KR101002251B1 - 튜브 공급부를 포함하는 핀튜브 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공형상의 튜브(T) 외측에 나선 방향으로 띠형상을 갖는 핀(F)의 일단이 연속 권취되어 이루어지는 핀튜브 제조장치에서의 튜브 공급장치에 있어서, 프레임(1)의 일측에서 적재된 튜브(T)를 하나씩 상기 프레임(1)의 길이방향을 따라 공급 이송되도록 하는 튜브 공급부(2)를 제공하는 튜브 공급부를 포함하는 핀튜브 제조장치에 관한 것이다.

상기 튜브 공급부(2)는, 상기 프레임(1)의 일측에 제공되며 그 중간부에 상기 튜브(T)가 올려져 슬라이드 이동될 수 있도록 된 한 쌍의 이송로울러(221)(222), 상기 프레임(1)의 외측에서 상면에 다수개의 튜브(T)가 상기 프레임(1)의 길이방향과 평행하게 슬라이드 이동하며 밀착되도록 상기 프레임(1) 방향으로 경사지게 제공되는 경사로(223), 일단이 상기 이송로울러(221)(222)에 근접 위치되고 타단이 상기 경사로(223)에 근접 위치되는 가이드부재(224), 상기 경사로(223)의 선단에 제공되어 회전시 상기 경사로(223)에 올려진 하나의 튜브(T)를 상기 가이드부재(224)의 상측으로 들어올려 상기 튜브(T)가 이송로울러(221)(222)의 사이에 위치되도록 밀어내는 회전캠(225), 상기 회전캠(225)을 회전시키는 구동수단(226)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

핀튜브, 핀튜브 자동 제조장치, 튜브 공급장치

Description

튜브 공급부를 포함하는 핀튜브 제조장치{A tube supply device for a fin tube manufacturing system}

본 발명은 열교환기를 이루는 핀튜브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속 이송되는 튜브의 외측에 띠형상의 핀을 나선형으로 용접 결합시켜 핀튜브를 제조함에 있어 튜브를 빠르고 간편하게 공급할 수 있도록 하는 튜브 공급부를 포함하는 핀튜브 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열병합발전소 등지에서는 열효율을 향상시키기 위해 폐열회수보일러(Heat Recovery Steam Generator)가 적용되고 있으며 이는 "HRSG" 라 칭한다.

통상, 발전소 등지에서 가스터빈을 통해 전력을 생산하게 되는 경우 배기가스의 온도는 대략 200-550도의 고열을 발생하게 되어 상당량의 에너지를 가지고 있다고 할 수 있다. 이러한 배기가스가 그대로 외부에 배출되는 경우 상당한 에너지를 그대로 잃게 되는 문제점이 있어 최근 배출되는 배기가스로부터 에너지를 2차적으로 회수하여 다른 용도로 사용하기 위해 발전소 등지에서는 폐열회수보일러 시스 템을 적용하고 있다.

상기 폐열회수보일러 시스템은 대기중으로 배출되어 버려질 배기가스를 이용하여 증기를 발생시키고 폐열회수 보일러에서 발생된 증기로는 증기터빈을 구동하여 전력을 생산하는데 이용하고 있다.

이러한 폐열회수보일러는, 가스터빈의 배기가스로부터 열교환을 통하여 증기를 얻도록 하기 위해 다수의 열교환기를 구비하고 있으며, 이때, 열교환기는 지그재그 형상을 갖는 핀튜브가 적용되고 있다.

상기 핀튜브는, 그 구조를 살펴보면 중공의 튜브와, 상기 튜브의 외측에 다수의 핀이 결합되어 이루어진 것이 적용되고 있다. 여기서, 상기 튜브에 핀을 결합시키는 것은 열접촉면을 확대시켜 열교환 효율을 증가시키고자 하는데 있는 것이다.

그 대표적인 핀튜브가 생산성 향상을 위한 나선형 핀튜브(spiral finned tube) 방식이 있으며, 상기 나선형 핀튜브의 튜브 외주면에 띠형상의 핀을 세워 나선형으로 감아 핀을 형성하는 방식의 열교환기로 핀을 형성함에 있어 공정이 단절되지 않고 지속적으로 유지될 수 있다는 장점이 있다.

그러나 종래의 나선형 핀튜브의 핀 상에는 제조상 주름이 발생되는 문제점이 있고 상기한 주름은 열교환기를 지나는 공기측의 유동저항을 급격하게 증가시키는 단점이 있다.

또한, 핀과 튜브 간에 접촉저항을 줄이기 위해 핀 용접을 하여야 하거나, 핀이 부착되는 위치에 나선형의 표면처리를 해야 되는 경우도 있어 생산성이 예상보 다 저하되는 문제점이 있었다.

이에 따라 생산성이 크게 향상되고 전열면적도 충분히 확보할 수 있으며 유동저항 측면에서도 유리한 새로운 방식의 열교환기가 필요하며 그의 생산 방법 및 장치가 시급히 요구되고 있다.

또한, 핀튜브(Finned Tube)는 제조시 튜브의 외측에 나선상으로 권취되는 핀이 용접된 것으로서, 상기 튜브를 서서히 회전시키고, 언코일러로부터 인출된 띠형상의 핀을 상기 튜브에 수직하게 세워 접선방향으로 접속시킨 상태에서, 상기 튜브와 핀에 전극팁을 근접시킨 다음, 상기 튜브와 핀의 접촉부에 고주파 아크를 발생시켜 상기와 같이 발생된 아크 열을 통해 용접 작업을 수행하게 된다.

상기와 같이 튜브에 핀을 용접함에 있어, 연속적으로 이송되는 띠형상의 핀을 수직으로 세움과 아울러 튜브로부터 소정의 간극을 유지하여야만 안정된 용접이 이루어지는데 종래에는 핀을 수직으로 세우는 전용장치가 없어 현장에서 임시방편적으로 만든 장치를 사용하였기 때문에 작업이 지연되고 용접 불량이 많이 발생하는 문제점이 있어왔다.

또한, 튜브 공급시 튜브를 작업자가 일일이 프레임의 상측에 올려놓고 핀튜브 용접부의 위치까지 밀어넣어야 함에 따라 그 작업이 힘든 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명의 목적은 핀튜브의 제조시, 튜브를 빠르고 간편하게 핀튜브 제조장치로 이동시킬 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 중공형상의 튜브 외측에 나선 방향으로 띠형상을 갖는 핀의 일단이 연속 권취되어 이루어지는 핀튜브 제조장치에 있어서, 프레임의 일측에서 적재된 튜브를 하나씩 상기 프레임의 길이방향을 따라 공급 이송되도록 하는 튜브 공급부를 제공하여서 달성된다.

상기 튜브 공급부는, 상기 프레임의 일측에 제공되며 그 중간부에 상기 튜브가 올려져 슬라이드 이동될 수 있도록 된 한 쌍의 이송로울러와, 상기 프레임의 외측에서 상면에 다수개의 튜브가 상기 프레임의 길이방향과 평행하게 슬라이드 이동하며 밀착되도록 상기 프레임 방향으로 경사지게 제공되는 경사로와, 일단이 상기 이송로울러에 근접 위치되고 타단이 상기 경사로에 근접 위치되는 가이드부재와, 상기 경사로의 선단에 제공되어 회전시 상기 경사로에 올려진 하나의 튜브를 상기 가이드부재의 상측으로 들어올려 상기 튜브가 이송로울러의 사이에 위치되도록 밀어내는 회전캠과, 상기 회전캠을 회전시키는 구동수단으로 구성된다.

따라서, 본 발명에 따른 핀튜브 제조용 튜브 공급장치는, 튜브를 하나씩 하나씩 튜브 이송 위치로 빠르고 간편하게 이송시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 튜브 공급부를 포함하는 핀튜브 제조장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은, 도 1 내지 도 5의 도시에 의하여 중공형상의 튜브(T) 외측에 나사 방향으로 띠형상을 갖는 핀(F)의 일단이 연속 권취되어 이루어지는 핀튜브(FT)를 제조하는 장치에 있어 튜브를 튜브 이송 위치로 빠르고 간편하게 이송시킬 수 있도록 하는 튜브 공급부(2)를 가져서 된 핀튜브 제조용 튜브 공급장치에 관한 것이다.

다시말해, 본 발명은 핀튜브 제조장치에의 적용하게 되면, 상기 핀튜브 제조장치는, 프레임(1)의 일측에서 적재된 튜브(T)를 하나씩 상기 프레임(1)의 길이방향을 따라 공급 이송되도록 하는 본 발명에 따른 튜브 공급부(2)을 포함하여, 상기 프레임(1)의 일측에 제공되어 튜브(T)를 연속적으로 안내 이송하는 튜브 푸싱부(3)와, 핀(F)이 권취된 상태에서 연속적으로 풀림되도록 하는 언코일러(4)와, 상기 튜 브(T)의 표면에 용접되는 상기 핀(F)의 용접 용이성 확보를 위해 상기 튜브(T)에 표면 거칠기 작업을 수행하는 표면스크러치부(5)와, 상기 튜브(T)의 표면에 핀(F)을 결합시켜 핀튜브(FT)를 형성시키는 핀튜브 용접부(6)와, 상기 튜브(T)에 핀(F)의 용접 결합시 공급되는 냉각수의 처리수를 필터링하는 슬러지처리부(7)와, 상기 프레임(1)의 후방측에 제공되어 상기 프레임(1)에 제공되는 레일을 따라 길이 방향으로 전후진 왕복 이송하게 되며 상기 핀튜브(FT)의 일단을 고정하는 고정구를 가져서 된 핀튜브 이송기(8)와, 상기 핀튜브(FT)에 도포되어 상기 핀튜브(FT)의 녹슬음을 방지하는 녹슬음 방지액 도포부(9)와, 상기 프레임(1)의 후방측에서 길이방향을 따라 다수개 제공되며, 하측에 제공되는 승강실린더의 승하강 동작에 따라 상기 핀튜브 이송기의 이송에 따른 간섭없이 올려진 상기 핀튜브(FT)를 슬라이드 안내하도록 좌우 한 쌍의 공회전 로울러를 가져서 된 핀튜브 안내부(10)와, 상기 프레임(1)의 후방측에서 길이방향을 따라 다수개 제공되어 상기 핀튜브 안내부(10)에 의해 지지된 상기 핀튜브(FT)의 상측을 커버하는 형태로 슬라이드 지지하여 상기 핀튜브(FT)의 유동을 방지하는 핀튜브 유동 방지부(11)와, 상기 핀튜브(FT)를 적정 길이로 컷팅하는 핀튜브 컷팅부(12)를 포함하여서 된다.

상기 프레임(1)은, 다수의 각파이프를 통해 이루어져 튜브(T)를 연속적으로 안내하도록 함과 동시에 튜브(F)의 외측에 핀(F)이 결합된 상태의 핀튜브(FT)를 연속적으로 이송시키기 위한 것이다.

상기 프레임(1)은, 튜브(T)를 안내하는 전방몸체(110a)와 핀튜브(FT)를 안내하는 후방몸체(110b)로 이루어진다.

상기 전방몸체(110a)는, 상기 튜브(T)를 안내하기 위한 것으로 튜브 공급부(2)와, 튜브 푸싱부(3), 튜브 스크러치부(5)가 위치된다.

상기 후방몸체(110b)는 상기 핀튜브(FT)를 안내하기 위한 것으로 녹슬음 방지액 도포부(9), 핀튜브 이송기(9), 핀튜브 안내부(10), 핀튜브 유동방지부(11), 핀튜브 컷팅부(12)가 위치된다.

즉, 상기 몸체(110)는, 상기 핀튜브 용접부(6)를 중심으로 전방몸체(110a)와 후방몸체(110b)로 분리되어 이루어진다.

상기 튜브 공급부(2)는, 상기 프레임(1)의 일측에 제공되며 그 중간부에 상기 튜브(T)가 올려져 슬라이드 이동될 수 있도록 된 한 쌍의 이송로울러(221)(222)와, 상기 프레임(1)의 길이 방향으로 경사지게 제공되는 경사로(223)와, 일단이 상기 이송로울러(221)(222)에 근접 위치되고 타단이 상기 경사로(223)에 근접 위치되는 가이드부재(224)와, 상기 경사로(223)의 선단에 제공되어 회전시 상기 경사로(223)에 올려진 하나의 튜브(T)를 상기 가이드부재(224)의 상측으로 들어올려 상기 튜브(T)가 이송로울러(221)(222)의 사이에 위치되도록 밀어내는 회전캠(225)과, 상기 회전캠(225)을 회전시키는 구동수단(226)으로 구성된다.

상기 이송로울러(221)(222)는 한 쪽 이송로울러(221)의 축에 체인기어가 형성되어 모터(230)의 축에 제공된 체인기어와 체인(232) 연결되어 회전하게 되며 회전시 상기 튜브(T)를 밀어내면서 이송시키게 된다.

여기서, 상기 경사로(223)는, 원형, 다각의 구조로 취하며 중실 또는 중공으로 된 다수의 바들로 구성될 수 있다.

상기 구동수단(226)은, 상기 회전캠(225)의 회전축(225a)과 연결되는 모터가 적용된다.

여기서, 상기 구동수단(226)은 다른 예로서, 상기 구동수단(226)은,

상기 회전캠(225)을 회전시키는 회동바(227)와, 일단이 상기 프레임(1)에 제공되며 타단의 로드(228) 선단이 상기 회동바(227)의 단부에 결합되어 전후진시 상기 회동바(227)를 회전시키는 실린더(229)로 구성될 수 있다.

이에따라, 작업자가 수동 또는 자동으로 다수의 튜브(T)를 경사로(223)에 올려놓게 되면 튜브(T)들이 경사면을 따라 슬라이드 이동되면서 상기 가이드부재(224)의 단부에 걸려 위치 고정되게 된다. 이후 구동수단(226)의 모터가 동작하여 회전캠(225)을 회전시키게 되면 상기 회전캠(225)의 단부가 최외측에 위치된 튜브(T) 하나를 들어올려 상기 가이드부재(224)의 상면으로 밀어내게 되며 이때 상기 튜브(T)는 상기 가이드부재(224)의 안내로 이동되어 상기 이송로울러(221)(222) 사이에 위치되게 된다.

이후, 상기 튜브(T)는 상기 프레임(1)의 전방몸체(110a)에 길이 방향을 따라 다수개 배열된 상기 튜브 푸싱부(3)에 의해 길이 방향을 따라 이동하게 된다.

열병합 발전소의 열교환기로 적용될 수 있는 것임.

도 1은 본 발명에 따른 핀튜브 자동 제조 장치의 전체 구성도,

도 2는 도 1에서 튜브 공급부를 도시한 평면 구성도,

도 3은 도 2의 정단면 요부 확대도로서 회전캠의 사용전 상태를 도시한 정면 구성도,

도 4는 도 3에서 회전캠이 회전되어 튜브를 이송시킨 상태의 정면 구성도,

도 5는 도 3 또는 도 4에서 이송된 튜브를 이송시키는 상태의 정면 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

T: 튜브

1: 프레임

2: 튜브 공급부

221,222: 이송로울러 223: 경사로

224: 가이드부재 225: 회전캠

225a: 회전축 226: 구동수단

230: 모터 232: 체인

Claims (4)

1. 프레임(1)의 일측에서 적재된 튜브(T)를 하나씩 상기 프레임(1)의 길이방향을 따라 공급 이송되도록 하는 튜브 공급부(2)를 제공하여서 된 핀튜브 제조장치에 있어서,

   상기 튜브 공급부(2)는,

   상기 프레임(1)의 일측에 제공되며 그 중간부에 상기 튜브(T)가 올려져 슬라이드 이동될 수 있도록 된 한 쌍의 이송로울러(221)(222), 상기 프레임(1)의 외측에서 상면에 다수개의 튜브(T)가 상기 프레임(1)의 길이방향과 평행하게 슬라이드 이동하며 밀착되도록 상기 프레임(1) 방향으로 경사지게 제공되는 경사로(223), 일단이 상기 이송로울러(221)(222)에 근접 위치되고 타단이 상기 경사로(223)에 근접 위치되는 가이드부재(224), 상기 경사로(223)의 선단에 제공되어 회전시 상기 경사로(223)에 올려진 하나의 튜브(T)를 상기 가이드부재(224)의 상측으로 들어올려 상기 튜브(T)가 이송로울러(221)(222)의 사이에 위치되도록 밀어내는 회전캠(225), 상기 회전캠(225)을 회전시키는 구동수단(226)을 포함하며;

   상기 경사로(223)는, 원형 또는 다각의 구조로 취하며 중실 또는 중공으로 된 다수의 바들로 구성되도록 하고,

   상기 구동수단(226)은, 상기 회전캠(225)을 회전시키는 회동바(227)와, 일단이 상기 프레임(1)에 제공되며 타단의 로드(228) 선단이 상기 회동바(227)의 단부에 결합되어 전후진시 상기 회동바(227)를 회전시키는 실린더(229)로 구성됨을 특징으로 하는 튜브 공급부를 포함하는 핀튜브 제조장치.
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