KR101350317B1 - 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템에 관한 것으로, 한 쌍의 스크린축이 동기화된 회전을 하며, 감속비를 폭넓게 선택할 수 있는 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템을 제공한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템은 일단의 냉각수 유입구와 타단의 냉각수 유출구를 갖는 스크린도관과, 상기 스크린도관의 축선에 가로방향으로 상호 간격을 두고 배치된 한 쌍의 스크린축과, 상기 스크린축에 회동가능하게 설치되어 상기 스크린도관을 따라 흐르는 세척볼을 스크리닝하는 스크린과, 상기 도관의 외벽에 설치되며 구동축을 갖는 구동모터와, 상기 구동축에 연결되어 회전구동되며 웜이 형성된 제1웜축과, 상기 제1웜축의 웜에 맞물리며 상기 스크린축 중 어느 하나와 일체 회전 가능하게 연결된 제1웜휠을 갖는 제1웜감속전동부와, 상기 제1웜축으로부터 축선 연장된 전동축과, 상기 전동축에 결합되어 상기 제1웜축과 일체 회전하는 제2웜축과, 상기 제2웜축의 웜에 맞물리며 상기 스크린축 중 다른 하나와 일체 회전 가능하게 연결된 제2웜휠을 갖는 제2웜감속전동부를 갖는다.

Description

발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템{Opening and shutting system of screens of an apparatus for screening cleaning ball for cleaning cooling water pipes of condenser in plant}

본 발명은 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템에 관한 것이다.

발전소 복수기의 전열관 내벽에는 시간이 지남에 따라 이물질이 부착된다. 이러한 이물질들은 전열관 내부를 유동하는 냉각수의 흐름을 방해하며, 열전달량도 저하시킨다. 그래서 전열관 내벽에 부착된 이물질을 제거하기 위해 세척볼들을 냉각수와 함께 공급하여, 세척볼이 이물질들을 닦아내도록 한다.

공급된 세척볼들이 전열관을 통과한 후 냉각수와 함께 바다로 유출되지 않도록 세척볼들을 스크리닝하여 회수하는 세척볼 스크린장치가 전열관과 연결된 도관에 설치된다. 스크린장치는 일반적으로 냉각수는 통과시키면서 세척볼들은 스크리닝하는 한 쌍의 스크린과, 각 스크린과 일체형으로 결합되며 구동모터에 의해 축 회전하는 스크린축을 포함한다.

한 쌍의 스크린축은 상호 반대방향으로 회전하면서 스크린들이 서로 회동하거나 이격된다. 그런데 세척볼의 사이즈는 스크린도관에 비해 아주 작은 편이므로, 한 쌍의 스크린이 정확히 동기화된 접근 및 이격 회전 운동을 하지 못할 경우 어느 부위에서 원치 않는 틈새가 발생하여 세척볼들이 그 틈을 통과하여 바다로 유출되는 문제가 발생한다.

그리고 정전이나 구동모터의 전기적 결함으로 인해 구동모터를 작동시킬 수 없을 때에는 스크린을 개폐할 수 없다는 문제가 있다. 또한 구동모터는 비교적 감속비가 높은 감속기가 부속되어 있는 고가의 것을 채용하여야 한다는 문제점도 있다.

본 발명의 목적은 한 쌍의 스크린축이 정확히 동기화된 회전을 하는 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 비용이 저렴하고, 감속비를 폭넓게 선택할 수 있는 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 정전 시 수동으로 한 쌍의 스크린을 개폐할 수 있는 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템은 일단의 냉각수 유입구와 타단의 냉각수 유출구를 갖는 스크린도관과, 상기 스크린도관의 축선에 가로방향으로 상호 간격을 두고 배치된 한 쌍의 스크린축과, 상기 스크린축에 회동가능하게 설치되어 상기 스크린도관을 따라 흐르는 세척볼을 스크리닝하는 스크린과, 상기 도관의 외벽에 설치되는 구동모터와, 일단이 상기 구동모터에 연결되어 회전구동되며 웜이 형성된 제1웜축과, 상기 제1웜축의 웜에 맞물리며 상기 스크린축 중 어느 하나와 일체 회전 가능하게 연결된 제1웜휠을 갖는 제1웜감속전동부와, 상기 제1웜축의 타단에 축연결되어 상기 제1웜축과 일체 회전하는 제2웜축과, 상기 제2웜축의 웜에 맞물리며 상기 스크린축 중 다른 하나와 일체 회전 가능하게 연결된 제2웜휠을 갖는 제2웜감속전동부를 갖는다.

여기서 상기 제1 및 제2 웜축의 웜은 상호 동일한 나선방향 및 피치를 가지며, 상기 제1 및 제2웜휠은 상기 제1 및 제2웜축의 축선을 사이에 두고 대향 배치되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 구동모터를 수동으로 회전하는 수동구동부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 수동구동부는 회전손잡이와, 상기 회전손잡이와 상기 구동모터의 출력축 사이에 개재되어 회전운동을 전달하는 일련의 복수의 감속기어를 갖는 것이 바람직하다.

한편 상기 제1웜축과 상기 제2웜축을 동축선상에서 축연결하는 축연결부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템은 내장 감속기가 불필요한 하나의 구동모터로 한 쌍의 스크린축이 동기화된 회전을 하게하며, 감속비를 폭넓게 선택할 수 있으므로 부품이 단순화되고 유지보수가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스크린도관의 외부를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 스크린도관의 내부를 살펴보기 위한 측단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 스크린장치의 평면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 구동부의 분해 사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 구동부의 결합 사시도이며,
도 6은 본 발명에 따른 제1웜감속전동부 및 제2웜감속전동부의 작동관계를 개략적으로 나타낸 개념도이다.

도 1은 본 발명에 따른 스크린도관(100)의 외부를 나타낸 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 스크린도관(100)은 원통형상이며, 상단부와 하단부에 각각 냉각수가 유입되는 유입구측 접속부(110)와, 냉각수가 유출되는 유출구측 접속부(130)가 형성되어 있다. 각 접속부(110, 130)는 다른 관과 체결되기 위해 플랜지형상이며 다수의 체결공(120)이 형성되어 있다.

스크린도관(100)의 외벽에는 작업자가 스크린도관(100) 내부로 출입할 수 있는 맨홀(160)이 설치되어 있다. 작업자의 스크린도관(100) 내부 출입은 드문 경우이기 때문에, 평상시에는 다수의 볼트를 체결하여 폐쇄상태를 유지한다.

맨홀(160)의 상측에는 스크린도관(100) 내부에 설치되는 한 쌍의 스크린들(300, 400)의 각 축(310, 410)과 연결된 구동부(200)가 설치되어 있다. 구동부(200)는 축삽입홀(215)이 마련된 출력축을 갖는 구동모터(210)와, 구동모터(210)의 구동력을 전달받아 각 축(310, 410)에 전달하는 제1웜감속전동부(230) 및 제2웜감속전동부(250)와, 제1웜감속전동부(230) 및 제2웜감속전동부(250)를 연결하는 축연결부(240)을 포함한다. 구동모터(210)에는 정전 등과 같은 비상 상황에 대비하여, 수동으로 모터를 구동할 수 있는 수동 구동부(220)가 마련되어 있다.

수동 구동부(220)는 작업자로부터 구동력을 제공받는 회전손잡이와, 회전손잡이와 구동모터(210)의 출력축 사이에 개재되어 회전운동을 전달하는 일련의 복수의 감속기어를 갖는다. 이러한 수동 구동부(220)의 감속은 비교적 중량체인 한 쌍의 스크린을 작업자가 적은 힘으로도 개폐할 수 있게 한다.

스크린도관(100)에는 스크린도관(100)의 축 방향에 대해 가로방향으로 상호 대향하여 배치된 한 쌍의 볼 배출구(150)가 형성되어 있다. 스크린도관(100) 내부에서 냉각수와 함께 유동하는 세척볼은 스크린도관(100) 내부에 설치된 스크린(300, 400)들에 의해 한 쌍의 볼 배출구(150)로 안내된다.

도 2는 본 발명에 따른 스크린도관(100)의 내부를 살펴보기 위한 측단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1스크린(300) 및 제2스크린(400)은 스크린도관(100) 내부에서 상호 대향하게 설치되며, 각 상류단부가 회동되어 역V자 형상을 이룬다.

제1스크린(300) 및 제2스크린(400)은 각각 제1스크린축(310) 및 제2스크린축(410)과 일체형으로 마련되며, 각 스크린축(310, 410)은 스크린도관(100)에 스크린도관(100)의 축 방향으로부터 가로방향으로 상호 간격을 두고 배치된다. 각 스크린(300, 400)은 스크린도관(100)의 축선방향의 가로방향 단면 형상이 계곡과 유사한 V자 형상을 갖는다.

스크린(300)과 스크린축(310)은 스크린축(310)의 길이방향을 따라 간격을 두고 배열되어 스크린축(310)과 스크린(300)을 상호 연결하는 다수의 연결다리(320)에 의해 일체형으로 결합된다. 연결다리(320)들은 판재로 성형되며, 판재가 형성하는 평면의 연장방향이 수류방향과 일치하도록 배열된다. 또, 연결다리(320)들은 스크린(300)이 형성하는 절두된 V자 형상에 맞게끔 스크린축(310)의 중앙으로부터 외곽으로 갈수록 그 길이가 길게 형성된다.

제1스크린(300) 및 제2스크린(400)의 가로방향 양측에는 스크린도관(100)과의 빈틈을 차단하기 위한 수류가이드부(170)가 마련되어 있다. 수류가이드부(170)는 원통형상의 스크린도관(100) 내부에서 한 쌍의 스크린(300, 400)이 각 스크린축(310, 410)을 중심으로 회전하게 되면서 불가피하게 형성되는 빈틈을 폐쇄하는 역할을 수행하며, 냉각수의 흐름을 스크린도관(100) 내측영역으로 안내한다.

상호 대향하는 한 쌍의 수류가이드부(170) 사이에는 제1스크린(300) 및 제2스크린(400)의 상류단부가 상호 접근할 때 어느 하나가 과도하게 회전하여 동기화 오류를 발생하거나, 한 쌍의 스크린(300, 400)의 상류단부가 접촉하였음에도 불구하고 지속적으로 서로 밀어 구동부(200)가 파손되는 것을 방지하기 위한 중간판(180)이 설치된다. 이는 한 쌍의 스크린(300, 400) 중 적어도 어느 하나의 상류단부가 중간판(180)에 접촉하게 되면 더 이상 진행하지 못하고 구동모터(210)에 특이한 저항을 주어 구동모터(210)가 자동적으로 정지하게 하므로 최초로 설정된 한 쌍의 스크린(300, 400) 위치의 동기화를 지속적으로 유지할 수 있게 한다.

중간판(180)은 스크린도관(100)의 축 방향을 따라 길이가 연장된 판상 형태이며, 한 쌍의 스크린(300, 400)의 상류단부가 중간판(180)이 형성하는 평면상에 상호 접하였을 때의 형상과 대응하는 형상을 갖는다.

이러한 내부 구조를 갖는 스크린장치에 의해 유입구 측에서 유출구 측으로 유동하는 세척볼은 한 쌍의 스크린(300, 400)에 의해 스크리닝되어 볼 배출구(150)로 안내되어 배출된다.

볼 배출구(150)의 상측에는 스크린도관(100)의 벽면을 따라 유동하는 냉각수의 흐름을 도관(100) 내측으로 안내하여 세척볼의 배출을 용이하게 하는 배플(190)이 설치된다.

도 3은 본 발명에 따른 스크린장치의 평면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 스크린도관(100)의 축선에 가로방향으로 상호 간격을 두고 평행하게 정렬되는 제1구동축선(a) 및 제2구동축선(b)을 따라 스크린도관(100)의 측벽을 관통하여 두 쌍의 축지지부(340, 360, 440, 460)가 스크린도관(100)에 지지된다. 두 쌍의 축지지부(340, 360, 440, 460)는 그 위치에 따라 제1구동축지지부(340), 제1종동축지지부(360), 제2구동축지지부(440) 및 제2종동축지지부(460)로 구별된다.

제1구동축지지부(340)에는 제1구동축(350)이 회전 가능하게 설치되며, 제1구동축(350)은 제1구동축선(a)을 따라 스크린도관(100) 외측에 마련된 제1웜감속전동부(230) 및 스크린도관(100) 내측에 마련된 제1스크린축(310) 간을 연결한다. 제1종동축지지부(360)에는 제1종동축(370)이 회전 가능하게 설치되며, 제1종동축(370)은 제1구동축선(a)을 따라 제1스크린축(310)과 결합한다.

마찬가지로, 제2구동축지지부(440)에는 제2구동축(450)이 회전 가능하게 설치되며, 제2구동축(450)은 제2구동축선(b)을 따라 스크린도관(100) 외측에 마련된 제2웜감속전동부(250) 및 스크린도관(100) 내측에 마련된 제2스크린축(410) 간을 연결한다. 제2종동축지지부(460)에는 제2종동축(470)이 회전 가능하게 설치되며, 제2종동축(470)은 제2구동축선(b)을 따라 제2스크린축(410)과 결합한다.

이에 따라, 한 쌍의 스크린(300, 400)은 도 2에서와 같이 스크린도관(100) 내부에서 한 쌍의 스크린(300, 400)의 상류단부가 접근된 스크리닝 위치와, 도 3에서와 같이 한 쌍의 스크린의 상류단부가 서로 이격된 개방위치 간을 회동한다. 여기서 스크린축들(310, 410)은 한 쌍의 스크린(300, 400)이 스크리닝 위치와 개방위치 간의 회동할 수 있도록 상호 반대방향, 같은 각도로 회전한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 구동부(200)의 분해 사시도 및 결합 사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 제1웜감속전동부(230)와 제2웜감속전동부(250)는 동일한 구성(제품)이며, 웜축의 축선을 사이에 두고 대향 배치되어 있다. 제2웜감속전동부(250)는 제1웜감속전동부(230)를 기준으로 180도 회전되어 있으며, 제1웜축(231)과 제2웜축(251)은 동일한 축선 상에 배치되어 있다.

제1웜감속전동부(230)는 웜이 형성된 제1웜축(231)과, 제1웜축(231)의 웜에 맞물려 회전하는 제1웜휠(233)을 갖는다. 마찬가지로 제2웜감속전동부(250)도 제1웜축(231)과 동일한 웜을 갖는 제2웜축(251)과, 제2웜축(251)의 웜에 맞물려 회전하는 제2웜휠(253)을 갖는다.

제1웜축(231)의 일단은 구동모터(210)의 출력축에 마련된 축삽입홀(215)에 삽입되며, 타단은 제2웜축(251)의 일단부와 축연결부(240)에 의해 동일한 축선을 갖도록 결합된다. 이에 따라, 구동모터(210)의 구동에 의해 제1웜축(231) 및 제2웜축(251)은 동일한 축선을 중심으로 회전한다.

도 6은 본 발명에 따른 제1웜감속전동부(230) 및 제2웜감속전동부(250)의 작동관계를 개략적으로 나타낸 개념도이다. 도 6을 도 4 및 도 5와 함께 참조하여 보면, 제1웜감속전동부(230)와 제2웜감속전동부(250)가 도 6(a)와 같이 나란히 배치되어 있을 경우에는 제1웜축(231)의 회전에 따라 제1웜휠(233)과 제2웜휠(253)은 모두 시계반대방향으로 회전하는 것을 알 수 있다.

반면 도 6(b)와 같이 제1 및 제2웜휠(233, 253)이 제1 및 제2웜축(231, 251)의 축선을 사이에 두고 대향 배치되었을 경우에는 제1웜휠(233)은 반시계방향으로, 제2웜휠(253)은 시계방향으로 회전하여 서로 반대방향으로 회전하는 것을 알 수 있다.

이에 따라, 하나의 구동모터(210)를 사용하여 동일한 한 쌍의 웜감속전동부(230, 250)를 상호 역방향으로 회전시킬 수 있게 된다. 이는 동일한 공정을 거쳐 제조된 동일한 나선방향과 피치를 갖는 한 쌍의 웜감속전동부(230, 250)를 서로 역방향으로 회전하게 하는 것으로 상호 회전 동기화 오류를 최소화한다.

한편, 제1웜축(231) 및 제2웜축(251)의 피치와 제1웜휠(233) 및 제2웜휠(253)의 직경을 조절하여 감속비를 조절할 수도 있다.

100: 스크린도관 110: 유입구측 접속부
120: 체결공 130: 유출구측 접속부
150: 볼 배출구 160: 맨홀
170: 수류가이드부 180: 중간판
190: 배플 200: 구동부
210: 구동모터 215: 축삽입홀
220: 수동 구동부 230: 제1웜감속전동부
231: 제1웜축 233: 제1웜휠
240: 축연결부 250: 제2웜감속전동부
251: 제2웜축 253: 제2웜휠
300: 제1스크린 310: 제1스크린축
320: 제1연결다리 340: 제1구동축지지부
350: 제1구동축 360: 제1종동축지지부
370: 제1종동축 400: 제2스크린
410: 제2스크린축 420: 제2연결다리
440: 제2구동축지지부 450: 제2구동축
460: 제2종동축지지부 470: 제2종동축
a: 제1구동축선 b: 제2구동축선

Claims (5)

1. 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템에 있어서,
   일단의 냉각수 유입구와 타단의 냉각수 유출구를 갖는 스크린도관과;
   상기 스크린도관의 축선에 가로방향으로 상호 간격을 두고 배치된 한 쌍의 스크린축과;
   상기 스크린축에 회동가능하게 설치되어 상기 스크린도관을 따라 흐르는 세척볼을 스크리닝하는 스크린과;
   상기 도관의 외벽에 설치되는 구동모터와;
   일단이 상기 구동모터에 연결되어 회전구동되며 웜이 형성된 제1웜축과, 상기 제1웜축의 웜에 맞물리며 상기 스크린축 중 어느 하나와 일체 회전 가능하게 연결된 제1웜휠을 갖는 제1웜감속전동부와;
   상기 제1웜축의 타단에 축연결되어 상기 제1웜축과 일체 회전하는 제2웜축과, 상기 제2웜축의 웜에 맞물리며 상기 스크린축 중 다른 하나와 일체 회전 가능하게 연결된 제2웜휠을 갖는 제2웜감속전동부를 가지며;
   상기 제1 및 제2 웜축의 웜은 상호 동일한 나선방향 및 피치를 가지며, 상기 제1 및 제2웜휠은 상기 제1 및 제2웜축의 축선을 사이에 두고 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 구동모터를 수동으로 회전하는 수동구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 수동구동부는 회전손잡이와, 상기 회전손잡이와 상기 구동모터의 출력축 사이에 개재되어 회전운동을 전달하는 일련의 복수의 감속기어를 갖는 것을 특징으로 하는 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1웜축과 상기 제2웜축을 동축선상에서 축연결하는 축연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 내 복수기의 냉각수 배관 세척용 세척볼 스크린장치의 스크린 개폐 구동 시스템.

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