KR20100034429A - 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세정액을 순환하여 소석회 수용액 공급파이프를 세정하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중 배관 구조로 형성되는 소석회 수용액 공급파이프, 상기 소석회 수용액 공급파이프의 어느 한 지점과 다른 지점을 연결하여 순환하도록 형성되는 순환 세정용 파이프, 상기 순환 세정용 파이프에 형성되는 세정액탱크 및 상기 세정액탱크의 세정액을 가압하여 순환시키는 펌프로 이루어지며, 이중 배관 구조인 소석회 수용액 공급파이프에 연결된 순환 세정용 파이프로 세정액의 황산을 순환 공급하여 상기 소석회 수용액 공급파이프 내부의 스케일을 용이하게 효과적으로 제거할 수 있는 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템을 제공한다.
소석회 수용액, 소석회 수용액 공급파이프, 순환 세정, 이중 배관, 황산
Description
본 발명은 세정액을 순환하여 소석회 수용액 공급파이프를 세정하는 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 이중 배관 구조인 소석회 수용액 공급파이프에 연결된 순환 세정용 파이프로 세정액인 황산을 순환 공급하여 상기 소석회 수용액 공급파이프 내부의 스케일을 용이하게 효과적으로 제거할 수 있는 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템에 관한 것이다.
원수 취수지역에 따라 원수에서 산도, 미네럴의 종류 및 함량 등과 같은 수질인자가 조금씩 차이가 있기는 하지만, 상수도관로의 부식에 대한 측면에서 고찰하면, 국내의 상수원은 경도 및 알칼리도가 낮은 연수로 관체 내면에 보호피막을 형성하지 못한다는 특성을 지니고 있다.
게다가, 정수처리 과정에서 투입되는 염소, 응집제로 인하여 정수의 부식성이 더욱 증가되어 관체의 부식이 촉진되는 실정이다. 부식성 수질에 의해 관체의 내부표면이 부식되면 부식생성물이 축적되어 상기 관체의 통수 단면적이 감소되므로 통수 불량을 야기할 뿐만 아니라, 관체 내부에 형성된 부식생성물 자체가 수돗 물의 오염 원인으로 작용할 수 있다.
상기와 같은 상수도관로의 부식을 방지하기 위하여, 원수와 소석회를 혼합하여 제조되는 소석회 수용액을 정수장 관로 및 상수도관로에 공급하는 방법이 개발되어 있으나, 소석회의 화학특성에 따라 필연적으로 배관 내부에 스케일이 생성되어, 배관이송 능력저하 등과 같은 설비운영의 장애요인으로 작용하게 된다. 배관 내부에 일단 생성된 스케일은 수압 등의 물리적 세척으로는 제거가 곤란하고 확실한 제거 방법은 전체 배관을 교체하는 것인데, 배관 교체에 따른 자원낭비 및 교체시 설비의 가동중단에 따른 작업효율 저하가 발생하게 된다.
소석회 수용액을 정수장 관로 및 상수도관로에 공급하는 방법에 대하여, 구체적으로 예를 들면 한국 등록특허공보 제10-0744742호(발명의 명칭 : 고품질 수돗물 생산을 위한 소석회 수용액 연속제조 및 주입장치)에서는 원수에 소석회 분말을 혼합하여 소석회 수용액을 형성하고 공급하는 소석회 수용액 공급 장치, 상기 소석회 수용액 공급 장치로부터 공급된 소석회 수용액을 교반하여 소석회 수용액을 형성하는 소석회 용해조, 상기 소석회 용해조에서 형성된 소석회 수용액을 일시 저장하고 상수도관로로 가압하여 공급하는 소석회 수용액 공급탱크, 및 상기 소석회 수용액 공급 장치, 소석회 용해조, 소석회 수용액 공급탱크에서 발생되는 소석회 슬러리에 용해수, 이산화탄소를 첨가하여 탄산칼슘을 형성하고 상기 형성된 탄산칼슘을 원수의 산도 조절제로 공급하는 소석회 슬러지 처리 장치를 포함하며, 고품질 수돗물 생산을 유도하도록 소석회 수용액을 제조하여 정수장 관로 및 상수도관로에 공급하므로써 상기 상수도관로의 부식을 방지하는 효과를 지니고 있는 소석회 수용 액 연속제조 및 주입장치가 개시되어 있다.
이러한 소석회 수용액 연속제조 및 주입장치는 도 1을 참조하면, 소석회 수용액 공급탱크(21)에서 제조된 소석회 수용액을 소석회 수용액 공급파이프를 거쳐서 소석회 용해조(22)로 공급하였으나, 소석회의 화학 특성에 따라 상기 소석회 수용액 공급탱크(21), 소석회 용해조(22)를 연결하는 소석회 수용액 공급파이프의 내부에 스케일이 발생하여 배관이송 능력저하 등과 같은 설비운영의 장애요인으로 작용하게 된다.
상기와 같은 소석회 수용액 공급파이프의 내부 스케일을 제거하기 위하여, 도 2를 참조하면, 우선 소석회 수용액 공급탱크(21)에 세척수를 충수하고, 펌프를 작동하여 소석회 수용액 공급파이프에 세척수를 고압으로 공급하여 스케일을 물리적으로 제거하고, 스케일 제거에 사용된 세척수는 드레인(23)으로 배수하는 방법으로 세척하였으나, 상기와 같이 세척수를 사용한 스케일의 물리적 세척방법으로는 소석회 수용액 공급파이프의 내부 스케일이 제대로 제거되지 않을 뿐만 아니라, 세척 작업에 다량의 세척수 및 장시간이 소요되어 경제성이 저하된다는 문제점을 지니고 있다.
또한, 내부에 스케일이 발생한 소석회 수용액 공급파이프를 아예 다른 소석회 수용액 공급파이프로 교체하는 방법이 개시되어 있으나, 이는 배관 교체에 따른 자원낭비 및 교체시 설비의 가동중단에 따른 작업효율 저하가 발생할 뿐만 아니라 교체비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점이 도출된 세척수에 의한 물리적 세척이나 배관 교체를 하지 않고, 소석회 수용액 공급파이프의 내부 스케일을 제거하는 방법에 대한 연구 개발이 진행된 바, 한국 특허공개 제2007-44842호(발명의 명칭 : 음전하를 이용한 수처리 장치)에서는 음전하를 발생하여 배관 내부의 스케일을 제거하는 방법이 개시되어 있으나, 소석회 수용액 공급파이프의 내부에서 소석회의 화학적 특성에 의하여 발생한 스케일을 음전하만으로는 효과적으로 제거하는 것이 매우 곤란하다는 문제점을 지니고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이중 배관 구조인 소석회 수용액 공급파이프에 연결된 순환 세정용 파이프로 세정액을 순환 공급하여 상기 소석회 수용액 공급파이프 내부의 스케일을 용이하게 효과적으로 제거할 수 있는 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 이중 배관 구조로 형성되는 소석회 수용액 공급파이프; 상기 소석회 수용액 공급파이프의 어느 한 지점 및 인접한 다른 지점을 연결하여 순환하도록 형성되는 순환 세정용 파이프; 상기 순환 세정용 파이프에 형성되는 세정액탱크; 및 상기 순환 세정용 파이프에 형성되는 펌프를 포함하는 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템이 제공된다.
본 발명에 의한 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템은 소석회 수용액 공급파이프를 해체하지 않고 상기 소석회 수용액 공급파이프로 세정액을 순환 공급하여 내부 스케일을 용이하게 효과적으로 제거하므로써 배관 교체에 따른 자원낭비 및 교체시 설비의 가동중단에 따른 작업효율 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템은 구조가 간단하여 설치 및 운용이 용이하고, 설치비용이 저렴하다는 효과를 지니고 있다.
본 발명의 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템에 대하여 구체적인 실시예 및 상기 실시예를 예시하는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명을 소석회 수용액 공급탱크(21), 소석회 용해조(22)를 포함하고, 상기 소석회 수용액 공급탱크(21)와 소석회 용해조(22)를 연결하는 소석회 수용액 공급파이프가 형성된 소석회 수용액 제조 장치를 구체적인 실시예로 들어 상세하게 설명한다. 단, 다음의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 구성을 제한하는 것은 아니며, 오로지 특허청구범위의 기재사항에 의해서만 본 발명의 구성이 제한된다.
도 3은 본 발명의 소석회 수용액 제조 장치의 배관 구조 및 이송 상태를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 소석회 수용액 제조 장치의 세정 작용상태를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 소석회 수용액 제조 장치의 투명 감시 배관의 구조를 도시한 것이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 우선 본 발명의 일 실시예에 의한 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템은 소석회 수용액 공급탱크와 소석회 용해조 사이에서 이중 배관 구조로 형성되는 소석회 수용액 공급파이프가 포함된다.
소석회 수용액 제조 장치의 소석회 수용액 공급탱크(21)와 소석회 용해조(22)를 연결하는 파이프를 형성하되, 상기 소석회 수용액 공급탱크(21)와 인접한 파이프의 어느 한 지점에서 분지되고, 분지된 파이프가 소석회 용해조(22)와 인접한 파이프의 어느 한 지점에서 연결되어 이중 배관 구조를 이루는 소석회 수용액 공급파이프(11)가 형성된다.
상기와 같은 이중 배관 구조를 이루는 소석회 수용액 공급파이프(11)의 각 배관에 적어도 하나 이상의 밸브(16a)가 형성되어, 소석회 수용액 제조 장치의 정상작동 상태에서는 상기 밸브(16a)의 조작에 의해 이중 배관 중에서 어느 한 배관으로만 소석회수를 이송하거나, 또는 상기 이중 배관 전부를 사용하여 소석회수를 이송할 수 있도록 구성되는 것이다.
그리고, 이중 배관으로 분지된 파이프의 연결 지점과 소석회 용해조(22) 사이에서도 별도의 밸브(16b)가 형성되어, 소석회 수용액 제조 장치의 소석회 수용액 공급파이프(11)를 세정하는 경우에는, 상기 밸브(16b)를 폐쇄하고 이중 배관 구조인 소석회 수용액 공급파이프의 각 배관의 밸브(16a) 전부를 개방하므로써 상기 소석회 수용액 공급파이프(11)에서 세정액이 순환될 수 있도록 구성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템은 상기 소석회 수용액 공급파이프의 어느 한 지점 및 인접한 다른 지점을 연결하여 순환하도록 형성되는 순환 세정용 파이프가 포함된다.
상기와 같이 이중 배관 구조인 소석회 수용액 공급파이프(11)에 세정액을 공급하여 순환시키도록, 상기 소석회 수용액 공급파이프(11)에 연결되어 별도의 순환 구조를 이루는 순환 세정용 파이프(12)가 형성되며, 상기 순환 세정용 파이프(12)로부터 소석회 수용액 공급파이프(11)로 세정액이 공급되며, 상기 공급된 세정액은 소석회 수용액 공급파이프(11)와 순환 세정용 파이프(12) 사이를 순환하도록 구성된다.
구체적으로, 세정액을 순환할 수 있도록 이중 배관 구조를 이루는 소석회 수 용액 공급파이프(11)의 어느 한 지점 및 인접한 다른 지점을 연결하여 순환 구조를 이루는 순환 세정용 파이프(12)가 형성된다. 상기 순환 세정용 파이프(12)에 적어도 하나 이상의 밸브(16c)가 형성되어, 소석회 수용액 제조 장치의 정상작동 상태에서는 상기 밸브(16c)가 폐쇄되어 순환 세정용 파이프(12)로부터 소석회 수용액 공급파이프(11)로 세정액이 공급되지 않으며, 소석회 수용액 제조 장치의 소석회 수용액 공급파이프(11)를 세정하는 경우에는 상기 밸브(16c)가 개방되어 순환 세정용 파이프(12)로부터 소석회 수용액 공급파이프(11)로 세정액이 공급되며, 상기 공급된 세정액은 소석회 수용액 공급파이프(11)와 순환 세정용 파이프(12) 사이를 연속적으로 순환하는 것이다.
그리고, 소석회 수용액 공급파이프(11)의 내부표면에 발생하는 스케일 정도를 외부에서 관찰할 수 있도록, 상기 소석회 수용액 공급파이프(11)에 하나 이상의 투명 감시 배관(15)이 구성된다. 소석회 수용액 공급파이프(11)에 형성되는 투명 감시 배관(15)은 외부에서 소석회 수용액 공급파이프(11)의 스케일 정도를 관찰할 수 있도록 본체가 투명 플라스틱 재질로 이루어지며, 볼트/너트 등과 같은 일반적인 체결기구에 의해 소석회 수용액 공급파이프(11)에 체결 결합된다. 상기와 같이 형성된 투명 감시 배관(15)을 관찰하여 스케일 정도가 일정한 수준을 넘을 경우, 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템을 작동하여 세정액탱크(13)에 저장된 세정액을 소석회 수용액 공급파이프(11)로 강제 공급하므로써 내부 스케일을 제거하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템은 상기 순환 세정용 파이프에 형성되는 세정액탱크가 포함된다.
소석회 수용액 공급파이프(11)에 연결된 순환 세정용 파이프(12)의 어느 한 지점에 인정한 크기의 세정액탱크(13)가 형성되고, 상기 세정액탱크(13)에 소석회 수용액 공급파이프(11)을 세정하기 위하여 사용되는 세정액이 저장된다.
세정액탱크(13)에 저장된 세정액은 펌프(14)에서 가해지는 압력에 의해 가압되어 순환 세정용 파이프(12)로부터 소석회 수용액 공급파이프(11)로 강제 공급되며, 공급된 세정액은 상기 소석회 수용액 공급파이프(11)와 순환 세정용 파이프(12)을 순환하면서, 상기 소석회 수용액 공급파이프(11)에서 발생한 스케일을 제거하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템은 상기 순환 세정용 파이프에 형성되는 펌프가 포함된다.
소석회 수용액 공급파이프(11)를 세정할 때, 세정액탱크(13)에 저장된 세정액을 상기 소석회 수용액 공급파이프(11)로 강제 공급하여 순환시키기 위하여, 순환 세정용 파이프(12)의 한 지점에 펌프(14)가 형성된다.
상기와 같이 순환 세정용 파이프(12)에 형성되는 펌프(14)는 세정액탱크(13)의 세정액을 가압하여 소석회 수용액 공급파이프(11)로 강제 공급하므로써, 상기 소석회 수용액 공급파이프(11)의 내부 스케일을 제거하게 되는 반면, 소석회 수용액 제조 장치의 정상작동할 때는 소석회 수용액 공급탱크(21)에서 소석회 용해조(22)로 소석회 수용액을 공급하는데 소요되는 동력을 펌프(14)가 제공하게 된다.
즉, 순환 세정용 파이프(12)에 형성되는 펌프(14)는 소석회 수용액 공급탱 크(21)에서 소석회 용해조(22)로 소석회 수용액을 공급하는 것과, 세정액탱크(13)의 세정액을 가압하여 소석회 수용액 공급파이프(11)로 강제 공급하는데 사용되는 겸용펌프인 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템의 작용에 대하여 간략하게 설명하면, 소석회 수용액 제조 장치를 정상적으로 작동하는 경우에는 밸브(16a) 중에서 적어도 하나, 밸브(16b) 및 밸브(16d)가 개방되고 밸브(16c)가 폐쇄된 상태에서 소석회 수용액 공급탱크(21)에서 공급되는 소석회 수용액이 펌프(14)의 압력에 의해 소석회 용해조(22)로 강제 공급되는 반면, 소석회 수용액 공급파이프(11)의 내부에서 스케일이 일정 수준 이상으로 발생한 경우에는 밸브(16a), 밸브(16c)가 전부 개방되고 밸브(16b), 밸브(16d)가 폐쇄된 상태에서 순환 세정용 파이프(12)에 형성된 세정액탱크(13)의 세정액이 펌프(14)의 압력에 의해 가압되어 소석회 수용액 공급파이프(11)로 강제 공급하며, 공급된 세정액은 상기 소석회 수용액 공급파이프(11)와 순환 세정용 파이프(12)을 연속적으로 순환하면서, 상기 소석회 수용액 공급파이프(11)에서 발생한 스케일을 제거하게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템은 구조가 간단하여 설치 및 운용이 용이하고, 설치비용이 저렴하다는 특성을 지니고 있다.
그런데, 소석회 수용액 공급파이프에서 발생하는 스케일은 알칼리성인 소석회 스케일이다. 따라서, 소석회 수용액 공급파이프의 스케일 제거에 사용되는 세정액은 산성 용액이어야 하며, 이러한 산성 용액 중에서도 가격이 저렴한 강산인 황 산을 사용하여 소석회 수용액 공급파이프의 스케일을 제거한다.
소석회 수용액 공급파이프의 스케일 제거에 사용되는 황산은 농도 0.5∼1.0 N의 황산을 사용하는 것이 바람직하다. 소석회 수용액 공급파이프의 스케일 제거에 사용되는 황산의 농도가 0.5 N 미만이면 황산 농도에 따른 소석회 스케일 용해도 비교 차트인 도 6에서 도시된 바와 같이 상기 황산의 농도 부족으로 인하여 알칼리성인 소석회 스케일을 효과적으로 제거하는 곤란하며, 소석회 수용액 공급파이프의 스케일 제거에 사용되는 황산의 농도가 1.0 N을 초과하면 스케일 제거의 작업 안정성이 저하되고, 폐액 처리가 곤란하므로, 본 발명에서는 농도 0.5∼1.0 N의 황산을 사용하여 소석회 수용액 공급파이프의 스케일을 제거한다.
상기에서 기술된 본 발명의 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템은 소석회 수용액 공급파이프를 해체하지 않고 상기 소석회 수용액 공급파이프로 세정액을 순환 공급하여 내부 스케일을 용이하게 효과적으로 제거하므로써 배관 교체에 따른 자원낭비 및 교체시 설비의 가동중단에 따른 작업효율 저하를 방지한다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 종래의 소석회 수용액 제조 장치의 배관 구조 및 이송 상태도
도 2는 종래의 소석회 수용액 제조 장치의 세정 작용상태도
도 3은 본 발명의 소석회 수용액 제조 장치의 배관 구조 및 이송 상태도
도 4는 본 발명의 소석회 수용액 제조 장치의 세정 작용상태도
도 5는 본 발명의 소석회 수용액 제조 장치의 투명 감시 배관의 구조도
도 6은 황산 농도에 따른 소석회 스케일 용해도 비교 차트
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 소석회 수용액 공급파이프 12 : 순환 세정용 파이프
13 : 세정액탱크 14 : 펌프
15 : 투명 감시 배관 16 : 밸브(a, b, c, d)
21 : 소석회 수용액 공급탱크 22 : 소석회 용해조
23 : 드레인
Claims (3)
- 이중 배관 구조로 형성되는 소석회 수용액 공급파이프;상기 소석회 수용액 공급파이프의 어느 한 지점 및 인접한 다른 지점을 연결하여 순환하도록 형성되는 순환 세정용 파이프;상기 순환 세정용 파이프에 형성되는 세정액탱크; 및상기 순환 세정용 파이프에 형성되는 펌프를 포함하는 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 소석회 수용액 공급파이프에 투명 감시 배관이 구성돠는 것을 특징으로 하는 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 세정액탱크에 저장되는 세정액은 농도 0.5∼1.0 N의 황산인 것을 특징으로 하는 소석회수 공급배관 순환 세정 시스템.
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