KR20160064228A - 자기-제어형 세정 시스템 필터 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따라, 필터 장치는 공급 압력 pN에서 세정 매질을 필터 장치에 제공하는 가스 주입부(압축 공기 공급 시스템)를 포함한다. 또한, 상기 필터 장치는 상기 세정 매질을 세정 압력 pT에서 저장하고, 상기 가스 주입부에 의해 공급되는 세정조를 포함한다. 나아가, 상기 필터 장치는 또한 필터 압력 pF의 압력 필터를 포함한다. 상기 압력 필터는 소정의 시간 간격을 두고 주기적으로 또는 상기 세정조로부터 상기 세정 매질에 의한 차압에 의존하는 방법으로 세정된다.
Description
본 발명은 일반적으로 자기-제어형 세정 시스템의 필터 장치에 관한 것이다. 본 발명은 분탄 주입 영역의 전송 관 세정용으로 사용되는 필터 장치를 세정하는데 특히 적합하다. 상기 전송 관에서, 정해진 압력의 질소로 분탄을 압축한다. 상기 정해진 압력에 도달하면, 상기 분탄은, 전송 관에 충분한 분탄이 없을 때까지, 질소 공압으로 전송 관 밖으로 반송된다. 상기 전송 관을 다시 작동시키기 위해, 전송 관의 압력을 대기압과 일치시켜 준다. 그러나, 팽창 동안, 상기 전송 관의 잔여 분탄은 대기로 통과되서는 안된다. 따라서, 팽창 동안 빠져나오는 공기는 다수의 필터 백(Filter bag)이 배치되 있는 필터 장치로 우회된다. 팽창 동안 먼지투성이가 된 상기 필터 백은 본 발명에 따른 세정 시스템으로 세정될 수 있다.
종래 기술은, 오염된 필터 세척이 가능한, 다양한 필터 장치용 세정 시스템을 보여준다. 필터 장치는 많은 산업 공정에 사용되고, 상기와 같은 필터 장치를 통해, 사용되는 유체 흐름을 먼지 제거/세정하기 위한 기본적인 기능을 제공한다. 내부에, 상기 필터 장치는 일반적으로 다수의 필터 백을 갖는데, 이를 통해 유체 흐름의 오염물질, 예를 들어, 먼지 입자 등과 같은 것을 제거한다. 대부분의 경우, 상기 유체 흐름은 상기 필터 백의 외부로부터 내부로 수행되고, 따라서 오염물질은 필터 백의 외부에 축적된다. 특정 작동 기간 후, 상기 필터 백은 오염되고 세정해 주어야 한다.
먼저, 상기 필터는 모터 또는 수동으로 작동되는 진동 장치의 수단으로 진동시키거나 두드려서 세정된다. 상기와 같은 방법을 이용하여, 필터 백은 진동하고, 상기 진동으로 인해 여과 잔여물이 필터의 외부 표면으로부터 떨어진다. 그러나, 이러한 기계적인 세정은 필터 백에 많은 부하를 주는 결과를 초래하고, 이에 상기 필터 백의 제품 수명이 단축된다.
상기 필터 백의 부하를 줄이기 위해, 필터 압력에 대하여 양압인 기류로 필터 백을 세정하는 것으로 변화하였다. 특히 필터 백에 대하여 펄스 방식으로 적용되는 세정 유체는 필터 백의 세정 효율에 있어 매우 적합하다. 따라서, 따라서, 최근에 필터 백은 주로 펄스-젯 방법으로 세정되고 있다. 상기와 같은 방법에서, 세정 매질은 내부에서 외부로 필터 백을 통과하여 수행되고(상기 유체 흐름의 반대 흐름 방향), 이에 여과 잔여물은 필터 백의 외부 표면으로부터 떨어져 나가고, 집진 용기에 모아진다. 그라나, 세정 압력이 상기 필터 압력에 도달하지 못 하는 경우, 상기 필터 백의 효과적인 세정이 불가능한 것으로 알려져 있다.
세정을 수행하기 위해서, 상기 세정 기류에 의해 인가되는 펄스가 과도하게 필터 백에 부하되지 않도록 해야한다. 이때 결정적이 요소는 세정 매질 공급시 양압이다. 만일 세정 압력의 상기 양압이 필터 압력에 비해 너무 높게 설정되면, 필터 백의 제품 수명이 단축된다. 최악의 경우, 필터 백이 과도한 양압에 의해 파괴될 수 있다. 반면, 상기 양압이 충분히 높게 설정되지 않은 경우, 필터 백이 효율적으로 세정되지 않는다. 따라서, 상기 세정 압력은 필터 압력에 대하여 소정의 범위 내로 설정하는 방법과 같은 수단으로 조절되고, 이에 상기 세정 압력은 필터 백을 효과적이고 부드럽게 세정하기에 충분해진다.
미국 특허(US 5 837 017)는 압력 센서로 필터 백의 "깨끗한 부분"과 "오염된 부분" 간의 측정된 압력 차이(차압)를 검출하는 세정 장치를 개시하고 있다. US 5 837 017의 상기 세정 장치는 필터 백의 오염이 상기 "깨끗한 부분"과 "오염된 부분" 간의 측정된 압력 차이의 크기에 의존적이라는 가정을 기반으로 한다. 만일 측정된 상기 차압의 크기가 정의된 임계값에 도달하면, 제어부는 필터가 막힌 것을 인지하고 세정 기류의 세정 노즐을 제공하는 압력 벨브를 개방시킨다. 이에, 상기 압력 벨브는 세정 압력을 필터 안의 상기 차압에 맞추는 것과 같은 방법으로 상기 제어부로 조절된다. 따라서, 상기 세정 압력은 오염 정도에 맞춰지는 것이다. 상술된 상기 장치의 경우, "깨끗한 부분" 및 "오염된 부분" 둘 에서의 압력은 압력 센서를 사용하여 측정되고 제어부로 전송된다.
그러나, 필터 백의 "오염된 부분"에서의 상기 압력 센서는 지속적으로 오염 물질에 노출되어 있고, 이에 차압의 신뢰성 있는 검출은 문제가 된다. 상기 필터 세정은 고도의 자동화된 과정을 포함하기 때문에, 상기 두 압력 센서 중 하나의 오작동만을 "외부"에서 평가하기 매우 어렵다. 따라서, 오작동이 발견된다 하더라도, 이미 너무 늦을 것이다, 예를 들어 필터 백이 너무 이르게 찢어지거나 또는 필터백이 폐쇄되어 필터 장치에서 증가된 압력 손실이 발생하는 정도로 까지 확대된다.
또한, 상기 장치는 절대 압력을 통해서가 아닌 차압을 통해서 세정을 조절한다. 만일 필터 압력이 증가하면, 예를 들어 외부의 영향으로, 요구되는 세정 압력이 더 이상 공급될 수 없기 때문에, 필터 백은 더 이상 세정될 수 없다.
본 발명의 목적은 가변 필터 압력의 경우에 필터 백 세정을 위한 세정 압력 pT의 안정적인 공급을 가능하게 하는 필터 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명의 청구항 1에 청구된 바와 같은 세정 장치에 의해 달성된다.
구체적으로,
본 발명은 하기를 포함하는 필터 장치를 제공한다:
공급 압력 pN에서 세정 매질을 제공하는 가스 공급부;
pN > pT이고 ,상기 세정 매질이 세정 압력 pT에서 저장되고 상기 가스 공급부에 의해 공급되는 세정조;
상기 세정조로부터 주기적으로 또는 상기 세정 매질에 의한 차압(differential pressure)에 의존하는 방법으로 세정하는, 필터 압력 pF의 압력 필터; 및
하기를 포함하는 조절 회로;를 가지는 것을 특징으로 한다:
상기 가스 공급부 및 상기 세정조 사이에 배치된 제1의 차압 조절기;
최소 차압의 경우에 상기 제1의 차압 조절기를 작동시키는 제1 제어부;
상기 세정조의 배출 라인에 배치된 제2의 차압 조절기;
최대 차압의 경우에 상기 제2의 차압 조절기를 작동시키는 제2 제어부;
상기 제1 제어부를 상기 제2 제어부 및 상기 세정조에 유체 공학적으로(fluidically) 연결하는 양성 작동 라인; 및
상기 제1 제어부를 상기 제2 제어부 및 상기 압력 필터에 유체 공학적으로(fluidically) 연결하는 음성 작동 라인을 포함하되,
여기서, 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부에 상기 필터 압력 pN에 대한 상기 세정 압력 pT의 양성 압력이 주어지고,
여기서, 상기 양성 압력이 상기 최소 차압 이하인 경우, 상기 제1 제어부는 상기 제1의 차압 조절기를 작동시키고,
여기서, 상기 양성 압력이 상기 최대 차압 이상인 경우, 상기 제2 제어부는 상기 제2의 차압 조절기를 작동시킨다.
본 발명에 따른, 필터 장치는 가스 주입부를 포함하고, 여기서 본 발명의 바람직한 장점은 일정 주입 압력 pN에서 세정 매질로 필터 장치에 제공하는 압축 공기 주입을 포함한다. 또한, 상기 필터 장치는 가변 세정 압력 pT에서 상기 세정 매질을 저장하고, 상기 가스 주입부에 의해 공급되는 세정조를 포함하고, 여기서 pN ≥ pT이다. 나아가, 상기 필터 장치는 또한 필터 압력 pF의 압력 필터를 포함한다. 상기 압력 필터는 소정의 시간 간격을 두고 주기적으로 또는 상기 세정조로부터 상기 세정 매질에 의한 차압에 의존하는 방법으로 세정된다. 또한, 상기 필터 장치는 제1 차압 조절기 및 제1 제어부를 포함하는 조절 회로를 갖는다. 상기 제1 차압 조절기는 상기 가스 주입부 및 상기 세정조 사이에 배치되있다. 상기 제1 제어부는 최소 차압의 경우에 상기 제1 차압 조절기를 작동시킨다. 또한, 상기 조절 회로는 제2 차압 조절기 및 제2 제어부를 포함한다. 상기 제2 차압 조절기는 상기 세정조의 배출 라인에 배치되어 있다. 상기 배출 라인은 바람직하게 상기 세정조 및 압력 필터 사이에 배치되어 있다. 상기 제2 제어부는 최대 차압의 경우 제2 차압 조절기를 작동시킨다. 상기 제어부는 또한 양성 작동 라인 및 음성 작동 라인을 포함한다. 상기 양성 작동 라인은 상기 제1 제어부를 상기 제2 제어부 및 상기 세정조에 유체 공학적으로(fluidically) 연결한다. 상기 음성 작동 라인은 상기 제1 제어부를 상기 제2 제어부 및 상기 압력 필터에 유체 공학적으로(fluidically) 연결한다. 작동 중에, 세정 압력 pT는 세정조에서 필터 압력 pN과 비교하여 양압일때 공급되고 제1 제어부 및 제2 제어부에 걸린다. 상기 제1 제어부는 상기 양압이 상기 최소 차압 미만일때 제1 차압 조절기를 작동시킨다. 제2 제어부는 상기 양압이 상기 최대 차압 초과일때 제2 차압 조절기를 작동시킨다.
결론적으로, 상기 압력 필터는 세정중에 압력을 측정하지 않고 상기 필터 장치의 효과적이고 부드러운 세정을 가능하게 하는 세정 압력 pT에서 수행될 수 있다. 작동 중에, 상기 필터 장치는 압력 필터에 위치된 단 하나의 센서 없이 어느 때이든 적합한 세정 압력을 제공한다. 상기 필터 압력 pF가 변하는 경우에도, 상기 필터 장치는 확실하게 상기 세정 압력 pT를 조절하고 적응시킴으로써 확실한 필터 세정이 보장된다.
미국 특허(US 5 837 017)의 세정 장치의 경우에, 본 발명과 같은 적응이 불가능하다. 이것은 필터의 "오염된 부분"에서 센서가 분진으로 인해 오염될 수 있기 때문이다. 따라서 미국 특허(US 5 837 017)는 오염된 필터를 세정하기 위한 어떠한 해결책도 제시하지 못하고, 무엇보다도 변동하는 필터 압력하에 필터가 세정되지 않는다. 비록 시스템이 짧게라도 기능을 하더라도(확실하게는 아니지만), 필터 압력의 변화에 의한 세정의 변화 범위는 알수 없다. 상기 특허는 오로지 필터의 오염 강도의 결과로 세정 유량의 변화를 설명하고 있고, 여기서 상기 변화는 조절 벨브에 의해 수행된다. 만일 필터 압력이 증가하면, 예를 들어 외부적인 영향으로, 마찬가지로, 예를 들어, 전송 관의 이완 중에, 상기 시스템은 이러한 압력 변동에 대하여 구성되지 않았기 때문에, US 5 837 017의 세정장치는 상기의 영향으로부터 얼마나 반응할지 알 수 없다.
본 발명에 따른 필터 장치는 상기 제어부 간의 유체 공학적인 연결로 인해 외부 영향으로부터 무관하고 특히 신뢰할 수 있다. 센서의 잘못된 측정, 장애 및 고장이 사실상 유발된 경우 즉, 다수의 오염물질이 사실상 "수집"된 경우, 이 부분에서의 사용은 정확하다. 필터 압력에 관련하여 세정 압력의 자동-조절을 보장하기 위해, 본 발명에 따른 필터 장치의 경우 센서를 요구하지 않기 때문에, 본 발명에 따른 상기 필터 장치는 특히 신뢰할 수 있다.
본 발명에 따른 필터장치는 압력 필터 및 세정조 간의 소정의 양압이 항상 변동하는 작동 압력 pF(필터 압력)의 경우에 확보되는 것을 보장한다. 상기 필터 압력 pF가 저하되거나 또는 상승하는 경우, 상기 세정조의 세정 압력은 제어부에 의해 조절되고, 따라서 상기 세정조 및 상기 압력 필터 간의 차압은 소정의 압력 범위에 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 제어부는 최소 차압을 조절할 수 있는 제1 스프링을 포함한다. 제1 양압 챔버를 제1 음압 챔버로부터 분리하는 제1 막은 바람직하게 제1 제어부에 배치되어 있다. 상기 제1 스프링은 상기 제1 스프링이 상기 제1 막 상에서 첫번째 스프링 압력을 발휘하는 것과 같은 방법으로 제1 프리텐션 장치로 조절될 수 있다. 또한, 상기 제2 제어부는 최대 차압을 조절할 수 있는 제2 스프링을 포함한다. 제2 양압 챔버를 제2 음압 챔버로부터 분리하는 제2 막은 바람직하게 제2 제어부에 배치되어 있다. 상기 제2 스프링은 상기 제2 스프링이 상기 제2 막 상에서 두번째 스프링 압력을 발휘하는 것과 같은 방법으로 제2 프리텐션 장치로 조절될 수 있다. 상기 제1 프리텐션 장치 및 제2 프리텐션 장치는 수동으로 조정하거나 또는 전자적으로 제어될 수 있다. 제1 스프링 및 제2 스프링은 제1 및 제2 차압의 일치를 가능하게 한다. 따라서 상기 세정 압력이 상기 압력 필터에 관련하여 공급하는 양압의 범위는 조정될 수 있다.
바람직하게, 제1 차압 조절기는 기계적으로 제1 제어부와 결합되고 및/또는 제2 차압 조절기는 기계적으로 제2 제어부와 결합되어 있다. 이것은 특히, 제1 차압 및 제2 차압의 신뢰할 수 있는 조절을 가능하게 한다. 심지어 전원 고장의 경우, 상기 차압 조절기는 제1 차압 및/또는 제2 차압을 조절할 수 있다.
선택적으로, 상기 제1 차압 조절기는 전기적으로 제1 제어부와 결합될 수 있고 및/또는 제2 차압 조절기는 전기적으로 제2 제어부와 결합될 수 있다. 이것은 상기 제어부가 상기 차압 조절기의 바로 근처에 배치되지 않아도 된다는 장점을 제공한다.
바람직하게, 상기 제1 차압 조절기는 비 작동 상태에서 개방되어 있고 및 제2 차압 조절기는 비 작동 상태에서 폐쇄되어 있다. 따라서, 세정 기류로 상기 세정조를 채우는 것은 비 작동 상태에서 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 상기 조절 회로는 음성 및/또는 양성 작동 라인에서 제공되는 적어도 하나 이상의 유량 제한장치를 포함한다. 상기 작동 라인에서 상기 유량 제한장치의 수단으로, 상기 차압 조절기의 과부하를 피할 수 있다.
상기 필터 장치는 바람직하게 전송 관의 필터 세정을 위한 분탄 주입 장치에서 사용된다. 상기 필터는 상기 전송 관의 팽창시 및 압축시 두 경우 모두에서 세정될 수있다. 본 발명에 따른 상기 필터 장치는 상기와 같은 목적으로 사용된다.
본 발명의 추가적인 세부사항 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 가능한 실시예의 하기 상세한 설명으로부터 수집될 수 있다:
도 1은 바람직한 필터 배치의 개략도를 나타낸다.
도 1은 바람직한 필터 배치의 개략도를 나타낸다.
도 1은 필터 장치 2의 구조를 나타내고 있고, 상기 필터 장치 2는 변동하는 작동 압력하에 작동된다. 상기 필터 장치 2는 석탄용 전송관의 상부 필터로 사용되고, 상기 필터 장치 2로부터 필터 압력 pF가 작동 중에 변화한다. 상기 필터는 상기 전송 관의 압력의 팽창시 및 압축시 두시기 모두에서 세정될 수 있다. 따라서, 세정 압력 pT는 상기 필터 압력 pF에 따라 수행된다. 상기 필터 장치 2는 필터 백 및 상기 필터 백을 차압에 의존하는 방법 또는 주기적인 방법으로 세정하는 펄스-젯 세정 시스템이 장착된다. 상기의 결과로 여과 잔여물은 압력 필터 4의 작동 압력 pF(일명 필터 압력 pF) 보다 높은 세정 압력 pT에서, 필터 백으로부터 분리될 수 있다. 만약 상기 필터 장치 2의 세정 압력 pT가 상기 필터 압력 pF에 비해 너무 낮은 경우, 여과 잔여물이 분리되지 않거나 완전하게 상기 필터 백으로부터 분리되지 않는다. 따라서, 세정을 하기 위해서는, 상기 세정 매질은 상기 필터 압력 pF 와 관려하여 양압에서 공급되어야 한다. 만일 상기 필터 장치 2의 양압이 너무 높은 경우, 이것은 극단적인 경우 필터 백의 파괴를 야기한다. 일반적으로, 필터 백의 제품 수명은 과도한 양압에 의해 단축된다. 결과적으로, 상기 세정 압력 pT의 양압이 상기 필터 압력 pF와 관련하여 소정의 압력 범위 내에 있어야 한다.
도 1의 필터 장치는 오염 물질을 여과하기 위한 압력 필터 4를 갖는다. 여과하기 위한 기류는 필터 백을 세정하기 위해 상기 필터 백을 통하여 외부로부터 내부로 수행된다. 기류, 질소 기체 또는 여타의 주입 가스는 상기 필터 백을 세정하기 위한 세정 매질로써 사용된다. 본 발명의 특정 바람직한 실시예에서, 압축 기류가 필터 세정용으로 사용되었다. 상기 압축 기류는 주입 압력 pN에서 압축 기류 주입부 6로 공급된다. 상기 주입 압력 pN은 세정조 8에 세정 매질의 세정 압력 pT를 초과하는 것과 같은 방법으로 선택된다. 상기 압축 기류 공급부는 상기 세정조 8 및 상기 압축 기류 주입부 6 사이에 배치된 제1 차압 조절기 10을 갖고 상기 압축 공기 주입부 6 및 상기 세정조 8 사이에 유체 흐름을 조절한다. 또한, 세정조 8로부터 압력 필터 4로의 배출 라인 7은, 상기 세정조 8과 압력 필터 4 사이의 최대 차압을 초과하는 경우, 압축 기류를 세정조 8로부터 압력 필터 4 또는 압력 필터 라인 9를 통해 배출시키는, 제2 차압 조절기 12를 갖는다. 상기 압축 필터 라인 9는 오로지 상기 압축 필터의 깨끗한 부분 상에 제공하는 청정 가스만을 수행한다.
제1 차압 조절기 10은 제1 차압 조절기 10의 개방 및 폐쇄를 조절하는 제1 제어부 14를 갖는다. 상기 제1 차압 조절기 10의 개방은 상기 세정조 8을 세정 매질로 채우고, 이것은 상기 세정조 8의 세정 압력 pT의 상승을 야기한다. 상기 제1 차압 조절기 10의 폐쇄는 상기 세정조 8 및 상기 압축 기류 주입부 6 사이에 어떠한 유체 연결이 존재하지 않도록 만든다. 비 작동 상태에서, 상기 세정조 8이 기류로 공급되고, 제1 기류 압력이 제어부 14, 16에 제공되게 하기 위해 상기 제1 차압 조절기 10은 개방된다. 비 작동 상태로부터 상기 세정조 8이 채워지는 것을 가능하게 하기 위해 상기 제2 차압 조절기 12는 폐쇄된다.
제2 차압 조절기 12는 상기 제2 차압 조절기 12의 개방 및 폐쇄를 조절하는 제어부 16을 갖는다. 상기 제2 차압 조절기 12의 개방은 기류를 상기 세정조 8의 외부로 수행하고, 바람직하게 배출 라인 7을 통해, 압력 필터 4로 수행하고 이로부터 상기 세정조 8의 세정 압력을 감소시킨다. 상기 제2 차압 조절기 12는 바람직하게 비 작동 상태에서 폐쇄되는 것과 같은 방법으로 설계되어 있다. 이것은 상기 압력 필터 4가 고장의 경우에 과도한 세정 압력을 받지 않도록 하는 장점을 제공한다.
상기 두 제어부 14 및 16은 각각 제1 압력 챔버 18, 20 및 제2 압력 챔버 24, 26을 갖고, 상기 압력 챔버는 상기 차압 조절기 10, 12를 조절한다. 인가된 차압 및 스프링 34, 36에 의존하여, 상기 차압 조절기 10, 12는 폐쇄되거나 또는 개방된다. 상기 차압 조절기 10, 12는 오직 두가지 상태를 가정할 수 있는 걱과 같은 방법으로 조절될 수 있다. 제1 제어부 14는 제1 양압 챔버 18 및 제1 음압 챔버 20을 갖으며, 이것은 서로 제1 유연 막 22를 통해 연결되어 있다. 제2 제어부 16은 제2 양압 챔버 24 및 제2 음압 챔버 26을 갖으며, 이것은 서로 제2 유연 막 28을 통해 연결되어 있다. 제1 양압 챔버 18은 양성 작동 라인 30을 통해 유체 공학적으로 제2 양압 챔버 24에 및 세정조 8에 연결되어 있다. 이에 동일한 압력이 상기 세정조 8, 상기 제1 양압 챔버 18 및 상기 제2 양압 챔버 24에 걸린다. 따라서, 양성 작동 라인 30의 압력은 세정 압력에 대응된다.
제1 음압 챔버 20은 음성 작동 라인 32를 통해 유체 공학적으로 제2 음압 챔버 26에 및 압력 필터 4에 연결되어 있다. 이에 동일한 압력이 제1 음압 챔버 20, 제2 음압 챔버 26 및 압력 필터 4에 걸린다. 따라서, 음성 작동 라인 32의 압력은 필터 압력에 대응된다.
상기 양성 및 음성 작동 라인 30, 32는 유체가 상기 작동 라인에서 수행되는 것과 같은 방법으로 설계되어 있다. 상기 작동 라인 30, 32의 유체는 압력 필터 4 및 세정조 8의 유체에 대응된다. 상기 양성 작동 라인 30은 상기 세정조 8에 개구를 갖고, 이를 통해 상기 양성 작동 라인 30 및 세정조 8 사이의 압력 평형이 조절된다. 상기 음성 작동 라인 32는 압력 필터 4에 개구를 갖고, 이를 통해 상기 음성 작동 라인 및 상기 세정조 사이의 압력 평형이 조절된다. 상기 작동 라인 30, 32는 유체 공학적으로 연결되어 있고 세정조, 제1 제어부 14(압력 챔버 18) 및 제2 제어부 16(압력 챔버 24) 또는 압력 필터 4와 제1 제어부 14(압력 챔버 20) 및 제2 제어부 16(압력 챔버 26)으로 압력 평형을 확보해야 하기 때문에, 상기 작동 라인 30, 32는 상대적으로 작은 횡단면으로 선택될 수 있다. 1/8 인치(3.175mm)의 횡단면이 바람직하게 상기 작동 라인 30, 32용으로 사용될 수 있다. 상기 세정 압력 pT를 조절하는 조절 회로는 양성 및 음성 작동 라인 30,32, 제1 제어부 14 및 제2 제어부 16을 포함하고, 또한 제1 및 제2 차압 조절기 10, 12를 포함한다. 상기 제1 제어부 14 및 제2 제어부 16의 조절기능을 향상시키기 위해, 제1 스프링 34가 제1 음압 챔버 20에 배치되고 제2 스프링 36이 제2 음압 챔버 26에 배치된다. 상기 두 스프링 34, 36은 상기 차압 조절기 10, 12가 개방시 또는 폐쇄시 임계값을 조정하는 역할을 수행하고, 상기 세정 압력의 양압이 상기 필터 압력에 관련하여 고정될 수 있도록 하는 것과 같은 방법으로 조절될 수 있다. 제1 프리텐션 장치의 조정에 의존하여, 제1 스프링 34는 제1 막 상에 첫번째 스프링 압력을 발휘한다. 제2 프리텐션 장치의 조정에 의존하여, 제2 스프링 36은 제2 막 상에 두번째 스프링 압력을 발휘한다. 상기 제1 차압 조절기 10은 제1 양압 챔버 18, 제1 음압 챔버 20과 제1 막 22에 인가된 첫번째 스프링 압력 사이의 차압에 의존하여 전환된다. 제2 차압 조절기 12는 제2 양압 챔버 24, 제2 음압 챔버 26과 제2 막 28에 인가된 두번째 스프링 압력 사이의 차압에 의존하여 전환된다.
상기 조절 회로는 세정 기류로 어느 때이든 압력 필터 4를 효과적으로 세정 가능하게 하기 위해 상기 필터 압력 pF와 관련하여 상기 세정 압력 pT가 소정의 양압을 갖는 것과 같은 방법으로 조절된다. 양은 최소 차압 및 최대 차압을 고정함으로써 결정될 수 있다. 상기 최소 차압은 상기 세정조 8이 상기 압력 필터 4와 관련하여 공급할 수 있는 가장 최소의 양압의 양이다. 만일 상기 필터 압력 pF에 관련한 상기 세정 압력이 소정의 상기 최대 차압과 상기 최소 차압 사이의 범위 안에 있으면, 상기 제1 차압 조절기 10 및 제2 차압 조절기 12는 폐쇄된 상태로 있다. 만일 상기 필터 압력 pF가, 상기 필터 압력 pF와 상기 세정 압력 pT 사이의 차압이 상기 최소 차압 미만인 경우와 같이, 증가하면, 상기 제1 차압 조절기 10은 상기 세정조 8의 상기 세정 압력 pT를 증가시키기 위해 개방된다. 만일 상기 필터 압력 pF가, 상기 필터 압력 과 상기 세정 압력 사이의 차압이 최대 차압을 초과한 경우와 같이, 감소되면, 상기 제2 차압 조절기 12는 배출 라인 7을 통해 압축 기류를 배출함으로써 상기 세정 압력을 감소시키기 위해 개방된다.
상기 최대 및 최소 차압은 제어부 14, 16의 스프링 34, 35로 조절된다. 제1 스프링 34는 네1 제어부 14의 제1 음압 챔버 20에 배치되어 있고 상기 제1 음압 챔버 20의 막 22 상에 압력을 발휘한다. 상기 최소 차압은 제1 제어부 10에서 조정될 수 있다. 만일 제1 양압 챔버 18과 제1 음압 챔버 20 사이의 압력 비율이 임계값보다 미만일 경우, 제1 차압 조절기 10은 개방된다. 결과적으로, 상기 세정조 8은 상기 차압이 최대 및 최소 차압 사이에 있을 때까지 가스 주입부 6로 공급된다. 상기 제2 스프링 36은 상기 제2 차압 조절기 12의 제2 음압 챔버 26에 배치되어 있고, 제2 막 28 상에 압력을 가한다. 만일 제2 양압 챔버 24와 제2 음압 챔버 26 사이의 압력 비율이 최대 차압 초과일 경우, 상기 제2 차압 조절기 12는 개방된다. 결과적으로, 상기 세정조 8의 압축 기류는 배출 라인 7을 통해 압력 필터 4로 배출된다. 상기 제2 차압 조절기 12는 상기 양압이 상기 최대 차압을 초과하지 않는 동안 폐쇄된 상태로 있는다.
상기와 같은 유체-수행 조절 회로의 수단으로, 상기 세정조 8의 세정 압력 pT는 항상 정해진 양으로 압력 필터 4의 필터 압력 pF 보다 크게, 상기 필터 압력 pF가 증가하거나 감소하는 것과 무관하게, 유지되는 것이 보장된다. 그러나, 상기 필터 장치는 실제의 세정 작업을 시작하기 위해 제공되는 것만이 아님을 간단히 언급한다. 세정을 하기 위해, 기류가 상기 세정조 8으로부터 하나 또는 그 이상의 파이프(도시되지 않음)를 통해 압력 필터 4의 송풍 파이프(도시되지 않음)로 수행된다. 실제의 세정 작업은 벨브, 바람직하게, 상기 세정조 및 상기 압력 필터 사이에 배치된, 격막(diaphragm) 벨브(도시되지 않음)로 조절되고, 개방함으로써, 필터 백을 세정한다.
규정은 각 다른 필터 압력 pF를 가지는 3가지 다른 상을 참조하여 하기에 설명하였다. 특히 바람직한 실시예에서, 필터 백은 4 바와 5 바 사이의 양압에서 최적으로 세정된다. 따라서, 제1 차압 조절기 10은 4 바 보다 작은 제1 차압에서 개방되는 것과 같은 방법으로 조절된다. 제2 차압 조절기 12는 5 바의 차압으로부터 개방되는 것과 같은 방법으로 조절된다.
제1 상에서, 주입 압력 pN은 20 바이고, 필터 압력 pF는 10 바이고, 세정 압력 pT는 14.5 바이다. 세정조 8에우체적으로 연결의 수단으로, 양성 작동 라인 30, 제1 양압 챔버 18 및 제2 양압 챔버24의 압력은 마찬가지로 14.5 바이다. 압력 필터 4에 유체적 연결의 수단으로, 음성 작동 라인 32에서, 제1 음압 챔버 20 및 제2 음압 챔버 26에서 압력은 동일하게 10 바이다. 따라서 제1 제어부 14 및 제2 제어부 16 둘 모두에 4.5 바의 차압이 걸린다. 상기 차압은 필터 압력에 관련하여 세정 압력의 양압에 대응한다. 4.5 바의 차압은 필터 백이 최정으로 세정되는 범위 내에 있다. 따라서, 제1 차압 조절기 10 및 제2 차압 조절기 12는 폐쇄되어 있다.
제2 상에서, 압력 필터의 압력은 pF = 12 바로 증가하였다. 따라서, 세정조 8의 양압은 2.5 바이고, 이에 필터 백의 효율적인 세정을 가능하게 하기에는 너무 낮다. 따라서, 제1 차압 조절기 10은 개방되고 상기 세정조 8은 세정조 8의 세정 압력을 상승시키기 위해 세정기류로 채워진다. 제1 차압 조절기 10은 상기 세정조 8 및 압력 필터 4 사이의 차압이 다시 4 바가 될 때까지 개방되어 있다. 제2 차압 조절기 12는 2.5 바의 차압으로 인해 폐쇄되어 있다.
제3 상에서, 압력 필터 4의 압력은 pF = 8로 감소하였다. 따라서, 양압은 6.5 바이고, 이로 인해 제1 차압 조절기 10은 폐쇄되어 있고 제2 차압 조절기 12는 개방된다. 제2 차압 조절기 12는 상기 세정조 8 및 상기 압력 필터 4 사이의 차압이 다시 5 바가 될 때까지 개방되어 있다.
따라서, 필터 장치 2는 자동-조절식이다. 필터 압력이 변화하여 즉각적으로 상기 필터 압력 및 세정 압력 사이의 소정의 차압이 더 이상 관찰되지 않고, 상기 세정 압력은 요구되는 양압을 확보하는 것과 같은 방법으로 두 차압 조절기 10, 12의 상호 작용으로 추적된다. 상기 세정 압력은, 물론, 상기 세정조 8의 압력이 변화할 지라도 추적된다. 이것은 세정용 압축 기류가 상기 세정조로부터 제거될 때마다 발생한다(세정용 피팅 및 라인은 여기에 도시되지 않음). 상기의 제거의 수단으로, 상기 세정조 8에 압력이 감소하고, 결과적으로, 세정조 8 및 압력 필터 4 사이의 차압도 역시 감소하고, 결과적으로, 차압 조절기 10은 상기 차압이 다시 4 바가 될 때까지 개방된다.
작동 라인 30, 32을 통해 흐르는 최대 체적 유량을 제한하는 두개의 유량 제한장치는 상기 작동 라인 30, 32 각각의 경우에 배치될 수 있다. 양성 유량 제한장치 38, 39는 양성 작동 라인 30에 배치되고 음성 유량 제한장치 40, 41은 음성 작동 라인 32에 배치된다. 차압 조절기 10, 12의 진동은 상기 작동 라인 30, 32의 상기 최대 체적 유량을 제한함으로써 피할 수 있다.
기호 설명:
2
필터 장치
4
압력 필터
6
압축 기류 주입부
7
배출 라인
8
세정조
9
압력 필터 라인
10
제1 차압 조절기
12
제2 차압 조절기
14
제1 제어부
16
제2 제어부
18
제1 양압 챔버
20
제1 음압 챔버
22
제1 유연 막
24
제2 양압 챔버
26
제2 음압 챔버
28
제2 유연 막
30
양성 작동 라인
32
음성 작동 라인
34
제1 스프링
36
제2 스프링
38, 39
양성 유량계
40, 41
음성 유량계
Claims (7)
- 하기를 포함하는 필터 장치:
공급 압력 pN에서 세정 매질을 제공하는 가스 공급부;
상기 세정 매질이 상기 가스 공급부에 의해 공급되고, 세정 압력 pT에서 저장되는 세정조, 여기서pN > pT이고;
상기 세정조로부터 주기적으로 또는 상기 세정 매질에 의한 차압(differential pressure)에 의존하는 방법으로 세정되는, 필터 압력 pF의 압력 필터; 및
조절 회로;
(여기서, 상기 조절 회로는 하기를 포함한다:
상기 가스 공급부 및 상기 세정조 사이에 배치된 제1 차압 조절기;
최소(lower) 차압의 경우에 상기 제1의 차압 조절기를 작동시키는 제1 제어부;
상기 세정조의 배출 라인에 배치된 제2 차압 조절기;
최대(upper) 차압의 경우에 상기 제2의 차압 조절기를 작동시키는 제2 제어부;
상기 제1 제어부를 상기 제2 제어부 및 상기 세정조에 유체 공학적으로(fluidically) 연결하는 양성 작동 라인; 및
상기 제1 제어부를 상기 제2 제어부 및 상기 압력 필터에 유체 공학적으로(fluidically) 연결하는 음성 작동 라인을 포함하되,
여기서, 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부에 상기 필터 압력 pN에 대한 상기 세정 압력 pT의 양성 압력이 주어지고,
여기서, 상기 양성 압력이 상기 최소 차압 이하인 경우, 상기 제1 제어부는 상기 제1 차압 조절기를 작동시키고,
여기서, 상기 양성 압력이 상기 최대 차압 이상인 경우, 상기 제2 제어부는 상기 제2 차압 조절기를 작동시킨다).
- 제1항에 있어서,
제1 제어부는 제1 소정 차압을 조절할 수 있는 제1 스프링을 포함하고, 제2 제어부는 제2 소정 차압을 조절할 수 있는 제2 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
제1 차압 조절기는 기계적으로 제1 제어부에 결합 되어있고; 및/또는
제2 차압 조절기는 기계적으로 제2 제어부에 결합 되어있는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 차압 조절기는 전기적으로(electronically) 제1 제어부에 결합 되어있고; 및/또는
제2 차압 조절기는 전기적으로(electronically) 제2 제어부에 결합 되어있는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 차압 조절기는 비 작동 상태에서 개방되어 있고; 및
제2 차압 조절기는 비 작동 상태에서 폐쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
필터 장치는 전송 관에 배치되어 있고; 및
필터의 세정은 세정 매질의 압축시 및 팽창시 두 시기에 전송 관에서 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
조절 회로는, 음성 및 양성 작동 라인에 제공되는 최소 하나 이상의 유량 제한장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
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