KR20110068192A - 판형 열교환기용 자동세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판형 열교환기용 자동세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체의 흐름 제어기술, 유체 진동발생기술, 공기방울 발생 및 투입기술을 적용하여 열교환기의 분해 조립이나 화학물질의 투입 없이, 장치의 운전 중에도 일정한 주기 및 간격으로 자동적으로 판형 열교환기에 부착되는 오염물질을 제거할 수 있는 판형 열교환기용 자동세정장치에 관한 것이다.

본 발명은 판형 열교환기용 자동세정장치에 있어서, 상기 판형 열교환기에 구비되는 유체 유입구에는 판형 열교환기로 공급되는 유체 내에 공기방울을 발생시켜 유입시키는 공기방울 발생 및 분배장치가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

판형, 열교환기, 자동세정, 공기방울, 맥동, 흐름제어, 오존

Description

판형 열교환기용 자동세정장치 {Automatic cleaning system for plate type heat exchangers}

본 발명은 판형 열교환기용 자동세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체의 흐름 제어기술, 유체 진동발생기술, 공기방울 발생 및 투입기술을 적용하여 열교환기의 분해 조립이나 화학물질의 투입 없이, 장치의 운전 중에도 일정한 주기 및 간격으로 자동적으로 판형 열교환기에 부착되는 오염물질을 제거할 수 있는 판형 열교환기용 자동세정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열교환기는 사용용도나 설치조건, 유체 종류 등에 따라 구조가 각각 다른 여러 종류가 개발되어 왔지만, 그 중 가장 일반적으로 폭넓게 사용되고 있는 것은 다관식(Shell & tube)과 판형(Plate) 열교환기이다.

이들 열교환기는 사용시간이 경과함에 따라 전열성능이 저하하게 되는데, 이 성능 저하의 가장 큰 원인은 열교환기 전열관 또는 전열판의 오염이며, 이들 오염을 제거하기 위해 지금까지는 장치의 운전을 정지하고, 열교환기를 분해하여 오염 물질을 수작업에 의해 브러시나 헝겊 등으로 닦거나 화학약품에 침지하여 세정하였다.

그러나, 이와 같은 세정방법은 세정시 장치운전을 정지해야 하므로 산업용의 경우 제품 공정의 중단이나 교체 등이 필요하고, 열교환기를 분해하여 전열판을 세정하고 다시 조립해야 한다는 불편한 점이 있으며, 특히 화학약품을 사용하는 경우에는 환경오염의 우려가 있다.

또한, 수작업이나 화학적 세정작업은 작업 후 초기에는 전열 효율이 높게 유지되지만 시간이 경과함에 따라 오염원이 축적되면 전열 효율은 급격히 저하되는 단점이 있어, 상기의 수작업에 의한 불편이나, 환경오염에 대한 문제 해결 및 지속적으로 높은 전열 효율을 유지할 수 있는 자동 오염제거장치의 개발이 필요한 실정이다.

그런데, 일반적으로 많이 사용되는 다관식과 판형 열교환기 중 다관식 열교환기에 대해서는 스펀지 볼을 튜브 내에 통과시켜 세정하는 방식의 자동세정장치가 개발되어 보급되고 있으나, 판형 열교환기를 자동으로 세정할 수 있는 장치에 대한 개발은 제대로 이루어지지 않고 있다.

최근 들어, 에너지 소비량이 많은 각종 산업용 냉각장치나, 중화학 플랜트 분야, 펄프제지, 반도체, 선박 등에 판형 열교환기의 사용이 급속히 증가되고 있고, 에너지 절약, 환경문제가 중요 이슈로 부각되고 있는 요즈음 판형 열교환기에 대한 자동세정장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이러한, 판형 열교환기의 세정장치에 대한 종래 기술로 대한민국 등록특허공 보 제10-0894982호에는 판형 열교환기 세척시스템이 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 외부로부터 세척수 및 약품을 공급받아 저장하는 세척수 저장조, 상기 세척수 저장조의 세척수를 압송하여 제공하는 세척수 공급장치, 압축 공기를 발생하여 제공하는 압축 공기 공급 장치, 세척수와 압축 공기를 혼합시켜 유출하는 세척수 입구 장치 상기 판형 열교환기로부터 배출되는 세척수를 상기 세척수 저장조로 회수하는 세척수 출구 장치를 구비하고, 상기 세척수 입구 장치는 세척수 주입구, 압축 공기 주입구 및 세척수 토출구를 갖는 무화 노즐을 구비하고, 상기 세척수 공급 장치와 상기 무화 노즐의 세척수 주입구, 상기 압축 공기 공급 장치와 상기 무화 노즐의 압축 공기 주입구, 상기 세척수 출구장치와 상기 세척수 저장조는 각각 정방향 세척용 배관들을 통해 서로 연결되며, 상기 세척수 주입구로 세척수가 주입되고 상기 압축 공기 주입구로 압축 공기가 주입되며, 상기 주입된 세척수 및 압축 공기를 서로 혼합시켜 미립자 상태로 변환시킨 후 상기 세척수 토출구로 토출되며, 상기 세척수 입구 장치의 출구 측 배관으로부터 제공되는 미립자 상태의 세척수를 상기 판형 열교환기의 내부로 주입시켜 세척하는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기와 같은 구성은 열교환기를 세정하기 위해 작업을 중지시키고 별도의 세정작업을 해야하는 번거로움이 있었다.

또한, 상기 구성은 판형 열교환기의 세정을 위해 별도의 화학약품을 사용하게 되므로 장기간 사용시 환경오염을 발생시킬 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유체의 흐름 제어기술, 유체 진동발생기술, 공기방울 발생 및 투입기술을 적용하여 열교환기의 분해 조립이나 화학물질의 투입 없이, 장치의 운전 중에도 일정한 주기 및 간격으로 자동적으로 판형 열교환기에 부착되는 오염물질을 제거할 수 있는 판형 열교환기용 자동세정장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 최근 에너지 소비량이 많은 각종 산업용 냉각장치나, 중화학 플랜트 분야, 펄프제지, 반도체, 선박 등에 급속히 확대 적용되고 있는 판형 열교환기의 운전 효율을 향상시키고, 환경에 악영향을 미치지 않으면서 수작업에 의한 불편함을 해소할 수 있는 판형 열교환기용 자동세정장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,

판형 열교환기용 자동세정장치에 있어서, 상기 판형 열교환기에 구비되는 유체 유입구에는 판형 열교환기로 공급되는 유체 내에 공기방울을 발생시켜 유입시키는 공기방울 발생 및 분배장치가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 공기방울 발생 및 분배장치는, 상기 판형 열교환기에 구비되는 유체 유입구를 통해 판형 열교환기에 연결 설치되는 공기방울 공급 노즐과; 상기 공기방울 공급 노즐의 단부에 설치되어 판형 열교환기의 내부에 공기방울을 공급시키는 에어 컴프레셔와; 상기 에어 컴프레셔로부터 발생되는 공기방울의 양을 조절하는 레귤레이터 및 상기 공기방울 공급 노즐로부터 판형 열교환기의 열판에 공기방울을 분배시키는 다수의 분배 헤드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기방울 발생 및 분배장치는 공기방울 공급 노즐에 연결 설치되는 오존발생기를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 판형 열교환기에 구비되는 유체 유출구에는 열교환에 사용된 유체 내에 존재하는 공기를 분리하기 위한 공기분리장치가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 공기분리장치는 열교환에 사용된 유체 중 유체와 상 분리되어 존재하는 공기를 분리하기 위한 제1공기분리장치와, 유체 중에 용존하는 공기를 분리하기 위한 제2공기분리장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 및 제2공기분리장치에는 분리된 공기를 외부로 배출시키기 위한 공기배출밸브가 각각 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 판형 열교환기에 열교환 유체를 주입하기 위한 유체 주입부와 판형 열교환기의 사이에는 판형 열교환기로 유입되는 유체에 난류를 발생시키기 위한 유체맥동발생장치가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 유체맥동발생장치는 판형 열교환기로 유입되는 유체에 맥동을 발생시키기 위한 유체구동펌프와, 상기 유체구동펌프의 전,후방에 각각 연결 설치되는 제1 및 제2제어밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체맥동발생장치는 제1 및 제2제어밸브의 온/오프 및 선형 개폐를 조절하기 위한 컨트롤 패널을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 판형 열교환기에 열교환 유체를 주입 및 배출시키기 위한 유체 주입부 및 유체 배출부와 판형 열교환기의 사이에는 유로 전환을 통해 유체의 흐름방향을 바꿀 수 있도록 하는 유체흐름제어장치가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체흐름제어장치는 유체의 흐름방향을 바꾸기 위해 유로를 전환시킬 수 있도록 하는 제1 및 제2삼방밸브와, 상기 제1 및 제2삼방밸브에 각각 연결 설치되는 제1 및 제2구동모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 판형 열교환기용 자동세정장치에 의하면, 유체의 흐름 제어기술, 유체 진동발생기술, 공기방울 발생 및 투입기술을 단독으로 또는 상기 세 가지 기술을 동시에 적용하여 판형 열교환기 내에 존재하는 오염물질의 제거를 극대화함으로써 판형 열교환기의 운전 효율을 향상시킬 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면 열교환기의 가동 중단 없이 일정 시간과 일정 주기로 자동적으로 오염물질을 제거할 수 있는 효과를 추가로 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면 열교환기의 세정을 위한 별도의 화학물질 등의 투입이 없어 환경에 친화적이고, 전열 효율을 일정하게 유지할 수 있으므로 에너지 절약적인 측면에서도 뛰어난 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면 최근 에너지 소비량이 많은 각종 산업용 냉각장치 나, 중화학 플랜트 분야, 펄프제지, 반도체, 선박 등에 급속히 확대 적용되고 있는 판형 열교환기의 기존 설비나 신규 설비에 바로 적용이 가능하므로 호환성이 뛰어난 효과를 추가로 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 판형 열교환기용 자동세정장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 판형 열교환기용 자동세정장치를 개념적으로 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 본 발명 중 공기방울 발생 및 분배장치를 세부적으로 나타낸 구성도이며, 도 4의 (a),(b)는 도 2에 나타낸 본 발명 중 공기방울 발생 및 분배장치의 작용관계를 세부적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 도 2에 나타낸 본 발명 중 공기분리장치를 세부적으로 나타낸 구성도이며, 도 6은 도 2에 나타낸 본 발명 중 유체맥동발생장치를 세부적으로 나타낸 구성도이고, 도 7은 도 2에 나타낸 본 발명 중 유체흐름제어장치를 세부적으로 나타낸 구성도이다.

본 발명은 유체의 흐름 제어기술, 유체 진동발생기술, 공기방울 발생 및 투입기술을 적용하여 열교환기의 분해 조립이나 화학물질의 투입 없이, 장치의 운전 중에도 일정한 주기 및 간격으로 자동적으로 판형 열교환기(100)에 부착되는 오염물질을 제거할 수 있는 판형 열교환기용 자동세정장치에 관한 것으로, 그 구성은 크게 판형 열교환기(100)에 구비되는 유체 유입구(110)에 공기방울 발생 및 분배장 치(200)가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

보다 상세히 설명하면, 일반적인 판형 열교환기(100)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 유체유입구(110)와 유체유출구(120)를 구비하는데, 정면을 기준으로 하여 좌측에는 고온수가 흐르게 되고, 우측에는 저온수가 흐르게 된다. 따라서, 상기 유체유입구(110)는 우측 하단에 구비되는 저온수 유입구(111)와 좌측 상단에 구비되는 고온수 유입구(112)로 구성되고, 상기 유체유출구(120)는 우측 상단에 구비되는 저온수 유출구(121)와 좌측 하단에 구비되는 고온수 유출구(122)로 구성된다.

상기 판형 열교환기(100)에는 유체유입구(110)와 유체유출구(120)에 연결된 배관이 관통 설치되는 다수 개의 열판(130)들이 일렬로 배치되며, 상기 열판(130)들을 고정시키기 위한 프레임(140)이 설치되어 있다.

판형 열교환기(100)의 고온수는 열판(130)을 경계로 방열하고, 저온수는 수열하는 연속과정으로 고온수 및 저온수가 상호 열을 전달하게 된다. 판형 열교환기(100)의 좌측 고온수부는 공정계통에 연결되는데, 우수한 수질 관리에 의해 좌측의 열판(130)에 형성되는 유로의 표면은 대체적으로 상태가 양호하지만, 우측의 저온수부는 보충수 유입 및 대기방열 등에 의해 스케일의 오염이 심하게 발생된다.

따라서, 본 발명에 따른 판형 열교환기용 자동세정장치는 판형 열교환기(100)에 구비되는 유체유입구(110) 특히, 저온수 유입구(111)에 공기방울 발생 및 분배장치(200)를 연결 설치하여 판형 열교환기(100)로 공급되는 유체 내에 공기방울을 발생시켜 균일하게 유입시킴으로써 판형 열교환기(100)의 열판(130)에 부착된 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 구성되어 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 공기방울 발생 및 분배장치(200)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 공기방울 공급 노즐(210)과, 에어 컴프레셔(220), 레귤레이터(230) 및 다수의 분배 헤드(240)를 포함하여 구성되는데, 상기 공기방울 공급 노즐(210)은 판형 열교환기(100)의 유체 유입구(110)를 통해 판형 열교환기(100)에 연결 설치되어 열교환을 위해 공급되는 유체에 공기방울을 투입시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 에어 컴프레셔(220)는 공기방울 공급 노즐(210)의 일측 단부에 설치되어 압축 공기를 분사함으로써 판형 열교환기(100)의 내부로 공기방울을 발생시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 상기 레귤레이터(230)는 에어 컴프레셔(220)의 전방에 연결 설치되어 에어 컴프레셔(220)에 의해 발생되는 공기방울의 양을 조절하고, 적정 수준 이상으로 유지시키는 역할을 하는 것이고, 상기 분배 헤드(240)는 공기방울 공급 노즐(210)의 외주면에 결합되어 공기방울 공급 노즐(210)을 통해 유입되는 공기방울들을 각각의 열판(130)으로 분배시키는 역할을 하는 것이다.

즉, 상기와 같은 구성으로 이루어진 공기방울 발생 및 분배 장치(200)는 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 판형 열교환기(100) 내에 구비되는 각각의 열판(130)에 공기방울을 유입시킴으로써 열교환에 사용되는 유체가 난류를 형성하도록 하여 열판(130)에 부착된 오염물질을 일차적으로 제거함과 동시에, 공기방울이 유체 속에서 오염물질 또는 열판(130)의 벽면에 부딪혀 터지거나 분리될 때 공기방울이 차지하고 있던 공간으로 주위의 물이 빠른 속도로 모여들게 되어 순간적으로 발생하는 압력 변동에 의해 열판(130)에 부착된 오염물질을 제거할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 공기방울 발생 및 분배장치(200)에는 오존발생기(250)가 부가 설치될 수도 있는데, 상기 오존발생기(250)는 공기방울 공급 노즐(210)에 연결 설치되어 에어 컴프레셔(220)로부터 발생되는 공기방울에 오존을 병행 주입함으로써 판형 열교환기(100)의 세정효과를 극대화시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

한편, 상기 판형 열교환기(100)의 유체 유출구(120), 특히 저온수 유출구(121)에는 공기분리장치(300)가 연결 설치되는데, 상기 공기분리장치(300)는 열교환에 사용된 후 유출되는 유체에 포함된 공기를 열교환된 유체가 유체 배출부(160)를 통해 방열기나 냉각탑 등의 사용처로 공급되기 전에 유체로부터 분리하기 위한 것이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 공기분리장치(300)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1공기분리장치(310)와 제2공기분리장치(320)를 포함하여 구성되는데, 상기 제1공기분리장치(310)는 판형 열교환기(100)의 유체 유출구(120)에 연결 설치되어 열교환 후 유출되는 유체 중에 유체와 상(phase) 분리되어 존재하는 공기를 제거하기 위한 것으로, 팽창 탱크 형태의 용기로 이루어져 밀도차를 이용하여 공기를 분리할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상기 제2공기분리장치(320)는 제1공기분리장치(310)와 유체 배출부(160)의 사이에 연결 설치되어 유체 중에 용존(溶存)하는 공기를 제거하기 위한 것으로, 액체에 용해된 기체의 무게는 기체 압력에 비례한다는 헨리의 법칙(Henry's law)에 의해 압력차를 이용하여 유체 중에 용존하는 공기를 분리할 수 있도록 구성되어 있다.

따라서, 상기 제1 및 제2공기분리장치(310)(320)를 이용하여 열교환에 사용된 유체에 포함된 공기를 완벽히 제거할 수 있게 되는데, 상기 제1 및 제2공기분리장치(310)(320)에는 공기배출밸브(330)가 각각 연결 설치되어 분리된 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상기 제2공기분리장치(320)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 판형 열교환기(100)의 유체 유출구(120)와 유체 배출부(160) 사이에 연결 설치된 배관과는 별도로 분기된 배관에 설치하여 선택적으로 사용될 수 있도록 구성할 수도 있는데, 제1공기분리장치(310)와 제2공기분리장치(320)의 사이 및 제2공기분리장치(320)와 유체 배출부(160)의 사이에는 각각 제1 및 제2밸브(322)(324)가 설치되어 제2공기분리장치(320)로 유입되는 유체의 흐름을 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상기 제2공기분리장치(320)와 제2밸브(324)의 사이에는 펌프(326)를 연결 설치하여 제2공기분리장치(320)에서 걸러진 유체가 유체 배출부(160)로 원활히 배출될 수 있도록 할 수도 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 따른 판형 열교환기용 자동세정장치는 유체맥동발생장치(400)를 더 포함하여 구성될 수도 있는데, 상기 유체맥동발생장치(400)는 판형 열교환기(100)로 유입되는 유체에 맥동을 발생시켜 유체가 난류를 형성하도록 함으로써 판형 열교환기(100)의 열판(130)에 부착된 오염물질을 보다 확실히 제거할 수 있도록 하기 위한 것이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 유체맥동발생장치(400)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 판형 열교환기(100)에 열교환 유체를 주입시키기 위한 유체 주입부(150)와 판형 열교환기(100)에 구비되는 유체 유입구(110)의 사이에 연결 설치되는데, 유체구동펌프(410)와, 제1 및 제2제어밸브(420)(430)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 유체구동펌프(410)는 유체 주입부(150)를 통해 주입된 유체를 펌핑(pumping)함으로써 판형 열교환기(100)로 유입되는 유체에 맥동(pulsation)을 발생시키는 역할을 하는 것이고, 상기 제1 및 제2제어밸브(420)(430)는 유체구동펌프(410)의 전,후방에 각각 연결 설치되어 온/오프 작동 및 선형적인 개폐에 의해 유체의 맥동 발생을 활성화시킴으로써 유체의 난류 형성을 촉진시킴과 동시에 유체가 판형 열교환기(100)의 내부로 보다 원활히 공급될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

따라서, 상기와 같은 구성을 갖는 유체맥동발생장치(400)에 의해 맥동이 발생되어 난류화된 유체는 판형 열교환기(100)의 내부로 공급되어 열판(130)을 진동시킴으로써 열판(130)에 부착되어 있는 스케일 등의 오염물질에 균열을 발생시키거나 제거할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 유체맥동발생장치(400)는 컨트롤 패널(450)을 더 포함하여 구성될 수도 있는데, 상기 컨트롤 패널(450)은 필요에 따라서 유체에 발생되는 맥동의 크기를 조절하기 위하여 제1 및 제2제어밸브(420)(430)의 온/오프를 조절하거나 제1 및 제2제어밸브(420)(430)의 선형 개폐 즉, 개폐되는 양을 조절하는 역할을 하는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 판형 열교환기용 자동세정장치는 유체흐름제어장치(500)를 더 포함하여 구성될 수도 있는데, 상기 유체흐름제어장치(500)는 판형 열교환기(100)에 열교환을 위한 유체를 주입 및 배출시키기 위한 유체 주입부(150) 및 유체 배출부(160)와 판형 열교환기(100)의 사이에 설치되어 유로 전환을 통해 유체의 흐름방향을 정 또는 역으로 바꿀 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 유체흐름제어장치(500)는 도 2 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2삼방밸브(510)(520)와 제1 및 제2구동모터(512)(522)를 포함하여 구성되는데, 상기 제1삼방밸브(510)는 판형 열교환기(100)의 유체 유출구(120), 특히 저온수 유출구(121)에 일측이 연결되고, 나머지 양측은 각각 유체 배출부(160) 또는 공기분리장치(300)와 유체 주입부(150) 또는 유체맥동발생장치(400)와 연결 설치되어 유체 유출구(120)로부터 유출되는 유체의 흐름 방향을 정 또는 역으로 바꾸기 위해 유로를 전환시킬 수 있도록 하는 역할을 한다.

또한, 상기 제2삼방밸브(520)는 판형 열교환기(100)의 유체 유입구(110), 특히 저온수 유입구(110)에 일측이 연결되고, 나머지 양측은 제1삼방밸브(510)와 마찬가지로 각각 유체 배출부(160) 또는 공기분리장치(300)와 유체 주입부(150) 또는 유체맥동발생장치(400)와 연결 설치되어 유체 유입구(110)로 유입되는 유체의 흐름 방향을 정 또는 역으로 바꾸기 위해 유로를 전환시킬 수 있도록 하는 역할을 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 제1 및 제2구동모터(512)(522)는 각각 제1삼방밸브(510) 및 제2삼방밸브(520)에 연결 설치되어 제1삼방밸브(510) 및 제2삼방밸브(520)에 의해 전환된 유로를 통해 유체의 흐름을 정 또는 역으로 전환시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

이때, 도 2에 나타낸 바와 같이, 전술한 컨트롤 패널(450)에 상기 제1 및 제2구동모터(512)(522)를 연결 설치하여 제1 및 제2구동모터(512)(522)의 정 또는 역회전 작동을 제어할 수도 있음은 물론이다.

따라서, 본 발명에 따른 판형 열교환기용 자동 세정장치에 의하면 전술한 유체의 흐름 제어기술, 유체 진동발생기술, 공기방울 발생 및 투입기술을 단독으로 또는 상기 세 가지 기술을 동시에 적용하여 판형 열교환기(100) 내에 존재하는 오염물질의 제거를 극대화함으로써 판형 열교환기(100)의 운전 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 열교환기의 세정을 위한 별도의 화학물질 등의 투입이 없어 환경에 친화적이고, 전열 효율을 일정하게 유지할 수 있으므로 에너지 절약적인 측면에서도 뛰어나며, 열교환기의 가동 중단 없이 일정 시간과 일정 주기로 자동적으로 오염물질을 제거할 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

본 발명은 판형 열교환기용 자동세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체의 흐름 제어기술, 유체 진동발생기술, 공기방울 발생 및 투입기술을 적용하여 열교환기의 분해 조립이나 화학물질의 투입 없이, 장치의 운전 중에도 일정한 주기 및 간격으로 자동적으로 판형 열교환기에 부착되는 오염물질을 제거할 수 있는 판형 열교환기용 자동세정장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 판형 열교환기 세척 시스템을 전체적으로 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 판형 열교환기용 자동세정장치를 개념적으로 나타낸 구성도.

도 3은 도 2에 나타낸 본 발명 중 공기방울 발생 및 분배장치를 세부적으로 나타낸 구성도.

도 4의 (a),(b)는 도 2에 나타낸 본 발명 중 공기방울 발생 및 분배장치의 작용관계를 세부적으로 나타낸 도면.

도 5는 도 2에 나타낸 본 발명 중 공기분리장치를 세부적으로 나타낸 구성도.

도 6은 도 2에 나타낸 본 발명 중 유체맥동발생장치를 세부적으로 나타낸 구성도.

도 7은 도 2에 나타낸 본 발명 중 유체흐름제어장치를 세부적으로 나타낸 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 판형 열교환기 110 : 유체 유입구

111 : 저온수 유입구 112 : 고온수 유입구

120 : 유체 유출구 121 : 저온수 유출구

122 : 저온수 유출구 130 : 열판

140 : 프레임 150 : 유체 주입부

160 : 유체 배출부 200 : 공기방울 발생 및 분배장치

210 : 공기방울 공급노즐 220 : 에어 컴프레셔

230 : 레귤레이터 240 : 분배헤드

250 : 오존발생기 300 : 공기분리장치

310 : 제1공기분리장치 320 : 제2공기분리장치

322 : 제1밸브 324 : 제2밸브

326 : 펌프 330 : 공기배출밸브

400 : 유체맥동발생장치 410 : 유체구동펌프

420 : 제1제어밸브 430 : 제2제어밸브

450 : 컨트롤 패널 500 : 유체흐름제어장치

510 : 제1삼방밸브 512 : 제1구동모터

520 : 제2삼방밸브 522 : 제2구동모터

Claims (11)

1. 판형 열교환기용 자동세정장치에 있어서,

   상기 판형 열교환기에 구비되는 유체 유입구에는 판형 열교환기로 공급되는 유체 내에 공기방울을 발생시켜 유입시키는 공기방울 발생 및 분배장치가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공기방울 발생 및 분배장치는,

   상기 판형 열교환기에 구비되는 유체 유입구를 통해 판형 열교환기에 연결 설치되는 공기방울 공급 노즐과;

   상기 공기방울 공급 노즐의 단부에 설치되어 판형 열교환기의 내부에 공기방울을 공급시키는 에어 컴프레셔와;

   상기 에어 컴프레셔로부터 발생되는 공기방울의 양을 조절하는 레귤레이터 및

   상기 공기방울 공급 노즐로부터 판형 열교환기의 열판에 공기방울을 분배시키는 다수의 분배 헤드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 공기방울 발생 및 분배장치는 공기방울 공급 노즐에 연결 설치되는 오존발생기를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 판형 열교환기에 구비되는 유체 유출구에는 열교환에 사용된 유체 내에 존재하는 공기를 분리하기 위한 공기분리장치가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 공기분리장치는 열교환에 사용된 유체 중 유체와 상 분리되어 존재하는 공기를 분리하기 위한 제1공기분리장치와, 유체 중에 용존하는 공기를 분리하기 위한 제2공기분리장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제1 및 제2공기분리장치에는 분리된 공기를 외부로 배출시키기 위한 공기배출밸브가 각각 연결 설치된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 판형 열교환기에 열교환 유체를 주입하기 위한 유체 주입부와 판형 열교환기의 사이에는 판형 열교환기로 유입되는 유체에 난류를 발생시키기 위한 유체맥동발생장치가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 유체맥동발생장치는 판형 열교환기로 유입되는 유체에 맥동을 발생시키기 위한 유체구동펌프와, 상기 유체구동펌프의 전,후방에 각각 연결 설치되는 제1 및 제2제어밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 유체맥동발생장치는 제1 및 제2제어밸브의 온/오프 및 선형 개폐를 조절하기 위한 컨트롤 패널을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 판형 열교환기에 열교환 유체를 주입 및 배출시키기 위한 유체 주입부 및 유체 배출부와 판형 열교환기의 사이에는 유로 전환을 통해 유체의 흐름방향을 바꿀 수 있도록 하는 유체흐름제어장치가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 유체흐름제어장치는 유체의 흐름방향을 바꾸기 위해 유로를 전환시킬 수 있도록 하는 제1 및 제2삼방밸브와, 상기 제1 및 제2삼방밸브에 각각 연결 설치되는 제1 및 제2구동모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기용 자동세정장치.

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