KR101440496B1 - Apparatus for cleaning heat exchange pipe - Google Patents
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- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/023—Cleaning the external surface
Abstract
Description
본 발명은 열교환관 표면에 퇴적된 이물질을 제거하는 열교환관 세척장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 세척위치가 자유롭게 조절되는 열교환관 세척장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
물체, 특히 고체의 표면에는 탄화수소류, 산성가스 등을 포함하는 다양한 종류의 물질이 퇴적되어 퇴적된 이물질(Fouling)이 생성될 수 있다. 이러한 이물질은 대상 물체의 기능을 저하시킬 수 있으며, 부식을 유도하여 종국에는 물체를 파손시킬 수도 있다.Various kinds of substances including hydrocarbons, acid gases, and the like may be deposited on the surface of an object, particularly a solid, to form a deposited fouling. Such a foreign object may deteriorate the function of the object, and may induce corrosion and eventually break the object.
퇴적된 이물질은 물체 표면이 유체의 흐름에 노출되어 있는 경우 더욱 용이하게 발생한다. 또한, 유체가 포함하고 있는 성분의 조성이나 물체가 놓인 환경적 조건 등에 따라서 그 발생량이 증가할 수 있다. 특히, 화력발전소 등의 연도(煙道)에 배치되어 폐가스와 지속적으로 접촉하도록 설계된 열교환관의 경우, 표면에 퇴적된 이물질이 열교환관의 전열능을 저하시키고, 열교환관의 폐열 회수율 또한 큰 폭으로 감소시키는 문제를 야기한다.The deposited foreign matter is more easily generated when the surface of the object is exposed to the flow of the fluid. In addition, the generation amount of the fluid may increase depending on the composition of the components contained in the fluid, the environmental conditions in which the fluid is placed, and the like. Particularly, in the case of a heat exchange pipe disposed in a flue such as a thermal power plant and designed to continuously contact with a waste gas, the foreign matter deposited on the surface lowers the heat transfer performance of the heat exchange pipe, and the heat recovery rate of the heat exchange pipe is also large .
이러한 문제를 해결하기 위해, 종래 수트 블로워(Soot blower) 등으로 불리는 열교환관 세척장치가 사용되었다. 수트 블로워는 열교환관 등의 표면에 고온, 고압의 스팀(Steam)을 분사하도록 형성된 것으로서, 열교환관이 배치된 연도나 보일러 내부에 삽입되어 관로 표면에 퇴적된 이물질을 제거할 수 있다. 대한민국 공개실용신안 제20-2009-0006884호에 이러한 수트 블로워의 일 례가 개시되어 있다.In order to solve this problem, a heat exchanger tube cleaning apparatus called a soot blower has been used. The soot blower is formed to spray high-temperature, high-pressure steam on the surface of a heat exchange pipe or the like, and can be inserted into a flue or a boiler in which a heat exchange pipe is disposed, thereby removing foreign substances deposited on the surface of the pipe. An example of such a soot blower is disclosed in Korean Utility Model Utility 20-2009-0006884.
그러나, 수트 블로워와 같은 종래의 세척장치는 연도나 보일러 외부에서 그 일부분만을 내부로 삽입하여 세척작업을 진행하는 것인 바, 이물질이 퇴적된 부위에 용이하게 접근하기 어려운 단점이 있다. 따라서, 세척작업이 효율적으로 이루어질 수 없을 뿐만 아니라, 세척효과도 충분치 못하였으며, 이러한 이유로, 연도 내에 배치된 열교환관 등의 경우 이물질 세척 후에도 전열능이 원하는 만큼 향상되지 못하는 문제점이 있었다.
However, the conventional cleaning apparatus such as a soot blower has a disadvantage in that it is difficult to easily access the part where the foreign matter is deposited since the washing operation is performed by inserting only a part of the inside of the flue or the boiler inside. Therefore, not only the cleaning operation can not be efficiently performed but also the cleaning effect is not sufficient. For this reason, in the case of the heat exchange tube disposed in the flue, etc., there is a problem that the heat transfer performance can not be improved as desired even after cleaning the foreign matter.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세척위치가 자유롭게 조절되는 열교환관 세척장치를 제공하려는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a heat exchange tube cleaning apparatus in which a cleaning position is freely adjusted.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical problem of the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 의한 열교환관 세척장치는, 하우징 내부에서 상기 하우징을 통과하는 폐가스와 열교환하는 열교환관 표면에 퇴적된 이물질을 제거하는 열교환관 세척장치에 있어서, 상기 하우징 내벽에 형성되고, 상기 열교환관의 길이방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 리니어 가이드; 및 상기 리니어 가이드에 연결되고 상기 열교환관과 교차하며, 상기 열교환관을 향해 개방된 분사노즐을 적어도 하나 포함하는 적어도 하나의 세척바; 를 포함하여, 상기 세척바가 상기 리니어 가이드를 따라 상기 열교환관의 세척위치로 평행 이동한다.The heat exchange tube cleaning apparatus according to the present invention is characterized in that the heat exchange tube cleaning apparatus for removing foreign matter deposited on a surface of a heat exchange tube for heat exchange with a waste gas passing through the housing in a housing is formed on the inner wall of the housing, At least one linear guide extending along the longitudinal direction; And at least one cleaning bar connected to the linear guide and intersecting with the heat exchange tube, the at least one cleaning bar including at least one injection nozzle opened toward the heat exchange tube; The cleaning bar is moved parallel to the washing position of the heat exchange tube along the linear guide.
상기 열교환관은 복수개가 각각의 길이방향으로 서로 평행하게 연장되고, 상기 세척바는 상기 열교환관 사이에 상기 열교환관과 수직한 방향으로 삽입될 수 있다.The plurality of heat exchange tubes may extend parallel to each other in the longitudinal direction, and the cleaning bars may be inserted between the heat exchange tubes in a direction perpendicular to the heat exchange tubes.
상기 열교환관은 상기 열교환관과 수직한 방향으로 형성된 연결관에 의해서로 연결되고, 상기 세척바는 상기 연결관까지 이동할 수 있다.The heat exchanging tube is connected to the heat exchanging tube by a connecting tube formed in a direction perpendicular to the heat exchanging tube, and the washing bar can be moved to the connecting tube.
상기 열교환관 세척장치는 상기 리니어 가이드에 슬라이딩 가능하게 결합되는 셔틀부를 더 포함하고, 상기 세척바가 상기 셔틀부와 결합될 수 있다.The heat exchange pipe cleaning apparatus may further include a shuttle portion slidably coupled to the linear guide, and the cleaning bar may be engaged with the shuttle portion.
상기 열교환관 세척장치는 상기 리니어 가이드의 적어도 일단부에 형성되어 상기 셔틀부를 직선운동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.The heat exchanger tube cleaning apparatus may further include a driving unit that is formed at at least one end of the linear guide and linearly moves the shuttle unit.
상기 리니어 가이드는 일단부에 구동모터가 결합된 볼스크류를 포함하여 이루어진 것일 수 있다.The linear guide may include a ball screw having a drive motor coupled to one end thereof.
상기 세척바는 상기 하우징의 일 측에 형성된 개구부를 통해 상기 하우징 외측에서 상기 셔틀부로 주입될 수 있다.The cleaning bar may be injected from the outside of the housing to the shuttle through an opening formed in one side of the housing.
상기 열교환관 세척장치는 상기 셔틀부에 형성되어 상기 세척바의 일 측을 착탈 가능하게 고정하는 고정부를 더 포함할 수 있다.The heat exchange pipe cleaning device may further include a fixing part formed on the shuttle part and detachably fixing one side of the cleaning bar.
상기 분사노즐은 상기 세척바의 길이방향과 수직한 방향의 평면을 회전면으로 하여 회전할 수 있다.The spray nozzle may rotate with a plane in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cleaning bar as a rotation surface.
상기 열교환관 세척장치는 상기 세척바의 일 측에 회전 가능하게 결합되는 연결부를 더 포함하고, 상기 분사노즐이 상기 연결부 표면으로부터 상기 연결부의 회전방향과 반대방향으로 비스듬히 돌출될 수 있다.The heat exchanger tube cleaning apparatus may further include a connection portion rotatably coupled to one side of the cleaning bar, and the injection nozzle may protrude obliquely from a surface of the connection portion in a direction opposite to a rotation direction of the connection portion.
상기 하우징은 상기 폐가스가 발생하는 연소실과 연결되는 제1 덕트, 및 상기 폐가스를 배기하는 배기구와 연결되는 제2 덕트를 포함하는 것일 수 있다.The housing may include a first duct connected to the combustion chamber where the waste gas is generated, and a second duct connected to an exhaust port exhausting the waste gas.
상기 열교환관은 상기 연소실에 공급되는 연소공기, 및 상기 연소실의 연소열로 유체를 가열하는 보일러실에 공급되는 보일러 급수 중 어느 하나를 내부로 통과시켜 예열하는 것일 수 있다.
The heat exchange pipe may be one in which any one of combustion air supplied to the combustion chamber and boiler feedwater supplied to the boiler room for heating the fluid by the combustion heat of the combustion chamber is preheated.
본 발명에 의한 열교환관 세척장치는, 폐가스와 접촉하여 열교환하는 열교환관을 따라 자유롭게 이동이 가능하다. 따라서, 이물질이 퇴적된 부위에 용이하게 접근하여 효율적, 효과적으로 세척작업을 수행할 수 있으며, 이로 인해, 열교환관의 전열능이 향상되고 열교환관의 폐열 회수율이 증가하는 효과를 얻을 수 있다.
The heat exchange tube cleaning apparatus according to the present invention is freely movable along a heat exchange tube which is in heat exchange with the waste gas. Therefore, it is possible to efficiently and effectively carry out the cleaning operation by easily approaching the part where the foreign matter is deposited, thereby improving the heat transfer performance of the heat exchange tube and increasing the waste heat recovery rate of the heat exchange tube.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환관 세척장치, 열교환관, 및 하우징을 함께 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 열교환관 세척장치, 열교환관, 및 하우징의 A-A'단면도이다.
도 3은 도 1의 열교환관 세척장치, 열교환관, 및 하우징의 B-B'단면도이다.
도 4는 도 1의 열교환관 세척장치를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환관 세척장치의 작동도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 열교환관 세척장치를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 열교환관 세척장치의 사용상태도이다.1 is a perspective view illustrating a heat exchange tube cleaning apparatus, a heat exchange tube, and a housing together according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the heat-exchanging tube cleaning apparatus, the heat-exchanging tube, and the housing of Fig. 1;
3 is a cross-sectional view of the heat-exchanging tube cleaning apparatus, the heat-exchanging tube, and the housing taken along line B-B 'of FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged perspective view of the heat exchange tube cleaning apparatus of FIG. 1. FIG.
5 is an operation diagram of a heat exchange tube cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged perspective view of a heat exchange pipe cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 and 8 are use state diagrams of the heat exchange tube cleaning apparatus of FIG.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다를 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and methods for accomplishing the same will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is only defined by the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환관 세척장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a heat exchange pipe cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환관 세척장치, 열교환관, 및 하우징을 함께 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 열교환관 세척장치, 열교환관, 및 하우징의 A-A'단면도이며, 도 3은 도 1의 열교환관 세척장치, 열교환관, 및 하우징의 B-B'단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of the heat exchanging tube cleaning apparatus, the heat exchanging tube, and the housing of FIG. 1; FIG. And FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the heat-exchanging tube cleaning apparatus, the heat-exchanging tube, and the housing of FIG.
우선 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환관 세척장치(10)는, 하우징(2) 내벽에 형성되고 상기 하우징(2) 내부에 위치하는 열교환관(1)의 길이방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 리니어 가이드(200), 및 리니어 가이드(200)에 연결되고 상기 열교환관(1)과 교차하며, 열교환관(1)을 향해 개방된 분사노즐(110)을 포함하는 적어도 하나의 세척바(100)를 포함한다.1 to 3, a heat exchange
하우징(2)은 하부에 위치한 제1 덕트(21) 및 상부에 위치한 제2 덕트(22)를 포함하는 것으로, 각각의 덕트를 통해 내부로 고온의 폐가스를 통과시킬 수 있으며, 열교환관(1)은 하우징(2) 내부에서 하우징(2) 내부를 통과하는 폐가스와 열교환하여 고온의 폐가스가 가진 폐열을 회수할 수 있다. 이 때, 열교환관(1)의 표면에는 폐가스의 분진, 폐가스에 포함된 다양한 입상의 물질, 또는 폐가스와 함께 유입된 그 밖의 오염물질들이 점착 및 퇴적됨으로 인해 다량의 퇴적된 이물질(Fouling)이 생성될 수 있다. The
본 발명에 의한 열교환관 세척장치(10)는 세척바(100)가 리니어 가이드(200)를 따라 평행 이동할 수 있으며, 따라서, 이물질이 퇴적되어 있는 열교환관(1) 표면의 서로 다른 위치, 즉 세척위치로 용이하게 접근할 수 있는 것이다. 이를 통해, 열교환관(1)을 효율적, 효과적으로 세척하여 이물질을 제거함으로써, 열교환관(1)의 전열능을 향상시키고 열교환관(1)의 폐열 회수율 역시 큰 폭으로 증가시킬 수 있다.The heat exchanging
또한, 리니어 가이드(200)와 세척바(100)의 쌍은 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 각각 서로 다른 위치에 열교환관 세척장치(10)를 형성할 수 있으며, 각각이 서로 독립적으로 구동되어 각각 서로 다른 부위를 동시에 세척할 수 있는 것이다. 이로써, 세척 효율이 극대화 될 수 있다.In addition, the pair of
이하, 이러한 특징을 갖는 열교환관 세척장치(10)와, 열교환관 세척장치(10)가 설치되는 하우징(2), 및 세척대상인 열교환관(1) 각각에 대해 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, each of the heat exchange
하우징(2)은 전술한 바와 같이 제1 덕트(21) 및 제2 덕트(22)가 마련된 것일 수 있으며, 내부의 열교환관(1)과 함께 하우징(2)을 통과하는 폐가스의 폐열을 회수하는 폐열 회수장치를 형성하는 것일 수 있다. 이러한 폐열 회수장치는 예를 들어, 화력발전소의 연도 내에 설치되는 급수 예열기(Economizer), 또는 공기 예열기(Air preheater)와 같은 열회수 설비일 수 있다. 각각의 경우, 보일러실에 공급되는 보일러급수 및 연소실에 공급되는 연소공기 중 어느 하나가 열교환관(1) 내부로 통과되어, 상기 폐가스의 폐열을 회수하고 적정온도로 예열될 수 있다.The
하우징(2)에 마련된 제1 덕트(21)는 각종 연료를 연소시켜 열에너지를 취득하는 연소실(미도시)과 연결된 것일 수 있으며, 제2 덕트(22)는 반대로 외부로 개방된 배기구(미도시)와 연결된 것일 수 있다. 따라서, 연소실에서 발생한 고온의 폐가스는 배기구로 배기되기 전 제1 덕트(21) 및 제2 덕트(22)를 통해 하우징(2)을 통과하게 되며, 열교환관(1)은 하우징(2) 내부에서 폐가스와 접촉하여 폐가스가 가진 열에너지를 회수하게 된다. 전술한 보일러실은 연소실과 연결된 것으로, 상기 연소실에서 발생하는 고온의 연소열로 유체를 가열하도록 형성된 것일 수 있다. The
열교환관(1)은 도시된 바와 같이 일 측으로 길게 연장된 관로 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정될 것은 아니다. 열교환관(1)은 그 두께, 직경, 길이등이 다양하게 변형될 수 있으며, 열교환이 용이한 형태로 그 형상 역시 다양하게 변형될 수 있다. 즉, 열교환관(1)은 도시된 바와 같은 관형상으로 한정되지 않으며, 열교환이 가능한 다양한 형상으로 얼마든지 변형될 수 있다. 열교환관(1)의 적어도 일 측은 하우징(2)의 외측으로 분기될 수 있으며, 이를 통해 보일러급수나, 연소공기와 같은 열전달 매체가 열교환관(1) 내부로 용이하게 주입되거나, 반대로 유출될 수 있다.The
열교환관(1)은 복수개가 각각의 길이방향으로 서로 평행하게 연장된다. 열교환관(1)은 제1 덕트(21)와 제2 덕트(22)를 연결하는 방향, 즉, 폐가스가 유동하는 유동방향과 수직한 방향으로 연장될 수 있으며, 이러한 방향으로 하나와 다른 하나가 서로 평행하게 배치됨으로써 폐가스와 접촉하는 접촉면의 면적을 극대화할 수 있다.A plurality of heat exchange tubes (1) extend parallel to each other in the longitudinal direction. The
열교환관(1)은 하나와 다른 하나가 도시된 바와 같이 연결관(11)을 통해 연결되어 전체적으로는 일 측 및 타 측으로 반복적으로 굴절되는 형상, 이를 테면, 서펜타인(Serpentine)형상으로 형성될 수 있다. 연결관(11)은 열교환관(1)의 연장방향과 수직한 방향으로 연장된 것으로 열교환관(1)과 일체로 형성된 것일 수 있다.The
세척바(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 열교환관(1)의 사이에 열교환관(1)과 수직한 방향으로 삽입되어 각각의 열교환관(1)과 교차한다. 따라서, 서로 다른 위치에 형성된 분사노즐(110)을 이용하여 다수의 열교환관(1)을 용이하게 세척할 수 있다. 분사노즐을 통해 세척가능한 유체를 분사할 수 있다. 유체는 열교환관 표면에 퇴적된 이물질을 제거할 수 있는 것인 한 제한되지 않으며, 예를 들어, 기체, 액체 등일 수 있다. 이 때, 기체는 스팀을 포함하는 의미이다. 스팀은 고압스팀으로 보일러실 등에서 생성된 것일 수 있다. 액체는 물이나 추가적인 세정효과를 나타내는 세정제를 추가로 포함하는 세정액 등일 수도 있다.3, the cleaning
또한, 세척바(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 열교환관(1)의 길이방향을 따라 연장된 리니어 가이드(200)에 연결되어, 열교환관(1)의 사이를 용이하게 이동할 수 있다. 이 때, 세척바(100)는 서로 다른 열교환관(1)의 사이를 연결하는 연결관(11)까지 이동할 수 있는 것이며, 이를 통해 적어도 연결관(11)이 위치하는 열교환관(1)의 단부와 단부 사이의 거리만큼 이동할 수 있는 것이다. 따라서, 세척바(100)의 세척위치가 소정의 한정된 영역에 국한되지 않고, 열교환관(1) 전체로 넓게 확장될 수 있다. 2, the cleaning
리니어 가이드(200)에는 셔틀부(210)가 슬라이딩 가능하게 결합되며, 세척바(100)는 이러한 셔틀부(210)에 결합되어 고정된다. 또한 리니어 가이드(200)의 적어도 일단부에는 셔틀부(210)를 리니어 가이드(200)를 따라 직선운동 시키는 구동부(220)가 형성된다. 따라서, 구동부(220)의 구동에 따라, 셔틀부(210) 및 이와 연결된 세척바(100)가 함께 이동할 수 있다. 이에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.The
세척바(100)의 일 측에는 하우징(2) 외부로 연장되는 주입관(230)이 연결된다. 주입관(230)은 보일러실 등에서 생성된 고압 스팀을 유입하여 세척바(100)에 주입함으로써, 세척바(100)에 고압 스팀을 지속적으로 공급할 수 있다. 주입관(230)은 플렉서블한 재질로 형성된 것일 수 있으며, 예를 들어, 적어도 하나의 강성이 높은 코팅층을 내부에 포함하여 스팀의 고압에 견딜 수 있게 설계된 것일 수 있다.An
열교환관 세척장치(10)는 하우징(2)의 내측에 형성된 리니어 가이드(200)와 리니어 가이드(200)에 연결된 세척바(100)가 하나의 쌍을 이루어 형성되는 것으로, 각 도면상에 도시된 바와 같이 서로 다른 열교환관(1)과 인접하도록 복수개가 배치될 수 있으며, 전술한 바와 같이 이를 각각 독립적으로 제어하여 동시에 열교환관(1)의 서로 다른 부위를 세척할 수 있다. 뿐만 아니라, 열교환관(1)의 서로 다른 부위에 접근하여 열교환관(1) 전체를 용이하게 세척할 수 있는 것이다.The heat exchange
이하, 도 4를 참조하여, 열교환관 세척장치(10)의 각 구성부에 대해 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 4, each component of the heat exchange
도 4는 도 1의 열교환관 세척장치를 확대하여 도시한 사시도이다.FIG. 4 is an enlarged perspective view of the heat exchange tube cleaning apparatus of FIG. 1. FIG.
도 4를 참조하면, 세척바(100)는 일 측으로 길게 연장된 봉 형상의 바(Bar)로 형성되어 열교환관(도 1 내지 도 3의 1 참조)과 용이하게 교차될 수 있다. 세척바(100)는 이를 테면, 내부에 유체가 유동할 수 있는 관로가 형성된 것일 수 있으며, 이러한 관로를 통해 주입된 고압스팀을 각각의 분사노즐(110)에 적절히 분산시켜 공급하도록 형성된 것일 수 있다.Referring to FIG. 4, the cleaning
도면상에 원통형상의 세척바(100)가 도시되었으나, 세척바(100)의 형상이 이에 한정될 것은 아니다. 세척바(100)의 형상은 열교환관(1)과 용이하게 교차될 수 있는 한 이와 다른 형상으로도 얼마든지 변형이 가능하다.Although the
세척바(100)의 일 측에는 회전 가능하게 결합되는 연결부(120)가 형성된다. 연결부(120)는 일정한 너비를 갖는 링 형상으로 형성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 세척바(100)의 외주부에 결합되어 세척바(100) 둘레로 회전할 수 있다. 연결부(120)는 예를 들어, 내부에 유체 이동통로가 형성된 로터리 조인트(Rotary joint)와 같은 연결부재로 형성될 수 있으며, 이를 통해 세척바(100) 내부에 형성된 관로로부터 고압 스팀을 공급받고 이를 분사노즐(110)로 용이하게 유도하도록 형성된 것일 수 있다.The cleaning
분사노즐(110)은 열교환관(1)을 향해 개방되되, 연결부(120)의 표면으로부터 일 측으로 비스듬히 돌출될 수 있다. 따라서, 세척바(100)로 주입된 고압스팀이 분사노즐(110)을 통해 분사되면, 연결부(120)는 반발력에 의해 스팀의 분사방향(즉, 분사노즐의 돌출방향)과 반대방향으로 회전하게 되고, 분사노즐(110) 역시 연결부(120)와 동일한 방향으로 회전하게 되는 것이다(화살표 참조). 이 때, 분사노즐(110)이 회전하는 회전면은 세척바(100)의 길이방향과는 수직한 가상의 평면상에 형성될 수 있다.The
세척바(100)는 이러한 분사노즐(110)의 회전작용을 이용하여 이물질이 퇴적된 열교환관(1)의 표면뿐만 아니라 그 주변의 넓은 범위를 용이하게 세척할 수 있는 것이다. The cleaning
분사노즐(110)은 도시된 바와 같이 서로 다른 연결부(120) 위에 다수가 형성될 수 있다. 분사노즐(110)의 개수는 필요에 따라 증가 또는 감소할 수 있으며, 분사노즐(110)의 직경 또한 필요에 따라 크게 또는 작게 변화시킬 수 있다. 즉, 고압스팀의 압력을 고려하여 분사노즐(110)의 개수, 직경 등에 변화를 줌으로써, 분사노즐(110)을 통해 분사되는 스팀의 분사압 및 분사량을 적절한 수준으로 조절할 수 있다. A plurality of
리니어 가이드(200)는 세척바(100)와는 수직한 방향으로 연장된 것일 수 있으며, 각각 세척바(100)의 양 단부와 연결될 수 있다. 따라서, 세척바(100)가 리니어 가이드(200) 위에 안정적으로 지지되고, 이동간에도 균형을 유지할 수 있다.The
리니어 가이드(200)는 내부에 직선운동을 하는 운동수단을 포함하는 것일 수 있다. 이러한 운동수단은 예를 들어, 적어도 리니어 가이드(200)의 길이만큼 연장된 스크류부(212a), 및 스크류부(212a)에 회전 가능하게 결합되어 스크류부(212a)의 상대적인 회전에 따라 이동하는 이동부(212b)를 포함하는 볼스크류(212)로 이루어진 것일 수 있으며, 볼스크류(212)는 리니어 가이드(200)의 일단부에 형성된 구동부(220)에 의해 회전 구동되어 구동부(220)의 회전운동을 직선운동으로 용이하게 전환시킬 수 있다.The
셔틀부(210)는 리니어 가이드(200)위에 슬라이딩 가능하게 결합되어 리니어 가이드(200)를 따라 직선 운동할 수 있다. 셔틀부(210)는 리니어 가이드(200)의 길이방향으로 형성된 가이드홈(211)을 통해 볼스크류(212) 특히, 볼스크류(212)의 이동부(212b)와 연결됨으로써, 구동부(220)의 구동에 따라 용이하게 움직이도록 형성될 수 있다. The
세척바(100)는 이러한 셔틀부(210)에 결합되어 고정된다. 따라서, 셔틀부(210)의 직선운동에 의해 리니어 가이드(200)를 따라 용이하게 직선운동 할 수 있는 것이다. 셔틀부(210)는 도시된 바와 같이 세척바(100)의 양 단부에 각각 결합될 수 있으나, 이로써 한정될 것은 아니며, 필요한 경우, 세척바(100)의 다른 부분에 결합되는 것도 가능하다. 이러한 경우, 셔틀부(210)와 대응하는 위치에 리니어 가이드(200)가 추가적으로 형성될 수도 있다.The cleaning
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환관 세척장치의 작동도이다.5 is an operation diagram of a heat exchange tube cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 열교환관 세척장치(10)는 하우징(2) 내부의 열교환관(1)사이를 도시된 바와 같이 직선운동 하면서 열교환관(1)을 용이하게, 효과적으로 세척할 수 있다. 즉, 세척바(100)는 열교환관(1)의 길이방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 리니어 가이드(200)를 따라, 도면상의 좌측 또는 우측 방향으로 자유롭게 이동할 수 있으며(화살표 참조), 이를 통해 특정 부위에 국한 되지 않고 열교환관(1) 전체를 효과적으로 세척할 수 있는 것이다.Referring to FIG. 5, the heat exchange
이 때, 열교환관 세척장치(10)는 도면상의 상방 및 하방으로 하우징(2) 내부의 서로 다른 높이에 나누어 배치됨으로써 각각의 세척바(100)를 이용하여 독립적으로 세척작업을 진행할 수 있다. 따라서, 세척작업이 또한 능률적으로 이루어지게 된다.At this time, the heat exchange
한편, 세척바(100)들은 전술한 회전작용을 통해 분사노즐(110)을 회전시켜 주변의 넓은 범위에 고압스팀을 분사할 수 있다. 따라서, 특정 위치에 한정하여 세척작업을 진행하는 경우에도, 그 주변까지 함께 세척될 수 있는 것이다. 이를 통해 세척위치가 무작위적으로 변동되는 경우에도 세척효과가 중첩되어 열교환관(1) 전체가 세척되는 효과를 추가적으로 얻을 수 있다.On the other hand, the cleaning bars 100 can rotate the
이로써, 열교환관(1)에 퇴적된 이물질을 제거하고 열교환관(1)의 전열능을 향상시켜, 열교환관(1)의 폐열 회수율을 큰 폭으로 증가시킬 수 있는 것이다.As a result, the foreign matter deposited on the
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 열교환관 세척장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a heat exchanger tube cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 8. FIG.
설명이 간결하고 명확하도록, 이하 전술한 일 실시예와 차이나는 부분만을 중점적으로 하여 설명하되, 별도로 언급되지 않는 나머지 부분에 대한 설명들은 전술한 설명사항으로 대신하도록 한다.For the sake of brevity and clarity, the following description will focus on only the differences from the above-described embodiment, and the description of the remaining parts will be omitted.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 열교환관 세척장치를 확대하여 도시한 사시도이고, 도 7 및 도 8은 도 6의 열교환관 세척장치의 사용상태도이다.FIG. 6 is an enlarged perspective view of a heat exchange pipe cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are use state diagrams of the heat exchange pipe cleaning apparatus of FIG.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 열교환관 세척장치(10-1)는 세척바(100)가 셔틀부(210)에 착탈 가능하게 형성되어, 리니어 가이드(200)로부터 분리가 가능하다. 따라서 세척작업을 진행하는 경우, 세척바(100)를 하우징(도 7 및 도 8의 2 참조) 외부로부터 하우징(2) 내측으로 주입하여 리니어 가이드(200)에 결합할 수 있고, 반대로 세척작업이 종료한 후에는 리니어 가이드(200)로부터 세척바(100)를 분리하여 하우징(2) 외부로 이탈시킬 수 있다.6, the heat exchanging tube cleaning apparatus 10-1 according to another embodiment of the present invention is constructed such that the cleaning
이러한 경우, 세척바(100)가 하우징(2) 내부에 상존하지 않게 되어, 세척바(100)에 이물질이 형성되는 상황에 용이하게 대비할 수 있다. 또한, 세척바(100)가 폐가스의 유동을 방해하지 않으므로, 열교환관(도 7 및 도 8의 1 참조)의 열회수율 역시 추가적으로 상승하는 이점을 얻을 수 있다.In this case, the cleaning
이를 위해 셔틀부(210)에 세척바(100)의 일 측을 착탈 가능하게 고정하는 고정부(240)가 형성된다. 고정부(240)는 예를 들어, 도시된 바와 같은 집게형상으로 형성될 수 있으나, 이로써 한정될 필요는 없으며, 세척바(100)의 일 측을 수용하여 착탈 가능하게 고정하기 용이한 다양한 형상 및 구조로 얼마든지 변형될 수 있다. 고정부(240)가 도시된 바와 같이 집게 형상으로 형성된 경우, 셔틀부(210) 내측 또는 리니어 가이드(200)의 내측에 구동부를 형성하여 이를 접거나 펼칠 수 있다. 이러한 구동부는 예를 들어, 소형의 서보모터, 및 서보모터와 고정부(240) 사이를 연결하여 서보모터의 회전력을 집게형상의 고정부(240) 각각에 분배/전달하는 기어박스 등으로 구성될 수 있다.For this purpose, a fixing
한편, 연결부(120)는 세척바(100)가 하우징(2)을 통해 용이하게 삽입되도록 그 직경이 축소될 수 있다. 즉, 연결부(120)가 도시된 바와 같이 내측으로 후퇴된 형상으로 변형됨으로써, 분사노즐(110)이 하우징(2)에 걸리는 현상을 방지할 수 있는 것이다. On the other hand, the diameter of the
도 7 및 도 8을 참조하면, 세척바(100)는 하우징(2)의 외측에서 개구부(23)를 통해 셔틀부(210)로 주입되어 열교환관(1) 사이로 삽입될 수 있다. 이 때, 개구부(23) 둘레에 세척바(100)를 향해 연장된 가이드플랜지(23a)를 형성할 수 있으며, 가이드플랜지(23a)를 이용하여 세척바(100)의 삽입 위치와 이에 대응하는 고정부(240)의 위치, 또는 고정부(240)와 연결된 셔틀부(210), 및 리니어 가이드(200)의 상호 위치 관계를 미리 설정할 수 있다. 따라서, 가이드플랜지(23a)를 따라서 세척바(100)가 적절한 위치에 용이하게 삽입될 수 있다. 7 and 8, the cleaning
개구부(23)를 통해 주입된 세척바(100)가 열교환관(1) 사이로 완전히 삽입되면, 세척바(100)의 끝단부가 고정부(240)와 중첩되고 고정부(240)는 중첩된 세척바(100)의 단부를 파지하여 용이하게 고정하게 된다. 이 때, 세척바(100)와 연결된 주입관(230)이 개구부(23) 내측에 유지되어, 세척바(100)의 이동에 따라 유연하게 움직일 수 있다.When the cleaning
이러한 상태로, 전술한 세척과정이 진행된다. 이에 따라, 셔틀부(210)가 리니어 가이드(200)를 따라 이동하고, 세척바(100)는 셔틀부(210)와 함께 세척위치로 이동하며, 분사노즐(110)이 회전하여 열교환관(1)을 용이하게 세척하는 것이다. 이로써, 열교환관(1)에 퇴적된 이물질을 제거하고 열교환관(1)의 전열능을 향상시켜, 열교환관(1)의 폐열 회수율을 역시 큰 폭으로 증가시킬 수 있다.In this state, the cleaning process described above proceeds. The
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
1: 열교환관 11: 연결관
2: 하우징 21: 제1 덕트
22: 제2 덕트 23: 개구부
23a: 가이드플랜지 10, 10-1: 열교환관 세척장치
100: 세척바 110: 분사노즐
120: 연결부 200: 리니어 가이드
210: 셔틀부 211: 가이드홈
212: 볼스크류 212a: 스크류부
212b: 이동부 220: 구동부
230: 주입관 240: 고정부1: heat exchanger tube 11: connecting tube
2: housing 21: first duct
22: second duct 23: opening
23a:
100: Wash bar 110: Injection nozzle
120: connection part 200: linear guide
210: shuttle part 211: guide groove
212:
212b: moving part 220:
230: injection tube 240:
Claims (12)
상기 하우징 내벽에 형성되고, 상기 열교환관의 길이방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 리니어 가이드; 및
상기 리니어 가이드에 연결되고 상기 열교환관과 교차하며, 상기 열교환관을 향해 개방된 분사노즐을 적어도 하나 포함하는 적어도 하나의 세척바; 를 포함하여,
상기 세척바가 상기 리니어 가이드를 따라 상기 열교환관의 세척위치로 평행 이동하고,
상기 열교환관은 복수개가 각각의 길이방향으로 서로 평행하게 연장되고,
상기 세척바는 상기 열교환관 사이에 상기 열교환관과 수직한 방향으로 삽입되는 열교환관 세척장치.A heat exchange pipe cleaning apparatus for removing foreign matter deposited on a surface of a heat exchange tube for heat exchange with a waste gas passing through the housing in a housing,
At least one linear guide formed on the inner wall of the housing and extending along the longitudinal direction of the heat exchange tube; And
At least one cleaning bar connected to the linear guide and intersecting with the heat exchange tube, the at least one cleaning bar including at least one injection nozzle opened toward the heat exchange tube; Including,
The cleaning bar is moved parallel to the washing position of the heat exchange tube along the linear guide,
Wherein a plurality of the heat exchange tubes extend parallel to each other in the longitudinal direction,
Wherein the cleaning bar is inserted between the heat exchange tubes in a direction perpendicular to the heat exchange tubes.
상기 열교환관은 상기 열교환관과 수직한 방향으로 형성된 연결관에 의해 서로 연결되고,
상기 세척바는 상기 연결관까지 이동하는 열교환관 세척장치.The method according to claim 1,
Wherein the heat exchange tubes are connected to each other by a connection tube formed in a direction perpendicular to the heat exchange tube,
Wherein the cleaning bar moves to the connection pipe.
상기 리니어 가이드에 슬라이딩 가능하게 결합되는 셔틀부를 더 포함하고, 상기 세척바가 상기 셔틀부와 결합되는 열교환관 세척장치.The method according to claim 1,
Further comprising a shuttle portion slidably coupled to the linear guide, wherein the cleaning bar is engaged with the shuttle portion.
상기 리니어 가이드의 적어도 일단부에 형성되어 상기 셔틀부를 직선운동시키는 구동부를 더 포함하는 열교환관 세척장치.5. The method of claim 4,
Further comprising a driving part formed at at least one end of the linear guide and linearly moving the shuttle part.
상기 리니어 가이드는 일단부에 구동모터가 결합된 볼스크류를 포함하여 이루어진 것인 열교환관 세척장치.6. The method of claim 5,
Wherein the linear guide includes a ball screw having a drive motor coupled to one end thereof.
상기 세척바는 상기 하우징의 일 측에 형성된 개구부를 통해 상기 하우징 외측에서 상기 셔틀부로 주입되는 열교환관 세척장치.5. The method of claim 4,
Wherein the cleaning bar is injected from the outside of the housing to the shuttle through an opening formed in one side of the housing.
상기 셔틀부에 형성되어 상기 세척바의 일 측을 착탈 가능하게 고정하는 고정부를 더 포함하는 열교환관 세척장치.8. The method of claim 7,
Further comprising a fixing portion formed on the shuttle portion and detachably fixing one side of the cleaning bar.
상기 하우징 내벽에 형성되고, 상기 열교환관의 길이방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 리니어 가이드; 및
상기 리니어 가이드에 연결되고 상기 열교환관과 교차하며, 상기 열교환관을 향해 개방된 분사노즐을 적어도 하나 포함하는 적어도 하나의 세척바; 를 포함하여,
상기 세척바가 상기 리니어 가이드를 따라 상기 열교환관의 세척위치로 평행 이동하고,
상기 분사노즐은 상기 세척바의 길이방향과 수직한 방향의 평면을 회전면으로 하여 회전하는 열교환관 세척장치.A heat exchange pipe cleaning apparatus for removing foreign matter deposited on a surface of a heat exchange tube for heat exchange with a waste gas passing through the housing in a housing,
At least one linear guide formed on the inner wall of the housing and extending along the longitudinal direction of the heat exchange tube; And
At least one cleaning bar connected to the linear guide and intersecting with the heat exchange tube, the at least one cleaning bar including at least one injection nozzle opened toward the heat exchange tube; Including,
The cleaning bar is moved parallel to the washing position of the heat exchange tube along the linear guide,
Wherein the spray nozzle rotates with a plane in a direction perpendicular to a longitudinal direction of the cleaning bar as a rotation surface.
상기 세척바의 일 측에 회전 가능하게 결합되는 연결부를 더 포함하고, 상기 분사노즐이 상기 연결부 표면으로부터 상기 연결부의 회전방향과 반대방향으로 비스듬히 돌출되는 열교환관 세척장치.10. The method of claim 9,
Further comprising a connection portion rotatably coupled to one side of the cleaning bar, wherein the injection nozzle protrudes obliquely from a surface of the connection portion in a direction opposite to a rotation direction of the connection portion.
상기 하우징은 상기 폐가스가 발생하는 연소실과 연결되는 제1 덕트, 및
상기 폐가스를 배기하는 배기구와 연결되는 제2 덕트를 포함하는 것인 열교환관 세척장치.The method according to claim 1,
The housing includes a first duct connected to a combustion chamber where the waste gas is generated,
And a second duct connected to an exhaust port for exhausting the waste gas.
상기 열교환관은 상기 연소실에 공급되는 연소공기, 및
상기 연소실의 연소열로 유체를 가열하는 보일러실에 공급되는 보일러 급수 중 어느 하나를 내부로 통과시켜 예열하는 것인 열교환관 세척장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the heat exchange tube includes combustion air supplied to the combustion chamber, and
And the boiler feed water supplied to the boiler room for heating the fluid by the combustion heat of the combustion chamber is passed through the inside thereof to preheat the heat exchange pipe.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020130035423A KR101440496B1 (en) | 2013-04-01 | 2013-04-01 | Apparatus for cleaning heat exchange pipe |
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KR (1) | KR101440496B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001012894A (en) | 1999-06-25 | 2001-01-19 | Kurita Engineering Co Ltd | Washing device for group of tubes for heat exchanger |
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2013
- 2013-04-01 KR KR1020130035423A patent/KR101440496B1/en active IP Right Grant
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