KR102119475B1 - A flare tower - Google Patents

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KR102119475B1
KR102119475B1 KR1020180037469A KR20180037469A KR102119475B1 KR 102119475 B1 KR102119475 B1 KR 102119475B1 KR 1020180037469 A KR1020180037469 A KR 1020180037469A KR 20180037469 A KR20180037469 A KR 20180037469A KR 102119475 B1 KR102119475 B1 KR 102119475B1
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flare
tower
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김종원
김성규
김성우
임효남
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 플레어 타워는 플레어팁에 체결되는 고정지지부; 상기 고정지지부에 회전 가능하게 설치되는 회전몸체; 및 상기 회전몸체에 마련되고, 회전시 외기를 회전몸체 내측으로 유도하는 날개부;를 포함할 수 있다.Flare tower according to the present invention is a fixed support that is fastened to the flare tip; A rotating body rotatably installed in the fixed support; And a wing portion provided on the rotating body and guiding the outside air to the inside of the rotating body when rotating.

Description

플레어 타워{A FLARE TOWER}Flare Tower {A FLARE TOWER}

본 발명은 잉여가스 등을 소각 처리하여 배출하는 플레어 타워에 관한 것이다.The present invention relates to a flare tower for discharging and discharging surplus gas.

해저유전으로부터 석유 및 천연가스를 개발하기 위한 생산플랫폼에 있어서, 석유와 함께 부수적으로 나오는 천연가스의 일부는 생산플랫폼 설비의 연료로 사용되고 나머지 잉여가스는 플레어 타워(연소탑)에서 소각된다.In the production platform for developing oil and natural gas from subsea oil fields, some of the natural gas that is incidental with oil is used as fuel for production platform facilities, and the remaining surplus gas is incinerated in a flare tower (combustion tower).

플레어 타워를 통한 잉여가스를 소각하는 목적은 잉여가스 내에 포함되어 있는 위험물질(가연성 가스, 인화성 물질, 독성 물질 등)을 안전하게 소각 처리하여 배출하기 위함이다. 생산플랫폼 설비에서 발생하는 폐가스를 모아 한 곳에서 완전연소 시키기 위해 마련되는 시설이 플레어 타워이며, 전술한 위험물질들이 대기 중에 배출되는 것을 방지하기 위해 플레어 타워 상단의 플레어팁에는 항상 잉여가스를 연소 시키기 위한 화염을 유지하게 된다.The purpose of incineration of surplus gas through the flare tower is to safely incinerate and discharge dangerous substances (combustible gas, flammable materials, toxic substances, etc.) contained in the surplus gas. The flare tower is a facility that is provided to collect waste gas generated from the production platform facilities and completely burn it in one place. To prevent the above-mentioned dangerous substances from being discharged into the air, the flare tip at the top of the flare tower always burns excess gas. To keep the flames for.

이와 같은 화염을 플레어라 하며, 플레어가 방출되는 플레어팁은 생산플랫폼으로부터 높은 위치에 설치되거나 격리 설치됨으로써, 플레어의 열에 의한 생산플랫폼의 각종 설비가 파손되는 것을 막는다.Such a flame is called a flare, and the flare tip from which the flare is discharged is installed or isolated from a high position from the production platform, thereby preventing damage to various facilities of the production platform due to the heat of the flare.

한편, 플레어팁은 생산플랫폼으로부터 높은 위치에 설치되기 때문에, 플레어팁으로부터 방출되는 플레어는 바람에 영향에 민감할 수 밖에 없으며, 이에 따라 수직방향으로 방출되는 경우보다는 바람에 따라 기울어져 방출되는 경우가 빈번하다.On the other hand, since the flare tip is installed at a high position from the production platform, the flare emitted from the flare tip is inevitably sensitive to the influence of the wind, and accordingly, it is inclined according to the wind rather than the vertical direction. Frequent

최근에는 플레어 팁 집합체 외부에 차폐 구조물을 설치하여 플레어가 바람에 의해 기울어져 뻗어 나가는 플레어 풀다운(flame pull down) 현상을 막게하고, 나아가 적은 배출가스를 발생시키도록 플레어링(smokeless flaring)을 하기 위하여 완전 연소를 시키기 위한 시스템 연구가 진행되고 있다.Recently, a shielding structure is installed on the outside of the flare tip assembly to prevent flare pull-down due to the flare being inclined by the wind, and to perform smokeless flaring to generate less emission gas. System research is underway to ensure complete combustion.

한국 공개특허공보 10-2016-0123107호(2016.10.25.)Korean Patent Publication No. 10-2016-0123107 (2016.10.25.)

본 발명은 플레어팁에서 방출되는 플레어가 바람에 의해 기울어져 방출될 시, 이를 안내하여 플레어의 열이 아래 방향으로 전달되는 것을 차단하는 플레어 타워를 제공할 수 있다.The present invention can provide a flare tower that guides this when the flare discharged from the flare tip is tilted and released by the wind, thereby preventing the heat of the flare from being transmitted downward.

본 발명의 일 측면에 따르면, 플레어팁에 체결되는 고정지지부; 상기 고정지지부에 회전 가능하게 설치되는 회전몸체; 및 상기 회전몸체에 마련되고, 회전시 외기를 회전몸체 내측으로 유도하는 날개부;를 포함하는 플레어 타워가 제공될 수 있다.According to one aspect of the invention, the fixed support is fastened to the flare tip; A rotating body rotatably installed in the fixed support; And provided on the rotating body, the wing portion for guiding the outside air to the inside of the rotating body during rotation; a flare tower may be provided.

상기 날개부는 상기 회전몸체의 회전 방향에 대하여 바깥쪽으로 점차 벌어지도록 구배진 형상을 가지고 외기의 흐름을 안내할 수 있다.The wing portion may guide the flow of the outside air with a gradient shape to gradually open outward with respect to the rotational direction of the rotating body.

상기 날개부는 상기 회전몸체의 둘레를 따라 원주방향으로 복수개가 이격 설치될 수 있다. The wing portion may be installed spaced apart a plurality in the circumferential direction along the circumference of the rotating body.

상기 날개부는 외기의 흐름을 차단하여 상기 회전몸체의 내부 공간을 밀봉하도록 상기 회전몸체에 마련된 힌지부를 중심으로 내측으로 회전 가능하다. The wing portion is rotatable inward around a hinge portion provided on the rotating body so as to seal the inner space of the rotating body by blocking the flow of the outside air.

상기 고정지지부에 설치되는 동력발생기를 더 포함하고, 상기 동력발생기의 제1 기어는 상기 회전몸체의 원주홈을 따라 마련된 제2 기어와 치합하여 상기 회전몸체를 회전시킬 수 있다.Further comprising a power generator installed on the fixed support, the first gear of the power generator can rotate the rotating body by engaging the second gear provided along the circumferential groove of the rotating body.

본 발명에 따른 플레어 타워는 플레어 타워의 플레어팁으로부터 방출되는 플레어가 바람에 의해 기울어져 방출될 시, 플레어팁에 대하여 회전 가능하게 마련되는 날개부가 이를 안내하여 플레어의 열이 아래 방향으로 전달되는 것을 차단할 수 있어, 경량 및 저가의 설비로도 효율적으로 플레어의 열을 차단할 수 있다는 이점이 있다.In the flare tower according to the present invention, when the flare discharged from the flare tip of the flare tower is inclined and released by the wind, a wing portion rotatably provided with respect to the flare tip guides this to transfer the heat of the flare downwards Since it can be cut off, it has the advantage that it can efficiently block the heat of the flare even with light and low-cost equipment.

날개부는 깃(fin) 형상으로 플레어팁 외부에 설치되고, 플레어 시에 날개부가 설치된 회전몸체를 회전시키고, 회전몸체는 외부로 오는 바람이 플레어에 직접적으로 가하는 영향을 줄이며, 회전몸체 주변 공기는 날개부 사이사이로 빨려 들어가 플레어가이드 내부로 들어가 산소를 공급해 줌으로써 가스의 완전 연소에 도움을 줄 수 있다.The wing part is installed on the outside of the flare tip in the form of a fin, rotates the rotating body provided with the wing part at the time of flare, and the rotating body reduces the influence of wind coming directly to the flare, and the air around the rotating body is the wing It can be helped to completely burn gas by being sucked through the part and entering the flare guide to supply oxygen.

한편, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플레어 타워의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플레어가이드의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 회전몸체의 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 회전몸체의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플레어 타워의 작동도이다.1 is a perspective view of a flare tower according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a flare guide according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a bottom view of the rotating body according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of a rotating body according to an embodiment of the present invention.
5 is an operation diagram of a flare tower according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly describe the present invention, parts not related to the description are omitted in the drawings, and in the drawings, the width, length, and thickness of components may be exaggerated for convenience. Throughout the specification, the same reference numbers refer to the same components.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플레어 타워의 사시도이고, 도 2는 플레어 타워의 회전몸체와 날개부의 사시도이고, 도 3과 4는 회전몸체의 저면도와 평면도이다.1 is a perspective view of a flare tower according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a rotating body and a wing of the flare tower, and FIGS. 3 and 4 are bottom and top views of the rotating body.

플레어 타워는 선박의 데크에 설치되는 타워부(10), 고압탱크(12) 또는 저압탱크(13)로부터 공급되는 가스를 태우도록 타워부(10) 단부에 마련되는 플레어팁(11)과, 플레어팁(11) 주변에 설치되는 플레어가이드(100)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상술한 플레어 타워는 해저유전으로부터 석유 및 천연가스를 개발하기 위한 생산플랫폼에서 석유와 함께 부수적으로 나오는 천연가스 중 연료로 사용하고 남은 잉여가스를 소각하기 위하여 마련될 수 있다.The flare tower includes a flare tip 11 provided at an end portion of the tower portion 10 to burn gas supplied from the tower portion 10, the high pressure tank 12 or the low pressure tank 13 installed on the deck of the ship, and the flare A flare guide 100 installed around the tip 11 may be included. For example, the above-described flare tower may be provided to incinerate surplus gas used as fuel among natural gas incidentally with oil in a production platform for developing oil and natural gas from a subsea oil field.

플레어 타워를 이용하여 잉여가스를 소각하는 목적은 잉여가스 내에 포함되어 있는 위험물질(가연성 가스, 인화성 물질, 독성 물질 등)을 안전하게 소각 처리하여 배출하기 위함이다. 생산플랫폼 설비에서 발생하는 폐가스를 모아 한 곳에서 완전연소 시키기 위해 마련되는 시설이 플레어 타워이며, 전술한 위험물질들이 대기 중에 배출되는 것을 방지하기 위해 플레어 타워 상단의 플레어팁(11)에는 항상 잉여가스를 연소 시키기 위한 화염을 유지하게 된다.The purpose of burning the excess gas using the flare tower is to safely incinerate and discharge dangerous substances (combustible gas, flammable substances, toxic substances, etc.) contained in the excess gas. The flare tower is a facility that is provided to collect waste gas from the production platform facility and completely burn it in one place, and the flare tip 11 at the top of the flare tower always prevents the dangerous substances from being discharged into the atmosphere. It keeps the flames for burning.

이와 같은 화염을 플레어라 하며, 플레어가 방출되는 플레어팁(10)은 생산플랫폼으로부터 높은 위치에 설치되거나 격리 설치됨으로써, 플레어의 열에 의해 생산플랫폼의 각종 설비가 파손되는 것을 막는다. This flame is called a flare, and the flare tip 10 from which the flare is discharged is installed or isolated from a high position from the production platform, thereby preventing damage to various facilities of the production platform due to the heat of the flare.

한편, 플레어팁(11)은 생산플랫폼으로부터 높은 위치에 설치되기 때문에, 플레어팁(11)으로부터 방출되는 플레어는 바람에 영향에 민감할 수밖에 없으며, 이에 따라 수직방향으로 방출되는 경우보다는 바람에 따라 기울어져 방출되는 경우가 빈번하다.On the other hand, since the flare tip 11 is installed at a high position from the production platform, the flare discharged from the flare tip 11 is inevitably sensitive to the influence of the wind, and accordingly it is inclined according to the wind rather than when vertically discharged. It is often discharged.

플레어가이드(100)는 해상에 머무르는 생산플랫폼에 설비된 타워부(10)의 상부에 위치한 플레어팁(11)에 설치되어 플레어팁(11)으로부터 토출되는 플레어가 수직방향으로 방출되도록 할 수 있다. 이러한 플레어가이드(100)는 플레어팁(11)에 체결되는 고정지지부(110), 고정지지부(110)에 회전 가능하게 설치되는 회전몸체(120), 및 회전몸체(120)에 마련되고 회전시 외기를 회전몸체(120) 내측으로 유도하는 날개부(130)를 포함할 수 있다.The flare guide 100 is installed on the flare tip 11 located at the top of the tower portion 10 installed on the production platform staying on the sea, so that the flare discharged from the flare tip 11 can be discharged in the vertical direction. The flare guide 100 is provided on a fixed support 110 that is fastened to the flare tip 11, a rotating body 120 that is rotatably installed on the fixed support 110, and a rotating body 120, and the outside air during rotation It may include a wing portion 130 for guiding the inside of the rotating body 120.

고정지지부(110)는 플레어팁(11)에 고정되어 회전몸체(120)를 지지하며 회전몸체(120)를 회전시킬 수 있다. 이러한 고정지지부(110)는 그에 고정 설치되는 동력발생기(111)를 포함하고, 동력발생기(111)의 제1 기어(112)는 회전몸체(120)의 원주홈(122)을 따라 마련된 제2 기어(121)와 치합하여 회전몸체(120)를 회전시킬 수 있다. 이때 동력발생기(111)는 전기가 공급하면 회전력을 발생시키는 모터이고, 제1 기어(112)는 동력발생기(111) 단부에 마련되는 기어일 수 있다.The fixed support 110 is fixed to the flare tip 11 to support the rotating body 120 and rotate the rotating body 120. The fixed support 110 includes a power generator 111 fixedly installed thereon, and the first gear 112 of the power generator 111 is a second gear provided along the circumferential groove 122 of the rotating body 120 It is possible to rotate the rotating body 120 by meshing with (121). At this time, the power generator 111 is a motor that generates a rotational force when electricity is supplied, and the first gear 112 may be a gear provided at the end of the power generator 111.

회전몸체(120)에는 저면에 원주홈(122)과 연결홈(123)과 플레어팁(11)이 끼워지는 체결홀(124)이 각각 마련될 수 있다. 원주홈(122)에는 동력발생기(111)의 제1 기어(112)가 끼워지고 연결홈(123)에는 고정지지부(110)가 끼워져 회전몸체(120)의 하중을 지지하도록 마련된다. The rotating body 120 may be provided with a fastening hole 124 into which the circumferential groove 122, the connecting groove 123, and the flare tip 11 are fitted, respectively, on the bottom surface. The first gear 112 of the power generator 111 is fitted to the circumferential groove 122, and a fixed support 110 is fitted to the connecting groove 123 to support the load of the rotating body 120.

원주홈(122)에는 제2 기어(121)이 마련될 수 있다. 제2 기어(121)는 제1 기어(112)와 치합하여 제1 기어(112)가 회전시 회전몸체(120)가 그를 따라 원주방향으로 이동할 수 있다.The circumferential groove 122 may be provided with a second gear 121. The second gear 121 meshes with the first gear 112 so that when the first gear 112 rotates, the rotating body 120 can move along the circumferential direction.

연결홈(123)은 고정지지부(110)가 회전몸체(120)를 회전 지지하기 위한 수단으로, 도시되지는 않았으나 하중이 축의 회전벡터 방향으로 작용할 때 사용하는 스러스트 베어링 (Thrust bearing)이 설치될 수 있다.The connection groove 123 is a means for the support member 110 to rotately support the rotating body 120, although not shown, a thrust bearing used when a load acts in the direction of the rotation vector of the shaft can be installed. have.

날개부(130)는 회전몸체(120)의 회전 방향에 대하여 바깥쪽으로 점차 벌어지도록 구배진 형상을 가지고 외기의 흐름을 안내할 수 있다. 즉, 날개부(130)는 깃(fin) 형상으로 외기가 플레어가이드(100) 내부로 빨려 들어오게 할 수 있으며, 이러한 날개부(130)는 회전몸체(120)의 둘레를 따라 원주방향으로 복수개가 이격 설치될 수 있다.The wing part 130 may guide the flow of the outside air with a gradient shape to gradually open outward with respect to the rotational direction of the rotating body 120. That is, the wing portion 130 is a fin (fin) shape can allow the outside air to be sucked into the flare guide 100, the plurality of wing portions 130 in the circumferential direction along the circumference of the rotating body 120 Can be installed spaced apart.

날개부(130)는 외기의 흐름을 차단하여 회전몸체(120)의 내부 공간을 밀봉하도록 회전몸체(120)에 마련된 힌지부(131)를 중심으로 내측으로 회전 될 수 있다. 이러한 날개부(130)를 회전시키기 위한 동력장치는 도시되지는 않았으나 회전몸체(120) 바닥벽 내부에 내장될 수 있다.The wing part 130 may be rotated inward around the hinge part 131 provided on the rotating body 120 to block the flow of the outside air and seal the inner space of the rotating body 120. The power unit for rotating the wing 130 is not shown, but may be embedded inside the bottom wall of the rotating body 120.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플레어 타워의 작동도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 플레어 타워는 플레어 타워의 플레어팁(11)으로부터 방출되는 플레어가 바람에 의해 기울어져 방출될 시, 플레어팁(11)에 대하여 회전 가능하게 마련되는 날개부(130)가 이를 안내하여 플레어의 열이 아래 방향으로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 그리고 이로써, 경량 및 저가의 설비로도 효율적으로 플레어의 열을 차단할 수 있다. 바람에 의해 기울어져 방출되는 플레어는 생산플랫폼의 하부 구조물에 큰 열을 전달하기 때문에 수직방향으로 방출되는 플레어가 배출되도록 하여 이를 보호하는 것이다.5 is an operation diagram of a flare tower according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the flare tower according to the present invention, when the flare discharged from the flare tip 11 of the flare tower is tilted and released by the wind, the flap tip 11 is rotatably provided with respect to the flare tip 11 ) Can guide this to prevent flare heat from being transferred downward. And thereby, it is possible to efficiently block the heat of the flare even with light and low-cost equipment. The flare discharged inclined by the wind transmits a large amount of heat to the lower structure of the production platform, so that the flare discharged in the vertical direction is discharged to protect it.

날개부(130)는 깃(fin) 형상으로 플레어팁(11) 외부에 설치되고, 플레어 시에 날개부(130)가 설치된 회전몸체(120)를 회전시킨다. 이때 회전몸체(120)는 외부로 오는 바람이 플레어에 직접적으로 가하는 영향을 줄이며, 회전몸체(120) 주변 공기는 날개부(130) 사이사이로 빨려 들어가 플레어가이드(100) 내부로 들어가게 되고 결국 이 공기는 플레어링 시에 산소를 공급해 줌으로써 완전 연소에 도움을 줄 수 있다. The wing part 130 is installed outside the flare tip 11 in a fin shape, and rotates the rotating body 120 in which the wing part 130 is installed during flare. At this time, the rotating body 120 reduces the influence of the wind coming from the outside directly on the flare, and the air around the rotating body 120 is sucked between the wing portions 130 and enters the inside of the flare guide 100, and eventually this air Can help complete combustion by supplying oxygen during flaring.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will understand. Therefore, the true scope of the invention should be defined only by the appended claims.

10: 타워부 11: 플레어팁
12: 고압탱크 13: 저압탱크
110: 고정지지부 111: 동력발생기
112: 제1 기어 120: 회전몸체
121: 제2 기어 122: 원주홈
123: 연결홈 130: 날개부
131: 힌지부10: tower part 11: flare tip
12: high pressure tank 13: low pressure tank
110: fixed support 111: power generator
112: first gear 120: rotating body
121: second gear 122: circumferential groove
123: connecting groove 130: wing
131: hinge

Claims (5)

플레어팁에 체결되는 고정지지부;
상기 고정지지부 상단부에 회전 가능하게 설치되는 회전몸체;
상기 회전몸체 둘레를 따라 복수개가 이격 설치된 힌지부; 및
일단이 상기 힌지부에 체결되고, 상기 일단에서 타단으로 갈수록 상기 회전몸체 중심부 쪽으로 굽혀진 형상을 갖는 날개부를 포함하고,
상기 날개부는 상기 힌지부를 중심으로 회전 가능하므로, 상기 회전몸체 외측으로 벌어진 개방 상태에서 상기 회전몸체가 회전시 외기를 상기 회전몸체 내측으로 유도하고, 닫힌 상태에서 외기의 흐름을 차단하여 상기 회전몸체의 내부 공간을 밀봉하도록 작동하는 플레어 타워.A fixed support part fastened to the flare tip;
A rotating body rotatably installed at the upper end of the fixed support;
A hinge part spaced apart from each other along the circumference of the rotating body; And
One end is fastened to the hinge portion, and includes a wing portion having a shape bent toward the center of the rotating body from the one end to the other end,
Since the wing portion is rotatable around the hinge portion, in the open state that is opened outwardly of the rotating body, the rotating body guides the outside air to the inside of the rotating body when rotating, and in the closed state, blocks the flow of outside air to block the flow of the rotating body. A flare tower that works to seal the interior space. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고정지지부에 설치되는 동력발생기를 더 포함하고,
상기 동력발생기의 제1 기어는 상기 회전몸체의 원주홈을 따라 마련된 제2 기어와 치합하여 상기 회전몸체를 회전시키는 플레어 타워.According to claim 1,
Further comprising a power generator installed on the fixed support,
The first gear of the power generator is a flare tower that rotates the rotating body by meshing with a second gear provided along the circumferential groove of the rotating body.
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