KR100751208B1 - 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스 오븐(coke oven) 작업시 고압안수(high pressure ammonia water)의 분사를 통해 코크스 장입중 발생되는 가스를 흡입하는 고압안수 펌프의 흡입구측에 음압(마이너스 압력)발생수단 및 리크수처리부를 설치하여 별도의 처리탱크나 부대 설비의 소요를 줄일 수 있도록 한 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치에 관한 것이다.

본 발명은 상단에 흡입구와 승압토출구가 설치된 고압안수 펌프와, 상기 고압안수 펌프의 주위에 설치된 베이신과, 상기 고압안수 펌프의 샤프트 부위에서 발생되어 상기베이신에 모여진 리크수가 이송되는 처리탱크와, 상기 처리탱크의 레벨 게이지 신호에 의해 처리탱크내의 리크수를 펌핑하여 가스 콜렉팅 메인으로 이송시키는 처리펌프로 구성되는 고압안수 펌프의 리크수 처리장치에 있어서, 상기 흡입구 플랜지 사이에 설치된 음압발생수단; 상기 고압안수 펌프의 그랜드 패킹부를 통해 발생된 리크수의 저수에 따라 부레가 이동하면서 상기 음압발생수단에 의해 형성된 음압에 의해 상기 리크수를 고압안수 펌프의 흡입구로 이송시키는 리크수처리부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

고압안수 펌프, 리크수, 오리피스, 래크기어, 피니언기어

Description

음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치{Apparatus for treating leak water of high pressure ammonia water pump by using minus pressure}

도 1은 종래 고압안수 펌프의 리크수 처리장치의 설치상태를 도시한 정면개략도.

도 2는 본 발명에 따른 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치의 설치상태를 도시한 정면도.

도 3은 도 2에 도시된 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치에 있어서의 고압안수 펌프 흡입구에 설치된 음압발생수단을 도시한 도면.

도 4는 도 2에 도시된 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치에 있어서의 리크수처리부의 설치상태를 도시한 투시도.

도 5a는 도 4에 도시된 고압안수 펌프의 리크수 처리장치에 있어서의 리크수처리부의 분리 사시도.

도 5b는 도 4에 도시된 고압안수 펌프의 리크수 처리장치에 있어서의 리크수처리부의 조립상태를 도시한 평면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10a : 오리피스 20 : 저수탱크

20b : 래크기어 20c,20d : 피니언기어

20f : 부레 100 : 고압안수 펌프

100a : 리크수 100c : 흡입구

300 : 처리펌프 400 : 가스 콜렉팅 메인

본 발명은 코크스 오븐(coke oven) 작업시 고압안수(high pressure ammonia water)의 분사를 통해 코크스 장입중 발생되는 가스를 흡입하는 고압안수 펌프에 관한 것으로, 특히 별도의 처리탱크나 부대 설비의 소요를 줄일 수 있도록 한 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 코크스 오븐에 유연탄을 장입하는 과정에서 다량의 가스가 발생되는 바, 상기 코크스 오븐과 가스 콜렉팅 메인(gas collecting main)이 연결되는 관로에 고압안수(high pressure ammonia water) 펌프가 설치되어 상기 가스를 가스 콜렉팅 메인을 통해 흡인(suction)한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 고압안수 펌프(100) 또는 유사한 펌프들에 있어서 회전하는 축 샤프트(shaft) 부위는 마찰열이 발생되며, 이를 해소하기 위해 샤프트 부위 즉, 그랜드 패킹(gland packing)부로 냉각수 또는 리크(leak)수(100a)를 발생시킨다.

상기 리크수(100a)는 펌프 주위에 설치된 베이신(basin)(100b)에 모여져 처리탱크(200)로 이송되며, 이송된 리크수(100a)는 처리탱크의 레벨 게이지(200a) 신 호를 받아 별도의 처리펌프(300)를 통해 상기 가스 콜렉팅 메인(400)으로 펌핑(pumping)처리된다.

이러한 고압안수 펌프(100)나, 또는 어떤 물질을 이송시킬 목적의 펌프에 있어서 그 펌프를 통한 물질의 종류나 혹은 장소에 따라서 부수적으로 발생되는 리크수(100a)를 처리하는 또 다른 펌프와 부대 설비가 설치되어야 한다. 이 경우는 펌프 설치 위치가 지하일 경우 리크수(100a)의 발생이 더욱 심각한 사태를 야기시킬 수 있고 상기 처리펌프(300)에서 또한 추가적인 리크수의 발생이 생기는 문제가 있으며, 도면 중 미설명 부호 100c는 흡입구, 100d는 승압토출구, 100e는 흡입구 플랜지, 100f는 승압토출구 플랜지이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고압안수 펌프의 흡입구측에 음압(마이너스 압력)발생수단을 설치하고 고압안수 펌프의 하부에 리크수처리부를 설치하여 별도의 처리탱크나 부대 설비의 소요를 줄일 수 있는 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치는 상단에 흡입구와 승압토출구가 설치된 고압안수 펌프와, 상기 고압안수 펌프의 주위에 설치된 베이신과, 상기 고압안수 펌프의 샤프트 부위에서 발생되어 상기베이신에 모여진 리크수가 이송되는 처리탱크와, 상기 처리탱크의 레벨 게이지 신호에 의해 처리탱크내의 리크수를 펌핑하여 가스 콜렉팅 메인으로 이송시키는 처리펌프로 구성되는 고압안수 펌프의 리크수 처리장치에 있어서, 상기 고압안수 펌프의 흡입구 플랜지 사이에 설치된 음압발생수단; 상기 흡입구와 베이신 사이에 설치되어 상기 고압안수 펌프의 그랜드 패킹부를 통해 발생된 리크수의 저수에 따라 부레가 이동하면서 상기 음압발생수단에 의해 형성된 음압에 의해 상기 리크수를 고압안수 펌프의 흡입구로 이송시키는 리크수처리부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에서 상기 리크수처리부는 내부에 리크수가 저수되는 저수탱크와, 상기 저수탱크의 내부 일측에 고정설치된 수납부재와, 상기 저수탱크를 관통하는 샤프트에 연결된 래크기어와, 상기 래크기어에 연결된 제 1피니언기어와, 상기 제 1피니언기어에 연결된 제 2피니언기어와, 상기 제 2피니언기어에 연결된 아암과, 상기 아암의 후단부에서 상기 저수탱크를 관통하는 안내부재에 의해 연결된 부레를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 수납부재의 내부 상,하단에는 가이더가 서로 대향하여 부착되고, 상기 가이더 사이의 홀을 통해 샤프트가 관통되며, 샤프트의 하단부에는 소정 직경의 볼이 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 래크기어 및 제 1, 제 2피니언기어는 수납부재내에서 서로 연결되고, 각 기어에 급지부가 연결된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3a, 도 3b에 도시된 바와 같이, 고압안수 펌프(100)의 흡입구 플랜지(100e)에 음압(마이너스 압력) 발생을 위한 음압발생수단이 설치되어지되, 상기 음압발생수단은 상기 흡입구 플랜지(100e) 사이에서 상기 흡입구(100c) 내경보다 작은 직경을 갖는 오리피스(orifice)(10a)의 양단부가 볼트 및 너트에 의해 결합된다.

이에 따라 도 3a의 좌측에 도시된 바와 같이, 상기 고압안수 펌프(100)를 통해 가스의 승압 또는 흡인시 당초 흡인되던 양보다 상기 흡입구 플랜지(100e) 내부에 삽입된 오리피스(10a)에 의해 가스의 흡인량이 줄게 되면서 음압(마이너스 압력)(10b)이 발생되거나, 또는 상기 오리프스(10a) 설치에 의해 흡입구(100c)의 오리피스(10a) 하부에 가스의 와류(10c)현상의 발생으로 음압(10b)이 발생된다.

이와 같이 오리피스(10a)가 설치된 흡입구 플랜지(100e)에 리크수처리부가 설치되어지되, 이는 도 2, 도 4, 도 5a, 5b에 도시된 바와 같이, 내부에 일정량의 리크수가 저수되는 원통 형상의 저수탱크(20) 내부 일측에 파이프 형상으로서 하부가 밀폐된 수납부재(20-1)가 고정설치되고, 상기 수납부재의 하부 일측에는 상기 흡입구(100c)의 하단부와 연결되는 배관(100g)의 일단부가 관통하여 연결된다.

또한, 상기 수납부재(20-1)의 내부 상,하단에는 대략 사다리꼴 형상의 단면을 갖는 가이더(20a-4)가 서로 대향하여 부착되고, 상기 가이더(20a-4) 사이의 홀(20a-3)을 통해 소정 길이를 갖는 샤프트(20a-2)가 관통되어지되, 상기 샤프트의 하단부에는 소정 직경의 볼(20a-1)이 연결되고, 샤프트(20a-2)의 상단부는 상기 저수탱크(20)을 관통하여 래크기어(20b)와 연결된다.

또한, 상기 래크기어(20b)에는 제 1피니언기어(20c)가 연결되고, 상기 제 1피니언기어(20c)에 보다 작은 직경의 제 2피니언기어(20d)가 연결되며, 상기 제 2피니언기어(20d)에 아암(20e)이 연결된다.

또한, 상기 아암(20e)의 후단부에 봉 형상을 갖는 안내부재(20e-1)가 연결되고, 상기 안내부재(20e-1)는 상기 저수탱크(20)을 관통하여 그 하부에 부레(20f)가 연결되며, 상기 기어(20b~20d)는 사각 형상의 수납부재(30)내에서 서로 연결되고, 도 5b에 도시된 바와 같이 각 기어(20b~20d)에 급지부(20g)가 연결되어 작동이 원활하게 이루어진다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 베이신(100b)과 상기 저수탱크(20) 사이에는 배관(100h)이 연결되어진다.

상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 고압안수 펌프(100)의 그랜드 패킹부를 통해 발생된 리크수(100a)는 상기 베이신(100b)을 통해 저수탱크(20)내에 저수되고, 이에 따라 상기 부레(20f)는 상부로 이동하면서 상기 안내부재(20e-1)에 의하여 아암(20e)이 작동하여 상기 제 2피니언기어(20d)를 시계 반대방향으로 작동시킨다.

이에 따라 상기 제 1피니언기어(20c)는 시계 방향으로 작동하고, 이때 힘을 전달하는 제 1피니언기어(20c)는 제 2피니언기어(20d)의 기어수에 비례하여 작게 움직이며, 또한 작은 힘으로도 쉽게 작동한다.

상기 제 1피니언기어(20c)는 상기 래크기어(20b)를 상측으로 작동시키고, 이 에 따라 래크기어(20b)와 연결되어 상기 홀(20a-3)을 막고 있던 볼(20a-1)이 상부로 이동하여 유로가 형성됨으로써, 상기 오리피스(10a)에 의해 형성된 음압에 의해 상기 리크수(100a)는 배관(100g)을 통해 상기 고압안수 펌프(100)의 흡입구(100c)로 이송처리된다.

즉, 상기 리크수(100a)의 양에 따라 상기 부레(20f)와, 볼(20a-1)은 상,하 같은 방향으로 작동되는데, 부레(20f)의 움직이는 거리는 상기 제 1피니언기어(20c) 수와 제 2피니언기어(20d) 수에 비례하며, 볼(20a-1)의 작동과 상기 부레(20f)의 부력에 의해 상기 수납부재(20-1)에 수직 방향으로 유로가 형성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치는 고압안수 펌프의 축 샤프트 부위로 리크되는 리크수를 설비 외부로 배출하지 않고 자체 순환시킴에 따라 리크수 처리를 위한 별도의 처리장치 즉, 처리펌프나 이에 수반되는 설비를 필요로 하지 않게 됨으로써 경비 절감과 함께 리크수의 발생에 따른 환경오염을 사전에 방지하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 상단에 흡입구와 승압토출구가 설치된 고압안수 펌프와, 상기 고압안수 펌프의 주위에 설치된 베이신과, 상기 고압안수 펌프의 샤프트 부위에서 발생되어 상기베이신에 모여진 리크수가 이송되는 처리탱크와, 상기 처리탱크의 레벨 게이지 신호에 의해 처리탱크내의 리크수를 펌핑하여 가스 콜렉팅 메인으로 이송시키는 처리펌프로 구성되는 고압안수 펌프의 리크수 처리장치에 있어서,

   상기 고압안수 펌프의 흡입구 플랜지 사이에 설치된 음압발생수단;

   상기 흡입구와 베이신 사이에 설치되어 상기 고압안수 펌프의 그랜드 패킹부를 통해 발생된 리크수의 저수에 따라 부레가 이동하면서 상기 음압발생수단에 의해 형성된 음압에 의해 상기 리크수를 고압안수 펌프의 흡입구로 이송시키는 리크수처리부;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 리크수처리부는 내부에 리크수가 저수되는 저수탱크와, 상기 저수탱크의 내부 일측에 고정설치된 수납부재와, 상기 저수탱크를 관통하는 샤프트에 연결된 래크기어와, 상기 래크기어에 연결된 제 1피니언기어와, 상기 제 1피니언기어에 연결된 제 2피니언기어와, 상기 제 2피니언기어에 연결된 아암과, 상기 아암의 후 단부에서 상기 저수탱크를 관통하는 안내부재에 의해 연결된 부레를 포함하는 것을 특징으로 하는 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 수납부재의 내부 상,하단에는 가이더가 서로 대향하여 부착되고, 상기 가이더 사이의 홀을 통해 샤프트가 관통되며, 샤프트의 하단부에는 소정 직경의 볼이 연결된 것을 특징으로 하는 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 래크기어 및 제 1, 제 2피니언기어는 수납부재내에서 서로 연결되고, 각 기어에 급지부가 연결된 것을 특징으로 하는 음압을 이용한 고압안수 펌프의 리크수 처리장치.

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