11)은 가시광선, 자외선, 적외선을 포함하는 파장 영역대의 빛을 발산하는 램프로써, 예를 들어 엘이디(LED, Light Emitting Diode) 램프일 수 있다. 그 외 제논(Xenon) 램프, 수은 램프 등으로 구현될 수도 있다. 광원(11)의 후단부에는 소정 파장 영역의 빛만 광통로부(13)로 투과될 수 있도록 걸러주는 EX필터(12)가 구성된다. 또한, 검출기(15)의 앞단에는 발광되는 형광으로부터 소정 파장 영역의 빛만을 걸러 검출기(15)로 보내주는 EM필터(14)가 구성된다. 이들 EX필터(12) 및 EM필터(14)의 파장 영역은 검출하고자 하는 파울링 물질의 분광 특성에 따라 달라질 수 있다. 즉, 모니터링 대상이 되는 파울링 물질의 형광(螢光, fluorescence) 특성을 고려하여 파울링 물질의 전자배열을 기저 상태(ground state)에서 들뜬 상태(excited state)로 바꿔주는 파장 영역의 빛이 조사되도록 EX필터(12)를 선정하고, 파울링 물질의 전자배열이 들뜬 상태(excited state)에서 기저 상태(ground state)로 되돌아가면서 방사되는 빛의 파장 영역만 걸러주도록 EM필터(14)를 선정한다. 예를 들어 바이오파울링을 상태를 모니터링 하고자 하는 경우 미생물 내의 조효소(NADH)가 흡수하는 340nm 파장 영역의 빛을 필터링하도록 EX필터(12)를 선정하고, 조효소에서 방출되는 460nm 파장 영역의 빛이 필터링 되도록 EM필터(14)를 선정한다. The light source 11 is a lamp that emits light in a wavelength range including visible light, ultraviolet light, and infrared light, and may be, for example, an LED (Light Emitting Diode) lamp. Other Xenon lamps, mercury lamps, and the like. An EX filter 12 is formed at the rear end of the light source 11 to filter only light of a predetermined wavelength range so as to be transmitted to the light passage portion 13. [ In the front end of the detector 15, an EM filter 14 that filters only light of a predetermined wavelength region from the fluorescent light to be emitted and transmits the light to the detector 15 is formed. The wavelength range of the EX filter 12 and the EM filter 14 may vary depending on the spectroscopic characteristics of the fouling material to be detected. That is, in consideration of the fluorescence characteristic of the fouling material to be monitored, the light of the wavelength region that changes the electronic arrangement of the fouling material from the ground state to the excited state The EX filter 12 is selected so that the EM filter 14 is selected so that only the wavelength region of the light radiated while returning from the excited state of the electromagnetic arrangement of the fouling material to the ground state is selected . For example, when the biofouling state is to be monitored, the EX filter 12 is selected so as to filter light in a wavelength range of 340 nm absorbed by the coenzyme (NADH) in the microorganism, and the light in the wavelength region of 460 nm emitted from the coenzyme is filtered The EM filter 14 is selected as much as possible.

광통로부(13)는 EX필터(12)를 통해 조사되는 빛을 열교환기 튜브로 안내하는 조광부(13a)와, 열교환기 튜브 내부로 빛이 조사될 수 있도록 창(窓)을 이루는 투광부(13b), 열교환기 튜브 내부 파울링 물질로부터 발광되는 형광을 수용하여 EM필터(14)로 안내하는 수광부(13c)를 포함한다. The light passage portion 13 is provided with a light control portion 13a for guiding the light irradiated through the EX filter 12 to the heat exchanger tube and a light projecting portion 13b for projecting light into the heat exchanger tube, (13b), and a light receiving portion (13c) for receiving fluorescence emitted from the fouling material inside the heat exchanger tube and guiding the fluorescence to the EM filter (14).

도2를 참조하면 투광부(13b)는 열교환기(2)의 튜브(2a)상에 설치되어 튜브(2a) 내외부로 빛이 투과될 수 있도록 한다. 투광부(13b)는 석영(Quartz), 유리(Glass), 파이렉스(Pyrex), 아크릴(Acryl)등의 투명 소재로 제조될 수 있다.2, the transparent portion 13b is provided on the tube 2a of the heat exchanger 2 so that light can be transmitted to the inside and the outside of the tube 2a. The transparent portion 13b may be made of a transparent material such as quartz, glass, pyrex, or acryl.

또한, 조광부(13a)와 수광부(13c)는 튜브(2a)로부터 열교환기 쉘(2b)의 외부로 연장된다. 열교환기 쉘(2b)의 바깥에 구성되는 외부케이스(50)에는 제1센서 모듈(10)을 구성하는 광원(11), EX필터(12), EM필터(14), 검출기(15)등이 내장될 수 있다. 이러한 광통로부(13) 구성은 외부케이스(50)의 설치 위치를 변경할 수 있도록 하고, 특히 열에 민감하게 작용할 수 있는 광원(11) 및 검출기(15)를 열교환기 바깥에 배치할 수 있도록 함으로써 기기의 안정성을 높여 준다.Further, the light control section 13a and the light receiving section 13c extend from the tube 2a to the outside of the heat exchanger shell 2b. The light source 11, the EX filter 12, the EM filter 14, the detector 15, etc. constituting the first sensor module 10 are connected to the outer case 50 formed outside the heat exchanger shell 2b Can be embedded. Such a configuration of the light path portion 13 enables the installation position of the outer case 50 to be changed and enables the light source 11 and the detector 15, which can be particularly sensitive to heat, to be disposed outside the heat exchanger, Thereby improving the stability of the device.

다음은 제2센서모듈(20)에 대하여 설명한다. 제2센서모듈(20)은 바이오파울링 뿐만 아니라 유기물 및 무기물을 포함하는 전체적인 파울링 물질에 의한 상태를 모니터링 할 수 있도록 구성된다. 제1센서모듈(10)과 마찬가지로 제2센서모듈(20)도 광원(21), EX필터(22), 광통로부(23), EM필터(24), 검출기(25)등을 포함한다. 광통로부(23)는 조광부(23a), 투광부(23b), 수광부(23c)를 포함한다. 한편, 제1센서모듈(10)과 달리 투광부(23b)의 표면에 형광물질층(26)이 도포된다. 이는 형광 성질을 갖지 않는 물질에 의한 파울링까지 모니터링 가능하도록 하기 위한 것이다. 즉, 파울링 물질 자체에 형광 특성이 없다고 하더라도 형광물질층(26) 표면에 형성되는 파울링 양이 증가함에 따라서 형광물질층(26)에서 발광되는 형광이 증가하는 성질을 이용하여 파울링 상태를 모니터링 할 수 있도록 한 것이다. EX필터(22)는 형광물질층(26)을 구성하는 형광물질의 전자배열을 기저 상태(ground state)에서 들뜬 상태(excited state)로 바꿔주는 파장 영역에 맞게 선정하고, EM필터(24)는 형광물질층(26)을 구성하는 형광물질의 전자배열이 들뜬 상태(excited state)에서 기저 상태(ground state)로 되돌아가면서 방사되는 빛의 파장 영역 맞게 선정한다. 예를 들어 EX필터(22)의 파장 영역은 410nm이고, EM필터(24)의 파장 영역은 520nm일 수 있다. EX필터(22)와 EM필터(23)의 파장영역은 형광물질층(26)을 구성하는 물질에 따라 달라질 수 있다.Next, the second sensor module 20 will be described. The second sensor module 20 is configured to monitor not only the biofouling but also the state of the entire fouling material including the organic material and the inorganic material. Like the first sensor module 10, the second sensor module 20 also includes a light source 21, an EX filter 22, a light path portion 23, an EM filter 24, a detector 25, and the like. The light path portion 23 includes a light control portion 23a, a light projecting portion 23b, and a light receiving portion 23c. Unlike the first sensor module 10, the fluorescent material layer 26 is applied to the surface of the transparent portion 23b. This is to make it possible to monitor the fouling by substances which do not have fluorescence properties. That is, even if there is no fluorescence property in the fouling material itself, the amount of fluorescence emitted from the fluorescent material layer 26 increases as the amount of fouling formed on the surface of the phosphor layer 26 increases, So that it can be monitored. The EX filter 22 selects an electromagnetic arrangement of the fluorescent material composing the fluorescent material layer 26 in accordance with a wavelength range that changes the excitation state in a ground state, The electron arrangement of the fluorescent material constituting the fluorescent material layer 26 is selected in accordance with the wavelength region of the light emitted while being returned from the excited state to the ground state. For example, the wavelength range of the EX filter 22 may be 410 nm, and the wavelength range of the EM filter 24 may be 520 nm. The wavelength range of the EX filter 22 and the EM filter 23 may vary depending on the material constituting the fluorescent material layer 26.

제1센서모듈(10)과 마찬가지로 조광부(23a)와 수광부(23c)는 튜브(2a)로부터 열교환기 쉘(2b)의 바깥으로 연장된다. 광원(21), EX필터(22), EM필터(24), 검출기(25)는 제1센서모듈(10)의 광원(11), EX필터(12), EM필터(14), 검출기(15)등과 함께 외부케이스(50)에 내장된다. The light control section 23a and the light receiving section 23c extend from the tube 2a to the outside of the heat exchanger shell 2b like the first sensor module 10. The light source 21, the EX filter 22, the EM filter 24 and the detector 25 are connected to the light source 11 of the first sensor module 10, the EX filter 12, the EM filter 14, the detector 15 And the like are incorporated in the outer case 50.

도3은 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치(1)의 제1센서모듈(10) 및 제2센서모듈(20)의 투광부(13b, 23b) 저면을 촬영한 사진으로 (a)는 제1센서모듈(10) 투광부(13b) 저면을 촬영한 것이고, (b)는 제2센서모듈(20)의 투광부(23b) 저면을 촬영한 것이다. 제2센서모듈(20)의 투광부(23b) 저면에는 형광물질층(26)이 도포되어 있음이 확인된다. 3 is a photograph of the bottom surfaces of the transparent portions 13b and 23b of the first sensor module 10 and the second sensor module 20 of the foul monitoring device 1 according to the present invention. The bottom surface of the transparent portion 13b of the sensor module 10 is photographed and the bottom surface of the transparent portion 23b of the second sensor module 20 is photographed. It is confirmed that the fluorescent substance layer 26 is coated on the bottom surface of the transparent portion 23b of the second sensor module 20. [

제어부(30)는 센서모듈(10)의 작동을 제어하고, 검출기(15, 25)를 통해 감지되는 반사 광 신호를 수신하여 파울링 상태를 모니터링 한다. 제어부(30)는 PLC(Programmable Logic Controller) 등으로 구현될 수 있다. The control unit 30 controls the operation of the sensor module 10 and receives the reflected optical signal sensed through the detectors 15 and 25 to monitor the fouling state. The controller 30 may be implemented by a PLC (Programmable Logic Controller) or the like.

인터페이스부(40)는 사용자로부터 기기 제어를 위한 각종 명령을 입력 받기 위한 입력부와 파울링 정도를 수치화하거나 그래프화하여 이를 사용자에게 보여주는 디스플레이부 등을 포함할 수 있다. The interface unit 40 may include an input unit for receiving various commands for controlling the apparatus from the user, a display unit for displaying the degree of fouling numerically or graphically and displaying the same to the user.

다음은 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치(1)의 작동에 대하여 설명한다. 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치(1)는 바이오파울링에 의한 파울링 상태 및 바이오파울링을 포함하는 전체 물질에 의한 파울링 상태를 각각 모니터링 할 수 있도록 구성되어 있다. 제1센서모듈(10)은 바이오파울링을 모니터링하기 위한 구성으로써, 조효소의 형광 특성을 이용하여 조효소에서 발광되는 형광의 세기를 검출하여 바이오파울링의 정도를 모니터링 할 수 있다. 전술한 바와 같이 EX필터(12)는 340nm 파장 영역의 빛을 필터링하며, EM필터(14)는 460nm 파장 영역의 빛을 필터링하도록 구성되어 있다. 투광부(13b)로 조사되는 빛은 열교환기 튜브(2a) 내면을 이루고 있는 투광부(13b) 표면에 침적되는 바이오 파울링 물질에 의해 발광되고, 이 형광은 수광부(13c)를 통해 EM필터(14)를 거쳐 검출기(15)에 의해 감지된다. 제어부(30)는 검출기(15)를 통해 감지되는 형광의 세기를 이용해 파울링 상태를 모니터링 한다. [표1]은 투광부(13b) 표면에 조효소(NADH)를 분무하여 반복적으로 도포하면서 도포 횟수에 따라 검출되는 형광의 세기(Intensity)를 상대적으로 측정한 실험 결과를 나타낸 것이고, 도4는 이를 그래프상에 도시하여 나타낸 것이다. 도4의 X축은 도포 횟수를 나타내고, Y축은 형광의 세기를 나타낸다.Next, the operation of the foul monitoring device 1 according to the present invention will be described. The fouling monitoring apparatus 1 according to the present invention is configured to monitor the fouling state by biofouling and the fouling state by the entire material including biofouling, respectively. The first sensor module 10 is a structure for monitoring biofouling. The first sensor module 10 can monitor the degree of biofouling by detecting the intensity of fluorescence emitted from the coenzyme using the fluorescence characteristic of the coenzyme. As described above, the EX filter 12 filters light in the 340 nm wavelength region, and the EM filter 14 filters the light in the 460 nm wavelength region. The light irradiated to the transparent portion 13b is emitted by a biofouling material deposited on the surface of the transparent portion 13b forming the inner surface of the heat exchanger tube 2a. The fluorescent light passes through the EM filter 14, and detected by the detector 15. The controller 30 monitors the fouling state based on the intensity of the fluorescent light sensed through the detector 15. Table 1 shows experimental results in which relative intensity of fluorescence detected according to the number of times of application is measured while repeatedly applying coenzyme NADH to the surface of the transparent portion 13b. As shown in the graph. The X-axis in FIG. 4 represents the number of times of application, and the Y-axis represents the intensity of fluorescence.

  0번0 1번 도포1 application 2번 도포2 doses 3번 도포3 doses 4번 도포4 times application 5번 도포5 doses 6번 도포6 doses 7번 도포No. 7 application 8번 도포Apply 8 times Intensity
(mV)
Intensity
(mV)
2020 2020 4040 3030 4040 5050 6060 6060 6060

이에 따르면 투광부(13b) 표면에 조효소 도포 횟수가 증가할 수록 검출되는 형광의 세기가 증가되는 것이 확인된다. 따라서 제1센서모듈(10)을 통해 감지되는 형광의 세기를 이용하여 열교환기 튜브 내의 바이오파울링 상태를 모니터링 할 수 있다. It is confirmed that the intensity of fluorescence detected increases as the number of coenzyme application increases on the surface of the transparent portion 13b. Therefore, the biofouling state in the heat exchanger tube can be monitored using the intensity of fluorescence sensed through the first sensor module 10.

마찬가지로 제2센서모듈(20)을 이용하여 바이오파울링을 포함한 전체 물질에 의한 파울링 상태를 모니터링 할 수 있다. 제2센서모듈(20)의 투광부(23b) 저면에는 소정 파장 영역에서 형광을 발광하는 형광물질층(26)이 도포되어 있다. 전술한 실시예의 경우 EX필터(22)는 410nm 파장 영역의 빛을 필터링하며, EM필터(24)는 520nm 파장 영역의 빛을 필터링하도록 구성되어 있다. 투광부(23b)로 조사되는 빛은 형광물질층(26)에 의해 발광되고, 이 형광은 수광부(23c)를 통해 EM필터(24)를 거쳐 검출기(25)에 의해 감지된다. 제어부(30)는 검출기(25)를 통해 감지되는 형광의 세기를 이용해 파울링 상태를 모니터링 한다. [표2]는 형광물질층(26)의 표면에 무기물 파울링 물질의 하나인 탄산칼슘(CaCO3) 용액을 분무하여 반복적으로 도포하면서 도포 횟수에 따라 검출되는 형광의 세기(Intensity)를 상대적으로 측정한 시험 결과를 나타낸 것이고, 도5는 이를 그래프 상에 도시하여 나타낸 것이다. 도5의 X축은 도포 횟수를 나타내고, Y축은 형광의 세기를 나타낸다. The second sensor module 20 can be used to monitor the fouling state of the entire substance including the biofouling. A fluorescent material layer 26 for emitting fluorescence in a predetermined wavelength region is coated on the bottom surface of the transparent portion 23b of the second sensor module 20. [ In the above-described embodiment, the EX filter 22 filters light in a wavelength region of 410 nm, and the EM filter 24 filters light in a wavelength region of 520 nm. The light irradiated to the transparent portion 23b is emitted by the fluorescent material layer 26. The fluorescent light is detected by the detector 25 via the EM filter 24 through the light receiving portion 23c. The controller 30 monitors the fouling state based on the intensity of fluorescence sensed through the detector 25. [Table 2] shows the relative intensity of fluorescence detected according to the number of times of application while repeatedly applying the calcium carbonate (CaCO 3 ) solution, which is one of the inorganic fouling substances, to the surface of the fluorescent substance layer 26 FIG. 5 is a graph showing the result of the measurement. The X-axis in FIG. 5 represents the number of times of application, and the Y-axis represents the intensity of fluorescence.

  0번0 1번 도포1 application 2번 도포2 doses 3번 도포3 doses 4번 도포4 times application 5번 도포5 doses 6번 도포6 doses 7번 도포No. 7 application 8번 도포Apply 8 times 9번 도포No. 9 application Intensity(mV)Intensity (mV) 18801880 28002800 31003100 37003700 39003900 46004600 45004500 46004600 48004800 49004900

이에 따르면 형광물질층(26)의 표면에 탄산칼슘 용액의 도포 횟수가 증가할 수록 검출되는 형광의 세기가 증가되는 것이 확인된다. 따라서 제2센서모듈(20)을 통해 감지되는 형광의 세기를 이용하여 튜브 내의 파울링 정도를 모니터링 할 수 있다. It is confirmed that the intensity of fluorescence detected increases as the application frequency of the calcium carbonate solution increases on the surface of the fluorescent material layer 26. Accordingly, the degree of fouling in the tube can be monitored using the intensity of fluorescence sensed through the second sensor module 20. [

이러한 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치는 종래의 파울링 모니터링 장치와는 달리 물질의 형광 특성을 이용한 새로운 파울링 모니터링 방법을 제공한다. The folling monitoring apparatus according to the present invention provides a new folling monitoring method using the fluorescence characteristic of a material, unlike the conventional folling monitoring apparatus.

또한, 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치는 바이오파울링을 모니터링 하기 위한 제1센서모듈과 바이오파울링을 포함한 전체적인 파울링을 모니터링 하기 위한 제2센서모듈을 각각 구비하고 있어 파울링 물질에 대한 구분이 가능하고, 이에 따라 사용자는 적절한 세정 방법을 선택할 수 있다. 다시 말하면 제2센서 모듈을 통해 전체적인 파울링 상태를 파악한 후, 그것이 바이오파울링에 의한 것인지 그렇지 않은지 제1센서 모듈을 통해 확인할 수 있다. In addition, the foul monitoring apparatus according to the present invention includes a first sensor module for monitoring bio-fouling and a second sensor module for monitoring the entire fouling including bio-fouling, So that the user can select an appropriate cleaning method. In other words, after the entire fouling state is determined through the second sensor module, it can be confirmed through the first sensor module whether or not it is caused by biofouling.

또한, 본 발명에 따른 파울링 모니터링 장치는 열교환기의 운전을 중단하지 않고도 파울링 상태를 모니터링 할 수 있는 편의를 제공한다.Also, the foul monitoring apparatus according to the present invention provides a convenience of monitoring the foul state without interrupting the operation of the heat exchanger.

1 : 파울링 모니터링 장치 2 : 열교환기
2a : 튜브 2b : 쉘
10 : 제1센서모듈 11 : 광원
12 : EX필터 13 : 광통로부
14 : EM필터 15 : 검출기
20 : 제2센서모듈 21 : 광원
22 : EX필터 23 : 광통로부
24 : EM필터 25 : 검출기
30 : 제어부 40 : 인터페이스부
50 : 외부케이스
1: foul monitoring device 2: heat exchanger
2a: tube 2b: shell
10: first sensor module 11: light source
12: EX filter 13: Light path portion
14: EM filter 15: detector
20: second sensor module 21: light source
22: EX filter 23: light path portion
24: EM filter 25: detector
30: control unit 40: interface unit
50: outer case

Claims (8)

고온의 폐수로부터 열을 회수하기 위한 쉘-튜브 열교환기에서 폐수가 흐르는 튜브 안쪽 표면의 파울링 상태를 모니터링 하기 위한 장치에 있어서,
파울링 물질로부터 직접 발광되는 형광의 세기를 이용하여 파울링 상태를 모니터링 하기 위한 제1센서모듈과, 열교환기 튜브 안쪽면에 도포된 형광물질층으로부터 발광되는 형광의 세기를 이용하여 파울링 상태를 모니터링 하기 위한 제2센서모듈과, 상기 제1센서모듈 및 상기 제2센서모듈을 제어하는 제어부와, 사용자로부터 기기 제어를 위한 명령을 입력 받으며 상기 제1센서모듈 및 상기 제2센서모듈로부터 수신되는 파울링 상태를 사용자에게 보여주는 인터페이스부를 포함하고,
상기 제1센서모듈은 제1광원과, 상기 제1광원에서 방출되는 빛을 소정의 제1파장영역의 빛으로 필터링하여 제공하는 제1EX필터와, 상기 제1EX필터에서 조사되는 빛을 열교환기의 튜브 내부로 안내하고, 열교환기 튜브 내부에 파울링 물질에 의해 발광되는 제1형광을 이를 검출하기 위한 제1검출기로 안내하는 제1광통로부와, 상기 제1검출기의 전단부에서 제1형광을 소정의 제2파장영역의 빛으로 필터링하여 제공하는 제1EM필터를 포함하고,
상기 제2센서 모듈은 제2광원과, 상기 제2광원에서 방출되는 빛을 소정의 제3파장영역의 빛으로 필터링하여 제공하는 제2EX필터와, 상기 제2EX필터에서 조사되는 빛을 열교환기의 튜브 내부로 안내하고, 열교환기 튜브 안쪽면에 도포되는 상기 형광물질층 표면에 파울링이 형성됨에 따라 상기 형광물질층에서 발광되는 제2형광을 이를 검출하기 위한 제2검출기로 안내하는 제2광통로부와, 상기 제2검출기의 전단부에서 제2형광을 소정의 제4파장영역의 빛으로 필터링하여 제공하는 제2EM필터를 포함하는 파울링 모니터링 장치.
An apparatus for monitoring a fouling condition of an inner surface of a tube through which wastewater flows in a shell-and-tube heat exchanger for recovering heat from hot wastewater,
A first sensor module for monitoring the fouling state using the intensity of fluorescence emitted directly from the fouling material, and a second sensor module for monitoring the fouling state by using the intensity of fluorescence emitted from the fluorescent material layer applied on the inner surface of the heat exchanger tube. A controller for controlling the first sensor module and the second sensor module, and a controller for receiving a command for controlling the apparatus from a user and receiving a command for controlling the apparatus from the first sensor module and the second sensor module, And an interface unit for displaying a foul state to a user,
The first sensor module includes a first light source, a first EX filter for filtering the light emitted from the first light source into light of a first wavelength range and providing the filtered light, A first light path portion for guiding the first fluorescence emitted from the fouling material to the inside of the tube and for guiding the first fluorescence to the first detector, And a first EM filter for filtering and providing light of a predetermined second wavelength range,
The second sensor module includes a second light source, a second EX filter for filtering the light emitted from the second light source with light of a predetermined third wavelength range and providing the light to the heat exchanger, Guiding the second fluorescent light emitted from the fluorescent substance layer to a second detector for detecting the second fluorescent light as the fouling is formed on the surface of the fluorescent substance layer applied on the inner surface of the tube of the heat exchanger, And a second EM filter for filtering the second fluorescent light at the front end of the second detector with light of a predetermined fourth wavelength range and providing the second fluorescent light.
제1항에 있어서,
상기 제1센서 모듈은 바이오파울링 물질인 NADH에 의한 파울링 상태를 모니터링 하는 파울링 모니터링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first sensor module monitors the fouling state by the bio-fouling material, NADH.
제2항에 있어서,
상기 제1파장영역은 340nm이고 상기 제2파장영역은 460nm인 파울링 모니터링 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the first wavelength region is 340 nm and the second wavelength region is 460 nm.
제2항에 있어서,
상기 제1광통로부는 열교환기 튜브 내부로 빛을 투과할 수 있도록 창을 이루는 제1투광부와, 상기 제1EX필터에서 조사되는 빛을 상기 제1투광부로 안내하는 제1조광부와, 상기 제1투광부를 통해 수용되는 제1형광을 상기 제1EM필터로 안내하는 제1수광부를 포함하고,
상기 제2광통로부는 열교환기 튜브 내부로 빛을 투과할 수 있도록 창을 이루는 제2투광부와, 상기 제2EX필터에서 조사되는 빛을 상기 제2투광부로 안내하는 제2조광부와, 상기 제2투광부를 통해 수용되는 제2형광을 상기 제2EM필터로 안내하는 제2수광부를 포함하는 파울링 모니터링 장치.
3. The method of claim 2,
The first light path portion includes a first light projecting portion that forms a window through which light can be transmitted into the heat exchanger tube, a first light control portion that guides the light emitted from the first EX filter to the first light projecting portion, And a first light receiving portion for guiding the first fluorescence received through the one light transmitting portion to the first EM filter,
The second light path portion includes a second light projecting portion that forms a window through which light can be transmitted into the heat exchanger tube, a second light projecting portion that guides the light emitted from the second EX filter to the second light projecting portion, And a second light receiving portion for guiding a second fluorescent light received through the second light transmitting portion to the second electromagnetic filter.
제4항에 있어서,
상기 제1조광부, 상기 제1수광부, 상기 제2조광부 및 상기 제2수광부는 열교환기의 튜브로부터 열교환기의 쉘 바깥으로 연장되고,
상기 제1광원, 상기 제1검출기, 상기 제2광원 및 상기 제2검출기는 열교환기 쉘의 바깥에 설치되는 파울링 모니터링 장치.
5. The method of claim 4,
The first light receiving portion, the first light receiving portion, the second light control portion, and the second light receiving portion extend from the tube of the heat exchanger to the outside of the shell of the heat exchanger,
Wherein the first light source, the first detector, the second light source, and the second detector are installed outside the heat exchanger shell.
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