일반기술

액체산소펌프의 자동예냉 제어장치

목적 : 본 발명은 액체산소 탱크로부터 액체산소를 펌핑하여 산소 사용 공장으로 공급하는 경우 액체 산소 펌프의 예냉 및 액체 산소를 설정 압력으로 승압시키는 것을 자동으로 수행할 수 있도록 된 액체 산소 펌프의 자동 예냉 제어 장치에 관한 것이다. 구성 :①산소 펌프의 입측 및 출측에 각각 마련되어 상기 액체 산소 탱크로부터 유입되는 유량 및 펌프로부터 토출되는 유량을 제어하는 펌프 입/출구 밸브와, ②상기 액체 산소 펌프의 구동 개시 신호가 입력되면 액체 산소가 액체 산소 펌프에 순차적으로 공급되어 액체 산소 펌프를 예냉시키도록 펌프 입/출구 밸브의 개도량을 제어하는 자동 예냉 제어부와, ③상기 액체 산소 펌프의 입구 및 출구측 온도를 검출하도록 각각 마련된 온도검출기와, 상기 온도검출기에 의해 검출된 펌프 입구측 및 출구측 온도를 입력받아 산출한 온도차에 따라 예냉 완료여부를 판단하는 예냉 완료 판단부④예냉이 완료됨이 판단되면 상기 액체 산소를 펌핑하여 토출하도록 상기 액체 산소 펌프를 기동시키는 펌프 기동부를 구비하여 이루어진다.- 기존 제품의 문제① 종래의 액체 산소 펌프의 예냉 방법은 먼저 펌프 예냉을 위해 조업자가 현장에 내려가 액체 산소 펌프의 예냉입구 밸브를 미량 오픈하여 극저온의 액체 산소를 액체 산소 펌프에 유입시켜 온도를 다운시키고, 예냉 출구 밸브를 오픈하여 예냉 실시로 기화된 산소 가스를 대기로 배출시킨다. 이때, 액체 산소는 펌프를 예냉하는 동안기화되어 대기로 방출되기 때문에 액체 산소의 낭비가 커지고 그에 따른 금액적 손실을 초래하는 문제가 있다.② 액체 산소 펌프는 서서히 온도를 다운시켜야 펌프가 저온으로 급하게 냉각되는 데서 비롯되는 펌프 회전축 및 베어링 균열을 방지할 수 있기 때문에 조업자는 예냉 입구 밸브를 서서히 조작해야 한다. 이러한 승압 과정에서 밸브의 급격한 조작이 이루어질 경우 모터의 회전 날개와 실링(sealing) 장치등이 파괴되게 된다. 그러나 종래에는 밸브 조작을 조업자의 운전 경력에 의한 감으로 하고 있어 정밀한 조작이 어렵기 때문에 펌프 회전축 및 베어링 균열이 발생한 위험성이 높은 문제점이 있다.③ 액체 산소 펌프의 예냉 완료 여부를 판단하기 위해서는 예냉 출구 밸브로 나오는 산소가 가스가 아닌 액체인 경우 그 시점을 예냉이 완료된 시점으로 판단하여 예냉을 중지하고, 펌프 입구 밸브 및 펌프 출구 밸브를 열어 액체 산소 탱크로부터 액체 산소를 펌핑하여 일정 압력으로 승압시켜 증발기로 공급하게 된다. 이때, 토출압력조절부는 펌프 출구 밸브를 통해 증발기로 공급되는 액체 산소의 압력을 토출압력검출기로 검출하여 산소 사용공장에서 필요한 압송 압력 일예로 25kg/㎠이 유지될 수 있도록 토출 압력 조절밸브의 개도량을 조절하게 된다. 그러나 이러한 예냉 완료 판단에 있어서도 조업자의 육안확인에 의존하기 때문에 조업자가 잘못 판단할 경우 모터의 기계적 파손을 초래하는 문제가 있다. ④ 이러한 종래의 예냉 판단 방법은 모든 조작을 수동으로 실시하고 육안으로 판단하고 후속 조치를 수행하기 때문에 많은 시간이 소요되고 번거롭다 따라서, 산소 가스를 공급하는 데 지연이 발생하고 이에 따라 산소 사용 공장에서는 생산 제품의 생산량이 감소되는 문제가 있다.