KR101108662B1 - 공기/물의 열 교환기에서 물이 떨어지는 표면을 세정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

공기/물의 열 교환기에서 물이 떨어지는 표면을 세정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

습식 냉각 탑에 매달린 열 교환 동체(20)의 스케일(scale)을 현장에서 제거하는 방법으로서, 상기 방법은 동체의 영역을 향하여 노즐내의 압축 개스 덩어리를 노즐을 통해서 제어되게 팽창시키는 것을 채택한 발생기(22)를 이용함으로써 적어도 하나의 공기 돌풍을 발생시키고, 발생기를 동체(20)의 아래에서 상기 언급된 영역외로 움직이는 상기 작용을 반복하는 것으로 이루어진다.

Description

공기/물의 열 교환기에서 물이 떨어지는 표면을 세정하기 위한 방법 및 장치{Method and device for cleaning the water trickling surfaces in an air/water heat exchanger}
본 발명은 예를 들면 액적 분리기(droplet separator)들이나 또는 냉각 탑(cooling tower)의 측방향 또는 수평 패킹(packing)에서 존재하는 것과 같은, 공기/물 열 교환기의 물이 떨어지는 표면(trickling surface)들을 세척하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
냉각 탑에서, 보조적인 응축 회로의 물은 예를 들면 주로 냉각되어야 하는 물의 분류(fraction)를 증발시킴으로써 냉각되는데, 그러한 목적을 위해서 제공된 표면들에 걸쳐 물이 떨어지고, 물이 떨어지는 것에 반대 방향으로 흐르는 공기의 유동에 의해 쓸려나가며, 물 자체에 있는 열 교환 표면상에서 발생되는 대류에 의해 적은 범위로 냉각된다.
상기 표면들은 열 교환 동체에 의해서 유지되고, 공통적으로 "패킹(packing)"으로서 지칭되고 특히 PVC 로 만들어진 시트(sheet)에 의해서 구성되는데, 상기 시트는 셀 구조(cellular)를 형성하도록 서로 조립된다. 상기 셀 구조의 각각의 셀은 약 1.5 미터(m) 길이의 튜브 형태이고, 그것의 부분의 평균 치수는 수 센티미터 정도이다. 셀들의 벽들은 미세하며(밀리미터의 10 분의 몇), 이들은 다수의 오리피스들로 천공된다.
열 교환 동체들은, 냉각 공기에 의해 포집되는 가능한 한 많은 액적들을 보유하기 위하여, 냉각 탑 안에서 보다 높게 위치되는 포획 수단, 액적 분리기 또는 냉각수 회수용 저부 수반(basin)과, 냉각되어야 하는 물을 떨어뜨리는 설비 사이에서 냉각 탑 안에 매달린다. 이러한 물은 대기중으로 배출시키지 않는 것이 중요한데, 왜냐하면 냉각 탑은 세균 증식을 촉진시키는 온도에서 작동되므로 냉각 탑 안에서 용이하게 증식하는 세균을 유지할 수 있기 때문이다.
사용중에, 열 교환 동체 및 액적 분리기들은 물이 떨어지는 표면들에서 발생되는 증발 때문에 미네랄 염(mineral salt)의 퇴적물로 덮이게 된다. 이러한 퇴적물은 시간이 지나면서 증가하고, 패킹에서는, 특정의 설비에 있는 동체 자체 무게의 10 배인 중량에 도달할 수 있다. 이러한 퇴적물은 여러 가지 단점들을 나타낸다: 이것은 물의 떨어뜨림(trickling)에 대한 장애물을 구성하고, 세균 증식을 촉진시키는 조건하에서 물에 존재하는 다양한 세균들을 보유하는 온상을 구성하며, 전체적으로 냉각 탑 안에 매달려 있기 때문에 열 교환 동체를 지지하는 구조체에 매우 현저한 과잉의 하중을 가하게 된다.
적어도 이론적으로는, 이러한 단점을 치유하는 몇가지 방법이 있다. 그 한가지는 염을 냉각수로부터 제거하기 위하여 냉각수를 화학적으로 처리함으로써 열 교환 표면의 스케일(scale) 형성을 회피하는 것이다. 이것은 핵 발전소이든 또는 화석 연료 발전소이든, 동력 스테이션(power station)의 냉각탑에서는 구현될 수 없 는 것이다.
또한 적절한 용액을 이용하여 스케일을 화학적으로 용해시키는 것도 가능하다. 그러한 기술은 방류 처리에서 곤란한 문제를 제기하며 따라서 작동 비용에 경제적인 충격을 가져온다.
마지막으로, 그 어떤 적절한 기계적 수단으로 열 교환 동체를 흔드는 것을 상정할 수 있다; 실험시에, 그러한 방법은 열 교환 동체의 많은 악화를 가져와서 차후의 이용에는 실제적으로 적절하지 않은 것이 되었다.
마지막으로, 열 교환 동체를 분해한 이후에 그것을 기계적으로 세정할 수 있지만, 약 2 입방 미터의 단위체로서 10 입방 미터(m3) 내지 12,000 입방 미터인 큰 체적의 동체라면 극히 값비싼 작업이 된다.
따라서 본 발명의 목적은 현존의 해법이나 잠재적인 해법의 단점들을 회피할 수 있으면서, 그럼에도 불구하고 특히 핵 동력 스테이션과 같은 동력 스테이션들의 냉각 탑에서 이용되는 열 교환 동체를 세정할 수 있는 것을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 위해서, 본 발명의 제 1 측면에서, 본 발명은 습식 냉각 탑에 존재하는 열 교환 동체(그 동체는 수평 또는 측방향의 패킹(packing)의 형태이다)의 스케일을 현장에서 제거하거나 또는 액적 분리기의 스케일을 제거하는(스케일은 반드시 액적 분리기의 핀(fin)에서 발생된다) 방법을 제공하는 것으로서, 상기 방법은 상기 동체 또는 상기 분리기를 구성하는 벽들의 표면들에 실질적으로 평행한 상기 동체 또는 상기 분리기내에 유동을 발생시키기 위하여, 열 교환 동체의 영역 또는 액적 분리기의 핀(fin)들을 향하여 압축 개스의 덩어리를 팽창시키는 역할을 하는 발생기에 의해서 대량이면서 저압인 (예를 들면, 2 바아 내지 12 바아 정도)적어도 하나의 공기 돌풍(air blast)을 발생시키는 것으로 이루어지며, 발생기는 상기 영역으로부터 거리를 두고 개방되고, 상기 방법은 미리 결정된 크기의 단계들을 통해서 분리기 또는 열 교환 동체를 따라 발생기를 움직인 후에 상기 작동을 반복시키는 것으로 이루어진다.
발생기에 의해 발생된 개스 돌풍은 열 교환 동체의 셀(cell) 또는 채널 내부로 진전되어, 그것이 통과될 때 스케일 제거되어야 하는 요소의 내부 채널들의 팽창과 같은 것을 발생시키고, 따라서 상기 채널들 벽의 국부적인 탄성 변형을 발생시키며, 그러한 변형은 경질이거나 부숴지기 쉬운 스케일을 분리시키기에 충분한 진폭의 것이 된다. 시험중에, 스케일의 입자들이 벽 표면에 직각인 방향으로 벽 표면으로부터 갑자기 분리되는 것처럼 먼지의 구름이 벽 옆에 형성된다는 점이 밝혀졌다. 세정을 위한 요소 내부의 개스 유동은 현저한 헤드(head) 손실을 겪게 됨으로써, 열 교환 동체인 경우에 돌풍은 상기 요소의 전체 두께의 실질적으로 절반에 해당하는 깊이에 걸쳐 동체의 내부로 진전되며, 이는 퇴적물의 최대량이 발생하는 곳이 특히 이러한 동체의 절반이기 때문에 유리하다. 발생기는 물을 떨어뜨리는 유출부에 해당하는 열 교환 동체의 면에 대하여 나타나게 된다. 액적 분리기에서 이용될 때, 시트들 사이의 채널들의 길이는 짧아서 유동이 겪게되는 헤드 손실은 실질적으로 상기 채널들의 격벽 형상으로부터 유래되는 것인데, 그 격벽 형상은 냉각 공기에 의해 수반되는 액적들을 포집하는데 효과적인 장애물이 시트들에 의해 구성되는 것을 보장하기 위한 것이다. 개스의 유동은 채널들 내부의 분리된 입자들중 적어도 일부를 수반하는 경향이 있으며, 그러한 입자들이 본 발명의 방법의 세척력을 증가시키는 마모의 효과를 가지는 것으로 밝혀졌다. "입사(firing)"의 속도 및 세척되어야 하는 요소들을 따른 발생기들 사이의 간격에 따라서, 복수개의 연속적인 유동들내의 분리된 입자들을 위한 일종의 주기화(cycling)를 조직하는 것이 가능하다.
열 교환 동체의 부분이 수천 제곱 미터일 수 있다면, 전체 면적을 포괄할 수 있는 돌풍 발생기를 제공하는 것이 가능하지 않다는 점이 이해될 것이다. 따라서 본 발명의 방법은 문제가 되는 동체를 영역별로 처리하는 것으로 이루어진다. 따라서 본 발명의 방법은 발생기를 열 교환 동체의 아래에서 연속적으로 움직이고 그것이 움직임에 따라 연속적인 돌풍의 이어짐이 발생되는 것으로 이루어진다.
처리의 효율을 향상시키기 위하여, 고온 공기를 송풍시키기 위한 요소에 의해서 문제의 영역을 가열시키는 단계를 수행할 수 있다. 요소들을 구성하는 채널들의 벽들은 열가소성 재료(통상적으로 PVC)로 제작되기 때문에, 가열은 이러한 벽들을 보다 유연성이 있게 하며 따라서 벽과 퇴적물 사이의 경직성(stiffness)의 차이를 증가시킨다. 돌풍이 그러한 조건하에서 통과될 때, 스케일은 벽들로부터 보다 쉽사리 분리된다는 점이 이해될 것이다.
본 발명은 제 2 측면에서 상기 설명된 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는데, 상기 언급된 발생기는:
압축 개스의 압력원;
제어된 개방 및 폐쇄로써 꼭지(cock)를 통하여 상기 개스 압력원과 소통되는 유입부 및, 제어된 개방 및 폐쇄로써 밸브 부재의 시트(seat)를 통하여 외부 대기와 소통되는 유출부를 가지는 적어도 하나의 탱크; 및
탱크가 외부 환경에 개방되었을 때 탱크를 압력원으로부터 격리시키고, 탱크를 외부 대기로부터 격리시키는 동안에 압축 개스 압력원과 소통되도록 꼭지 및 밸브 부재를 제어하는 제어 수단;을 포함한다.
열 교환 표면들이 작은 부분들의 채널들을 형성하는, (수평이든 또는 수직이든) 패킹의 스케일을 제거하도록 특별히 적합화된 구현예에서, 개스 탱크로부터의 유출부 시트는 노즐에 의해서 연장되는데, 노즐 안에서 공기 유동은 점진적으로 팽창한다.
장치의 구조는 탱크로부터 외부 대기로의 소통이 신속하게 설정될 수 있게 하고 따라서 돌풍이 발생되게 하는 개스 팽창이 얻어질 수 있게 하는데, 상기 돌풍은 강력하지만 낮은 압력(2 바아 내지 12 바아)이고, 탱크의 유출부로부터, 또는 노즐이 제공되었을 때 노즐의 유출부로부터 그것이 개방되어 있는 다음에 있는 요소의 면을 향하여 전파된다. 장치는 동체의 바로 아래에 위치되지 않아야 하지만, 채널들을 구성하는 재료가 너무 높고 너무 국부화되어 있는 개스 압력에 의해 손상되지 않도록 동체로부터의 거리를 두고 있어야 한다는 점이 밝혀졌다. 이러한 거리는 수십 센티미터(예를 들면, 15 cm 내지 50 cm)의 정도일 필요가 있다.
또한 노즐을 가진 장치에서, 노즐의 자유 단부가 상기 단부로부터 반경 방향으로 떨어진 실린더형 슬리이브 내측에 위치되는 것이 유리하다는 점이 관찰되었다. 노즐을 떠나는 개스는 슬리이브와 노즐의 벽 사이의 간극에서 흡입을 발생시키고, 그에 의해서 실질적으로 채널들의 축에 놓여있는 방향으로 개스의 외향 흐름(outgoing stream)을 포함하는 일종의 튜브형 유체 외피(sheath)를 발생시킨다. 이러한 유체 외피는, 외향의 개스 흐름이 발산(diverging)되는 것을 방지하고, 또한 흐름의 운동 에너지가 압력을 상기 벽들에 적용하여 벽들이 파괴 지점까지 변형되게 하는 입사 각도로 개스 흐름이 셀들에 도달하는 것을 방지한다. 이것은 특히 패킹에서 소망스러운 것이다.
이러한 장치의 특정한 일 구현예에서, 밸브 부재는 탱크 내부의 정지 상태 로드상에서 미끄러지고 상기 로드와 협동하여 가변적인 체적의 챔버를 형성하도록 장착되는데, 상기 가변 체적의 챔버는 탱크의 유출부를 각각 개방 및 폐쇄할 목적으로 대기 및 압축 개스 압력원에 선택적으로 연결되기에 적절한 것이다. 또한, 로드는 중공형이고; 로드는 압력하의 개스 압력원과 영구 소통되고 내부 체적을 탱크와 소통되게 두는 개구를 가지는 반면에, 밸브 부재는 밸브 부재가 시트로부터 이격되어 있을 때 상기 개구를 덮기에 적절한 벽을 가진 재킷(jacket)으로서 형상화됨으로써, 그러한 위치에서 탱크는 개스 압력원으로부터 격리된다. 이러한 수단은 매우 신속하게 커지게 되는 유동 부분(flow section)을 통하여 탱크로부터의 유출부를 신속하게 개방하는 것을 용이하게 한다. 또한 이러한 수단은 상대적으로 높은 빈도로 개스를 공급하고 개스를 배기시키기 위하여 다양한 운동 부분들의 운동을 간단한 방식으로 동기화시킬 수 있으며, 이는 예를 들면 열 교환 동체의 처리가 냉각 탑을 위한 산업용 작동 요건들에 양립할 수 있는 시간 길이로 수행될 수 있는 것을 보장하기 위해 필요한 것이다.
유리하게는, 본 발명의 장치가 처리되어야 하는 요소를 향하여 고온의 공기를 송풍하기 위한 소스(source)를 구비한다. 이것은 예를 들면 연속적인 방식으로 겪게 되는 돌풍 입사의 "캠페인(campaign)" 이전에, 스케일 제거되어야 하는 동체를 형성하는 플라스틱 재료를 가열하는 역할을 하는 송풍기에 의해서 단순히 구성될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 장치에는 스케일의 입자들을 수집하기 위한 호퍼(hopper)가 제공될 수 있는데, 스케일은 처리에 의해서 분리되어, 특히 수평의 패킹하에 작동되었을 때 중력의 효과로 떨어지게 된다. 다른 수집 수단, 예를 들면 흡입 수단이 본 발명의 장치로써 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 일 구현예에 대하여 아래에 주어진 설명으로부터 명백해질 것이다.
첨부된 도면을 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 충격파 발생기의 개략적인 도면이다.
도 2 는 수평 패킹에서 본 발명에 따른 방법을 수행하는 것을 도시한다.
도 1 은 밸브 부재(3)에 의해 개방되고 폐쇄되기에 적절한 밸브 시트(valve seat,2)를 구성하도록 형상화된 유출 개구를 가진 탱크(1)를 도시한다. 탱크는 길 이 방향 축(X)을 가진 형상으로 전체적으로 실린더형이며 길이 방향 축에 시트의 중심이 있다. 상기 축에서 탱크는 튜브 형태로 만들어진 정지 상태의 내측 로드(4)를 구비하는데, 이것은 그 단부가 탱크의 내측에서 폐쇄되고 시트(2)로부터 반대로 탱크의 벽을 통과한다. 밸브 부재(3)는 튜브형 재킷(3b) 및 재킷 상부에 있는 헤드(3a)에 의해 구성되는데, 헤드는 탱크의 내부에 존재하는 압력에 의한 작용이 이루어질 수 있는 시트(seat) 둘레의 환상 쓰러스트 표면(annular thrust surface)을 나타내면서, 누설 방지의 방식으로 시트를 폐쇄하도록 적합화된 형상이다.
밸브 부재(3)는 로드(4)에 미끄러질 수 있게 장착되고 그것의 폐쇄 단부와 협동하여 가변 체적의 챔버(5)를 형성하며, 상기 챔버 안으로 도관(6)이 개방되고, 도관(6)은 로드(4) 내부에 있고 로드의 내측 체적으로부터 격리된다.
밸브 부재가 시트에 대하여 가압되었을 때 복수개의 개구들이 재킷(3b)에 의해 완전히 덮히지 않고, 밸브 부재(3)가 시트(2)로부터 멀리 움직일 때 재킷에 의해 덮히는 레벨에서, 로드(4)의 측벽에는 복수개의 개구(7)들이 제공된다.
탱크(1)의 외부에서, 로드(4)의 내부 체적은 도관(8)을 통하여 압력원(9)에 연결되는데, 압력원은 압축 개스(공기)의 하나 이상의 실린더들이나 또는 콤프레서에 의해 공급되는 매니폴드일 수 있다. 도관(6)은, 도면에서 도면 번호 12 로 표시된 구동 샤프트를 가진 회전 플러그 꼭지(plug cock, 11) 및 도관(10)을 통하여 같은 개스 압력원(9)에 연결된다. 도시된 위치에서, 꼭지는 압력원(9)과 도관(6) 사이, 따라서 챔버(5) 사이의 소통을 설정한다. 반대의 위치에서, 꼭지(11)의 플러그가 반바퀴를 통해 회전한 후에, 챔버(5)는 압력원으로부터 격리되며 그것은 도 관(10)으로부터 반대편에 있는 배기 오리피스(13)를 통해 대기와 소통된다. 꼭지의 플러그는 구동 샤프트(12)에 의해서 기어 휘일(14)에 결합되는데, 기어 휘일은 모터로부터의 구동을 전동시키기 위한 회전 구동력 전동 시스템의 일부를 형성하는 것으로서, 상기 회전 구동력 전동 시스템은 도면에 도시되지 않았으며 예를 들어 기어 휘일(14)을 구동시키기 위한 치 벨트(cog belt, 15)를 구비한다. 도시되지 않은 예에서, 회전 플러그 꼭지는 그 어떤 적절한 솔레노이드 밸브(solenoid valve)로 대체될 수 있다.
마지막으로, 상기 도면에는 노즐(16)이 도시되어 있는데, 이것은 탱크(1)의 유출 오리피스로부터 이탈되게 발산되는 것이다. 장치는 노즐의 외부에서 실린더형 슬리이브(17)를 구비하는데, 실린더형 슬리이브는 노즐로부터 대기로의 유출부를 둘러싸고 그것을 연장시킨다.
상기에 설명된 장치는 다음과 같이 작동된다.
장치의 제 1 상태는 도 1 에 도시된 것으로 가정한다. 이러한 상태에서, 챔버(5)는 압력하의 개스로 채워져 있으며, 그에 의해서 탱크로부터의 유출 개구를 둘러싸는 시트(2)에 대하여 밸브 부재(3)를 가압하는 경향이 있다. 이러한 위치에서, 밸브 부재의 스커트(skirt, 3b)는 개구(7)의 위에 놓이며, 탱크(1)의 내측 챔버는 압력하의 개스 압력원(9)과 소통된다.
플러그(11)는 회전되는데, 예를 들면 연속적으로 회전하도록 구동된다. 이러한 회전의 제 1 부분 동안에, 챔버(5)는 압력원(9)으로부터 격리되고, 다음에 플러그를 통한 채널은 배기 오리피스(13)에 도달한다. 다음에 챔버(5)는 배기되며, 시 트(2) 둘레에서 밸브 부재의 환상 표면에 대하여 지탱되는, 탱크(1) 내부에 존재하는 압력은 챔버(5) 내부에 존재하는 압력에 의해서 더 이상 대항되지 않는다. 따라서 밸브 부재는 시트(2)로부터 떨어지게 움직인다. 따라서, 탱크(1) 내부의 체적은 시트(2)에 의해 둘러싸인 유출 오리피스를 통해 대기 압력에 연결되는데 반해, 밸브 부재(3)의 재킷(3b)은 오리피스들 위에 놓인다. 유출 오리피스를 연장시키는 노즐(16)내의 개스 팽창은 돌풍(blast)이 형성되게 하여, 돌풍이 장치의 축(X)을 따라서 노즐(16)의 유출부를 향해 전파된다.
노즐의 내부에서, 개스의 유동은 압력 강하로 이어지고, 노즐(16)로부터의 유출부에서의 유동은 슬리이브(17)의 존재에 의해 채널이 형성되며, 따라서 벤튜리 효과에 의해 주변 튜브형 유동(peripheral tubular flow)이 설정되는데, 상기 주변 튜브형 유동은 노즐을 떠나는 흐름의 발산(divergence)을 한정하는 수단을 구성한다. 그러므로 노즐 외부의 개스 유동은 장치의 축(X)에 실질적으로 평행하게 유지된다.
플러그의 회전이 계속되면, 플러그는 장치를 도시된 상태로 복귀시킨다. 이러한 순간에, 챔버(5)는 더 이상 대기에 연결되지 않지만, 개스 압력원(9)과 다시 한번 소통된다. 밸브 부재(3)는 다음에 시트(2)에 대하여 다시 한번 가압되며, 그에 의해서 처음에는 탱크(1)의 내부 챔버를 대기로부터 격리시키고, 다음에 일단 개구(7)가 폐쇄되지 않게 되면, 챔버를 압력하의 개스 압력원에 연결시킨다. 따라서 기어 휘일(14)이 회전 구동되는 한 그 주기가 다시 시작된다.
도 2 는 상기에 설명된 종류의 장치들의 배터리를 설명하는 개략도로서, 상 기 장치는 예를 들면 동력 스테이션(power station)과 같은 냉각 탑에 매달린 열 교환 동체(20)를 세정하기 위한 작업에서 이용된다. 프레임(21)은 복수개의 돌풍 발생기를 운반하는데, 돌풍 발생기들의 노즐들은 열 교환 동체(20) 아래로 상방향을 지향한다. 노즐들로부터의 유출부와 매달린 동체의 저단부 사이의 거리(H)는 15 cm 내지 30 cm 의 정도이다. 프레임은 또한 압력하의 개스 압력원을 유지하며, 본 발명의 예에서 이것은 콤프레서(23)와 매니폴드(24)에 의해 구성된다. 각각의 발생기(22)는 모터(26)에 의해 구동되는 전동 시스템(25)에 결합된 회전 플러그 밸브를 구비한다. 상기 전동 시스템은 밸브의 모든 제어용 기어 휘일들을 동기화시켜서 구동하는 벨트에 의해 이루어진다. 각각의 플러그를 모든 다른 것에 대하여 각도를 오프셋(offset)되게 함으로써, 발생기들은 그들의 "돌풍 입사"(shot)가 시간에 걸쳐서 연속적으로 발사되도록 조직된다; 예를 들면, 프레임이 6 개의 발생기들을 유지한다면, 플러그들 사이의 60°의 각도 오프셋은, 플러그가 한번의 회전을 수행하는 것에 의해서 취해지는 시간 동안에 6 번의 연속적인 돌풍 입사가 얻어지게 할 수 있다. 솔레노이드 밸드들이 이용되면, 솔레노이드 밸브들은 콘트롤러(controller)에 의해서 시퀀스를 수행하도록 된다.
프레임(21)은 승강기 플랫포옴(27)(또는 크레인)상에 장착되는 것으로 도시되어 있는데, 이것은 자체 추진될 수 있고 노즐들과 열 교환 동체(20) 사이의 거리(H)를 조절하는 역할을 한다. 열 교환 동체 아래의 승강기 플랫포옴의 이동 속도는 조절 가능하며, 예를 들면 1 초 마다 대략 몇 센티미터로 조절 가능하다.
작동중에, 밸브 부재의 각각의 개방시 압력하의 개스 배출은 돌풍을 발생시 키며, 그 돌풍은 PVC 의 미세한 시트(sheets)에 의하여 열 교환 동체를 통해 형성된 채널들 안으로 전파되어, 열 교환 동체의 요소들을 변형시키고 상기 요소들의 표면들상의 퇴적물들을 파쇄시킨다. PVC의 시트상에 균일하게 퇴적되었던 스케일(scale)은 경질이고 부숴지기 쉬운 반면에, PVC 의 미세한 시트에 의해 구성되는 그것의 지지부는 매우 유연성이 있어서, 충격파의 효과에 의해 지지부가 변형되었을 때 스케일은 조각들로 파쇄된다. 일단 스케일이 갈라지거나 파쇄되면, 지지부로부터 분리되는 경향이 더 커진다.
또한, 공기의 흐름은 채널을 통과할 때 채널들 안에 포함된 모든 휘발성 요소들을 동시에 강하게 쓸어내게 된다. 충격파에 의해서 PVC 의 시트들로부터 처음에 이완된 스케일의 조각들은 다음에 공기의 흐름에 의해 쓸려가게 되며 이들은 마모에 의해 채널들을 세정하는데 기여한다.
도 2 에 도시된 장치는 열 교환 동체(20)를 가열하기 위한 장치를 구비하는데, 그러한 장치는 고온 공기 송풍기(28)의 형태로 개략적으로 도시되어 있다. 예를 들면, 도면을 간략화 하도록 도시되지는 않았지만, 프레임(21)을 둘러싸는 호퍼(hopper)의 형태로, 분리된 스케일 수집기를 가진 상부 조립체를 끼우기 위한 준비가 이루어진다. 호퍼로부터의 저부 유출부는 흡입원에 연결될 수 있다.
도면들에 도시된 것과 상이한 개량된 구현예에서, 본 발명의 방법 및 그것을 수행하기 위하여 이용되는 장치는, 공기 냉각 탑을 떠나는 공기에 의해 대기 안으로 포집되는 액적(droplet)의 양을 최소화시키기 위하여 공기 냉각 탑 안에 전개되기도 하는 액적 분리기(droplet separator)들이나, 또는 공기 냉각 탑의 특정 형태 인 측방향 패킹(lateral packing)과 같은 다른 스케일의 요소들을 처리하기 위하여 이용될 수 있다. 그러한 분리기들은 열 교환 동체가 아니며, 오히려 공기의 흐름 안에 포함된 액적들을 위한 물리적인 방벽(격벽)을 형성하는데, 상기 격벽들에는 열 교환 동체들에서 보다 적은 스케일이 반드시 형성되지만, 분리기들을 최초 성능으로 복원시키기 위하여 결국 스케일을 처리 필요성이 충분하게 된다.
본 발명은 핵 발전소등과 같은 동력 스테이션에서 스케일을 제거하는데 이용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 습식 냉각 탑에 존재하고 퇴적물내에 덮힌 요소 동체(20)의 스케일(scale)을 현장에서 제거하는 방법으로서, 상기 방법은,
    요소를 구성하는 벽들의 표면들에 평행인 상기 요소내 유동을 발생시키기 위하여, 요소의 영역을 향하여 압축 공기의 덩어리를 팽창시키는 발생기(22)로 대량 및 저압의 적어도 하나의 공기 돌풍을 발생시키는 것을 포함하고,
    발생기는 상기 영역으로부터의 거리(H)에서 개방되어 있고, 상기 공기 돌풍 발생 작용은 발생기를 요소를 따라 움직인 후에 반복되는 것을 특징으로 하는, 요소 동체의 스케일 제거 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    발생기를 열 교환 동체 아래에서 연속적으로 움직이고, 그러한 움직임 동안에 연속적인 돌풍(successions of blast)들을 방출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 요소 동체의 스케일 제거 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    고온 공기의 유동으로 동체에 관련된 영역을 가열하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는, 요소 동체의 스케일 제거 방법.
  4. 제 1 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 언급된 발생기는:
    압축 개스의 압력원(9);
    제어된 개방 및 폐쇄로써 꼭지(cock,11)를 통하여 상기 개스 압력원(9)과 소통되는 유입부 및, 제어된 개방 및 폐쇄로써 밸브 부재(3)의 시트(2)를 통하여 외부 대기와 소통되는 유출부를 가지는 적어도 하나의 탱크(1); 및
    탱크가 외부 대기에 개방되었을 때 탱크를 압력원(9)으로부터 격리시키고, 탱크(1)가 압축 개스 압력원(9)과 소통되는 동안에 탱크를 외부 대기로부터 격리시키도록 꼭지 및 밸브 부재(3)를 제어하기 위한 제어 수단(12,14);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스케일 제거 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 밸브 부재의 시트를 지나서 공기 흐름을 안내하고 팽창시키기 위하여 노즐(16)을 통해 외부 대기에 개방된 것을 특징으로 하는, 스케일 제거 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    노즐(16)의 자유 단부는 상기 단부로부터 반경 방향으로 이격된 실린더형 슬리이브(17)의 내부에 위치되는 것을 특징으로 하는, 스케일 제거 장치.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항의 어느 한 항에 있어서,
    밸브 부재(3)는 탱크(1) 내부에 있는 정지 상태의 로드(4)상에서 미끄러지고 상기 로드와 협동하여 가변적인 체적의 챔버(5)를 형성하도록 장착되고, 상기 가변적인 체적의 챔버는 탱크의 유출부(2)를 개별적으로 폐쇄하고 개방할 목적을 위해서 압축 개스의 압력원(9) 및 대기에 대하여 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 스케일 제거 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    로드(4)는 중공형이고, 압력하의 개스 압력원(9)과 연속적으로 소통되고, 로드의 내부 체적과 탱크(1) 사이에 소통을 위한 개구(7)들을 가지는 반면에, 밸브 부재(3)는, 밸브 부재(3)가 밸브 부재의 시트(2)로부터 이격되어 있을 때 상기 개구(7)를 덮는 벽을 가진 재킷(jacket,3b)으로서 형상화됨으로써, 밸브 부재가 시트로부터 이격된 위치에서 탱크(1)는 개스 압력원(9)으로부터 격리되는 것을 특징으로 하는, 스케일 제거 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    가변적인 체적의 챔버(5)와의 선택적인 소통은 로드(4)의 축(X)과 일치하는 축의 회전 꼭지(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스케일 제거 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    이용되는 모든 회전 꼭지를 위한 단일의 구동 장치(25,26)를 지지하는 공통 의 프레임(21)상에 장착된 복수개의 탱크들을 구비하고, 꼭지의 각각의 플러그는 각각의 다른 플러그로부터 각도상으로 오프셋(offset)됨으로써, 모든 플러그들에 대한 단일의 구동은 연속적인 충격파가 발생되는 것으로 이어지는 것을 특징으로 하는, 스케일 제거 장치.
  11. 제 4 항 내지 제 6 항의 어느 한 항에 있어서,
    처리되어야 하는 요소를 향하여 고온의 공기를 송풍하기 위한 소스(source, 28)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 스케일 제거 장치.
  12. 제 4 항 내지 제 6 항의 어느 한 항에 있어서,
    요소가 수평의 냉각 동체일 때, 냉각 동체로부터 분리된 스케일을 회수하기 위한 호퍼(hopper)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 스케일 제거 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    회전 꼭지는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는, 스케일 제거 장치.
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