KR102112624B1 - 가스관의 수봉 상태 유지 장치 - Google Patents

Abstract

가스관의 수봉 상태 유지 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 가스관의 수봉 상태 유지 장치는, 수봉관 드레인 라인과, 배출라인이 각각 연통 설치된 씰 포트, 씰 포트의 내부에 위치하고, 배출구멍이 형성된 내부관, 내부관의 하단부를 밀폐하기 위한 밀폐판, 및 내부관의 외주면에 이동 가능하게 결합된 슬리브를 포함한다.

Description

가스관의 수봉 상태 유지 장치{DEVICE FOR MAINTAING WATER SEALING STATE OF GAS CONDUIT}

본 발명은 가스관의 수봉 상태 유지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철 공정 등의 제조 공정 중 다량의 부생가스가 발생되어 이를 연소용으로 사용하기 위해 가스관이 설치되고 가스 중 혼입되어 있는 응축수를 배출하고, 수리작업을 위해 가스라인을 수봉하기 위해 수봉관이 설치되어 있다.

이러한 수봉관에는 수봉관 드레인 라인에 씰 포트가 설치되고 가스 압력의 1.2~1.5배의 압력을 견딜수 있도록 수두 높이를 설계하여 씰 포트 오버플로우관이 설치되어 일상 조업 시 씰 포트의 수봉 상태를 유지하면서 응축수를 배출하고 있다.

그리고, 수리 작업시 안전한 작업을 위한 가스 차단(GAS CUT)을 위해 수봉수 공급관의 밸브를 열어 수봉관을 수봉하여 관내 가스 퍼지 후 수리작업을 수행하게 된다.

일반적인 수봉 방법은 먼저, 드레인 밸브를 오픈(OPEN)하고 씰 포트 오버플로우관 밸브를 클로즈(CLOSE) 한다.

여기서, 수봉이라 함은 씰 포트 내에 물이 차 있는 상태를 가리킨다.

그리고, 수봉수 공급관의 밸브를 열어 수봉수를 유입시키면 수봉관을 채우면서 씰 포트(SEAL POT)의 수봉 오버플로우관을 넘쳐 집수통으로 수봉수가 오버플로우 되면 수봉이 완료된다.

종래기술에 따른 가스 수봉관의 씰 포트는 일상 압력 시 가스 중 발생되는 응축수 등이 드레인 라인을 통해 배출되어 씰 포트를 거쳐 토출관을 타고 씰 포트 오버플로우관을 통해 집수통으로 배출된다.

이때, 이상 압력에 의한 압력 변동 시 가스 압력 상승에 의한 수두가 깨져 씰 포트 내 수봉수가 가스에 밀려 배출되면, 가스가 씰 포트의 수봉수를 밀어내어 해봉이 되고, 벤트관과 집수통으로 다량의 가스가 방출된다.

여기서, 해봉이라 함은 씰 포트 내에 물이 없는 상태를 가리킨다.

이러한 종래기술은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 가스의 이상 압력 발생시 씰 포트가 순간 해봉됨으로써, 다량의 유해 가스가 방출되어 가스 중독 등 심각한 안전사고를 유발한다.

둘째, 가스 배출 시 자동 차단이 불가능하여 작업자가 안전 장구를 착용하지 않으면 조치가 불가능하고 화기에 노출 시 대형 화재에 노출되는 문제점이 있었다.

본 발명은 조업 중 발생되는 부생가스의 가스관에서 발생되는 응축수를 제거하고 가스라인을 수봉하기 위한 수봉관 씰 포트의 이상압력에 의한 해봉을 방지하여 안정적인 씰 포트 수봉 상태를 유지하기 위한 가스관의 수봉 상태 유지 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 가스관의 수봉 상태 유지 장치는, 작동수가 유입되는 수봉관 드레인 라인과, 작동수를 배출하기 위한 배출라인이 각각 연통 설치된 씰 포트(Seal port)를 포함할 수 있다.

수봉 상태 유지 장치는, 배출라인 중 씰 포트의 내부에 위치하고, 작동수를 배출하기 위한 배출구멍이 복수개 형성된 내부관, 내부관의 하단부에 설치되어 내부관의 하단부를 밀폐하기 위한 밀폐판을 포함할 수 있다.

또한, 수봉 상태 유지 장치는, 내부관의 외주면에 상기 내부관을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 끼움 결합된 슬리브(Sleeve)를 포함할 수 있다.

슬리브의 외측에 적어도 하나 이상 설치되어, 슬리브를 상하 방향으로 이동시켜 주기 위한 플로트(Float)를 포함할 수 있다.

플로트는 연결축에 의하여 슬리브와 연결되거나, 슬리브의 외측면에 직접 연결될 수 있다.

배출구멍은 내부관의 외주면에 원주 방향 또는 길이 방향을 따라 적어도 일열 또는 복수열 형성되는 것일 수 있다.

플로트의 내부는 작업수에 의하여 부력을 갖도록 공간부로 형성되는 것일 있다.

밀폐판의 외측면에는 슬리브의 하향 이동을 정지시키기 위한 스토퍼가 연장 형성되는 것일 수 있다.

밀폐판까지 포함한 스토퍼의 외측면은 내부관의 하단부 외측면보다 외측에 위치되는 것일 수 있다.

배출구멍은 밀폐판으로부터 그 상부로 슬리브의 높이에 상당하는 길이 이하에 형성되는 것일 수 있다.

본 발명의 구현예에 따르면, 가스 수봉관의 씰 포트 해봉 상태를 자동 차단함으로써 유해 가스의 분출을 방지하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 가스 수봉관 씰 포트 해봉으로 인한 화기 접촉 시 발생할 수 있는 대형 화재를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스관의 수봉 상태 유지 장치의 개략적인 측단면도로서, 수봉 시 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스관의 수봉 상태 유지 장치의 개략적인 일부 사시도로서, 수봉 시 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스관의 수봉 상태 유지 장치의 개략적인 측단면도로서, 해봉 시 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스관의 수봉 상태 유지 장치의 개략적인 일부 사시도로서, 해봉 시 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는" 의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스관의 수봉 상태 유지 장치의 개략적인 측단면도와 일부 사시도로서, 수봉 시 상태를 나타낸 도면이다.

도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스관의 수봉 상태 유지 장치의 개략적인 측단면도와 일부 사시도로서, 해봉 시 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스관의 수봉 상태 유지 장치는, 씰 포트(100) 내에 연통 설치되어 수봉관 드레인 라인(110)을 통하여 유입된 씰 포트(100) 내에 유입된 작동수를 배출하기 위한 배출라인(200)을 포함할 수 있다.

씰 포트(100) 내에는 수봉관 드레인 라인(110)을 통하여 작동수로서 응축수 또는 수봉수 등이 유입될 수 있다.

배출라인(200)은 씰 포트(100)의 상단면을 관통하여 씰 포트(100)의 내부에 위치한 내부관(210)와, 이 내부관(210)과 연결되어 씰 포트(100)의 외부에 위치한 외부관(220)으로 구성될 수 있다.

내부관(210)에는 씰 포트(100) 내의 작동수를 배출하기 위한 배출구멍(211)이 형성될 수 있다.

배출구멍(211)은 내부관(210) 하부에 내부관(210)의 원주 방향을 따라서 일정한 간격 또는 임의의 간격으로 복수개 형성될 수 있다.

배출구멍(211)의 형상은 원형상 또는 타원형상 등으로 형성될 수 있으며, 필요에 따라 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 배출구멍(211)의 크기도 필요에 따라 또는 내부관(210)의 크기에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

배출구멍(211)은 내부관(210)의 외주면에 원주 방향(도 1의 X 방향) 또는 길이 방향(도 1의 Y 방향)을 따라 적어도 일열 또는 복수열 형성될 수 있다.

내부관(210)의 하단부에는 배출구멍(211)을 통하여만 작동수가 배출될 수 있도록 내부관(210)의 개구를 밀폐하기 위한 밀폐판(230)이 설치될 수 있다.

배출라인(200)의 내부관(210)의 외측에는 내부관(210)의 길이 방향, 즉 도면 기준으로 내부관(210)의 상하 방향(도 1의 Y 방향)을 따라 이동 가능하게 슬리브(SLEEVE)(300)가 설치될 수 있다.

여기서, 상하 방향이라 함은 씰 포트(100)의 바닥면에 수직 방향, 즉 내부관(210)의 길이 방향을 가리킨다.

슬리브(300)는 내부관(210)의 외주면에 끼워져 내부관(210)의 외주면과 밀착되게 결합될 수 있다. 따라서, 슬리브(300)의 내경은 내부관(210)의 외경과 거의 동일하거나 약간 크게 설정될 수 있다.

슬리브(300)의 외측에는 씰 포트(100) 내의 작동수의 수위에 따라 슬리브(300)를 상하 방향으로 이동시켜 주기 위한 플로트(Float)(400)가 설치될 수 있다.

플로트(400)는 연결축(410)에 의하여 슬리브(300)의 외측면에 일체로 이동 가능하게 결합될 수 있다.

도 1 내지 도 4에서는 플로트(400)는 연결축(410)에 의하여 슬리브(300)에 연결되는 것으로 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 슬리브(300)의 외측면에 직접 연결하여 슬리브(300)와 하나의 몸체로 구성될 수 있음은 물론이다.

플로트(400)는 작업수에 의하여 부력을 갖도록 그 내부가 비워 있는 공간부(420)를 포함할 수 있다.

플로트(400)는 슬리브(300)를 내부관(210)을 따라 효과적으로 상하 이동시킬 수 있도록 슬리브(300)의 외측면 중앙부에 연결될 수 있다.

또한, 플로트(400)는 작업수에 의하여 부력을 받지 않을 경우에 슬리브(300)를 따라 용이하게 하방으로 자유 낙하할 수 있도록 설정된 크기의 자중을 가질 수 있다.

따라서, 플로트(400)는 설정된 크기의 자중을 가지면서도 작업수에 용이하게 부력을 가질 수 있는 재질로 제작될 수 있다.

플로트(400)는 슬리브(300)의 중심을 기준으로 슬리브(300)의 외측에 적어도 하나 또는 복수개가 일정한 간격 또는 임의의 간격으로 설치될 수 있다.

또한, 밀폐판(230)의 외측면에 그 외측으로 연장 형성되어 슬리브(300)의 하향 이동을 정지시키기 위한 스토퍼(240)를 포함할 수 있다.

밀폐판(230)까지 포함한 스토퍼(240)의 외측면은 슬리브(300)의 하향 이동을 용이하게 정지시킬 수 있도록 내부관(210)의 하단부 외측면보다 외측에 위치될 수 있다.

또한, 밀폐판(230)을 포함한 스토퍼(240)의 외측면은 플로트(400)의 이동에는 방해되지 않도록 밀폐판(230)의 중심을 기준으로 플로트(400)의 내측면보다 내측에 위치될 수 있다.

배출구멍(211)은 스토퍼(240)에 의하여 슬리브(300)의 하향 이동이 정지될 경우에 슬리브(300)가 배출구멍(211)을 완전히 밀폐할 수 있도록 밀폐판(230)으로부터 그 상부로 설정 높이 이하에 형성될 수 있다.

여기서, 설정 높이는 슬리브의 높이에 상당하는 길이를 가리키며, 슬리브의 높이란 슬리브(300)의 상하 방향(도 1의 Y 방향) 길이를 가리킨다.

이하에서, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스관의 수봉 상태 유지 장치의 작동에 대해서 설명한다.

먼저, 가스관(10)으로부터 씰 포트(100)에 정상 압력이 인가될 경우에는, 씰 포트(100)는 수봉 상태를 유지하게 되어, 가스의 방출을 방지하고 작업수(예컨대, 응축수 또는 수봉수)가 배출라인(200)을 통하여 배출될 수 있다.

이러한 수봉 상태는 드레인 라인(110)을 통하여 작동수가 씰 포트(100) 내부로 유입되어 씰 포트(100) 내에 작동수가 차 있는 상태로서, 플로트(400)가 작동수에 의하여 부력을 받아 떠 있게 된다.

이에 따라, 슬리브(300)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 연결축(410)에 의하여 플로트(400)와 같이 씰 포트(100)의 바닥면으로부터 설정된 높이에 위치에 위치하게 된다.

이와 같이, 슬리브(300)가 설정된 높이로 위치하여, 내부관(210) 상부, 즉 배출구멍(211)의 상부에 위치하게 되면, 배출구멍(211)이 씰 포트(100)의 내부로 열린(개방) 상태로 된다.

이와 같이 배출구멍(211)이 열리게 되면, 씰 포트(100) 내에 저장된 작동수가 배출구멍(211)을 통하여 내부관(210)으로 유입된 후, 내부관(210)과 외부관(220)을 통하여 배출될 수 있다.

이러한 상태에서, 씰 포트(100)에 가스관(10)으로부터 정상 압력을 벗어난 이상 압력이 인가될 경우에는, 가스 압력에 의해 씰 포트(100) 내에 압력이 설정된 압력 이상으로 상승하게 된다.

씰 포트(100) 내에 압력이 상승하여 씰 포트(100) 내의 작동수가 배출구멍(211) 및 배출라인(200)을 통하여 씰 포트(100) 외부로 완전 배출되면, 작동수에 의하여 떠 있던 플로트(400)가 하강하게 된다.

플로트(400)가 씰 포트(100) 내 작동수의 수위 저하에 따라 하부로 하강하면, 슬리브(300)도 연결축(410)에 의하여 플로트(400)와 함께 내부관(210)을 따라 하강하게 된다.

슬리브(300)가 하강하여 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 스토퍼(240) 위치까지 하강하게 되면, 스토퍼(240)에 의하여 하강이 정지된다.

슬리브(300)의 하강이 스토퍼(240)에 의하여 정지되면, 슬리브(300)의 하단면이 스토퍼(240)의 상단면과 밀착되고, 내부관(210)의 배출구멍(211)은 슬리브(300)에 의하여 완전히 밀폐된다.

즉, 배출구멍(211)이 위치한 내부관(210)의 외주면이 슬리브(300)에 의하여 완전히 덮히게 되고, 내부관(210)의 하단부는 밀폐판(230)으로 밀폐되어 있으므로, 배출구멍(211)은 씰 포트(100) 내부와 완전히 차단되는 것이다.

이와 같이, 슬리브(300)의 하강에 의하여 배출구멍(211)이 씰 포트(100) 내부와 완전히 차단됨에 따라, 씰 포트(100) 내의 가스가 배출구멍(211)을 통하여 배출되지 못하게 되므로, 배출구멍(211)을 통한 가스 흐름을 완전히 차단할 수 있다.

따라서, 슬리브(300)의 하강에 의하여 배출구멍(211)을 완전히 차단함으로써, 씰 포트(100) 내의 이상 압력에 의한 해봉을 방지하여 안정적인 씰 포트(100)의 수봉 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 씰 포트(100) 내에 작동수가 공급되어, 씰 포트(100) 내의 작동수의 수위가 상승하게 되면, 플로트(400)의 부력에 의해 플로트(400)가 상부로 상승하게 된다.

플로트(400)가 씰 포트(100) 내의 작동수의 수위 상승에 따라 상승하게 되면, 플로트(400)와 연결축(410)에 의하여 연결된 슬리브(300)도 다시 플로트(400)와 함께 내부관(210)을 따라 상부로 상승하게 된다.

내부관(210)이 상승하여 배출구멍(211)의 상부에 위치하게 되면, 배출구멍(211)이 씰 포트(100)의 내부로 열린(개방) 상태로 되고, 씰 포트(100) 내의 작동수는 배출구멍(211)을 통하여 배출될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 씰 포트
200: 배출라인
210: 내부관
211: 배출구멍
230: 밀폐판
240: 스토퍼
300: 슬리브
400: 플로트

Claims (8)

1. 작동수가 유입되는 수봉관 드레인 라인과, 작동수를 배출하기 위한 배출라인이 각각 연통 설치된 씰 포트(Seal port),
   상기 배출라인 중 상기 씰 포트의 내부에 위치하고, 상기 작동수를 배출하기 위한 배출구멍이 복수개 형성된 내부관,
   상기 내부관의 하단부에 설치되어 상기 내부관의 하단부를 밀폐하기 위한 밀폐판,
   상기 내부관의 외주면에 상기 내부관을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 끼움 결합된 슬리브(Sleeve), 및
   상기 슬리브와 연결되어 상기 슬리브를 상기 내부관의 상하 방향으로 이동시켜 주기 위한 플로트(Float)
   를 포함하는 가스관의 수봉 상태 유지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 플로트는 상기 슬리브의 외측에 적어도 하나 이상 설치되는, 가스관의 수봉 상태 유지 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 플로트는 연결축에 의하여 상기 슬리브와 연결되거나, 상기 슬리브의 외측면에 직접 연결되는 것인, 가스관의 수봉 상태 유지 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 배출구멍은 상기 내부관의 외주면에 원주 방향 또는 길이 방향을 따라 적어도 일열 또는 복수열 형성되는 것인, 가스관의 수봉 상태 유지 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 플로트의 내부는 상기 작동수에 의하여 부력을 갖도록 공간부로 형성되는 것인, 가스관의 수봉 상태 유지 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밀폐판의 외측면에는 상기 슬리브의 하향 이동을 정지시키기 위한 스토퍼가 연장 형성되는 것인, 가스관의 수봉 상태 유지 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 밀폐판까지 포함한 상기 스토퍼의 외측면은 상기 내부관의 하단부 외측면보다 외측에 위치되는 것인, 가스관의 수봉 상태 유지 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 배출구멍은 상기 밀폐판으로부터 그 상부로 상기 슬리브의 높이에 상당하는 길이 이하에 형성되는 것인, 가스관의 수봉 상태 유지 장치.

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