KR100225341B1 - 기계적 교반기를 갖고 단이 분리되어 있는 모듈레이터 혼합기-침강기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 혼합기-침강기는 텔레매니퓰레이터를 사용하여 밀봉차단된 함 내에서 조정할 수 있고, 사용, 조정 및 유지할 수 있다.

평면도에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 혼합기-침강기는 단단한 연결기관 (19, 20, 21)을 사용하여 상호 분리할 수 있는 몇 개의 모듈(M1, M2, M3)로 구성되어 있으며, 무거운 상과 가벼운 상에 대한 입구와 출구(17, 18)는 각 모듈의 정면(40)에 위치하고 있다. 바람직하게, 차단된 윈도(12)를 사용하여 각 경우에 혼합실(1) 및 침강실(2)로 이루어진 단의 계면상을 볼 수 있다. 이것은 모듈 위에 위치한 모터기관 조립(3)에 의해 완성된다.

본 발명은 방사능 액체의 처리에 적용한다.

Description

기계적 교반기를 갖고 단이 분리되어 있는 모듈레이터 혼합기-침강기

제1도는 혼합기-침강기의 모듈을 서로 분해할 수 있는 특성을 갖고 있음을 나타내는 본 발명의 혼합기-침강기의 부품 평면도를 나타낸다.

제2도는 본 발명의 혼합기-침강기의 한 단의 단면도를 나타낸다.

제3도는 본 발명에 의한 혼합기-침강기 모듈의 정면도를 나타낸다.

제4도는 본 발명에 의한 혼합기-침강기 모듈에 있는 여러 파이프 부품들의 흐름도를 나타낸다.

제5a도 및 5b도는 표준화된 컨테이너에 본 발명에 의한 혼합기-침강기를 저장할 수 있는 가능성을 나타내는 도면이다.

본 발명은 부유 고체 물질이 있거나 혹은 없는 다른 액체로 한 액체를 처리하기 위한 혼합기-침강기 기관에 관한 것으로, 더 상세하게는 텔레매니퓰레이터에 의해 원격으로 조정할 수 있는 실험실용 혼합기-침강기 기관에 관한 것이며 특히, 활성이 매우 높은 용액을 차단함 내부에서 처리해야만 할 경우에 유용하다.

기계적 교반기를 갖추고 단이 분리되어 있는 주로 스테인레스 스틸로 만들어진 실험실용 혼합기-침강기 기관은 무겁고 다루기 힘든 설비이다. 혼합기-침강기의 사용과 조작은 일반적으로 조작자의 직접적인 간섭을 요구하고, 때때로 기계적인 처리의 도움을 요구하고, 단지 텔레매니퓰레이터만을 사용하여 운전할 수는 없는 리프팅 장치를 요구한다. 본 발명의 목적은 이러한 단점들을 제거하는 것이다.

본 발명의 주요한 목적은 기계적 교반기를 갖고 단이 분리되어 있으며 단에 대해서 모터 기관에 의해 회전하는 터어빈이 그 내부에서 회전하는 혼합실, 혼합실에 연결된 침강실, 이웃한 단의 파이프와 연결된 가벼운 상(phase) 또는 무거운 상을 순환시키기 위한 파이프, 가벼운 상과 무거운 상에 대해서 최소한 한 입구와 한 출구, 계면상 수준기를 조절하는 부재 및 가벼운 상과 무거운 상에 대해서 입구와 출구를 연결하기 위한 부재 등을 갖춘 혼합기-침강기이다.

본 발명에 따르면, 혼합기-침강기는 분리할 수 있는 모듈 구조를 가지고 있으며 각 모듈은 최소한 1단과 최소한 하나의 다른 모듈과 단단하게 연결시키기 위한 기관을 가지고 있다. 그래서 각 모듈은 텔레매니퓰레이터를 사용하여 조정할 수 있어서, 혼합기-침강기가 조작자가 접근할 수 없는 밀봉된 차단함 내에 고립되어 있을 때 혼합기-침강기를 사용할 수 있고 원격 조정할 수 있다.

본 발명에 의한 주요 구조물에 있어서, 입구와 출구는 모듈의 같은쪽 정면에 있다.

덧붙여, 주요 구조물은 바람직하게는 모듈의 측면에 이웃 모듈의 측면개구에 상응하여 연결할 수 있고 가벼운 상과 무거운 상을 연결하기 위한 두 개의 측면개구를 포함하고 있다.

바람직하게는, 부재들은 모듈의 상부표면 정면에 위치해 있다. 그래서, 혼합기-침강기의 여러 조절 수단들이 기구의 정면에 제공되어 있다.

본 발명의 특징에 의하면, 각 단은 원격으로 분리할 수 있고 가벼운 상과 무거운 상 사이의 계면상을 볼 수 있도록 침강실 정면의 앞쪽에 위치한 차단된 윈도를 가지고 있다. 본 발명에 의한 혼합기-침강기의 바람직한 구현예에서 각 모듈은 3개의 단을 가지고 있다.

바람직하게는, 모듈용 모터 기관은 상부표면에 위치해 있고, 각 혼합실의 터빈을 구동하기 위하여 각 단당 한 출구를 갖는 기어 박스를 구동하는 모터로 구성된다. 터빈 높이의 위치와 모터의 회전 속도는 조절될 수 있다. 바람직하게, 단단한 연결 기관은 측면 개구에 두 모듈 사이에 위치한 밀폐판과 두 개의 이웃한 모듈을 로킹시키기 위한 캡스탄로킹 시스템을 가지고 있다.

본 발명과 그 특성을 첨부된 도면과 관련하여 하기에 설명한다.

제1도에 따르면, 본 발명에 의한 혼합기-침강기는 최소한 하나 그러나 바람직하게는 몇 개의 모듈, 제1도의 경우에는 M1, M2, M3로 이루어져 있다. 좌측에 있는 모듈 M1은 이웃한 모듈 M2와 떨어져 있고 모듈 M2는 이웃한 모듈 M3와 붙어 있다. 각 모듈은 각각 E1, E2, E3의 세 개의 단을 가지고 있는 것으로 나타난다. 이것은 단지 한 예이고 기능상 필요에 따라 단의 수는 변할 수 있다.

각 단은 제1도에서는 보이지 않는 진입실과 침강실2와 분산판16에 의해 연결되는 혼합실1로 이루어져 있다. 이 연결의 측면 윤곽도가 제2도에 분명하게 나타나 있으며 각 단에 가벼운 상과 무거운 상을 공급한다. 즉, 모듈의 각 단은 가벼운 상 및 무거운 상 파이프에 의해 이웃단과 연결되어 있다.

모듈의 수력 회로는 제4도에서 더 분명하게 볼 수 있으며, 각 침강실2는 상부는 가벼운 상 파이프와 연결되어 있고 하부는 무거운 상파이프와 연결되어 있다.

제1도는 각 단에 있어서 무거운 상 순환 부재 9, 가벼운 상 순환 부재 10 및 침강실2의 측면에 있는 계면상 수준기 조절 부재 11을 나타낸다. 두 개의 순환부재 9와 10을 사용함으로써 외부 또는 이웃한 단에 무거운 상과 가벼운 상을 내보내는 것이 가능하다. 외부와의 연결은 숫나사 말단 부착물 즉, VG-NB형 RAFIX 부착물을 사용하여 형성하고, 말단 피팅 17에 상응하는 원격 조정할 수 있는 플러그 18을 사용하여 필폐한다.

계면상 수준 조절 부재 11은 침강기내에 계면상이 위치하는 것을 가능하게 한다.

제1도는 각각이 혼합실1에 위치한 세 개의 터빈을 구동할 수 있는 모터 3을 나타내고, 상기 모터는 모듈 케이징 위에 있는 상판 31에 놓여 있으며 조절 핸들 3A가 있다.

본 발명에 따르면, 혼합기-침강기는 제1도에서 볼 수 있는 바와 같이, 첫 번째 모듈 M1이 두 번째 모듈 M2로부터 분리되어 있는 반면, 모듈 M2는 세 번째 모듈 M3에 고정되어 있기 때문에 조절가능하다. 그래서, 최소한 두 모듈, 제1도의 경우는 세 모듈 사이에 단단한 연결기관이 있다.

제1도에서 보는 바와 같이, 이러한 밀폐 연결기관은 핸들 28A가 있는 밀폐판 28로 이루어져 있으며 두 모듈을 함께 로킹하는 것은 캡스탄형 로킹 시스템을 사용하여 실시한다. 캡스탄 휠 19를 사용함으로써, 로킹 방향에 있는 회전축에 대하여 회전할 때 두 모듈을 함께 움직이는 것이 가능하며 축 20은 모듈에 합체되어 있는 고착 부품 21내의 각 말단에서 나선방향으로 돌려진다.

두 모듈이 함께 움직이는 동안 위치 가이드 34에 의해 상기 모듈은 서로 반대로 위치하게 된다. 그래서, 각 모듈은 측면 부품들에 가벼운 상과 무거운 상 둘다에 대하여 측면 전달 개구를 가지고 있다.

이러한 개구들은 상응하는 방법으로 위치해 있어야만 하는데 제1도에서는 도시하지 않았다.

이하, 모듈에 대해서 모듈의 한단의 단면도인 제2도와 관련하여 보다 상세히 설명한다. 혼합실 1, 침강실 2, 그립핑 고리 18A가 있는 플러그 18이 위에 놓여있는 출구 말단 피팅 17, 모터 3이 위에 놓여 있는 상판 31을 다시 볼 수 있다. 제2도의 윗부분은 모터 3과 상판 31을 분해한 위치이고 아랫부분은 사용할 때 위치하다.

기어 박스 4에 의하여, 모터 3이 혼합실 1내에서 작동하는 터빈 또는 교반기 8을 구동한다. 터빈 8 아래에 제2도의 평면에 수직인 개구 39A를 사용하여 가벼운 상과 무거운 상 둘다 도달하는 수준에 진입실 14가 있다.

혼합실 1에서 얻어진 혼합물은 오버플로 또는 둑 5를 가로지른 후 분산판 16을 지나 몇몇의 연합판들 15를 통과하여 침강실 2를 지나간다. 침강실 2의 다른 면에 가벼운 상 방출 파이프 36이 상부 부품 속으로 나와 있고, 무거운 상 방출 파이프 37이 하부부품 속으로 나와 있다. 이들 각 파이프는 말단 피팅 17과 플러그 18로 나타내어지는 출구 또는 옆단의 다른 순환하는 파이프와 연결되어 있다.

제2도는 역시 조절 가능한 리어 써포트 24를 나타내고 있고, 리어써포트 24에 의해 모듈을 설치할 때 설치 또는 조정할 수 있다. 다른면에 모듈의 수평도를 조절하기 위하여 정면 조절 휠 23이 있다. 조절 부재 11에 의하여 계면상의 높이를 조정하기 위하여 원격으로 조정하여 분리할 수 있는 차단된 윈도 12가 상기의 침강실 정면에 있다. 침강실 2는 최소한 하나의 밀폐 조인트 29에 의해 완결되는 고정 플랜지 30의 도움으로 설치한다. 조립의 로킹은 정면 40에 수직으로 위치한, 즉 모듈의 좌측면에 위치한 정면 로킹판 7을 사용하여 실시한다.

차단된 윈도 12를 고정하기 위하여 플랜지 30에 핸들 30A가 구비되어 있어서 윈도 12의 피팅과 분해 및 상기 플랜지 30을 조정하는 것이 용이하다. 결과적으로 이 조작을 텔레매니퓰레이터를 사용하여 상대적으로 쉽게 수행한다. 이와 관련하여 핸들 30A, 무거운 상과 가벼운 상 파이프의 말단 부착물 17과 플러그 18은 모두 모듈의 정면에 위치해 있다. 그래서 복수개의 모듈로 구성된 혼합기-침강기에 대한 사용과 설치는 혼합기-침강기 정면에 텔레매니퓰레이터를 사용함으로써 실시한다. 같은 방법으로, 휠 23의 도움으로 정면 부품의 높이를 조절하는 것이 같은 텔레매니퓰레이터를 사용함으로써 가능하다.

모터 3, 기어박스 및 상판 31로 이루어진 모터 블록을 설치하는 동안, 모듈 케이싱에 대하여 상판 31에 위치한 수직 위치 가이드 25를 사용한다.

제3도는 텔레매니퓰레이터가 모듈에 대해 나타낼 수 있는 작용을 보여준다. 제3도는 주로 모듈의 정면 40을 나타낸다. 각각 하나의 모듈 단에 상응하는 차단된 윈도 12를 볼 수 있다. 한 윈도 12 둘레에 무거운 상과 가벼운 상에 접근할 수 있는 여러 가지 수단이 있는데, 상기 수단은 플러그 18에 의해 덮혀진 말단피팅 17로 나타내어진다. 좌측 단을 고려하면, 정면 40의 상부 부품에서 가벼운 상에 대한 출구 S1을 볼 수 있다. 가벼운 상의 입구 E1은 정면의 하부에 위치해 있다. 무거운 상의 경우 출구 SL은 중간 높이에, 입구 EL은 하부에 위치해 있다.

원격으로 조정할 수 있는 차단된 윈도 12의 쉽게 고정 및 분해할 수 있는 특징은 각 윈도 12에 대해서 두 개의 정면 고정 나사 27이 있음으로써 분명해진다. 정면 40에서 역시 윈도 12에 대하여 정면판 7을 고정시키기 위한 나사 26을 볼 수 있다. 상판 31을 로킹하기 위한 틸팅(tilting) 볼트 22와 모듈의 케이징에 모터 조립을 볼 수 있다.

그래서, 모듈에 대해서는 몇몇 단에 대해서 하나의 모터 3을 사용하는 것이 가능하다. 기어 박스 4와 선택적으로, 감속계를 사용하여 수직 축에 평행하게 놓여 있고, 두 말단의 단에 모터 축에 관하여 대체되는 각 단의 터빈을 구동할 수 있다.

터빈의 회전 속도는 모터 공급 전압의 함수로서 0에서 1750 r.p.m.까지 변화할 수 있다. 혼합실 터빈 높이의 위치는 조정할 수 있다.

제4도는 여러 입구 및 출구 파이프가 있는 모듈의 수력 회로를 도식적으로 나타내고 있다. 이 투시 부감도에서 모듈의 정면 40이 저부에 있다.

일반적으로 도면에서 무거운 상은 무늬없는 파이프로, 가벼운 상은 사선을 그은 파이프로 나타내고 있다.

각 단에 대해서, 정면 40에서 상부 왼쪽에 가벼운 상 출구 SL이 있고 저부 오른쪽에 가벼운 상 입구 E1이 있다. 같은 방법으로, 무거운 상 출구 SL은 중간 높이에, 무거운 상 입구 EL은 저부 왼쪽에 위치에 있다.

파이프를 나타내는 축과 파이프에 의해 명확해진 것과 같이, 각 단의 가벼운 상 파이프는 서로 연결되어 있고 무거운 상 파이프도 서로 연결되어 있다. 게다가, 각 단에 대해서 가벼운 상 파이프와 무거운 상 파이프 39는 혼합실의 터빈 8 아래 위치한 혼합실 14의 수준기에 도달한다.

무거운 상과 가벼운 상은 측면 51 위에 있는 측면 개구 38에 의해 유출된다. 측면 개구 38의 위치는 이웃한 단의 상응하는 측면 개구에 일치하도록 만든다.

제5a도 및 5b도는 모듈의 두 개의 주요 부품들 각각을 쓰레기통(dustbin)형의 컨테이너 속에 또는 수송 목적을 위해서 특별히 디자인된 컨테이너 속에 넣을 수 있음을 나타낸다. 제5a도는 모터 3, 기어 박스 4, 상판 31 및 터빈 8로 구성된 모터 블록을 상응하는 컨테이너 41의 회전 축에 따라서 수직으로 설치한 것을 나타낸다. 컨테이너 41은 플랜지 42와 플러그 43을 가지고 있으며, 컨테이너 41은 조사된 물질 또는 생산물의 수송 및 저장에 관해서 안전성 기준에 부합되어야 하기 때문에 비교적 작다. 모터 블록의 두 개의 주요 부품 각각의 크기와 모양 때문에 모터 블록은 컨테이너 41내에 설치될 수 있다.

제5b도는 플랜지 42에 의하여 플러그 43에 의해 닫혀진 컨테이너 41내에 같은 방법으로 넣은 모듈의 케이싱을 나타낸다.

본 발명은 많은, 예를 들면, 9개의 단 즉 3×3 모듈을 갖는 혼합기-침강기를 형성하고, 그들의 조작과 조정을 텔레매니퓰레이터로 수행할 수 있는 장점이 있다. 텔레매니퓰레이터는 비교적 제한된 무게를 갖는 물체를 들어 올릴 수 있으므로 혼합기-침강기를 몇 개의 분리할 수 있는 모듈로 나누고 각단으로 다시 나눔으로써 피팅, 분리, 및 유지, 예를들면, 차단된 윈도 12 및 밀폐판 28의 교체를 수행할 수 있다.

모터 3, 기어 박스 4, 및 상판 31로 이루어진 모터장치 조립품의 무게는 단지 5㎏이다. 모듈 케이싱의 무게는 10㎏이하이다. 이러한 상황하에서 밀봉 차단함 텔레매니퓰레이터는 그러한 물체들을 조정할 수 있다.

이러한 혼합기-침강기가 실질적으로 모든 화학 물질 및 높은 활성의 방사능 물질의 작용을 견딜 수 있는 것은 중요하다. 이 목적을 위해서 각 요소들은 바람직하게, 모터, 조인트 및 기어를 제외하고는 스테인레스 스틸 Z2CND 17/12로 만든다. 모터, 조인트 및 기어는 소비할 수 있는 것으로 간주되어 쉽게 교체할 수 있으며 차단된 윈도 역시 마찬가지이다.

요약하면, 본 발명의 혼합기-침강기는 원격 조정 및 바람직한 혼합기-침강기의 수와 관련된 부피 및 무게의 제약을 해결하였다. 대체할 수 있는 차단된 윈도가 존재함으로써 작업하는 상의 계면상을 볼 수 있게 되었다.

설치 및 조정은 텔레매니퓰레이터를 사용하여 모듈의 요소들의 위치를 조절함으로써 수행한다. 모든 조작(모듈기관의 수평도, 다른 계면상 수준기의 조절, 다른 가벼운 상과 무거운 상의 흐름을 조절하는 것)을 혼합기-침강기의 정면 부분에서 텔레매니퓰레이터를 사용하여 수행한다.

Claims (8)

1. 각 단에 대하여 모터 기관(3,4)에 의해 회전되는 터빈(8)이 회전하는 혼합실(1) ;혼합실(1)과 연결된 침강실(2); 이웃단의 상응하는 파이프와 연결되어 있으며,가벼운 상 및 무거운 상에 대한 순환 파이프(39); 가병운 상 및 무거운 상 각각에 대하여 하나 이상의 입구(E1,E2) 및 하나 이상의 출구(S1,S2); 계면상 수준기 조절 부재(11); 및 가벼운 상과 무거운 상의 입구 및 출구의 연결기관(9,10)을 포함하는 기계적 교반기를 갖고 단이 분리되어 있는 형태의 혼합기-침강기에 있어서, 상기한 혼합기-침강기는 분리되어 있는 모듈(M1,M2,M3)을 구비한 구조로서, 각 모듈은 하나 이상의 단(E1,E2,E3)과 하나 이상의 다른 모듈과 밀착된 연결 기관을 가지고 있어서, 각 모듈을 텔레매니퓰레이터로 조정할 수 있으며, 밀착된 함내에 고립되었거나 조작자가 접근할 수 없을 때 각 모듈을 원격으로 조정하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 혼합기-침강기.
2. 제1항에 있어서, 각각의 입구(E1,EL) 및 출구(S1,SL)가 모듈의 같은 쪽 정면에 위치해 있음을 특징으로 하는 혼합기-침강기.
3. 제1항에 있어서, 모듈(M1,M2)의 각 측면에 이웃한 모듈(M2,M3)에 상응하는 측면 개구에 연결할 수 있는 가벼운 상 및 무거운 상을 연결시키기 위한 두 개의 측면 개구(38)로 이루어진 것을 특징으로 하는 혼합기-침강기.
4. 제1항에 있어서, 부재(9,10,11)가 모듈의 상부 표면(31)의 정면에 위치하고 있음을 특징으로 하는 혼합기-침강기.
5. 제1항에 있어서, 각 단(E1,E2,E3)이 가벼운 상과 무거운 상 사이의 계면상을 볼 수 있도록 하기 위하여, 상응하는 상기한 침강실(2)에 직면해 있는 정면(40)에 위치하고, 원격으로 분리할 수 있는 차단된 윈도(12)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 혼합기-침강기.
6. 제1항에 있어서, 각 모듈(M1,M2,M3)이 상기한 세 개의 단(E1,E2,E3)를 갖고 있음을 특징으로 하는 혼합기-침강기.
7. 제1항에 있어서, 모터 기관들은 하나의 모듈에 대해서 상판(31) 위에 놓여 있고, 각 혼합실(1)의 터빈(8)을 구동하기 위하여 각 단당 한 출구를 가지는 기어 박스(4)를 구동하는 모터(3)를 갖고 있으며, 상기한 터빈(8)의 높이의 위치와 상기한 모터(3)의 회전 속도가 조절되는 것을 특징으로 하는 혼합기-침강기.
8. 제1항에 있어서, 상기한 모듈(M1,M2,M3) 사이의 단단한 연결기관이 측면 개구(38)에두 모듈 사이에 위치한 밀폐판(28)을, 그리고 두 개의 이웃한 모듈(M1,M2) 또는 (M2,M3)을 함께 로킹하기 위하여 캡스탄 로킹 시스템(19,20,21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합기-침강기.