KR20200080511A

KR20200080511A - 열교환기 세정장치 및 이를 이용한 열교환기 세정방법

Info

Publication number: KR20200080511A
Application number: KR1020180170023A
Authority: KR
Inventors: 김성일; 오상현; 박기호
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-07-07

Abstract

열교환기 세정장치 및 이를 이용한 열교환기 세정방법에서, 상기 열교환기 세정장치는 저온수 저장부로부터 저온수를 제공받고, 고온수 저장부로부터 고온수를 제공받아 열교환을 수행하고, 세정유닛을 포함한다. 상기 세정유닛은, 상기 고온수가 유동되는 고온수 배관 상에 연결되어 상기 열교환기의 고온부를 세정하는 고온부 세정부, 상기 저온수가 유동되는 저온수 배관 상에 연결되어 상기 열교환기의 저온부를 세정하는 저온부 세정부, 상기 고온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척하는 고온수 세척부, 및 상기 저온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척하는 저온수 세척부를 포함한다.

Description

열교환기 세정장치 및 이를 이용한 열교환기 세정방법{CLEANING APPARATUS FOR HEAT EXCHANGER AND METHOD FOR CLEANING HEAT EXCHANGER USING THE SAME}

본 발명은 열교환기 세정장치 및 이를 이용한 열교환기 세정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환기 내벽에 잔류하는 오염물질을 효과적으로 제거하여 열전달 효율을 향상시키고, 운전시 소모되는 에너지를 절약할 수 있는 열교환기 세정장치 및 이를 이용한 열교환기 세정방법에 관한 것이다.

열교환기란 넓은 의미로는 가열기, 냉각기, 응축기 등을 포함하는 것으로 볼 수 있으나, 일반적으로는 열의 회수를 목적으로 하는 것을 의미한다.

이러한 열교환기는 동작됨에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각수에 녹아 있는 칼슘 성분의 스케일이나, 부식 또는 기타 오염물질 등이 내벽에 잔류하게 되며, 이렇게 잔류하는 오염물질 등은 열전달 효율을 저하시키는 문제가 있으므로 제거가 필요하다.

종래에는, 이러한 열교환기의 내벽의 오염물질의 제거를 위해, 열교환기의 동작을 멈추고 배관으로부터 제거하거나 분해한 상태에서, 세정용 화학약품에 침지하는 방법으로 세정을 수행하여 왔다.

그러나, 이러한 방식의 경우, 장시간의 세정작업이 분기별, 반기별, 또는 연별로 반복되어 수행되어야 하므로, 세정작업이 수행 중에는 사용할 수 없는 제한이 있으며, 교환 주기 전까지 열교환기 내부에 일정 수준의 파울링을 감수해야 하는 어려움이 있었다.

한편, 이러한 분리 후 세정을 수행하는 기술의 단점을 극복하기 위해서, 대한민국 등록특허 제10-1088603호에서와 같이, 세정제로서 스펀지 볼을 사용하는 기술이 개발되고 있으나, 이는 판형 열교환기와 같이 유로의 단면이 원형이 아닌 경우에는 모서리 부분에 발생하는 파울링을 세정할 수 없는 등의 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1088603호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 열교환기를 연속적으로 운행할 수 있어 운행 제한의 어려움을 해결할 수 있으며, 열교환기 내부의 굴곡부나 모서리부 등을 효과적으로 세정할 수 있는 열교환기 세정장치에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 열교환기 세정장치를 이용한 열교환기 세정방법 에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 열교환기 세정장치는 저온수 저장부로부터 저온수를 제공받고, 고온수 저장부로부터 고온수를 제공받아 열교환을 수행하고, 세정유닛을 포함한다. 상기 세정유닛은, 상기 고온수가 유동되는 고온수 배관 상에 연결되어 상기 열교환기의 고온부를 세정하는 고온부 세정부, 상기 저온수가 유동되는 저온수 배관 상에 연결되어 상기 열교환기의 저온부를 세정하는 저온부 세정부, 상기 고온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척하는 고온수 세척부, 및 상기 저온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척하는 저온수 세척부를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 고온부 세정부는, 상기 고온수가 상기 열교환기로부터 유출되는 고온수 유출부로 세정액을 제공하여, 상기 고온수가 상기 열교환기로 유입되는 고온수 유입부로 상기 세정액이 유출되도록 순환시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고온수 세척부는, 상기 고온부 세정부를 통해 세정이 종료된 후, 상기 고온수 유출부로 세척액을 제공하여 상기 고온수 유입부로 상기 세척액이 유출되도록 순환시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고온수 배관에는, 상기 세정액의 유입 및 유출을 제어하는 제1 고온 입출력 밸브들, 및 상기 제1 고온 입출력 밸브들보다 외측에 위치하여, 상기 세척액의 유입 및 유출을 제어하는 제2 고온 입출력 밸브들이 구비될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 저온부 세정부는, 상기 저온수가 상기 열교환기로부터 유출되는 저온수 유출부로 세정액을 제공하여, 상기 저온수가 상기 열교환기로부터 유입되는 저온수 유입부로 상기 세정액이 유출되도록 순환시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 저온수 세척부는, 상기 저온부 세정부를 통해 세정이 종료된 후, 상기 저온수 유출부로 세척액을 제공하여 상기 저온수 유입부로 상기 세척액이 유출되도록 순환시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 저온수 배관에는, 상기 세정액의 유입 및 유출을 제어하는 제1 저온 입출력 밸브들, 및 상기 제1 저온 입출력 밸브들보다 외측에 위치하여, 상기 세척액의 유입 및 유출을 제어하는 제2 저온 입출력 밸브들이 구비될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 세정액은, 상기 열교환기 내부의 배관의 부식 또는 스케일을 제거할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 세정유닛은 한 쌍의 제1 및 제2 세정유닛들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 세정유닛들은 선택적으로 어느 하나만 작동될 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 열교환기 세정방법은 저온수 저장부로부터 저온수를 제공받고, 고온수 저장부로부터 고온수를 제공받아 열교환을 수행하는 열교환기에 대한 세정장치에 대하여, 세정유닛을 이용하여 세정을 수행한다. 상기 열교환기 세정방법은 설정된 세정 시간에 도달하는 경우, 상기 열교환기의 동작을 중단하는 단계, 상기 고온수가 유동되는 고온수 배관 상에 연결된 고온 세정부를 통해 상기 열교환기의 고온부를 세정하는 단계, 상기 저온수가 유동되는 저온수 배관 상에 연결된 저온 세정부를 통해 상기 열교환기의 저온부를 세정하는 단계, 고온수 세척부를 통해 상기 고온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척하는 단계, 및 저온수 세척부를 통해 상기 저온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 세정유닛은 한 쌍의 제1 및 제2 세정유닛들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 세정유닛들에 설정된 세정 시간은 서로 중첩되지 않도록 설정될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 열교환기를 분해하거나 분리하지 않고 배관으로 제공되는 세정액과 세척액을 통해 세정을 수행할 수 있으므로, 작업이 용이하며 세정 공정을 신속히 수행할 수 있다.

특히, 별도의 세정 볼을 사용하지 않으므로 열교환기 내부에 볼이 정체되는 문제가 없으며, 세정 볼이 닿기 어려운 모서리나 곡면 부위에 대한 효과적인 세정을 수행할 수 있다.

또한, 열교환기의 특성상 고온수와 저온수가 이동되는 배관이 서로 다르며, 이에 따라 축적되는 오염물질의 특성도 다를 수 있으므로, 각 배관에 대하여 서로 다른 고온부 및 저온부 세정부를 통해 세정액을 순환시키므로, 세정액의 순환이 자연스럽고 오염물질에 대한 세정 효과를 향상시킬 수 있다.

한편, 세정액을 사용하여 세정한 경우, 열교환기의 내부에 세정액이 잔류할 수 있으므로, 이를 별도의 세척액 및 이의 순환을 통해 제거함으로써, 세정의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 한 쌍의 세정 유닛이 적용되어, 어느 하나의 열교환기에 대하여만 선택적으로 세정을 수행하므로, 세정이 수행되지 않은 열교환기는 정상적으로 운행이 유지되어, 열교환을 단속없이 연속적으로 수행할 수 있다.

도 1은 열교환기 내부에 오염물질이 적체된 상태를 도시한 이미지이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환기 세정장치를 도시한 모식도이다.
도 3은 도 2의 제1 세정유닛 또는 제2 세정유닛을 도시한 블록도이다.
도 4는 도 2의 열교환기 세정장치를 이용한 열교환기 세정방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환기 세정장치를 도시한 모식도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 열교환기 세정장치(10)는 제1 세정유닛(100) 및 제2 세정유닛(200)을 포함하며, 상기 제1 세정유닛(100) 및 상기 제2 세정유닛(200)은 각각 입력 밸브(310)에 의해 입력단이 연결되고, 출력 밸브(320)에 의해 출력단이 연결된다.

상기 입력 밸브(310) 및 상기 출력 밸브(320)는 3-웨이 밸브(three-way valve)로서, 상기 제1 세정유닛(100) 및 상기 제2 세정유닛(200) 중 어느 하나의 유닛만 동작이 가능하도록 제어하게 된다.

그리하여, 본 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 세정유닛들(100, 200) 중 어느 하나의 유닛만이 동작하게 되며, 이에 따라, 하나의 세정유닛이 동작하면 다른 세정유닛은 동작을 멈추게 된다.

이 경우, 후술하겠으나, 상기 제1 세정유닛(100)은 하나의 열교환기에 연결되어 있으며, 상기 제2 세정유닛(200)은 또 다른 하나의 열교환기에 연결되어 있으므로, 상기 제1 세정유닛(100)이 동작하는 경우라면, 상기 제2 세정유닛(200)이 연결된 열교환기는 동작되며, 이와 달리 상기 제2 세정유닛(200)이 동작하는 경우라면, 상기 제1 세정유닛(100)이 연결된 열교환기는 동작되는 상태이다.

즉, 본 실시예에서는 한 쌍의 제1 및 제2 세정유닛들(100, 200)이 구비됨에 따라, 어느 하나의 세정유닛이 동작하여 해당 세정유닛에 연결된 열교환기의 운행이 중단되더라도, 다른 하나의 세정유닛이 연결된 열교환기는 동작상태를 유지하므로, 열교환기는 항상 연속적으로 운행될 수 있게 된다.

따라서, 종래 열교환기에서 세정을 위해, 열교환기가 분리 또는 분해되는 경우 열교환이 연속적으로 수행되지 못하는 문제를 해결할 수 있다.

도 3은 도 2의 제1 세정유닛 또는 제2 세정유닛을 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 상기 제1 세정유닛(100) 또는 상기 제2 세정유닛(200)은 선택적으로 동작하는 것을 제외한, 내부 구성은 실질적으로 동일하다. 이에, 이하에서는 상기 제1 세정유닛(100)을 예시하여 설명하며, 상기 제2 세정유닛(200)은 상기 제1 세정유닛(100)과 동일한 구성을 포함하고 동일한 동작을 수행하므로 중복되는 설명은 생략한다.

상기 제1 세정유닛(100)은 세정 대상이 되는 열교환기(50)에 연결되며, 고온부 세정부(110), 고온부 세척부(120), 저온부 세정부(130) 및 저온부 세척부(140)를 포함한다.

우선, 상기 열교환기(50)는 세정의 대상이 되는 것으로, 내부에는 도시하지는 않았으나, 내부에는 고온수가 유동되는 배관 또는 공간, 저온수가 유동되는 배관 또는 공간이 구비된다.

또한, 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(50)는 고온수 저장부(60)와는 고온수 배관(61)을 통해 연결되어 고온수를 제공받고, 저온수 저장부(70)와는 저온수 배관(71)을 통해 연결되어 저온수를 제공받는다.

이에 따라, 상기 열교환기(50)는 상기 고온수 배관(61)과 연결되어 고온수를 제공받는 고온수 유입부(51), 및 내부에서 열교환이 수행되며 유동된 고온수가 외부로 배출되는 고온수 유출부(52)를 포함한다.

마찬가지로, 상기 열교환기(50)는 상기 저온수 배관(71)과 연결되어 저온수를 제공받는 저온수 유입부(53), 및 내부에서 열교환이 수행되며 유동된 저온수가 외부로 배출되는 저온수 유출부(54)를 포함한다.

이상과 같은 배관 구조로 구성된 상기 열교환기(50)에 대하여 상기 제1 세정유닛(100)은 세정을 수행한다.

즉, 상기 고온부 세정부(110)는 상기 고온수가 유동되는 상기 고온수 배관(61) 상에 연결되어 상기 열교환기(50)의 고온부, 즉 상기 고온수가 유동되는 배관부를 세정한다.

보다 구체적으로, 상기 고온부 세정부(110)는 상기 고온수 유출부(52)로 세정액을 제공하여, 상기 열교환기(50)의 고온부에 대한 세정을 수행하고, 상기 고온수 유입부(51)를 통해 상기 세정을 수행한 세정액을 회수한다.

또한, 이러한 세정수의 순환을 반복하여, 상기 열교환기(50)에 대한 고온부의 세정을 수행한다.

이 경우, 상기 세정은 상기 열교환기(50)의 내부 배관에 형성된 부식 또는 스케일을 제거하는 것으로, 세정액으로는 상기 부식 또는 스케일을 제거할 수 있는 화학약품이 사용된다.

한편, 상기 고온부 세정부(110)와 상기 고온수 유출부(52)의 사이에는 제1 고온 출력 밸브(112)가 연결되고, 상기 고온수 유입부(51)와 상기 고온부 세정부(110) 사이에는 제1 고온 입력 밸브(111)가 연결된다.

또한, 상기 제1 고온 출력 및 입력 밸브들, 즉 제1 고온 입출력 밸브들(111, 112)은 3-웨이 밸브(three-way valve)일 수 있다.

그리하여, 상기 고온부에 대한 세정이 수행되는 경우에는, 상기 제1 고온 출력 밸브(112)는 상기 고온부 세정부(110)에서 상기 고온수 유출부(52)로 세정액이 유동할 수 있도록 밸브를 개방하고, 이와 동시에, 상기 제1 고온 입력 밸브(111)는 상기 고온수 유입부(51)에서 상기 고온부 세정부(110)로 세정액이 유동할 수 있도록 밸브를 개방하여, 세정이 수행되도록 세정액의 순환을 유도한다.

반면, 상기 고온부에 대한 세정이 완료되는 경우에는, 상기 제1 고온 출력 밸브(112) 및 상기 제1 고온 입력 밸브(111)는 상기 고온수 배관(61)을 통해서만 고온수가 유동되도록 밸브의 개방을 전환하여, 세정액의 순환을 차단한다.

이상과 같이, 상기 고온부 세정부(110)는 세정액을 이용하여 상기 열교환기(50)의 고온부에 대하여 세정을 수행하게 된다.

한편, 상기 고온부 세정부(110)를 통한 상기 고온부에 대한 세정이 종료되면, 상기 열교환기(50)의 고온부는 물론, 상기 고온수 배관(61) 상에도, 상기 세정액이 흐른 배관에는 세정액이 잔류하게 된다.

따라서, 본 실시예에서는, 상기 고온부 세척부(120)를 통하여 상기 고온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척액을 통해 세척한다.

이 경우, 상기 세척액은, 상기 잔류한 세정액을 제거하는 것으로, 상기 세정액의 종류에 따라 효과적인 제거를 위한 액체가 사용될 수 있으며, 예를 들어, 물을 사용할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 고온부 세척부(120)는 상기 고온수 유출부(52)로 세척액을 제공하여, 상기 열교환기(50)의 고온부에 대한 세척을 수행하고, 상기 고온수 유입부(51)를 통해 상기 세척을 수행한 세척액을 회수한다.

또한, 이러한 세척수의 순환을 반복하여, 상기 열교환기(50)에 대한 고온부의 세척을 수행한다.

이 경우, 상기 세척은 상기 열교환기(50)의 내부 배관에 잔류한 세정액을 제거하는 것으로, 상기 열교환기(50) 내부 배관에 잔류한 세정액뿐만 아니라, 상기 고온수 배관(61)에 잔류한 세정액에 대하여도 세척을 수행한다.

한편, 상기 세척수의 순환을 통해 상기 세정액이 유동된 상기 고온수 배관(61)에 잔류하는 세정액에 대한 세척을 수행하기 위해, 상기 세척수가 순환하는 고온수 배관이 상기 세정액이 순환한 고온수 배관을 포함하도록 구성된다.

즉, 상기 고온부 세척부(120)와 상기 고온수 유출부(52)의 사이에는 제2 고온 출력 밸브(122)가 연결되고, 상기 고온수 유입부(51)와 상기 고온부 세척부(120) 사이에는 제2 고온 입력 밸브(121)가 연결되는데, 상기 제2 고온 출력 밸브(122)는 상기 제1 고온 출력 밸브(112)보다 외측, 즉 상기 열교환기(50)로부터 먼 측에 위치하고, 마찬가지로 상기 제2 고온 입력 밸브(121)도 상기 제1 고온 입력 밸브(111)보다 외측, 즉 상기 열교환기(50)로부터 먼 측에 위치한다.

이 경우, 상기 제2 고온 출력 및 입력 밸브들, 즉 제2 고온 입출력 밸브들(121, 122)도 3-웨이 밸브(three-way valve)일 수 있다.

그리하여, 상기 고온부에 대한 세척이 수행되는 경우에는, 상기 제2 고온 출력 밸브(122)는 상기 고온부 세척부(120)에서 상기 고온수 유출부(52)로 세척액이 유동할 수 있도록 밸브를 개방하고, 이와 동시에, 상기 제2 고온 입력 밸브(121)는 상기 고온수 유입부(51)에서 상기 고온부 세척부(120)로 세척액이 유동할 수 있도록 밸브를 개방하여, 세척이 수행되도록 세척액의 순환을 유도한다.

반면, 상기 고온부에 대한 세척이 완료되는 경우에는, 상기 제2 고온 출력 밸브(122) 및 상기 제2 고온 입력 밸브(121)는 상기 고온수 배관(61)을 통해서만 고온수가 유동되도록 밸브의 개방을 전환하여, 세척액의 순환을 차단한다.

이상과 같이, 상기 고온부 세척부(120)는 세척액을 이용하여 상기 열교환기(50)의 고온부에 대하여 세척을 수행하게 된다.

한편, 상기 저온부 세정부(130) 및 상기 저온부 세척부(140)를 통한, 상기 열교환기(50)의 저온부에 대한 세정 및 세척도 동일하게 수행된다.

보다 구체적으로, 상기 저온부 세정부(130)는 상기 저온수 유출부(54)로 세정액을 제공하여, 상기 열교환기(50)의 저온부에 대한 세정을 수행하고, 상기 저온수 유입부(53)를 통해 상기 세정을 수행한 세정액을 회수한다.

또한, 이러한 세정수의 순환을 반복하여, 상기 열교환기(50)에 대한 저온부의 세정을 수행한다.

일반적으로, 상기 저온부 세정을 위한 세정액은 상기 고온부 세정을 위한 세정액과는 실질적으로 동일할 수 있다.

다만, 상기 열교환기(50)의 내부 배관에 형성된 부식 또는 스케일은, 고온수가 유동되는 배관에 형성되는 것과, 저온수가 유동되는 배관에 형성되는 것이, 온도의 차이에 따라 특성이 다를 수 있다. 이에, 상기 저온부 세정을 위한 세정액은 이를 고려하여 상기 고온부 세정을 위한 세정액과 다른 종류의 화학약품이 사용될 수도 있다.

한편, 상기 저온부 세정부(130)과 상기 저온수 유출부(54)의 사이에는 제1 저온 출력 밸브(132)가 연결되고, 상기 저온수 유입부(53)와 상기 저온부 세정부(130) 사이에는 제1 저온 입력 밸브(131)가 연결된다.

또한, 상기 제1 저온 출력 및 입력 밸브들, 즉 제1 저온 입출력 밸브들(131, 132)는 3-웨이 밸브(three-way valve)일 수 있다.

그리하여, 상기 저온부에 대한 세정이 수행되는 경우에는, 상기 제1 저온 출력 밸브(132)는 상기 저온부 세정부(130)에서 상기 저온수 유출부(54)로 세정액이 유동할 수 있도록 밸브를 개방하고, 이와 동시에, 상기 제1 저온 입력 밸브(131)는 상기 저온수 유입부(53)에서 상기 저온부 세정부(130)로 세정액이 유동할 수 있도록 밸브를 개방하여, 세정이 수행되도록 세정액의 순환을 유도한다.

반면, 상기 저온부에 대한 세정이 완료되는 경우에는, 상기 제1 저온 출력 밸브(132) 및 상기 제1 저온 입력 밸브(131)는 상기 저온수 배관(61)을 통해서만 저온수가 유동되도록 밸브의 개방을 전환하여, 세정액의 순환을 차단한다.

이상과 같이, 상기 저온부 세정부(130)는 세정액을 이용하여 상기 열교환기(50)의 저온부에 대하여 세정을 수행하게 된다.

한편, 상기 저온부 세정부(130)를 통한 상기 저온부에 대한 세정이 종료되면, 상기 열교환기(50)의 저온부는 물론, 상기 저온수 배관(61) 상에도, 상기 세정액이 흐른 배관에는 세정액이 잔류하게 된다.

따라서, 본 실시예에서는, 상기 저온부 세척부(140)를 통하여 상기 저온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척액을 통해 세척한다.

보다 구체적으로, 상기 저온부 세척부(140)는 상기 저온수 유출부(54)로 세척액을 제공하여, 상기 열교환기(50)의 저온부에 대한 세척을 수행하고, 상기 저온수 유입부(53)를 통해 상기 세척을 수행한 세척액을 회수한다.

또한, 이러한 세척수의 순환을 반복하여, 상기 열교환기(50)에 대한 저온부의 세척을 수행한다.

이 경우, 상기 세척은 상기 열교환기(50)의 내부 배관에 잔류한 세정액을 제거하는 것으로, 상기 열교환기(50) 내부 배관에 잔류한 세정액뿐만 아니라, 상기 저온수 배관(61)에 잔류한 세정액에 대하여도 세척을 수행한다.

한편, 상기 세척수의 순환을 통해 상기 세정액이 유동된 상기 저온수 배관(61)에 잔류하는 세정액에 대한 세척을 수행하기 위해, 상기 세척수가 순환하는 저온수 배관이 상기 세정액이 순환한 저온수 배관을 포함하도록 구성된다.

즉, 상기 저온부 세척부(140)와 상기 저온수 유출부(54)의 사이에는 제2 저온 출력 밸브(142)가 연결되고, 상기 저온수 유입부(53)와 상기 저온부 세척부(140) 사이에는 제2 저온 입력 밸브(141)가 연결되는데, 상기 제2 저온 출력 밸브(142)는 상기 제1 저온 출력 밸브(132)보다 외측, 즉 상기 열교환기(50)로부터 먼 측에 위치하고, 마찬가지로 상기 제2 저온 입력 밸브(141)도 상기 제1 저온 입력 밸브(131)보다 외측, 즉 상기 열교환기(50)로부터 먼 측에 위치한다.

이 경우, 상기 제2 저온 출력 및 입력 밸브들, 즉 제2 저온 입출력 밸브들(141, 142)도 3-웨이 밸브(three-way valve)일 수 있다.

그리하여, 상기 저온부에 대한 세척이 수행되는 경우에는, 상기 제2 저온 출력 밸브(142)는 상기 저온부 세척부(140)에서 상기 저온수 유출부(54)로 세척액이 유동할 수 있도록 밸브를 개방하고, 이와 동시에, 상기 제2 저온 입력 밸브(141)는 상기 저온수 유입부(53)에서 상기 저온부 세척부(140)로 세척액이 유동할 수 있도록 밸브를 개방하여, 세척이 수행되도록 세척액의 순환을 유도한다.

반면, 상기 저온부에 대한 세척이 완료되는 경우에는, 상기 제2 저온 출력 밸브(142) 및 상기 제2 저온 입력 밸브(141)는 상기 저온수 배관(61)을 통해서만 저온수가 유동되도록 밸브의 개방을 전환하여, 세척액의 순환을 차단한다.

이상과 같이, 상기 저온부 세척부(140)는 세척액을 이용하여 상기 열교환기(50)의 저온부에 대하여 세척을 수행하게 된다.

이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 상기 열교환기 세정장치(10)를 이용한 열교환기 세정방법에 대하여 설명한다.

도 4는 도 2의 열교환기 세정장치를 이용한 열교환기 세정방법을 도시한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 열교환기 세정장치(10)를 이용한 열교환기 세정방법에서는, 우선, 세정 시간을 설정한다(단계 S10).

앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서 상기 열교환기 세정장치(10)는 한 쌍의 제1 및 제2 세정유닛들(100, 200)을 포함하며, 상기 한 쌍의 세정유닛들은 서로 다른 주기로 한 쌍의 열교환기에 대한(즉, 각 세정유닛이 세정하는 각 열교환기를 의미함) 세정을 수행한다.

이에, 상기 세정 시간을 설정하는 단계에서도, 상기 제1 및 제2 세정유닛들(100, 200)은 각각 서로 다른 시간 간격으로, 다른 세정유닛의 세정 시간과 중첩되지 않도록 해당 세정유닛에 대한 세정 시간을 설정한다.

이와 같이, 상기 한 쌍의 세정유닛들(100, 200) 각각에 대하여, 세정 시간이 설정되면, 각각의 세정유닛들은 각각의 열교환기에 대하여 세정을 수행하며, 이에, 이하에서는 제1 세정유닛(100)이 열교환기(50)에 대하여 세정하는 방법에 대하여만 설명한다.

도 4를 다시 참조하면, 상기 제1 세정유닛(100)의 세정 시간이 설정되면, 이 후, 상기 열교환기(50)는 동작하여 열교환을 수행하게 된다(단계 S20).

그리하여, 상기 설정된 세정시간에 도달하면(단계 S30), 세정부가 동작되어 상기 열교환기(50)에 대한 세정 동작이 수행된다(단계 S40).

이 경우, 상기 세정 동작은, 상기 고온 세정부(110)가 상기 열교환기(50)의 고온부에 대한 세정을 수행하는 동작과, 상기 저온 세정부(130)가 상기 열교환기(50)의 저온부에 대한 세정을 수행하는 동작을 의미하며, 이러한 고온부에 대한 세정과 저온부에 대한 세정은 동시에 수행될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 열교환기(50)의 고온부와 상기 열교환기(50)의 저온부는 서로 다른 배관으로 구분되므로, 이러한 고온부에 대한 세정 및 저온부에 대한 세정은 동시에 수행될 수 있다.

또한, 구체적인 상기 세정 동작에 대하여는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 동일하다.

이 후, 상기와 같은 세정 동작이 완료되면, 세척부가 동작되어 상기 열교환기(50)에 대한 세척 동작이 수행된다(단계 S50).

이 경우, 상기 세척 동작 역시, 상기 고온 세척부(120)가 상기 열교환기(50)의 고온부에 대한 세척을 수행하는 동작과, 상기 저온 세척부(140)가 상기 열교환기(50)의 저온부에 대한 세척을 수행하는 동작을 의미하며, 이러한 고온부에 대한 세척과 저온부에 대한 세척은 동시에 수행될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 열교환기(50)의 고온부와 상기 열교환기(50)의 저온부는 서로 다른 배관으로 구분되므로, 이러한 고온부에 대한 세척 및 저온부에 대한 세척은 동시에 수행될 수 있다.

또한, 구체적인 상기 세척 동작에 대하여는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 동일하다.

이상과 같이, 상기 열교환기(50)에 대한 세정 및 세척이 종료되면, 상기 열교환기(50)는 다시 동작하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 열교환기를 분해하거나 분리하지 않고 배관으로 제공되는 세정액과 세척액을 통해 세정을 수행할 수 있으므로, 작업이 용이하며 세정 공정을 신속히 수행할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 열교환기 세정장치 50 : 열교환기
60 : 고온수 저장부 70 : 저온수 저장부
100 : 제1 세정유닛 110 : 고온부 세정부
120 : 고온부 세척부 130 : 저온부 세정부
140 : 저온부 세척부 200 : 제2 세정유닛

Claims

저온수 저장부로부터 저온수를 제공받고, 고온수 저장부로부터 고온수를 제공받아 열교환을 수행하는 열교환기에 대한 세정장치는 세정유닛을 포함하고,
상기 세정유닛은,
상기 고온수가 유동되는 고온수 배관 상에 연결되어 상기 열교환기의 고온부를 세정하는 고온부 세정부;
상기 저온수가 유동되는 저온수 배관 상에 연결되어 상기 열교환기의 저온부를 세정하는 저온부 세정부;
상기 고온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척하는 고온수 세척부; 및
상기 저온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척하는 저온수 세척부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정장치.
제1항에 있어서, 상기 고온부 세정부는,
상기 고온수가 상기 열교환기로부터 유출되는 고온수 유출부로 세정액을 제공하여, 상기 고온수가 상기 열교환기로 유입되는 고온수 유입부로 상기 세정액이 유출되도록 순환시키는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정장치.
제2항에 있어서, 상기 고온수 세척부는,
상기 고온부 세정부를 통해 세정이 종료된 후, 상기 고온수 유출부로 세척액을 제공하여 상기 고온수 유입부로 상기 세척액이 유출되도록 순환시키는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정장치.
제3항에 있어서, 상기 고온수 배관에는,
상기 세정액의 유입 및 유출을 제어하는 제1 고온 입출력 밸브들; 및
상기 제1 고온 입출력 밸브들보다 외측에 위치하여, 상기 세척액의 유입 및 유출을 제어하는 제2 고온 입출력 밸브들이 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정장치.
제1항에 있어서, 상기 저온부 세정부는,
상기 저온수가 상기 열교환기로부터 유출되는 저온수 유출부로 세정액을 제공하여, 상기 저온수가 상기 열교환기로부터 유입되는 저온수 유입부로 상기 세정액이 유출되도록 순환시키는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정장치.
제5항에 있어서, 상기 저온수 세척부는,
상기 저온부 세정부를 통해 세정이 종료된 후, 상기 저온수 유출부로 세척액을 제공하여 상기 저온수 유입부로 상기 세척액이 유출되도록 순환시키는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정장치.
제6항에 있어서, 상기 저온수 배관에는,
상기 세정액의 유입 및 유출을 제어하는 제1 저온 입출력 밸브들; 및
상기 제1 저온 입출력 밸브들 보다 외측에 위치하여, 상기 세척액의 유입 및 유출을 제어하는 제2 저온 입출력 밸브들이 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정장치.
제1항에 있어서, 상기 세정액은,
상기 열교환기 내부의 배관의 부식 또는 스케일을 제거하는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정장치.
제1항에 있어서,
상기 세정유닛은 한 쌍의 제1 및 제2 세정유닛들을 포함하며,
상기 제1 및 제2 세정유닛들은 선택적으로 어느 하나만 작동되는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정장치.
저온수 저장부로부터 저온수를 제공받고, 고온수 저장부로부터 고온수를 제공받아 열교환을 수행하는 열교환기에 대한 세정장치에 대하여, 세정유닛을 이용하여 세정을 수행하는 열교환기 세정방법에서,
설정된 세정 시간에 도달하는 경우, 상기 열교환기의 동작을 중단하는 단계;
상기 고온수가 유동되는 고온수 배관 상에 연결된 고온 세정부를 통해 상기 열교환기의 고온부를 세정하는 단계;
상기 저온수가 유동되는 저온수 배관 상에 연결된 저온 세정부를 통해 상기 열교환기의 저온부를 세정하는 단계;
고온수 세척부를 통해 상기 고온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척하는 단계; 및
저온수 세척부를 통해 상기 저온부 세정 후 잔류하는 세정액을 세척하는 단계를 포함하는 열교환기 세정방법.
제10항에 있어서,
상기 세정유닛은 한 쌍의 제1 및 제2 세정유닛들을 포함하며,
상기 제1 및 제2 세정유닛들에 설정된 세정 시간은 서로 중첩되지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정장치.