KR20190089662A - Valve controller for multi-aeration - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a multi-aeration valve control apparatus which comprises: a plurality of rear pipes connected to each of a plurality of water tanks and blowers; a plurality of control valves installed in the plurality of rear pipes and through which a fluid flows; a plurality of pressure sensors installed in each of the rear pipes and measuring and outputting current pressures of the fluid flowing in the rear pipes; and a controller controlling the opening amount of each of the plurality of control valves such that each of the current pressures of the fluids from the plurality of pressure sensors is adjusted to a desired pressure set by a user according to a constant current from a pressure transmitter applied to the rear pipe and operated under pressure.

Description

멀티 포기용 밸브 제어 장치{Valve controller for multi-aeration}[0001] Valve controller for multi-aeration [

본 발명(Disclsoure)은, 밸브 제어 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 멀티 포기용 밸브 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a valve control apparatus, and more particularly to a valve apparatus for multi-purpose.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present invention is provided, and they are not necessarily referred to as known arts.

일반적으로 운영중인 하수처리장의 폭기조(활성오니조)의 공기량 제어방식은 폭기조에 용존산소 자동측정기를 폭기조에 설치하고, 용존산소 측정기에 일정범위를 세팅하여 가변형 터보브로워의 콘트롤 장치로 신호를 보내 공기량을 제어하는 방식을 사용하고 있으나 상기 용존산소측정 센서봉에 이물질이 묻어 비정상적인 공기량 공급으로 폭기조의 미생물 활성을 저해하고 있으며, 또한 기온이 심한 여름 및 겨울에 폭기조 온도변화에 따른 미생물 활성의 적정온도 25~35℃ 유지가 곤란하고 특히 여름철 경우에는 터보브로워에서 공급되는 공기온도는 60~70℃로 폭기조의 기존온도를 40℃ 이상으로 상승시키는 주원인으로 미생물 활성의 악조건이 되고 있어 시설운영에 많은 어려움이 있는 것이 현재의 실정이다.Generally, the air quantity control method of the aeration tank (activated sludge tank) of the operated sewage treatment plant is to set the dissolved oxygen measuring device in the aeration tank in the aeration tank, set a certain range in the dissolved oxygen measuring device, send a signal to the control device of the variable- However, since the foreign substance is deposited on the dissolved oxygen measurement sensor rod, the microorganism activity of the aeration tank is inhibited by the abnormal air amount supply, and the optimum temperature of the microorganism activity by the aeration tank temperature change in summer and winter when the temperature is high is 25 It is difficult to maintain the temperature at ~ 35 ℃. Especially in summer, the temperature of the air supplied from the turbo blower is 60 ~ 70 ℃, which is the main reason for raising the existing temperature of the aeration tank to over 40 ℃. It is the present situation that there is.

이와 관련하여, 한국 등록특허공보 제1996-9385호에는 고농도 유기물 폐수를 연속호흡측정기를 이용하여 폭기조 내로 유입되는 부하를 일정하게 유지함으로써 안정운전과 경제적인 운전을 할 수 있는 폐수의 처리방법 및 그 장치에 관한 기술이 기재되어 있다.In this regard, Korean Patent Registration No. 1996-9385 discloses a method for treating wastewater that can maintain stable operation and economical operation by keeping the load flowing into the aeration tank constant by using a continuous breathalyzer of high concentration organic wastewater, and A description of the device is given.

한국 공개특허공보 제1999-52853호에는 활성오니공정에서 용존산소량을 연속적으로 검출하고 그 검출량에 근거하여 첨가되는 원수의 양을 조절함으로써 용존산소에 의한 유기물 부하가 자동으로 조절되는 활성오니공정에서의 용존산소제어방법이 기술되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-52853 discloses an active sludge process in which the amount of dissolved oxygen is continuously detected in the activated sludge process and the amount of raw water to be added is controlled based on the detected amount, Dissolved oxygen control methods are described.

한국 등록특허공보 제247321호에는 생물학적 폐수처리 공정에서 비 산소 소비율과 질산성 질소를 실시간 자동측정하여 간헐회분식 반응조의 공정을 최적화시키는 방법 및 장치가 기재되어 있다.Korean Patent Registration No. 247321 discloses a method and apparatus for optimizing the process of an intermittent batch reactor by automatically measuring non-oxygen consumption rate and nitrate nitrogen in a biological wastewater treatment process in real time.

한국 등록실용신안공보 제161014호에는 공기를 공급하는 브로워와, 상기 브로워를 조작하기 위한 컨트롤장치로 구성된 정화조용 공기공급장치가 기술되어 있다.Korean Utility Model Registration Utility Model No. 161014 discloses a purifying tank air supply device including a blower for supplying air and a control device for operating the blower.

그러나 하나의 송풍기에 의해 복수의 수조에 공기를 공급하는 경우, 종래 밸브 제어 장치는 송풍기가 가동시에 각각의 수조의 밸브를 수동으로 조정하여 유량을 조정한다. 이때 밸브 조정시에 압력이 순간적으로 증가하는 현상이 발생하여 송풍기가 서지를 얻어 소손이 발생할 수 있다.However, when air is supplied to a plurality of water tanks by one blower, the conventional valve control apparatus adjusts the flow rate by manually adjusting the valves of the respective tanks when the blower is in operation. At this time, the pressure is instantaneously increased at the time of adjusting the valve, so that the blower may generate a surge and burn out.

1. 한국 등록특허공보 제1996-9385호1. Korean Registered Patent Publication No. 1996-9385 2. 한국 공개특허공보 제1999-52853호2. Korean Patent Publication No. 1999-52853 3. 한국 등록특허공보 제247321호3. Korean Patent Registration No. 247321 4. 한국 등록실용신안공보 제161014호4. Korea Registered Utility Model No. 161014

본 발명(Discloure)은, 복수의 수조에 수용된 유체의 현재 압력 각각이 사용자가 설정한 원하는 압력으로 조절되도록 제어 밸브를 제어함으로써 제어 후방 수위 변경에 상관없이 자동으로 운전을 가능한 멀티 포기용 밸브 장치의 제공을 일 목적으로 한다.Disclosure of the present invention relates to a multi-purpose valve device capable of automatically operating regardless of the control level change by controlling the control valve so that each of the current pressures of the fluid contained in the plurality of water tanks is adjusted to a desired pressure set by the user Provide for the purpose of providing.

여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).The present invention is not intended to be exhaustive or to limit the scope of the present invention to the full scope of the present invention. of its features).

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 멀티 포기용 밸브 제어 장치는, 다수의 수조와 송풍기를 각각 연결되는 다수의 후방 배관; 상기 다수의 후방 배관에 각각 설치되어 유체가 통과하여 흐르는 다수의 제어 밸브; 상기 각 후방 배관에 설치되어 상기 후방 배관에 흐르는 유체의 현재 압력을 각각 측정하여 출력하는 다수의 압력 센서; 및 상기 후방 배관에 적용되어 압력을 받아 동작하는 압력 트랜스미터로부터의 일정 전류에 따라 상기 다수의 압력 센서로부터의 유체의 현재 압력 각각이 사용자가 설정한 원하는 압력으로 조절되도록 상기 다수의 제어 밸브 각각의 개도량을 제어하는 제어기;를 포함한다.In order to solve the above problems, a valve control device for multi-purpose according to an aspect of the present invention includes: a plurality of rear pipes connected to a plurality of water tanks and a blower respectively; A plurality of control valves installed respectively in the plurality of rear pipes and through which the fluid flows; A plurality of pressure sensors installed in the respective rear pipes for measuring and outputting a current pressure of the fluid flowing through the rear pipe; And each of the plurality of control valves is controlled such that each of the current pressures of the fluid from the plurality of pressure sensors is adjusted to a desired pressure set by a user in accordance with a constant current from a pressure transmitter operating under pressure applied to the rear pipe, And a controller for controlling the metering.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 멀티 포기용 밸브 제어 장치에서, 상기 일정 전류는 4 mA 내지 20 mA의 범위인 것을 특징으로 한다.In the valve controller for multi-purpose according to an aspect of the present invention, the constant current is characterized by being in the range of 4 mA to 20 mA.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 멀티 포기용 밸브 제어 장치에서, 상기 제어 밸브를 비례 적분 미분(PID) 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a valve control apparatus for multi-purpose according to an aspect of the present invention, the control valve includes a proportional-integral-differential (PID) valve.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 멀티 포기용 밸브 제어 장치에서, 특징으로 한다.The valve control device for multi-purpose according to one aspect of the present invention is characterized in.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 멀티 포기용 밸브 제어 장치에서, 상기 제어기는 PID 방식으로 상기 제어 밸브의 개도량을 제어흐는 PID 제어기를 포함하는 특징으로 한다.In the valve control apparatus for multi-purpose according to an aspect of the present invention, the controller includes a PID controller for controlling the amount of opening of the control valve in a PID system.

본 발명에 따르면, 수조의 수위가 변경할 때마다 압력 조건이 변경되어 그때마다 후방 제어 밸브를 조정하여 송풍기를 가동하면, 기계적인 무리뿐 아니라 상시인원이 모니터링해야 하는 애로 사항이 있다. According to the present invention, if the pressure condition is changed every time the water level of the water tank is changed and the blower is operated by adjusting the rear control valve every time, there is a problem that must be monitored at all times by the personnel as well as the mechanical flock.

이와 관련하여 본 시스템을 적용하여, 복수의 수조 중 일부의 후방 수위 변경에 상관없이 자동으로 운전이 가능하게 한다. In this regard, the system is applied to enable automatic operation irrespective of a rear water level change of a part of a plurality of water tanks.

본 발명은 수위가 일정치 않은 다수의 수조에 멀티 포기용 밸브 제어 장치 적용하여 각 수조의 배관 압력을 피드백 받아 일정한 압력을 유지하여 일정한 유량을 적용하여 포기할 수 있다.The present invention can be applied to a plurality of water tanks having a constant water level by applying a valve control device for multi-purpose, feeding the pipe pressure of each tank, maintaining a constant pressure, and applying a constant flow rate.

즉, PID 제어기가 후방에 간단한 압력 측정 센서의 신호를 받아 자동으로 밸브를 제어하여, 수조 별로 자동 운전을 할 수 있다. 또한 사용자 측에서 수동으로 밸브를 조작하여 포기량을 조절하는 애로 사항을 해결할 수 있다.That is, the PID controller receives the signal of the simple pressure measurement sensor in the rear and automatically controls the valve to automatically operate the water tank. In addition, it is possible to solve the problem of adjusting the amount of aeration by manually operating the valve on the user side.

도 1은 본 발명에 따른 멀티 포기용 밸브 제어 장치의 일 실시형태를 보인 도면.
도 2는 도 1에 도시된 멀티 포기용 밸브 제어 장치의 실제 사진의 일예를 보인 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing an embodiment of a valve control device for multi-purpose according to the present invention. Fig.
Fig. 2 is a view showing an example of an actual photograph of the valve control apparatus for multi-purpose shown in Fig. 1; Fig.

이하, 본 발명에 따른 멀티 포기용 밸브 제어 장치를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a valve control apparatus for multi-purpose according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

다만, 본 발명의 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 사상을 이해하는 통상의 기술자는 본 개시와 동일한 기술적 사상의 범위 내에 포함되는 다양한 실시 형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함됨을 밝힌다.It is to be understood, however, that the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below, and those skilled in the art of the present invention, other than the scope of the present invention, It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 기술적 내용을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다. In addition, the terms used below are selected for convenience of explanation. Therefore, the technical meaning of the present invention should not be limited to the prior meaning, but should be properly interpreted in accordance with the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 멀티 포기용 밸브 제어 장치의 일 실시형태의 일 예를 보인 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 멀티 포기용 밸브 제어 장치의 실제 사진의 일예를 보인 도면이다.FIG. 1 is a view showing an example of an embodiment of a valve control apparatus for multi-purpose according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing an example of an actual photograph of the valve control apparatus for multi-valve shown in FIG.

본 발명에 따른 멀티 포기용 밸브 제어 장치는 다수의 후방 배관(3), 다수의 제어 밸브(4), 다수의 압력 센서(2), 및 제어기(1)를 포함한다.The valve control apparatus for multi-purpose according to the present invention includes a plurality of rear pipes 3, a plurality of control valves 4, a plurality of pressure sensors 2, and a controller 1. [

다수의 후방 배관(3)은 다수의 수조(110, 120, 130, 및 140)와 송풍기(150)를 각각 연결된다. 상기 수조의 압력은 높이에 따라 상이하며, 즉 높이가 높을수록 압력은 증가한다. 사용자는 원하고자 하는 압력을 SV(Set Value)에 셋팅을 한다. 예를들면, 사용자가 원하고자 하는 압력은 0.4 bar -> SV : 0.4으로 설정 가능하다.The plurality of rear pipes 3 are connected to the plurality of water tanks 110, 120, 130, and 140 and the blower 150, respectively. The pressure of the water tank varies depending on the height, that is, the higher the height, the more the pressure increases. The user sets the desired pressure to SV (Set Value). For example, the desired pressure of the user can be set to 0.4 bar -> SV: 0.4.

상기 압력 트랜스미터는 상기 후방 배관에 적용되어 압력을 받아 일정 전류를 출력한다. 상기 일정 전류는 4 mA 내지 20 mA의 범위인 것이 바람직하다.The pressure transmitter is applied to the rear pipe to receive a pressure and output a constant current. The constant current is preferably in the range of 4 mA to 20 mA.

다수의 제어 밸브(4)는 상기 다수의 후방 배관(3)에 각각 설치되어 유체가 통과하여 흐른다. 상기 제어 밸브(4)는 PID 밸브를 포함하는 것이 바람직하다.A plurality of control valves 4 are installed in the plurality of rear pipes 3, respectively, so that the fluid flows through the plurality of rear pipes 3. The control valve 4 preferably includes a PID valve.

다수의 압력 센서(2)는 상기 각 후방 배관(3)에 설치되어 상기 후방 배관(3)에 흐르는 유체의 현재 압력을 각각 측정하여 출력한다.A plurality of pressure sensors 2 are installed in the respective rear pipings 3 to measure and output a current pressure of the fluid flowing through the rear piping 3, respectively.

제어기(1)는 상기 후방 배관에 적용되어 압력을 받아 동작하는 압력 트랜스미터로부터의 일정 전류에 따라에 따라 상기 다수의 압력 센서(2)로부터의 유체의 현재 압력 각각이 사용자가 설정한 원하는 압력으로 조절되도록 상기 다수의 제어 밸브(4) 각각의 개도량을 제어한다. The controller 1 applies to the rear piping so that each of the current pressures of the fluid from the plurality of pressure sensors 2 is adjusted to a desired pressure set by the user in accordance with a constant current from a pressure transmitter operating under pressure So as to control the amount of opening of each of the plurality of control valves (4).

상기 제어기(1)는 PID 방식으로 상기 제어 밸브(4)의 개도량을 제어하는 PID 제어기를 포함한다. PID 제어기(1)에 표기되는 PV(Present Value) 값은 압력 트랜스미터에서 받는 압력값이다. 예를들면, 압력 트랜스미터 압력은 0.3 bar -> PV : 0.3으로 설정 가능하다.The controller (1) includes a PID controller for controlling the amount of opening of the control valve (4) by a PID method. The PV (Present Value) value indicated in the PID controller (1) is the pressure value received from the pressure transmitter. For example, the pressure transmitter pressure can be set to 0.3 bar -> PV: 0.3.

상기 조건시에는 PID 제어기(1)는 PID 밸브(4)에 SV 조건을 만족시키기위해In this condition, the PID controller 1 sets the PID valve 4 to satisfy the SV condition

0.3->0.4 Bar의 압력을 만들기위해 제어 밸브(4)를 자동으로 폐쇄시킨다. 상기 제어밸브(4)는 수위 변동에 관련하여 0.4 Bar의 압력을 유지하기 위해 PID 제어가 들어간다.The control valve (4) is automatically closed to create a pressure of 0.3 -> 0.4 Bar. The control valve 4 enters the PID control to maintain a pressure of 0.4 Bar in relation to the water level fluctuation.

제1 수조(110), 제2 수조(120), 제3 수조(130), 및 제4 수조(140)의 높이는 1m, 2m, 3m, 및 1m로 각각의 수조는 0.1 바아(bar), 0.2 바아, 및 0.3 바아의 압력이 생성되어 송풍기(150)의 가동 시에는 압력이 낮은 제1 수조(110), 제4 수조(140)로 과폭기가 되고, 압력이 높은 제2 및 제3 수조(120 및 130)에는 적게 아님 포기가 되지 않는다. The height of the first water tank 110, the second water tank 120, the third water tank 130 and the fourth water tank 140 is 1 m, 2 m, 3 m and 1 m, A pressure of 0.3 bar is generated in the first and second water tanks 110 and 120 when the blower 150 is operated and the first and second water tanks 110 and 140 are pressurized. 120 and 130).

이와 관련하여, 도 1 및 도 2에 도시된 PID 제어기(1)를 적용하여, 사용자가 사용할 수 있는 압력을 설정하면 현재 압력 센서(2)에서 측정하는 압력과 비교하여 밸브 제어가 된다. 이로써 각 수조(110, 120, 130, 및 140)의 수위가 변해도 설정 값만큼 밸브 제어가 되어 각 수조(110, 120, 130, 및 140)는 일정한 압력에 유량을 얻을 수 있다.In this regard, the PID controller 1 shown in Figs. 1 and 2 is applied to set the pressure usable by the user, and the valve control is performed in comparison with the pressure measured by the current pressure sensor 2. Thus, even if the water level of each of the water tanks 110, 120, 130, and 140 changes, the valves are controlled by the set value, and the water tanks 110, 120, 130, and 140 can obtain the flow rate at a constant pressure.

Claims (4)

다수의 수조와 송풍기를 각각 연결되는 다수의 후방 배관;
상기 다수의 후방 배관에 각각 설치되어 유체가 통과하여 흐르는 다수의 제어 밸브;
상기 각 후방 배관에 설치되어 상기 후방 배관에 흐르는 유체의 현재 압력을 각각 측정하여 출력하는 다수의 압력 센서; 및
상기 후방 배관에 적용되어 압력을 받아 동작하는 압력 트랜스미터로부터의 일정 전류에 따라 상기 다수의 압력 센서로부터의 유체의 현재 압력 각각이 사용자가 설정한 원하는 압력으로 조절되도록 상기 다수의 제어 밸브 각각의 개도량을 제어하는 제어기;를 포함하는 멀티 포기용 밸브 제어 장치.
A plurality of rear pipes connected to the plurality of water tanks and the blower respectively;
A plurality of control valves installed respectively in the plurality of rear pipes and through which the fluid flows;
A plurality of pressure sensors installed in the respective rear pipes for measuring and outputting a current pressure of the fluid flowing through the rear pipe; And
And a controller for controlling the opening of each of the plurality of control valves so that each of the current pressures of the fluid from the plurality of pressure sensors is adjusted to a desired pressure set by the user in accordance with a constant current from the pressure transmitter, And a controller for controlling the valve.
청구항 1에 있어서,
상기 일정 전류는 4 mA 내지 20 mA의 범위인 것을 특징으로 하는 멀티 포기용 밸브 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the constant current is in the range of 4 mA to 20 mA.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 밸브는, PID 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 포기용 밸브 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control valve includes a PID valve.
청구항 1 내지 청구항 3 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기는 PID 방식으로 상기 제어 밸브의 개도량을 제어하는 PID 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 포기용 밸브 제어 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the controller includes a PID controller for controlling the amount of opening of the control valve by a PID method.
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