KR101952028B1 - 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템 - Google Patents

스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템 Download PDF

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이영헌
박주배
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문상운
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명은 스카핑 장치의 스모크 후드 터널의 물과 슬러지를 펌핑하기 위한 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템에 관한 것으로, 상기 스모크 후드 터널의 끝단의 피트 내부에 설치되어 저장된 물을 배수시킬 수 있는 배출펌프부와, 상기 피트 하부에 설치되어 기포를 발생시켜 저장된 물을 교반시킬 있는 기포발생부와, 상기 피트 내부에 저장된 물의 수위를 감지하여 그에 따른 신호를 생성하는 수위감지부와, 상기 피트 내부에 저장된 물의 온도를 감지하여 그에 따른 신호를 전달하는 센서부 및 상기 수위감지부 및 센서부의 감지신호를 전달받아 상기 배출펌프부를 제어하여 자동으로 상기 피트 내부의 물을 배수하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템을 제공한다.

Description

스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템{Auto Pumping System for Drainage pit of Scarfing Apparatus}
본 발명은 스카핑 공정 과정에서 발생되는 분진을 집진하기 위해 스카핑 장치에서 대량의 물이 살수되어 집진설비까지의 통로인 스모크 후드 터널로 유입될 때 상기 스모크 후드 터널에 유입된 물을 자동으로 배수 펌핑함으로써 슬러지의 산적을 방지하고 집진설비의 집진효율도 높일 수 있도록 하는 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 스카핑 장치는 연주공정에서 용강을 연속 주조하여 생산되는 슬래브의 표면에 형성된 표면결함을 제거하기 위해 슬래브의 상부 전면 및 모서리 등을 스카핑할 수 있도록 구성되는 장치이다.
이러한 스카핑 장치가 슬래브를 스카핑 할 때 고압의 가스 또는 산소가 분사되고 작업 시 발생되는 각종 분진, 수증기 등은 스카핑 장치 중앙부에 위치한 스모크 후드로 흡수된 후 집진설비로 이송되어 집진되게 된다.
이 때 위와 같은 스카핑 작업 시 발생되는 분진들을 집진하기 위해 대량의 물을 살수 하게 되는데 집진설비까지 연결되어 있는 통로인 스모크 후드 터널(Smoke Hood Tunnel)로 이와 같은 대량의 물과 분진들이 섞여서 이송되면서 시간이 지나게 되면 상기 스모크 후드 터널에는 슬러지가 누적되게 된다. 이와 같이 누적된 슬러지는 작업자가 직접 밀폐된 스모크 후드 터널로 들어가 제거해야만 하는 어려움이 발생한다.
또한, 스모크 후드 터널의 내부로 흘러들어간 물을 따로 배수 시키지 않게 되면 스카핑 장치와 집진설비와의 연결 설비 하부로 물과 슬러지가 유입되어 2차적인 설비 문제를 야기하게 되어 추가적인 설비수리에 따른 유지 보수비가 소요될 뿐만 아니라 유지 보수에 따른 설비의 작동 중단에 따라 생산효율이 떨어지는 문제가 발생하게 된다.
관련선행기술로는 한국등록실용신안 제20-0320894호(등록일 2003. 07. 10.)가 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 스카핑 공정 과정에서 발생되는 분진을 집진하기 위해 스카핑 장치에서 대량의 물이 살수되어 집진설비까지의 통로인 스모크 후드 터널로 유입 시 상기 스모크 후드 터널에 유입되는 물과 그에 따른 슬러지를 자동으로 펌핑하여 슬러지의 산적을 방지하고 집진설비의 효율도 높일 수 있는 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템은, 상기 스모크 후드 터널의 끝단의 피트 내부에 설치되어 저장된 물을 배수시킬 수 있는 배출펌프부와, 상기 피트 하부에 설치되어 기포를 발생시켜 저장된 물을 교반하여 미세입자를 부유시킬 수 있는 기포발생부와, 상기 피트 내부에 저장된 물의 수위를 감지하여 그에 따른 신호를 생성하는 수위감지부와, 상기 피트 내부에 저장된 물의 온도를 감지하여 그에 따른 신호를 전달하는 센서부 및 상기 수위감지부 및 센서부의 신호를 전달받아 상기 배출펌프부를 제어하여 상기 피트 내부의 물을 자동으로 배수하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는, 상기 수위감지부에서 일정 수위 이상의 신호가 발생되면 상기 기포발생부를 작동시켜 상기 피트 내부에 저장된 물을 교반한 후 일정시간이 경과되면 상기 배출펌프부를 작동시켜 배수를 시작하고, 상기 수위감지부에서 일정 수위 이하의 신호가 발생되면 상기 배출펌프부 및 기포발생부의 작동을 정지시키도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는, 상기 센서부에서 일정 온도 이상의 신호가 발생되면 상기 배출펌프부의 작동을 정시시키도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 배출펌프부는, 상기 피트 내부에 위치하고 내부의 물을 펌핑할 수 있는 배출펌프와, 상기 배출펌프에 연결되어 펌핑되는 물을 이송시킬 수 있는 호스와, 상기 호스의 종단부에 연결되고 외부로 연장되어 상기 호스로부터 이송되는 물을 외부로 배출할 수 있는 배출배관과, 상기 호스와 배출배관 사이에 설치되어서 상기 배출펌프의 토출을 확인할 수 있는 확인밸브 및 상기 배출펌프를 고정하되 필요 시 상기 배출펌프를 들어 올릴 수 있는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 기포발생부는, 압축된 공기를 이송할 수 있는 에어라인과, 상기 에어라인의 종단부에 연결되고 상기 피트의 저면부에 위치하여 기포생성홈을 통해 기포를 발생시키는 노즐부 및 상기 에어라인이 외부와 연결되는 위치에 장착되어 상기 에어라인으로 이송되는 공기를 개폐할 수 있는 솔레노이드밸브를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 기포발생부는, 상기 솔레노이브 밸브를 우회하여 외부의 공기가 미세하게 상기 에어라인으로 유입될 수 있도록 미세밸브가 구비된 바이패스라인을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 수위감지부는, 상기 피트 내부에 저장된 물 위에 부유하는 부레와, 상기 부레와 결합되고 상하로 움직일 수 있도록 고정부재에 고정되되 종단에는 접촉시 신호를 발생시킬 수 있는 접촉단을 구비한 수직부재와, 상기 수직부재의 접촉단과 접촉할 수 있는 복수개의 단자를 구비한 브래킷하우징을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 본 발명은 스카핑 공정 과정에서 발생되는 분진을 집진하기 위해 스카핑 장치에서 대량의 물이 살수되어 집진설비까지의 통로인 스모크 후드 터널로 유입될 때 상기 스모크 후드 터널에 유입된 물을 자동으로 배수 펌핑함으로써 슬러지의 산적을 최소할 할 수 있어 설비의 수리시기를 최대한 길게 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 집진설비와 연결되는 설비 하부로의 슬러지 유입을 차단하여 불필요한 슬러지의 유입을 차단하여 불필요한 슬러지 제거작업을 하지 않도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 위와 같은 슬러지 산적 및 유입을 방지함으로써 전체적인 생산성 향상과 유지보수비 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템을 나타낸 개요도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기포발생부를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 수위감지부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템의 작동 시퀀스를 나타낸 그래프이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템을 나타낸 개요도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템은, 상기 스모크 후드(10) 터널의 끝단의 피트(11) 내부에 설치되어 저장된 물을 배수시킬 수 있는 배출펌프부(100)와, 상기 피트(11) 내부의 하부에 설치되어 기포를 발생시켜 저장된 물을 교반하여 미세입자를 부유시킬 있는 기포발생부(200)와, 상기 피트(11) 내부에 저장된 물의 수위를 감지하여 그에 따른 신호를 생성하는 수위감지부(300)와, 상기 피트(11) 내부에 저장된 물의 온도를 감지하여 그에 따른 신호를 전달하는 센서부(400)와, 상기 수위감지부(300) 및 센서부(400)의 신호를 전달받아 그에 따라 상기 배출펌프부(100)를 제어하여 상기 피트(11) 내부의 물을 자동으로 배수하도록 하는 제어부(500)를 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템에서 스모크 후드(10)는 터널(13)과, 상기 터널(13) 분리된 스케일 피트(11)로 구성되고 상기 터널(13)과 피트(11)는 일정 높이에 설치된 연결배관(12)으로 연결된 구성을 갖는다. 이 때, 스카핑 장치에서 발생되는 대부분의 분진은 대량의 물과 함께 집진설비로 이동되어 제거되지만 일부는 상기 스모크 후드(10)의 터널(13)에 산적되어 슬러지화 되므로 여태까지는 작업자가 직접 산적된 슬러지를 제거하여만 하고 상기 제거 작업 중에서는 설비를 멈추어야 하기 때문에 생산효율이 현저히 떨어지는 문제점이 발생하였다. 그런데, 상기 터널(13)로 유입되는 분진은 입자가 매우 작아서 물과 함께 펌핑이 가능하다.
본 발명의 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템은 위와 같이 물과 함께 스모크 후드(10) 터널을 지나가는 미세 입자로 된 분진을 스모크 후드(10)의 피트(11)로 모아 물과 함께 배출하기 위한 것이다.
배출펌프부(100)는 스모크 후드(10)의 터널(13)에서 연결배관(12)을 통해 피트(11)로 모이는 미세 입자의 분진을 물과 함께 배출하기 위한 장치로서 상기 스모크 후드(10) 터널의 끝단의 피트(11) 내부에 설치되어 저장된 물을 배수시킬 수 있도록 한 다.
이러한 배출펌프부(100)는, 상기 피트(11) 내부에 위치하고 피트(11) 내부에 고여있는 내부의 물을 펌핑할 수 있는 배출펌프(110)와, 상기 배출펌프(110)에 연결되어 펌핑되는 물을 이송시킬 수 있는 호스(130)와, 상기 호스(130)의 종단부에 연결되고 외부로 연장되어 상기 호스(130)로부터 이송되는 물을 외부로 배출할 수 있는 배출배관(120)과, 상기 호스(130)와 배출배관(120) 사이에 설치되어서 상기 배출펌프(110)의 토출을 확인할 수 있는 확인밸브(140) 및 상기 배출펌프(110)를 고정하되 필요 시 상기 배출펌프(110)를 들어 올릴 수 있는 지지대(150)를 포함할 수 있다.
배출펌프(110)는 일반적으로 압력작용에 의하여 액체와 같은 유체를 관을 통해서 수송할 수 있도록 해주는 왕복펌프, 로터리펌프, 원심펌프 등으로서, 상기 피트(11) 내부에 위치하고 피트(11) 내부에 고여 있는 내부의 물을 외부로 펌핑할 수 있는 펌프의 일종이다. 보통 유입구로 유입되는 유체를 모터와 같은 구동장치와 연결된 임펠러, 피스톤, 프로펠레 등으로 토출구로 강제적으로 배출시키는 구조를 갖는다.
배출배관(120)은 호스(130)의 종단부에 연결되고 스모크 후드(10) 외부로 연장되어 배출펌프(110)에 연결된 호스(130)로부터 펌핑되어 이송되는 물을 외부로 배출할 수 있도록 한다.
호스(130)는 일측단은 상기 배출펌프(110)의 토출구에 연결되고 타측단은 배출배관(120)에 연결되어서 상기 배출펌프(110)가 유입구를 통해 흡입한 상기 피트(11) 내의 저장된 물을, 펌핑된 물을 이송시킬 수 있도록 한다. 이 때, 호스(130)는 유연재질로 이루어져 자유롭게 휠 수 있도록 하여서 상기 배출펌프(110)를 지상으로 쉽게 들어 올릴 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이는 주기적으로 배출펌프(110)의 유지 보수를 위한 것이다.
확인밸브(140)는 호스(130)와 배출배관(120) 사이에 설치되어서 상기 배출펌프(110)의 토출을 확인할 수 있도록 하는데, 본 발명의 일실시예에서는 상기 호스(130)와 배출배관의 연결부에 연결된 T자 배관을 이용해 상기 T자 배관으로부터 연장된 관의 종단부에 확인밸브(140)를 장착하였다. 따라서 배출펌프(110)가 작동하고 정상적으로 피트(110) 내부의 물을 토출하고 있을 때 상기 확인밸브(140)를 일정 정도 개방하게 되면 상기 토출되는 물이 자연스럽게 확인밸브(140)를 거쳐 외부로 배출되는 것을 확인 할 수 있게 된다. 결론적으로 확인밸브(140)는 배출펌프(110)가 정상적으로 토출을 하고 있는지 여부를 확인할 수 있도록 하여 준다.
지지대(150)는 상기 배출펌프(110)를 상기 피트(11) 내부에 일정 높이로 고정할 수 있는 프레임 구조 등의 형상을 가지되 상술한 바와 같이 배출펌프(110)의 유지 보수와 같은 필요 시에 상기 배출펌프(110)를 들어 올릴 수 있도록 하는 구조를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 본 발명의 일실시예에서 지지대(150)는 지상에 고정 설치되고 체인 또는 로드 등의 연결부재를 이용해 상기 배출펌프(110)를 고정할 수 있다. 위와 같은 지지대(150)의 구조는 상술한 것에 한정되지 않고 필요에 따라 자유로이 변경되어서 설치될 수 있다.
기포발생부(200)와, 상기 피트(11) 내부의 하부에 설치되어 기포를 발생시켜 저장된 물을 교반하여 미세입자를 부유시킬 있는 장치이다(도 2 참조).
이러한 기포발생부(200)는, 압축된 공기를 이송할 수 있는 에어라인(210)과, 상기 에어라인(210)의 종단부에 연결되고 상기 피트(11)의 저면부에 위치하여 기포생성홈(220)을 통해 기포를 발생시키는 노즐부(220) 및 상기 에어라인(210)이 외부와 연결되는 위치에 장착되어 상기 에어라인(210)으로 이송되는 공기를 개폐할 수 있는 솔레노이드밸브(230)를 포함할 수 있다.
에어라인(210)은 공기를 공급해주는 지상의 외부 장치로부터 이어지는 외부의 관과 연결되도록 하고 피트(11)의 하부에까지 연장되는 관으로서, 중간에 절곡되어 설치될 수 있다. 또한 관을 통해 유입되는 압축된 공기를 피트(110)의 저면부의 노즐부(220)로 이송하는 역할을 한다.
노즐부(220)는 피트(110)의 저면부까지 연장된 상기 에어라인(210)의 종단부에 연결되고 피트(110)의 저면부에서 1회 이상 감기는 형상을 하며 설치되어서 상기 피트(110)의 저면부를 대부분 커버할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 노즐부(220)는 상기 피트(11)의 저면부에 위치함과 동시에 배출펌프(110)의 하부에 위치하여 피트(11)에 고여 있는 물속에 위치하게 되고, 노즐부(220)의 관 표면에 관통되어 형성되어 있는 기포생성홈(221)을 통해 기포를 발생시킴으로써 버블링에 의해 피트(110)에 고여있는 물을 교반하게 된다. 이에 따라 피트(110) 저면부에 가라않아 있는 미세입자로 된 분진 등을 부유시켜서 배출펌프(110)가 피트(110) 내부에 저장된 물을 배출할 때 분진 등이 원활하게 물과 함께 배출되도록 하게 된다.
노즐부(220)의 기포생성홈(220)은 본 발명의 일실시예에서 일정 길이 당 일정 간격(d1)을 두고 형성되도록 할 수 있다.
솔레노이드밸브(230)는 상기 에어라인(210)이 외부의 연결되는 위치에 장착되어 상기 에어라인(210)으로 이송되는 공기를 개폐할 수 있는 장치로서, 후술하게 되는 제어부(500)와 연결되어서 수위감지부(300) 및 센서부(400)의 신호에 따라 자동으로 기포발생부(200)를 작동할 수 있도록 한다.
솔레노이드밸브(230)는 일반적으로 도선을 나선형으로 감아서 전기를 통전시키면 자장의 힘에 의해 밸브다 열리고 닫히도록 하는 전자밸브의 일종으로서 전기가 통하면 플랜지가 올라가 밸브가 열리고 전기가 차단되면 플랜지 무게에 의하여 자동적으로 밸브가 닫히도록 한다. 물론 이는 일반적인 솔레노이드밸브(230)를 말하는 것으로 본 발명이 위의 원리로 구성되는 솔레노이드밸브(230)에 한정되는 것이 아님은 당연하다 할 것이다.
또한, 기포발생부(200)는, 상기 솔레노이드밸브(230)를 우회하여 외부의 공기가 미세하게 상기 에어라인으로 유입될 수 있도록 미세밸브가 구비된 바이패스라인(211)을 더 포함할 수 있다. 이는 기포발생부(200)의 솔레노이드밸브(230)는 배출펌프부(100)의 작동과 함께 연동되어 작동되도록 하는데, 솔레노이드밸브(230)가 잠기게 되어 장시간 기포가 발생되지 않게 되면 노즐부(220)의 기포생성홈(220)이 막히게 될 우려가 있기 때문에 솔레노이드밸브(230)가 잠겨 있더라도 미세한 정도의 공기는 계속하여 분출되도록 하여 막히는 것을 방지하기 위함이다. 또한 바이패스라인(211)에는 미세밸브를 함께 구비하여서 분출되는 공기의 양을 조절할 수 있도록 한다(도면 미도시).
수위감지부(300)는 상기 피트(11) 내부에 저장된 물의 수위를 감지하여 그에 따른 신호를 생성하는 장치이다(도 3 참조).
이러한 수위감지부(300)는, 상기 피트(11) 내부에 저장된 물 위에 부유하는 부레(310)와, 상기 부레(310)와 결합되고 상하로 움직일 수 있도록 고정부재(321)에 고정되되 종단에는 접촉 시 신호를 발생시킬 수 있는 접촉단(322)을 구비한 수직부재(320)와, 상기 수직부재(320)의 접촉단(322)과 접촉할 수 있는 복수개의 단자(331, 332)를 구비한 브래킷하우징(330)을 포함할 수 있다.
부레(310)는 공기 등이 주입된 기구 또는 스티로폼 등과 같이 부력을 가지는 구조체로 이루어져서 상기 피트(11) 내부에 저장된 물 위에 부유하도로 함으로써 수위의 변화에 따라 연동되도록 한다.
수직부재(320)는 물 위에 부유하면 수위에 따라 연동되는 상기 부레(310)와 결합되도록 하고 상기 부레(310)의 움직임에 따라 상하로 자유로이 움직일 수 있도록 한 막대 형상의 구조체이다.
이러한 수직부재(320)는 고정부재(321)에 의해 고정되되 상기 고정부재(321)는 상기 수직부재(320)를 좌우로 움직이지 않고 상하로만 움직일 수 있도록 다수개가 피트(11)의 측면 벽에 결합되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 수직부재(320)의 종단에는 접촉 시 신호를 발생시킬 수 있는 접촉단(322)을 구비하는데, 이는 후술하게될 브래킷 하우징(330)에 구비된 제1, 2 단자(331)와 접촉할 때마다 그 해단 단자에 신호를 발생시키는 역할을 하게 된다. 이러한 신호는 최종적으로 제어부(500)에 전달되어서 수위를 감지할 수 있도록 한다.
브래킷하우징(330)은 상기 수직부재(320)의 접촉단(322)과 접촉할 수 있는 복수개의 단자(331, 332)를 구비하여 피트(11)의 측면 벽에 장착되는 장치이다. 여기서 브래킷하우징(330)의 제1, 2 단자(331, 332)는 본 발명의 일실시예에서 물체와의 접촉을 감지할 수 있도록 근접센서, 광센서, 리비트 스위치 등으로 구성될 수 있다.
브래킷하우징(330)은 상술한 바와 같이 수직부재(320)의 종단에 구비된 접촉단(322)이 브래킷하우징(330)의 내부에 구비된 하나 이상의 단자, 즉, 제1, 2 단자(331, 332) 각각과 접촉할 때 신호를 발생시켜 제어부(500)로 전송함으로써 제어부(500)가 피트(11)에 저장된 물의 수위를 인지하여 배출펌프부(100) 및 기포발생부(200)를 제어하도록 하는 기능을 하게 된다.
브래킷하우징(330)의 제1, 2 단자(331, 332)는 본 발명의 일실시예에서 상하로 일정간격 이격되도록 장착하는 것이 바람직하다. 이는 제1, 2 단자(331, 332)가 피트(11)의 수위에 따라 상하로 유동되는 수직부재(320) 종단의 접촉단(322)과 접촉할 때 마다 그에 따라 각각 로우레벨신호와 하이레벨신호를 생성하게 되고 상기 로우레벨신호와 하이레벨신호에 따라 제어부(500)가 배출펌프부(100)를 통해 피트(11) 내부의 배수를 결정하기 때문에 작업자는 제1, 2 단자(331, 332)의 이격 간격을 조절함으로써 피트(11)의 수위를 조절할 수 있게 된다.
브래킷하우징(330)은 제1, 2 단자(331, 332) 외에도 다수개의 단자를 더 포함하여 피트(11) 수위에 따른 배출펌프부(100)의 동작과 기포발생부(200)의 동작을 더욱 세밀하게 조절할 수도 있다.
즉, 다시 말하면, 수위감지부(300)는 피트(11)에 물 위에 부유하는 부레(310)가 물이 차오름에 따라 상부 방향으로 움직일 때, 수직부재(320)의 종단에 구비된 접촉단(322)이 브랙킷 하우징(330)의 아래에 있는 단자부터 차례로 접촉하여 신호를 발생 시키고, 다시 피트(11)에 고여 있는 물이 배수됨에 따라 물 위에 부유하는 부레(31)가 하부 방향으로 움직일 때 위에 있는 단자부터 차례로 접촉하여 신호를 발생 시키게 된다. 이와 같이 발생된 신호를 제어부(500)가 전송 받아 그에 따라 제어신호를 생성하여 배출펌프부(100)와 기포발생부(200)를 제어하게 된다.
센서부(400) 상기 피트(11) 내부에 저장된 물의 온도를 감지하여 그에 따른 신호를 전달하는 장치로서, 온도센서(420)가 피트(11)의 저면부 근처에 까지 연장된 연결부(410)에 연결되고 상기 연결부(410) 종단부에 결합되어서 피트(11)의 내부에 저장된 물의 온도를 감지하여 그에 따른 신호를 생성하면 상기 신호는 연결부(410)를 통해 제어부(500)로 전달되게 된다.
또한, 센서부(400)는 측정된 온도를 항상 표시되도록 하여 작업자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시부를 더 구비하여 지상의 장치에 독립적으로 장착되도록 할 수도 있고, 후술하게될 제어부(500)의 패널에 장착되도록 할 수도 있다(도면 미도시).
제어부(500)는 상기 수위감지부(300) 및 센서부(400)의 신호를 전달받아 그에 따라 상기 배출펌프부(100)를 제어하여 상기 피트(11) 내부의 물을 자동으로 배수하도록 하는 장치이다.
이러한 제어부(500)는, 상기 수위감지부(300)에서 일정 수위 이상의 신호가 발생되면 상기 기포발생부(200)를 작동시켜 상기 피트(11) 내부에 저장된 물을 교반한 후 일정시간이 경과되면 상기 배출펌프부(100)를 작동시켜 배수를 시작하고, 상기 수위감지부(300)에서 일정 수위 이하의 신호가 발생되면 상기 배출펌프부(100) 및 기포발생부(200)의 작동을 정지시키도록 하는 기능을 한다.
다시 말하면, 제어부(500)는 피트(11) 내부의 물이 일정 수위 이상 차오르면 일정 시간 동안 내부의 물을 교반시켜서 피트(11)의 바닥에 가라 앉아 있는 미세 입자의 분진 등을 수면 중에 부유시킨 다음에 배출펌프(110)를 이용해 물을 배수하는 역할을 제어하게 된다.
본 발명의 일실시예에서는 상기 배출펌프(110)가 작동되기전 기포발생부(200)가 작동하는 시간을 일예로서 1분으로 하였는데 본 발명이 상기 시간에 한정되는 것은 아니고 현장 조건이나 필요에 따라 얼마든지 가감이 가능함은 당연하다 할 것이다.
또한, 제어부(500)는, 상기 센서부(400)에서 일정 온도 이상의 신호가 발생되면 상기 배출펌프부(110)의 작동을 정시시킴과 동시에 기포발생부(200)의 작동도 함께 정지시킬 수 있다.
피트(110)로 유입되는 물은 스카핑 장치에서 사용된 물로써 고온을 갖게 되는데 일정 온도 이상을 초과하여 너무 고온의 물이 유입될 때 배출펌프부(110)를 작동시키면 배출펌프(110) 내부의 구조물이 손상될 가능성이 있기 때문에 피느(11)로 일정 온도 이상의 물이 유입되면 센서부(400)가 이를 감지하여 제어부(500)로 신호를 전송하고 제어부(500)는 배출펌프(110)의 작동을 정지시켜 손상을 방지하게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템의 작동 시퀀스를 나타낸 그래프로서, 상기 그래프의 x축은 시간에 해당하고 y축은 각각 수위감지부(300)에서 생성되는 하이레벨 신호와 로우레벨 신호를 나타내는 Level Signal, 기포발생부(200)에서의 기포 발생 작동시간을 나타내는 Air Bubbling, 배출펌프부(100)의 배출펌프(110)에서의 배수 동작의 작동시간을 나타내는 Pumping을 나타낸다.
먼저, 본 바리명의 대략적인 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템의 작동 시퀀스는, 수위감지부(300)가 수위를 감지하고, 다음으로 기포발생부(200)가 일정시간동안 피트(11) 내부에 물을 교반시켜 저면에 가라앉은 미세 입자의 분진을 부유시키고, 그 다음에 배출펌프부(100)의 배출펌프(110)가 작동하여 피트(11) 내부의 물을 일정 수위 이하로 배수하게 된다.
구체적으로, 처음에, 스모크 후드(10)의 터널(13)로 유입된 유입수(w)가 일정 정도 이상으로 유입되면 일정 높이에 위치한 연결배관(12)을 통해 분리된 피트(11)로 흘러 들어가게 된다.
수위감지부(300)는 피트(11) 내부에 물이 차오름에 따라 부레(310)가 점차 상승해 수직부재(320)를 밀어 올려 수직부재(320)의 종단에 구비된 접촉단(322)이 브패킷 하우징(330)의 상단에 위치한 제1 단자(331)에 접촉하게 되어 하이레벨이라는 신호를 제어부(500)로 전송하게 된다. 이를 도 3의 Level Signal의 HIGH로 표시하였다.
제어부(500)는 수위감지부(300)로부터 하이레벨 신호를 전달 받으면, 기포발생부(200)의 솔레노이드밸브(230)를 작동시켜 에어라인(210)으로 기체가 유입될 수 있도록 하고, 유입된 기체는 노즐부(220)를 통해 기포생성홈(221)으로 빠져 나감으로써 피트(11) 바닥에 가라앉은 미세 입자의 분진을 부유시킨다. 이를 도 3의 Air Bubbling의 Bubbling으로 표시하였다.
제어부(500)는 상기 기포발생부(200)가 동작된 후에 일정시간(t)이 경과하면 배출펌프부(100)의 배출펌프(110)를 동작시켜 피트(11)에 고여 있는 물을 배수시키게 된다. 이를 도 3의 Pumping으로 표시하였다.
제어부(500)는 배출펌프(110)에 의해서 피트(11)에 고여 있는 물이 일정 수위까지 배수됨에 따라 수위감지부(300) 부레(310)가 점차 하강해 수직부재(320)가 따라서 내려가도록 하여 수직부재(320)의 종단에 구비된 접촉단(322)이 브래킷 하우징(330)의 하단에 위치한 제2 단자(332)에 접촉하게 되어 로우레벨이라는 신호를 전송 받게 된다. 이를 도 3의 Level Signal의 LOW로 표시하였다.
제어부(500)는 수위감지부(300)로부터 로우레벨 신호를 전달 받으면, 배출펌프부(100)의 배출펌프(110)를 정지시키고 기포발생부(200)의 솔레노이드밸브(230)를 닫아서 기포 발생을 멈추도록 한다. 물론 상술한 바와 같이 기포발생부(200)에는 바이패스라인(211)이 구비되어서 솔레노이드밸브(230)가 폐쇄되더라도 미세하게 공기를 계속하여 에어라인(210)으로 공급함으로써 노즐부(230)의 기포생성홈(221)이 폐색되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 본 발명은 스카핑 공정 과정에서 발생되는 분진을 집진하기 위해 스카핑 장치에서 대량의 물이 살수되어 집진설비까지의 통로인 스모크 후드 터널로 유입될 때 상기 스모크 후드 터널에 유입된 물을 자동으로 배수 펌핑함으로써 슬러지의 산적을 최소할 할 수 있어 설비의 수리시기를 최대한 길게 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 집진설비와 연결되는 설비 하부로의 슬러지 유입을 차단하여 불필요한 슬러지의 유입을 차단하여 불필요한 슬러지 제거작업을 하지 않도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 위와 같은 슬러지 산적 및 유입을 방지함으로써 전체적인 생산성 향상과 유지보수비 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 본 발명의 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10: 스모크 후드 11: 피트
12: 연결배관 13: 터널
100: 배출펌프부 110: 배출펌프
120: 배출배관 130: 호스
140: 확인밸브 150: 지지대
200: 기포발생부 210: 에어라인
211: 바이패스라인 220: 노즐부
221: 기포생성홈 230: 솔레노이드밸브
300: 수위감지부 310: 부레
320: 수직부재 321: 고정부재
322: 접촉단 330: 브래킷하우징
331: 제1 단자 332: 제2 단자
400: 센서부 500: 제어부
W: 유입수

Claims (7)

  1. 스카핑 장치의 스모크 후드 터널의 물과 슬러지를 펌핑하기 위한 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템에 있어서,
    상기 스모크 후드 터널의 끝단의 피트 내부에 설치되어 저장된 물을 배수시킬 수 있는 배출펌프부;
    상기 피트 하부에 설치되어 기포를 발생시켜 저장된 물을 교반하여 미세입자를 부유시킬 있는 기포발생부;
    상기 피트 내부에 저장된 물의 수위를 감지하여 그에 따른 신호를 생성하는 수위감지부;
    상기 피트 내부에 저장된 물의 온도를 감지하여 그에 따른 신호를 전달하는 센서부; 및
    상기 수위감지부 및 센서부의 신호를 전달받아 상기 배출펌프부를 제어하여 상기 피트 내부의 물을 자동으로 배수하도록 하는 제어부;를 포함하며,
    상기 배출펌프부는,
    상기 피트 내부에 위치하고 내부의 물을 펌핑할 수 있는 배출펌프;
    상기 배출펌프에 연결되어 펌핑되는 물을 이송시킬 수 있는 호스;
    상기 호스의 종단부에 연결되고 외부로 연장되어 상기 호스로부터 이송되는 물을 외부로 배출할 수 있는 배출배관;
    상기 호스와 배출배관 사이에 설치되어서 상기 배출펌프의 토출을 확인할 수 있는 확인밸브; 및
    상기 배출펌프를 고정하되 필요 시 상기 배출펌프를 들어 올릴 수 있는 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수위감지부에서 일정 수위 이상의 신호가 발생되면 상기 기포발생부를 작동시켜 상기 피트 내부에 저장된 물을 교반한 후 일정시간이 경과되면 상기 배출펌프부를 작동시켜 배수를 시작하고,
    상기 수위감지부에서 일정 수위 이하의 신호가 발생되면 상기 배출펌프부 및 기포발생부의 작동을 정지시키도록 하는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서부에서 일정 온도 이상의 신호가 발생되면 상기 배출펌프부의 작동을 정시시키도록 하는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기포발생부는,
    압축된 공기를 이송할 수 있는 에어라인;
    상기 에어라인의 종단부에 연결되고 상기 피트의 저면부에 위치하여 기포생성홈을 통해 기포를 발생시키는 노즐부; 및
    상기 에어라인이 외부와 연결되는 위치에 장착되어 상기 에어라인으로 이송되는 공기를 개폐할 수 있는 솔레노이드밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기포발생부는,
    상기 솔레노이드 밸브를 우회하여 외부의 공기가 미세하게 상기 에어라인으로 유입될 수 있도록 미세밸브가 구비된 바이패스라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수위감지부는,
    상기 피트 내부에 저장된 물 위에 부유하는 부레;
    상기 부레와 결합되고 상하로 움직일 수 있도록 고정부재에 고정되되 종단에는 접촉시 신호를 발생시킬 수 있는 접촉단을 구비한 수직부재;
    상기 수직부재의 접촉단과 접촉할 수 있는 복수개의 단자를 구비한 브래킷하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치용 자동 펌핑 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10331799A (ja) * 1997-05-29 1998-12-15 Mitsubishi Chem Corp ピットの排水装置
KR20070005320A (ko) * 2005-07-06 2007-01-10 곽석철 유수 분리장치

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