KR200417786Y1

KR200417786Y1 - 기계식 유량계의 배관 구조

Info

Publication number: KR200417786Y1
Application number: KR2020060007765U
Authority: KR
Inventors: 박성식
Original assignee: (주)포스프로
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2006-06-01

Abstract

본 고안은 유량계의 배관 구조에 관한 것으로, 유체가 유입되는 입구측 배관과, 상기 입구측 배관으로 유입된 유체에 혼합된 이물질을 필터링하게 되는 여과기와, 상기 여과기를 거친 유체의 유량을 계측하게 되는 유량계와, 상기 유량계를 통과한 유체가 유출되는 출구측 배관으로 이루어진 유체의 흐름을 기구적으로 계측하게 되는 기계식 유량계가 설치된 주 배관 구조에 있어서, 상기 입구측 배관에서 우회되어 상기 출구측 배관으로 연결되도록 설치되는 보조 배관과, 상기 보조 배관에 설치되는 솔레노이드 밸브와, 상기 보조 배관의 입구측과 출구측에 각각 설치되어 양단의 압력을 측정하는 압력 센서와, 상기 압력 센서를 통해 측정된 압력차에 따라 상기 솔레노이드 밸브를 개폐시키는 압력 제어기가 포함된 기계식 유량계의 배관 구조가 제공된다.

이에 따라서, 기계식 유량계가 설치된 배관에서 여과기의 필터 교체 내지 유량계의 파손 및 주 배관의 원인불명의 막힘 현상 등으로 발생되는 공정의 유휴를 미연에 예방할 수 있어 공정손실을 저하시킬 수 있는 효과가 있다.

기계식 유량계, 바이패스, 압력 센서, 압력 제어기, 솔레노이드 밸브

Description

기계식 유량계의 배관 구조{Pipe structure of flowmeter}

도 1은 종래의 기계식 유량계의 대표적인 구조를 나타낸 단면 사시도이다.

도 2는 종래의 기계식 유량계가 설치된 배관을 나타낸 배관도이다.

도 3은 본 고안에 따른 기계식 유량계의 배관 구조를 나타낸 배관도이다.

<도면 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 주 배관 110 : 기계식 유량계

120 : 입구측 배관 130 : 여과기

140 : 출구측 배관 150 : 메인 밸브

200 : 보조 배관 210 : 솔레노이드 밸브

220 : 압력 센서 230 : 압력 제어기

240 : 체크 밸브

본 고안은 유량계의 배관 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관을 통해 흐르는 유체의 유량을 측정하게 되는 기계식 유량계의 파손 및 유체의 막힘 등으로 발생되는 공정상의 문제를 미연에 예방할 수 있는 유량계의 배관 구조에 관한 것이 다.

일반적으로 유량계는 각 가정이나 산업현장에서 사용되는 화학액, 오일류 및 식품, 제약액 등 배관을 통해 흐르는 유체의 유량을 정확하게 측정하기 위해서 사용된다. 이를 위해 배관 내부로 액체 또는 기체 등의 유체가 연속성을 가지고 일정량을 일정시간동안 유동하게 된다.

이때, 상기 유량계는 배관의 소정위치에 장착되어 배관 내부를 통해 공급된 유체가 시간에 따라 어느 정도의 양이 공급되었는지를 표시되도록 하고 이를 근거로 공정관리 및 각종 분석자료로 활용되어지므로 매우 중요한 역할을 하는데, 그 구조에 따라 여러 종류가 다양하게 알려져 널리 사용되고 있다.

상기 유량계는 크게 유체의 흐름을 기구적으로 계측하게 되는 기계식 유량계와, 페러디의 전자 유도의 법칙을 이용하고 기계식 유량계의 일부 구성을 변경하여 전자자계(마그네트)의 회전수를 별도의 자기센서에서 검출한 신호를 근거로 하게 되는 전자식 유량계로 구분된다.

도 1은 종래의 기계식 유량계의 대표적인 구조를 나타낸 단면 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 기계식 유량계(10)는 배관(12) 내부의 소정위치로 임펠러(14)가 내설되어, 유체가 임펠러(14)를 통과하게 되면서 발생되는 회전속도를 측정하여 수치로 나타내게 된다. 이러한, 기계식 유량계(10)는 정밀도가 우수하여 수도계량기, 공업용 정밀유량계 등에 널리 쓰이고 있으나, 이물질이 포함되지 않는 순도가 높은 유체의 측정에 적합하기 때문에 이물질이 혼합된 유체의 측정을 위해서는 별도의 여과기를 설치해야 하는 단점을 갖고 있다.

즉, 린트 내지 덩어리와 같은 유체에 부유하는 이물질이 포함된 유체의 유량을 측정하기 위해서는 여과기를 기계식 유량계(10)의 전방에 반드시 설치하게 된다. 만약 상기 여과기를 설치하지 않게 될 경우 유체에 혼합된 이물질이 기계식 유량계(10)의 임펠러(14)에 부착되거나 임펠러(14)와 충돌하게 됨으로써, 임펠러(14)의 회전에 영향을 미치게 되고 따라서 정확한 유량을 측정할 수 없게 된다.

도 2는 종래의 기계식 유량계가 설치된 배관을 나타낸 배관도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 기계식 유량계(10)를 중심으로 입구측 배관(20)과 출구측 배관(40)이 전후방에 플랜지 결합되어 유체의 흐름을 유도하게 된다.

이때, 상기 기계식 유량계(10)의 전방에는 여과기(30)가 설치되는데 상기 여과기(30)는 일반적으로 미세한 그물망을 갖는 필터가 내장되어 상기 입구측 배관(20)으로부터 유입되는 유체에 포함된 이물질을 필터링하게 된다. 그리고, 여과기(30)에 의해 필터링된 순수한 유체가 기계식 유량계(10)에 유입되면서, 임펠러를 회전시키고 출구측 배관(40)으로 흘러가게 된다.

그러나, 상기와 같은 기계식 유량계(10)가 설치된 배관은 여과기(30)의 필터를 주기적으로 교체해야만 한다. 즉, 상기 여과기(30)의 필터에 집진된 이물질을 제거하지 않게 되면, 상기 여과기(30)를 통해 유동되는 유체의 흐름에 방해가 되어 유량의 측정이 어렵게 되고 따라서 기계식 유량계(10)의 신뢰성이 저하된다.

한편, 상기와 같은 기계식 유량계가 설치된 배관은 여과기의 교체 및 배관 내부에서 발생되는 원인불명의 막힘 현상을 해소하기 위한 천공작업을 시행하게 된다. 따라서, 상기 배관의 천공작업을 위해서는 반드시 배관 내부로 유동하게 되는 유체의 흐름을 완전히 차단시켜야 하기 때문에 유휴된 만큼의 공정손실을 발생시키게 되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기계식 유량계가 설치된 배관에서 유량계의 파손 및 유체의 막힘 등으로 발생되는 공정상의 문제를 미연에 예방할 수 있는 유량계의 배관 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 사상으로는, 유체가 유입되는 입구측 배관과, 상기 입구측 배관으로 유입된 유체에 혼합된 이물질을 필터링하게 되는 여과기와, 상기 여과기를 거친 유체의 유량을 계측하게 되는 유량계와, 상기 유량계를 통과한 유체가 유출되는 출구측 배관으로 이루어진 유체의 흐름을 기구적으로 계측하게 되는 기계식 유량계가 설치된 주 배관 구조에 있어서, 상기 입구측 배관에서 우회되어 상기 출구측 배관으로 연결되도록 설치되는 보조 배관과, 상기 보조 배관에 설치되는 솔레노이드 밸브와, 상기 보조 배관의 입구측과 출구측에 각각 설치되어 양단의 압력을 측정하는 압력 센서와, 상기 압력 센서를 통해 측정된 압력차에 따라 상기 솔레노이드 밸브를 개폐시키는 압력 제어기가 포함된 기계식 유량계의 배관 구조에 의해 달성된다.

여기서, 상기 여과기와 유량계의 전후에 설치되되 상기 압력 제어기와 전기적으로 연결되는 메인 밸브가 더 포함된 것이 바람직하다.

또한, 상기 보조 배관에 설치된 솔레노이드 밸브의 전후에 설치되는 체크 밸 브가 더 포함된 것이 바람직하다.

상기와 같은 기계식 유량계의 배관 구조에 의하면, 주 배관과 병행하거나 우회할 수 있는 분기 배관을 형성하게 됨으로써, 주 배관을 흐르는 유체의 압력변화에 따른 여과기 및 기계식 유량계의 파손을 미연에 방지할 수 있게 되고, 노후된 주 배관의 교체작업이 시행되어도 보조 배관으로 유체를 공급시킬 수 있게 되어 공정의 유휴가 발생하지 않게 된다.

이하, 본 고안에 따른 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 기계식 유량계의 배관 구조를 나타낸 배관도이다. 도면을 참고하여 설명하면, 상기 기계식 유량계의 배관 구조는 크게 여과기(130)와 기계식 유량계(110)가 설치된 주 배관(100)과, 상기 주 배관(100)을 우회하게 되는 보조 배관(200)으로 구성된다.

상기 주 배관(100)은 여과기(130)와 기계식 유량계(110)가 순차적으로 설치되고, 상기 여과기(130)와 기계식 유량계(110)를 중심으로 입구측 배관(120)과 출구측 배관(140)이 플랜지 결합되어 유체의 흐름을 유도하게 된다.

상기 여과기(130)는 주 배관(100)으로 유입되는 유체에 포함된 이물질을 필터링하게 되는 바, 상기 여과기(130)에서 필터링된 순수한 유체가 기계식 유량계(110)에 유입되고, 기계식 유량계(110)에 유입된 유체가 임펠러를 회전시키고 이때 임펠러에서 발생되는 회전속도를 측정하여 주 배관(100) 내부를 흐르는 유체의 량을 측정하게 된다. 그리고, 상기 기계식 유량계(110)의 임펠러를 통과한 유체는 출구측 배관(140)으로 흘러가게 된다.

한편, 상기 입구측 배관(120)과 출구측 배관(140)에는 주 배관(100)으로 유입되는 유체의 흐름을 우회시키게 되는 보조 배관(200)이 연결된다. 특히, 주 배관(100)과 연결되는 보조 배관(200)에는 솔레노이드 밸브(210)가 설치되고, 또한, 입구측 배관(120)과 출구측 배관(140)이 보조 배관(200)과 연결되는 위치에 각각 압력 센서(220)가 설치된다.

또한, 상기 입구측 배관(120)과 출구측 배관(140)에 각각 설치된 압력 센서는(220) 압력 제어기(230)와 전기적으로 연결되고, 상기 압력 제어기(230)는 보조 배관(200)의 솔레노이드 밸브(210)와 주 배관(100)의 메인 밸브(150)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 주 배관(100)에 설치되는 메인 밸브(150)의 개폐는 압력 제어기(230)에만 의존되는 것이 아니라 수동조작에 의해서도 이루어 질 수 있다.

더불어, 상기 주 배관(100)에 설치된 여과기(130)와 기계식 유량계(110)의 전후방에는 여과기(130)와 기계식 유량계(110)로 유입되는 유체의 흐름을 차단할 수 있도록 메인 밸브(150)가 설치되며, 상기 보조 배관(200)에 설치된 솔레노이드 밸브(210)의 전후방으로 체크 밸브(240)가 설치된다. 상기 체크 밸브(240)는 유체의 흐름을 일방향으로 제한하는 것으로, 보조 배관(200)으로 유입되는 유체가 역류하지 않도록 방지하여 압력 센서(220)의 신뢰도를 상승시키게 된다.

이에 따라서, 상기 기계식 유량계의 배관 구조는 여과기(130)의 필터 교체와 주 배관(100)의 내경에 침전된 유체에 포함 이물질 제거 및 주 배관(100)의 천공작업이 시행되어도 유체의 흐름을 차단시킬 필요가 없을 뿐만 아니라 주 배관(100)을 흐르는 유체의 압력변화에 따른 이상 유무를 즉시 모니터링하여 공정이 멈추는 것 을 미연에 방지할 수 있게 된다.

즉, 입구측 배관(120)으로 유입된 유체가 메인 밸브(150)와 여과기(130) 및 기계식 유량계(110)를 거쳐 출구측 배관(140)으로 흐르는 중에 유체의 압력에 변화가 생겨 과도하게 압력이 집중되거나 낮아지면 이를 입구측 배관(120)과 출구측 배관(140)에 설치된 압력 센서(220)가 각각 센싱하여 그 차이를 압력 제어기(230)로 송출하게 된다.

여기서, 유체의 압력 변화는 입구측 배관(120)으로 유입되는 유체의 압력이 과도하게 상승하게 되는 경우나 여과기(130)의 필터가 그 수명을 다해 필터 및 기계식 유량계(110)의 임펠러에 유체에 포함된 이물질이 침전된 경우 또는 주 배관(110)의 파열에 따른 유체의 압력 하강에 의하여 발생된다.

이와 같이, 유체의 압력에 변화가 생기게 되면 압력 제어기(230)는 이를 예측하여 상기 압력 센서(220)를 통해 측정된 압력차에 따라 보조 배관(200)에 설치된 솔레노이드 밸브(210)를 개방시키고, 주 배관(100)의 메인 밸브(150)를 폐쇄시켜 유체가 더 이상 주 배관(100)을 따라 유입되지 않고 보조 배관(200)으로 우회하여 유입되도록 하게 된다.

따라서, 여과기(130)와 기계식 유량계(110)로 유입되는 유체가 차단됨으로써, 여과기(130) 내지 기계식 유량계(110)의 결함을 보수하는 동안에도 유체를 지속적으로 출구측 배관(140)으로 공급할 수 있기 때문에 공정상의 문제를 미연에 예방하게 된다.

더불어, 상기 메인 밸브(150)는 압력 제어기(230)의 전기적 신호로만 개폐되 는 것이 아니라 수동조작에 의해 개폐시킬 수 있도록 겸용됨으로써, 압력 제어기(230)에 의해서만 메인 밸브(150)가 개폐될 것이 아니라 긴급한 상황하에서 작업자의 판단에 따라 메인 밸브(150)의 개폐가 판단되어 질 수 있기 때문에 공정 설비를 보호할 수 있게 된다.

또한, 보조 배관(200)에 체크 밸브(240)가 설치되어, 보조 배관(200)에 설치된 압력 센서(220) 내지 솔레노이드 밸브(210)의 유지보수를 위해 보조 배관(200)으로 유입되는 유체를 차단시킬 수 있게 되는 반면, 보조 배관(200)으로 유입이 차단된 유체는 주 배관(100)을 통해 흘러나가기 때문에 주 배관(100) 내지 보조 배관(200) 중 어느 한 배관에 이상이 생겨도 지속적으로 유체를 공급할 수 있게 된다.

상기와 같은 기계식 유량계의 배관 구조는 주 배관(100)을 흐르는 유체의 압력 변화를 압력 센서(220)가 센싱하여 압력 제어기(230)에 송출하게 되고, 압력 제어기(230)는 이를 예측하여 상기 압력 센서(220)를 통해 측정된 압력차에 따라 보조 배관(200)에 설치된 솔레노이드 밸브(210)를 개방시키고 주 배관(100)의 메인 밸브(150)를 폐쇄시킴으로써, 주 배관(100)을 흐르는 유체의 압력 변화에 따른 여과기(130) 및 기계식 유량계(110)의 파손을 미연에 방지할 수 있게 되고, 노후된 주 배관(100)의 교체작업이 시행되어도 보조 배관(200)으로 유체를 공급시킬 수 있게 되어 공정의 유휴가 발생하지 않게 된다.

한편, 본 고안은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 고안의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

본 고안에 의한 기계식 유량계의 배관 구조는 기계식 유량계가 설치된 배관에서 여과기의 필터 교체 내지 유량계의 파손 및 주 배관의 원인불명의 막힘 현상 등으로 발생되는 공정의 유휴를 미연에 예방할 수 있어 공정손실을 저하시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

유체가 유입되는 입구측 배관과, 상기 입구측 배관으로 유입된 유체에 혼합된 이물질을 필터링하게 되는 여과기와, 상기 여과기를 거친 유체의 유량을 계측하게 되는 유량계와, 상기 유량계를 통과한 유체가 유출되는 출구측 배관으로 이루어진 유체의 흐름을 기구적으로 계측하게 되는 기계식 유량계가 설치된 주 배관 구조에 있어서,

상기 입구측 배관에서 우회되어 상기 출구측 배관으로 연결되도록 설치되는 보조 배관과;

상기 보조 배관에 설치되는 솔레노이드 밸브와;

상기 보조 배관의 입구측과 출구측에 각각 설치되어 양단의 압력을 측정하는 압력 센서와;

상기 압력 센서를 통해 측정된 압력차에 따라 상기 솔레노이드 밸브를 개폐시키는 압력 제어기가 포함된 것을 특징으로 하는 기계식 유량계의 배관 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 여과기와 유량계의 전후에 설치되되 상기 압력 제어기와 전기적으로 연결되는 메인 밸브가 더 포함된 것을 특징으로 하는 기계식 유량계의 배관 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 보조 배관에 설치된 솔레노이드 밸브의 전후에 설치되는 체크 밸브가 더 포함된 것을 특징으로 하는 기계식 유량계의 배관 구조.