KR20240026279A - 압연유를 재활용하고 필터링하는 플랜트 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 오일의 유동 방향을 따라:
- 압연기에서 나오는 압연유를 수집하는 더티 오일 탱크(2);
- 오일 여과를 병렬로 수행하도록 구성된 여러 개의 오일 여과 장치(1)를 포함하는 여과 시스템(100); 및
- 압연기에 공칭 유량으로 압연유가 공급되는 클린 오일 탱크(3)를 포함하는 서킷을 갖는 오일 재활용 및 여과 플랜트에서 4000 ℓ/min 내지 30000 ℓ/min 사이로 구성된 압연유 공칭 유량을 필요로 하는 압연기(M)에 대해 구현되는 압연유의 재활용 및 여과 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 언클로깅된 머드는 펌프(72)로 머드가 조절되는 디캔터(71)의 피드인으로 인해 연속적이고 난류 없는 디캔테이션에 의한 2차 처리를 거친다.

Description

압연유를 재활용하고 필터링하는 플랜트 및 방법
본 발명은 4000 ℓ/min 내지 30000 ℓ/min 사이의 압연유 공칭 유량을 요구하는 압연기용으로 구현되는 압연유의 재활용 및 여과 방법과 그러한 압연유의 재활용 및 여과 플랜트에 관한 것이다.
본 발명의 분야는 냉간 압연기, 보다 상세하게는 "Sendzimir" 압연기, 특히 당업자에게 "20-Hi"라는 명칭으로 알려진 20-high 압연기에서의 압연유 여과 분야이다. 이러한 20-high 압연기의 예가 참고문헌 US 5 193 377 및 US 5 471 859에 예시되어 있다. 이러한 압연기에서, 롤은 하위 그룹과 상위 그룹으로 나누어지며, 보다 구체적으로, 이들 그룹은 대칭 구조를 가지며 각각은 1개의 작업 롤, 2개의 제1 중간 롤, 3개의 제2 중간 롤, 및 장치 외부에 있는 4개의 지지 롤 또는 지지 롤러를 포함하는 10개의 롤을 포함한다.
압연기, 특히 20-high 압연기에서, 롤과 스트립, 특히 사이에 금속 스트립이 압연되는 작업 롤 위로 오일을 뿌리면서 압연 작업이 수행된다. 압연 작업으로 특히 롤과 스트립 사이의 마찰로 인해 발생하는 다량의 금속 미립자가 발생하며, 이 미립자는 압연기 하류의 오일 스트림에 전달된다.
이러한 윤활 및/또는 냉각 작업은 금속 미립자가 포함된 압연유를 회수하고 이를 여과하여 현탁액 속의 금속 미립자를 제거한 후 금속 미립자가 없는 여과된 오일을 재활용하는 여과 및 재활용 플랜트에 의해 구현된다.
금속 미립자가 없는 고품질 여과 오일을 가짐으로써 스트립을 롤링하여 낮은 거칠기, 반사성 또는 높은 반사성을 특징으로 하는 표면 상태를 얻을 수 있다. 그렇지 않으면, 오일 현탁액 속의 미립자가 금속 스트립을 마모시키고 압연 작업 중에 스트립의 거칠기를 증가시킨다.
보다 구체적으로, 본 발명은 4000 ℓ/min 내지 30000 ℓ/min, 특히 8000 ℓ/min 내지 27000 ℓ/min 사이에 포함된 압연기로의 여과된 오일 공칭 유량을 보장하도록 구성된 재활용 및 여과 플랜트에 중점을 둔다.
도 1은 여과된 오일 유량이 12000 ℓ/min인 20Hi 압연기에 공급하기에 적합한, 최신 기술로 알려진 오일 재활용 및 여과 플랜트의 1차 여과 시스템을 개시한 것으로, 그 구조와 그 단점이 아래에 설명된다.
플랜트는 도 1에 개략적으로 도시된 1차 여과 서킷을 가지며, 상기 서킷은 오일의 정상적인 유동 방향에 따라 압연기의 더티 오일 배출구와 클린 오일 유입구 사이에:
- 더티 오일 탱크(2');
- 펌프 시스템(110')(여과 시스템의 피드인);
- 여과 장치와 펌프를 포함하는 여과 시스템(100');
- 펌프 시스템(120')(여과 시스템으로부터 배출);
- 클린 오일 탱크(3');
- (압연기(M')용) 펌프 시스템(4');
- 교환기 시스템(5'); 및
- 밸브 시스템(6')을 포함한다.
이러한 서킷에서, 더티 오일은 더티 오일 탱크(2')에 수집된 후 펌프 시스템(110')에 의해 밀려 여과 시스템(100)으로 이동되고, 하류 펌프(120)의 석션 하에 카트리지 여과 매체를 쭉 거치며 여과가 수행된다.
이후, 여과된 오일은 클린 오일 탱크(3')에 저장된다. 펌프(4') 및 밸브(6') 시스템을 사용하면 압연기에 필요한 공칭 유량에 따라 압연기(M')에 공급될 수 있다. 특히 물/오일 유형의 교환기 시스템(5')은 오일 온도를 설정할 수 있다. 예시된 플랜트는 일반적으로 4000 ℓ/min 내지 27000 ℓ/min 사이로 구성되는 압연기로의 일정한 유체 유량을 보장하도록 치수가 설정되어 있으며, 여과 시스템(100')은 SUPAMIC에서 제조한 유형이며 이러한 유형의 재활용 플랜트에서 1970년대부터 알려져 있는 (도 1에서 4개의) 트레이(100')를 갖는 복수의 여과 장치를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 여과 장치(1')는 일반적으로 내부에 11', 12', 13', 14' 및 15'로 표시된 여러 개의 탈착식 "트레이"가 중첩 분포되어 있고 피트 시스템(feet systems)으로 인해 서로 위에 겹쳐 쌓여 있는 원통형 통(10')을 포함한다. 각각의 트레이는 일반적으로 트레이의 해당 스레드부에 카트리지의 상단부를 나사로 고정하여 다수의 여과 카트리지가 평행하게 고정되는 중공 요소로 구성된다.
통(10')은 더티 오일(16')용 하부 개구와 트레이 위에 위치하는 오버플로 개구(17')를 포함한다. 다양한 카트리지의 여과 매체를 쭉 거치며 외부에서 내부로 여과가 수행되며, 카트리지에 의해 여과된 오일은 중공 요소로 구성된 각 트레이에 수집된 후 클린 오일용 트레이 배출구쪽으로 운반된다. 다양한 트레이의 오일 배출구는 플랜지 세트로 인해 통의 높이를 따라 분포된 개구에 각각 단단히 연결된다. 서로 다른 여과된 오일 배출구(18')는 동일한 수직 파이프(19')에서 만난다.
도 2는 다음과 같은 특성을 특징으로 하는 5-트레이 여과 장치를 예시한다:
- 트레이 수 : 5
- 카트리지 길이: 13인치(즉 33.02cm),
- 카트리지 수: 4160개(트레이당 832개의 카트리지),
- 장치 통의 높이: 6.1미터,
- 유효 부피(오일): 18㎥,
- 언클로깅(unclogging) 기간: 30분
이러한 여과 장치는 4000 ℓ/min보다 큰 여과 용량을 갖는다. 오일 유량이 12000 ℓ/min인 압연기를 갖춘 재활용 및 여과 공장의 여과 시스템에는 도 3에 따라 병렬로 배치되고 도 3에 예시된 세 개의 장치(1')만 필요한다.
상당한 오일 수요(통상적으로 4000 ℓ/min 내지 27000 ℓ/min)를 충족시키도록 의도된 여과 및 재활용 플랜트와 관련하여, 당업자는 4개 또는 5개 사이로 구성된 다수의 중첩 트레이를 갖는 여과 장치를 사용하는 것이 일반적이며, 이는 4개 또는 5개 트레이 여과 장치 각각에 연결되는 펌프(120')의 수를 제한하게 한다.
사용되는 여과 카트리지는 나일론계 또는 유리섬유계 여과 매체를 포함하는 경우가 많다. 카트리지의 수명을 연장하기 위해, 역세형(back flushable-type) 필터 카트리지를 사용한다.
카트리지의 언클로깅(unclogging)은 일정한 시간 간격으로 수행되며, 트레이가 있는 여과 장치에서 차례로 수행된다. 이를 위해, 트레이가 있는 여과 장치 중 하나에 유체(공압) 역류가 구현되는 한편, 병렬로 배치된 트레이가 있는 다른 여과 장치는 압연유의 필터링을 보장한다. 각 장치에 대해, 언클로깅은 트레이별로 구현되며, 서로 다른 트레이의 모든 카트리지에서 동시에 구현되는 것은 아니다.
공압 역류(FL-AIR) 이전에, 필터 통에서 더티 오일이 비워진다. 그 후, 언클로깅 작업을 통해 카트리지의 여과 매체에서 떨어져 나간 미립자(이하 머드라고 함)가 함유된 오일이 생성되며, 이는 후술하는 2차 여과 장비로 배출된다. 상부 트레이에서 떨어진 머드가 하부 트레이로 배출되면, 탱크에서 오일이 인출되어 여과 장치의 통 밖으로 머드를 배출할 수 있다.
여과 장치 중 하나에 대한 언클로깅 작업이 병행되는 동안, 필터링 및 재활용 작업이 다른 여과 장치에 대해 동시에 계속된다. 그럼에도 불구하고, 하나의 여과 장치(1')의 여과 용량으로 인해 여과 시스템의 여과 유량이 감소되며, 더 이상 여과된 오일 유량 측면에서 압연기의 요구를 충족할 수 없다.
또한, 언클로깅의 전체 기간 동안:
- 더티 오일 탱크(2')에 도착하는 더티 오일 유량이 필터링된 오일 유량보다 많아서 이 탱크의 더티 오일 수위가 상승한다;
- 반대로, 압연기의 오일 수요를 충당하기 위해 클린 오일 탱크(3')로부터 펌프(4')에 의해 석션되는 클린 오일의 유량이 클린 오일 탱크(3')에 도착하는 다른 여과 장치에 의해 동시에 여과되는 오일의 유량보다 많아 클린 오일 탱크(3')의 오일 수위가 떨어지게 된다.
더티 오일 탱크와 클린 오일 탱크는 언클로깅 작업 동안 여과 유량의 변화를 보상하고 압연 작업을 중단해야 하는 것을 방지하기 위해 사용되는 버퍼를 구성한다.
역류에 의한 언클로깅이 트레이별로 수행되는 5 트레이 여과 장치의 경우, 언클로깅 기간은 일반적으로 30분 정도 길이여서 더티 오일 탱크와 클린 오일 탱크의 크기는 유량이 12000ℓ/min인 압연기의 경우 일반적으로 각 압연기에 대해 100㎥보다 상당히 크다.
따라서, 본 명세서에 예시로 설명된 것과 동등한 여과 및 재활용 플랜트를 기술하는 참고문헌 CN103191600A는 더티 오일 탱크에 대해 130㎥의 유효 부피를 나타내고 클린 오일 탱크에 대해 130㎥의 유효 부피를 나타낸다.
이로 인해 고용량 더티 오일 탱크(2')와 클린 오일 탱크(3')를 압연기의 스탠드에서 떨어진 전용 통풍 지하실에 배치할 필요가 있는데, 이는 압연기 스탠드의 일측에 배치된 두 개의 코일-운반 장치의 레일 사이에 위치한 압연기 바로 근처에서, 압연기의 스탠드 앞쪽 공간이 그러한 용량을 가진 탱크를 수용하기에는 대체로 불충분하기 때문이다.
1차 여과의 각 여과 장치의 언클로깅은 8시간마다 일정한 간격으로 이루어지는 반면, 두 여과 장치의 언클로깅을 2-3시간 간격으로 유지함으로써 오일 수위는 클린 오일 탱크에서 상승하고 더티 오일 탱크에서는 하강한다.
정상 작동 시, 동시에 모든 여과 장치가 오일의 여과를 보장할 때, 동시에 모든 여과 장치의 여과 유량이 다시 압연기의 공칭 유량보다 높아져 클린 오일 수위가 클린 오일 탱크에서 상승하고 더티 오일 수위는 더티 오일 탱크에 떨어질 수 있다. 클린 오일 탱크는 초과 여과된 오일이 클린 오일 탱크에서 흘러나와 더티 오일 탱크로 떨어지는 것을 가능하게 하는 오버플로 배수로를 포함한다.
클린 오일 탱크의 오일 수위가 불충분함으로 인한 압연 작업의 중단을 방지하기 위해, 참조문헌 CN103191600A에서는 클린 오일 탱크에 고수위 센서를 장착하고 고수위 센서가 클린 오일 탱크가 가득 찼음을 나타낼 때에만 1차 여과의 언클로깅 작업을 개시하는 것을 제안한다.
최신 기술에 따른 여과 및 재활용 플랜트는 1차 여과 시스템(100')의 카트리지의 여과 매체가 언클로깅함으로 인해 발생한 머드를 처리할 수 있는 2차 여과 시스템(200')을 갖는 2차 여과를 포함한다.
따라서, 도 4는 더티 오일 탱크와 클린 오일 탱크, 3개의 통(10')까지 오일을 밀어 올리는 펌프 시스템(110')의 펌프 세트에 의해 더티 오일 탱크(3')에서 인출된 오일의 여과를 보장하는 1차 여과의 3개의 여과 장치(각각 5개의 중첩 트레이가 있음)를 포함하는 최신 기술에 따른 여과 및 재활용 플랜트를 개략적으로 예시한 것으로, 오일은 5개의 트레이의 여과 매체를 통과한 후 트레이 내부의 파이프에 수집되고 배출구(18')를 통해 나온 후 수직 파이프에 수집되며, 각 여과 장치(1')와 연결된 배출 펌프(120')가 클린 오일 탱크로 복귀한 오일을 석션하게 한다.
언클로깅 작업은 여과 트레이에 공압을 트레이별로 주입함으로써 여과 장치를 차례대로 수행한다. 카트리지의 여과 매체 전체에 역류로 공기를 주입하는 작업 전에, 여과 장치의 통을 더티 오일 탱크에 비운 다음, 여과 매체에서 머드를 떨어내도록 하기 위해 카트리지 전체에 역류로 공기를 주입한다.
역류 공기에 의해 카트리지에서 떨어진 머드는 통 바닥에서 회수된 후 2차 여과 시스템으로 이송되어 처리된다.
이러한 머드는 칸막이로 분리된 여러 개의 디캔테이션 통을 포함하는 디캔테이션 유닛(GC')에서 파이프(150')를 통해 도착한다. 일반적으로, 디캔테이션 유닛(GC')은 칸막이로 분리된 여러 개의 통으로 구성되어 있어, 실질적으로 2~3시간마다 갑자기 머드가 유입되어 발생하는 난류를 완화한다. 디캔테이션 유닛(GC')은 배수로를 통해 제2 디캔테이션 통(C2')으로 유출되도록 의도된 제1 디캔테이션 통(C1')을 포함한다. 가장 거친 미립자가 통(C1' 및 C2')의 바닥에 침전된다.
거친 미립자는 웜 스크류(SCR)에 의해 바닥 호퍼로 이끌린 후 펌프(220')에 의해 농축 머드용 제3 통(C3') 및 제4 통(C'4)으로 이송되며, 미립자가 농축된 머드는 배출되도록 끊임없이 인출된다.
2차 여과 장비는 디캔테이션 통, 특히 제1 통(C1') 및 제2 통(C2'), 적어도 하나 및 가능하면 여러 개의 여과 장치(210', 211'), 특히 도 4의 2개의 여과 장치(210', 211')를 더 포함한다.
펌프(203')는 통(C1', C2')의 중간 높이에서 오일을 인출해 이를 여과 장치(210', 211')의 통으로 전달하여 여과 장치(210', 211')의 카트리지의 여과 매체 를 쭉 거치며 여과하도록 하고, 여과된 오일은 파이프(212', 213')를 통해 운반된 다음 더티 오일 탱크(3') 쪽으로 복귀한다.
오버플로 배수로(TP2' 및 TP4')가 제2 통(C2')과 제4 통(C4')에 제공되어 더티 오일 탱크(3')를 향해 오버플로를 배출할 수 있게 하지만, 이 경우에는, 오일이 여과 장치(210', 211')를 통과하지 못한다.
2차 여과 장치(210', 211')의 카트리지 자체는 공압 역류(compressed air countercurrent)에 의해 주기적으로 언클로깅이 필요하다. 2차 필터의 카트리지를 언클로깅할 때, 머드는 제5 통(C5')으로 전달되고 제5 통은 제3 통(C3)에 쏟는다. 제5 통의 디캔테이트는 웜스크류(SCR)'에 의해 인출되어 펌프(220)에 의해 제3 통(C3')까지 이송된다.
참조문헌 CN103191600A는 문단 [13]에서 이러한 2차 여과 시스템을 비판하고, 특히 디캔테이션 통에서 오일 수위가 너무 높아질 때 오일이 직접 (도 4의 TP2', TP4'로 표시된 오버플로 배수로를 통해) 더티 오일 탱크로 따라서 210', 211'로 표시된 2차 여과 장치를 통과하지 않고 유출된다는 점을 지적하며, 금속 미립자로 심하게 오염된 이 오버플로우는 차례로 더티 오일 탱크의 더티 오일을 오염시키고, 도미노 효과로 인해, 1차 여과 카트리지가 막히게 되어 조기 막힘이 발생하고, 여과 및 재활용 플랜트의 심각한 고장의 근원으로 여과 유량이 떨어지게 된다.
참조문헌 CN103191600A의 도 3은 이러한 2차 여과 시스템을 예시한다. 1차 여과 필터의 언클로깅에서 발생한 머드는 체를 포함하는 이송 통에 도달하고, 배수로에서 흘러나온 머드는 3개의 디캔테이션 통이 있는 디캔테이션 유닛의 제1 통으로 운반되고, 오일은 제1 통에서 제2 통으로 그런 다음 제2 통부터 제3 통까지 흘러나온다. 통 바닥에 침전된 거친 미립자를 제거한 후 농축된 머드용의 최대 2개의 통으로 운반된다.
(우측) 펌프를 사용하면 제2 및 제3 디캔테이션 통의 중간 높이에서 카트리지가 있는 2차 여과 장치까지 오일을 인출할 수 있다. 2차 여과 장치의 카트리지에 의해 여과된 오일은 더티 오일 탱크까지 이송된다.
유닛의 세 개의 디캔테이션 통을 통과한 모든 오일이 여과 장치에 의해 적절하게 여과된 후에 더티 오일 탱크로 이송되는 것을 보장하기 위해, 즉, 미립자들로 심하게 오염된 오일이 오버플로 배수로로 유출되어 더티 오일 탱크로 올라와 이를 오염시키는 것을 방지하기 위해, 참조문헌 CN103191600A는 제2 디캔테이션 통(또는 제3 디캔테이션 통)의 오일 수위가 중간 높이에 있을 때 역류에 의한 1차 여과의 언클로깅을 진행하고 이를 위해 제2 통(또는 제3 통)에 수위 센서를 장착할 것을 제안한다.
따라서, 디캔테이션 통이 절반쯤 채워지고. 즉, 1차 여과 카트리지의 언클로깅을 마칠 때 빠르게 도달하는 머드의 양보다 더 큰 빈 공간을 갖고, 따라서 상기 통이 오버플로 배수로를 통해 유출되지 않은 이러한 도달을 포함하게 하는 한편 오일은 2차 여과의 여과 카트리지에 의해 필터링되게 보장된다.
1차 여과 장치의 배열 및 여과 장치, 2차 여과 장치의 디캔테이션 통 및 여과 장치에 관해, 최신 기술에 따른 여과 장치는 통상적으로 원통형이며 제1 열을 따라 서로 옆에 배치되는 반면, 2차 여과 장치는 평행한 제2 열을 따라 도 5에 도시된 바와 같이 배치된다. 2차 여과 시스템은 서로 옆에 있는 디캔테이션 통을 포함하며, 두 2차 여과 장치는 모두 디캔테이션 통의 상단에 위치한다.
본 발명의 관찰에 따르면, 최신 기술에 공지되어 있고 도 1 내지 5에 예시된(또는 CN103191600A에 의해 교시된) 이러한 재활용 및 여과 플랜트는 1차 여과에 있어서 다음과 같은 단점을 갖는다:
1) CN103191600A에 따른 130㎥ 범위의 더티 오일 및 클린 오일 탱크용의 큰 부피,
2) 1차 여과의 언클로깅 동안 하부 트레이를 덮고 있는 상부 트레이에서 언클로깅된 머드를 통에서 배출하기 어려움,
3) 1차 여과 장치의 필터 언클로깅으로 인한 발생하며, 갑자기 2차 여과의 디켄테이션 통으로 누출되어 디캔테이션에 의한 분리를 방해하는 난류의 원인이 되는 2㎥ 범위의 머드양.
그럼에도 불구하고, 20-high 압연기용 재활용 및 여과 플랜트가 본 출원인의 참조문헌 WO2016/066926에 공지되어 있으며, 이는 1차 여과의 여과 장치의 치수를 근본적으로 수정하여 1차 여과를 언클로깅하는 시간을 단축시키고 따라서 특히 더티 오일 탱크의 탱크 크기로 줄일 수 있고, 본 출원의 도 3에 개시된 바와 같은 거리가 아닌 이러한 부피 감소로 인해 압연기 근처에 더티 오일 탱크의 새로운 배열을 기술한다.
발명자의 관찰에 따르면, 최신 기술로부터 알려져 있고 도 1 내지 5에 도시된(또는 CN103191600A에 의해 교시된) 이러한 재활용 및 필터링 플랜트는 또한 2차 여과에서 다음과 같은 단점을 갖는다:
1) 각 언클로깅 시(실질적으로 2-3시간마다) 1차 여과로부터 갑자기 머드가 도착하여 (특히 도 4에서 C1' 및 C2'로 표시된) 이러한 통에 생성된 난류로 인해 또는 2차 여과 카트리지의 언클로깅으로 인해 발생하고 디캔테이션 통(C5')에서 그런 다음 유출로 인해 통(C3' 및 C4')에서 난류의 근원인 머드로 인해 디캔테이션 통에서 금속 미립자가 제대로 침전되지 않는다;
2) 210' 및 211'로 표시된 장치의 2차 여과의 여과 카트리지의 서비스 수명이 더 짧다(1년 미만);
3) CN103191600.A에서 이해해야 하는 바와 같이, 작업자의 실수가 발생할 경우, 더티 오일 탱크의 오일이 오버플로 배수로(TP2', TP4')를 통해 더티 오일 탱크로 직접 누출되고 그런 다음 1차 여과로 누출되고 2차 여과의 카트리지로 필터링되지 않는 2차 여과의 디캔테이션 통에 쏟아져 나오는 미립자가 많이 포함된 오일로 인해 오염될 위험이 높다.
본 개시는 이 상황을 개선한다.
제1 양태에 따르면, 오일의 유동 방향을 따라, 연이어:
- 압연기에서 나오는 압연유를 수집하는 더티 오일 탱크;
- 오일 여과를 병렬로 수행하도록 구성되고, 각각이 한 세트의 여과 카트리지를 수용하며 피여과 압연유용의 하나의 유입구 및 카트리지의 여과 매체를 통과한 여과된 압연유용의 적어도 하나의 배출구를 포함하는 통을 갖는 여러 개의 오일 여과 장치를 포함하는 여과 시스템; 및
- 압연기에 공칭 유량으로 압연유가 공급되는 클린 오일 탱크를 포함하는 서킷을 갖고,
미립자가 함유된 더러운 압연유는 더티 오일 탱크에서 회수되며, 여과 장치에서 압연유가 병행 순환되도록 함으로써 더티 오일 탱크의 압연유의 1차 여과가 보장되고, 여과된 오일은 클린 오일 탱크에 수집되며,
역세형(back flushable) 여과 카트리지가 사용되고, 병렬로 배치된 다른 여과 장치가 압연유의 필터링을 보장하는 한편, 이 여과 장치에 유체 역류를 구현함으로써 여과 장치의 카트리지의 언클로깅(unclogging)이 진행되며, 상기 언클로깅 작업을 통해 금속 미립자가 많이 함유된 오일로 구성된 머드가 생성되고,
2차 분리 시스템에서 언클로깅 작업에 의해 생성된 머드가 운반되어, 디캔테이션(decantation)에 의해 머드에 함유된 압연유와 미립자의 분리를 보장함으로써 배출되는 미립자 농축 머드를 획득하고, 미립자 없는 오일은 더티 오일 탱크로 다시 보내지는, 오일 재활용 및 여과 플랜트에서 4000 ℓ/min 내지 30000 ℓ/min 사이로 구성된 압연유 공칭 유량을 필요로 하는 압연기에 대해 구현되는 압연유의 재활용 및 여과 방법이 제공된다.
주목할 만하게도, 본 개시에 따르면, 디캔테이션에 의한 2차 분리 시스템은:
- 1차 여과 카트리지의 언클로깅 작업으로 발생되는 머드를 수집하는 버퍼 탱크;
- 디캔터 바닥에서 머드에 함유된 미립자의 침전을 보장하도록 구성되고, 머드 피드인 유입구와 디캔팅된 오일용 배출구를 갖는 디캔터; 및
- 모니터링된 유량에 따라 버퍼 탱크의 머드를 디캔터의 피드인 유입구에 공급하도록 구성된 적어도 하나의 펌프를 포함하는 모터 구동식 조절 장치를 포함하고,
디캔터 내의 머드는 상기 적어도 하나의 펌프에 의해, 1차 여과의 두 여과 장치들을 언클로깅하는 두 번의 연속 작업을 구분하는 기간보다 긴 기간 동안, 디캔터의 상기 피드인 유입구와 상기 배출구 사이의 디캔터에서 연속적이고 난류 없는 디캔팅을 보장하기 위해 디캔터에 공급되는 머드의 모니터링된 유량을 보장하면서 디캔터 바닥에 침전되는 미립자와 배출구를 통해 배출되는 미립자 없는 오일로 분리된다.
다음 단락에 설명된 특징은 선택적으로 구현될 수 있다. 이들은 서로 독립적으로 구현되거나 서로 조합되어 구현될 수 있다:
- 상기 디캔터는 피드인 유입구와 배출구 사이에 용적(V)인 유효 부피를 갖고, 피드인 유량(D)은 V/D 비율과 동일한 평균 디캔테이션 시간이 10시간보다 길도록, 예를 들어, 상기 유입구와 배출구 사이에 30시간 내지 100시간 사이, 가령 60시간으로 구성되도록 조절된다;
- 상기 디캔터는 길이방향을 따라 세로로 연장된 하나의 단일 디캔테이션 통을 포함하고, 디캔테이션 통의 길이방향 단부 중 소위 근위부에 머드용 상기 피드인 유입구가 그리고 길이방향 단부 중 다른 소위 말단부에 배출구가 제공된다.
- 디캔테이션 통은 머드용 유입구와 디캔팅된 오일용 배출구 사이의 길이방향을 가로지르는 칸막이가 없는 통으로 구성된다;
- 통의 단면은 길이방향에 직교하는 평면을 따라 V자형으로 형성되고, 두 개의 벽이 통의 바닥을 향해 서로 수렴하도록 기울어진다;
- 디캔테이션 통 바닥에 침수형 모터 구동식 컨베이어가 배치되고 바닥을 긁어내고 퇴적물이 빠져나가는 한쪽 끝, 특히 근위부로 퇴적물을 가져오도록 구성되는 스크레이퍼를 포함하여 길이방향을 따라 연장된다;
- 배출구는 디캔테이션 통의 유체 부피를을 정의하는 배수로이다;
- 각각의 여과 장치는 통의 내부 공간에 하나 또는 여러 개의 캡(들)에 의해 닫힌 상부 개구를 통해 통 밖으로 제거되도록 구성된 하나 또는 다수의 탈착식 트레이를 포함하고, 각각의 트레이 요소들이 여과 카트리지를 탈착식으로 수용하며, 각각의 중공 트레이 요소는 상기 트레이의 카트리지에 의해 여과된 오일용 수집기를 구성하고, 각각의 트레이 요소는 피팅을 통해 통의 해당 배출구에 탈착식으로 연결된 여과된 오일 배출구를 포함한다;
- 플랜트는 통의 단일 수위에 나란히 배치된 하나의 단일 트레이 또는 여러 개의 트레이를 갖고, 카트리지가 아래쪽으로 매달려 있어, 유체 역류에 의해 발생된 머드가 여과 장치의 통 바닥으로 직접 떨어지게 된다;
- 머드를 농축된 머드와 금속 미립자가 없는 오일로의 분리를 보장하는 2차 분리 시스템에는 카트리지를 갖춘 여과 장치가 없어 디캔테이션에 의해서만 2차 분리가 이루어진다;
- 여과 장치들 중 한 장치의 언클로깅 동안, 병렬로 배치된 트레이(들)를 갖춘 다른 여과 장치들이 압연 작업용 압연기의 공칭 유량을 커버하는 유과된 유량에 따라 압연유의 여과를 보장하고, 역류에 의한 언클로깅 중에 하나의 여과 장치에 의해 여과 유량이 감소하더라도, 클린 오일 탱크에 도달하는 여과된 오일 유량은 압연기를 냉각시키기 위해 클린 오일 탱크에서 인출된 공칭 유량보다 항상 많다.
제2 양태에 따르면, 본 발명은 오일의 유동 방향을 따라, 연이어:
- 압연기에서 나오는 압연유를 수집하는 더티 오일 탱크;
- 압연유를 병행해 여과하도록 구성되고, 각각이 한 세트의 여과 카트리지를 수용하며 피여과 압연유용의 하나의 유입구 및 역세형 여과 카트리지의 여과 매체를 통과한 여과된 압연유용의 적어도 하나의 배출구를 포함하는 통을 갖는 여러 개의 오일 여과 장치를 포함하는 여과 시스템; 및
- 클린 오일 탱크;
- 병렬로 배치된 다른 여과 장치들이 압연유의 여과를 보장하는 한편, 여과 장치 중 하나에 유체 역류를 구현하도록 구성된 여과 장치의 카트리지를 언클로깅하고, 상기 언클로깅 작업을 통해 금속 미립자가 많이 함유된 오일로 구성된 머드가 생성되는 시스템; 및
- 압연유와 머드에 포함된 미립자의 디캔테이션에 의해 분리를 보장하여 배출되는 미립자 농축 머드 및 더티 오일 탱크로 보내지는 미립자 없는 오일을 얻는 2차 분리 시스템을 포함하는 서킷을 갖는 압연유의 재활용 및 여과 플랜트에 관한 것이다.
주목할 만하게도, 본 개시에 따르면, 디캔테이션에 의한 2차 분리 시스템은:
- 1차 여과 카트리지의 언클로깅 작업으로 발생되는 머드를 수집하도록 치수화된 버퍼 탱크;
- 디캔터 바닥에서 머드에 함유된 미립자의 침전을 보장하도록 구성되고, 머드 피드인 유입구와 디캔팅된 오일용 배출구를 갖는 디캔터; 및
- 디캔터의 모니터링된 유량에 따라 버퍼 탱크의 머드를 디캔터의 피드인 유입구에 공급하도록 구성된 적어도 하나의 펌프를 포함하는 모터 구동식 조절 장치를 포함하고,
2차 분리 시스템은, 상기 적어도 하나의 펌프에 의해, 1차 여과의 두 여과 장치들을 언클로깅하는 두 번의 연속 작업을 구분하는 기간보다 긴 기간 동안 디캔터에서 연속적이고 난류 없는 디캔팅을 보장하기 위해 디캔터에 공급되는 머드의 모니터링되는 유량을 보장하면서 디캔터의 머드를 디캔터 바닥에 침전되는 미립자와 미립자 없는 오일로 분리하도록 구성된다.
다음 단락에 설명된 특징은 선택적으로 구현될 수 있다. 이들은 서로 독립적으로 구현되거나 서로 조합되어 구현될 수 있다:
- 디캔터는 길이방향을 따라 세로로 연장된 하나의 단일 디캔테이션 통을 포함하고, 디캔테이션 통의 길이방향 단부 중 소위 근위부에 상기 머드 피드인 유입구가 그리고 길이방향 단부 중 다른 소위 원위부에 배출구가 제공된다;
- 디캔테이션 통은 머드용 유입구와 디캔팅된 오일용 배출구 사이에 길이방향을 가로지르는 칸막이가 없는 통이다;
- 통의 단면은 길이방향에 수직인 평면을 따라 V자형으로 형성되고, 두 개의 벽이 디캔테이션 통의 바닥을 향해 서로 수렴하도록 기울어진다.
- 디캔테이션 통 바닥에 침수형 모터 구동식 컨베이어가 배치되고, 디캔테이션 통의 바닥을 긁어내고 퇴적물이 빠져나가는 한쪽 끝, 특히 근위부로 퇴적물을 가져오도록 구성되는 스크레이퍼를 포함하여 길이방향을 따라 연장된다;
- 배출구는 디캔터의 디캔테이션 통 내부의 유체 부피를 정의하는 배수로이다;
- 각각의 여과 장치는 통의 내부 공간에 캡에 의해 폐쇄된 상부 개구를 통해 통 밖으로 제거되도록 구성된 하나 또는 여러 개의 탈착식 트레이를 포함하고, 각각의 트레이 요소들이 여과 카트리지를 탈착식으로 수용하며, 각각의 중공 트레이 요소는 상기 트레이의 카트리지에 의해 여과된 오일용 수집기를 구성하고, 각각의 트레이 요소는 피팅을 통해 통의 해당 배출구에 탈착식으로 연결된 여과된 오일 배출구를 포함한다;
- 플랜트는 통의 단일 수위에 나란히 배치된 하나의 단일 트레이 또는 여러 개의 트레이를 갖고, 카트리지는 아래쪽으로 매달려 있으며, 유체 역류에 의해 생성된 머드는 여과 장치의 통 바닥에 직접 떨어지게 된다;
- 1차 여과를 보장하는 여과 장치의 통 및 가능하게는 버퍼 탱크가 디캔터 상부에 배치되어 2차 분리를 보장한다;
- 디캔테이션 통의 길이방향을 따라 디캔터의 디캔팅 통 위에 여과 장치의 통 및 가능하게는 버퍼 탱크가 직렬로 병치된다;
- 플랜트는 통 내에는 하나의 단일 수위에 병치된 여러 개의 트레이를 갖고, 병치된 트레이는 디캔터의 디캔테이션 통을 가로지르는 방향으로 이동된다;
- 여과 장치의 병치된 통은 수평면을 따라 직사각형 단면을 갖고, 디캔터의 디캔터 통에 횡방향을 따라 길이방향으로 그리고 디캔터의 디캔터 통의 길이방향을 따라 가로로 연장된다;
- 디캔터의 디캔테이션 통은, 통의 길이방향을 따라, 서로 그리고 여과 장치의 치수에, 및 가능하게는 길이방향을 따라 버퍼 탱크의 치수에 해당하는 디캔테이션 통의 길이방향을 따른 피치에 따라 용접된 여러 개의 통 세그먼트를 포함하고, 상기 세그먼트는 한편으로 2차 분리의 디캔테이션 통을 형성하고 여과 장치와 가능하게는 상기 세그먼터에 중첩된 버퍼 탱크는 다른 한편으로 각각 길이방향을 따라 서로 중첩해 위치된다;
- 여과 장치의 통 및 가능하게는 버퍼 탱크도 디캔터의 디캔팅 통의 설치 영역 내에 포함된다;
- 더티 오일 탱크는 압연기 바로 근처의 지하에 위치하여, 압연기 스탠드 아래로의 접근을 제공하면서, 한편으로는 1차 여과 시스템의 여과 장치와 다른 한편으로는 2차 분리 시스템의 디캔터 및 버퍼 탱크가 더 높은 수위에 위치한다.
본 발명의 내용에 포함됨.
이하의 상세한 설명을 읽고 첨부 도면을 분석하면 다른 특징, 세부사항 및 장점이 드러날 것이다.
도 1은 최신 기술로 알려진 20-high 압연기의 오일 여과 및 재활용 플랜트의 개략도이다.
도 2는 최신 기술 분야에서 알려진 5-트레이 여과 장치의 도면이다.
도 2a는 최신 기술 분야에서 알려진 5-트레이 여과 장치의 도면이다.
도 3은 최신 기술에 따른 재활용 플랜트 설비의 바닥 배치도이다.
도 4는 더티 오일 탱크에서 나오는 더티 오일의 필터링을 보장하는 (5개의 트레이를 갖는) 병렬로 3개의 여과 장치를 포함하는 1차 여과의 다이어그램을 도시하는 최신 기술에 따른 필터링 및 재활용 플랜트의 필터링 개략도로서, 여과된 오일은 클린 오일 탱크로 이송되고, 클린 오일 탱크는 최신 기술 분야에 공지된 바와 같은 2차 여과 다이어그램 우측 하단에 더티 오일 탱크와 연통하는 오버플로 배수로를 가지며, 2차 여과는 공압 역류 실행 중에 카트리지에서 떨어져 나온 미립자(이하 머드라고 함)가 함유된 오일의 처리를 보장하고, 2차 여과는 칸막이로 분리된 디캔테이션 통 세트로 구성되며, 두 개의 여과 장치도 여과 카트리지가 제공되는 통 및 트레이를 각각 포함한다.
도 5는 종래 기술의 공지된 배열에 따라, 제1 행을 따라 배치된 1차 여과용 통과 제2 행을 따라 배치된 2차 여과용 통의 배열을 도시한 측면도이다.
도 6은 본 개시에 따른 여과 및 재활용 플랜트의 가능한 배열의 개략도이다.
도 7은 6개의 여과 장치를 포함하는 1차 여과의 다이어그램을 상단에 도시하고 있는 본 발명에 따른 여과 및 재활용 플랜트의 여과에 대한 개략도로서, 각 여과 장치는 병치된 2개의 트레이로 병렬 여과를 보장하며, 상기 여과 장치는 더티 오일 탱크에서 발생한 더티 오일의 여과를 보장하고, 여과된 오일은 클린 오일 탱크로 운반되며, 클린 오일 탱크에는 본 발명에 따른 2차 분리의 다이어그램 우측 하단에 더티 오일 탱크와 연통하는 오버플로 배수로가 있고, 2차 분리는 공압 역류를 실시하는 동안 떨어져 나온 미립자(이하 머드라고 함)가 포함된 오일을 버퍼 탱크에서 디캔터에 도달하는 머드 유량의 모투 구동 조절을 통한 디캔테이션만으로 처리하는 것을 보장하며, 머드 피드인 유입구가 디캔테이션 통의 근위단에 배치되고, 디캔테이션 통의 바닥을 연속적으로 긁어 퇴적물을 근위단으로 가져오는 방식으로 침전물을 빼낼 수 있으며, 디캔팅 통의 말단부에 있는 배수로를 통해 디캔팅된 미립자 없는 오일을 배출해 더티 오일 탱크로 다시 가져올 수 있다.
도 8은 버퍼 탱크뿐만 아니라 디캔테이션 통의 길이를 따라 서로 다른 여과 장치가 직렬로 중첩된 길이방향로 그리고 특히 디캔테이션 통과 동일한 영역 내에 포함된 (수평) 설치 영역 내에 연장되는 디캔테이션 통을 포함하는 배치도이다.
도 9는 도 8의 상세도이다.
도 10은 머드용 피드인 유입구가 제공되는 상기 근위부와 금속 미립자가 없는 디캔팅된 오일용 배출구가 제공되는 원위부 사이에 횡방향 칸막이가 없는 디캔터의 디캔팅 통을 도시하는 수평면에 따른 단면도이다.
도 11은 디캔테이션 통의 횡방향(Y)을 따라 여과 장치 통의 중첩을 도시하는 수직 평면 단면도로서, 여과 장치 통은 실질적으로 평행육면체 형상이며, 횡방향(Y)을 따라 그리고 이 횡방향(Y)에 따른 통의 설치 영역과 동일한 설치 영역에 따라 길이방향으로 연장되고, 통은 여과 카트리지가 탈착식으로 매달려 있는 두 개의 여과된 오일 수집 트레이를 수용하며 일반적으로 트레이에 나사로 고정된다.
도 12는 트레이 아래에 평행하게 연장되어 있고, 나사로 고정하여 트레이에 탈착식으로 고정된 여과 카트리지가 매달려 있는 실질적으로 직사각형인 2개의 트레이의 상세도이다.
도 13은 실질적으로 도 12의 2개 트레이의 상세 저면도로서, 각각의 여과된 오일 수집 트레이에 대해 여과 카트리지에 수직 및 평행하고 카트리지의 하단 아래에 마우스피스가 위치된 트레이로부터 연장되는 튜브 형태의 배출구를 도시한다.
도 14는 근위부에서 디캔테이션 통에 중첩되어 있는 버퍼 탱크까지 머드를 들어올리기 위한 펌프; 및 머드가 탱크에 들어 있고 디캔팅 통에서 지속적인 난류 없는 디캔테이션을 보장하는 조절된 유량에 따라 디캔팅 통 유입구의 피드인을 보장하고 두 개의 모터 구동 펌프를 도시한 머드의 피드인 유입구를 포함하는 통의 근위부를 도시하는 상세도이다.
도 15는 디캔테이션 통의 길이방향 축에 평행한 수직면을 따라 세트의 모듈성을 도시한 단면도로서, 세그먼트화된 통은 길이방향을 따라 각각의 여과 장치의 치수 및 및 탱크의 치수에 대응하는 피치를 갖고 서로 용접된 세그먼트로 구성되어, 해상 컨테이너에 의한 운송 및 조립을 용이하게 한다.
도 16은 더티 오일 탱크가 압연기 근처의 통에 위치하여 압연기의 스탠드 아래로의 접근을 제공하는 본 발명에 따른 여과 및 재활용 플랜트의 가능한 배열이다.
따라서, 본 발명은 제1 양태에 따라 4000 ℓ/min 내지 30000 ℓ/min 사이, 예를 들어 8000ℓ/min ~ 27000ℓ/min 사이에 포함된 압연유 공칭 유량을 요구하는 압연기(M)에 대해 구현된 압연유 재활용 및 여과 방법에 관한 것이다.
압연기는 스트립의 냉간 압연을 수행하며 전형적으로 20-high 압연기로 구성될 수 있다. 일반적으로, 스트립의 진행 방향을 따라 압연기 스탠드의 일측에 두 개의 코일 캐리어가 제공된다. 스트립은 압연기의 작업 롤 사이에서 제1 모터 구동 코일이 풀릴 때 스트립이 제2 모터 구동 코일에 감겨지는 제1 주행 방향으로 압연될 수 있고, 그런 후 압연된 스트립은 제2 코일이 풀릴 때 압연된 스트립이 제1 코일에 감겨지는 제2 진행 방향으로 압연될 수 있다.
냉간 압연 작업은 압연 중에 압연된 스트립과 작업 롤에 일반적으로 지향되는 윤활유를 뿌리면서 수행된다. 압연 작업은 많은 금속 미립자를 생성하는 작업들로 구성되며 압연기에서 나오는 압연유에는 금속 미립자가 들어 있다. 따라서, 압연유에서 금속 미립자를 제거하고 압연기에서 재활용할 수 있도록 압연유를 여과하고, 압연유를 냉각시킨 다음에 압연기에서 윤활 및 냉각유로 다시 사용하는 것이 일반적으로 알려져 있다.
이를 위해, 이 방법은 오일의 유동 방향을 따라, 연이어:
- 압연기(M)에서 나오는 압연유를 수집하는 더티 오일 탱크(2);
- 오일 여과를 병렬로 수행하도록 구성되고, 각각이 한 세트의 여과 카트리지를 수용하며 피여과 압연유용의 하나의 유입구 및 카트리지의 여과 매체를 통과한 여과된 압연유용의 적어도 하나의 배출구를 포함하는 통(10)을 갖는 여러 개의 오일 여과 장치(1)를 포함하는 여과 시스템(100); 및
- 압연기에 공칭 유량으로 압연유가 공급되는 클린 오일 탱크(3)를 포함하는 서킷을 갖는 압연유의 재활용 및 여과 플랜트에서 구현된다.
일반적으로, 미립자가 함유된 압연유가 중력에 의해 더티 오일 탱크로 누출되도록 더티 오일 탱크(2)가 압연기(M) 보다 낮은 수위에 위치될 수 있다.
도 7에서, 예를 들어, 일반적으로 더티 오일 탱크(2)의 배출구에서 4개의 펌프를 병렬로 포함하는 펌프 시스템(110)은 더티 오일을 전달하게 하고 더티 오일을 밀어서 여과 장치의 다른 통에 병렬로 전달하도록 구성된다.
상기 방법에 따르면, 더티 오일 탱크(2)에 미립자가 포함된 더티 압연유가 회수되고, 오일이 여과 카트리지의 매체 전반에 걸쳐 여과 장치(1) 내에서 병렬로 순환되도록 함으로써 더티 오일 탱크(2)의 오일의 1차 여과가 보장되고, 여과된 오일은 클린 오일 탱크(3)에 수집된다.
일반적으로, 통(10)에서의 여과는 여과된 오일 석션을 석션하는 아래쪽 펌프 시스템(120)의 석션에 의해 수행된다. 여과된 오일을 클린 오일 탱크까지 흐르게 하는 밸브(V3)가 열리는 반면 밸브(V2)는 닫힌다. 통(10)은 통(10)의 수위가 너무 높을 때 더티 오일이 흘러나올 수 있는 오버플로 배수로(TP10)를 포함한다. 유출된 더티 오일은 더티 오일 탱크(2)로 되돌아간다.
각각의 여과 장치(1)는 통의 내부 공간에 하나 또는 여러 개의 캡(들)에 의해 폐쇄된 상부 개구를 통해 통 밖으로 제거되도록 구성된 하나 또는 여러 개의 탈착식 트레이(11, 12)를 포함할 수 있다.
각각의 트레이 요소(11, 12)는 여과 카트리지를 탈착식으로 수용하고, 각각의 중공 트레이는 상기 트레이의 카트리지에 의해 여과된 오일에 대한 수집기를 구성하며, 각각의 트레이는 피팅을 통해 통(10)의 해당 배출구에 탈착식으로 연결된 여과된 오일 배출구(111, 121)를 포함한다.
주목할 만한 것은, 적어도 일 실시예에 따르면, 트레이(들)는 도 12, 13에 도시된 바와 같이 직사각형이고, 카트리지는 트레이의 전체 직사각형 표면에 걸쳐 트레이의 하부 면에 나사로 고정되어 있으며, 여과 카트리지는 서로 수직으로 병치되어 있다. 일반적으로, 각 트레이에는 도 12에 설명된 것처럼 직사각형의 네 모서리에 일반적으로 4개의 피트(feet)가 장착되어 있다. 이러한 피트를 사용하면 카트리지가 트레이의 무게를 지탱하지 않고도 설치 표면 위에 트레이를 설치할 수 있다. 또한 트레이에는 상단에 핸들링 이어(도 12에 4개)가 있어 유지 관리 중에 카트리지를 교체해야 할 때 일반적으로 윈치를 사용하여 트레이와 트레이에 매달린 카트리지를 통 밖으로 꺼낼 수 있다.
롤링 및 여과 작업이 진행됨에 따라, 여과 매체는 금속 미립자를 보유하고, 여과 매체에, 특히 여과 매체의 외부면에 머드를 형성하는 미립자로 가득 차게 된다.
일반적으로, 여과 매체는 관형 및 원통형이며, 오일의 여과가 외부에서 내부로 이루어진 다음, 실린더 내부에서 여과된 오일이 카트리지로부터 배출되어 트레이(11 또는 12)의 내부 공동으로 누출된다.
역세형 여과 카트리지가 사용되며, 일반적으로 일정한 시간 간격으로 카트리지 언클로깅이 진행된다. 언클로깅 작업은 여과 장치(1)에서 동시에 하나씩 실행된다. 일반적으로 공압인 유체 역류가 여과 장치 중 하나에 구현되는 반면, 병렬로 배치된 다른 여과 장치는 압연유의 여과를 보장한다.
여과 유량은 압연기가 항상 공칭 유량으로 냉각되고, 적절한 경우, 버퍼 탱크로서 최신 기술에 설명되어 있는 바와 같이 더티 오일 탱크와 클린 오일 탱크를 사용하는 압연 작업의 연속성을 보장하기 위해 다른 여과 장치에 의해 유지된다. 이러한 실시예에서, 한 여과 장치의 용량에 의해 여과 유량이 감소될 때 클린 오일 탱크의 오일 수위가 감소할 수 있고, 이 필터를 언클로깅하는 작업 중에 더티 오일 수위가 상승할 수 있다.
그럼에도 불구하고, 서문에서 언급된 최신 기술과는 다른 유리한 실시예에 따르면, 1차 여과 시스템의 여과 장치(1) 중 하나의 언클로깅 동안, 병렬로 배치된트레이(들)를 갖는 다른 여과 장치는 압연 작업을 위한 압연기의 공칭 유량을 커버하는 여과 유량에 따라 압연유의 여과를 보장하도록 구성될 수 있다.
이러한 실시예에서, 공칭 유량 측면에서 압연기의 요구를 충족시키기 위해 일반적으로 요구되는 개수에 더하여 추가적인 여과 장치(1)가 의도적으로 제공된다. 즉, 여과 및 재활용 과정에서, 클린 오일 탱크에 도달하는 여과된 오일의 유량은 상기 여과 유량이 역류에 의한 언클로깅동안 한 여과 장치에 의해 감소되더라도 압연기를 냉각하기 위해 인출되는 공칭 유량보다 항상 높다. 도 7에서, 작동 중에 여과하는 동안, 클린 오일 탱크는 오버플로 배수로(TP3)로 지속적으로 쏟아내고, 클린 오일 탱크(2)에서 흘러나온 클린 오일은 일반적으로 중력에 의해 더티 오일 탱크로 되돌아가는 것을 이해해야 한다.
따라서, 여과 및 재활용 플랜트는 유체 역류를 구현하도록 구성된 여과 장치(1)의 카트리지의 언클로깅을 위한 시스템(9)을 포함한다.
이러한 언클로깅 시스템(9)은 전형적으로 도 7에 도시된 바와 같이 공압 공급 장치(90) 및 카트리지 또는 트레이를 제거할 필요 없이 통(10) 내에서 직접 여과 카트리지 내로 공압을 역류로 불어 넣을 수 있는 공압 배관 세트를 포함한다.
도 7에서, 여과 장치(1)는 2개의 트레이를 갖고, 2개의 밸브(V91, V92)가 공압 서킷에 제공된다는 점에 유의하라. 밸브(V91)가 열리고 밸브(V92)가 닫히면 제1 트레이(11)의 카트리지만 언클로깅되고, 밸브(V91)가 닫히고 밸브(V92)가 열리면 제2 트레이(12)의 카트리지만 언클로깅된다. 이를 위해, 각각의 트레이(11 또는 12)에는 도 12에 도시된 바와 같이 공압 유입구(112, 122)가 장착된다.
따라서, 유체 역류는 트레이를 갖는 여과 장치 중 하나에서 구현되며, 유체 역류는 바람직하게는 트레이 별로 차례로 구현되고, 병렬로 배치된 다른 여과 장치(1)가 압연유의 여과를 보장하며, 언클로깅 작업은 1차 여과의 여과 카트리지에서 떨어져 나온 금속 미립자가 많이 포함된 오일로 구성된 머드를 발생한다.
유리한 실시예에 따르면, 트레이(들)는 동일 평면에 있는 도 7의 제1 트레이(11)와 제2 트레이(12)에 대해 예시된 바와 같이 서로 옆에 병치되어 하나의 단일 수위에 배치되고, 카트리지가 아래로 매달려 있어, 유체 역류에 의해 생성된 머드가 여과 장치(1)의 통(1) 바닥에 직접 떨어지도록 한다. 즉, 도 2에 도시된 최신 기술에서 직면되고 여러 개의 중첩된 여과 장치의 각 통(10')에 대한 트레이(11' 내지 15')를 포함하는 결함, 즉, 상부 트레이의 역류에 의해 언클로깅된 머드가 머드를 배출할 수 있는 배수구를 포함하는 통 바닥에 직접 떨어지지 않고 하부 트레이에 흩어지기 때문에 배출하기 어려운 것이 방지된다.
유체 역류에 의한 언클로깅 작업은 통에서 더티 오일을 비운 후에 수행된다는 점에 유의해야 한다. 이를 위해, 펌프(120)를 이용하여 밸브(V3)를 닫고 밸브(V2)를 열면서, 통(10)의 더티 오일을 더티 오일 탱크(2)로 비울 수 있게 한다.
언클로깅 작업은 통(10)의 바닥에서 회수되는 금속 미립자가 많이 함유된 오일로 구성된 머드를 생성한다. 이러한 머드는 밸브(V150)가 열릴 때 디캔테이션에 의해 오일과 머드에 함유된 미립자의 분리를 보장하는 2차 분리 시스템(7)으로 파이프(150)를 통해 전달되고, 배출되는 미립자가 농축된 머드를 얻고, 미립자 없는 오일은 바람직하게는 더티 오일 탱크(2)로 다시 보내진다.
본 발명에 따르면, 유리하게도, 디캔테이션에 의한 2차 분리 시스템(7)은:
- 1차 여과 카트리지의 언클로깅 작업으로 발생되는 머드를 수집하는 버퍼 탱크(70);
- 머드 피드인 유입구(710)와 금속 미립자가 없는 디캔팅된 오일용 배출구(711)를 갖고, 디캔터의 바닥(712)에서 머드에 포함된 미립자의 침전을 보장하도록 구성된 디캔터(71); 및
- 모니터링된 유량에 따라 버퍼 탱크의 머드를 디캔터(71)의 피드인 유입구(710)에 공급하도록 구성된 적어도 하나의 펌프(72)(모터 구동식, 예를 들어 스크류 펌프)를 포함하는 모터 구동식 조절 장치 탱크(70)를 포함한다.
도 7에서, 언클로깅 작업에 의해 생성되고 여과 장치의 다른 통에 차례로 수집된 머드가 펌프 시스템(69)에 의해 전달되어, 특히 버퍼 탱크(70)까지 들어올려질 수 있음을 주목하라.
더티 오일 탱크(70)의 용량은 여러 여과 장치의 언클로깅으로 인해 발생된 머드의 내용물을 수용하도록 되어 있다.
이 방법에 따르면, 디캔터(71) 내의 머드는 디캔터(71)의 바닥(712)에 침전되는 미립자와, 상기 적어도 하나의 펌프(72)에 의해, 상기 피드인 유입구(710)와 디캔터의 배출구(711) 사이의 디캔터(71)에서 연속적이고 난류 없는 디캔팅을 보장하기 위해 디캔터에 공급되는 머드의 모니터링된 유량을 보장하면서 배출구(711)를 통해 배출되는 미립자가 없는 오일로 분리된다.
유리하게는, 연속적이고 난류 없는 디캔테이션은 1차 여과의 2개의 여과 장치를 언클로깅하는 2개의 연속적인 작업을 분리하는 기간보다 더 긴 기간에 걸쳐 지속되며, 필터링 장치의 각각의 언클로깅에서 앞서 언급한 최신 기술과 대조적으로, 여과 장치의 제거된 머드는 디캔터의 디캔팅 작업을 방해한다.
유리한 실시예에 따르면, 상기 디캔터는 상기 피드인 유입구(710)와 배출구(711) 사이에 용량(V)인 유용한 부피를 갖고, 피드인 유량(D)이 조절되어 V/D 비율과 동일한 평균 디캔테이션 시간은 상기 유입구(710)와 배출구(711) 사이에 10시간보다 길게, 예를 들어 10시간 내지 100시간 사이에, 가령 60 시간이 된다.
본 발명에 따른 효과적인 난류 없는 디캔테이션 기간(10시간 보다 긴, 예를 들어 60시간)은 머드 도착으로 인해 발생한 난기류 때문에 최신 기술에서 최대 2-3시간인 효과적인(난류 없는) 디캔테이션 기간보다 훨씬 길다.
디캔터의 배출구(711)를 통해 나오는 배출된 오일의 품질은 효과적인 디캔테이션 기간이 결코 1차 여과의 두 번의 언클로깅 기간, 즉 최대 2-3 시간을 초과하지 않는 전술한 최신 기술에 따른 디캔테이션만으로 얻을 수 있는 것보다 훨씬 더 좋다.
여전히 유리한 실시예에 따르면, 머드를 농축된 머드와 금속성 미립자가 없는 오일로 분리하는 것을 보장하는 2차 분리 시스템(7)에는 카트리지를 갖춘 여과 장치가 없으므로 2차 분리는 디캔테이션에 의해서만 이루어지며, 디캔테이션 통(210', 211')과 직렬로 여과 장치(210', 211')를 포함하는 도 4에 도시된 최신 기술과 대조된다.
이러한 여과 장치(210', 211')는 더 이상 필요하지 않으며, 이러한 장치(210', 211')에 의해 발생되는 단점, 즉 카트리지를 자주 교체하고 이러한 2차 필터에 대한 언클로깅 작업을 구현해 차례로 차례로 디캔테이션 통에서 교란과 난류가 발생되는 단점이 억제된다.
일 실시예에 따르면, 도 10의 단면도에서 이해되어야 하는 바와 같이, 디캔터(71)는 길이방향(X)을 따라 길이방향으로 연장되는 하나의 단일 디캔테이션 통을 포함한다. 상기 머드용 피드인 유입구(710)는 디캔테이션 통의 길이방향 단부 중 소위 근위부에, 그리고 배출구(711)는 길이방향 단부 중 다른 소위 원위부에 제공된다.
일 실시예에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이, 디캔테이션 통은 머드용 유입구(710)와 디캔팅된 오일용 배출구(711) 사이의 길이방향을 가로지르는 칸막이가 없는 통으로 구성될 수 있다. 통의 난류 없이 머드의 낮은 유량을 보장하는 장치에서는, 그러한 칸막이가 더 이상 필요하지 않다.
통은 길이방향에 수직인 평면을 따라 V자형 단면을 가질 수 있으며, 두 개의 벽(713, 714)이 통의 바닥(712)을 향해 수렴하여 서로를 향해 기울어져 있음에 유의하라.
디캔션 통 내부에 침수된 모터 구동식 컨베이어(8)가 디캔션 통 바닥에 배치될 수 있으며, 길이방향(X)을 따라 연장된다.
이 컨베이어는 디캔테이션 통의 바닥을 긁어내고 침전물이 인출되는 한쪽 끝, 특히 근위부로 침전물을 가져오도록 구성된 스크레이퍼(80)를 포함한다. 이 컨베이어는 평행하게 장착되고 길이방향(X)을 따라 지향되는 두 개의 벨트(또는 두 개의 체인)를 포함할 수 있다. 스크레이퍼(80)는 한 쌍의 벨트(또는 체인)를 따라 이격되어 분포된다. 각각은 횡방향으로 스트레칭함으로써 끝부분이 양쪽 벨트(또는 양쪽 체인)에 연결된다. 모터(M8)는 벨트(또는 체인)의 구동(바람직하게는 연속 구동)을 보장하는 한 쌍의 구동 휠을 구동하며 난류를 피하고 벨트를 바닥에 있는 미립자의 침전을 방해하지 않도록 일반적으로 하루 1m 미만의 매우 낮은 속도로 구동한다.
근위부로 밀려난 미립자는 펌프(73)에 의해 인출되어 농축된 머드용 용기까지 운반된다. 바람직하게는, 피드인 배출구(711)는 디캔테이션 통의 유체 부피를 설정하는 배수로로 구성된다.
일반적으로 (난류 없이) 디캔테이션의 유효 지속시간을 고려할 때, 디캔테이션 배출구(711)에서 나오는 오일은 추가 여과 없이 그리고 전술한 최신 기술과 대조적으로 1차 여과의 여과 카트리지의 성능 저하 위험이 전혀 없이 더티 오일 탱크로 보내질 만큼 금속 미립자가 충분히 포함되어 있음을 주목한다.
본 발명은 또한 오일의 유동 방향에 따라 연속적으로:
- 압연기에서 나오는 압연유를 수집하는 더티 오일 탱크(2);
- 압연유를 병행해 여과하도록 구성되고, 각각이 한 세트의 여과 카트리지를 수용하며 피여과 압연유용의 하나의 유입구 및 역세형 여과 카트리지의 여과 매체를 통과한 여과된 압연유용의 적어도 하나의 배출구를 포함하는 통(10)을 갖는 여러 개의 오일 여과 장치(1)를 포함하는 여과 시스템(100); 및
- 클린 오일 탱크(3);
- 병렬로 배치된 다른 여과 장치들이 압연유의 여과를 보장하는 한편, 여과 장치(1) 중 하나에 유체 역류를 구현하도록 구성된 여과 장치(1)의 카트리지를 언클로깅하고, 상기 언클로깅 작업을 통해 금속 미립자가 많이 함유된 오일로 구성된 머드가 생성되는 시스템; 및
- 압연유와 머드에 포함된 미립자의 디캔테이션에 의해 분리를 보장하여 배출되는 미립자 농축 머드 및 더티 오일 탱크로 보내지는 미립자 없는 오일을 얻는 2차 분리 시스템(7)을 포함하는 서킷을 갖는 압연유의 재활용 및 여과 플랜트에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 디캔테이션에 의한 2차 분리 시스템(7)은:
- 1차 여과 카트리지의 언클로깅 작업으로 발생되는 머드를 수집하도록 치수화된 버퍼 탱크(70);
- 디캔터 바닥(712)에서 머드에 함유된 미립자의 침전을 보장하도록 구성되고, 머드 피드인 유입구(710)와 디캔팅된 오일용 배출구(711)를 갖는 디캔터(71); 및
- 디캔터(71)의 모니터링된 유량에 따라 버퍼 탱크(70)의 머드를 디캔터(71)의 피드인 유입구(711)에 공급하도록 구성된 적어도 하나의 펌프(72)를 포함하는 모터 구동식 조절 장치를 포함한다.
2차 분리 시스템(7)은 (상기 적어도 하나의 펌프(72)에 의해) 1차 여과의 두 여과 장치들을 언클로깅하는 두 번의 연속 작업을 구분하는 기간보다 긴 기간 동안 디캔터(71)에서 연속적이고 난류 없는 디캔팅을 보장하기 위해 디캔터에 공급되는 머드의 모니터링되는 유량을 보장하면서 디캔터의 머드를 디캔터 바닥에 침전되는 미립자와 미립자 없는 오일로 분리하도록 구성된다.
본 개시내용에 따른 플랜트는 특히 여과 및 재활용 방법의 구현과 관련하여 이전에 기술된 플랜트의 기술된 작동을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 디캔터는 길이방향을 따라 세로로 연장된 하나의 단일 디캔테이션 통을 포함하고, 디캔테이션 통의 길이방향 단부 중 소위 근위부에 상기 머드 피드인 유입구(710)가 그리고 길이방향 단부 중 다른 소위 원위부에 배출구(711)가 제공된다.
디캔테이션 통은 머드용 유입구(710)와 디캔팅된 오일용 배출구(711) 사이에 길이방향(X)을 가로지르는 칸막이가 없을 수 있다. 특히, 통은 길이방향에 수직인 평면을 따라 V자형 단면을 가질 수 있으며, 두 개의 벽(713, 714)이 디캔테이션 통의 바닥(712)을 향해 서로 수렴하도록 기울어져 있다.
디캔테이션 통 바닥에 침수형 모터 구동식 컨베이어(8)가 배치되고, 디캔테이션 통의 바닥을 긁어내고 퇴적물이 빠져나가는 한쪽 끝, 특히 근위부로 퇴적물을 가져오도록 구성되는 스크레이퍼(80)를 포함하여 길이방향(X)을 따라 연장된다. 배출구(711)는 디캔터(71)의 디캔테이션 통의 유체 체적을 정의하는 배수로로 구성될 수 있다.
각각의 여과 장치(1)는 통(10)의 내부 공간에 캡에 의해 폐쇄된 상부 개구를 통해 통 밖으로 제거되도록 구성된 하나 또는 여러 개의 탈착식 트레이(11, 12)를 포함하고, 각각의 트레이 요소들이 여과 카트리지를 탈착식으로 수용하며, 각각의 중공 트레이 요소는 상기 트레이의 카트리지에 의해 여과된 오일용 수집기를 구성하고, 각각의 트레이 요소는 피팅을 통해 통의 해당 배출구에 탈착식으로 연결된 여과된 오일 배출구(111, 121)를 포함한다.
트레이는 통(10)에 고유할 수 있다. 대안으로, 통(10)은 유리하게는 하나의 단일 수위로 서로 옆에 배치될 수 있는 여러 개의 트레이(11, 12)를 수용할 수 있으며, 카트리지가 아래쪽으로 매달려 있어 유체 역류에 의해 생성된 머드가 여과 장치(1)의 통(10) 바닥으로 직접 떨어지게 된다. 특히, 여과 장치(1)당 트레이(11, 12)의 수는 2개일 수 있고, 트레이는 동일한 수위에 나란히 배치될 수 있으며, 가능하게는 3개 이상 또는 4개의 병렬 트레이가 배치될 수 있다.
특히 도 9, 10 및 15에 도시된 여과 시스템의 여과 장치(1)와 디캔테이션 통을 포함하는 배열의 유리한 특징에 따르면, 여과 장치(1)의 통(10)은 1차 여과를 보장하고, 가능하게는 버퍼 탱크(70)는 2차 분리를 보장하는 디캔터(71) 위에, 특히 디캔터의 디캔팅 통 위에 배열될 수 있다.
특히, 여과 장치(1)의 통(10), 및 가능하게는 버퍼 탱크(70)는 디캔터(71)의 디캔팅 통 위에 디캔팅 통의 길이방향(X)을 따라 직렬로 같은 수위에 병치되어 배치된다.
병치된 여과 장치의 통(10)은 수평면을 따라 직사각형 단면을 가지며, 디캔터의 디캔테이션 통을 가로지르는 방향(Y)에 따라 세로로 연장되고, 디캔터(71)의 디캔테이션 통의 길이방향(X)에 따라 가로로 연장된다.
이러한 경우, 각각의 여과 장치(1)의 통(1)은 여러 개의 트레이(예를 들어, 제1 트레이(11)와 제2 트레이(12)가 있는 두 개의 트레이)를 수용하고, 트레이는 도 11에 도시된 바와 같이 횡방향(Y)을 따라 이동된다. 트레이, 특히 제1 트레이(11)와 제2 트레이(12)는 또한 직사각형 단면을 갖는 통(10) 내에 더 잘 피팅되도록 직사각형 단면을 가질 수 있다. 제1 트레이(11)에 수집된 여과된 오일은 트레이 하부면에 고정된 여과 카트리지 아래에 위치한 배출구(111)에서 종료되는 트레이(110) 아래로 돌출된 튜브를 통해 나온다. 제2 트레이(11)에 의해 수집된 여과된 오일은 트레이 하부면에 고정된 여과 카트리지 아래에 위치한 배출구(121)에서 종료되는 트레이(110) 아래로 돌출된 튜브를 통해 나온다.
트레이의 배출구(111, 121)는 통 바닥의 피팅에 연결되어 통(10) 아래로 돌출된 평행한 두 개의 파이프(1501, 1502)를 통해 여과된 오일이 빠져나가는 것을 보장하며, 상기 파이프들은 상부에는 여과 장치(11)의 통과 하부에는 디캔터(71)의 디캔테이션 통 사이에 측면으로 연장된다.
필터링하는 동안, 더티 오일은 통의 바닥으로 열리는 파이프(1503)를 통해 통으로 들어간다. 이 파이프(1503)는 또한 언클로깅 동안 통(10) 밖으로 머드를 배출하는 것을 가능하게 한다.
도 15에 도시된 유리한 실시예에 따르면, 디캔터(71)의 디캔테이션 통은, 통의 길이방향(X)을 따라, 서로 그리고 여과 장치(1)의 치수에, 및 가능하게는 길이방향을 따라 버퍼 탱크(70)의 치수에 해당하는 디캔테이션 통의 길이방향(X)을 따른 피치에 따라 용접된 여러 개의 통 세그먼트(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7)를 포함한다.
상기 세그먼트(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7)는 한편으로 2차 분리의 디캔테이션 통을 형성하고 여과 장치(1)와 가능하게는 상기 세그먼터에 중첩된 버퍼 탱크는 다른 한편으로 각각 길이방향을 따라 서로 중첩해 위치된다.
예를 들어, 도 15에서:
- 버퍼 탱크(70)가 이 제1 세그먼트(S1)의 상단에 위치하고 중첩됨에 따라, 디캔테이션 통의 제1 세그먼트(S1)는 X 방향에 따라, 바람직하게는 횡방향(Y)에 따라 동일한 설치 영역을 갖는다;
- 제1 여과 장치(1)가 이 제2 세그먼트(S2)의 상단에 위치하고 중첩됨에 따라, 디캔테이션 통의 제2 세그먼트(S2)는 X 방향에 따라, 가능하게는 바람직하게는 횡방향(Y)에 따라 동일한 설치 영역을 갖는다; 이하 등등 제7 세그먼트(S7)까지. 즉, 제6 여과 장치(1)가 제7 세그먼트(S7) 위에 위치함에 따라, 디캔테이션 통의 제7 세그먼트(S7)는 X 방향에 따라, 바람직하게는 횡방향(Y)에 따라 동일한 설치 면적을 갖는다.
압연기의 공칭 유량 측면에서 요구 사항에 따라, 해당 세그먼트 및 여과 장치의 수를 수정하여 이를 해결할 수 있으며, 여과 통 및 세그먼트는 해양 컨테이너에 의해 이송이 가능하도록 치수가 지정된다.
여과 장치(1)의 통(10) 및 가능하게는 버퍼 탱크(70)도 디캔터(71)의 디캔팅 통의 설치 영역 내에 포함된다는 점에 유의하라.
도 16에서, 더티 오일 탱크(2)는 압연기 바로 근처의 통에 유리하게 위치하여 압연기 스탠드 아래로의 접근을 제공하는 반면, 한편으로는 1차 여과 시스템의 1차 여과 장치(1)와 다른 한편으로는 2차 분리 시스템의 디캔터(7)와 버퍼 탱크(70)가 더 높은 수위에 위치할 수 있다는 점에 유의하라. 이러한 가능성은 적은 수의 트레이를 갖춘 여과 장치를 통해 또는 그 밖에 여과 유량이 항상 압연기의 요구되는 공칭 유량보다 높도록 다수의 여과 장치를 제공함으로써 더티 오일 탱크의 크기를 100㎥ 미만, 특히 80㎥ 미만, 가능하게는 70㎥ 미만으로 줄일 수 있다.
산업상 응용
플랜트뿐만 아니라 재활용 및 여과 방법은 강철 냉간 압연에 사용되는 20-high 압연기의 압연유를 여과하기 위한 특정 응용 분야를 발견한다.
본 발명은 당업자에 의해 소위 반사성 또는 초반사성이라고 하는 매우 낮은 거칠기를 갖는 표면 상태를 가지며 두께가 얇고 고품질의 여과된 오일의 사용을 필요로 하는 압연 강 스트립에 대한 특별한 응용을 발견한다.
- M'. 압연기,
- R'. 코일 캐리어 장치의 레일
1차 여과
- 1'. 여과 장치(겹쳐진 트레이 5개 포함),
- 10'. 통,
- 11', 12', 13', 14' 및 15'. 트레이,
- 16'. 더티 오일용 개구,
- 17'. 오버플로 개구,
- 18'. 여과된 오일 배출구
- 19'. 수직 파이프
- 2'. 더티 오일 탱크,
- 3'. 클린 오일 탱크
- 100'. 여과 장치와 펌프를 포함하는 여과 시스템(1차 여과),
- 110'. 펌프 시스템(더티 오일 탱크의 오일을 여과 시스템에 공급),
- 120'. 펌프 시스템(여과 장치에 의해 여과 시스템으로부터 오일 배출),
- 4'. 펌프 시스템(클린 오일 탱크의 오일을 압연기(M')에 공급),
- 5'. 교환기 시스템(클린 오일 탱크의 오일 냉각)
- 6'. 밸브 시스템,
- FL-AIR. 언클로깅 공압 역류.
2차 여과
- GC'. 디캔팅 유닛,
- 150'. 언클로깅 머드를 디캔팅 장치까지 이송하기 위한 파이프,
- C1', C2', C3', C4', C5'. 각각 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 디캔테이션 통,
- TP2', TP4'. 제2 및 제4 디캔테이션 통에 대한 각각의 오버플로 배수로,
- SCR '. 통(제1, 제2, 제5 통) 바닥의 침전물을 수집하는 웜스크류,
- 220'. 농축된 머드용 제3 디캔테이션 통으로 퇴적물을 이송하는 펌프,
- 210', 211'. 2차 여과를 구현하는 카트리지를 구비한 여과 장치,
- 230'. 제2 통의 중간 높이에서 디캔팅된 오일을 펌핑하여 오일을 여과 장치로 전달하여 카트리지의 여과 매체 전체에 걸쳐 2차 여과를 보장,
- 212'. 2차 여과에 의해 여과된 오일을 더티 오일 탱크까지 되돌려 보내기 위해 2차 여과의 여과 장치에 의해 여과된 오일을 운반하는 배출관.
도 6 내지 도 16
- M. 압연기,
- R. 코일 캐리어 레일
1차 여과
- 1. 여과 장치(동일한 수위에 2개의 트레이 포함),
- 10. 통,
-TP10. 오버플로 배수로,
- 11, 12. 병치된 제1 트레이와 제2 트레이,
- 111, 121. 여과된 오일 배출구(트레이 11 및 12),
- 112, 122. 공압 유입구(역류에 의한 언클로깅),
- 2. 더티 오일 탱크,
- 100. 여과 장치와 펌프를 포함하는 여과 시스템(1차 여과),
- 110. 펌프 시스템(더티 오일 탱크의 오일을 여과 시스템에 공급),
- 120. 펌프 시스템(여과 장치에 의해 여과 시스템으로부터 오일 배출),
- 3. 클린 오일 탱크,
-TP3. 오버플로 배수로,
- 4. 펌프 시스템(클린 오일 탱크의 오일을 압연기(M')에 공급),
- 5. 교환기 시스템(클린 오일 탱크의 오일 냉각),
- V2, V3. 밸브.
2차 분리
- 150. 파이프,
- V150. 밸브,
- 69. (버퍼 탱크(70) 방향으로) 머드를 들어올리는 펌프,
- 7. 2차 분리 시스템,
- 70. (머드용) 버퍼 탱크,
- 71. 디캔터,
- 710. 머드 유입구,
- 711. 디캔팅된 오일의 배출구,
- 712. 바닥,
- 713, 714. 경사진 벽,
- 72. 모터 구동식 펌프(버퍼 탱크(70)에 저장된 머드를 디캔터(71)까지 공급 조절),
- 73. 디캔터 바닥에 쌓인 침전물을 빼내는 펌프,
- 730. 농축 머드용 탱크,
- 8. 모터 구동식 컨베이어,
- 80. 스크레이퍼,
- 9 역류 언클로깅 시스템
- 90. 공압 탱크,
- V91, V92. (공압) 밸브.

Claims (26)

  1. 오일의 유동 방향을 따라, 연이어:
    - 압연기에서 나오는 압연유를 수집하는 더티 오일 탱크(2);
    - 오일 여과를 병렬로 수행하도록 구성되고, 각각이 한 세트의 여과 카트리지를 수용하며 피여과 압연유용의 하나의 유입구 및 카트리지의 여과 매체를 통과한 여과된 압연유용의 적어도 하나의 배출구를 포함하는 통(10)을 갖는 여러 개의 오일 여과 장치(1)를 포함하는 여과 시스템(100); 및
    - 압연기에 공칭 유량으로 압연유가 공급되는 클린 오일 탱크(3)를 포함하는 서킷을 갖고,
    미립자가 함유된 더러운 압연유는 더티 오일 탱크(2)에서 회수되며, 여과 장치(1)에서 압연유가 병행 순환되도록 함으로써 더티 오일 탱크(2)의 압연유의 1차 여과가 보장되고, 여과된 오일은 클린 오일 탱크(3)에 수집되며,
    역세형(back flushable) 여과 카트리지가 사용되고, 병렬로 배치된 다른 여과 장치가 압연유의 필터링을 보장하는 한편, 이 여과 장치에 유체 역류를 구현함으로써 여과 장치(1)의 카트리지의 언클로깅(unclogging)이 진행되며, 상기 언클로깅 작업을 통해 금속 미립자가 많이 함유된 오일로 구성된 머드가 생성되고,
    2차 분리 시스템(7)에서 언클로깅 작업에 의해 생성된 머드가 운반되어, 디캔테이션(decantation)에 의해 머드에 함유된 압연유와 미립자의 분리를 보장함으로써 배출되는 미립자 농축 머드를 획득하고, 미립자 없는 오일은 더티 오일 탱크(2)로 다시 보내지는, 오일 재활용 및 여과 플랜트에서 4000 ℓ/min 내지 30000 ℓ/min 사이로 구성된 압연유 공칭 유량을 필요로 하는 압연기(M)에 대해 구현되는 압연유의 재활용 및 여과 방법으로서,
    디캔테이션에 의한 2차 분리 시스템(7)은:
    - 1차 여과 카트리지의 언클로깅 작업으로 발생되는 머드를 수집하는 버퍼 탱크(70);
    - 디캔터 바닥(712)에서 머드에 함유된 미립자의 침전을 보장하도록 구성되고, 머드 피드인 유입구(710)와 디캔팅된 오일용 배출구(711)를 갖는 디캔터(71); 및
    - 모니터링된 유량에 따라 버퍼 탱크(70)의 머드를 디캔터(71)의 피드인 유입구에 공급하도록 구성된 적어도 하나의 펌프(72)를 포함하는 모터 구동식 조절 장치를 포함하고,
    디캔터(71) 내의 머드는 상기 적어도 하나의 펌프(72)에 의해, 1차 여과의 두 여과 장치들을 언클로깅하는 두 번의 연속 작업을 구분하는 기간보다 긴 기간 동안, 디캔터의 상기 피드인 유입구(710)와 상기 배출구(711) 사이의 디캔터(71)에서 연속적이고 난류 없는 디캔팅을 보장하기 위해 디캔터에 공급되는 머드의 모니터링된 유량을 보장하면서 디캔터 바닥(712)에 침전되는 미립자와 배출구(711)를 통해 배출되는 미립자 없는 오일로 분리되는 것을 특징으로 하는 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디캔터(71)는 피드인 유입구(710)와 배출구(711) 사이에 용적(V)인 유효 부피를 갖고, 피드인 유량(D)은 V/D 비율과 동일한 평균 디캔테이션 시간이 10시간보다 길도록, 예를 들어, 상기 유입구(710)와 배출구(711) 사이에 30시간 내지 100시간 사이, 가령 60시간으로 구성되도록 조절되는 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 디캔터(71)는 길이방향을 따라 세로로 연장된 하나의 단일 디캔테이션 통을 포함하고, 디캔테이션 통의 길이방향 단부 중 소위 근위부에 머드용 상기 피드인 유입구(710)가 그리고 길이방향 단부 중 다른 소위 말단부에 배출구(711)가 제공되는 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 디캔테이션 통은 머드용 유입구(710)와 디캔팅된 오일용 배출구(711) 사이의 길이방향을 가로지르는 칸막이가 없는 통으로 구성되는 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    통의 단면은 길이방향에 직교하는 평면을 따라 V자형으로 형성되고, 두 개의 벽(713, 714)이 통의 바닥(712)을 향해 서로 수렴하도록 기울어진 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    디캔테이션 통 바닥에 침수형 모터 구동식 컨베이어(8)가 배치되고 바닥을 긁어내고 퇴적물이 빠져나가는 한쪽 끝, 특히 근위부로 퇴적물을 가져오도록 구성되는 스크레이퍼(80)를 포함하여 길이방향(X)을 따라 연장되는 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    배출구(711)는 디캔테이션 통의 유체 부피를을 정의하는 배수로(spillway)인 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 여과 장치(1)는 통(10)의 내부 공간에 하나 또는 여러 개의 캡(들)에 의해 닫힌 상부 개구를 통해 통 밖으로 제거되도록 구성된 하나 또는 다수의 탈착식 트레이(11, 12)를 포함하고, 각각의 트레이 요소들(11, 12)이 여과 카트리지를 탈착식으로 수용하며, 각각의 중공 트레이 요소는 상기 트레이의 카트리지에 의해 여과된 오일용 수집기를 구성하고, 각각의 트레이 요소는 피팅을 통해 통의 해당 배출구에 탈착식으로 연결된 여과된 오일 배출구(111, 121)를 포함하는 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    하나의 단일 트레이 또는 여러 개의 트레이(11, 12)가 통(10)의 단일 수위에 나란히 배치되고, 카트리지가 아래쪽으로 매달려 있어, 유체 역류에 의해 발생된 머드가 여과 장치(1)의 통(10) 바닥으로 직접 떨어지게 되는 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    머드를 농축된 머드와 금속 미립자가 없는 오일로의 분리를 보장하는 2차 분리 시스템(7)에는 카트리지를 갖춘 여과 장치가 없어 디캔테이션에 의해서만 2차 분리가 이루어지는 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    여과 장치들 중 한 장치의 언클로깅 동안, 병렬로 배치된 트레이(들)를 갖춘 다른 여과 장치들이 압연 작업용 압연기의 공칭 유량을 커버하는 유과된 유량에 따라 압연유의 여과를 보장하고, 역류에 의한 언클로깅 중에 하나의 여과 장치에 의해 여과 유량이 감소하더라도, 클린 오일 탱크에 도달하는 여과된 오일 유량은 압연기를 냉각시키기 위해 클린 오일 탱크(3)에서 인출된 공칭 유량보다 항상 많은 압연유의 재활용 및 여과 방법.
  12. 오일의 유동 방향을 따라, 연이어:
    - 압연기에서 나오는 압연유를 수집하는 더티 오일 탱크(2);
    - 압연유를 병행해 여과하도록 구성되고, 각각이 한 세트의 여과 카트리지를 수용하며 피여과 압연유용의 하나의 유입구 및 역세형 여과 카트리지의 여과 매체를 통과한 여과된 압연유용의 적어도 하나의 배출구를 포함하는 통(10)을 갖는 여러 개의 오일 여과 장치(1)를 포함하는 여과 시스템(100); 및
    - 클린 오일 탱크(3);
    - 병렬로 배치된 다른 여과 장치들이 압연유의 여과를 보장하는 한편, 여과 장치(1) 중 하나에 유체 역류를 구현하도록 구성된 여과 장치(1)의 카트리지를 언클로깅하고, 상기 언클로깅 작업을 통해 금속 미립자가 많이 함유된 오일로 구성된 머드가 생성되는 시스템(9); 및
    - 압연유와 머드에 포함된 미립자의 디캔테이션에 의해 분리를 보장하여 배출되는 미립자 농축 머드 및 더티 오일 탱크(2)로 보내지는 미립자 없는 오일을 얻는 2차 분리 시스템(7)을 포함하는 서킷을 갖는 압연유의 재활용 및 여과 플랜트로서,
    디캔테이션에 의한 2차 분리 시스템(7)은:
    - 1차 여과 카트리지의 언클로깅 작업으로 발생되는 머드를 수집하도록 치수화된 버퍼 탱크(70);
    - 디캔터 바닥에서 머드에 함유된 미립자의 침전을 보장하도록 구성되고, 머드 피드인 유입구(710)와 디캔팅된 오일용 배출구(711)를 갖는 디캔터(71); 및
    - 디캔터(71)의 모니터링된 유량에 따라 버퍼 탱크(70)의 머드를 디캔터(71)의 피드인 유입구(711)에 공급하도록 구성된 적어도 하나의 펌프(72)를 포함하는 모터 구동식 조절 장치를 포함하고,
    2차 분리 시스템(7)은, 상기 적어도 하나의 펌프(72)에 의해, 1차 여과의 두 여과 장치들을 언클로깅하는 두 번의 연속 작업을 구분하는 기간보다 긴 기간 동안 디캔터(71)에서 연속적이고 난류 없는 디캔팅을 보장하기 위해 디캔터에 공급되는 머드의 모니터링되는 유량을 보장하면서 디캔터의 머드를 디캔터 바닥에 침전되는 미립자와 미립자 없는 오일로 분리하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플랜트.
  13. 제12항에 있어서,
    디캔터는 길이방향(X)을 따라 길이방향으로 연장된 하나의 단일 디캔테이션 통을 포함하고, 디캔테이션 통의 길이방향 단부 중 소위 근위부에 상기 머드 피드인 유입구(710)가 그리고 길이방향 단부 중 다른 소위 원위부에 배출구(711)가 제공되는 플랜트.
  14. 제13항에 있어서,
    디캔테이션 통은 머드용 유입구(710)와 디캔팅된 오일용 배출구(711) 사이에 길이방향(X)을 가로지르는 칸막이가 없는 통인 플랜트.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    통의 단면은 길이방향에 수직인 평면을 따라 V자형으로 형성되고, 두 개의 벽(713, 714)이 디캔테이션 통의 바닥(712)을 향해 서로 수렴하도록 기울어진 플랜트.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    디캔테이션 통 바닥에 침수형 모터 구동식 컨베이어(8)가 배치되고, 디캔테이션 통의 바닥을 긁어내고 퇴적물이 빠져나가는 한쪽 끝, 특히 근위부로 퇴적물을 가져오도록 구성되는 스크레이퍼(80)를 포함하여 길이방향(X)을 따라 연장되는 플랜트.
  17. 제13항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    배출구(711)는 디캔터(71)의 디캔테이션 통 내부의 유체 부피를 정의하는 배수로인 플랜트.
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 여과 장치(1)는 통(10)의 내부 공간에 캡에 의해 폐쇄된 상부 개구를 통해 통 밖으로 제거되도록 구성된 하나 또는 여러 개의 탈착식 트레이(11, 12)를 포함하고, 각각의 트레이 요소들이 여과 카트리지를 탈착식으로 수용하며, 각각의 중공 트레이 요소는 상기 트레이의 카트리지에 의해 여과된 오일용 수집기를 구성하고, 각각의 트레이 요소는 피팅을 통해 통의 해당 배출구에 탈착식으로 연결된 여과된 오일 배출구(111, 121)를 포함하는 플랜트.
  19. 제18항에 있어서,
    하나의 트레이 또는 여러 개의 트레이가 통(10) 내에서 하나의 단일 수위에 나란히 배치되고, 카트리지가 아래쪽으로 매달려 있어, 유체 역류에 의해 발생된 머드가 여과 장치(1)의 통(10) 바닥으로 직접 떨어지게 되는 플랜트.
  20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 여과를 보장하는 여과 장치(1)의 통(10)과 가능하게는 버퍼 탱크(70)가 디캔터(71) 상부에 배치되어 2차 분리를 보장하는 플랜트.
  21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    디캔테이션 통의 길이방향(X)을 따라 디캔터(71)의 디캔팅 통 위에 여과 장치(1)의 통(10)과 가능하게는 버퍼 탱크(70)가 직렬로 병치되는 플랜트.
  22. 제19항 또는 제 21항에 있어서,
    통(10) 내에는 여러 개의 트레이가 하나의 단일 수위에 병치되어 있고, 병치된 트레이는 디캔터(71)의 디캔테이션 통을 가로지르는 방향(Y)으로 이동되는 플랜트.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    여과 장치(1)의 병치된 통(10)은 수평면을 따라 직사각형 단면을 갖고, 디캔터(71)의 디캔터 통에 횡방향(Y)을 따라 길이방향으로 그리고 디캔터(71)의 디캔터 통의 길이방향(X)을 따라 가로로 연장되는 플랜트.
  24. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    디캔터(71)의 디캔테이션 통은, 통의 길이방향(X)을 따라, 서로 그리고 여과 장치(1)의 치수에, 및 가능하게는 길이방향을 따라 버퍼 탱크(70)의 치수에 해당하는 디캔테이션 통의 길이방향(X)을 따른 피치(Pa)에 따라 용접된 여러 개의 통 세그먼트(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7)를 포함하고, 상기 세그먼트(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7)는 한편으로 2차 분리의 디캔테이션 통을 형성하고 여과 장치(1)와 가능하게는 상기 세그먼터에 중첩된 버퍼 탱크(70)는 다른 한편으로 각각 길이방향을 따라 서로 중첩해 위치되는 플랜트.
  25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    여과 장치(1)의 통(10) 및 가능하게는 버퍼 탱크(70)도 디캔터(71)의 디캔팅 통의 설치 영역 내에 포함되는 플랜트.
  26. 제12항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    더티 오일 탱크(2)는 압연기(M) 바로 근처의 지하에 위치하여, 압연기 스탠드 아래로의 접근을 제공하면서, 한편으로는 1차 여과 시스템의 여과 장치(1)와 다른 한편으로는 2차 분리 시스템의 디캔터(71) 및 버퍼 탱크(70)가 더 높은 수위에 위치되는 플랜트.
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