KR20100007779A - 여과 장치 내의 필터에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적으로 판정하는 방법 및 여과 장치 내 필터의 실제 잔여 동작 수명을 동적으로 판정하는 장치 - Google Patents

여과 장치 내의 필터에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적으로 판정하는 방법 및 여과 장치 내 필터의 실제 잔여 동작 수명을 동적으로 판정하는 장치 Download PDF

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Abstract

여과 장치(10) 내의 필터(12)에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적으로 판정하는 방법으로, 필터의 설치 일자(28) 및 초기 기대 동작 기간(30)에 근거하여 초기 기대 동작 기간을 판정하는 단계(44)와, 기본이 되는 상기 초기 잔여 동작 기간과 설치 일자로부터 경과된 동작 기간에 근거하여 필터의 실제 잔여 동작 기간을 주기적으로 판정하는 단계(44)와, 여과 장치 내 적어도 하나의 동작 파라미터를 감시하는 단계(36, 37, 38)와, 감시된 동작 파라미터에 근거하여 실제 잔여 동작 기간을 조정하는 단계(44)와, 조정된 실제 잔여 동작 기간 및 경과된 동작 기간에 근거하여 실제 잔여 동작 기간을 주기적으로 판정하는 것을 계속하는 단계(44)를 포함한다.

Description

여과 장치 내의 필터에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적으로 판정하는 방법 및 여과 장치 내 필터의 실제 잔여 동작 수명을 동적으로 판정하는 장치{METHOD FOR DETERMINING LIFE OF FILTERS IN BAG HOUSE AND FILTER MONITORING SYSTEM}
본 발명은 예컨대, 연소 시스템으로부터의 배출 가스에서 먼지 및 다른 입자들을 필터링하는 백 하우스(bag house)에 관한 것이다. 특히 본 발명은 백 하우스에 대한 제어 및 감시 시스템에 관한 것이다.
백 하우스는 예컨대, 연소 시스템으로부터의 연통(flue) 가스와 같은 배출 가스로부터 먼지 및 다른 가스 생성 입자(gas borne particles)를 필터링한다. 백 하우스는 전형적으로 필터 백 어레이를 구비한다. 백 하우스는 필터 백을 통하여 배출 가스를 덕트로 보낸다(ducts). 가스가 필터 백을 통과함에 따라, 먼지 및 다른 입자들은 필터 백의 매체(media)의 표면에 포획된다. 백 하우스가 배출 공기로부터 먼지를 필터링함에 따라 필터 백 상에서의 먼지 및 입자의 축적(buildup)이 계속된다.
필터 백 상의 먼지 및 입자의 축적은 긍극적으로 필터 백의 다공성 매체를 막히게 하며, 백 하우스를 통한 배출 가스 흐름을 방해한다. 백으로부터 먼지 및 입자들이 떨어지도록 백을 흔드는 애지테이터(agitator)와 같이, 백 필터로부터 축적(buildup)을 제거하기 위한 메카니즘이 채용되었다. 부가적으로 또는 선택적으로, 백 필터는 먼지 및 입자를 두드려 떨어뜨리는 충격을 백에 제공하는 공기 분사(air zets)를 백의 내부에 펄싱하는(pulse) 펄스 분사(pulse zets)에 의해 청소도리 수 있다(cleaned). 그러나 이러한 메카니즘은 백 필터의 매체 내 다공성의 개구들을 완전히 오픈(open)하지 않는다. 주기적인 청소 동작에 의해서도, 백 필터는 막히게 되어 백 하우스 내의 장기 사용 후에는 사용이 부적당하다.
백 필터에는 통상적으로 백 제조자에 의해 동작 수명(operational life)이 부여된다. 백 하우스의 조작자는 필터 백의 동작 수명이 만료되기 전에 필터 백을 교체한다. 백 필터에 부여된 통상적인 동작 수명은 고정된 기간이다. 부여된 수명은 백 필터 제작자에게 의해 부여되며, 부분적으로, 필터가 사용되는 백 하우스의 타입에 의존한다.
부여된 동작 수명은 백 하우스 내 동작 상태의 가정에 근거한다. 백 하우스 내 동작 상태는 주위 조건, 배기 가스의 혼합 구성, 백 하우스를 관통하는 먼지 및 다른 입자, 그리고 다른 요소들에 따라 변경된다. 동작 상태의 이러한 변경은 백 필터의 실제 동작 수명에 영향을 미친다. 부여된 동작 수명은 변경되지 않으며 이에 따라 백 필터의 실제 동작 수명의 변경을 나타내지 않는다. 부여된 동작 수명의 만료 시에, 통상적으로 백 필터는 필터의 실제 동작 수명이 남아있는지의 여부에 관계없이 전형적로 교체된다. 부여된 필터의 동작 수명 때문에 실제 동작 수명이 만료된 백 필터가 백 하우스 내에서 여전히 사용될 수 있다. 유사하게, 필터의 부여된 동작 수명이 만료되지 않아 실제 동작 수명이 만료된 백 필터가 여전히 사용될 수 있다.
여과 장치 내의 필터에 대한 실제 잔여 동작 기간(a remaining actual operational period)을 동적으로 판정하는 방법으로서, 필터의 설치 일자 및 초기 기대 동작 기간에 근거하여 초기 잔여 동작 기간을 판정하는 단계와, 기본이 되는 초기 잔여 동작 기간과 설치 일자로부터 경과된 동작 기간에 근거하여 필터의 실제 잔여 동작 기간을 주기적으로 판정하는 단계와, 여과 장치 내 적어도 하나의 동작 파라미터를 감시하는 단계와, 감시된 동작 파라미터에 근거하여 실제 잔여 동작 기간을 조정하는 단계와, 조정된 실제 잔여 동작 기간 및 경과된 동작 기간에 근거하여 실제 잔여 동작 기간을 주기적으로 판정하는 것을 계속하는 단계를 포함하는 방법이 개발되었다.
백 하우스 내 백 필터에 대한 잔여 동작 기간을 동적으로 판정하는 방법으로서, 필터의 설치 일자 및 초기 기대 동작 기간에 근거하여 초기 잔여 동작 기간을 판정하는 단계와, 근거가 되는 초기 잔여 동작 기간과 설치 일자로부터 경과된 동작 기간에 근거하여 백 필터의 잔여 동작 기간을 주기적으로 판정하는 단계와, 백 하우스 내의 적어도 하나의 동작 파라미터를 감시하는 단계와, 감시된 동작 파라미터에 근거하여 잔여 동작 기간을 조정하는 단계와, 조정된 잔여 동작 기간 및 경과된 동작 기간에 근거하여 잔여 동작 기간을 주기적으로 판정하는 것을 계속하는 단계를 포함하는 방법이 개발되었다.
제어기를 구비하는 백 하우스 내 백 필터의 잔여 동작 수명을 동적으로 판정하기 위한 방법으로서, 제어기에 백 필터 데이터 및 백 하우스 내 백 필터의 설치 일자를 입력하는 단계와, 백 필터 데이터에 근거하여 초기 백 필터 수명을 판정하는 단계와, 초기 백 필터 수명을 감소시켜 잔여 백 필터 수명을 판정하며, 잔여 백 필터 수명을 주기적으로 감소시키는 단계와, 백 하우스 동작 상태를 감시하는 단계- 동작 상태는 백 하우스로의 흡입구 가스 흐름(inlet gas flow)의 온도, 백 필터의 양단의 압력 차이 및 백 하우스로부터의 배출구 가스 흐름(outlet gas flow) 내 특정 레벨 중 적어도 하나임-와, 감시된 백 하우스 동작 상태에 근거하여 잔여 백 필터 수명을 조정하고, 잔여 백 필터 수명을 주기적으로 감소시키는 단계와, 감소되고, 조정된 잔여 동작 수명에 근거하여 상기 백 필터를 교체하는 단계를 포함하는 방법이 개발되었다.
백 하우스 내 백 필터의 잔여 동작 수명을 동적으로 판정하기 위하여: 백 필터의 설치 일자를 포함하는 데이터 및 초기 백 필터 수명을 판정하는데 충분한 데이터를 포함하는 전자 저장부와, 백 하우스로의 흡입구 가스 흐름의 온도, 백 필터 의 양단의 압력 차이 및 백 하우스로부터의 배출구 가스 흐름 내 입자 레벨 중 적어도 하나인 백 하우스 동작 상태를 감시하는 센서들과, 잔여 백 필터 수명을 판정하기 위하여 백 하우스의 동작 기간에 근거하여 필터 수명을 감소시킴으로써 백 필터 수명을 카운트 다운(count down)하며, 감시된 백 하우스 동작 상태에 근거하여 잔여 백 필터 수명을 조정하는 실행 프로그램(executable program)을 포함하는 컴퓨터와, 잔여 백 필터 수명을 표시하는 사용자 단말을 포함하는 장치가 개발되었다.
일례로서, 센서는 장치로부터의 배출구 가스 흐름 내 배출 가스 불투명도 센서 일 수 있으며, 실행 프로그램은 불투명 센서에서 제공된 배출 가스 불투명도의 감지된 레벨과 기대 불투명도 레벨 간의 차이를 감소시키도록 잔여 필터 수명을 조정한다. 기대 불투명도 레벨은, 기대 잔여 수명의 다양한 기간을 다양한 불투명도 레벨에 관련시키는 룩업 테이블과 같은, 불투명도 데이터에 근거하여 제어기에 의해 결정된다. 불투명도 데이터는 기대 불투명도 레벨을 필터의 동작 기간에 관련시키는 전자 저장부에 저장된다.
여과 장치(10) 내의 필터(12)에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적으로 판정한다.
도 1은 내부 백 필터(12)를 갖는 백 하우스(10)의 개략적인 도면이다. 배출 가스(14)는 백 하우스를 향하는 흡입구(16)로 들어가고 백 필터를 통하여 덕트로 보내진다(ducted). 배출 가스는 백 하우스의 하부 부분에 들어가고 백 하우스의 내부 챔버(18)의 상부로부터 걸쳐진 백 필터(12) 어레이를 향하여 상부로 이동한다. 백 필터의 외부 표면 상에 먼지 및 입자가 모여 축적된다. 챔버(18) 바닥의 빈(bin)(20)은 필터 백에서 떨어지는 먼지 및 입자를 모은다. 백은 애지테이터(21)에 의해 주기적으로 흔들려져 예컨대, 필터로부터 먼지 및 입자를 제거한다.
배출 가스는 백 필터 내로 이동하여 필터의 하류(downstream)인 배출 덕트(22)로 들어간다. 배출 가스는, 먼지 및 입자 없이, 백 하우스로부터 대기로 또는 다른 오염 제어 시스템으로 배출된다.
컴퓨터 제어기(24)는 백 하우스(10)의 동작 상태(operational condition)을 감시한다. 컴퓨터 제어기는 백 하우스를 감시하고 백 필터의 동작 수명을 동적으로 판정하는 실행 프로그램을 갖는 전자 저장부를 갖는다.
사용자 인터페이스(26)는 입력 단자를 포함하며, 백 하우스의 조작자에 의해 데이터가 이 입력 단자를 통하여 제어기로 인입된다. 사용자 인터페이스는 또한 필터 백의 동작 수명에 관한 데이터를 사용자에게 제공하기 위하여 디스플레이 또는 다른 출력 장치를 포함한다. 조작자에 의한 단자로의 데이터 입력은 백 필터(28)의 설치 일자, 백 필터(30)의 부여된 기대 동작 수명, 백 하우스(32) 내 백 필터의 백 물질 및 타입(34)(예컨대, 석탄 연소 입자 또는 백 필터 상에 퇴적되는 먼지 및 입자의 혼합물)을 포함한다. 이러한 데이터는 제어기(24) 및 그 프로그램에 의해 백 하우스 내 백 필터의 잔여 수명을 동적으로 판정하는데 사용된다.
백 하우스 내 센서는 백 하우스의 동작 상태에 관한 데이터를 수집한다. 센서는 바람직하게는 백 하우스로 들어가는 배출 가스의 온도를 판정하는 온도 센서(36), 백 하우스의 배출 가스로부터 먼지/입자 레벨을 검출하는 예컨대, 불투명 센서인 입자 센서(37), 및 백 하우스의 배출 가스 흡입구 및 배출구 간의 압력 차이와 같은, 백 하우스 내의 차이 압력 센서(38)를 포함한다. 압력 차이는 백 필터 상의 먼지 및 입자 축적 량을 나타낸다.
또한, 공기에 의해 백이 흔들리거나 펄싱된(pulsed) 바로 후의 시점에서의 압력 차이는 백에서 먼지 및 입자 퇴적물이 털어진(shaken off) 후에 배출 가스가 백을 통하여 흐를 때의 압력 하강(drop)을 나타낸다. 이러한 압력 차이는 백 하우스를 통한 과도한 압력 손실 없이 먼지 및 입자를 필터링하는 백의 계속적인 능력을 나타낸다.
백 필터로부터 먼지 및 입자를 제거하기 위하여 제어기는 백 필터를 언제 흔들리거나 펄싱할지를 결정하는 청소 모드 프로그램(40)을 주기적으로 실행한다. 부가적으로, 청소 모드 프로그램(40)은 언제 백이 흔들렸는지를 확인하고, 그 후에 백 상의 극소의(minimal) 먼지 및 입자 축적을 갖는 필터 백에 기인하는 백 하우스를 통한 압력 하강을 판정하기 위해 차이 온도 측정(differential temperature measurement)을 프롬프트(prompts)한다. 압력 차이 데이터(이것은 압력 센서로부터의 아날로그 신호일 수도 있다)는 백 하우스 제어 시스템(24) 내에 저장된다.
백 하우스 제어기(24)는 백 하우스 내 및 선택적으로 백 하우스가 부착되는 연소 시스템 또는 다른 가스 발생 시스템 내의 다른 프로세스 조건(process condition)에 관한 데이터를 수집하고 저장한다. 프로세스 조건에 관한 데이터가 프로세스 조건 표시 시스템(42)에 의해 제공된다. 이 시스템은 예컨대, 가스 발생 시스템이 언제 턴 온 및 오프되는지, 가스 발생 시스템이 언제 프로세스 조건을 변경하는지, 가스 발생 시스템이 불완전 연소 연료 오일과 같은 가연성 물질을 언제 예기치 않게 배출하는지를 검출한다.
백 하우스 제어기(24)는 백 필터의 잔여 수명을 추적하고(track) 백 필터의 먼지 및 입자를 떨어뜨리기 위해 애지테이터(21)를 언제 활성화할지(activate)를 결정하기 위해 계수기(44)를 유지한다. 언제 청소 모드로 진입할지를 결정하기 위한 계수기는 청소 모드 및 사이클 프로그램(40)에 의해 정해지는 청소 사이클에 근거한다. 언제 애지테이터가 활성화될지를 결정하기 위한 계수기는 청소 모드 및 사이클 프로그램(40)으로부터의 사이클 시간을 사용하며 청소 모드를 활성화하기 위한 시간까지 카운트 다운한다.
백 수명 계수기(44)는 필터의 실제 잔여 수명을 감소시킴으로써 백 필터를 언제 교체할지를 판정한다. 예컨대, 백 수명 계수기(44)는 백 수명을 조작자에 의한 기대 백 수명(30) 입력과 동일하게 초기에 설정한다. 계수기는 백 하우스의 동작 시간에 근거하여 백 필터의 교체시까지 시간을 카운트 다운한다. 계수기(44)는 백 필터가 교체되어야 하는 시점의 시간을 카운트 다운함으로써 백 필터의 잔여 수명을 추적한다.
필터의 실제 잔여 수명은 백 필터의 부여된 동작 수명, 동작 시간과 같은, 필터 설치 일자와 현재 동작 시간 간의 경과 시간, 및 백 필터에 적용 가능한 ALF(Accelerated Life Factors)에 근거한 하나 이상의 필터 수명 조정인 조정에 근거하여 결정된다. 제어기는 어느 ALF가 적용 가능한지를 판정한다. 적용 가능한 ALF에 근거하여, 제어기는 실제 잔여 필터 수명에 대하여 형성될 조정(들)을 판정한다. 적용 가능한 ALF의 판정은 제어기에 의해 수신된, 사용자 입력 및 센서 입력과 같은 입력 파라미터에 근거한다. 제어기(24)는 백 필터의 잔여 수명을, 백 필터가 흔들린 바로 후의 차이 압력(압력 센서(38)에 의해 측정됨에 따른)과 같은 동작 상태, 백 하우스로의 흡입구 온도(온도 센서(38)에 의해 측정된 바와 같은) 및 다른 프로세스 조건(프로세스 조건 표시기(42) 참조)과 같은 동작 상태에 근거하여 백 필터의 잔여 수명을 조정한다.
제어기(24)에 의해 저장되고 실행되는 프로그램은 백 수명을 동적으로 판정하기 위한 알고리즘(45)을 포함할 수 있다. 예시적 알고리즘(Eq.1)은 다음과 같다.
Eq.1 : BL=(부여 BL - 경과 동작 시간)+가속 수명 요소(ALF)
여기서, BL은 잔여 백 수명이며, 임의 프로세스의 구조 물질(fabric material)은 베이스 라인 백 수명(base line Back Life(BL))에서 고려된다. 온도, 압력 하강 및 청소 빈도는 ALF(Accelerated Life Factors)를 구동한다. 이러한 요소들은 경과하는 시간의 기간 및 각각의 강도에 근거하여 구동된다.
ALF들은 설치된 필터 백의 노화를 가속함에 의한 바와 같이, 영향을 미치는 하나 이상의 동작 요소이다. 온도 노출, 필터를 통한 고 압력 하강, 청소의 빈도(frequency) 및 청소 강도는 ALF의 예이다. 이러한 예시적 ALF 각각은 필터의 노 화를 독립적으로 가속한다. ALF는 애플리케이션 및 필터 매체에 의존적이기 쉽다. 즉, 각각의 ALF가 백 필터의 노화에 관하여 갖는 특정 영향은 필터를 형성하는데 사용되는 백 하우스 애플리케이션 및 매체에 의존한다. 이러한 특정 ALF의 각각에 대한 조정 요소(adjustment factor)는 룩업 테이블(46) 내에 저장된다. 조정 요소는 ALF, 백 하우스 애플리케이션 및 백 필터의 매체에 의존일 수도 있다.
제어기는 센서 및 사용자 입력에 근거하여 어떤 ALF가 백 하우스에 영향을 미치는지를 판정한다. 제어기는 백 필터의 실제 동작 수명에 영향을 미치는 ALF에 대응하는 조정 요소(들)을 선택한다. 룩업 테이블(46)은 입력 및 센서 데이터를 각각의 ALF에 대한 적절한 조정 요소에 관련시킨다. 룩업 테이블로부터 적절한 조정 요소를 결정하기 위하여, 제어기는 하나 이상의 선택된 ALF, 백 하우스 애플리케이션, 필터 백 매체 및 센서로부터 얻어진 데이터를 룩업 테이블에 입력한다. 출력된 조정 요소는 필터의 조정된 실제 동작 수명을 판정하기 위하여 알고리즘 및 제어기에 의해 적용된다. 룩업 테이블에 의해 출력된 제어기 조정 요소는 필터의 실제 동작 수명으로부터 가산되거나 감산될 기간(들)을 표시한다.
백 하우스 흡입구 온도, 백 하우스 차이 압력 또는 다른 프로세스 조건 중 적어도 하나의 백 수명에 대한 영향을 밝히는(account for) 상술한 알고리즘, 즉, 공식 1 또는 다른 알고리즘은 제어기(24)에 대하여 잔여 백 수명 카운트 다운을 동적으로 조정하는 수단을 제공한다. 특히, 백 수명 계수기(44)는 백 필터의 설치 일자 그리고, 백 필터의 부여된 동작 수명, 백 필터의 형식(the make) 및 모델, 또는 백 필터의 물질들 중 적어도 하나에 의해 초기화된다.
제어기는 메모리 내에 저장된 전자 룩업 테이블(46)을 액세스하여 백 필터의 초기 기대 수명을 예컨대, 일 또는 주 단위로 판정한다. 제어기는 초기 기대 백 수명 및 백 필터(28)의 설치 일자에 근거하여 백 수명 계수기(44)를 초기화한다. 백 수명 계수기는 백 하우스의 동작 시간에 근거하여 백 필터의 잔여 수명의 카운트 다운을 개시한다. 예컨대, 백 수명 계수기는 백 하우스의 24시간 동작 각각에 근거하여 백 필터의 잔여 수명을 1일만큼 감소한다. 잔여 백 수명은 사용자 인터페이스 상에 디스플레이된다.
백 수명 계수기 및 제어기는 백 하우스의 동작 상태 및 다른 파라미터(백 하우스의 연소 시스템 상부의 프로세스 조건 및 주변 조건과 같은)에 근거하여 잔여 백 수명을 조정한다.
예컨대, 제어기는 잔여 백 수명을 증가 또는 감소시키도록 알고리즘(Eq.1)을 다음에 근거하여 적용한다.
(ⅰ)기대 또는 기준 흡입구 온도보다 높거나 낮은 백 하우스에 대한 흡입구 온도(Temp. Delta)(예컨대, 기준 온도보다 적어도 섭씨 10도 높은 흡입구 온도는 흡입구 온도가 높은 레벨인 12 시간의 기간 각각에 대하여 1일만큼 잔여 백 수명을 감소시킨다).
(ⅱ) 기대 또는 기준 압력 차이보다 크거나 적은 배기 가스 및 백 하우스 흡입구 양단의 압력 차이(특히 이 차이가 백 필터 청소 프로세스 후에 바로 결정되는 경우. 예컨대, 압력 차이가 백 청소 동작 후에 2 시간의 기간 동안에 기준 압력 값의 20%보다 크다면 잔여 백 수명은 2주만큼 감소된다.).
(ⅲ) 백 하우스 배출 가스 내 입자 레벨이 기준 레벨보다 높거나 낮음(에컨대, 백 하우스 배출 가스 내 실제 입자 레벨과 기준 입자 레벨 간의 델타(delta)를 최소화하기 위해 잔여 백 수명으로부터 며칠이 가산 또는 감산되며, 여기서 기준은 예컨대, 잔여 백 수명의 함수(예컨대, 선형 함수)이다). 선택적으로, 컴퓨터 제어기 내의 전자 메모리는 기대 잔여 백 라이프의 다양한 기간을 다양한 불투명도 레벨에 연관시키는 룩업 테이블을 저장하며, 이 룩업 테이블은 기준이 되는 잔여 백 수명을 조정하는데 사용된다. 그리고,
(ⅳ) (기본 습도 레벨에 대해 20% 보다 많은 흡입구 가스 내 실제 습도 레벨은 실제 습도 레벨이 이러한 높은 레벨을 계속하는 24 시간의 기간 각각에 대하여 1일 만큼 백 수명을 감소시키는 바와 같이) 시간 기간을 통하여 실제 프로세스 조건과 기준 조건 간의 델타가 잔여 백 수명을 증가시키거나 감소시키는데 적용된다.
이러한 요소 (ⅰ) 내지 (ⅳ)는 백 수명 계수에 의해 판정되는 바와 같이 잔여 백 수명을 동적으로 조정하기 위해 제어기에 의해 적용된다. 계수기는 잔여 백 수명의 카운트 다운을 계속하며 사용자 인터페이스 상에 잔여 수명을 디스플레이한다. 계수기는 2개월의 잔여 수명, 2주의 잔여 수명 및 백 수명 만료와 같이, 잔여 백 수명 감소치가소정 기간을 지남에 따라 사용자에게 메시지 및 알람을 전송하도록 제어기를 트리거한다. 백 필터는 바람직하게는 백 수명 기간의 종료 시에 교체된다.
사용자 인터페이스는 백 하우스 내의 온도 경향, 백 하우스의 셧다운(shutdown) 및 청소 사이클 내를 보이는 데이터(50)와 같은, 백 하우스의 동작으 로부터 수집된 데이터를 또한 보고한다.
본 발명은 가장 실질적으로 바람직한 실시예라고 현재 생각되는 것에 관련하여 기술되었으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 이와는 반대로 첨부된 청구범위의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 변형 및 균등한 배열을 포괄하도록 의도되었음이 이해될 것이다.
도 1은 내부 백 필터, 필터를 통하는 배출 가스 및 먼지의 흐름 및 백 하우스에 대한 제어 시스템의 개략적인 도면,
도 2는 백 필터의 동작 수명을 동적으로 판정하기 위한 제어 시스템에 의해 실행되는 제어 방법에 대한 흐름도이다.

Claims (10)

  1. 여과 장치(10) 내의 필터(12)에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적으로 판정하는 방법으로,
    상기 필터의 설치 일자(28) 및 초기 기대 동작 기간(30)에 근거하여 초기 잔여 동작 기간을 판정하는 단계(44)와,
    기준이 되는 상기 초기 잔여 동작 기간 및 상기 설치 일자로부터 경과된 동작 기간에 근거하여 상기 필터의 실제 잔여 동작 기간을 주기적으로 판정하는 단계(44)와,
    상기 여과 장치 내의 적어도 하나의 동작 파라미터를 감시하는 단계(36, 37, 38)와,
    상기 감시된 동작 파라미터에 근거하여 상기 실제 잔여 동작 기간을 조정하는 단계(44)와,
    상기 조정된 실제 잔여 동작 기간 및 상기 경과된 동작 기간에 근거하여 상기 실제 잔여 동작 기간을 주기적으로 판정하는 것을 계속하는 단계(44)
    를 포함하는 여과 장치 내의 필터에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적 판정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과 장치는 백 하우스(10)이며, 상기 필터는 백 필터(12)의 어레이이고,
    상기 조정된 실제 잔여 동작 기간의 만료시 또는 이전에 상기 백 필터를 교체하는 단계를 더 포함하는
    여과 장치 내의 필터에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적으로 판정하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 기간(30)은 필터 수명인 여과 장치 내의 필터에 대한 실제 잔여 동작 기간 동적 판정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 파라미터(36)는 상기 여과 장치로 향하는 가스의 흡입구 온도인
    여과 장치 내의 필터에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적으로 판정하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 파라미터(38)는 상기 필터 양단의 압력 차이에 관련되는
    여과 장치 내의 필터에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적으로 판정하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압력 차이는 필터 청소 동작(40) 후에 즉시 판정되는
    여과 장치 내의 필터에 대한 실제 잔여 동작 기간을 동적으로 판정하는 방법.
  7. 여과 장치(10) 내 필터(12, 13)의 실제 잔여 동작 수명을 동적으로 판정하는 장치로,
    상기 필터의 설치 일자(28)를 포함하는 데이터 및 초기 필터 수명을 판정하는 데 충분한 데이터를 포함하는 전자 저장부(25)와,
    여과 장치 동작 상태를 감시하는 적어도 하나의 센서(36, 37, 38)- 상기 감시되는 동작 상태는 상기 장치로의 흡입구 가스 흐름의 온도, 상기 필터 양단의 압력 차이 및 상기 여과 장치로부터의 배출구 가스 흐름 내 입자 레벨 중 적어도 하나임-와,
    잔여 필터 수명을 추적하여 실제 잔여 필터 수명을 판정하고 상기 감시된 백 하우스 동작 상태에 근거하여 상기 실제 잔여 필터 수명을 조정하는 실행 프로그램(executable program)을 포함하는 컴퓨터 제어기(24)와,
    상기 실제 잔여 필터 수명을 나타내는 사용자 단말(26)
    을 포함하는 여과 장치 내 필터의 실제 잔여 동작 수명을 동적으로 판정하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 필터에 연결되는 필터 청소 장치(15)를 더 포함하고, 상기 실행 프로그램(40)은 상기 필터로부터 먼지 및 입자를 제거하도록 상기 필터 청소 장치에 주기적으로 지령하는
    여과 장치 내 필터의 실제 잔여 동작 수명을 동적으로 판정하는 장치.
  9. 제 7 항에 있어서
    상기 여과 장치는 백 하우스(10)이며, 상기 필터는 적어도 하나의 백 필터(12)인
    여과 장치 내 필터의 실제 잔여 동작 수명을 동적으로 판정하는 장치.
  10. 제 7 항에 있어서
    상기 센서는 상기 장치로부터의 배출구 가스 흐름(14) 내 배출 가스 불투명도 센서(an exhaust gas opacity sensor, 37)를 포함하며, 상기 실행 프로그램(45)은 상기 불투명도 센서로부터 제공되는 배출 가스 불투명도의 감지된 레벨과 기대 불투명도 레벨 간의 차이를 감소시키도록 상기 잔여 필터 수명을 조정하되, 상기 기대 불투명도 레벨은 상기 기대 불투명도 레벨을 상기 필터의 동작 기간에 관련시키는 상기 전자 저장부 내에 저장된 불투명도 데이터에 근거하여 상기 제어기에 의해 판정되는
    여과 장치 내 필터의 실제 잔여 동작 수명을 동적으로 판정하는 장치.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8182578B2 (en) * 2007-11-30 2012-05-22 Caterpillar Inc. Engine exhaust after-treatment system
CN103933781B (zh) * 2014-04-01 2016-04-06 桐乡市赛弗环保科技有限公司 一种水滤芯寿命在线测试系统
CN103933780B (zh) * 2014-04-01 2015-08-05 西安交通大学 一种纤维过滤实时动态观察系统
CN104069696B (zh) * 2014-07-23 2016-08-03 江苏宝华环保科技有限公司 具有布袋去尘装置的布袋除尘器
FR3031800B1 (fr) * 2015-01-21 2017-01-13 Aldes Aeraulique Procede de determination du taux d'encrassement d'au moins un filtre d'un systeme de ventilation et systeme de ventilation associe
WO2017176982A1 (en) * 2016-04-08 2017-10-12 Cummins Filtration Ip, Inc. System and method for outputting filter monitoring system information via telematics
JP7210820B2 (ja) * 2016-06-08 2023-01-24 ニッタ株式会社 フィルタのオンライン診断方法およびオンライン診断システム
US9870033B1 (en) * 2016-08-30 2018-01-16 Apple Inc. Sensor assemblies for electronic devices
EP3318380A1 (de) * 2016-11-07 2018-05-09 HILTI Aktiengesellschaft Filterbeutelerkennung
EP3375556B1 (en) * 2017-03-15 2023-02-22 Agie Charmilles SA Self-learning filter lifetime estimation method
EP3444691B1 (en) * 2017-06-27 2021-09-15 Schneider Electric Systems USA, Inc. Sensor service prediction
US10898845B2 (en) * 2017-07-31 2021-01-26 Fanca Technologies Pty Ltd. Mobile dust extraction device
DE102018127303A1 (de) * 2018-10-31 2020-04-30 Hengst Se Filteranordnung und Verfahren
JP7198070B2 (ja) * 2018-12-11 2022-12-28 ヤマシンフィルタ株式会社 フィルタ寿命予測装置
US11175210B2 (en) * 2019-06-24 2021-11-16 The Boeing Company System and methods for evaluating an air purification system
EP3865199B1 (de) * 2020-02-12 2023-09-13 Carl Freudenberg KG Filtermodul mit sensor zur bestimmung des beladungszustandes und verfahren zum bestimmen des beladungszustandes
CN112138477A (zh) * 2020-08-18 2020-12-29 华电电力科学研究院有限公司 一种用于袋式除尘器的滤袋寿命优化管理方法
CN113845930A (zh) * 2021-09-26 2021-12-28 云南盛楹环保工程有限公司 一种焦炉顶装煤车的除尘装置及其除尘工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4583859A (en) * 1984-03-30 1986-04-22 The Babcock & Wilcox Company Filter cleaning system for opacity monitor
US5036698A (en) * 1990-05-04 1991-08-06 Allied-Signal Inc. Method and apparatus for predicting life of air filter cartridges
US5837017A (en) * 1996-05-02 1998-11-17 Bha Group Holdings, Inc. Apparatus for cleaning baghouse filters
GB2323310B (en) 1997-03-20 2001-04-18 Pall Corp Filter life measurement
EP1048336A1 (en) 1999-04-28 2000-11-02 Atlas Copco Airpower N.V. Method and instrument for monotoring the degree of consumption of a filter element
US20030226809A1 (en) * 2002-06-06 2003-12-11 Detroit Diesel Corporation Method and apparatus for determining oil filter life
US6936160B2 (en) * 2002-10-28 2005-08-30 Pti Technologies, Inc. Wireless MEMS sensing device

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