KR100969652B1 - 내산성 고온가열기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강산 플랜트 혹은 강산 반응기에 적용되는 내산성 고온가열기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내산성 가열기의 내부를 관통하는 이송관을 고온, 고압의 강산에 대하여 우수한 내열성/내부식성을 갖는 헥살로이(Hexalloy : SiC)로 구성하고, 이송관의 양 끝단에는 상기 이송관과 플랜트 계통의 배관을 연결시키는 플레넘을 결합하되, 이송관과 플레넘의 결합부에 강산의 누출을 방지하기 위한 실링 부재를 설치함에 있어, 가열과정에서의 온도차에 의한 이송관의 길이 방향에 따른 수축 및 팽창이 가능하도록 이송관과 플레넘을 연결함으로써, 이송관의 열팽창을 효율적으로 흡수하여 고압 및 고온 조건에서도 안정적으로 강산을 가열할 수 있는 내산성 고온가열기에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 강산 플랜트 혹은 강산 반응기에 적용되어, 강산을 임계 온도 이상으로 가열하는 내산성 고온가열기에 있어서, 강산이 통과하는 이송관, 상기 이송관의 외부에 형성되는 절연관, 상기 절연관을 감싸는 형태로 절연관의 둘레에 감겨져 형성되는 와이어 가열기, 상기 와이어 가열기의 외부에 형성되는 외부관 및 상기 외부관 내부에 충진되는 단열 부재를 포함하여 구성되되, 상기 이송관의 입구측 및 출구측의 양 끝단은 상기 외부관의 외부로 연장되어 형성되어 있으며, 상기 이송관의 양 끝단에는 상기 이송관을 플랜트 계통의 배관과 연결하기 위한 플레넘이 구비되되, 상기 외부관의 외부로 연장되어 형성된 이송관의 양 끝단이 상기 플레넘의 몸체 내부로 삽입, 연결되도록 구성되어, 가열과정에서의 온도차에 의한 길이방향에 따른 이송관의 수축 및 팽창을 수용할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
강산, 내산, 황산, 가열기, 고온, 플랜트, 반응기, 계통, 배관
Description
본 발명은 강산 플랜트 혹은 강산 반응기에 적용되는 내산성 고온가열기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내산성 고온가열기의 내부를 관통하는 이송관을 고온, 고압의 강산에 대하여 우수한 내열성/내부식성을 갖는 헥살로이(Hexalloy : SiC)로 구성하고, 이송관의 양 끝단에는 상기 이송관과 계통의 배관을 연결시키는 플레넘을 결합하되, 이송관과 플레넘의 결합부에 강산의 누출을 방지하기 위한 실링 부재를 설치함에 있어, 가열과정에서의 온도차에 의한 이송관의 길이 방향에 따른 수축 및 팽창이 가능하도록 이송관과 플레넘을 연결함으로써, 이송관의 열팽창을 효율적으로 흡수하여 고압 및 고온 조건에서도 안정적으로 강산을 가열할 수 있는 내산성 고온가열기에 관한 것이다.
일반적으로 강산은 물과 결합된 수용액 상태에서 해리도가 1에 가까워 수소 이온을 다량으로 발생시키는 산으로서 그 대표적인 물질로는 염산, 질산 및 황산 등을 들 수 있다.
이러한 강산은 부식성이 매우 강하여 통상 물과 결합하여 강산 용액으로 액 화되어 사용되고 있으며, 금속의 박막이나 황산동 생산 또는 원자력 수소 생산 등의 다양한 분야에 널리 사용되고 있다.
한편, 상술한 바와 같은 황산동 생산이나 원자력 수소 생산 등의 공정에서는 고온 고압의 강산이 요구되어 지는 바, 상기 강산은 내산성 고온가열기를 통해 고압의 상태에서 고온으로 가열되어 지며, 이때 강산은 고온 및 고압상태로 인해 그 부식성이 현저하게 증가하게 된다.
이에 따라, 상기 원자력 수소의 생산 공정은 물론, 이와 같은 강산 플랜트 혹은 강산 반응기에 적용되는 내산성 고온가열기는 고온, 고압에서의 강산의 높은 부식성을 견딜 수 있도록 구성됨이 요구된다.
또한, 강산을 고온 고압으로 처리하는 과정에서 발생하는 이송관의 열팽창을 효율적으로 흡수하여 이송관의 구조적 손상을 방지할 수 있도록 구성됨이 또한 요구된다.
종래의 내산성 고온가열기에서는 강산 용액에 대한 내부식성이 좋은 하스텔로이(Hastelloy) 또는 유리, 석영관 혹은 테프론(Teflon) 등의 재질로 구성된 내산성 고온가열기가 주로 사용되어 왔으나, 이와 같은 종래의 내산성 고온가열기는 통상 3기압, 250℃ 정도의 온도 및 압력 조건이 그 수용 한계이며, 이보다 가혹한 온도 및 압력조건에서는 가열기 내부가 손상되어 사용할 수 없는 문제점이 있다.
특히, 최근 원자력 수소의 생산과 관련하여 요구되는 황산 계통에서는 통상 10기압 정도의 압력조건에서 600℃이상의 고온이 요구되는 바, 이러한 가혹한 온도 및 압력 조건하에서도 안정적으로 수소생산 부품들을 검증할 수 있는 실험장치에 내산성 고온가열기의 구성이 절실하게 요구된다.
이에 따라, 본 발명은 고온 고압에서도 강산을 가열할 수 있는 내산성 고온가열기를 제공하기 위한 것으로서, 강산이 통과하는 이송관을 내부식성이 강한 헥살로이(Hexalloy : SiC)로 구성시킴으로써 고온 고압의 한계에서도 안정적으로 강산을 가열할 수 있도록 한다.
또한, 이송관이 고온으로 인해 팽창될 시 입구측과 출구측의 큰 온도차로 인해 발생되는 열응력(Thermal Stress)을 효율적으로 흡수하여 고온, 고압의 환경하에서도 내산성 고온가열기의 구조적 손상을 방지할 수 있도록 한다.
본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은 내산성 고온가열기의 내부를 관통하는 이송관을 고온, 고압의 강산에 대하여 우수한 내열성/내부식성을 갖는 헥살로이(Hexalloy : SiC)로 구성하고, 이송관의 양 끝단에는 상기 이송관과 계통의 배관을 연결시키는 플레넘을 결합하되, 이송관과 플레넘의 결합부에 강산의 누출을 방지하기 위한 실링 부재를 설치함에 있어, 가열과정에서의 온도차에 의한 이송관의 길이 방향에 따른 수축 및 팽창이 가능하도록 이송관과 플레넘을 연결함으로써, 이송관의 열팽창을 효율적으로 흡수하여 고압 및 고온 조건에서도 안정적으로 강산을 가열할 수 있는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 강산 플랜트 혹은 강산 반응기에 적용되어, 강산을 임계 온도 이상으로 가열하는 내산성 고온가열기에 있어서, 강산이 통과하는 이송관, 상기 이송관의 외부에 형성되는 절연관, 상기 절연관을 감싸는 형태로 절연관의 둘레에 감겨져 형성되는 와이어 가열기, 상기 와이어 가열기의 외부에 형성되는 외부관 및 상기 외부관 내부에 충진되는 단열 부재를 포함하여 구성되되, 상기 이송관의 입구측 및 출구측의 양 끝단은 상기 외부관의 외부로 연장되어 형성되어 있으며, 상기 이송관의 양 끝단에는 상기 이송관을 플랜트 계통의 배관과 연결하기 위한 플레넘이 구비되되, 상기 외부관의 외부로 연장되어 형성된 이송관의 양 끝단이 상기 플레넘의 몸체 내부로 삽입, 연결되도록 구성되어, 가열과정에서의 온도차에 의한 길이방향에 따른 이송관의 수축 및 팽창을 수용할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내산성 고온가열기는 강산 용액을 수용하는 이송관을 고온 고압에서도 우수한 내열성/내부식성을 갖는 헥살로이(Hexalloy : SiC)로 구성하는 동시에, 고온으로 인한 이송관의 팽창 및 수축을 흡수하여 수용할 수 있는 이송관의 연결구조를 제공함으로써 강산 용액을 고온 고압의 조건에서 안정적으로 가열할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상술한 바와 같이 고온, 고압에서도 강산에 의한 부식을 방지함에 따라 가열기의 부품을 장기간 동안 교체하지 않아도 되며, 그에 따른 유지보수 비용도 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 내산성 고온가열기를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 내산성 고온가열기는, 강산 용액이 통과하는 이송관(100), 상기 이송관(100)의 외부에 형성되는 절연관(110), 상기 절연관(110)을 감싸는 형태로 절연관(100)의 둘레에 감겨져 형성되는 와이어 가열기(120), 상기 와이어 가열기(120)의 외부에 형성되는 외부관(130), 상기 외부관(130) 내부에 충진되는 단열 부재(140) 및 상기 이송관(100)의 양 끝단에 결합되어 이송관과 계통의 배관을 연결해주는 플레넘(200)으로 구성된다.
이송관(100)은 강산이 통과되는 배관으로서 하나 또는 다수개의 관으로 형성 되며, 고압 고온에서도 강산에 의해 부식되지 않는 헥살로이(Hexalloy : SiC)로 구성되어 진다.
절연관(110)은 이송관(100)의 외부를 둘러싸도록 형성되며, 전기 절연체인 석영관으로 구성되어 상기 이송관(100)과 와이어 가열기(120)와의 전기적인 절연을 유지해준다.
와이어 가열기(120)는 코일 형상으로 절연관(110)의 둘레를 감싸는 형태로 형성되어, 이송관(100) 내부를 통과하는 황산 용액을 가열하는 기능을 수행하며, 본 실시예에서는 칸탈 코일(Kanthal coil)이 사용되었다.
외부관(130)은 상기 이송관(100), 절연관(110), 와이어 가열기(120)를 모두 수용하도록 관형으로 형성되며, 중앙에는 이송관이 관통되도록 관통홀(131)이 형성되고, 양단에는 다수의 결합홀(132)이 형성되며, 금속 재질로 구성된다.
단열 부재(140)는 상기 외부관(130) 내에 충진되어, 상기 와이어 가열기(120)로부터 발생되는 열이 외부로 방출되지 않도록 단열시켜주며, 본 실시예에서는 카울(Kaowool) 단열재를 적용하였다.
여기서, 상기 이송관(100)은 외부관(130)을 관통하여 외부관(130) 외부로 연장되도록 형성되어 있으며, 절연관(110) 및 와이어 가열기(120)는 외부관(130) 내부에 위치되도록 형성되어 있다.
한편, 상기 외부관(130) 내에는 상기 이송관(100)의 입구측 및 출구측에 각각 위치되어, 소정의 간격을 두고 형성되는 한 쌍의 단열판(150)이 구비되어 진다.
상기 한 쌍의 단열판(150)의 중앙부에는 상기 이송관(100)이 삽입되도록 중 앙홀(151)이 형성되어 있으며, 외곽부에는 다수개의 지지홀(152)이 형성되어 있다.
이에 따라, 이송관(100)은 한 쌍의 단열판(150)의 중앙홀(151)에 삽입되어 상기 외부관(130)의 관통홀(131)로 관통되어 지고, 상기 한 쌍의 단열판(150)의 다수의 지지홀(152)에는 다수개의 결합 볼트(153)가 상기 외부관(130)의 결합홀(132)을 통해 삽입되어 관통되어 진다.
즉, 한 쌍의 단열판(150)은 상기 이송관(100)의 양 측에 각각 형성되어 다수의 지지홀(151)에 삽입된 다수개의 결합 볼트(153)를 통해 외부관(130)에 고정됨으로써, 상기 이송관(100)이 외부관(130)에 견고하게 고정될 수 있도록 해준다.
플레넘(200)은 외부관(130)을 관통하는 이송관(100)의 양 끝단에 위치되어, 상기 이송관(100)과 계통을 구성하는 반응로 또는 다른 구성 배관들을 연결시켜준다.
이러한, 플레넘(200)은 일단에 실링플랜지부(210)가 구비되어 있으며, 실링플랜지부(210)의 중앙부에는 실링 부재가 구비되는데, 상기 실링 부재는 강산의 누출을 방지하는 동시에, 가열과정에서의 온도차에 의한 길이방향에 따른 이송관(100)의 수축 및 팽창을 수용함으로써, 이송관(100)의 팽창을 효율적으로 수용한다.
여기서, 상기 이송관(100)과 플레넘(200)의 연결구조에 대한 상세한 설명은 도 2를 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내산성 고온가열기의 플레넘(200)과 이송관(100)의 결합에 있어서, 실링 부재(220)를 통해 연결되는 플레넘(200)과 이송 관(100)의 연결구조를 보여주는 도면이다.
플레넘(200)은 외부관(130)을 관통하는 이송관(100)의 양단에 각각 결합되어 이송관(100)으로부터 배출되거나 또는 이송관(100)으로 유입되는 강산의 이동 통로가 되는 역할을 수행한다.
이러한 플레넘(200)은 내부에 강산을 수용하도록 중공부가 형성되는 몸체 형상으로, 일단에는 중앙부에 실링부재(220)가 구비되어 이송관(100)을 중공부로 삽입시키는 실링플랜지부(210)가 형성되고, 타단에는 계통의 배관과 연결되는 개구단(230)이 형성된다.
실링플랜지부(210)는 헥살로이 재질의 실링 블록(210a)과, 실링 블록(210a) 양단에 각각 형성되어 실링 블록(210a)을 지지하는 환형의 스테인레스 스틸 재질의 지지플랜지(210b) 및 상기 실링 블록(210a)과 한 쌍의 지지플랜지(210b)를 결합시켜주는 체결 볼트(210c)로 구성된다.
이러한 실링플랜지부(210)의 구성은, 장치의 장기간 운전으로 인해 부품이 손상될 시, 부품의 교체를 용이하게 할 수 있도록 하기 위함이다.
실링플랜지부(210)는 중앙부에는 이송관(100)이 삽입되도록 삽입홀(211)이 형성되어 있으며, 외곽부에는 체결 볼트(210c) 및 지지 볼트(240)가 삽입되도록 다수개의 고정홀(212)이 형성되어 있다.
지지 볼트(240)는 실링플랜지부(210)의 고정홀(212)을 관통하여 외부관(130)에 형성된 결합홀(132)에 삽입함으로써, 플레넘(200)과 외부관(130)을 연결시켜주는 동시에, 이송관(100)이 외부관(130)에 지지되는 것을 도와준다.
상기 실링플랜지부(210)의 삽입홀(211)의 단부에는 이송관(100)과 플레넘(200)을 연결시키되, 가열기의 가열과정에서의 온도차에 의한 이송관(100)의 열팽창을 흡수하는 동시에, 강산의 누출을 방지하는 실링 부재(220)가 형성된다.
이러한 실링 부재(220)는 실링플랜지부(210)의 삽입홀(211) 내부에 충진되어 이송관(100)의 열팽창을 수용하는 다수개의 패킹(221)과, 상기 패킹(221)을 삽입홀(211) 내부로 밀착하는 압축판(222) 및 상기 압축판(222)을 실링플랜지부(210)에 압축 고정시키는 압축 볼트(223)로 구성된다.
패킹(221)은 링 형상으로 다수개 형성되어 실링플랜지부(210)의 삽입홀(211)과 상기 삽입홀(211)에 삽입되는 이송관(100) 사이에 형성되는 틈에 충진되어 진다.
이러한, 패킹(221)은 가열기의 가열과정에서 온도차로 인해 이송관(100)이 팽창될 경우, 이송관(100)의 열팽창을 수용함으로써 이송관(100) 내부가 열응력(Thermal Stress)으로 인해 손상되지 않도록 해준다.
이를 위하여, 패킹(221)은 고온, 고압의 강산에 의한 내열성/내부식성이 좋은 그래파이트 실란트(Graphite sealant)로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 틈에 충분히 충진되도록 3개 내지 5개의 링으로 구성되는 것이 바람직하다.
압축판(222)은 중앙부가 돌출된 형상으로, 중앙부에는 삽입홀(211)을 관통한 이송관(100)이 관통되도록 수용홀(미도시)이 형성되어 있으며, 외곽부에는 압축 볼트(223)가 삽입될 압축홀(미도시)이 형성되어 있다.
이러한 압축판(222)은 삽입홀(211)의 틈에 삽입되면서 상기 틈에 충진된 패 킹(211)을 돌출부로 밀착함으로써 상기 틈이 충분히 메꿔지도록 하여 중공부에 수용되어 있는 강산이 외부로 누출되지 않도록 해준다.
압축 볼트(223)는 압축판(222)의 압축홀에 삽입되어 실링플랜지부(210)에 고정됨으로써 상기 압축판(222)이 실링플랜지부(210)에 결합되도록 해주고, 동시에 압축판(222)이 패킹(221)을 보다 밀착시킬 수 있도록 해준다.
이와 같이, 이송관(100)과 플레넘(200)은 전술한 바와 같은 실링 부재(220)를 통해 연결됨으로써 강산의 누출을 방지하고, 가열과정에서의 온도차에 의한 이송관(100)의 열팽창을 수용하여 가열기의 손상을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같은 내산성 고온가열기는 제1 가열기 및 제2 가열기로 구성되어 사용될 수 있는 바, 이에 대한 설명은 도 3을 통해 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 내산성 고온가열기를 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 내산성 고온가열기는 강산 용액을 1차 가열하는 제1 가열기(300), 상기 제1 가열기(300)에 연결되어 상기 제1 가열기(300)에서 1차 가열된 강산 용액을 임계온도 이상으로 가열하여 과열(Superheating)상태의 혼합가스를 형성하는 제2 가열기(400) 및 상기 제1 및 제2 가열기(300, 400)를 연결하는 연결 배관(500)으로 구성된다.
상기 제1 및 제2 가열기(300, 400)는 전술한 제1 실시예에 따른 내산성 고온가열기와 기본적으로 동일한 구성을 가짐으로써 이에 대한 상세한 설명은 생략하기 로 한다.
단, 제1 가열기(300)의 입력단은 저온의 강산을 수용하기 때문에, 입력단측의 제1 플레넘(600)의 실링플랜지부(610)는 실링 블록(610a)을 헥살로이 이외의 테프론 재질의 블록으로 구비할 수 있으며, 실링플랜지부(610)의 일단에 구비되어 이송관(310)을 실링하는 실링 부재는 통상의 이중 오링(611)으로 대체되어 구비될 수 있다.
연결 배관(500)은 제1 가열기(300)에서 배출되는 강산을 제2 가열기(400)로 유입시키기 위하여 고온, 고압의 강산에 대하여 우수한 내부식성을 갖는 헥살로이로 구성시키는 것이 바람직하다.
본 실시예에서와 같이, 상기 내산성 고온가열기를 제1 가열기(300) 및 제2 가열기(400)의 두 개의 가열기로 구성하는 이유는, 황산을 500℃ 이상의 고온으로 가열하기 위해서는, 상당히 긴 가열 계통이 요구되어 지고, 이에 따라 내산성 고온가열기 내부의 이송관(100)이 고온으로 인해 팽창될 시 입구측과 출구측의 큰 온도차로 인해 위치에 따른 이송관(100)의 열팽창 정도가 크게 달라지게 되어, 이로 인해 발생하는 열응력(Thermal Stress)으로 인해 이송관(100)이 구조적으로 손상될 수 있는 가능성이 매우 높아지기 때문이다.
따라서, 본 실시예에서와 같이 내산성 고온가열기를 적절한 길이로 형성된 제1 및 제2의 두 개의 가열기(300, 400)로 분리하여 구성함으로써 각각의 가열기(300, 400)의 입구측과 출구측의 온도 차이를 일정 범위 이하로 유지하면 장치의 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 내산성 고온가열기를 제1 및 제2 가열기(300, 400)로 분리하여 구성하는 또 다른 이유는, 헥살로이는 고온 고압에서도 강산에 대한 우수한 내부식성을 가지고 있고, 또한 과열상태의 강산 가스에서도 충분히 견딜 수 있다는 장점을 갖고 있으나, 그 비용이 비싸다는 단점이 있기 때문이다.
즉, 본 실시예에서와 같이 내산성 고온가열기를 제1 및 제2 가열기(300, 400)로 분리하여 구성하면, 경우에 따라 저온단측의 온도가 충분히 낮은 경우 제1 플레넘(360, 600) 및/또는 제1 이송관(310)을 테프론 혹은 유리로 라이닝된 금속 구조물이나 석영관 또는 통상의 하스텔로이 등의 재질로 구성함으로써, 내산성 고온가열기의 전체 제작 비용을 절감할 수 있다.
상술한 본 발명의 제2 실시예에서는 내산성 고온가열기를 제1 및 제2의 두 개의 가열기(300, 400)로 분리하여 구성하고 있으나, 상기 가열기는 계통의 가열 조건에 따라서 세 개로 분리되어 구성될 수도 있음은 물론이며, 그 경우 각 가열기를 구성하는 각각의 재질 또한 가열 조건에 따라 적절히 선택하여 구성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 내산성 고온가열기는 고온, 고압에서도 우수한 내열성/내부식성을 갖는 헥살로이로 구성하는 동시에, 고온으로 인한 이송관의 팽창을 수용하도록 구성함에 따라 상기 강산 용액을 고온 고압의 조건에서 안정적으로 가열할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 내산성 고온가열기를 강산 플랜트 혹은 강산 반응기의 계통에 따라, 강산의 반응을 보다 효과적이고 안정적으로 수행할 수 있도록 해준다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 내산성 고온가열기를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내산성 고온가열기의 플레넘과 이송관의 결합에 있어서, 실링 부재를 통해 연결되는 플레넘과 이송관의 연결구조를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 내산성 고온가열기를 보여주는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 저장탱크 20 : 펌프
100, 310, 410 : 이송관 110, 320, 420 : 절연관
120, 330, 430 : 와이어 가열기 130, 340, 440 : 외부관
140, 350, 450 : 단열 부재 150 : 단열판
131 : 관통홀 132 : 결합홀
151 : 중앙홀 152 : 지지홀
153 : 결합 볼트 200 : 플레넘
210 : 실링플랜지부 210a, 610a : 실링 블록
210b : 지지플랜지 210c : 체결 볼트
211 : 삽입홀 212 : 고정홀
220 : 실링 부재 221 : 패킹
222 : 압축판 223 : 압축 볼트
230 : 개구단 240 : 지지 볼트
300 : 제1 가열기 400 : 제2 가열기
500 : 연결 배관 611 : 오링
360, 600 : 제1 플레넘 460 : 제2 플레넘
Claims (12)
- 강산 플랜트 혹은 강산 반응기에 적용되어, 강산을 임계 온도 이상으로 가열하는 내산성 고온가열기에 있어서,강산이 통과하는 이송관;상기 이송관의 외부에 형성되는 절연관;상기 절연관을 감싸는 형태로 절연관의 둘레에 감겨져 형성되는 와이어 가열기;상기 와이어 가열기의 외부에 형성되는 외부관; 및상기 외부관 내부에 충진되는 단열 부재를 포함하여 구성되되,상기 이송관의 입구측 및 출구측의 양 끝단은 상기 외부관의 외부로 연장되어 형성되어 있으며,상기 이송관의 양 끝단에는 상기 이송관을 플랜트 계통의 배관과 연결하기 위한 플레넘이 구비되되,상기 외부관의 외부로 연장되어 형성된 이송관의 양 끝단이 상기 플레넘의 몸체 내부로 삽입, 연결되도록 구성되어, 가열과정에서의 온도차에 의한 길이방향에 따른 이송관의 수축 및 팽창을 수용할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 제 1항에 있어서,상기 외부관의 내부 양 끝단에는,각각 한 쌍씩의 단열판이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 제 1항에 있어서,상기 이송관은 헥살로이(Hexalloy : SiC)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 제 1항에 있어서,상기 절연관은 석영으로 구성되는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 제 1항에 있어서,상기 와이어 가열기는 칸탈 코일(Kanthal coil)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 제 1항에 있어서,상기 단열부재는 카울(Kaowool) 단열재로 구성되는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 제 1항에 있어서,상기 플레넘은,내부에 중공부가 형성된 몸체 형상으로,일단에는 중앙부에 이송관이 관통되도록 삽입홀이 형성되고, 외곽부에는 다수개의 고정홀이 형성되는 실링플랜지부가 형성되어 있으며,타단에는 계통의 배관과 연결되도록 개구단이 형성되되,상기 실링플랜지부의 삽입홀 단부에는 상기 이송관과 플레넘을 연결해주는 실링 부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 제 7항에 있어서,상기 실링 부재는,상기 실링플랜지부의 삽입홀과 삽입홀을 관통하는 이송관 사이의 틈에 충진되는 다수개의 패킹;중앙부가 돌출되도록 형성되되, 중앙부에는 상기 이송관이 관통되도록 수용홀이 형성되고, 외곽부에는 압축 볼트가 관통되도록 압축홀이 형성되어, 상기 패킹을 틈 내부로 밀착시키는 압축판; 및상기 압축판의 압축홀에 삽입되어 상기 압축판을 실링플랜지부에 압축 고정시키는 압축 볼트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 제 8항에 있어서,상기 패킹은,그래파이트 실란트(Graphite sealant)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 강산 플랜트 혹은 강산 반응기에 적용되어, 강산을 임계 온도 이상으로 가열하는 내산성 고온가열기에 있어서,강산이 통과하는 제1 이송관;상기 제1 이송관의 외부에 형성되는 제1 절연관;상기 제1 절연관을 감싸는 형태로 제1 절연관의 둘레에 감겨져 형성되는 제1 와이어 가열기;상기 제1 와이어 가열기의 외부에 형성되는 제1 외부관;상기 제1 외부관 내부에 충진되는 단열 부재를 포함하여 구성되되,상기 제1 이송관의 입구측 및 출구측의 양 끝단은 상기 제1 외부관의 외부로 연장되어 형성되어 있으며,상기 제1 이송관의 양 끝단에는 상기 제1 이송관을 플랜트 계통의 배관과 연결하기 위한 제1 플레넘이 구비되어 있는 제1 가열기와;강산이 통과하는 제2 이송관;상기 제2 이송관의 외부에 형성되는 제2 절연관;상기 제2 절연관을 감싸는 형태로 제2 절연관의 둘레에 감겨져 형성되는 제2 와이어 가열기;상기 제2 와이어 가열기의 외부에 형성되는 제2 외부관;상기 제2 외부관 내부에 충진되는 단열 부재를 포함하여 구성되되,상기 제2 이송관의 입구측 및 출구측의 양 끝단은 상기 제2 외부관의 외부로 연장되어 형성되어 있으며,상기 제2 이송관의 양 끝단에는 상기 제2 이송관을 플랜트 계통의 배관과 연결하기 위한 제2 플레넘이 구비되어 있는 제2 가열기; 및상기 제1 이송관의 출력단측에 구비된 제1 플레넘과 상기 제2 이송관의 입력단측에 구비된 제2 플레넘을 연결하는 연결 배관으로 구성되어,상기 제1 가열기에서 강산 용액을 1차 가열하고,상기 제1 가열기를 통과한 강산 용액을 상기 제2 가열기에서 2차 가열하여 과열(Superheating)상태의 혼합가스를 형성하되,상기 제1 및 제2 외부관의 외부로 각각 연장되어 형성된 상기 제1 및 제2 이송관의 양 끝단이 각각 상기 제1 및 제2 플레넘의 몸체 내부로 삽입, 연결되도록 구성되어, 가열과정에서의 온도차에 의한 길이방향에 따른 제1 및 제2 이송관의 수축 및 팽창을 수용할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 제 10항에 있어서,상기 제1 및 제2 이송관은 헥살로이(Hexalloy : SiC)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
- 제 10항에 있어서,상기 연결 배관은,헥살로이(Hexalloy : SiC)를 재질로 하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내산성 고온가열기.
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