KR101057723B1 - 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부유물의 수거 및 여과효율을 향상시키고, 유지관리비용을 절감할 수 있도록 하는 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 프레임과; 상기 프레임의 상부에 설치되어 구동력을 제공하는 모터와; 상기 프레임의 좌우 양측에 설치하되, 상기 모터로부터 전달받은 구동력에 의해 구동되는 구동 및 종동 스프로킷과; 상기 구동 및 종동 스프로킷의 좌우 양측을 상호 연결하면서 순환운동하는 캐링 체인과; 상기 캐링 체인에 의해 순환 이동되면서 부유물을 걸러내어 이송시키는 다수의 스크린 바스켓과; 상기 스크린 바스켓에 담긴 부유물을 유체의 분사압력으로 제거하는 스프레이 워시와; 상기 스크린 바스켓에서 낙하되는 부유물을 수거하는 트러프를 포함하며, 상기 스크린 바스켓은, 상부플레이트와; 상기 상부플레이트와 일정간격을 두고 설치하되, 전방의 단부가 상향으로 절곡 형성된 하부플레이트와; 상기 상부 및 하부플레이트의 양측면을 각각 커버하도록 결합되는 측면플레이트와; 상기 상부플레이트와 하부플레이트 사이의 후방에 설치되는 다수의 수직바와; 상기 수직바의 후방에 설치되는 메쉬를 포함하는 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치가 개시된다.

캐링 체인, 스크린 바스켓, 수직바, 메쉬, 스프레이 워시

Description

콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치{COMBINATION TRAVELING WATER SCREEN APPARATUS}

본 발명은 트래블링 워터 스크린장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해파리와 같은 해양생물이나 생활 쓰레기 등 각종 부유물의 수거 및 여과효율을 향상시키고, 유지관리비용을 절감할 수 있도록 하는 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치에 관한 것이다.

일반적으로 해수담수화 플랜트나 발전 플랜트 등은 원수 또는 냉각계통의 냉각수로 해수를 취수하여 사용하므로 그 취수구에는 해수와 함께 유입되는 패류, 해초류, 해양생물, 생활 폐기물 및 각종 쓰레기 등과 같은 부유물을 걸러내기 위한 다양한 형태의 여과설비가 필수적으로 설치된다.

예컨대, 바타입 스크린장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 취수장의 토목 구조물에 프레임(10)이 설치되고, 그 프레임(10)의 상부에 모터(20)와 연결된 구동 스프로킷(30)이 양측으로 설치되며, 취수장 하부에 종동 스프로킷(32)이 양측으로 설치되어 있다. 그리고 스프로킷(30,32)은 캐링 체인(40)으로 서로 연결되고, 그 캐링 체인(40)에는 소정의 간격을 두고 다수의 수직바(55)가 병렬로 배치된 스크린 바스켓(50)이 설치되어 있다.

이러한 바타입 스크린장치는 캐링 체인(40)의 순환에 따라 스크린 바스켓(50)이 이동하면서 스크린 바스켓(50)의 바들 사이로 통과되는 원수에 포함된 부유물을 걸러서 상부로 건져 올리게 되고, 스크린 바스켓(50)이 구동 스프로킷(30)의 최고점을 지나면서 뒤집힘에 따라 상부로 도달된 부유물은 트러프(80)나 컨베이어를 이용하여 수거하게 된다.

그런데 이와 같은 바타입 스크린장치는 스크린 바스켓(50)의 구조적 특성상 보다 완전한 필터링을 위해 원수 유입형태 또는 각 처리단계별로 구분하여 수직바(55) 간격이 다른 것을 전후 이중으로 설치함으로써 부유물의 종류 및 크기에 따라 단계적이고 순차적으로 수거하고 있는 실정이다. 이는 스크린장치의 엄청난 규모를 감안할 때 원수의 유속 및 부유물의 처리량과 처리효율을 극히 떨어뜨리고, 이물질의 여과효율을 상대적으로 저하시킬 뿐만 아니라, 설치비용은 물론 유지관리비용이 불필요하게 많이 소요되는 문제점이 있었다.

특히 스크린 바스켓(50)의 양쪽면을 이용하여 원수가 양방향 입구에서 유입되어 하나의 출구를 통해 방출되도록 설치하는 듀얼 플로워 타입 스크린(Dual Flow Type Screen)에는 그 취수 구조물의 형태적 특성상 적용이 상당히 곤란하였다.

더욱이, 종래와 같은 바타입 스크린장치만으로는 지구 온난화 등에 따른 기후변화로 인해 해파리와 같은 해양생물이 특정 시기에 대량으로 유입되거나 홍수 및 태풍 시 많은 생활 폐기물과 해초류가 유입될 경우, 이를 효과적으로 차단하지 못하는 한계가 있고, 이로 인하여 발전기의 감발운전 및 운전정지 사태가 빈번하게 발생하여 막대한 경제적 손실을 초래하는 문제점도 있었다.

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 고려하여 부유물의 여과효율을 향상시키고, 유지관리비용을 절감할 수 있는 트래블링 워터 스크린장치를 개발하고자 다년간 예의 연구하여 왔으며, 그 결과로써 본 발명을 창안하여 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 대량으로 유입되는 해양생물 등의 부유물을 완벽하게 제거할 수 있도록 하는 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치를 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 공간효율성을 최대화함과 아울러 설치 및 유지관리비용을 절감할 수 있도록 하는 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치를 제공하는 데 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 프레임과; 상기 프레임의 상부에 설치되어 구동력을 제공하는 모터와; 상기 프레임의 좌우 양측에 설치하되, 상기 모터로부터 전달받은 구동력에 의해 구동되는 구동 및 종동 스프로킷과; 상기 구동 및 종동 스프로킷의 좌우 양측을 상호 연결하면서 순환운동하는 캐링 체인과; 상기 캐링 체인에 의해 순환 이동되면서 부유물을 걸러내어 이송시키는 다수의 스크린 바스켓과; 상기 스크린 바스켓에 담긴 부유물을 유체의 분사압력으로 제거하는 스프레이 워시와; 상기 스크린 바스켓에서 낙하되는 부유물을 수거하는 트러프를 포함하며, 상기 스크린 바스켓은, 상부플레이트와; 상기 상부플레이트와 일정간격을 두고 설치하되, 전방의 단부가 상향으로 절곡 형성된 하부플레이트와; 상기 상부 및 하부플레이트의 양측면을 각각 커버하도록 결합되는 측면플레이트와; 상기 상부플레이트와 하부플레이트 사이의 후방에 설치되는 다수의 수직바와; 상기 수직바의 후방에 설치되는 메쉬를 포함하는 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치를 제공한다.

또한 본 발명의 상기 캐링 체인과 스크린 바스켓의 양측 사이에는 부유물이 통과되는 것을 차단하기 위해 각각 씰플레이트가 설치된 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치를 제공한다.

또한 본 발명의 상기 씰플레이트는 인접하는 다른 씰플레이트와 관절결합되면서 기밀한 상태를 유지할 수 있도록 상단에는 곡면돌출부가 형성되고, 하단에는 곡면돌출부와 대응하는 오목요홈이 형성된 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치를 제공한다.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 갖는 본 발명은 스크린 바스켓의 수직바가 나무토막과 같이 일정한 크기와 강도를 갖는 부유물을 1차적으로 걸러내고, 메쉬가 수직바를 통과한 각종 수중 생물 등의 부유물을 2차적으로 걸러내게 된다. 따라서 수중에서 건져 올려지는 부유물 특히 대량으로 유입되는 해초류나 해파리와 같이 유연하고 미끄러운 해양생물 등의 이물질을 안정적으로 인양하여 완벽하게 제거할 수 있는 매우 유리한 효과가 있다.

또한 본 발명은 취수구조물에 단일체로 설치하여 다양한 부유물들을 동시에 수거 처리하기 때문에 그에 따른 시설의 간소화 및 소형화로 인해 원수의 유속 및 처리효율을 대폭 향상시킬 수 있음은 물론이고, 특히 듀얼 플로워 타입 스크린의 취수구조물에 적용할 경우 공간효율성을 최대화하여 시설용 부지를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 설치 및 유지관리비용을 크게 절감할 수 있는 매우 각별한 효과가 있다.

또한 본 발명은 스크린 바스켓의 상부 및 하부플레이트를 두께가 얇은 평판으로 절곡하여 제작하고, 수직바를 상부 및 하부플레이트의 상하부에서 각각 볼트체결을 통해 조립하므로 스크린 바스켓의 생산원가를 절감하면서 원수가 통과하는 유효면적을 극대화시킬 수 있는 효과도 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치를 개략적으로 나타낸 것으로써, 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치는 프레임(100), 모터(200), 구동 및 종동 스 프로킷(300,320), 캐링 체인(400), 스크린 바스켓(500), 스프레이 워시(700) 및 트러프(800)를 포함하는 것에 있어서, 상기 스크린 바스켓(500)이 상부플레이트(510)와, 상기 상부플레이트와 일정간격을 두고 설치하되 전방의 단부가 상향으로 절곡 형성된 하부플레이트(520)와; 상기 상부 및 하부플레이트의 양측면을 각각 커버하도록 결합되는 측면플레이트(530)와; 상기 상부플레이트와 하부플레이트 사이의 후방에 설치되는 다수의 수직바(550)와; 상기 수직바의 후방에 설치되는 메쉬(560)를 포함하여 구성된다.

먼저, 프레임(100)은 본 발명에 따른 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치의 외형을 유지 및 취수 구조물에 고정 지지시키는 역할을 한다.

모터(200)는 프레임(100)의 상단에 고정 설치되어 구동력을 제공하는 것으로, 모터의 회전축에 결합된 제1스프로킷(212)을 구동 스프로킷(300)의 구동축(310)에 결합된 제2스프로킷(312)과 체인으로 상호 연결하여 모터(200)의 작동 시 구동 스프로킷(300)에 회전력을 전달할 수 있도록 구성되어 있다.

구동 및 종동 스프로킷(300,320)은 모터(200)로부터 전달받은 회전력에 의해 캐링 체인(400)을 순환 운동시키는 것으로, 그 구동축(310) 및 종동축(330)의 좌우 양단이 프레임(100)과 테이크 업 베어링(미도시)으로 지지되어 있다. 그리고 구동 스프로킷(300)의 상부에는 캐링 체인(400)의 장력을 조절할 수 있도록 구동축(310)과 연결된 캡스턴(미도시)이 설치되어 있다.

여기서, 종동 스프로킷(320)의 외측에는 체인 가이드레일(900)이 설치되어 있다. 이러한 체인 가이드레일(900)은 프레임(100)에 견고하게 고정되어 있고, 그 트랙을 따라 씰링러버(미도시)가 설치되어 있어 스크린 바스켓(500)의 주행 및 정지 시 그 씰플레이트(600)와 접촉하면서 씰링을 하게된다.

캐링 체인(400)은 스크린 바스켓(500)을 순환 이동시키는 것으로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 좌우 한 쌍으로 이루어진 링크플레이트(420)의 양단 사이에 고정핀(412)을 회전축으로 하는 가이드 롤러(410)가 부시에 의해 원활한 회전이 가능하도록 설치되어 있고, 링크플레이트(420)의 측면에는 스크린 바스켓(500)을 고정하기 위한 고정부재(430)가 체결될 수 있도록 다수의 결합공(421)이 각각 형성되어 있다.

그리고 링크플레이트(420)의 양측면에는 체인 가이드 레일(900)과 일정간격을 유지하도록 사이드 롤러(440)가 구비되어 있다.

또한 가이드 롤러(410)의 지름은 링크플레이트(420)의 측면 폭보다 크게 형성되어 있고, 각각의 링크플레이트(420) 일단부는 그 대향하는 내측의 폭이 협소하도록 상호 대응 절곡되어 있다. 따라서 링크플레이트(420)의 폭이 협소한 쪽의 단부가 인접하는 다른 링크플레이트(420')의 폭이 넓은 쪽의 단부 내측으로 삽입된 상태에서 가이드 롤러(410)와 함께 고정핀(412)으로 연결될 수 있게 된다.

스크린 바스켓(500)은 해수를 여과시키고 걸러진 부유물을 트러프(800)로 이송하는 것으로, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 상부플레이트(510)와 전방의 단부가 상향으로 경사지게 절곡 형성된 하부플레이트(520) 및 그들 양측면을 커버하도록 결합되는 측면플레이트(530)로 구성되어 있고, 상부플레이트(510)와 하부플레이트(520) 및 측면플레이트(530)에 의해 해수가 통과하도록 형성된 통공(540)에는 나무토막, 해파리 따위의 부유물을 1차적으로 걸러낼 수 있도록 다수의 수직바(550)가 일정한 간격으로 틈새를 유지하면서 설치되어 있고, 그 수직바(550)들의 후방에는 해초류와 같은 부유물을 2차적으로 걸러내는 그물망 형태의 메쉬(560)가 탈장착 가능하게 설치되어 있다.

여기서, 수직바(550)는 설치 및 장작이 용이하도록 일정 개수를 하나로 묶어 블록 형태로 구성할 수도 있음은 물론이고, 메쉬(560)는 지름이 1~2mm인 스테인레스 스틸 와이어를 5~9.5mm 정사각형 구멍 사이즈를 가지도록 엮은 타입으로 얇은 판 및 볼트로써 견고하게 고정하는 것이 바람직하다.

그리고 측면플레이트(530)에는 캐링 체인(400)의 링크플레이트(420)와 고정하기 위한 고정부재(430)가 관통되는 체결공(531)이 다수 천공되어 있다. 따라서 체결공(531)과 링크플레이트(420)에 형성된 결합공(421)으로 고정부재(430)를 삽입시켜 체결함으로써 스크린 바스켓(500)과 캐링 체인(400)은 상호 견고하게 연결된다.

씰플레이트(600)는 캐링 체인(400)과 스크린 바스켓(500)의 양측 사이를 따라 부유물이 통과되는 것을 방지하기 위해 각각 설치되는 것으로, 인접하여 설치되는 다른 씰플레이트(600)와 관절결합을 통해 상호 기밀성을 유지할 수 있도록 상단 에는 곡면돌출부(610)가 형성되어 있고, 하단에는 곡면돌출부(610)와 대응하는 오목홈(620)이 형성되어 있다.

그리고 씰플레이트(600)의 측면에는 캐링 체인(400)과 스크린 바스켓(500)을 고정시키는 고정부재(430)가 관통할 수 있도록 관통공(631)이 다수 천공되어 있다. 따라서 캐링 체인(400)과 스크린 바스켓(500)의 결합 시 씰플레이트(600)를 고정부재(430)로 함께 체결할 수 있고, 이로 인해 해수 중의 부유물이 스크린 바스켓(500)을 통과하지 않고 취수구로 유입되는 것을 완벽히 차단할 수 있게 된다.

스프레이 워시(700)는 유체의 분사압력을 이용해 스크린 바스켓(500)에 담긴 부유물을 트러프(800)로 떨어내는 것으로, 수직바(550) 및 메쉬(560) 사이 사이에 끼여있는 각종 부유물을 용이하게 떨어내어 제거할 수 있도록 노즐(710)이 일정 간격을 두고 다수로 배치되어 있다.

이러한 스프레이 워시(700)는 펌프 및 노즐을 통해 압송된 물을 고압분사방식으로 살수하는 통상의 유체 분사장치를 이용할 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

트러프(800)는 스크린 바스켓(500)에서 낙하되는 부유물을 수거하는 것으로, 캐링 체인(400)의 뒤쪽에 설치되어 스크린 바스켓에서 떨어내린 부유물을 외부로 반출시킬 수 있도록 구비되어 있다.

여기서, 스프레이 워시(700)와 트러프(800)는 별도의 스플레시 하우징(미도 시)에 의해 커버되어 스크린 바스켓에서 떨어지는 부유물 및 스프레이 워시에서 분사되는 워시 워터가 외부로 누출되지 않는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 별도의 컨트롤러를 통해 운전모드로 설정하게 되면 모터(200)에 전원이 인가되고, 이에 연결된 구동 스프로킷(300)이 시계 방향으로 회전하면서 캐링 체인(400)을 순환 주행시키게 된다. 이에 따라 캐링 체인(400)에 고정 설치된 스크린 바스켓(500)이 원수 유입구 전방에서는 상승 이동되고, 후방에서는 하강 이동되면서 원수만을 수직바(550)와 메쉬(560)를 통해 2차에 걸쳐 여과시킨 상태로 통과시키게 되고, 이때 스크린 바스켓(500)의 전방은 원수와 함께 혼입된 나무토막, 해파리와 같은 부유물이나 해초류 같은 이물질을 걷어서 상부로 이송시킨다.

이렇게 스크린 바스켓(500)에 의해 상부로 이송되던 부유물 및 이물질은 스크린 바스켓(500)이 구동 스프로킷(300)의 주행 경로상의 최고점을 통과하여 하강 이동하는 지점에서 하향으로 뒤집어짐에 따라 자중에 의해 트러프(800)로 떨어지게 된다. 이와 동시에 스프레이 워시(700)가 스크린 바스켓을 향해 워터 워시를 고압분사하여 수직바(550)들 사이 사이와 메쉬(500)에 엉켜 붙어있는 해초류나 해파리 등의 이물질을 완전하게 제거시키게 된다. 따라서 스크린 바스켓(500)이 하강 이동하여 다시 수중에 잠길 때 상부로 이송된 해파리, 해초류 등의 부유물 및 이물질이 수중으로 재차 혼입되는 것을 방지한다.

또한 스크린 바스켓(500)과 캐링 체인(400)의 사이를 따라 설치된 씰플레이트(600)는 이물질이 스크린 바스켓(500)을 통과하지 않고, 그대로 취수구로 유입되는 것을 차단하므로 여과성능을 대폭 향상시키게 된다. 즉, 씰플레이트(600)의 상하단에 상호 대응되게 형성된 곡면돌출부(610)와 오목홈(620)이 고정핀(412)을 축으로 하는 회전 시에도 서로 밀착되는 상태를 유지하므로 스크린 바스켓(500)이 굴절되는 위치에서도 인접하는 다른 씰플레이트(600)와 틈새가 발생하지 않고 항상 기밀한 결합상태를 유지하게 된다.

아울러 스크린 바스켓(500)의 상부 및 하부플레이트(510,520)를 두께가 얇은 평판을 절곡하여 형성됨으로 인해 원수가 통과하는 유효면적을 극대화시킬 수 있어 취수구조물의 처리효율을 최적화할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.

도 1은 종래의 바타입 스크린장치를 개략적으로 나타낸 측면도,

도 2는 종래의 바타입 스크린장치에 따른 캐링 체인과 스크린 바스켓을 나타낸 정면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치를 개략적으로 나타낸 정면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치를 개략적으로 나타낸 측면도,

도 5는 도 3의 A부분 확대도,

도 6은 도 4의 B부분 확대도,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캐링 체인과 스크린 바스켓을 나타낸 정면도,

도 8은 도 7의 요부 측단면도,

도 9는 도 7의 요부 분해 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 프레임 200: 모터

212: 제1스프로킷

300: 구동 스프로킷 310: 구동축

312: 제2스프로킷 320: 종동 스프로킷

330: 종동축 400: 캐링 체인(carrying chain)

410: 가이드 롤러 412: 고정핀

420: 링크 플레이트 421: 결합공

430: 고정부재 500: 스크린 바스켓(screen basket)

510: 상부플레이트 520: 하부플레이트

530: 측면플레이트 531: 체결공

540: 통공 550: 수직바

560: 메쉬 600: 씰플레이트(seal plate)

610: 곡면돌출부 620: 오목홈

631: 관통공 700: 스프레이 워시(spray wash)

710: 노즐(nozzle) 800: 트러프(trough)

900: 체인 가이드레일

Claims (3)

1. 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치에 있어서,

   상기 스크린장치를 지지 및 취수 구조물에 고정시키는 프레임과; 상기 프레임의 상부에 설치되어 구동력을 제공하는 모터와; 상기 프레임의 좌우 양측에 설치하되, 상기 모터로부터 전달받은 구동력에 의해 구동되는 구동 및 종동 스프로킷과; 상기 구동 및 종동 스프로킷의 좌우 양측을 상호 연결하면서 순환운동하는 캐링 체인과; 상기 캐링 체인에 의해 순환 이동되면서 부유물을 걸러내어 이송시키는 다수의 스크린 바스켓과; 상기 스크린 바스켓에 담긴 부유물을 유체의 분사압력으로 제거하는 스프레이 워시와; 상기 스크린 바스켓에서 낙하되는 부유물을 수거하는 트러프를 포함하며, 상기 스크린 바스켓은,

   상부플레이트와;

   상기 상부플레이트와 일정간격을 두고 설치하되, 전방의 단부가 상향으로 절곡 형성된 하부플레이트와;

   상기 상부 및 하부플레이트의 양측면을 각각 커버하도록 결합되는 측면플레이트와;

   상기 상부플레이트와 하부플레이트 사이의 후방에 설치되는 다수의 수직바와;

   상기 수직바의 후방에 설치되는 메쉬;

   를 포함하는 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 캐링 체인과 스크린 바스켓의 사이에 씰플레이트가 설치된 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 씰플레이트는 상단에 곡면돌출부가 형성되고, 하단에 곡면돌출부와 대응하는 오목홈이 형성된 콤비네이션 트래블링 워터 스크린장치.

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