KR20190054037A - Analyzing Time Reducing System Of Gas Sampling Device Using Flow Balancing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 샘플링 개소로부터 가스를 흡입할 수 있는 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4); 펌프(P), 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) 중 둘 이상의 배관의 하류에 걸쳐 설치되어 상기 가스의 흐름을 상기 둘 이상의 배관으로 절환할 수 있게 구성된 솔레노이드 밸브(60), 상기 절환되어 흐르는 가스 중 특정 가스의 농도를 감지하는 가스 센서(70), 상기 가스 센서(70)를 모니터하고 상기 가스 센서(70)로부터 가스 측정을 수행하며 상기 농도에 따른 알람상태를 판별하는 전자모듈(12), 및 LCD 스크린과 알람 디스플레이와 상태표시 램프와 알람 모니터링용 버저/건조 접촉 출력 및 시스템 운영과 구성용의 키보드를 관리하는 전자모듈을 포함하는 제어장치(13)를 포함하는 분석장치(10); 상기 절환된 배관의 하류와 연통하여 상기 분석된 가스를 배출하는 배출배관(21); 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 각각에 설치되어 유동 가스의 유량을 제어하는 유량조절밸브; 및 상기 전자모듈(12)의 외부에서 상기 전자모듈(12)을 원격 제어하는 원격제어장치(90)를 포함하고, 상기 제어장치(13)는 상기 분석장치(10)로부터 전력을 공급받으며, 상기 유량조절밸브는 상기 둘 이상의 배관으로 절환되어 흐르는 가스의 유량을 동일하게 조절하는 것을 특징으로 하는 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템에 관한 것이다.
The present invention includes a plurality of suction pipes (20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) capable of sucking gas from a sampling point; A pump (P) is installed downstream of at least two of the plurality of suction pipes (20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) A
본 발명은 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for shortening the analysis time of a gas analysis apparatus using flow balancing.
대기중 존재하는 특정 가스(예컨대, 유해성 또는 인화성 가스)의 농도를 실시간으로 분석하는 가스샘플링장치는 원거리에 존재하는 대기를 배관과 펌프를 통해 흡입하고, 가스 분석기를 이용하여 흡입된 가스에 포함된 특정 가스의 농도 및 농도에 따른 알람 상태를 판별한다. A gas sampling apparatus for analyzing the concentration of a specific gas (for example, a harmful or flammable gas) present in the atmosphere in real time can suck a remote atmosphere through piping and a pump and use a gas analyzer And determines the alarm state according to the concentration and concentration of the specific gas.
이와 관련하여 도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 가스 샘플링 장치의 공압 구조를 나타내는 도면이다.In this regard, Figure 1 shows a pneumatic structure of a gas sampling device according to an embodiment of the prior art.
도 1에서 보는 바와 같이, 샘플링 개소(예컨대, 선박 내의 탱크 또는 격실)가 많을 경우에는 각 개소를 밸브와 같은 공압장치를 통해 순차적으로 선택함으로써 일정 시간의 주기로 개별 개소에서 흡입된 가스를 분석한다. 개별 개소에 대한 분석 주기는 흡입과 분석으로 이루어지는 샘플링 시퀀스에 소요되는 시간에 의존한다. 이와 같이 종래 기술의 일 실시예에 따른 가스샘플링 장치는 흡입 동작을 위해 솔레노이드 밸브와 다이아프램 방식의 진공펌프를 사용하여 복수의 배관(CH 1 내지 CH 8)의 각각을 통해 복수의 샘플링 개소(10-1 내지 10-8)로부터 가스를 순차적으로 흡입하여 분석하는 방식을 취하고 있는데, 이와 같은 복수의 샘플링 개소(10-1 내지 10-8)로부터 가스를 순차적으로 흡입하여 분석하는 상기 흡입 분석 방식으로 인하여 종래 기술의 일 실시예에 따른 가스샘플링 장치는 흡입한 가스의 분석 시간이 오래 걸릴 수밖에 없다고 하는 문제점을 가지고 있었다.As shown in FIG. 1, when there are many sampling points (for example, tanks or compartments in a ship), the respective portions are sequentially selected through a pneumatic device such as a valve, thereby analyzing the gas sucked at the individual portions at predetermined time intervals. The analysis period for the individual points depends on the time taken for the sampling sequence consisting of suction and analysis. Thus, the gas sampling apparatus according to one embodiment of the present invention uses a solenoid valve and a diaphragm type vacuum pump for a suction operation to supply a plurality of sampling points 10 -1 to 10-8), and the gas is sequentially sucked and analyzed. The suction analysis method in which the gas is sequentially sucked and analyzed from the plurality of sampling points 10-1 to 10-8 The gas sampling device according to the embodiment of the related art has a problem that it takes a long time to analyze the inhaled gas.
한편, 종래 기술의 다른 실시예에 따른 가스샘플링 장치에서는 상기 종래 기술의 일 실시예에 따른 가스샘플링 장치의 각 배관에서 상기 진공펌프 외에 진공펌프를 추가로 하나 더 설치하여 하나의 배관이 이용되는 중에 이용되지 않는 다른 배관들에서는 가스 감지기를 거치기 전에 배치되는 하나의 진공펌프에서 미리 가스를 끌어 당겨서 대기해 놓았다가 순차적으로 배관이 이용될 때 가스 감지기를 거친 후에 배치되는 진공펌프를 추가로 하나 더 설치하여 이를 작동시킴으로써 흡입한 가스에 함유된 특정 가스의 분석 시간을 줄여 결과적으로 분석주기를 줄이려고 하는 시도는 있었지만, 이 경우 역시 흡입한 가스의 분석 주기는 종래 기술의 일 실시예에 따른 가스샘플링 장치에서 보다는 단축되기는 하지만 복수의 샘플링 개소(10-1 내지 10-8)로부터 가스를 순차적으로 흡입하여 분석하는 상기 흡입 분석 방식으로 인하여 여전히 어느 정도 오래 걸릴 수밖에 없다고 하는 문제점을 가지고 있었다.Meanwhile, in the gas sampling apparatus according to another embodiment of the present invention, in addition to the vacuum pump, a vacuum pump is additionally installed in each pipe of the gas sampling apparatus according to an embodiment of the present invention, In other unused pipelines, a single vacuum pump placed before the gas detector is used to draw in the gas in advance, and then an additional vacuum pump is installed after the gas detector is disposed when the piping is used in sequence There has been an attempt to reduce the analysis time of the specific gas contained in the inhaled gas and consequently to reduce the analysis period. However, in this case also, the analysis period of the inhaled gas is different from that of the gas sampling apparatus according to one embodiment of the prior art The sampling points 10-1 to 10-8, It had problems due to the suction analysis methods to analyze and absorb the gas in order still to some extent no longer forced to take.
샘플링 시퀀스에서의 흡입은 펌프, 밸브와 같은 공압장치를 통해, 분석은 가스 분석기를 통해 이루어지는데 가스 분석기의 분석 시간은 분석기의 성능에 따라 변경할 수 없는 사항이나, 펌프와 밸브를 통한 흡입 시간은 공압장치를 운용하는 방식에 따라 달라지는 것이기 때문에, 분석 주기를 줄이기 위한 샘플링 시퀀스의 최적화는 반드시 필요하다.
The suction time in the sampling sequence is via a pneumatic device such as a pump or valve and the analysis is done through a gas analyzer. The analysis time of the gas analyzer can not be changed depending on the performance of the analyzer, Because it depends on how the device is operating, it is essential to optimize the sampling sequence to reduce the analysis period.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems of the prior art.
구체적으로, 본 발명의 목적은 복수의 샘플링 개소로부터 가스를 순차적으로 흡입하여 분석할 때 분석 주기를 줄이는 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템을 제공하는 것이다.In particular, it is an object of the present invention to provide a system for shortening the analysis time of a gas analyzer using flow balancing, which reduces the analysis period when the gas is sequentially sucked and analyzed from a plurality of sampling points.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템은, 샘플링 개소로부터 가스를 흡입할 수 있는 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4); 펌프(P), 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) 중 둘 이상의 배관의 하류에 걸쳐 설치되어 상기 가스의 흐름을 상기 둘 이상의 배관으로 절환할 수 있게 구성된 솔레노이드 밸브(60), 상기 절환되어 흐르는 가스 중 특정 가스의 농도를 감지하는 가스 센서(70), 상기 가스 센서(70)를 모니터하고 상기 가스 센서(70)로부터 가스 측정을 수행하며 상기 농도에 따른 알람상태를 판별하는 전자모듈(12), 및 LCD 스크린과 알람 디스플레이와 상태표시 램프와 알람 모니터링용 버저/건조 접촉 출력 및 시스템 운영과 구성용의 키보드를 관리하는 전자모듈을 포함하는 제어장치(13)를 포함하는 분석장치(10); 상기 절환된 배관의 하류와 연통하여 상기 분석된 가스를 배출하는 배출배관(21); 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 각각에 설치되어 유동 가스의 유량을 제어하는 유량조절밸브; 및 상기 전자모듈(12)의 외부에서 상기 전자모듈(12)을 원격 제어하는 원격제어장치(90)를 포함하고, 상기 제어장치(13)는 상기 분석장치(10)로부터 전력을 공급받으며, 상기 유량조절밸브는 상기 둘 이상의 배관으로 절환되어 흐르는 가스의 유량을 동일하게 조절하고, 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)은, 상류측에서 20'2, 20'-3, 20'-4)의 가스 흐름을 차단할 수 있는 셧오프 밸브(30); 및 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 상류측에서 하류측으로 화염이 전파되는 것을 차단하는 화염전파방지기(40'); 중 하나 이상을 설치하고 있는 것이며, 샘플링 개소의 가스를 흡입하는 배관에 설치되되 상기 분석장치(10)에 연결된 복수의 가스 감지장치(80)를 더 포함하고, 상기 배출배관(21)에 연결되어 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 각각의 내부에 있는 가스를 퍼지하여 다음 번의 샘플링 개소로부터의 가스 흡입 시에 불순물 가스의 혼합을 방지하여 가스에 포함된 특정 가스의 농도를 분석할 수 있는 퍼지 에어 공급관(23)을 더 포함하며, 상기 분석장치(10) 내의 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)에는 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) 내를 유동하는 가스에 포함된 수분을 제거하는 워터트랩필터가 더 설치되며, 상기 펌프(P)는 상기 가스 감지장치 전후에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, a system for shortening the analysis time of a gas analysis apparatus using flow balancing according to the present invention includes a plurality of suction pipes 20'-1, 20'2, 20 'capable of sucking gas from sampling points, -3, 20 '-4); A pump (P) is installed downstream of at least two of the plurality of suction pipes (20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) A
이상과 같이 본 발명은 복수의 샘플링 개소로부터 가스를 순차적으로 흡입하여 분석할 때 분석 주기를 줄이는 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템을 제공하는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of providing a system for shortening the analysis time of a gas analyzer using flow balancing that reduces the analysis period when the gas is sequentially sucked and analyzed from a plurality of sampling points.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that the technical advantages of the present invention are not limited to the technical effects mentioned above and that other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims There will be.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 가스 샘플링 장치의 공압 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템의 다이어그램이다.
도 3은 도 2의 분석장치의 내면의 다이어그램을 포함한 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템의 다이어그램이다.1 shows a pneumatic structure of a gas sampling device according to an embodiment of the prior art.
2 is a diagram of a system for shortening the analysis time of an apparatus for analyzing a gas using flow balancing according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram of a system for shortening the analysis time of a gas analysis apparatus using flow balancing including an inner diagram of the analysis apparatus of FIG. 2;
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For the sake of convenience, the size, line thickness, and the like of the components shown in the drawings referenced in the description of the present invention may be exaggerated somewhat. The terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions of the present invention, and thus may be changed depending on the user, the intention of the operator, customs, and the like. Therefore, the definition of this term should be based on the contents of this specification as a whole.
또한, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 아울러, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown. It is not. In the following description of the embodiments of the present invention, the same components are denoted by the same reference numerals and symbols, and further description thereof will be omitted.
본 발명의 각 구성 단계에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Prior to the detailed description of each step of the invention, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor shall design his own invention in the best manner It should be interpreted in the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of the term can be properly defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템의 다이어그램이며, 도 3은 도 2의 분석장치의 내면의 다이어그램을 포함한 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템의 다이어그램이다.FIG. 2 is a diagram of a system for shortening the analysis time of the apparatus for analyzing a gas using flow balancing according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of a system for analyzing a gas using flow balancing, Of the analysis time.
도 2, 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템은, 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4),분석장치(10), 배출배관(21), 유량조절밸브, 및 원격제어장치(90)를 포함한다.2 and 3, the analytical time reduction system of the apparatus for analyzing a gas using flow balancing according to a preferred embodiment of the present invention includes intake pipes 20'-1, 20'2, 20'-3, 20 ' -4, an
본 실시예에서, 상기 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)은 샘플링 개소로부터 가스를 흡입한다. 여기서, 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)은, 상류측에서 20'2, 20'-3, 20'-4)의 가스 흐름을 차단할 수 있는 셧오프 밸브(30); 및 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 상류측에서 하류측으로 화염이 전파되는 것을 차단하는 화염전파방지기(40')를 설치하고 있는 것으로 도시되고 설명되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 흡입배관이 4개가 아니라 하나 이상의 복수 개가 설치되는 것이 가능하고 또한 흡입배관이 상류측에서 20'2, 20'-3, 20'-4)의 가스 흐름을 차단할 수 있는 셧오프 밸브(30); 또는 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 상류측에서 하류측으로 화염이 전파되는 것을 차단하는 화염전파방지기(40')를 설치하는 것도 가능하다.In the present embodiment, the suction pipes 20'-1, 20'2, 20'-3, and 20'-4 suck gas from sampling points. Here, the suction pipes 20'-1, 20'2, 20'-3, and 20'-4 may be configured to block the gas flow of 20'2, 20'-
상기 분석장치(10)는 펌프(P), 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) 중 둘 이상의 배관의 하류에 걸쳐 설치되어 상기 가스의 흐름을 상기 둘 이상의 배관으로 절환할 수 있게 구성된 솔레노이드 밸브(60), 상기 절환되어 흐르는 가스 중 특정 가스의 농도를 감지하는 가스 센서(70), 상기 가스 센서(70)를 모니터하고 상기 가스 센서(70)로부터 가스 측정을 수행하며 상기 농도에 따른 알람상태를 판별하는 전자모듈(12), 및 LCD 스크린과 알람 디스플레이와 상태표시 램프와 알람 모니터링용 버저/건조 접촉 출력 및 시스템 운영과 구성용의 키보드를 관리하는 전자모듈을 포함하는 제어장치(13)를 포함한다. The
상기 배출배관(21)은 절환된 배관의 하류와 연통하여 상기 분석된 가스를 배출한다. The discharge line (21) communicates downstream of the switched line to discharge the analyzed gas.
상기 유량조절밸브는 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 각각에 설치되어 유동 가스의 유량을 제어하는 것으로, 상기 둘 이상의 배관으로 절환되어 흐르는 가스의 유량을 동일하게 조절한다.The flow rate control valve is installed in each of the suction pipes 20'-1, 20'2, 20'-3, and 20'-4 to control the flow rate of the flow gas, The flow rate is adjusted to be the same.
상기 원격제어장치(90)는 전자모듈(12)의 외부에서 상기 전자모듈(12)을 원격 제어한다. The remote control device (90) remotely controls the electronic module (12) outside the electronic module (12).
상기 제어장치(13)는 상기 분석장치(10)로부터 전력을 공급받으며, 제어장치(13)가 전력을 공급받고서야 비로소 LCD 스크린과 알람 디스플레이와 상태표시 램프와 알람 모니터링용 버저/건조 접촉 출력 및 시스템 운영과 구성용의 키보드를 관리하는 전자모듈에도 전력이 공급되어 이들이 동작할 수 있게 된다.The
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템은, 흡입 동작을 위해 솔레노이드 밸브와 다이아프램 방식의 진공펌프를 사용한다. 흡입 시간에 있어서는 배관을 통해 흡입되는 유량이 중요한데, 흡입 유량은 파이프내 내경, 길이, 형상 등에 의해 결정되는 마찰손실(식 1)과 이로 인해 발생하는 진공펌프의 진공압에 의해 달라진다. The analysis time reduction system of the apparatus for analyzing a gas using flow balancing according to a preferred embodiment of the present invention uses a solenoid valve and a diaphragm type vacuum pump for suction operation. The suction flow rate depends on the friction loss (Eq. 1) determined by the inner diameter, length, and shape of the pipe, and the vacuum pressure of the vacuum pump.
이를 검증하기 위해 아래 표 1에서와 같이 배관의 내경과 거리를 달리하여 실험할 수 있도록 공압을 설계하고 각 경우에 대한 펌프의 진공압과 유량을 측정하였다.In order to verify this, the pneumatic pressure was designed so that the inside diameter and the distance of the pipe could be experimented as shown in Table 1 below, and the vacuum pressure and the flow rate of the pump were measured for each case.
<배관 내경과 길이에 따른 진공압 및 유량>
<Vacuum pressure and flow rate according to pipe inner diameter and length>
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템이 설치되는 현장상황을 고려한다면 배관의 길이와 내경은 이미 결정된 것으로 변경할 수 있는 여지가 적다. 다만, 마찰 손실을 줄이기 위해 내경을 키우는 효과를 낼 수 있는 방법으로 2개소를 동시에 흡입할 경우 단일 채널을 흡입할 경우에 비해 흡입내경이 커지는 효과로 인해 유량이 상승하는 효과를 얻을 수 있다. 단일 개소 흡입과 플로우 밸런싱을 고려한 2 개소 동시 흡입의 경우 유량과 진공압 간의 관계에 대한 실험 결과는 아래와 같다. Considering the field situation where the analysis time shortening system of the gas analyzing apparatus using the flow balancing according to the preferred embodiment of the present invention is installed, the length and the inner diameter of the pipe are already determined and there is not much room to change it. However, when the two inlets are sucked at the same time in order to reduce the friction loss, the effect of increasing the inner diameter of the suction channel can be obtained. Experimental results on the relationship between flow rate and vacuum pressure for simultaneous suction at two locations with single point suction and flow balancing are shown below.
<단일 개소 흡입과 플로우 밸런싱을 고려한 2개소 동시흡입 경우에 따른 진공압과 유량><Vacuum pressure and flow according to simultaneous suction at two places considering single point suction and flow balancing>
위 실험결과에 따르면 2개소를 동시에 흡입하는 방식은 단일 개소를 흡입하는 방식에 비해 진공압은 200[mbar] 감소, 흡입유량은 두 배 상승하는 효과가 있어 결과적으로 흡입유량의 개선에 효과적임이 확인된다. 또한, 2개소 동시 흡입시 다른 한쪽의 유량을 절반(4L/MIN)으로 조절하였을 경우엔 조절하지 않은 개소의 유량이 약 1L/MIN 만큼 증가할 뿐 동일 유량일 때에 비해 진공압은 커지고 전체 유량은 감소하였다.According to the above experimental results, it is confirmed that the suction method of two places simultaneously reduces the vacuum pressure by 200 [mbar] and the suction flow by twice as much as the single suction method. do. If the flow rate of the other side is adjusted to half (4L / MIN) at the same time, the flow rate of the unadjusted part increases by about 1L / MIN. Compared to the same flow rate, the vacuum pressure increases, Respectively.
<Flow balancing을 고려하지 않은 동시흡입시 진공압과 유량>
<Vacuum pressure and flow rate at the same time without considering flow balancing>
본 실험 결과를 통해 각 배관에 흡입되는 플로우 밸런싱(Flow balancing)을 고려한 동시 흡입이 그렇지 않은 경우에 비해 유량 상승의 효과가 있음을 확인할 수 있다. From the results of this experiment, it can be confirmed that the simultaneous suction considering the flow balancing which is sucked into each pipe has the effect of increasing the flow rate as compared with the case without the simultaneous suction.
결과에 따르면, 동일한 내경에 대해서는 거리가 가까울수록 진공압이 작아지고 유량이 증가하였고 동일한 거리에 대해서는 내경이 클수록 유량이 증가하였다. 이를 통해 마찰손실의 주요 인자인 내경과 거리에 따라 진공압이 영향을 받고 이에 따라 유량의 차이가 있음을 확인할 수 있다.According to the results, the vacuum pressure decreased and the flow rate increased as the distance was closer to the same inner diameter, and the flow rate increased as the inner diameter increased for the same distance. As a result, the vacuum pressure is influenced by the inner diameter and the distance, which are the main factors of the friction loss, and it is confirmed that there is a difference in the flow rate.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템에다 샘플링 개소의 가스를 흡입하는 배관에 설치되되 상기 분석장치(10)에 연결된 복수의 가스 감지장치(80)를 더 포함하는 구성도 가능하다. 이와 같은 구성에 의하면, 가스 감지장치의 설치 위치를 달리 할 수 있어 가스 내에 함유된 특정가스의 농도 분석에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.Meanwhile, a system for shortening the analysis time of the apparatus for analyzing a gas using flow balancing according to another embodiment of the present invention includes a system for shortening an analysis time of a gas analyzer using flow balancing according to a preferred embodiment of the present invention, It is also possible to further include a plurality of
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템은, 위에서 설명한 실시예들에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템에다 상기 배출배관(21)에 연결되어 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 각각의 내부에 있는 가스를 퍼지할 수 있는 퍼지 에어 공급관(23)을 더 포함한다. 이와 같은 구성에 의하면, 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 각각의 내부에 있는 가스를 퍼지할 수 있어 다음 번의 샘플링 개소로부터의 가스 흡입 시에 불순물 가스의 혼합을 방지하여 상기 가스에 포함된 특정 가스의 농도를 더욱 정확히 분석할 수 있다.The system for shortening the analysis time of the apparatus for analyzing the gas using the flow balancing according to another embodiment of the present invention further comprises a system for shortening the analysis time of the apparatus for analyzing the gas using the flow balancing according to the above- Further comprises a purge air supply pipe (23) connected to the purge air supply pipe (20), which can purge the gas inside each of the plurality of suction pipes (20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) do. According to this configuration, the gas in each of the suction pipes 20'-1, 20'2, 20'-3, and 20'-4 can be purged, and when gas is sucked from the next sampling point The concentration of the specific gas contained in the gas can be more accurately analyzed by preventing mixing of the impurity gas.
또한, 본 발명의 다른 추가의 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템은, 위에서 설명한 실시예들에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템에다 상기 분석장치(10) 내의 상기 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)에 상기 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) 내를 유동하는 가스에 포함된 수분을 제거하는 워터트랩필터(water trap filter)가 더 설치되어 있는 구성으로 되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) 내를 유동하는 가스에 포함된 수분을 제거할 수 있다.In addition, the analysis time reduction system of the apparatus for analyzing a gas using flow balancing according to another embodiment of the present invention includes a system for shortening an analysis time of a gas analysis apparatus using flow balancing according to the above- The suction piping 20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-1, 20'-2, 20'-3 and 20'-4 are connected to the suction pipes 20'- And a water trap filter that removes water contained in the gas flowing in the
그리고, 본 발명의 또 다른 추가의 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템은, 위에서 설명한 실시예들에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템에다 가스 감지기를 거치기 전에 배치되는 펌프(P) 외에 가스 감지기를 거친 후에 배치되는 펌프(P)를 추가로 하나 더 구비하고 있다. 이와 같은 구성에 의해 본 발명의 또 다른 추가의 실시예에 따른 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템은 흡입한 가스의 분석 시간을 줄여 결과적으로 분석주기를 줄일 수 있다.The system for shortening the analysis time of the apparatus for analyzing the gas using the flow balancing according to still another embodiment of the present invention includes a system for shortening the analysis time of the apparatus for analyzing the gas using the flow balancing according to the above- In addition to the pump (P) disposed before the sensor is passed, a further pump (P) is disposed after the gas sensor. With this configuration, the analysis time reduction system of the gas analysis apparatus using the flow balancing according to still another embodiment of the present invention can reduce the analysis time of the inhaled gas and consequently reduce the analysis period.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, will be. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.
10 : 분석장치
12 : 전자모듈
13 : 제어장치
20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4 : 흡입배관
30 : 셧오프 밸브
40' : 화염전파방지기
60 : 솔레노이드 밸브
70 : 가스 센서
80 : 가스 감지장치
90 : 원격제어장치10: Analyzer
12: Electronic module
13: Control device
20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4: Suction piping
30: Shutoff valve
40 ': Flame prevention device
60: Solenoid valve
70: Gas sensor
80: Gas sensing device
90: Remote control device
Claims (1)
펌프(P), 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) 중 둘 이상의 배관의 하류에 걸쳐 설치되어 상기 가스의 흐름을 상기 둘 이상의 배관으로 절환할 수 있게 구성된 솔레노이드 밸브(60), 상기 절환되어 흐르는 가스 중 특정 가스의 농도를 감지하는 가스 센서(70), 상기 가스 센서(70)를 모니터하고 상기 가스 센서(70)로부터 가스 측정을 수행하며 상기 농도에 따른 알람상태를 판별하는 전자모듈(12), 및 LCD 스크린과 알람 디스플레이와 상태표시 램프와 알람 모니터링용 버저/건조 접촉 출력 및 시스템 운영과 구성용의 키보드를 관리하는 전자모듈을 포함하는 제어장치(13)를 포함하는 분석장치(10);
상기 절환된 배관의 하류와 연통하여 상기 분석된 가스를 배출하는 배출배관(21);
상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 각각에 설치되어 유동 가스의 유량을 제어하는 유량조절밸브; 및
상기 전자모듈(12)의 외부에서 상기 전자모듈(12)을 원격 제어하는 원격제어장치(90)를 포함하고,
상기 제어장치(13)는 상기 분석장치(10)로부터 전력을 공급받아 상기 LCD 스크린과 알람 디스플레이와 상태표시 램프와 알람 모니터링용 버저/건조 접촉 출력 및 시스템 운영과 구성용의 키보드를 관리하는 전자모듈에 전력이 공급되어 동작되게 하며,
상기 유량조절밸브는 상기 둘 이상의 배관으로 절환되어 흐르는 가스의 유량을 동일하게 조절하고,
상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)은,
상류측에서 20'2, 20'-3, 20'-4)의 가스 흐름을 차단할 수 있는 셧오프 밸브(30); 및
상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 상류측에서 하류측으로 화염이 전파되는 것을 차단하는 화염전파방지기(40');
중 하나 이상을 설치하고 있는 것이며,
샘플링 개소의 가스를 흡입하는 배관에 설치되되, 가스 감지장치의 설치 위치를 달리하여 가스 내에 함유된 특정가스의 농도 분석에 대한 신뢰도가 향상되도록 하기 위해 상기 분석장치(10)에 연결된 복수의 가스 감지장치(80)를 더 포함하고,
상기 배출배관(21)에 연결되어 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)의 각각의 내부에 있는 가스를 퍼지하여 다음 번의 샘플링 개소로부터의 가스 흡입 시에 불순물 가스의 혼합을 방지하여 가스에 포함된 특정 가스의 농도를 분석할 수 있는 퍼지 에어 공급관(23)을 더 포함하며,
상기 분석장치(10) 내의 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)에는 상기 복수의 흡입배관(20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) 내를 유동하는 가스에 포함된 수분을 제거하는 워터트랩필터가 더 설치되며,
상기 펌프(P)는 상기 가스 감지장치 전후에 각각 배치되는 것이며,
흡입 동작을 위해 솔레노이드 밸브와 다이아프램 방식의 진공펌프를 사용하며, 설치되는 현장상황의 변경이 불가한 배관의 길이와 내경이 설정된 상황에서 마찰 손실을 줄이기 위해 2개소의 동시 흡입을 통해 단일 채널의 흡입에 비해 흡입내경이 커지도록 함으로써 유량이 상승하도록 하고, 동일한 내경에서 대해서 거리가 가까울수록 진공압이 작아지고 유량이 증가하고, 동일한 거리에 대해서는 내경일 클수록 유량이 증가하는 마찰손실의 주요 인자인 내경과 거리에 따라 진공압의 영향으로 인한 유량의 차이를 이용하는 각 배관의 플로우 밸런싱을 고려하여 흡입한 가스의 분석 시간을 줄여 분석주기가 줄어드는 것을 특징으로 하는 플로우 밸런싱을 이용한 가스의 분석장치의 분석시간 단축시스템.
A plurality of suction pipes (20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) capable of sucking gas from the sampling points;
A pump (P) is installed downstream of at least two of the plurality of suction pipes (20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4) A gas sensor 70 for sensing the concentration of the specific gas in the switched-on gas, a gas sensor 70 for monitoring the gas, and a gas sensor 70 for performing a gas measurement An electronic module 12 for determining an alarm condition according to the concentration, and an electronic module for managing an LCD screen, an alarm display, a status display lamp, a buzzer / dry contact output for alarm monitoring, and a keyboard for system operation and configuration An analysis device (10) including a control device
A discharge pipe (21) for discharging the analyzed gas in communication with the downstream of the switched pipe;
A flow control valve installed in each of the plurality of suction pipes 20'-1, 20'2, 20'-3, and 20'-4 to control the flow rate of the flow gas; And
And a remote control device (90) for remotely controlling the electronic module (12) outside the electronic module (12)
The controller 13 receives power from the analyzer 10 and receives an alarm signal, an alarm display, a status display lamp, a buzzer / dry contact output for alarm monitoring, and an electronic module To be supplied with power,
Wherein the flow rate control valve controls the flow rate of gas flowing through the two or more pipes to be equalized,
The plurality of suction pipes (20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4)
A shutoff valve 30 capable of shutting off gas flow on the upstream side 20'2, 20'-3, 20'-4; And
A flame propagation preventing device 40 'for preventing the flame from propagating from the upstream side to the downstream side of the plurality of suction pipes 20'-1, 20'2, 20'-3, and 20'-4;
Or more,
(10) is connected to the analyzing apparatus (10) in order to improve the reliability of analyzing the concentration of the specific gas contained in the gas by varying the installation position of the gas sensing apparatus Further comprising a device (80)
Is connected to the discharge pipe 21 to purge the gas inside each of the plurality of suction pipes 20'-1, 20'2, 20'-3, 20'-4, Further comprising a purge air supply pipe (23) capable of preventing mixing of the impurity gas at the time of gas suction and analyzing the concentration of the specific gas contained in the gas,
The plurality of suction pipes 20'-1, 20'2, and 20'-4 are provided in the plurality of suction pipes 20'-1, 20'2, 20'-3, -3, and 20'-4), the water trap filter for removing water contained in the gas flowing in the gas-
The pump (P) is disposed before and after the gas sensing device,
It uses solenoid valve and diaphragm type vacuum pump for sucking operation. In case of setting pipe length and inner diameter which can not change the situation of the installation, The larger the suction diameter is, the larger the suction diameter is, and the larger the distance is from the same inner diameter, the smaller the vacuum pressure and the flow rate. For the same distance, the larger the inner diameter, Analysis of gas analyzer using flow balancing, characterized in that the analysis period is reduced by reducing the analysis time of the inhaled gas considering the flow balancing of each pipe using the difference of the flow due to the influence of the vacuum pressure depending on the inner diameter and the distance Time reduction system.
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