KR102506648B1 - 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치는, 발전소 보일러 벽의 외부에 설치되며, 보일러 내부의 튜브에 부착된 클링커나 재(ash)를 제거하기 위해, 보일러 벽의 내측으로 주기적으로 이동하는 발전소 재매기의 랜스튜브(Lance tube)와 피드튜브(Feed tube)의 그랜드 패킹장치에 있어서, 보일러 벽을 관통하여 배치되며, 스팀이 이동되는 통로를 제공하는 피드튜브, 중앙을 관통한 제1 중공이 형성되며, 상기 피드튜브를 따라 슬라이딩 되는 케리지, 중앙을 관통하며 상기 제1 중공과 나란히 배치되는 제2 중공이 형성되고, 상기 케리지의 일측단에 체결된 채, 상기 피드튜브를 따라 슬라이딩 되는 랜스튜브, 상기 제1 중공을 규정하는 상기 케리지의 내측면에 배치되어, 상기 케리지와 상기 피드튜브 사이의 기밀을 유지하는 패킹부 및 상기 케리지에 장착된 채, 상기 패킹부를 가압하여 상기 패킹부가 압착상태로 상기 케리지 및 상기 피드튜브에 밀착되도록 하는 압착부를 포함하며, 상기 압착부는, 상기 케리지와의 이격거리가 줄어드는 방향으로 외력을 인가하여 상기 패킹부를 가압할 수 있다.

Description

발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치 및 이를 제조하는 방법{Apparatus for Grand packing of Soot blower for power plant and its manufacturing method}

본 발명은 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로 상세하게는, 발전소의 설비 내부를 청소하는 재매기 피드튜브의 스팀 누출을 방지하기 위한 그랜드패킹(Grand-seal)의 마모정도에 따라 패킹을 기계적으로 압착하기 위한 장치 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 화력 발전소 보일러는 고온, 고압의 스팀을 생산하기 위해 석탄 및 연료를 연소하게 된다. 연소과정 시 보일러 튜브에 부착된 클링커나 재(Ash)를 제거하여 보일러의 효율을 향상 시키기 위해 재매기(Soot Blower)를 주기적으로 운전해야 한다.

종래에 적용된 발전소 재매기의 그랜드패킹(Grand-seal)은, 랜스튜브(Lance tube)의 이동시간이 증가함에 따라 피드튜브와 패킹의 접촉면에서 마모가 발생하게 된다.

이 때, 마모된 틈으로 고온의 재매용 스팀이 외부로 누출되는 사고가 발생한다.

이를 방지하기 위해 조임볼트의 너트를 주기적으로 조여 패킹그랜드가 패킹을 압착하는 방법으로 설비를 관리하였다.

하지만 패킹이 특별히 빨리 마모되거나 조임 주기가 맞지 않으면 고온의 스팀이 외부로 유출돼 안전사고의 위험이 존재하여 이를 해결하기 위한 방안이 모색중이였다.

한국등록특허 제10-0937192호

본 발명의 목적은, 발전소의 내부를 청소하는 재매기의 그랜드패킹(Grand-seal)을 주기적으로 사람이 조여야 하는 번거로움과 위험업무를 최소화 하기 위해 패킹그랜드 외부에 탄성부를 다중으로 설치하여, 동일한 압착력을 항상 유지함으로써 패킹의 마모 정도에 따라 스프링의 힘으로 패킹그랜드를 눌러 스팀의 누출을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치는, 발전소 보일러 벽의 외부에 설치되며, 보일러 내부의 튜브에 부착된 클링커나 재(ash)를 제거하는 발전소 재매기의 랜스튜브(Lance tube)와 피드튜브(Feed tube)의 그랜드 패킹장치에 있어서, 보일러 벽을 관통하여 배치되며, 스팀이 이동되는 통로를 제공하는 피드튜브, 중앙을 관통한 제1 중공이 형성되며, 상기 피드튜브를 따라 슬라이딩 되는 케리지, 중앙을 관통하며 상기 제1 중공과 나란히 배치되는 제2 중공이 형성되고, 상기 케리지의 일측단에 체결된 채, 상기 피드튜브를 따라 슬라이딩 되는 랜스튜브, 상기 제1 중공을 규정하는 상기 케리지의 내측면에 배치되어, 상기 케리지와 상기 피드튜브 사이의 기밀을 유지하는 패킹부 및 상기 케리지에 장착된 채, 상기 패킹부를 가압하여 상기 패킹부가 압착상태로 상기 케리지 및 상기 피드튜브에 밀착되도록 하는 압착부를 포함하며, 상기 압착부는, 상기 케리지와의 이격거리가 줄어드는 방향으로 외력을 인가하여 상기 패킹부를 가압할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치의 상기 패킹부는, 상기 피드튜브와의 반복적인 마찰에 의해 마모되어 부피가 감소하며, 상기 압착부는, 상기 패킹부의 부피가 감소하면, 상기 케리지와의 이격거리가 감소되도록 위치 이동되어 상기 패킹부를 가압할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치의 상기 케리지는, 원통형으로 형성된 채, 제1 중공이 형성되는 통로형성부, 상기 통로형성부의 일측단으로부터 절곡되어 평면을 제공하는 고정부, 상기 고정부를 관통하여 형성되되, 상기 제1 중공의 형성방향과 평행하게 관통하여 형성되는 체결공, 상기 체결공에 삽입된 채, 상기 통로형성부와 멀어지는 방향으로 연장된 가이드봉, 상기 가이드봉의 일측에 체결된 채, 상기 고정부와 상기 가이드봉을 매개하여, 상기 가이드봉이 상기 고정부에 고정되도록 하는 가이드너트 및 상기 가이드너트와 상기 고정부 사이에 위치하며, 상기 가이드너트의 상기 고정부에 대한 압력이 분산되도록 하는 가이드와셔를 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치의 상기 압착부는, 일측은 상기 제1 중공에 삽입된 채, 상기 통로형성부와 상기 피드튜브 사이에 배치되고, 타측은 상기 고정부와 평행하게 배치된 채, 상기 가이드봉을 따라 슬라이딩 가능하도록 연결되는 패킹그랜드, 상기 가이드봉에 슬라이딩 가능하도록 연결되며, 일측이 개방되어 내측에 수용공간이 형성된 원통형으로 형성되고, 원통형의 바닥면은 상기 패킹그랜드의 타측과 접촉되는 원통부, 상기 원통부의 수용공간에 수용된 채, 상기 원통부의 상기 가이드봉에 대한 슬라이딩 위치에 따라 탄성 변형되는 탄성부 및 상기 가이드봉의 타측에 체결된 채, 상기 가이드너트와 일정거리 이격되어 배치되는 압착너트를 구비하며, 상기 압착너트는, 상기 고정부와의 사이에 상기 패킹그랜드의 타측, 상기 원통부 및 상기 탄성부가 종속되도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치의 상기 압착부는, 상기 탄성부와 상기 압착너트 사이에 배치되며, 상기 탄성부의 상면과 동일한 형상으로 형성된 채, 상기 압착너트의 상기 탄성부에 대한 압력이 분산되도록 하는 압착와셔를 더 구비하며, 상기 탄성부는, 압축 탄성변형 상태로, 상기 원통부와 상기 압착와셔 사이에 위치한 채, 압축 탄성변형에 의한 복원력에 의해 상기 패킹그랜드를 상기 압착와셔를 기준으로 상기 케리지 측으로 압박하고, 상기 패킹그랜드는, 제3 중공이 형성된 원통형으로 형성된 채, 상기 제1 중공에 삽입되어 상기 패킹부와 접촉되는 접촉부 및 상기 접촉부의 상기 제1 중공으로부터 노출된 끝단으로부터 절곡되어 상기 고정부와 평행하게 배치되는 절곡부를 구비하며, 상기 원통부는, 상기 절곡부의 외측단으로부터 돌출되도록 배치되어, 상기 탄성부에 의한 탄성력이 상기 접촉부로 집중되도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치의 상기 탄성부는, 복수의 접시스프링이 중첩된 채, 상호 탄성변형에 의해 탄성력이 발생하며, 상기 체결공은, 상기 고정부를 따라 복수개 형성되고, 상기 원통부 및 상기 탄성부는, 복수개의 체결공 각각에 삽입된 가이드봉의 개수와 부합하도록 형성된 채, 상기 패킹그랜드를 가압할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치의 상기 케리지는, 상기 통로형성부의 상기 제1 중공을 규정하는 내측면으로부터 함입되어 형성되는 함입부, 상기 통로형성부의 내측면과 상기 함입부의 경계 영역에 형성되는 단턱부 및 상기 함입부에 수용된 채, 상기 단턱부에 지지되는 지지부를 구비하며, 상기 패킹부는, 상기 함입부에 수용된 채, 일측은 상기 지지부에 의해 위치 이동이 제한되고, 타측은 상기 접촉부에 의해 위치 이동이 제한될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치의 상기 원통부는, 길이 방향을 따라 형성된 투명 또는 반투명 재질로 형성된 점검창을 구비하며, 상기 점검창은, 외부에서 상기 원통부의 수용공간에 수용된 상기 탄성부의 탄성 변형 상태를 확인 가능하도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치 제조방법은, 발전소 보일러 벽의 외부에 설치되며, 보일러 내부의 튜브에 부착된 클링커나 재(ash)를 제거하는 발전소 재매기의 피드튜브 그랜드 패킹장치를 제조하는 방법에 있어서, 상기 보일러의 벽에 설치되며, 중앙을 관통한 제1 중공이 형성되는 케리지를 준비하는 제1 단계, 상기 제1 중공을 규정하는 상기 케리지의 내측면에 패킹부를 배치하는 제2 단계, 상기 케리지의 제1 중공을 따라 슬라이딩되고, 랜스튜브에 스팀을 공급하는 피드튜브를 상기 제1 중공에 위치 시키는 제3 단계, 상기 케리지에 장착된 채, 상기 패킹부를 가압하여 상기 패킹부가 압착상태로 상기 케리지 및 상기 피드튜브에 밀착되도록 하는 압착부를 위치 시키는 제4 단계를 포함하며, 상기 압착부는, 상기 케리지와의 이격거리가 줄어드는 방향으로 외력을 인가하여 상기 패킹부를 가압하고, 상기 제1 단계는, 원통형으로 형성된 채, 제1 중공이 형성되는 통로형성부를 제조하는 제1-1 단계, 상기 통로형성부의 일측단으로부터 절곡되어 평면을 제공하는 고정부를 제조하는 제1-2 단계, 상기 고정부를 관통하여 형성되되, 상기 제1 중공의 형성방향과 평행하게 관통하여 형성되는 체결공을 형성하는 제1-3 단계, 상기 체결공에 삽입된 채, 상기 통로형성부와 멀어지는 방향으로 연장된 가이드봉을 제조하는 제1-4 단계, 상기 가이드봉의 일측에 체결된 채, 상기 고정부와 상기 가이드봉을 매개하여, 상기 가이드봉이 상기 고정부에 고정되도록 하는 가이드너트를 제조하는 제1-5 단계 및 상기 가이드너트와 상기 고정부 사이에 위치하며, 상기 가이드너트의 상기 고정부에 대한 압력이 분산되도록 하는 가이드와셔를 제조하는 제1-6 단계를 포함하며, 상기 제4 단계는, 일측은 상기 제1 중공에 삽입된 채, 상기 통로형성부와 상기 피드튜브 사이에 배치되고, 타측은 상기 고정부와 평행하게 배치된 채, 상기 가이드봉을 따라 슬라이딩 가능하도록 연결되는 패킹그랜드를 제조하는 제4-1 단계, 상기 가이드봉에 슬라이딩 가능하도록 연결되며, 일측이 개방되어 내측에 수용공간이 형성된 원통형으로 형성되고, 원통형의 바닥면은 상기 패킹그랜드의 타측과 접촉되는 원통부를 제조하는 제4-2 단계, 상기 원통부의 수용공간에 수용된 채, 상기 원통부의 상기 가이드봉에 대한 슬라이딩 위치에 따라 탄성 변형되는 탄성부를 제조하는 제4-3 단계 및 상기 가이드봉의 타측에 체결된 채, 상기 가이드너트와 일정거리 이격되어 배치되는 압착너트를 제조하는 제4-4 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 사람이 조임너트를 주기적으로 조여야 하는 번거로움을 최소화하고 패킹 사이로 누출되는 고온의 스팀에 의한 안전사고를 예방하고 설비의 손상을 예방하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치를 도시한 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치의 동작을 설명하기 위한 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치 제조방법을 설명하기 위한 순서도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치를 도시한 개략 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.

구체적으로, 도 2는 피드튜브와 패킹부의 반복된 접촉에 따라, 패킹부가 마모된 경우에 패킹부를 압착하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치(1, 이하 패킹장치)는 보일러 내부의 튜브에 부착된 클링커나 재(ash)를 제거하기 위한 발전소 재매기의 랜스튜브(Lance tube)와 피드튜브(Feed tube)의 그랜드 패킹장치이다.

일반적으로, 석탄을 연료로 사용하는 화력발전소에서는 필연적으로 재(ash)와 클링커(Clinker)가 발생하게 된다.

이는, 보일러의 열효율 및 안전과 직결된 문제로 국내 여러 발전사가 방지제 및 물 분사 등으로 보일러 튜브에 발생하는 클링커와의 전쟁을 벌였다.

특히, 저열량탄과 바이오 연료의 혼소가 늘었던 과거 몇 해 동안은 적정한 연소기술을 확보하지 못해 대량의 클링커가 발생해 정상적인 발전소 가동을 방해해 왔다.

여기서, 재매기는 보일러 튜브에 붙은 클링커를 제거하는 설비로 보일러가 만들어내는 증기를 일부 끌어다 내부에 분사하여 클링커를 떨어뜨리는 장치이다.

본 발명의 패킹장치(1)는, 재매기 피드튜브(20)의 스팀 누출을 방지하기 위한 그랜드패킹(Grand-seal)의 마모정도에 따라 패킹을 기계적으로 압착하기 위한 장치이다.

본 발명의 패킹장치(1)는 케리지(10), 피드튜브(20), 패킹부(30), 랜스튜브(50) 및 압착부(40)를 포함할 수 있다.

상기 피드튜브(20)는, 랜스튜브(50) 내부에 배치되며, 스팀이 이동되는 통로를 제공할 수 있다.

상기 케리지(10)는, 중앙을 관통한 제1 중공(H1)이 형성되며, 상기 피드튜브(20)를 따라 슬라이딩될 수 있다. 상기 제1 중공(H1)은 피드튜브(20)가 위치하는 공간을 제공할 수 있다.

상기 랜스튜브(50)는, 중앙을 관통하여 상기 제1 중공(H1)과 나란히 배치되는 제2 중공(H2)이 형성되고, 상기 케리지(10)의 일측단에 체결된 채, 상기 피드튜브(20)를 따라 슬라이딩 될 수 있다.

상기 케리지(10)는 통로형성부(11), 고정부(12), 체결공(13), 가이드봉(14), 가이드너트(15) 및 가이드와셔(16)를 구비할 수 있다.

상기 통로형성부(11)는, 원통형으로 형성된 채, 제1 중공(H1)이 형성될 수 있다. 상기 제1 중공(H1)은 상기 피드튜브(20)의 단면적보다 크게 형성되어 상기 피드튜브(20)의 슬라이딩 공간이 확보되도록 할 수 있다.

상기 피드튜브(20)와 상기 통로형성부(11)의 내측면 사이는 후술할 상기 패킹부(30)에 의해 기밀이 유지될 수 있다. 상기 패킹부(30)에 의한 기밀은, 고온의 스팀에 의한 안전사고를 예방하고, 설비의 손상을 예방하기 위해 유지되어야 할 중요한 요소이다.

상기 고정부(12)는, 상기 통로형성부(11)의 일측단으로부터 절곡되어 평면을 제공할 수 있다.

상기 체결공(13)은, 상기 고정부(12)를 관통하여 형성되되, 상기 제1 중공(H1)의 형성방향과 평행하게 관통하여 형성될 수 있다.

상기 가이드봉(14)은, 상기 체결공(13)에 삽입된 채, 상기 통로형성부(11)와 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.

상기 가이드너트(15)는, 상기 가이드봉(14)의 일측에 체결된 채, 상기 고정부(12)와 상기 가이드봉(14)을 매개하여, 상기 가이드봉(14)이 상기 고정부(12)에 고정되도록 할 수 있다.

상기 가이드와셔(16)는, 상기 가이드너트(15)와 상기 고정부(12) 사이에 위치하며, 상기 가이드너트(15)의 상기 고정부(12)에 대한 압력이 분산되도록 할 수 있다.

또한, 상기 케리지(10)는 함입부(17), 단턱부(18) 및 지지부(19)를 더 구비할 수 있다.

상기 함입부(17)는, 상기 통로형성부(11)의 상기 제1 중공(H1)을 규정하는 내측면으로부터 함입되어 형성될 수 있다.

상기 단턱부(18)는, 상기 통로형성부(11)의 내측면과 상기 함입부(17)의 경계 영역에 형성될 수 있다.

상기 지지부(19)는, 상기 함입부(17)에 수용된 채, 상기 단턱부(18)에 지지될 수 있다.

상기 케리지(10)의 제1 중공(H1)을 따라 슬라이딩되고, 보일러 내측으로 돌출된 상태에서 스팀을 분사할 수 있다.

구체적으로, 상기 랜스튜브(50)는, 보일러 튜브에 붙은 클링커나 재(Ash)를 제거하기 위하여, 상기 피드튜브(20)를 따라 슬라이딩되어 보일러 내벽으로 이동하고(도 1의 왼쪽 방향), 클링커나 재를 제거한 후에는 상기 피드튜브(20)를 따라 슬라이딩되어 보일러 내벽으로부터 멀어질 수 있다(도 1의 오른쪽 방향).

상기 패킹부(30)는, 상기 제1 중공(H1)을 규정하는 상기 케리지(10)의 내측면과 상기 피드튜브(20) 사이에 배치되어, 상기 케리지(10)와 상기 피드튜브(20) 사이의 기밀을 유지할 수 있다.

상기 패킹부(30)는, 상기 함입부(17)에 수용된 채, 일측은 상기 지지부(19)에 의해 위치 이동이 제한되고, 타측은 상기 접촉부(411)에 의해 위치 이동이 제한될 수 있다.

상기 패킹부(30)는 탄성재질로 형성되어 압착력에 의해 압착된 채, 압착된 부재 사이의 기밀이 유지되도록 할 수 있다.

상기 지지부(19)는, 상기 패킹부(30)의 상기 케리지(10)와의 밀착에 따른 밀착력을 완충하여 상기 패킹부(30)의 상기 케리지(10)와의 밀착에 따른 파손/손상을 최소화할 수 있다.

상기 압착부(40)는, 상기 케리지(10)에 장착된 채, 상기 패킹부(30)를 가압하여 상기 패킹부(30)가 압착상태로 상기 케리지(10) 및 상기 피드튜브(20)에 밀착되도록 할 수 있다.

상기 압착부(40)는, 상기 케리지(10)와의 이격거리가 줄어드는 방향으로 외력을 인가하여 상기 패킹부(30)를 가압하여, 상기 패킹부(30)의 마모정도에 따라 패킹을 기계적으로 압착할 수 있다.

여기서, 상기 패킹부(30)는, 상기 피드튜브(20)와의 반복적인 마찰에 의해 마모되어 부피가 감소한다. 상기 압착부(40)는, 상기 패킹부(30)의 부피가 감소하면, 상기 케리지(10)와의 이격거리가 감소되도록 위치 이동되어 상기 패킹부(30)를 가압함으로써, 상기 패킹부(30)와 상기 피드튜브(20)의 압착력이 유지되도록 할 수 있다.

상기 피드튜브(20)와 상기 패킹부(30)의 압착력 유지는, 상기 피드튜브(20)로부터 공급되는 고온의 스팀이 외부로 유출되는 것을 막는 중요한 요소이다.

상기 압착부(40)는 패킹그랜드(41), 원통부(43), 탄성부(45), 압착너트(47) 및 압착와셔(49)를 구비할 수 있다.

상기 패킹그랜드(41)는, 일측은 상기 제1 중공(H1)에 삽입된 채, 상기 통로형성부와 상기 피드튜브(20) 사이에 배치되고, 타측은 상기 고정부(12)와 평행하게 배치된 채, 상기 가이드봉(14)을 따라 슬라이딩 가능하도록 연결될 수 있다.

상기 원통부(43)는, 상기 가이드봉(14)에 슬라이딩 가능하도록 연결되며, 일측이 개방되어 내측에 수용공간이 형성된 원통형으로 형성되고, 원통형의 바닥면은 상기 패킹그랜드(41)의 타측과 접촉될 수 있다.

상기 원통부(43)는, 길이 방향을 따라 형성된 투명 또는 반투명 재질로 형성된 점검창(431)을 구비할 수 있다.

상기 점검창(431)은, 외부에서 상기 원통부(43)의 수용공간에 수용된 상기 탄성부(45)의 탄성 변형 상태를 확인 가능하도록 하여, 상기 탄성부(45)의 손상 또는 파손에 의한 교체와, 상기 탄성부(45)의 성능 유지를 위한 탐색이 구현되도록 할 수 있다.

상기 원통부(43)는, 상기 절곡부(413)의 외측단으로부터 돌출되도록 배치되어, 상기 탄성부(45)에 의한 탄성력이 상기 접촉부(411)로 집중되도록 할 수 있다.

상기 탄성부(45)는, 상기 원통부(43)의 수용공간에 수용된 채, 상기 원통부(43)의 상기 가이드봉(14)에 대한 슬라이딩 위치에 따라 탄성 변형될 수 있다.

상기 압착너트(47)는, 상기 가이드봉(14)의 타측에 체결된 채, 상기 가이드너트(15)와 일정거리 이격되어 배치될 수 있다.

상기 압착너트(47)는, 상기 고정부(12)와의 사이에 상기 패킹그랜드(41)의 타측, 상기 원통부(43) 및 상기 탄성부(45)가 종속되도록 할 수 있다.

상기 압착와셔(49)는, 상기 탄성부(45)와 상기 압착너트(47) 사이에 배치되며, 상기 탄성부(45)의 상면과 동일한 형상으로 형성된 채, 상기 압착너트(47)의 상기 탄성부(45)에 대한 압력이 분산되도록 할 수 있다.

상기 탄성부(45)는, 압축 탄성변형 상태로, 상기 원통부(43)와 상기 압착와셔(49) 사이에 위치한 채, 압축 탄성변형에 의한 복원력에 의해 상기 패킹그랜드(41)를 상기 압착와셔(49)를 기준으로 상기 케리지(10) 측으로 압박할 수 있다.

구체적으로, 상기 탄성부(45)는 압축 탄성변형에 의한 복원력으로 상기 케리지(10)를 압착한 상태에서, 상기 패킹부(30)의 부피가 감소하면, 압축 탄성변형에 의한 복원력으로 상기 케리지(10)를 위치 이동시킴으로써, 상기 패킹부(30)의 부피 변화에 따른 공극이 메워지도록 할 수 있다.

여기서, 상기 패킹부(30)의 부피 변화에 따른 공극은, 상기 패킹부(30)의 상기 피드튜브(20)와의 접촉 마찰에 따라 떨어져 나간 부재로 인해 생길 수 있다.

이러한 공극은, 상기 피드튜브(20)와 상기 패킹부(30) 사이의 기밀이 유지되지 못하도록 하며, 고온의 스팀이 이동되는 통로로 이용될 수 있는 바, 본 발명에서는 생성된 공극이 실시간으로 메워지도록 상기 압착부(40)에 의해 상기 패킹부(30)의 가압을 유지하는 것이다.

상기 탄성부(45)는, 복수의 접시스프링이 중첩된 채, 상호 탄성변형에 의해 탄성력이 발생할 수 있다.

여기서, 접시스프링은 단위체적당 축적에너지가 코일 스프링에 비하여 매우 크며, 작은 공간에서 짧은 스트로크로 큰 부하 능력을 가지고 있다. 또한 허용응력 범위 내에서 사용하면 내구성이 우수하고 충격의 완화에 강한 특성을 가지고 있다.

상기 탄성부(45)는 접시스프링의 완충 효율을 높이기 위하여, 복수의 접시스프링이 중첩되도록 형성될 수 있다.

상기 패킹그랜드(41)는 접촉부(411) 및 절곡부(413)를 구비할 수 있다.

상기 접촉부(411)는, 제3 중공(H3)이 형성된 원통형으로 형성된 채, 상기 제1 중공(H1)에 삽입되어 상기 패킹부(30)와 접촉될 수 있다.

상기 절곡부(413)는, 상기 접촉부(411)의 상기 제1 중공(H1)으로부터 노출된 끝단으로부터 절곡되어 상기 고정부(12)와 평행하게 배치될 수 있다.

한편, 상기 체결공(13)은, 상기 고정부(12)를 따라 복수개 형성될 수 있다.

상기 원통부(43) 및 상기 탄성부(45)는, 복수개의 체결공(13) 각각에 삽입된 가이드봉(14)의 개수와 부합하도록 형성된 채, 상기 패킹그랜드(41)를 가압할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의(20) 그랜드 패킹장치 제조방법(이하 패킹장치 제조방법)은, 도 1 및 도 2를 참조로 설명한 패킹장치를 제조하기 위한 방법일 수 있다.

본 발명의 패킹장치 제조방법은, 제1 단계(S1) 내지 제4 단계(S4)를 포함할 수 있다.

상기 제1 단계(S1)는, 상기 보일러의 벽에 설치되며, 중앙을 관통한 제1 중공(H1)이 형성되는 케리지(10)를 준비하는 단계일 수 있다.

상기 제1 단계(S1)는 제1-1 단계 내지 제1-6 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1-1 단계는, 원통형으로 형성된 채, 제1 중공(H1)이 형성되는 통로형성부(11)를 제조하는 단계이다.

상기 제1-2 단계는, 상기 통로형성부(11)의 일측단으로부터 절곡되어 평면을 제공하는 고정부(12)를 제조하는 단계이다.

상기 제1-3 단계는, 상기 고정부(12)를 관통하여 형성되되, 상기 제1 중공(H1)의 형성방향과 평행하게 관통하여 형성되는 체결공(13)을 단계이다.

상기 제1-4 단계는, 상기 체결공(13)에 삽입된 채, 상기 통로형성부(11)와 멀어지는 방향으로 연장된 가이드봉(14)을 제조하는 단계이다.

상기 제1-5 단계는, 상기 가이드봉(14)의 일측에 체결된 채, 상기 고정부(12)와 상기 가이드봉(14)을 매개하여, 상기 가이드봉(14)이 상기 고정부(12)에 고정되도록 하는 가이드너트(15)를 제조하는 단계이다.

상기 제1-6 단계는, 상기 가이드너트(15)와 상기 고정부(12) 사이에 위치하며, 상기 가이드너트(15)의 상기 고정부(12)에 대한 압력이 분산되도록 하는 가이드와셔(16)를 제조하는 단계이다.

상기 제2 단계(S2)는, 상기 제1 중공(H1)을 규정하는 상기 케리지(10)의 내측면에 패킹부(30)를 배치하는 단계일 수 있다.

상기 제3 단계(S3)는, 상기 케리지(10)의 제1 중공(H1)을 따라 슬라이딩되고, 랜스튜브(50) 내부에서 스팀을 공급하는 피드튜브(20)를 상기 제1 중공(H1)에 위치 시키는 단계일 수 있다.

상기 제4 단계(S4)는, 상기 케리지(10)에 장착된 채, 상기 패킹부(30)를 가압하여 상기 패킹부(30)가 압착상태로 상기 케리지(10) 및 상기 피드튜브(20)에 밀착되도록 하는 압착부(40)를 위치 시키는 단계일 수 있다.

상기 제4 단계(S4)는, 제4-1 단계 내지 제4-4 단계를 포함할 수 있다.

상기 제4-1 단계는, 일측은 상기 제1 중공(H1)에 삽입된 채, 상기 통로형성부와 상기 피드튜브(20) 사이에 배치되고, 타측은 상기 고정부(12)와 평행하게 배치된 채, 상기 가이드봉(14)을 따라 슬라이딩 가능하도록 연결되는 패킹그랜드(41)를 제조하는 단계이다.

상기 제4-2 단계는, 상기 가이드봉(14)에 슬라이딩 가능하도록 연결되며, 일측이 개방되어 내측에 수용공간이 형성된 원통형으로 형성되고, 원통형의 바닥면은 상기 패킹그랜드(41)의 타측과 접촉되는 원통부(43)를 제조하는 단계이다.

상기 제4-3 단계는, 상기 원통부(43)의 수용공간에 수용된 채, 상기 원통부(43)의 상기 가이드봉(14)에 대한 슬라이딩 위치에 따라 탄성 변형되는 탄성부(45)를 제조하는 단계이다.

상기 제4-4 단계는, 상기 가이드봉(14)의 타측에 체결된 채, 상기 가이드너트(15)와 일정거리 이격되어 배치되는 압착너트(47)를 제조하는 단계이다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

1: 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치
10: 케리지 H1: 제1 중공
11: 통로형성부 12: 고정부
13: 체결공 14: 가이드봉
15: 가이드너트 16: 가이드와셔
17: 함입부 18: 단턱부
19: 지지부 20: 피드튜브
30: 패킹부 40: 압착부
41: 패킹그랜드 H2: 제3 중공
43: 원통부 45: 탄성부
47: 압착너트 49: 압착와셔
50: 랜스튜브
S1: 제1 단계 S2: 제2 단계
S3: 제3 단계 S4: 제4 단계

Claims (5)

1. 발전소 발전소 보일러 벽의 외부에 설치되며, 보일러 내부의 튜브에 부착된 클링커나 재(ash)를 제거하는 발전소 재매기의 랜스튜브(Lance tube)와 피드튜브(Feed tube)의 그랜드 패킹장치에 있어서,
   보일러 벽을 관통하여 배치되며, 스팀이 이동되는 통로를 제공하는 피드튜브;
   중앙을 관통한 제1 중공이 형성되며, 상기 피드튜브를 따라 슬라이딩 되는 케리지;
   중앙을 관통하며 상기 제1 중공과 나란히 배치되는 제2 중공이 형성되고, 상기 케리지의 일측단에 체결된 채, 상기 피드튜브를 따라 슬라이딩 되는 랜스튜브;
   상기 제1 중공을 규정하는 상기 케리지의 내측면에 배치되어, 상기 케리지와 상기 피드튜브 사이의 기밀을 유지하는 패킹부; 및
   상기 케리지에 장착된 채, 상기 패킹부를 가압하여 상기 패킹부가 압착상태로 상기 케리지 및 상기 피드튜브에 밀착되도록 하는 압착부;를 포함하며,
   상기 압착부는,
   상기 케리지와의 이격거리가 줄어드는 방향으로 외력을 인가하여 상기 패킹부를 가압하고,
   상기 패킹부는,
   상기 피드튜브와의 반복적인 마찰에 의해 마모되어 부피가 감소하며,
   상기 압착부는,
   상기 패킹부의 부피가 감소하면, 상기 케리지와의 이격거리가 감소되도록 위치 이동되어 상기 패킹부를 가압하고,
   상기 케리지는,
   원통형으로 형성된 채, 제1 중공이 형성되는 통로형성부,
   상기 통로형성부의 일측단으로부터 절곡되어 평면을 제공하는 고정부,
   상기 고정부를 관통하여 형성되되, 상기 제1 중공의 형성방향과 평행하게 관통하여 형성되는 체결공,
   상기 체결공에 삽입된 채, 상기 통로형성부와 멀어지는 방향으로 연장된 가이드봉,
   상기 가이드봉의 일측에 체결된 채, 상기 고정부와 상기 가이드봉을 매개하여, 상기 가이드봉이 상기 고정부에 고정되도록 하는 가이드너트 및
   상기 가이드너트와 상기 고정부 사이에 위치하며, 상기 가이드너트의 상기 고정부에 대한 압력이 분산되도록 하는 가이드와셔를 구비하며,
   상기 압착부는,
   일측은 상기 제1 중공에 삽입된 채, 상기 통로형성부와 상기 피드튜브 사이에 배치되고, 타측은 상기 고정부와 평행하게 배치된 채, 상기 가이드봉을 따라 슬라이딩 가능하도록 연결되는 패킹그랜드,
   상기 가이드봉에 슬라이딩 가능하도록 연결되며, 일측이 개방되어 내측에 수용공간이 형성된 원통형으로 형성되고, 원통형의 바닥면은 상기 패킹그랜드의 타측과 접촉되는 원통부,
   상기 원통부의 수용공간에 수용된 채, 상기 원통부의 상기 가이드봉에 대한 슬라이딩 위치에 따라 탄성 변형되는 탄성부 및
   상기 가이드봉의 타측에 체결된 채, 상기 가이드너트와 일정거리 이격되어 배치되는 압착너트를 구비하며,
   상기 압착너트는,
   상기 고정부와의 사이에 상기 패킹그랜드의 타측, 상기 원통부 및 상기 탄성부가 종속되도록 하고,
   상기 압착부는,
   상기 탄성부와 상기 압착너트 사이에 배치되며, 상기 탄성부의 상면과 동일한 형상으로 형성된 채, 상기 압착너트의 상기 탄성부에 대한 압력이 분산되도록 하는 압착와셔를 더 구비하며,
   상기 탄성부는,
   압축 탄성변형 상태로, 상기 원통부와 상기 압착와셔 사이에 위치한 채, 압축 탄성변형에 의한 복원력에 의해 상기 패킹그랜드를 상기 압착와셔를 기준으로 상기 케리지 측으로 압박하고,
   상기 패킹그랜드는,
   제3 중공이 형성된 원통형으로 형성된 채, 상기 제1 중공에 삽입되어 상기 패킹부와 접촉되는 접촉부 및
   상기 접촉부의 상기 제1 중공으로부터 노출된 끝단으로부터 절곡되어 상기 고정부와 평행하게 배치되는 절곡부를 구비하며,
   상기 원통부는,
   상기 절곡부의 외측단으로부터 돌출되도록 배치되어, 상기 탄성부에 의한 탄성력이 상기 접촉부로 집중되도록 하고,
   상기 탄성부는,
   복수의 접시스프링이 중첩된 채, 상호 탄성변형에 의해 탄성력이 발생하며,
   상기 체결공은,
   상기 고정부를 따라 복수개 형성되고,
   상기 원통부 및 상기 탄성부는,
   복수개의 체결공 각각에 삽입된 가이드봉의 개수와 부합하도록 형성된 채, 상기 패킹그랜드를 가압하며,
   상기 케리지는,
   상기 통로형성부의 상기 제1 중공을 규정하는 내측면으로부터 함입되어 형성되는 함입부,
   상기 통로형성부의 내측면과 상기 함입부의 경계 영역에 형성되는 단턱부 및
   상기 함입부에 수용된 채, 상기 단턱부에 지지되는 지지부를 구비하며,
   상기 패킹부는,
   상기 함입부에 수용된 채, 일측은 상기 지지부에 의해 위치 이동이 제한되고, 타측은 상기 접촉부에 의해 위치 이동이 제한되고,
   상기 원통부는,
   길이 방향을 따라 형성된 투명 또는 반투명 재질로 형성된 점검창을 구비하며,
   상기 점검창은,
   외부에서 상기 원통부의 수용공간에 수용된 상기 탄성부의 탄성 변형 상태를 확인 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 발전소 재매기의 랜스튜브와 피드튜브의 그랜드 패킹장치.
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