KR200496275Y1 - 파이롯트 시뮬레이션 장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 양 측에 수직방향으로 나란히 배치되는 제1수직 프레임과, 상기 제1수직 프레임에 각각 양 단부가 결합되는 제1수평 프레임을 포함하는 거치대; 상기 제1수평 프레임의 일 측에 결합되는 제1감압부; 상기 제1수평 프레임의 중심에 결합되는 제2감압부; 상기 제1수평 프레임의 타 측에 결합되는 제3감압부; 상기 제1감압부로 공급될 가스를 전달하는 입구측 라인; 상기 제1감압부로부터 수요처 방향으로 가스가 배출되는 출구측 라인; 상기 제2감압부로부터 상기 출구측 라인으로 연결되는 제1보조 출구라인; 및 상기 제3감압부로부터 상기 출구측 라인으로 연결되는 제2보조 출구라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이롯트 시뮬레이션 장치를 제공한다.

Description

파이롯트 시뮬레이션 장치{A pilot simulation apparatus}
본 고안은 파이롯트 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 실제 가스가 공급되는 시설의 정압 설비와 동일한 정압 설비를 구축함으로써 정압 설비의 구동 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 한 파이롯트 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
일반적으로 천연 가스는 지하로 배관된 배관망을 통해 공급되는데, 일단 전국 4개의 천연 가스 생산 기지(인천, 통영, 평택, 삼척)에서 각 지역의 도시가스사 또는 발전소의 울타리 경계선까지 연장되어 있다.
천연 가스 생산기지에서 생산된 천연 가스는 상기한 배관망을 통해 일단 지역의 공급 관리소로 공급된 후 각 지역의 도시가스사 또는 발전소로 공급되며, 도시가스사를 통해 각 가정 또는 사무실, 상가, 공장 등과 같은 사용처로 공급되는 것이다.
상기 천연 가스 배관망은 천연 가스 생산기지와 각 지역의 공급 관리소를 연결하는 주배관과, 상기 주배관에서 분기되어 각 지역의 도시가스사 또는 발전소로 연결되는 분기 배관을 포함하는 것이다.
그리고 통상 천연 가스는 주배관 및 분기 배관에서 가스 필터, 가스 히터, 정압 설비, 계량설비를 통과해 수요처에게 공급된다.
상기 천연 가스 배관망의 가스배관은 가스 공급처에서 수요처인 가정 또는 공장의 가스 기기까지로 공급되는 가스를 수송하는 배관으로서, 배관의 크기 또는 수송하는 가스의 종류에 따라 저압 공급, 중압 공급 또는 고압 공급 등으로 일정한 압력에 의해 가스를 수송한다.
상기 천연가스는 수요처에서 항상 일정한 압력으로 사용할 수 있도록 공급되어야 하기 때문에 도시가스 공급 시설(정압 시설)을 통해 최종 사용처까지 중압, 저압 등으로 조정한다.
상기 가스배관에는 수요처로 가스 압력을 일정하게 공급하기 위해 가스용 정압기가 설치된다.
그러나, 기존 정압 설비는 주정압기의 개폐에 필요한 구동 압력의 원리를 이해하기 어렵고, 개도 조정에 필요한 구동압력이 생상되는 과정을 확인할 수 없어 정확한 정압 시설의 압력 제어가 어려운 문제점이 제기되고 있다.
한국등록특허공보 제10-0959923호(2010.05.18 등록)
본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 가스가 공급되는 가스 시설의 정압 설비와 동일한 구조의 정압 설비를 시뮬레이션 할 수 있도록 소형으로 구축함으로써 정압 설비의 구동 원리를 쉽게 이해할 수 있고, 단계별 구동 압력을 이용하여 장치의 안정성을 확인함과 동시에 현장 설비에 응용하여 정비의 신뢰도를 높이고 작업자의 정비 능력을 향상시킬 수 있는 파이롯트 시뮬레이션 장치를 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 고안은 양 측에 수직방향으로 나란히 배치되는 제1수직 프레임과, 상기 제1수직 프레임에 각각 양 단부가 결합되는 제1수평 프레임을 포함하는 거치대; 상기 제1수평 프레임의 일 측에 결합되는 제1감압부; 상기 제1수평 프레임의 중심에 결합되는 제2감압부; 상기 제1수평 프레임의 타 측에 결합되는 제3감압부; 상기 제1감압부로 공급될 가스를 전달하는 입구측 라인; 상기 제1감압부로부터 수요처 방향으로 가스가 배출되는 출구측 라인; 상기 제2감압부로부터 상기 출구측 라인으로 연결되는 제1보조 출구라인; 및 상기 제3감압부로부터 상기 출구측 라인으로 연결되는 제2보조 출구라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이롯트 시뮬레이션 장치를 제공한다.
상기 파이롯트 시뮬레이션 장치는 상기 제1수평 프레임과 나란히 상기 제1수직 프레임에 각각 양 단부가 결합되는 제2수평 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 파이롯트 시뮬레이션 장치는 상기 제1수직 프레임과 제2수평 프레임이 인접한 영역으로부터 대각선 하방으로 연장되어 상기 감압부들을 지지하는 제2수직 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2수직 프레임은 상기 거치대가 이동 가능하도록 각각의 하측 단부에 결합되는 바퀴부를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2수평 프레임과, 제1 및 제2수직 프레임은 일 단면이 'ㄱ'자 형상의 형강으로 이루어지며, 상기 제1수직 프레임은 서로 인접한 면이 마주하도록 배치될 수 있다.
본 고안에 따른 파이롯트 시뮬레이션 장치에 의하면,
첫째, 보조 정압기가 주정압기에 개도 조정에 필요한 구동 압력이 생성되는 과정을 확인할 수 있고,
둘째, 단계적으로 압력을 조정하면서 시뮬레이션 할 수 있으며,
셋째, 정비 능력의 향상을 통해 현장 설비에 응용하여 정비 신뢰도를 향상시킴과 동시에 정비 작업성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 파이롯트 시뮬레이션 장치를 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 파이롯트 시뮬레이션 장치를 측면에서 도시하는 측면도이다.
본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 고안을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 고안의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도시가스는 배관을 통해 도시 소비자에게 공급된다. 도시 가스는 다른 연료에 비해 취급이 편리하고 청결하며 연소 효율이 높은 이점 등으로 인해 가정용/냉난방용, 산업용 수요가 상당히 확대되고 있는 상황이다.
이러한 도시가스는 수요 변동에 대응할 수 있도록 상당한 용량의 가스 탱크(한국가스공가)에 저장되어 공급된다.
가스 배관은 가스 탱크로부터 지역 도시가스 공급시설을 거쳐 소비자인 가정 또는 공장의 수요처까지로 공급되는 가스를 수송하는 통로로서, 주철 또는 강철 등으로 제작될 수 있고, 배관의 크기 또는 수송하는 가스의 종류에 따라 저압 공급, 중압 공급 또는 고압 공급 등으로 분류하여 일정한 압력을 유지하면서 가스를 수송한다.
이와 같,이 도시 가스는 소비자가 항상 일정한 압력으로 사용할 수 있도록 공급되어야 하기 때문에 도시가스 공급 시설(정압설비)을 통해 최종 사용처까지 중압, 저압 등으로 조정한다.
공급 구역이 넓은 경우 또는 원거리 수송의 경우에는 다량의 가스를 효율적으로 수송하기 위해 고압이 사용되지만, 소비자가 도시 가스를 직접 이용하는 경우에는 주로 저압으로 사용하기 때문에 중압 또는 고압으로 공급된 도시 가스가 다시 정압기를 통한 감압으로 사용상의 설정 압력이 계속 유지되도록 한다.
도시가스의 수송 및 공급과정에서는 공급되는 도시 가스의 압력을 수요량에 관계없이 항상 일정하게 유지하는 것이 매우 중요한데, 도시 가스의 공급과정에서 가스 압력을 일정하게 유지하는 역할을 정압기가 수행하게 된다.
이러한 정압기의 압력제어를 위해서는 여러가지 방식이 개시되어 있지만, 별도의 파일로트(pilot)를 정압기에 설치하여 정압기의 압력을 제어하는 방식이 가장 효과적이므로 널리 사용되고 있다.
본 고안의 실시예에서는 기화 설비로부터 이송된 고압의 천연가스를 저압으로 감압시키는 정압 설비에 적용되는 것을 하나의 예로 하는 파이롯트 시뮬레이션 장치를 설명하지만, 천연가스 뿐만 아니라 가스를 저온으로 액화시켜 수송할 수 있는 액화가스를 기화시킨 재기화 가스에 적용될 수도 있다. 액화가스는, 예를 들어, LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화 석유화학 가스일 수 있다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 파이롯트 시뮬레이션 장치를 개략적으로 도시하는 정면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 파이롯트 시뮬레이션 장치를 측면에서 도시하는 측면도이다.
도면을 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 파이롯트 시뮬레이션 장치(1)는 수직 프레임부(110)와, 수평 프레임부(120)를 포함하는 거치대(100)와, 제1감압부(10), 제2감압부(20), 제3감압부(30), 입구측 라인(11), 출구측 라인(12), 제1보조 출구라인(21), 제2보조 출구라인(31)을 포함한다.
도면에 별도로 도시하지는 않았지만, 파이롯트 시뮬레이션 장치(1)는 기존의 정압 설비에 사용하는 구성을 모두 동일한 조건과 구조로 설치할 수 있다.
다만, 가스의 흐름과 정압 과정의 순서에 의해 거치대 상에 단계적으로 설치된 것을 일 예로 설명한다. 물론, 현장 설비에서는 그 구조 또는 순서가 바뀔 수 있다.
제1감압부(pre-regulator, (10))는 주정압기 전단의 1차 압력을 감압시키는 기능을 제공한다. 따라서, 2차감압부(pilot, 20)로 안정적인 구동 압력을 제공하게 된다. 제1감압부(10)와 제2감압부(20) 사이에는 이들을 연결하는 제1연결라인(13)이 마련된다.
제2감압부(20)와 제3감압부(accelerator, 30) 역시 보조 정압기로써, 주정압기의 후단 구동 압력을 감압시키는 기능을 제공한다. 또한, 주정압기가 설정된 공급 압력까지 신속하게 작동되도록 보조적인 기능을 수반한다. 제2감압부(20)와 제3감압부(30) 사이에는 이들을 연결하는 제2연결하인(22)이 마련된다.
제1감압부(10)는 피더(feeder)로써의 기능을 수행할 수도 있다.
따라서, 정압 설비를 통하여 구동 압력이 조정된 저압의 가스를 일정한 압력을 유지시키면서 공급을 필요로 하는 수요처로 공급할 수 있다. 예컨대, 현장의 정압 설비의 출구측 라인은 발전소, 도시가스공사 등의 수요처와 연결될 수 있다.
여기서, 입구측 라인(11)은 현장의 정압 설비와 유사한 기능을 제공하지만, 시뮬레이션을 위해 공급 압력을 조절할 수 있다. 따라서, 공급 압력을 조절할 수 있기 때문에 각각의 감압부에서 감압되는 정도를 단계별로 예측할 수 있고, 이를 현장에 적용하여 정비를 할 수 있는 효과가 있다.
이러한 정압 설비의 구조는 거치대 상에 설치된다.
수직 프레임부(110)는 수직방향으로 양 측에 나란히 배치되는 제1수직 프레임(111)과, 제1수직 프레임(111)의 중심 영역에 인접한 부근에서 대각선 하방으로 결합되는 제2수직 프레임(112)을 포함한다.
제1수직 프레임(111)과 제2수직 프레임(112)은 측면에서 바라보면 대략 역'y'자 형상으로 이루어질 수 있다.
수직 프레임부(110)는 하측 단부에 각각 바퀴부(130)가 구비된다. 즉, 수직 프레임부(110)는 바퀴부(130)를 통해서 이동 가능하도록 이루어진다. 따라서, 이동성이 증대되기 때문에 시뮬레이션 또는 테스트가 필요한 위치로 용이하게 이동할 수 있는 효과가 있다.
수평 프레임부(120)는 제1수직 프레임(111) 상에서 상부에 배치되는 제1수평 프레임(121)과, 제1수평 프레임(121)의 하부에 배치되는 제2수평 프레임(122)을 포함한다.
제2수평 프레임(122)은 제1수직 프레임(111)과 제2수직 프레임(112)이 서로 인접한 위치에 배치될 수 있다.
제1감압부(10), 제2감압부(20) 및 제3감압부(30)는 각각 제1수평 프레임(121) 상에 설치된다.
입구측 라인(11)은 제1감압부(10)로 공급될 가스를 전달하며, 제1수평 프레임(121)과 제2수평 프레임(122)에 양 단부가 각각 결합될 수 있다.
출구측 라인(12)은 제1감압부(10)로부터 수요처 방향으로 가스를 배출하는 유로로써, 역시 제1수평 프레임(121)과 제2수평 프레임(122)에 양 단부가 각각 결합될 수 있다.
제1보조 출구라인(21)은 제2감압부(20)에서 출구측 라인(12)을 연결하고, 제2보조 출구라인(31)은 제3감압부(30)에서 출구측 라인(12)을 연결하며, 제1보조 출구라인(21)과 제2보조 출구라인(31) 역시 제1수평 프레임(121)과 제2수평 프레임(122)에 양 단부가 각각 결합될 수 있다.
수직 프레임부(110)와 수평 프레임부(120)는 일 단면이 'ㄱ'자 형상을 가지는 형강으로 마련될 수 있다. 물론, 형강의 종류는 변경될 수 있다.
수직 프레임부(110)는 양 측의 제1수직 프레임(111)이 인접한 면이 서로 마주하도록 배치되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 고안에 따른 파이롯트 시뮬레이션 장치에 의하면, 보조 정압기가 주정압기에 개도 조정에 필요한 구동 압력이 생성되는 과정을 확인할 수 있고, 단계적으로 압력을 조정하면서 시뮬레이션 할 수 있으며, 정비 능력의 향상을 통해 현장 설비에 응용하여 정비 신뢰도를 향상시킴과 동시에 정비 작업성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
이상에서 본 고안의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 고안의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 고안의 범위는 후술하는 청구범위에 의해 결정되어야 한다.
1 :파이롯트 시뮬레이션 장치
100 : 거치대
110 : 수직 프레임부
120 : 수평 프레임부
130 : 바퀴부

Claims (3)

  1. 양 측에 수직방향으로 나란히 배치되는 제1수직 프레임과, 상기 제1수직 프레임에 각각 양 단부가 결합되는 제1수평 프레임을 포함하는 거치대;
    상기 제1수평 프레임의 일 측에 결합되는 제1감압부;
    상기 제1수평 프레임의 중심에 결합되는 제2감압부;
    상기 제1수평 프레임의 타 측에 결합되는 제3감압부;
    상기 제1감압부로 공급될 가스를 전달하는 입구측 라인;
    상기 제1감압부로부터 수요처 방향으로 가스가 배출되는 출구측 라인;
    상기 제2감압부로부터 상기 출구측 라인으로 연결되는 제1보조 출구라인; 및
    상기 제3감압부로부터 상기 출구측 라인으로 연결되는 제2보조 출구라인;
    을 포함하고,
    상기 제1수평 프레임과 나란히 상기 제1수직 프레임에 각각 양 단부가 결합되는 제2수평 프레임을 더 포함하고,
    상기 제1수직 프레임과 제2수평 프레임이 인접한 영역으로부터 대각선 하방으로 연장되어 상기 감압부들을 지지하는 제2수직 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이롯트 시뮬레이션 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
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