KR20050007765A - 포테이블 워터 펌프 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포테이블 워터 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 담수화 설비를 통해 생산된 물을 출력하는 포테이블 워터 펌프(Potable Water Pump)의 운전 대수 및 운전 속도를 제어하기 위한 포테이블 워터 펌프 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 담수화 설비를 통해 생산된 물을 소비자 측에 공급하는데 사용되는 포테이블 워터 펌프의 토출측 유량 및 압력을 체크하고, 그 결과에 따라 해당되는 포테이블 워터 펌프의 유체 커플링을 제어함으로써, 포테이블 워터 펌프의 운전 대수 및 속도를 소비자 요구에 부합되도록 자동으로 제어할 수 있게 된다.

Description

포테이블 워터 펌프 제어 장치{Potable Water Pump Control Apparatus}

본 발명은 포테이블 워터 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 담수화 설비를 통해 생산된 물을 출력하는 포테이블 워터 펌프(Potable Water Pump)의 운전 대수 및 운전 속도를 제어하기 위한 포테이블 워터 펌프 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 지구상의 물은 지표면, 바다, 대기 그리고 지하암반 등에 산재하여 있으며, 그 중에서 바다의 해수가 전체의 98%를 차지하고 있으나, 실제 식수나 공업용수로 이용하고 있는 물의 대부분은 지표수로서, 최근에는 인구의 증가와 산업의 발달로 인하여 물에 대한 수요가 증가하고 지역에 따라서는 지표수에 의한 물의 공급에 한계를 드러냄에 따라 해수의 이용방안에 관심을 기울이고 있다.

또한, 중동지역 등 해외의 일부지역에서는 해수의 담수화가 산업의 선결조건으로 제시되고 있으므로 향후 예상되는 담수부족의 대비책과 담수화 플랜트 건설 시장에 대한 국제 경쟁력의 확보를 위해 담수화 발명은 시급히 개발해야 할 발명이라 할 수 있다.

이와 관련하여 종래의 담수화 설비에서는 생산된 물을 보관하기 위해 물탱크(Potable Water Storage Tank Farm)를 사용하는데, 이러한 물탱크는 주로 물의 소비량은 일정하지 않지만 생산량은 순간순간 바꿀 수가 없기 때문에 반드시 필요하고, 보통 1일 생산분 이상을 저장할 수 있도록 대형으로 제작하고 있다.

그리고, 전술한 바와 같은 담수화 설비를 통해 생산된 물을 소비자에게 공급하기 위해서 다수의 포테이블 워터 펌프(Potable Water Pump)를 사용하게 되는데, 이때 운용자는 소비자 측의 요구에 따라 포테이블 워터 펌프의 운전 대수 및 속도를 수동으로 결정하여 운전하게 된다.

그런데, 종래에는 포테이블 워터 펌프의 운전 대수 및 속도를 수동으로 결정하는 경우 소비자 측의 물 소비량이 일정하지 않음에 따라 운용자가 직접 펌프 운전 대수 및 속도를 수시로 변경시켜야 하는 불편함이 있으며, 또한 운용자의 경험에 의해 펌프 운전 대수 및 속도를 주관적으로 제어할 뿐 소비자 요구에 부합되도록 정확하게 제어하지는 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 담수화 설비를 통해 생산된 물을 소비자 측에 공급하는데 사용되는 포테이블 워터 펌프의 토출측 유량 및 압력을 체크하고, 그 결과에 따라 해당되는 포테이블 워터 펌프의 유체 커플링을 제어함으로써, 포테이블 워터 펌프의 운전 대수 및 속도를 소비자 요구에 부합되도록 자동으로 제어할 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 담수화 설비의 포테이블 워터 펌프 제어 장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 도 1에 있어, 펌프 제어부의 내부 구성을 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 포테이블 워터 펌프 제어 장치의 동작을 도시한 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 포테이블 워터 펌프 15 : 유량 측정부

16 : 압력 측정부 20 : 펌프 제어부

21 : 압력 산출부 22 : 압력 비교부

23 : 제어부

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 특징은, 담수화 설비에 의해 생산된 물을 소비자 측에 공급하는 다수의 포테이블 워터 펌프의 토출측 배관에 구비되어 토출 유량을 측정하는 유량 측정부와; 상기 포테이블 워터 펌프의 토출측 배관에 구비되어 토출 압력을 측정하는 압력 측정부와; 상기 유량 측정부 및 압력 측정부에 의해 측정된 펌프 토출 유량 및 압력에 따라 상기 포테이블 워터 펌프의 운전 대수 및 속도를 제어하는 펌프 제어부를 포함하는 포테이블 워터 펌프 제어 장치를 제공하는데 있다.

여기서, 상기 펌프 제어부는, 소비자 측의 유량 및 압력 요구에 따라 포테이블 워터 펌프의 성능곡선 상의 운전 범위 내에서 각 포테이블 워터 펌프의 유체 커플링을 제어하여 펌프 운전 대수 및 운전 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펌프 제어부는, 유량 측정부에 의해 측정된 펌프 토출 유량을 이용하여 펌프 토출 압력을 산출하는 압력 산출부와; 상기 압력 산출부에 의해 산출된 펌프 토출 압력과 압력 측정부에 의해 측정된 펌프 토출 압력을 비교하여 그 결과를 전달해 주는 압력 비교부와; 상기 압력 비교부의 펌프 토출 압력 비교 결과 및 소비자 측의 요구에 따라 포테이블 워터 펌프의 운전 대수를 제어하고, 유체 커플링 제어신호를 출력함으로써 해당되는 포테이블 워터 펌프의 운전 속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 담수화 설비를 통해 생산된 물을 사용하는 소비자 측의 요구에 따라 해당되는 물을 공급하는데 사용되는 포테이블 워터 펌프의 토출측 유량 및 압력을 체크하여 펌프 운전 대수 및 속도를 자동으로 제어하게 되는데, 여기서 포테이블 워터 펌프는 유체 커플링(coupling)을 이용한 속도 가변 펌프를 사용하게 된다.

그리고, 상술한 바와 같이 포테이블 워터 펌프의 운전 대수 및 속도를 제어하는데 있어, 소비자 측의 유량 및 압력 요구에 따라 포테이블 워터 펌프의 성능곡선 상의 운전 범위를 파악한 후 펌프의 토출 유량 및 압력을 바탕으로 펌프 운전대수 및 속도를 제어하게 되며, 이때 유체 커플링을 통해 펌프 운전 속도를 제어함으로써 해당되는 포테이블 워터 펌프의 토출 유량 및 압력을 소비자 측의 요구에 부합되도록 제어할 수 있게 된다.

이를 위한 본 발명에 따른 포테이블 워터 펌프 제어 장치는 첨부한 도면 도 1에 도시한 바와 같이, 제어 대상이 되는 다수의 포테이블 워터 펌프(10)와, 유량 측정부(15) 및 압력 측정부(16)와, 펌프 제어부(20)를 구비하여 이루어지는데, 포테이블 워터 펌프(10)는 담수 설비를 통해 생산된 물을 보관하고 있는 물탱크와 연결되어 해당되는 물탱크에 있는 물을 소비자 측으로 공급하는 역할을 수행한다.

유량 측정부(15) 및 압력 측정부(16)는 포테이블 워터 펌프(10)의 토출측 배관에 각각 구비되어 토출 유량 및 압력을 각각 측정하여 펌프 제어부(20)로 전달해 주며, 펌프 제어부(20)는 유량 측정부(15) 및 압력 측정부(16)에 의해 측정된 펌프 토출 유량 및 압력에 따라 포테이블 워터 펌프(10)의 운전 대수 및 속도를 제어한다.

또한, 본 발명에서 실제 포테이블 워터 펌프(10)를 제어하는 펌프 제어부(20)를 보다 상세히 설명하면, 이는 중앙 제어부가 되는 DCS(Distribution Control System) 시스템 내에 구현되며, 각 포테이블 워터 펌프(10)의 유체 커플링을 제어하여 펌프 운전 대수 및 운전 속도를 제어하는데, 이를 위해 첨부한 도면 도 2에 도시한 바와 같이 압력 산출부(21)와 압력 비교부(22) 및 제어부(23)를 포함하는 구성을 갖는다.

여기서, 압력 산출부(21)는 유량 측정부(15)에 의해 측정된 펌프 토출 유량을 이용하여 펌프 토출 압력을 산출하고, 압력 비교부(22)는 압력 산출부(21)에 의해 산출된 펌프 토출 압력과 압력 측정부(16)에 의해 측정된 펌프 토출 압력을 비교하여 그 결과를 제어부(23)로 전달해 주며, 제어부(23)는 압력 비교부(22)의 펌프 토출 압력 비교 결과 및 소비자 측의 요구에 따라 포테이블 워터 펌프(10)의 운전 대수를 제어하고, 이와 동시에 운전 속도를 제어하기 위한 유체 커플링 제어신호를 출력함으로써 해당되는 포테이블 워터 펌프(10)의 운전 속도를 제어한다.

이와 같은 구성을 갖는 포테이블 워터 펌프 제어 장치의 동작을 첨부한 도면 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 담수화 설비를 가동함으로써 생산된 물은 물탱크에 저장되고, 이렇게 물탱크에 저장되어 있던 물은 포테이블 워터 펌프(10)의 운전에 의해 소비자 측으로 공급되는데, 초기에는 포테이블 워터 펌프(10)를 기설정된 펌프 운전 대수 및 속도 제어 정보에 따라 운전되도록 제어하게 된다(스텝 S31).

이러한 초기 운전 상태에서 포테이블 워터 펌프(10)의 토출측 배관에 각각 설치된 유량 측정부(15) 및 압력 측정부(16)는 해당되는 포테이블 워터 펌프(10)의 토출 유량 및 압력을 각각 측정하여 펌프 제어부(20)로 전달해 주게 된다(스텝 S32).

그러면, 펌프 제어부(20)에서는 유량 측정부(15) 및 압력 측정부(16)에 의해 측정된 펌프 토출 유량 및 압력 정보에 따라 포테이블 워터 펌프(10)의 성능곡선 상의 운전 범위 내에서 소비자 요구에 부합되도록 해당되는 포테이블 워터 펌프(10)의 운전 대수 및 속도를 제어하게 된다.

즉, 펌프 제어부(20)에서는 유량 측정부(15)에 의해 측정된 펌프 토출 유량을 이용하여 펌프 토출 압력을 산출한 후(스텝 S33), 이렇게 산출된 펌프 토출 압력과 압력 측정부(16)에 의해 측정된 펌프 토출 압력을 비교하게 되고(스텝 S34), 이후에 해당되는 펌프 토출 압력 비교 결과 및 소비자 측의 요구에 따라 해당되는 포테이블 워터 펌프(10)의 운전 대수를 제어하게 되며, 이와 동시에 포테이블 워터 펌프(10)의 유체 커플링을 제어하여 펌프 운전 속도를 제어하게 된다(스텝 S35).

또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 담수화 설비를 통해 생산된 물을 소비자 측에 공급하는데 사용되는 포테이블 워터 펌프의 토출측 유량 및 압력을 체크하고, 그 결과에 따라 해당되는 포테이블 워터 펌프의 유체 커플링을 제어함으로써, 포테이블 워터 펌프의 운전 대수 및 속도를 소비자 요구에 부합되도록 자동으로 제어할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 담수화 설비에 의해 생산된 물을 소비자 측에 공급하는 다수의 포테이블 워터 펌프의 토출측 배관에 구비되어 토출 유량을 측정하는 유량 측정부와;

   상기 포테이블 워터 펌프의 토출측 배관에 구비되어 토출 압력을 측정하는 압력 측정부와;

   상기 유량 측정부 및 압력 측정부에 의해 측정된 펌프 토출 유량 및 압력에 따라 상기 포테이블 워터 펌프의 운전 대수 및 속도를 제어하는 펌프 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포테이블 워터 펌프 제어 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 펌프 제어부는, 소비자 측의 유량 및 압력 요구에 따라 포테이블 워터 펌프의 성능곡선 상의 운전 범위 내에서 각 포테이블 워터 펌프의 유체 커플링을 제어하여 펌프 운전 대수 및 운전 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 포테이블 워터 펌프 제어 장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 펌프 제어부는, 유량 측정부에 의해 측정된 펌프 토출 유량을 이용하여펌프 토출 압력을 산출하는 압력 산출부와;

   상기 압력 산출부에 의해 산출된 펌프 토출 압력과 압력 측정부에 의해 측정된 펌프 토출 압력을 비교하여 그 결과를 전달해 주는 압력 비교부와;

   상기 압력 비교부의 펌프 토출 압력 비교 결과 및 소비자 측의 요구에 따라 포테이블 워터 펌프의 운전 대수를 제어하고, 유체 커플링 제어신호를 출력함으로써 해당되는 포테이블 워터 펌프의 운전 속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포테이블 워터 펌프 제어 장치.