KR102421526B1 - Hood exterior structure and detection device to prevent rupture of reactor hood and detect water leakage - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기로의 후드관 내에 구비된 수관의 누수 및 파열 감지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후드관을 냉각시키는데 사용되는 수관의 누수 및 파열을 감지하여 상기 후드관의 냉각이 원활하게 이루어지도록 함으로써 전기로 설비의 손상 및 화재를 방지할 수 있는 전기로 후드 내의 수관 누수 및 파열 감지장치에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서의 본 발명은, 반응로에 구비된 후드와, 상기 후드의 둘레방향을 따라 구비되는 복수의 냉각관과, 상기 냉각관의 주위 온도를 측정하는 광섬유온도센서로 구성되며, 상기 광섬유온도센서는 상기 냉각관 주위에 설치되는 광섬유와, 상기 광섬유 상의 온도분포를 측정하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.The present invention relates to a water leak and rupture detection device provided in a hood pipe of an electric furnace, and more particularly, to detect leaks and rupture of a water pipe used to cool the hood pipe so that the hood pipe can be cooled smoothly. It relates to a water pipe leak and rupture detection device in an electric furnace hood that can prevent damage to electric furnace equipment and fire by doing so.
The present invention as a technical means for solving the above problems, a hood provided in a reactor, a plurality of cooling tubes provided along the circumferential direction of the hood, and an optical fiber temperature sensor for measuring the ambient temperature of the cooling tube. The optical fiber temperature sensor may include an optical fiber installed around the cooling tube, and a controller for measuring a temperature distribution on the optical fiber.
Description
본 발명은 반응로 후드의 파열 예방과 수관의 누수 감지를 위한 후드 외관 구조 및 감지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반응로의 연소용 공기 공급관 내로 유입된 가스로 인한 폭발을 방지하기 위해 후드관을 냉각시키는데 사용되는 수관의 누수를 사전에 감지하여 상기 후드관의 냉각이 원활하게 이루어지도록 함으로써 반응로 후드 또는 덕트 설비의 손상 및 화재를 방지할 수 있는 반응로 후드의 파열 예방과 수관의 누수 감지를 위한 후드 외관 구조 및 감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hood exterior structure and a detection device for preventing rupture of a reactor hood and detecting water pipe leakage, and more particularly, to a hood pipe to prevent explosion due to gas introduced into a combustion air supply pipe of a reactor. Prevention of rupture of the reactor hood and leakage detection of the reactor hood, which can prevent damage to the reactor hood or duct facilities and fire, by detecting the leak in the water pipe used to cool the hood pipe in advance so that the cooling of the hood pipe is performed smoothly It relates to the hood exterior structure and detection device for
반응로에는 노(爐) 내부에서 발생하는 고열 및 가스, 불순물을 방출하기 위하여 후드가 구비되어 있다. 예를 들어 전기로는 쇳물을 녹이거나 정재하는 과정에서 많은 열기와 가스 및 불순물이 방출되고, 이들 방출물질에는 일산화탄소 등 환경에 매우 유해한 물질이 다량 함유되어 심각한 환경오염을 유발할 수 있다. 또한 이들 물질을 배출시켜주는 장치가 과열 또는 균열이 발생하면 심각한 설비의 손상이 발생할 수 있으며, 경우에 따라서는 화재발생 및 환경오염을 일으킬 우려가 있다. 따라서 이러한 열기와 가스 및 불순물을 후드관을 통하여 원활히 배출 및 관리되어야만 설비의 파손 방지, 생산 중단 예방, 정비비용 절감, 안전사고 예방, 집진설비에서 환경 유해물질을 효과적인 제거할 수 있는 것이다. 그런데 후드관 내의 가스 및 배출물질의 온도가 1000℃가 넘는 초고열이기 때문에 단순히 후드의 설치만으로는 본래의 목적을 달성하기 어려우며 상기 후드를 냉각시키는 시스템이나 구조가 필요하다.The reactor is equipped with a hood to discharge high heat, gas, and impurities generated inside the furnace. For example, in the process of melting or refining molten iron in an electric furnace, a lot of heat, gas, and impurities are emitted, and these emitted substances contain a large amount of substances that are very harmful to the environment, such as carbon monoxide, which can cause serious environmental pollution. In addition, if the device for discharging these substances is overheated or cracked, serious equipment damage may occur, and in some cases, there is a risk of fire and environmental pollution. Therefore, such heat, gas and impurities must be smoothly discharged and managed through the hood pipe to prevent damage to equipment, prevent production stoppage, reduce maintenance costs, prevent safety accidents, and effectively remove environmentally harmful substances from dust collection facilities. However, since the temperature of the gas and exhaust material in the hood pipe is extremely high over 1000° C., it is difficult to achieve the original purpose by simply installing the hood, and a system or structure for cooling the hood is required.
일반적으로 후드를 냉각시키기 위한 구성으로 상기 후드의 주변에 퍼티를 바르거나 수관(이하 '냉각관'이라 함)을 구비하여 상기 냉각관을 통하여 냉각수를 통과시키면서 후드의 열기를 식혀주는 방식이 사용되었다. 그런데 후드의 평균 표면온도는 냉각수의 끓는점보다 높기 때문에 상기 냉각수의 일부가 기화하면서 냉각관의 내부는 고온 고압의 상태가 되며, 고온의 열기와 냉각수에 노출된 냉각관이 부식되거나 약해지기 쉽다. 이처럼 냉각관은 가혹한 조건에서 사용되기 때문에 시간이 지나면서 파손되는 사고가 자주 발생하고 있다.In general, as a configuration for cooling the hood, putty is applied around the hood or a water pipe (hereinafter referred to as a 'cooling pipe') is provided to cool the heat of the hood while passing the cooling water through the cooling pipe was used. . However, since the average surface temperature of the hood is higher than the boiling point of the cooling water, a part of the cooling water is vaporized and the inside of the cooling pipe is in a state of high temperature and high pressure, and the cooling pipe exposed to the high temperature heat and cooling water is easily corroded or weakened. As such, because the cooling tube is used under severe conditions, accidents that occur frequently over time are damaged.
냉각관이 파손되면 상기 냉각관을 보수하기 위하여 전기로를 멈춰야 하기 때문에 상당한 생산손실이 발생하며, 냉각관을 적절한 시기에 보수해 주지 않으면 전기로 자체에 심각한 손상이 발생하거나 주변에 화재가 발생하는 문제를 야기할 수 있다. 전기로는 한번 멈추면 재가동하는데 상당한 시간이 소요되기 때문에 전술한 문제들은 모두 생산효율을 떨어뜨려서 생산원가를 상승시키는 요인이 된다. 따라서 후드의 냉각관이 파손되었는지 여부를 조기에 파악하여 신속히 보수하는 것이 매우 중요하다.If the cooling tube is damaged, a significant production loss occurs because the electric furnace must be stopped to repair the cooling tube. If the cooling tube is not repaired in a timely manner, serious damage to the electric furnace itself or a fire may occur can cause Since it takes a considerable amount of time to restart an electric furnace once it is stopped, all of the above problems lower production efficiency and increase production cost. Therefore, it is very important to find out whether the cooling tube of the hood is damaged at an early stage and repair it promptly.
종래에는 후드의 냉각관이 파손되었는지 여부를 확인하기 위하여 휴대용 열화상카메라 등을 이용하여 작업자가 일일이 후드 표면의 온도를 측정하는 방식이 사용되었다. 즉, 후드의 표면온도를 측정하여 온도가 비정상적으로 높아지면 파손이 있는 것으로 판단하여 유지보수를 하는 방식이다. 그런데 이러한 방식은 정확한 측정이 어려울 뿐만 아니라 많은 시간과 인력이 소요된다.Conventionally, in order to check whether the cooling tube of the hood is damaged, a method in which an operator measures the temperature of the surface of the hood one by one using a portable thermal imaging camera or the like has been used. That is, by measuring the surface temperature of the hood, if the temperature is abnormally high, it is determined that there is damage and maintenance is performed. However, this method is difficult to measure accurately and requires a lot of time and manpower.
후드를 열화상카메라로 감시하기 위해서는 상기 후드의 주변을 측정자가 일일이 돌아다니면서 다방면에서 온도를 측정하여야 하기 때문에 많은 시간과 인력이 소요되며, 측정자가 노치거나 소홀히 한 부위는 측정되지 않는 경우가 많기 때문에 정확도도 떨어지게 된다.In order to monitor the hood with a thermal imaging camera, it takes a lot of time and manpower because the measurer has to go around the hood and measure the temperature in various ways, and the part that the measurer has notched or neglected is often not measured. Accuracy will also decrease.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 후드에 구비된 냉각관의 주변에 상기 후드의 온도를 실시간으로 연속적으로 측정할 수 있는 광섬유온도센서를 설치하여 상기 후드 및 냉각관의 온도변화를 실시간으로 정확하게 측정함으로써 측정자가 일일이 후드를 돌아다닐 필요 없이 상기 후드의 이상유무를 정확하게 판단할 수 있는 반응로 후드의 파열 예방과 수관의 누수 감지를 위한 후드 외관 구조 및 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by installing an optical fiber temperature sensor capable of continuously measuring the temperature of the hood in real time around the cooling tube provided in the hood to detect the temperature change of the hood and the cooling tube. The purpose of this is to provide a hood external structure and a detection device for preventing rupture of the reactor hood and detecting leaks in the water pipe, which can accurately determine whether the hood is abnormal without the need for the measurer to walk around the hood individually by measuring accurately in real time. have.
상기의 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서의 본 발명은, 반응로에 구비된 후드와, 상기 후드의 둘레방향을 따라 구비되는 복수의 냉각관과, 상기 냉각관의 주위 온도를 측정하는 광섬유온도센서로 구성되며, 상기 광섬유온도센서는 상기 냉각관 주위에 설치되는 광섬유와, 상기 광섬유 상의 온도분포를 측정하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.The present invention as a technical means for solving the above problems, a hood provided in a reactor, a plurality of cooling tubes provided along the circumferential direction of the hood, and an optical fiber temperature sensor for measuring the ambient temperature of the cooling tube. The optical fiber temperature sensor may include an optical fiber installed around the cooling tube, and a controller for measuring a temperature distribution on the optical fiber.
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 광섬유는 상기 냉각관으로부터 이격되어 상기 후드관의 둘레방향을 따라 회전하면서 상기 후드의 길이방향으로 설치되는 것을 특징으로 한다. In a preferred embodiment of the present invention, the optical fiber is spaced apart from the cooling tube and rotates along the circumferential direction of the hood tube, characterized in that it is installed in the longitudinal direction of the hood.
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 광섬유는 상기 복수의 냉각관 사이에서 상기 냉각관과 나란하게 상기 후드의 길이방향을 따라 왕복하면서 설치되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the optical fiber is installed between the plurality of cooling tubes while reciprocating along the longitudinal direction of the hood in parallel with the cooling tube.
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 광섬유는 상기 후드 및 상기 냉각관으로부터 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the optical fiber is installed to be spaced apart from the hood and the cooling tube.
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 광섬유의 양측으로 상기 광섬유가 회절하는 구간에는 고정구가 구비되어 상기 고정구가 상기 광섬유를 상기 냉각관으로부터 이격하도록 고정하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, a fixture is provided in a section where the optical fiber diffracts on both sides of the optical fiber, and the fixture fixes the optical fiber to be spaced apart from the cooling tube.
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 고정구는 일측이 상기 후드관에 고정되고 타측에는 고정링이 구비되어 있는 고정볼트와 상기 고정링과 상기 광섬유를 연결하여 지지하는 지지와이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the fixture comprises a fixing bolt having one side fixed to the hood tube and a fixing ring on the other side, and a support wire for connecting and supporting the fixing ring and the optical fiber. .
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 광섬유의 외측에는 보호층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, a protective layer is formed on the outer side of the optical fiber.
본 발명에 따른 반응로 후드의 파열 예방과 수관의 누수 감지를 위한 후드 외관 구조 및 감지장치에 의하면 후드와 상기 후드에 설치된 냉각관 주변의 온도를 실시간으로 모니터링 함으로써 상기 냉각관의 파손유무를 실시간으로 확인하여 대응할 수 있는 이점이 있다. 또한, 검사를 위하여 측정자가 직접 전기로를 방문할 필요가 없기 때문에 적은 인력으로 넓은 범위에 분포된 다수의 후드를 실시간으로 모니터링할 수 있어서 관리비용이 절감되며, 냉각관의 파손유무를 조기에 발견하여 대응함으로써 생산차질을 방지하고 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.According to the hood external structure and detection device for preventing rupture of the reactor hood and detecting water pipe leakage according to the present invention, the temperature around the hood and the cooling pipe installed in the hood is monitored in real time to detect whether the cooling pipe is damaged in real time. It has the advantage of being able to check and respond. In addition, since there is no need for the person to directly visit the electric furnace for inspection, it is possible to monitor a large number of hoods distributed in a wide range in real time with a small number of personnel, thereby reducing management costs and detecting the presence or absence of damage to the cooling pipe at an early stage. This has the advantage of preventing production disruption and improving efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 후드 냉각관의 누수 및 파열 감지장치가 적용되는 전기로의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 전기로의 후드 내의 냉각관 누수 및 파열 감지장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전기로 후드 내의 냉각관 누수 및 파열 감지장치의 광섬유가 후드의 냉각관 주위에 설치된 상태를 나타내는 도면.1 is a view showing a schematic configuration of an electric furnace to which a leak and rupture detection device of a hood cooling pipe according to the present invention is applied.
2 is a view showing a schematic configuration of a cooling pipe leakage and rupture detection device in the hood of an electric furnace according to the present invention.
3 is a view showing a state in which the optical fiber of the cooling pipe leakage and rupture detection device in the electric furnace hood according to the present invention is installed around the cooling pipe of the hood;
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 후드 냉각관의 누수 및 파열 감지장치가 적용되는 전기로의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기로의 후드 내의 냉각관 누수 및 파열 감지장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 전기로 후관 내의 냉각관 누수 및 파열 감지장치의 광섬유가 후드의 냉각관 주위에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of an electric furnace to which a leak and rupture detection device for a hood cooling pipe according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a schematic view of a cooling pipe leak and rupture detection device in the hood of an electric furnace according to the present invention It is a view showing the configuration, and FIG. 3 is a view showing a state in which the optical fiber of the cooling pipe leak and rupture detection device in the rear pipe of the electric furnace according to the present invention is installed around the cooling pipe of the hood.
도면에서는 본 발명이 적용된 전기로의 후드를 일례로 도시하였으나 본 발명에 따른 반응로 후드의 파열 예방과 수관의 누수 감지를 위한 후드 외관 구조 및 감지장치는 후술하여 설명하는 바와 같이 고온의 가스나 기체가 통과하는 다양한 종류의 배기관이나 후드 및 열풍로 등에 적용될 수 있다. 예를 들어, 제철소나 제강공장의 다양한 반응로는 물론, 화학공장 및 시멘트공자의 반응로에도 적용될 수 있다. 이하에서는 도면에 도시된 전기로 후드를 예시로 설명한다. In the drawings, the hood of an electric furnace to which the present invention is applied is shown as an example, but the hood external structure and detection device for preventing rupture of the reactor hood and detecting water pipe leakage according to the present invention, as will be described later, are It can be applied to various types of exhaust pipes passing through, hoods, and hot stoves. For example, it can be applied to various reactors in steel mills or steel mills, as well as reactors in chemical plants and cement makers. Hereinafter, the electric furnace hood shown in the drawings will be described as an example.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전기로의 후드 냉각관 누수 및 파열 감지장치는 전기로(10)에 구비되는 후드(30, Hood)와, 상기 후드(30)의 둘레방향을 따라 구비되는 복수의 냉각관(100)과, 상기 냉각관(100)의 주위 온도를 측정하는 광섬유온도센서(110)로 구성된다.1 to 3, the hood cooling pipe leak and rupture detection device of the electric furnace according to the present invention is provided along the circumferential direction of the hood (30) provided in the electric furnace (10), the hood (30) It is composed of a plurality of cooling tubes (100) and an optical fiber temperature sensor (110) for measuring the ambient temperature of the cooling tube (100).
전기로(10)는 전열을 이용하여 가열하는 노(爐)를 말하며, 제철소 등에서 금속을 정제하는데 사용되는 공지의 기술이다. 전기로(10)에는 내부에서 발생하는 열기와 가스를 외부로 방출하는 후드(30)가 구비되어 있다. 후드(30)는 전기로(10) 내에서 발생하는 높은 열기와 가스가 통과하기 때문에 표면온도가 200℃에서 최고1000℃까지 올라갈 수 있다. 따라서 이를 그대로 방치하면 후드(30) 및 상기 후드에 설치된 냉각관이 과열되어 손상되거나 심한 경우에 주변에 화재가 발생할 수도 있다. 후드(30)가 손상되면 전기로(10)를 멈추고 보수를 하여야 하며, 손상의 정도가 심할수록 정비나 보수에 많은 시간이 소요되어 생산에 차질을 빚게 된다. 따라서 후드(30)의 열기는 안정적으로 냉각시켜 주어야 한다.The
이를 위하여 후드(30)에는 길이방향을 따라 복수의 냉각관(100)이 구비되어 있다. 냉각관(100)은 후드(30)의 외측면에 일정한 간격으로 나란하게 배치된다. 냉각관(100)의 형태는 공지의 다양한 형상으로 구성될 수 있으나, 일반적으로 원통형태의 복수개의 파이프가 후드(30)의 표면에 나란히 배치되어 있으며, 상기 냉각관(100) 들의 사이에는 일정한 공간이 형성되어 있다. 이하에서는 상기와 같은 구성의 후드(30)를 일례로 설명한다. 다만, 후드(30) 및 냉각관(100)의 형태는 필요에 따라 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.To this end, the
본 발명에 따른 전기로 후드의 냉각관 누수 및 파열 감지장치는 열원에 설치되는 광섬유(130)와, 상기 광섬유(130) 상의 온도분포를 측정하는 제어부(150)를 포함하여 구성된다. 제어부(150)에는 상기 광섬유(130)에 빛을 주사하는 광원부(미도시)와 상기 광원부에서 주사되어 반사되는 빛의 파장을 분석하여 분포온도를 측정하는 분포온도측정부(미도시) 및 상기 제어부(150)에서 측정된 온도가 특정온도 이상이 되는 경우에 이를 작업자나 관리자에게 알려주는 표시부(170) 및 경보부(173)를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 제어부(150)에 통신부(175)를 구비하여 작업자가 현장에서 스마트폰과 같은 단말기로 후드(30)의 이상유무를 확인할 수 있도록 할 수 있다. 이하에서 광섬유온도센서(110)는 광섬유(130)와 상기 광섬유(130)를 이용하여 온도를 측정하는데 필요한 광원부 등을 포함하는 개념을 지칭하며, 제어부(150)는 별도의 구성으로 정의한다.The cooling pipe leakage and rupture detection device of the electric furnace hood according to the present invention includes an
광섬유온도센서(110)는 하나의 광섬유(130)로 수 킬로미터에서 수십 킬로미터까지 연속적으로 설치하여 넓은 공간의 온도를 연속적으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라 각 위치마다의 분포온도를 측정할 수 있기 때문에 특정 위치의 온도가 비정상적으로 변하는 경우에 해당 위치와 온도를 정확하게 특정할 수 있다.The optical
본 발명에 따른 반응로 후드의 파열 예방과 수관의 누수 감지를 위한 후드 외관 구조 및 감지장치의 광섬유(130)는 전술하여 설명한 복수의 냉각관(100)으로부터 일정간격 이격된 위치에 구비된다. 이때 광섬유(130)와 냉각관(100)의 이격거리는 균일하도록 구성되는 것이 바람직하다. 그리하여 냉각관(100)이 정상적으로 작동되어 상기 냉각관(100)의 온도가 비교적 균일한 경우에는 광섬유(130)에 의하여 측정되는 온도도 균일하게 분포하도록 하여 냉각관(100)의 과열 유무를 육안으로 또는 수치상으로도 비교적 쉽게 판단할 수 있도록 한다. 또한, 필요에 따라서는 정상상태인 경우에서 냉각관(100)의 각 위치별 분포온도에 관한 데이터를 미리 측정하여 저장해 두고 광섬유(130)에 의하여 측정되는 온도와 냉각관(100)이 정상상태에서의 온도분포를 상대적으로 비교하여 상기 냉각관(100)의 이상유무를 판단하도록 설정할 수도 있다.The
한편, 광섬유(130)는 필요에 따라 냉각관(100)으로부터 이격되어 후드(30)관의 둘레방향을 따라 회전하면서 상기 후드(30)의 길이방향으로 설치되도록 할 수도 있을 것이다. 하지만 이러한 형태는 광섬유(130)가 냉각관(100)을 가로지르는 형태로 설치되기 때문에 냉각관(100)이 위치하는 부위와 상기 냉각관(100)들 사이의 분포온도가 반복적으로 변할 것이기 때문에 모니터링하기가 어렵거나 불편한 단점이 있다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시예로 상기 광섬유(130)는 복수의 냉각관(100) 사이에서 상기 냉각관(100)과 나란하게 후드(30)의 길이방향을 따라 설치되고, 후드(30)의 일단 또는 타단에서는 냉각관(100)을 가로지르도록 설치된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 길이방향의 일측에서 시작된 광섬유(130)를 냉각관(100) 사이에서 타측방향으로 상기 냉각관(100)을 따라 나란히 설치된 후에 타측 끝부분에서 하나 또는 복수의 냉각관(100)을 가로지른 후에 다시 일측방향으로 나란히 설치되도록 한다. 이러한 방식은 냉각관(100)을 가로지르는 부위의 온도분포가 냉각관(100)과 나란이 배열되는 부위의 분포온도와 다를 수 있지만 광섬유(130)를 냉각관(100)과 최대한 균일하게 이격되도록 설치할 수 있다. 이러한 설치방법에 의할 경우에 광섬유(130)가 냉각관(100)을 가로지르는 부위는 무시하고 모니터링하더라도 대부분의 냉각관(100)을 감시할 수 있으며, 광섬유(130)가 냉각관(100)을 가로지르는 부위의 온도를 감시하더라도 비교적 짧은 구간이 균일하게 반복적으로 이루어지기 때문에 상대온도의 보정이 용이하다. 그리고 냉각관(100) 사이에는 일정한 공간이 형성되어 있기 때문에 광섬유(130)를 냉각관(100)과 일정간격 이격되도록 균일하게 설치하기도 용이하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 상기 광섬유(130)는 2개의 냉각관 양측에 각각 하나의 광섬유(130)가 나란히 배치되도록 한다. 즉, 냉각관(100) 사이의 공간에서 상기 냉각관(100)을 따라 길이방향으로 나란히 설치된 광섬유(130)가 일측 또는 타측 끝단에서 2개의 냉각관(100)을 가로지른 후에 다시 냉각관(100) 사이를 따라 나란히 설치되도록 한다. 그리하여 하나의 광섬유(130)가 양측에 위치하는 2개의 냉각관(100)을 감시하는 구조가 된다. 이러한 구조는 적은 광섬유(130)로 많은 냉각관(100)을 효율적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 양측 끝단에서 상기 광섬유(130)가 휘어지는 곡율반경을 크게 하여 상기 광섬유(130)의 절곡부위에 무리가 가지 않도록 할 수 있는 이점이 있다. On the other hand, the
도면에 도시되지는 않았지만 광섬유(130)는 냉각관(100) 및 후드(30)의 길이방향을 따라 다양한 구조로 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 후드(30)의 길이방향을 따라 왕복하면서 설치되는 광섬유(130)는 상기 후드의 길이방향 일단에서 타단을 왕복하도록 설치될 수도 있고, 길이방향을 몇 개의 구간으로 나누어서 특정 구간을 왕복하도록 설치한 후에 인접한 다른 구간을 연속하여 또는 별도의 광섬유로 왕복하도록 설치할 수도 있다. 또한, 필요에 따라서는 광섬유의 설치구간이 일부 겹치도록 구성할 수도 있을 것이다. 이처럼 광섬유(130)는 후드(30)의 길이방향을 따라 다양한 구조로 설치될 수 있다. Although not shown in the drawings, the
광섬유(130)는 후드(30)의 표면과 접촉하지 않도록 이격되도록 설치하고, 냉각관(100)과도 일정간격 이격되도록 함으로써 후드(30)의 표면온도가 직접 전달되는 것을 방지하여 상기 광섬유(130)가 열기에 손상되는 것을 방지하거나 최소화할 수도 있다. 또한, 필요에 따라서는 광섬유(130)의 외측에 상기 광섬유(130)를 열기로부터 보호하는 보호층(미도시)이나 보호피복이 형성되도록 할 수 있다. 보호층은 단열성능과 내열성을 가지는 금속 등 공지의 다양한 재질로 구성될 수 있다. The
광섬유(130)는 후드(30)의 표면과 냉각관(100)으로부터 이격된 상태로 유지하기 위하여 상기 광섬유(130)를 고정하는 고정구(190)가 필요하다. 그리고 고정구(190)는 광섬유(130)를 지지하면서도 상기 광섬유(130)와의 접촉을 최소화하는 것이 바람직하다. 고정구(190)와 광섬유(130)가 접촉하는 면적이 넓을 수록 후드(30)의 열기가 광섬유(130)에 직접적으로 많이 전달되어 광섬유(130)를 손상시키거나 광섬유(130)를 이용한 온도측정에 오류가 발생할 수 있기 때문이다.In order to keep the
이를 위하여 본 발명에 따른 전기로 후드 내의 냉각관 누수 및 파열 방지장치는 광섬유(130)의 양측으로 상기 광섬유(130)가 회절하는 구간에 고정구(190)를 구비하여 상기 고정구(190)가 상기 광섬유(130)를 냉각관(100) 및 후드(30)의 벽면으로부터 부양된 상태에서 지지되도록 상기 광섬유(130) 양측을 지지하도록 한다. 보다 구체적으로 설명하며, 후드(30)의 일측 또는 타측에서 광섬유(130)가 냉각관(100)을 가로지른 후에 회절하는 구간에 고정구(190)가 구비되어 상기 고정구(190)가 상기 광섬유(130)를 후드(30)표면과 냉각관(100)으로부터 이격되도록 양쪽에서 지지한다. 냉각관(100)이 위치한 부위에는 고정구(190)를 설치할 공간이 부족하거나 상기 고정구(190)가 냉각관(100)을 손상시킬 수 있다. 그러나 냉각관(100)들 사이의 공간에는 상기 고정구(190)를 설치할 공간을 확보하기가 비교적 쉽다.To this end, the cooling pipe leakage and rupture prevention device in the electric furnace hood according to the present invention is provided with a
고정구(190)는 도면에 도시된 바와 같이 일측이 후드(30)의 표면에 고정되고 타측에는 고정링이 구비되어 있는 고정볼트(193)와 상기 고정링과 상기 광섬유(130)를 연결하는 지지와이어(195)로 구성된다. 그리하여 고정구(190)를 후드(30)의 표면에 수직으로 고정하여 상기 고정링이 상기 후드(30)관으로부터 이격되도록 한 후에 지지와이어(195)를 이용하여 광섬유(130)를 팽팽하게 고정한다. 이처럼 지지와이어(195)를 이용하여 광섬유(130)를 고정하면 후드(30)로부터 상기 광섬유(130)에 전달되는 열량을 최소화하여 측정오류나 광섬유(130)의 손상을 방지할 수 있다. 그리고 냉각관(100)과 광섬유(130) 사이의 거리도 균일하게 유지되기 때문에 온도분포 및 변화를 정확하고 용이하게 측정할 수 있다. 이때, 필요에 따라서는 지지와이어(195)가 접촉하는 광섬유(130) 부위에 단열커버(미도시) 등이 더 구비되어 상기 지지와이어(195)에서 광섬유(130)로 전달되는 열을 최소화하도록 할 수 있다.As shown in the drawing, the
상기와 같은 구성에서, 본 발명에 따른 전기로의 후드 내의 냉각관 누수 및 파열 감지장치는 냉각관(100)이 파열로 인하여 손상되면 상기 냉각관(100)으로부터 높은 열량의 수증기가 방출되면서 주변에 위치하는 광섬유(130)의 온도도 변하게 된다. 주지한 바와 같이 광섬유온도센서(110)는 각각의 위치에서의 온도변화를 선형적으로 측정할 수 있다. 따라서 특정 위치의 냉각관(100)의 파손되어 주변의 온도가 갑자기 변하면 해당 위치를 적은 오차로 쉽게 찾을 수 있다. 제어부(150)는 특정 광섬유온도센서(110)의 특정 위치에서의 온도값이 급변하는 경우에 이를 작업자나 관리자에게 경보부나 표시부 등을 통하여 알려주고, 작업자나 관리자는 즉시 해당 부위를 점검하여 필요한 조치를 취할 수 있다.In the above configuration, the cooling pipe leak and rupture detection device in the hood of the electric furnace according to the present invention is located in the vicinity of the
도 4는 본 발명에 따른 전기로 후드 내의 냉각관 누수 및 파열 감지장치에서 광섬유가 후드의 냉각관 주위에 설치된 다른 실시예를 나타내는 도면이다.4 is a view showing another embodiment in which the optical fiber is installed around the cooling pipe of the hood in the cooling pipe leak and rupture detection device in the electric furnace hood according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기로 후드 내의 냉각관 누수 및 파열 감지장치는 냉각관(100)이 구비된 후드(30)의 외측에 고정망(200)이 감싸도록 구비되며, 상기 고정망(200)의 내측 또는 외측에 광섬유(130)가 전술하여 설명한 바와 같이 상기 냉각관(100)과 나란하게 상기 후드(30)의 길이방향을 따라 왕복하면서 설치된다. 고정망(200)은 후드(30)의 열기를 견딜 수 있는 다양한 재질이 사용될 수 있다. 고정망(200)으로는 철망이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the cooling pipe leakage and rupture detection device in the electric furnace hood according to another embodiment of the present invention is provided so that the fixing net 200 is wrapped around the outside of the
광섬유(130)는 후드(30)의 열기를 견딜 수 있는 고정와이어(210) 등으로 고정망(200)에 고정된다. 고정와이어(210)는 공지의 다양한 재질이 사용될 수 있다. 광섬유(130)는 고정망(200)의 내외측에 고정되되, 후드(30)의 외벽 및/또는 냉각관(100)으로부터 이격되도록 설치되는 것이 바람직하다.The
도 5는 본 발명에 따른 전기로 후드 내의 냉각관 누수 및 파열 감지장치에서 광섬유가 후드의 냉각관 주위에 설치된 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.5 is a view showing another embodiment in which the optical fiber is installed around the cooling pipe of the hood in the cooling pipe leak and rupture detection device in the electric furnace hood according to the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기로 후드 내의 냉각관 누수 및 파열 감지장치는 후드(30)의 둘레방향을 따라 복수의 스트렙(230)이 구비되며, 광섬유(130)가 상기 스트렙(230)의 내측 또는 외측에 고정되어 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 5 , the cooling pipe leakage and rupture detection device in the electric furnace hood according to another embodiment of the present invention includes a plurality of
스트렙(230)은 도면에 도시된 바와 같이 일정한 간격으로 타공이 형성되어 상기 타공들을 통하여 고정와이어(210)가 관통하면서 인접한 광섬유(130)를 고정하도록 할 수 있다. 스트렙(230) 및 고정와이어(230)는 후드(30)의 열기를 견딜 수 있는 공지의 다양한 재질로 구성될 수 있으며, 상기 스트렙(230)은 도면에 도시된 바와 같이 광섬유(130)의 양측에 구비될 수 있으며, 필요에 따라서는 가운데 부분에 하나 이상이 추가로 구비될 수 있다.As shown in the drawings, the
광섬유(130)의 설치형태나 위치 등은 도 3에서 설명된 내용과 동일하므로 중복적인 설명은 생략한다.Since the installation form and location of the
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As such, although specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by the claims and equivalents as well as the claims to be described later.
100: 냉각관
110: 광섬유온도센서
130: 광섬유
150: 제어부
170: 표시부
173: 경보부
175: 통신부100: cooling tube
110: optical fiber temperature sensor
130: optical fiber
150: control unit
170: display unit
173: alarm department
175: communication department
Claims (8)
상기 광섬유온도센서는 상기 냉각관 주위에 설치되는 광섬유와, 상기 광섬유 상의 온도분포를 측정하는 제어부를 포함하여 구성되되,
상기 광섬유는 상기 복수의 냉각관 사이에서 상기 냉각관과 나란하게 상기 후드의 길이방향을 따라 왕복하면서 설치되고,
상기 광섬유는 상기 후드 및 상기 냉각관으로부터 이격되도록 설치되며,
상기 광섬유의 양측으로 상기 광섬유가 회절하는 구간에는 고정구가 구비되어 상기 고정구가 상기 광섬유를 상기 냉각관으로부터 이격하도록 고정하며,
상기 고정구는 일측이 상기 후드에 고정되고 타측에는 고정링이 구비되어 있는 고정볼트와 상기 고정링과 상기 광섬유를 연결하여 지지하는 지지와이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 반응로 후드의 파열 예방과 냉각관의 누수 감지를 위한 후드 감시장치.
It consists of a hood provided in the reactor, a plurality of cooling tubes provided along the circumferential direction of the hood, and an optical fiber temperature sensor for measuring the ambient temperature of the cooling tube,
The optical fiber temperature sensor is configured to include an optical fiber installed around the cooling tube, and a controller for measuring a temperature distribution on the optical fiber,
The optical fiber is installed between the plurality of cooling pipes while reciprocating along the longitudinal direction of the hood in parallel with the cooling pipe,
The optical fiber is installed to be spaced apart from the hood and the cooling pipe,
A fixture is provided in a section where the optical fiber diffracts to both sides of the optical fiber, and the fixture fixes the optical fiber to be spaced apart from the cooling tube,
Wherein the fixture comprises a fixing bolt having one side fixed to the hood and a fixing ring on the other side, and a support wire for connecting and supporting the fixing ring and the optical fiber. hood monitoring device for leak detection.
상기 광섬유온도센서는 상기 냉각관 주위에 설치되는 광섬유와, 상기 광섬유 상의 온도분포를 측정하는 제어부를 포함하여 구성되되,
상기 광섬유는 상기 복수의 냉각관 사이에서 상기 냉각관과 나란하게 상기 후드의 길이방향을 따라 왕복하면서 설치되고,
상기 후드의 외측에는 고정망이 감싸도록 구비되며, 상기 광섬유는 고정와이어로 상기 고정망의 내측 또는 외측에 고정되는 것을 특징으로 하는 반응로 후드의 파열 예방과 냉각관의 누수 감지를 위한 후드 감시장치.
It consists of a hood provided in the reactor, a plurality of cooling tubes provided along the circumferential direction of the hood, and an optical fiber temperature sensor for measuring the ambient temperature of the cooling tube,
The optical fiber temperature sensor is configured to include an optical fiber installed around the cooling tube, and a controller for measuring a temperature distribution on the optical fiber,
The optical fiber is installed between the plurality of cooling pipes while reciprocating along the longitudinal direction of the hood in parallel with the cooling pipe,
A hood monitoring device for preventing rupture of a reactor hood and detecting leakage of a cooling pipe, characterized in that the fixing net is provided on the outside of the hood, and the optical fiber is fixed inside or outside the fixing network with a fixing wire .
상기 광섬유온도센서는 상기 냉각관 주위에 설치되는 광섬유와, 상기 광섬유 상의 온도분포를 측정하는 제어부를 포함하여 구성되되,
상기 광섬유는 상기 복수의 냉각관 사이에서 상기 냉각관과 나란하게 상기 후드의 길이방향을 따라 왕복하면서 설치되고,
상기 후드의 외측에는 둘레방향을 따라 복수의 스트렙이 구비되어 상기 광섬유가 상기 스트렙의 내측 또는 외측에 고정되도록 고정와이어로 고정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반응로 후드의 파열 예방과 냉각관의 누수 감지를 위한 후드 감시장치.
It consists of a hood provided in the reactor, a plurality of cooling tubes provided along the circumferential direction of the hood, and an optical fiber temperature sensor for measuring the ambient temperature of the cooling tube,
The optical fiber temperature sensor is configured to include an optical fiber installed around the cooling tube, and a controller for measuring a temperature distribution on the optical fiber,
The optical fiber is installed between the plurality of cooling pipes while reciprocating along the longitudinal direction of the hood in parallel with the cooling pipe,
A plurality of straps are provided on the outer side of the hood along the circumferential direction so that the optical fiber is fixed with a fixing wire so as to be fixed inside or outside the strap. hood monitoring device for
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