KR20050013393A - 폐수열회수장치의 온도분리형 회수시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐온수의 폐열회수장치의 폐열회수시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 열교환기에 공급된 폐온수의 온도가 기준온도 이하이면 열교환기에 실온청수의 공급을 중단하여 일정온도이상의 예열청수만을 얻도록 하거나, 열교환기에서 가열된 청수를 필요한 온도별로 분리하여 회수하는 폐수열 회수장치의 온도분리형 폐수열회수시스템에 관한 것이다.

본 발명의 폐수열회수장치의 온도분리형 회수시스템은 폐수배출설비(110)에서 고온의 폐온수를 폐수이송펌프(100)에 의하여 열교환기(300)로 이송하여 실온청수가 청수저장탱크(210) 등으로부터 청수이송펌프(200)에의하여 열교환기(300)로 이송되어, 열교환기(300)에서 고온의 폐온수의 열이 저온의 실온청수를 가열하여 실온청수를 예열하는 폐수열회수장치에 있어서, 열교환기(300)의 폐수유입구(350)에 폐수온도센서(S-1)를 설치하여 유입되는 폐온수의 온도를 측정하여 기준온도이하 이면 청수이송펌프의 가동을 중단하도록 하거나, 열교환기(300)의 청수출구(320)에 배관된 청수배출관(P)을 고온청수유도관(P-1)과 중온청수유도관(P-2)으로 분지(分枝)하여 구성하고, 청수배출관(P)에 배출되는 예열청수의 온도를 측정하는 청수온도센서(S-2)를 설치하며, 고온청수유도관(P-1)과 중온청수유도관(P-2)에는 유통되는 예열청수의 흐름을 개폐하는 자동제어밸브(AV-1, AV-2)가 설치된 것이다.

Description

폐수열회수장치의 온도분리형 회수시스템{Waste hot water Heat exchanger of Heat recovery system by temperature}

본 발명은 폐온수의 폐열회수장치의 폐열회수시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 열교환기에 공급된 폐온수의 온도가 기준온도 이하이면 열교환기에 실온청수의 공급을 중단하여 일정온도이상의 예열청수만을 얻도록 하거나, 열교환기에서 가열된 청수(淸水/본명세서에서 청수는 자연상태의 원수 즉 지하수 또는 상수도의 물을 의미한다.)를 필요한 온도별로 분리하여 회수하는 폐수열 회수장치의 온도분리형 회수시스템에 관한 것이다.

일반적으로 온수를 사용하거나 설비에서 직접 용수승온공정을 포함하고 있는 설비에서 배출되는 폐수는 대량의 열에너지가 포함된 폐온수를 배출하게 되는데 폐수배출공정에 따라 폐수온도가 일정하지 않은 상태로 배출된다. 따라서 저온,중온,고온의 폐수는 폐수유도관 또는 유도로를 통해 집수조 한곳으로 집수되게 되며, 이 때에 집수조의 온도는 저온,중온,고온의 다양한 온도로 배출된 폐수가 서로 섞여 집수조의 폐수온도는 산술적으로 중간정도의 온도를 유지하게 되며, 이런 상태에서 폐수열을 회수하여 재활용하는 폐수열회수장치가 사용되고 있다.

그런데 온수사용공정이나 승온공정에서 방출되는 폐수는 설비와 승온공정에 따라 방출폐수온도가 다르나 폐수방출구가 주로 1개로 형성되어 있고 설비에서 방출된 폐수는 다수의 설비가 공동사용하는 폐수유도로를 통해 종합적으로 집수장(또는 맨홀)으로 유입되어 방출되는 경제성높은 고온폐수가 중,저온폐수와 폐수유도로및 집수조에서 혼합되어 경제성이 낮은 중온폐수로 변화되어 집수조의 중온폐수열을 회수하는 장치를 가동하여 청수를 예열하여도 집수조폐수온도인 중온이상으로 청수를 예열공급할 수 없어 저효율로 가동될 수 밖에 없었던 것이다.

이와 같이 종래의 폐수열회수장치에 있어서 작업공정에서 발생되는 고,중온폐수를 저온폐수와 함께 폐수처리장으로 방출시켜 경제성이 저하된 상태의 폐수열회수조건이 형성되어 폐수열회수시 청수를 경제성이 높은 고온청수나 일정온도이상의 중온청수를 공급할 수 없었던 것이다.

상기한 바와 같이 종래의 폐수열회수장치는 단순히 집수조에 집수된 중온의 폐수열을 회수하게 설계되어 중온폐수열회수에 의해 공급된 중온청수의 사용율과 경제성이 떨어지고 폐수에 포함된 폐열의 일부분만을 회수하게 되어 있었으나, 폐수열회수율과 폐수열회수에 의한 예열청수사용효율을 극대화하기 위해서는 작업공정에 따라 다른온도로 열교환기로 유입되는 폐수온도를 센서로 감지하여 경제성이 있는 중,고온의 폐수가 열교환기로 유입되는 것이 확인되면 동시에 저온청수를 열교환기로 유입하여 중,고온폐수와 열교환에 의해 저온청수를 중,고온청수로 예열하여 열교환기청수출구로 배출하되 열교환기청수출구배관에 부착된 온도센서에 의해 예열청수의 온도를 감지하고 가장 경제성이 높은 상태로 사용될 수 있는 온도(고,중온)로 자동분리하여 이 때에 고,중온의 분리온도설정은 예열용수사용환경을 고려하여 가장 경제성이 높도록 자동제어반에 각각 입력되어 사용하게 되는데, 예열된 고,중온청수의 사용은 예열고온청수의 경우에는 예열고온청수보다 높은 온도로 용수를 승온시키는 공정에 공급되고, 예열중온청수의 경우에는 최종승온온도가 예열고온청수보다 낮은 공정에 예열중온청수를 설비에 공급하여 저온청수공급시 최종승온온도까지 가열에 소요되는 연료를 절감하게 되며 최종승온온도까지 가열에 소요되던 시간이 단축되어 생산성증대가 실현되는 바, 현재까지는 경제성이 높은 고온폐수를 배출하는 설비들에서 고,중,저온의 폐수가 서로 희석되어 경제성이 낮은 중,저온폐수를 형성하게 되어 경제성이 낮은 상태로 폐수열을 회수하는 상황이 었고 따라서 종래의 비효율적 폐수열회수장치를 사용할 수 밖에 없어 막대한 량의 폐수열방류에 의한 에너지낭비 및 생산성저하는 물론 에너지낭비에 의한 국가에너지수입이 가중될 수 밖에 없었으며 국제적으로는 용수승온을 위해 대부분 사용하고 있는 화석에너지사용량증가에 의한 탄소발생량증가로 지구환경보호에도 악영향을 제공하고 있었던 것이다.

상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 창안되었는데, 본 발명의 목적은 1개의 폐수배출설비에서 작업공정에 따라 다른 온도로 배출되는 폐수로부터 열교환기를 통해 실온청수(室溫淸水)에 열을 회수하는 폐수열회수장치에 있어서, 폐수온도에 따라 저,중,고온으로 예열되어 가온된 청수를 사용함에 있어 가장 경제성이 높은 온도로 각각 분리회수하여 별도의 저장탱크에 저장하거나 직접 적절한 용처에 사용하도록 하여 예열된 청수의 효율적인 사용으로 용수승온에 소요되는 에너지 사용을 절감하고 실온청수온도에서 예열용수온도로 승온하는데 소요되던 시간을 단축하여 생산성을 증가 하는데 그 특징이 있다.

도 1 은 본발명에 따른 폐수열회수장치의 온도분리형 열회수시스템에 관한 일실시예의 개략적 구성도

***도면의 주요부호에 대한 설명***

100 : 폐수이송펌프 110 : 폐수배출설비

200 : 청수이송펌프 210 : 청수저장탱크

300 : 열교환기 310 : 청수입수구

320 : 청수출수구 350 : 폐수입수구

360 : 폐수출수구 500 : 자동제어반

S-1 : 폐온수온도센서 S-2 : 청수온도센서

AV-1, AV-2 : 자동제어밸브

P : 청수배출관 P-1 : 고온청수유도관

P-2 : 중온청수유도관

상기와 같은 목적을 달성하는 본발명에 따른 온도분리형 폐수열회수장치에 대하여 첨부도면과 함께 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 은 본발명의 폐수열회수장치의 온도분리형 열회수시스템에 관한 일실시예의 개략적 구성도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명의 온도분리형 폐열회수시스템은 공정에 따라 다른온도로 폐수가 배출되는 폐수배출설비(110)에서 폐수를 폐수이송펌프(100)에 의하여 열교환기(300)로 이송하여 실온청수가 청수저장탱크(210) 등으로부터 청수이송펌프(200)에 의하여 열교환기(300)로 이송되어, 열교환기(300)에서 폐온수의 열이 저온의 실온청수를 가열하여 실온청수를 예열하는 폐수열회수장치에 있어서, 열교환기(300)의 폐수유입구(350)에 폐수온도센서(S-1)를 설치하여 유입되는 폐온수 온도를 측정하여 경제적으로 이용가능한 기준온도이하의 폐수가 유입되면 청수이송펌프(200)의 작동을 정지시켜 실온청수의 열교환기(300)로 유입을 막아 소정의 온도이상의 예열청수만을 배출하도록 하고, 경제적으로 이용가능한 폐온수에 의해 예열된 청수가 배출되는 열교환기(300)의 열교환기청수출구(320)에 청수온도센서(S-2)를 설치하여 배출되는 중온도 이상의 예열청수를 온도별로 구분하여 분배하여 배출하도록 하는 것인데 이를 위하여 열교환기(300)의 청수출구(320)에 배관된 청수배출관(P)을 고온청수유도관(P-1)과 중온청수유도관(P-2)으로 분지(分枝)시키고, 청수배출관(P)에 배출되는 예열청수의 온도를 측정하는 청수온도센서(S-2)를 설치하며, 상기 고온청수유도관(P-1)과 중온청수유도관(P-2)에는 유통되는 예열청수의 흐름을 개폐하는 자동제어밸브(AV-1, AV-2)가 설치된다.

그리고 도 1 의 자동제어반(500)은 열교환기폐수입수구(350)에 온도센서(S-1)와 열교환기청수출수구(320)에 온도센서(S-2), 그리고 상기 온도센서신호를 수신하여 판독하고 자동밸브작동 및 청수이송펌프(200)의 작동을 제어하는 장치이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본발명에 따른 폐수열회수장치의 온도분리형 회수시스템에 있어서 방출되는 폐수와 공급되는 청수(淸水)의 흐름을 간단히 살펴보면, 폐수의 경우 폐수배출설비(110)의 폐수출수구를 통해 배출되는 폐수는 폐수이송펌프(100)를 통해 열교환기폐수입수구(350)를 거쳐 열교환기(300)로 이송되어 열교환기폐수입수구(350)에 설치된 온도센서(S-1)에 의해 폐수온도가 감지되면서 열교환기를 통해 열교환기폐수출수구(360)를 거쳐 외부로 방출되는데, 이 때에 열교환기폐수입수구(350)에 설치된 온도센서(S-1)에 의해 폐수온도가 자동제어반에 입력된 온도이하(경제성이 없는 저온폐수)로 판독되면 청수이송펌프(200)가 가동되지 않아 열교환기로 청수는 이송되지 않고 경제성없는 저온폐수만 열교환기를 통해 외부로 배출되며 열교환기(300)로 이송되는 폐수온도가 자동제어반에 입력된 온도이상(경제성이 있는 중온이상 폐수)으로 판독되면 청수이송펌프가 가동하여 청수를 열교환기청수입수구(310)를 통해 열교환기로 이송하여 열교환기를 통과하는 중온이상의 폐수와 열교환되어 예열된 청수는 열교환기청수출수구(320)와 연결된 배관으로 이송되는데 이 때에 열교환기청수출수구(320)와 연결된 배관에 설치된 온도센서(S-2)에 의해 자동제어반에 입력된 온도이상의 고온예열용수로 판독되면고온청수배출자동밸브가 개방되고 자동제어반에 입력된 온도이하의 중온예열용수로 판독되면 중온청수배출자동밸브가 개방되어 각각 필요공정에 직접공급되거나 고온 또는 중온청수저장탱크로 이송되어 필요에 따라 저장된 중,고온청수를 각각 필요공정에 공급하게 되어 있다.

상술한 바와 같은 구성 및 작용으로 이루어진 본 발명에 따른 폐수열회수장치의 온도분리형 회수시스템은 폐온수 중 경제성이 없는 낮은 온도의 폐온수가 감지되면 열교환기에 실온청수의 공급을 중단하고 경제성이 있는 중온이상 즉 기준온도이상의 폐온수가 감지될 때 열교환기에 실온청수를 공급하도록 하여 실질적으로 이용가능한 소정온도이상의 예열청수를 얻도록 하였기에 장치의 가동능률의 향상을 도모하면서 장치에서 생산되는 예열청수의 이용율을 높이며, 열교환기에서 배출되는 소정온도이상인 예열청수를 1개의 열교환기를 통해 온도별로 구분하여 분리 이송하여 적정의 용처에 예열 청수를 사용하도록 하므로서 그만큼 에너지의 이용을 적절하게 유도하여 에너지의 재사용에 효율성을 높이므로 전체적인 에너지 사용을 절감으로 도모하며 실온청수온도에서 예열 중,고온청수온도에 소요되는 승온시간의 단축으로 생산성증가를 도모한다.

Claims (2)

1. 폐수배출설비에서 고온의 폐온수를 폐수이송펌프에 의하여 열교환기(300)로 이송하고 실온청수를 청수저장탱크 등으로부터 청수이송펌프에의하여 열교환기로 이송되어 열교환기에서 고온의 폐온수의 열이 저온의 실온청수를 가열하여 실온청수를 예열하는 폐수열회수장치에 있어서, 열교환기의 폐수유입구에 폐수온도센서를 설치하여 유입되는 폐온수의 온도를 측정하여 기준온도이하 이면 청수이송펌프의 가동을 중단하도록 한 폐수열회수장치의 온도분리형 회수시스템.
2. 폐수배출설비에서 고온의 폐온수를 폐수이송펌프에 의하여 열교환기로 이송하고 실온청수를 청수저장탱크 등으로부터 청수이송펌프에의하여 열교환기로 이송하여 열교환기에서 고온의 폐온수의 열이 저온의 실온청수를 가열하여 실온청수를 예열하는 폐수열회수장치에 있어서, 열교환기의 청수출구에 배관된 청수배출관을 고온청수유도관과 중온청수유도관으로 분지(分枝)하여 구성하고, 청수배출관에 배출되는 예열청수의 온도를 측정하는 청수온도센서를 설치하며, 고온청수유도관과 중온청수유도관에는 유통되는 예열청수의 흐름을 개폐하는 자동제어밸브가 설치된 폐수열회수장치의 온도분리형 회수시스템.