KR102543139B1 - 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩 - Google Patents

응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩은 스팀과 응축수의 배출을 위해 응축수유입관과 연결되는 유입관결합부와, 상기 유입관결합부와 유입관로에 의해 연결되는 필터결합부와, 상기 필터결합부의 상부측와 연결되어 연결되는 노즐장착부와, 상기 노즐장착부와 배출관로와 연결되는 배출관결합부를 포함하는 스팀트랩본체와, 상기 필터장착부에 결합되어 유입관결합와 연결관로를 통하여 유입되는 응축수를 필터링하여 노즐장착부로 배출하기 위한 필터를 지지하며 이물을 배출하기 위한 이물배출부를 구비한 필터유닛과, 상기 노즐장착부에 설치되어 필터링된 응축수의 배출압력을 감쇄시키기 위한 복수개의 제2감압노즐들과, 제2감압노즐들이 설치된 노즐장착부와 결합되어 노를장착부를 밀폐하기 위한 캡과, 스팀트랩본체의 배출관결합부와 결합되어 응축수를 배출하기 위한 배출관을 구비한다.

Description

응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩{High pressure steam trap with adjustable pressure to discharge condensate}
본 발명은 스팀트랩에 관한 것으로, 더 상세하게는 고압의 스팀 이송관로 상에 발생되는 응축수를 배출 시, 배출압력의 조절이 가능하고, 작동여부의 확인할 수 있는 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩에 관한 것이다.
일반적으로 스팀(Steam)를 사용하는 생산설비, 열교환기, 스팀 배관설비 등에 있어서, 스팀의 이송배관은 고온, 고압의 스팀에 의해 이송배관의 내부와 외부의 온도 차이가 발생하고, 이러한 온도 차이에 의하여 이송배관 내에 결로수 또는 응축(凝縮)수가 생성된다.
이러한 응축수는 스팀 이동경로를 따라 스팀과 함께 이송되면서 스팀이송배관을 타격하는 워터해머(Water Hammer)의 원인이 되고 또한, 관내손실수두와, 열 효율을 저하시키는 원인이 된다.
따라서, 응축수의 제거를 위하여 스팀이송배관에 스팀가드(SteamGard) 또는 스팀트랩(Steam trap)을 설치하고 있다. 이러한 스팀트랩은 스팀이송배관의 응축수를 스팀이송배관의 외부로 자동 배출하는 것으로, 볼후로트 방식, 디스크방식, 바이메탈 방식, 버킷 방식, 오리피스 방식 등 다양한 방식이 있다.
볼후로트 방식의 스팀트랩은 증기와 응축수의 밀도차를 이용하여 응축수를 스팀이송배관 외부로 자동 배출하는 방식으로 압력과 유량의 급격한 변동에 큰 영향을 받지 않으나, 빙결에 의한 손상이 발생되는 문제가 있다.
디스크 방식의 스팀트랩은 응축수가 해당 스팀트랩 내에 고이면 해당 스팀트랩의 내부 온도가 낮아져서 변압실내의 압력이 저하되므로 디스크가 들어 올려지면서 응축수가 외부로 자동 배출되는 방식으로 운영된다.
그리고 바이메탈 방식의 스팀트랩은 응축수가 해당 스팀트랩 내에 고이면 해당 스팀트랩의 내부 온도가 저하하여 바이메탈이 작용하므로 볼 밸브(Ball Valve)가 열려 응축수가 외부로 배출된다.
대한민국 등록특허 제 10-2271839호에는 온도에 따라 응축수 배출량이 변동되는 오리피스형 스팀트랩이 게시되어 있다. 게시된 스팀트랩은 본체의 내부공간에 장착되며, 유입되는 스팀 온도에 따라 길이가 변형되는 열변형소자의 동작으로 차단벽에 형성된 제1배출공을 개폐 단속하는 온도감지밸브를 구비한다.
그리고 대한민국 등록특허 제 10-2208162호에는 스팀트랩이 게시되어 있으며, 대한민국 특허등록 제 10-1871947호에는 다중노즐 오리피스 스팀트랩이 게시되어 있다.
게시된 스팀트립은 스팀배관과 연결되는 트랩본체와; 상기 트랩본체에서 분기되어 응축수의 배출 및 압력조절을 위한 압력조절부와; 상기 트랩본체의 일측에 고정되며, 내부에 다중노즐이 중첩되게 구비되고, 상기 다중노즐의 간격 조절에 의해 응축수의 배출압력을 조절하는 오리피스부로 구성되고, 상기 오리피스부는 원통형상으로 구성되며 전방에는 전방노즐이 결합되는 삽입홈 형성되고,내주면은 나사로 구성되고 내부에 형성된 유로에는 적어도 하나 이상의 다중노즐이 결합 구성된다.
상술한 바와 같은 종래의 스팀트랩은 작동상태의 확인이 어렵고, 다중의 노즐을 통하여 응축수와 스팀이 같이 배출되는 문제점이 있다. 특히, 필터가 메인관과 직접적으로 연결되어 있으므로 필터의 세척 시 고압의 스팀이 필터부에 직접적으로 작용하는 문제점이 있으므로 이를 제거하기 위하여 별도의 밸브를 설치하여야 하는 번거로움이 있다.
또한 스팀이송관로 상의 응축수의 압력이 이물을 제거하기 위한 필터에 작용하게 되므로 필터가 응축수에 편승된 이물질이 원활하게 필터링되지 못하게 되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제 10-1910552호에는 오리피스형 디스크 스팀트랩이 게시되어 있다. 게시된 스팀트랩은 응축수 및 증기가 유입되는 입구와 출구 사이에 통로가 수직으로 형성되고 상기 통로에는 응축수 및 증기의 이물질을 걸러주는 이물질 제거부재가 설치된 몸체와, 상기 통로를 개폐하도록 된 디스크와, 상기 디스크가 상하로 이동이 가능하도록 된 변압실을 구비한다.
상술한 바와 같은 디스크 스팀트랩은 오리피스를 통해 응축수의 배출량을 제어할 수 없으며, 응축수 발생량의 가변에 능동적으로 대처할 수 없다.
대한민국 특허등록 제 10-1463966호에는 다수 오리피스부를 구비한 스팀트랩이 게시되어 있다. 게시된 스팀트랩은 응축수가 필터를 통과한, 감압되어 배출되게 되므로 응축수의 배출이 많은 경우, 필터에 상대적으로 높은 압력이 작용하여 이물질의 원활하게 필터링 할 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제 10-2208162호 대한민국 등록특허 제 10-1910552호 대한민국 등록특허 제 10-1910552호 대한민국 특허등록 제 10-1463966호
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스팀이송배관로의 압력변화에 능동적이며, 효율적으로 응축수의 배출이 이루어지며, 작동상태를 지속적으로 확인할 수 있는 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 압력이 감쇄된 응축수가 필터를 통과하도록 함으로써 이물질의 필터링 효과를 높일 수 있으며, 감압노즐의 감압공이 막히는 것을 방지할 수 있는 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀스트랩은 스팀과 응축수의 배출을 위해 응축수유입관과 연결되는 유입관결합부와, 상기 유입관결합부와 유입관로에 의해 연결되는 필터결합부와, 상기 필터결합부의 상부측와 연결되어 연결되는 노즐장착부와, 상기 노즐장착부와 배출관로와 연결되는 배출관결합부를 포함하는 스팀트랩본체와,
상기 필터결합부에 결합되어 유입관결합부와 유입관로를 통하여 유입되는 응축수를 필터링하여 노즐장착부로 배출하기 위한 필터를 지지하며 이물을 배출하기 위한 이물배출부를 구비한 필터유닛과,
상기 노즐장착부에 설치되어 필터링된 응축수의 배출압력을 감쇄시키기 위한 복수개의 제 2감압노즐들과, 제2감압노즐들이 설치된 노즐장착부와 결합되어 노즐장착부를 밀폐하기 위한 캡과,
스팀트랩본체의 배출관결합부와 결합되어 응축수를 배출하기 위한 배출관을 구비한다.
본 발명에 있어서, 상기 유입관결합부측의 유입관로 입구측에 배출되는 응축수에 의해 필터에 작용하는 압력을 줄이기 위한 필터측유압력감소부를 더 구비한 다.
유입측필터측압력감소부는 유입관로의 입구측에 결합되는 적어도 하나의 제1감압노즐을 구비한다. 또한 상기 노즐장착부에 설치되는 제2감압노즐은 외주면에 상기 노즐장착부와 나사결합되는 나사부가 형성되며 감압을 위한 감압공이 형성되며, 상기 감압노즐본체의 상면측 가장자리의 적어도 일측에 설치되는 환형의 돌출턱과, 상기 돌출턱는 배출을 위한 적어도 2개의 키홈이 형성된다.
삭제
상기 노즐장착부의 하면측에 제2매쉬보조필터가 더 구비된다.
본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩은 고압의 스팀이송배관로 내의 압력변화에 능동적이고, 효율적으로 응축수를 배출할 수 있으며, 응축수에 의해 필터에 작용하는 압력을 줄여 이물의 필터링효과를 극 대화 할 수 있다.
그리고 본 발명의 스팀트랩은 구조상 이물절에 의해 감압노즐의 감압공이 막히는 종래의 문제점을 근본적으로 해결하고, 정상적인 작동여부의 관찰이 가능하므로 응축수의 배출에 따른 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩의 분리사시도,
도 3는 본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩의 작동 상태도.
본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩의 일 실시예를 도 1 내지 도 4에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩(10)은 응축수유입관(100)이 결합되는 스팀트랩본체(20)을 구비하는데, 상기 스팀트랩본체(20)에는 상기 응축수유입관(100)으로부터 유입되는 응축수를 필터링 하기 위한 필터유닛(40)이 설치되고, 상기 필터유닛(40)의 필터(41)에 의해 필터링 된 응축수의 감압하여 배출하기 위한 감압부(60)가 설치되며, 상기 감압부(60)를 통과하면서 감압된 응축수를 배출하기 위한 배출관(110)이 결합된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩(10)을 구성요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩(10)의 스팀트랩본체(20)에는 일측면에 스팀과 응축수의 배출을 위해 응축수유입관(100)과 연결되는 유입관결합부(21)가 형성되고, 상기 유입관결합부(21)로부터 수직하방으로 유입관로(22)가 형성된다. 그리고 상기 스팀트립본체(20)의 수직중심축부에는 상면측으로터 소정의 깊이로 형성되는 노즐장착부(25)가 형성되는데, 이의 내주면에는 후술하는 제2감압노즐를 결합하기 위한 나사부가 형성된다. 상기 노즐장착부(25)의 하부측의 스팀트립본체(20)에는 상기 유입관로(22)와 연결되며 필터유닛(40)이 설치되는 필터결합부(27)가 형성되고, 상기 스팀트랩본체(20)의 타측면에는 노즐장착부(25)의 상부측에는 배출관로(28)에 의해 연결되며 응축수를 배출하기 위한 배출관(110)이 결합되는 배출관결합부(29)가 형성된다.
상술한 바와 같이 구성된 스팀트랩본체(20)에는 응축수유입관(100)이 결합되는 상기 유입관결합부(21) 측의 유입관로(22) 입구측에 배출되는 응축수에 의해 필터에 작용하는 압력을 줄이기 위한 필터유입측감압부(50)이 더 구비된다. 상기 필터유입측감압부(50)는 필터유닛(40)의 유입측으로 유입되는 응축수의 압력을 1차적으로 줄일 수 있도록 상기 유입관로(22)의 입구측에 결합되는 적어도 하나의 제1감압노즐(51)이 나사결합된다. 제1감압노즐(51)은 디스크 상의 제1감압노즐본체(52)에 적어도 하나의 제1감압공(53)이 형성된다. 그리고 상기 제1감압노즐(51)과 유입관로(22)의 입구측에는 제1메쉬보조필터(55)가 설치된다.
상기 필터유입측감압부(50)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 매쉬플레이트가 적층되어 이루어질 수도 있다.
상기 필터유닛(40)은 스팀트랩본체(20)의 필터결합부(27)에 설치되어 상기 유입관로(22)를 통하여 유입되는 1차 가압된 응축수로부터 이물질을 제거하기 위한 것으로, 상기 필터결합부(27)에 결합되며 필터(41)가 장착되는 필터하우징(43)을 구비하고, 상기 필터하우징(43)에는 필터(41)에 의해 필터링 된 이물질을 배출하기 위한 이물질배출관(45)가 설치된다. 상기 이물질 배출관(45)에는 차단밸브(46)가 설치된다. 상기 스팀트랩본체(20)의 노즐장착부(25)와 필터결합부(27)의 경계부위에는 필터(41)의 단부를 지지하는 필터지지턱(27a)이 형성된다.
한편, 상기 감압부(60)은 필터유닛(40)에 의해 필터링된 응축수를 다단으로 감압하기 위한 것으로, 스팀트랩본체(20)의 노즐장착부(25)에는 적층되는 복수개의 제 2감압노즐(61)들을 구비한다. 상기 제 2감압노즐(61)은 디스크상의 제 2노즐본체(62)와 상기 제2노즐본체(62)의 상면측에 형성되어 제 2감압노즐(61)들의 적층시 간격을 유지하기 위한 둘레턱(63)이 형성되고, 이 둘레턱(63)에는 상기 노즐장착부(25)와 나사결합 시 제 2노즐본체(62)를 회전시키기 위한 키홈(64)가 형성된다.
그리고 제2노즐본체(62)의 중앙부에는 제2감압공(65)가 형성된다. 적층되는 제 2노즐본체(62)들이 각각 형성된 제 2감압공(65)은 상기 노즐장착부(25)의 하면측에 위치된 제 2노즐본체(62)부터 점차적으로 작게 형성함이 바람직하다.
상기와 같이 제 2감압노즐(60)들이 적층되어 감압부가 형성된 노즐장착부(25)는 캡(23)과 나사결합되어 밀폐된다. 이때에 상기 스팀트랩본체(20)에 형성되는 배출관로(28)의 단부는 캡(23)에 의해 차단되지 않아야 한다.
상기 노즐장착부(25)와 필터결합부(27)의 경계부위에 형성된 필터지지턱(27a)에는 제2매쉬보조필터(70)가 설치된다. 이 제2매쉬보조필터(70)는 다공성박판으로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 스팀트랩본체(20)의 배출관결합부(29)에 결합된 배출관(110) 또는 캡(23)에는 스팀트랩(10)이 원활하게 작동하고 있는지의 여부를 판단하기 위한 작동상태확인수단(80)이 더 구비된다. 상기 작동상태확인수단(80)은 스팀트랩본체의 내부와 배출관 내의 압력 또는 응축수의 유동상태를 측정하여 확인할 수 있다. 상기 작동상태확인수단(80) 배출관(110) 또는 캡(23)에 설치되는 압력게이지(81)를 포함한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 배출관에 설치되는 유량게이지로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 스팀트랩본체(20)의 유입관결합부(21) 응축수유입관(100)이 결합된 상태에서, 이를 통하여 유입되는 응축수는 필터유입측감압부(50)의 제 1감압노즐(51)의 적어도 하나의 제1감압공(53)을 통과하면서 감압된다. 상기 제 1감압공(53)에 의한 감압은 응축수유입관(100)을 관통하여 유입되는 응축수가 필터유입측감압부(50)의 노즐본체(52)에 형성된 제1 감압공(53)을 통과하는 저항에 의해 감압이 이루어진다. 이는 응축수유입관(100)의 압력과 제 1감암공(53)이 형성된 노즐본체(52)를 경계로 하여 유입관로(22)측의 압력차가 발생된다. 상기 제 1감압공(53)를 통과한 응축수는 제1매쉬보조필터(55)를 통과하면서 1차 필터링된다.
이와 같이 1차 감압된 응축수는 유입관로(22)를 통하여 유입된 후 상기 필터유닛(40)의 필터(41)를 통과하면서 이물질이 2차 필터링되고, 노즐장착부(25)의 하면측에 설치된 제 2매쉬보조필터(70)을 통과한 후 제 2감압노즐(61)의 제 2감압공들을 통과하면서 다단으로 감압된다. 상기와 같이 다단으로 감압이 이루어지는 과정에서 응축되지 않고 배출되는 스팀의 응축이 이루어진다.
특히, 유입관연결부에 설치된 필터유입측감압부(50)의 제 1감압공(53)를 통과한 고압의 스팀은 제1메쉬보조필터(55)와 본체의 외주면과 인접되는 내측에 혀성된 유입관로(22)를 통과하면서 냉각되면서 응축된다.
이와 같이 다단으로 감압배출된 응축수는 배출관로(28)와 배출관을 통하여 배출된다.
한편, 상기 필터유닛(40)의 필터(41)은 필터하우징(43)에 의해 지지되고, 필터하우징(43)에는 차단밸브(46)가 설치된 이물배출관(45)과 연결되어 있으므로 이 이물배출관을 통하여 주기적으로 이물질을 배출할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩은 필터유닛(40)의 필터(41)에 감압되지 않은 응축수의 입력이 작용하여 필터가 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 노즐장착부(25)에 제 2감압노즐(61)들의 설치 개수를 조절하여 응축수의 배출압력을 용이하게 조절할 수 있다. 특히 사용자에 의해 제 2감압노즐의 간격을 미세하게 조절할 수 있으므로, 응축수와 같이 배출되는 스팀의 응축을 위한 내부면적, 즉, 제 2감압노즐 사이에 의해 구획된 간격의 확보가 용이하며, 나아가서는 응축수의 배출에 따른 신뢰성을 향상시킬 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 스팀과 응축수의 배출을 위해 응축수유입관(100)과 연결되는 유입관결합부(21)와, 상기 유입관결합부(21)와 유입관로에 의해 연결되는 필터결합부(27)와, 상기 필터결합부(27)의 상부측와 연결되어 연결되는 노즐장착부(25)와, 상기 노즐장착부(25)와 배출관로(110)와 연결되는 배출관결합부(29)를 포함하는 스팀트랩본체(20)와,
    상기 필터결합부(27)에 결합되어 유입관결합부(21)와 유입관로를 통하여 유입되는 응축수를 필터링하여 노즐장착부(25)로 배출하기 위한 필터(41)를 지지하며 이물을 배출하기 위한 이물배출부를 구비한 필터유닛(40)과,
    상기 노즐장착부에 나사결합되어 필터링된 응축수의 배출압력을 감쇄시키기 위한 복수개의 제2감압노즐(61)들과, 제2감압노즐(61)들이 설치된 노즐장착부(25)와 결합되어 노즐장착부(25)를 밀폐하기 위한 캡(23)과,
    스팀트랩본체(20)의 배출관결합부(29)와 결합되어 응축수를 배출하기 위한 배출관(110)을 구비하고,
    상기 유입관결합부(21) 측의 유입관로(22) 입구측에 배출되는 응축수에 의해 필터에 작용하는 압력을 줄이기 위한 필터유입측감압부(50)와 상기 노즐장착부(25)의 하면측에 제2매쉬보조필터(70)를 더 구비하며,
    상기 필터유입측감압부(50)는 유입관로(100)의 입구측에 결합되는 적어도 하나의 제1감압노즐(51)과 제 1매쉬보조필터(55)를 구비한 것을 특징으로 하는 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐장착부(25)에 나사결합되는 제2감압노즐은 외주면에 상기 노즐장착부(25)와 나사결합되는 나사부가 형성되며 감압을 위한 감압공(65)이 형성된 판상의 감압노즐본체(62)와, 상기 감압노즐본체(62)의 상면측 가장자리의 적어도 일측에 설치되는 환형의 돌출턱(63)을 구비하며, 상기 돌출턱(63)에는 배출을 위한 적어도 2개의 키홈(64)이 형성된 것을 특징으로 하는 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩.



  5. 삭제
KR1020220118338A 2022-09-20 2022-09-20 응축수의 배출을 위한 압력조정이 가능한 고압용 스팀트랩 KR102543139B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08278000A (ja) * 1995-04-06 1996-10-22 Kurita Water Ind Ltd スチームトラップ装置
KR101463966B1 (ko) 2014-08-19 2014-11-25 주식회사 유광텍 다수 오리피스부를 구비한 스팀트랩
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KR102208162B1 (ko) 2019-08-08 2021-01-26 남상기 스팀트랩

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