KR102198221B1 - 액화천연가스 공급용 글로브 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화천연가스 공급용 글로브 밸브에 관한 것으로서, 제1 및 제2유통관 사이에 연통되는 중계 유로를 갖으며 중계유로를 개폐할 수 있도록 된 차폐공이 형성되어 있고, 차폐공과 연통되는 안내로가 수직상으로 연장된 안내관이 접속된 밸브 몸체와, 안내관의 안내로 내에서 승하강되며 하단에 차폐공을 개폐하는 밸브시트가 장착된 밸브 스템과, 안내관의 상부에서 결합되며 핸들의 정역회전에 의해 밸브 스템을 승하강시킬 수 있도록 된 승하강 작동부와, 제1 및 제2유통관의 일부와 안내관의 일부를 이격상태로 에워싸게 결합되어 밸브몸체와의 사이에 단열용 진공공간을 형성하는 단열자켓을 구비한다. 이러한 액화천연가스 공급용 글로브 밸브에 의하면, 진공단열구조로 되어 있어 단열성능이 향상되며, 고장시 유로를 개폐하는 요소의 인출을 위한 분해가 매우 간단한 구조로 되어 있어 유지 보수가 용이한 장점을 제공한다.

Description

액화천연가스 공급용 글로브 밸브{glove valve for LNG supply}
본 발명은 액화천연가스 공급용 글로브 밸브에 관한 것으로서, 상세하게는 단열성능을 향상시키면서 수리가 용이한 액화천연가스 공급용 글로브 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 밸브는 관속을 흐르는 유체의 유량, 유속, 압력 등을 제어하는데 이용된다. 이러한 밸브는 사용 목적에 따라 여러 종류로 구분될 수 있고, 그 중 글로브 밸브(Globe Valve)는 유량을 조절하는 용도뿐만 아니라 차단하는 용도로 사용이 가능하여 여러 산업 분야에서 사용되고 있으며, 특히 고온, 고압의 유체를 이용하는 화력 발전이나 열병합 발전 등의 발전 플랜트에서 많이 사용되고 있다.
이러한 글로브 밸브는 국내 공개특허 제10-2016-0022151호 등 다양하게 개시되어 있다.
한편, 영하 약 162℃ 정도의 초저온 액화천연가스(LNG)를 이송하는 이송관 상에 배치되어 유량을 조절 및 차단하기 위한 밸브는 액화천연가스의 안정적인 이송을 위해 외부의 열이 밸브 내부로 유입되어 기화가스(BOG; Boil off gas)가 생성되는 것을 최대한 차단할 수 있는 구조가 요구된다. 또한, 고장발생시에 단열용 보온재를 파괴하거나 분리하지 않은 상태에서 수리가 가능한 구조도 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위해서 창안된 것으로서, 단열성능을 향상시키면서 수리가 용이한 구조의 액화천연가스 공급용 글로브 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액화천연가스 공급용 글로브 밸브는 액화천연가스가 유통될 수 있게 상호 이격되게 마련된 제1 및 제2유통관 사이에 접속되며 상기 제1 및 제2유통관과 연통되는 중계 유로를 갖되 수직상으로 개방되어 상기 중계유로를 개폐할 수 있도록 된 차폐공이 형성되어 있고, 상기 차폐공과 연통되는 안내로가 수직상으로 연장된 안내관이 접속된 밸브 몸체와; 상기 안내관의 안내로 내에서 수직상으로 승하강되게 설치되며 하단에 상기 차폐공을 개폐하는 밸브시트가 장착된 밸브 스템과; 상기 안내관의 안내로를 외부에 대해 차폐되게 상기 안내관의 상부에서 결합되며 핸들의 정역회전에 의해 상기 밸브 스템을 승하강시킬 수 있도록 된 승하강 작동부와; 상기 제1 및 제2유통관의 일부와 상기 안내관의 일부를 이격상태로 에워싸게 결합되어 상기 밸브몸체와의 사이에 단열용 진공공간을 형성하는 단열자켓;을 구비한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 승하강 작동부는 상기 핸들의 중앙에서 하방으로 연장되되 저면에 하부가 개방되며 상방으로인입되되 내주면에 제1나사선이 형성된 나선홈을 갖는 회전블록체와; 상기 회전블록체를 베어링을 통해 회전가능하게 수용할 수 있게 하방으로 연장된 수용홈과, 상기 수용홈의 내경보다 작은 내경을 갖으며 상기 안내로와 연통되는 연통홈이 형성된 링부분과, 상기 링부분의 하부에서 외경이 확장되는 방향으로 연장된 제1플랜지부분을 갖는 회전지지하우징과; 상기 제1플랜지부분에 대해 결합부재를 통해 착탈될 수 있게 상기 안내관의 상단에서 외경이 확장되는 방향으로 상기 제1플랜지부분과 대향되게 연장된 제2플랜지부분;을 구비하고, 상기 밸브스템은 상기 밸브시트로부터 상방으로 연장된 수직부분과; 상기 수직부분의 상단에서 상기 수직부분보다 작은 외경을 갖게 상방으로 연장되되 상부에 상기 제1나사선과 나사결합되는 제2나사선이 외주면에 형성된 나사선형성부분을 갖는 스핀들과; 상기 스핀들의 하부를 수용하도록 상기 수직부분의 상부에 결합된 상부접속부분으로부터 상기 스핀들을 에워싸게 상방으로 연장되되 신축이 가능하게 주름지게 굴곡진 벨로우즈부분과, 상기 벨로우즈 부분의 상단에서 상방으로 연장되어 상기 제1플랜지부분과 상기 제2플랜지부분 사이에 상기 안내로와 연통되게 형성된 안착홈에 안착되게 삽입된 안착부분을 갖는 보호커버부재;를 구비한다.
또한, 상기 스핀들의 나사선 형성부분의 상면 중앙에는 하방으로 인입된 인입홈이 형성되어 있고, 상기 인입홈에 안착된 스페이서를 더 구비하고, 상기 스페이서는 상기 인입홈에 안착된 상태에서 상기 나사선 형성부분의 상면보다 높이가 높으며 상기 나사선 형성부분의 외경보다는 작은 외경을 갖게 형성되어 상기 나사선 형성부분의 상면이 상기 회전블록체의 나선홈 천정면과의 접촉을 저지할 수 있도록 된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액화천연가스 공급용 글로브 밸브에 의하면, 진공단열구조로 되어 있어 단열성능이 향상되며, 고장시 유로를 개폐하는 요소의 인출을 위한 분해가 매우 간단한 구조로 되어 있어 유지 보수가 용이한 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 액화천연가스 공급용 글로브 밸브를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 액화천연가스 공급용 글로브 밸브를 내부가 보이도록 일부를 절개하여 도시한 절개 사시도이고,
도 3은 도 1의 액화천연가스 공급용 글로브 밸브의 단면도이고,
도 4는 도 3의 스핀들 부분을 확대하여 도시한 확대도이고,
도 5는 도 1의 단열 자켓 내부에 수용된 밸브몸체를 분리하여 확대 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 안내관 내에 수용되는 밸브스템을 분리하여 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액화천연가스 공급용 글로브 밸브를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 액화천연가스 공급용 글로브 밸브를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 액화천연가스 공급용 글로브 밸브를 내부가 보이도록 일부를 절개하여 도시한 절개 사시도이고, 도 3은 도 1의 액화천연가스 공급용 글로브 밸브의 단면도이고, 도 4는 도 3의 스핀들 부분을 확대하여 도시한 확대도이고, 도 5는 도 1의 단열 자켓 내부에 수용된 밸브몸체를 분리하여 확대 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 안내관 내에 수용되는 밸브스템을 분리하여 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 액화천연가스 공급용 글로브 밸브(100)는 밸브 몸체(110), 밸브 스템(130), 승하강 작동부(150) 및 단열자켓(170)을 구비한다.
밸브몸체(110)는 액화천연가스(LNG)가 유통될 수 있게 상호 이격되게 마련된 제1 및 제2유통관(101)(102) 사이에 접속되며 제1 및 제2유통관(101)(102)과 연통되게 'S'자 형태로 굴곡지게 연장된 중계 유로(112)를 갖는 구조로 되어 있다. 또한, 밸브몸체(110)는 중계유로(112) 상에 후술되는 밸브시트(132)의 안착 유무에 따라 중계유로(12)를 개폐할 수 있도록 밸브시트(132)가 안착될 수 있는 안착턱(116) 사이에 수직상으로 개방된 차폐공(114)이 형성되어 있고, 차폐공(114)과 연통되는 안내로(122)가 수직상으로 연장된 안내관(120)이 접속되어 있다.
밸브 스템(130)은 안내관(120)의 안내로(112) 내에서 수직상으로 승하강되게 설치되며 차폐공(114)을 개폐할 수 있도록 되어 있다.
밸브 스템(130)을 구분하면, 밸브시트(132), 수직부분(133), 스핀들(135), 하부 접속부분(137), 상부접속부분(138) 및 보호커버부재(140)를 구비한다.
밸브시트(132)는 수직부분(133) 하부에 하방으로 결합된 하부 접속부분(137)을 통해 하방으로 연장되게 결합되어 차폐공(114)을 개폐할 수 있도록 되어 있다. 밸브시트(132)의 하단 외주면에는 실링 성능을 향상시키기 위한 실링용링이 일체로 결합될 수 있다.
참조부호 134는 밸브시트(132)의 승하강을 가이드하며 안내로(122)와 후술되는 하부접속부분(137) 사이를 실링시키도록 밸브몸체(110)와 하부접속부분(137) 사이에 설치된 시트가이드부재이다.
수직부분(133)은 속이 빈 관 형태로 수직상으로 연장된 부분이며 하부에는 밸브시트(132)가 결합되는 하부 접속부분(137)이 하방으로 연장되게 결합되어 있고, 상부에는 스핀들(135)의 하부를 수용하는 상부 접속부분(138)이 접속되어 있다.
스핀들(135)은 수직부분(133)의 상단에서 수직부분(133)보다 작은 외경을 갖게 상방으로 연장되되 상부에 후술되는 회전블록체(155)에 형성된 제1나사선(155a)과 나사결합되는 제2나사선(136a)이 외주면에 형성된 나사선형성부분(136)을 갖는 구조로 되어 있다.
보호커버부재(140)는 안내관(120)의 안내로(122)를 통해 액화천연가스가 누출되는 스핀들(135) 및 외부로의 누출을 차단함과 스핀들(135)로의 열전달을 최소화하여 차폐공(114)의 개폐작동이 원할하게 이루어지게 하기 위해 적용된 것이다.
보호커버부재(140)는 스핀들(135)의 하부를 수용하도록 하방으로 인입된 홈을 갖으며 수직부분(133)의 상부에 결합된 상부접속부분(138)의 상면 가장으로부터 스핀들(135)을 외측에서 폐쇄상태로 에워싸게 상방으로 연장되되 신축이 가능하게 주름지게 굴곡진 벨로우즈부분(141)과, 벨로우즈부분(141)의 상단에서 상방으로 연장되어 후술되는 제1플랜지부분(161)과 제2플랜지부분(162) 사이에 안내로(122)와 연통되게 형성된 안착홈(164)에 안착되게 삽입된 안착부분(143)을 갖는 구조로 되어 있다.
안착부분(143)은 벨로우즈부분(141)의 상단에서 상방으로 연장된 수직연장부분(143a)과, 수직연장부분(143a)의 상단에서 외경이 확장되는 방향으로 연장된 지지부분(143b)을 갖는 구조로 되어 있다.
승하강 작동부(150)는 안내관(120)의 안내로(122)를 외부에 대해 차폐되게 안내관(120)의 상부에서 결합되며 핸들(151)의 정역회전에 의해 밸브 스템(130)을 승하강시킬 수 있도록 되어 있다.
승하강 작동부(150)는 회전블록체(155), 회전지지하우징(158) 및 제2플랜지부분(162)을 구비한다.
회전블록체(155)는 사용자가 회전조작할 수 있게 형성된 핸들(151)의 중앙에서 하방으로 연장되어 핸들(151)에 고정되어 있다. 회전블록체(155)는 핸들(151)의 중앙에 형성된 결합공을 통해 삽입되어 너트에 의해 결합 및 분리할 수 있도록 되어 있다.
회전블록체(155)는 저면에 하부가 개방되며 상방으로 인입되되 내주면에 밸브스템(130)의 나사선형성부분(136)의 제2나사선(136a)과 나사결합되는 제1나사선(155a)이 형성된 나선홈(156)이 형성되어 있다.
회전지지하우징(158)은 회전블록체(155)를 베어링(165)을 통해 회전가능하게 수용할 수 있게 하방으로 연장된 수용홈(159a)과, 수용홈(159a)의 내경보다 작은 내경을 갖으며 안내로(122)와 연통되는 연통홈(159b)이 형성된 링부분(159)과, 링부분(159)의 하부에서 외경이 확장되는 방향으로 연장된 제1플랜지부분(161)을 갖는 구조로 형성되어 있다.
참조부호 167은 회전지지하우징(158)의 상면과 측면을 감싸며 측면에 형성된 결합공을 통해 회전지지하우징(158)에 착탈될 수 있게 된 보조커버이다.
제2플랜지부분(162)은 제1플랜지부분(161)에 대해 볼트(168)와 너트(169)와 같은 결합부재를 통해 착탈될 수 있게 안내관(120)의 상단에서 외경이 확장되는 방향으로 제1플랜지부분(161)과 대향되게 연장되어 있다.
제1플랜지부분(161)과 제2플랜지부분(162)에는 원주방향을 따라 결합부재를 착탈하기 위한 관통공(166)이 상호 이격되게 다수 형성되어 있다.
또한, 제1플랜지부분(161)과 제2플랜지부분(162)의 대향되는 면에는 보호커버부재(140)의 안착부분(143)이 안착되는 안착홈(164)이 상호 멀어지는 방향으로 후퇴되게 형성되어 있다.
참조부호 169는 안착홈(164)에 안착된 안착부분(143)의 상부에 장착되어 제1 및 제2플랜지부분(161)(162) 사이의 결합공간을 실링하고, 회전지지하우징(158)의 내주면에 형성된 삽입홈에 장착되어 스핀들(135)과 회전지지하우징(158) 사이의 공간을 실링시키기 위해 각각 적용된 실링용 오링이다.
한편, 스핀들(135)과 회전블록체(135)와의 고착을 방지할 수 있도록 스핀들(135)의 나사선 형성부분(136)의 상면 중앙에는 하방으로 인입된 반구형상의 인입홈(138)이 형성되어 있고, 인입홈(138)에 안착된 스페이서(148)가 마련되어 있다.
여기서, 스페이서(148)는 인입홈(138)에 안착된 상태에서 나사선 형성부분(136)의 상면보다 높이가 높으며 나사선 형성부분(136)의 외경보다는 작은 외경을 갖게 형성되어 나사선 형성부분(136)의 상면이 회전블록체(155)의 나선홈(156)의 천정면과의 접촉을 저지하여 밸브스템(130)이 상방으로 최상단 위치까지 상승한 상태에서의 접촉되는 면적을 최소화함으로써 고착을 방지할 수 있다.
도시된 예에서 스페이서(148)는 구형상으로 형성되어 인입홈(138)에 안착되며 자유구름운동할 수 있게 설치된 구형볼이 적용되어 있다.
단열자켓(170)은 제1 및 제2유통관(101)(102)의 일부와 안내관(120)의 일부를 이격상태로 에워싸게 결합되어 밸브몸체(110)와의 사이에 단열용 진공공간(173)을 형성한다.
단열자켓(160)은 제1 및 제2유통관(101)(102)의 일부와 밸브몸체(110)를 이격상태로 감싸면서 폐쇄된 제1단열용 진공공간(173a)을 형성하도록 수평상으로 결합된 수평자켓부분(171)과, 수평자켓부분(171)의 상부에서 안내관(120)을 감싸면서 제1단열용 진공공간(173a)과 연통되는 제2단열용 진공공간(173b)를 형성하는 수직자켓부분(172)을 갖는 구조로 되어 있다.
또한, 수직자켓부분(172)의 외측면에는 단열용 진공공간(173)을 진공상태로 배기하기 위한 배기관(175)이 단열용 진공공간(173)과 연통되어 외부로 연장되게 형성되어 있다.
이러한 배기관(175)은 개폐 밸브(미도시)를 갖는 흡입관(미도시)과 결속되고, 흡입관과 접속된 진공펌프(미도시)를 가동하여 단열자켓(160)의 내부가 목적하는 진공도가 되게 처리한 다음 개폐밸브를 폐쇄되게 하면 글로브 밸브(100)의 단열성능을 확보할 수 있다.
한편, 본 글로브 밸브(100)는 고장발생시 핸들(151), 회전블록체(155), 회전지지하우징(158)을 제2플랜지부분(162)으로부터 분리 해체하여 밸브스템(130)을 인출할 수 있어 단열자켓(160)을 해제하지 않으면서도 용이하게 수리할 수 있는 장점을 제공한다.
이상에서 설명된 액화천연가스 공급용 글로브 밸브에 의하면, 진공단열구조로 되어 있어 단열성능이 향상되며, 고장시 유로를 개폐하는 요소의 인출을 위한 분해가 매우 간단한 구조로 되어 있어 유지 보수가 용이한 장점을 제공한다.
110: 밸브 몸체 130: 밸브 스템
150: 승하강 작동부 170: 단열자켓

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 액화천연가스가 유통될 수 있게 상호 이격되게 마련된 제1 및 제2유통관 사이에 접속되며 상기 제1 및 제2유통관과 연통되는 중계 유로를 갖되 수직상으로 개방되어 상기 중계유로를 개폐할 수 있도록 된 차폐공이 형성되어 있고, 상기 차폐공과 연통되는 안내로가 수직상으로 연장된 안내관이 접속된 밸브 몸체와;
    상기 안내관의 안내로 내에서 수직상으로 승하강되게 설치되며 하단에 상기 차폐공을 개폐하는 밸브시트가 장착된 밸브 스템과;
    상기 안내관의 안내로를 외부에 대해 차폐되게 상기 안내관의 상부에서 결합되며 핸들의 정역회전에 의해 상기 밸브 스템을 승하강시킬 수 있도록 된 승하강 작동부와;
    상기 제1 및 제2유통관의 일부와 상기 안내관의 일부를 이격상태로 에워싸게 결합되어 상기 밸브몸체와의 사이에 단열용 진공공간을 형성하는 단열자켓;을 구비하고,
    상기 승하강 작동부는
    상기 핸들의 중앙에서 하방으로 연장되되 저면에 하부가 개방되며 상방으로인입되되 내주면에 제1나사선이 형성된 나선홈을 갖는 회전블록체와;
    상기 회전블록체를 베어링을 통해 회전가능하게 수용할 수 있게 하방으로 연장된 수용홈과, 상기 수용홈의 내경보다 작은 내경을 갖으며 상기 안내로와 연통되는 연통홈이 형성된 링부분과, 상기 링부분의 하부에서 외경이 확장되는 방향으로 연장된 제1플랜지부분을 갖는 회전지지하우징과;
    상기 제1플랜지부분에 대해 결합부재를 통해 착탈될 수 있게 상기 안내관의 상단에서 외경이 확장되는 방향으로 상기 제1플랜지부분과 대향되게 연장된 제2플랜지부분;을 구비하고,
    상기 밸브스템은
    상기 밸브시트로부터 상방으로 연장된 수직부분과;
    상기 수직부분의 상단에서 상기 수직부분보다 작은 외경을 갖게 상방으로 연장되되 상부에 상기 제1나사선과 나사결합되는 제2나사선이 외주면에 형성된 나사선형성부분을 갖는 스핀들과;
    상기 스핀들의 하부를 수용하도록 상기 수직부분의 상부에 결합된 상부접속부분으로부터 상기 스핀들을 에워싸게 상방으로 연장되되 신축이 가능하게 주름지게 굴곡진 벨로우즈부분과, 상기 벨로우즈 부분의 상단에서 상방으로 연장되어 상기 제1플랜지부분과 상기 제2플랜지부분 사이에 상기 안내로와 연통되게 형성된 안착홈에 안착되게 삽입된 안착부분을 갖는 보호커버부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 공급용 글로브 밸브.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스핀들의 나사선 형성부분의 상면 중앙에는 하방으로 인입된 인입홈이 형성되어 있고, 상기 인입홈에 안착된 스페이서를 더 구비하고,
    상기 스페이서는 상기 인입홈에 안착된 상태에서 상기 나사선 형성부분의 상면보다 높이가 높으며 상기 나사선 형성부분의 외경보다는 작은 외경을 갖게 형성되어 상기 나사선 형성부분의 상면이 상기 회전블록체의 나선홈 천정면과의 접촉을 저지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 공급용 글로브 밸브.
  4. 제3항에 있어서, 상기 단열자켓에는 단열용 진공공간을 진공상태로 배기하기 위한 배기관이 상기 단열용 진공공간과 연통되어 외부로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 공급용 글로브 밸브.
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