KR19980018047A - 복수방출장치 - Google Patents

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다다시 오이케
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후지와라 요시야스
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Abstract

복수방출장치는 금속이온이 복수방출포트 표면상에 부착 및 침전되는 것을 방지한다. 입구, 복수방출포트, 및 출구는 밸브케이싱내에 형성되며 이 밸브케이싱은 상부케이싱 및 하부케이싱을 포함하고 있다. 방출통로를 가진 밸브시트부재는 하부케이싱내에서 나사결합된다. 방출통로는 복수방출통로 보다 더 작은 개구면적을 가진 제 1오리피스와 제 1오리피스 보다 더 작은 제 2오리피스를 포함하고 있다. 가동부재는 제 2오리피스를 통하여 장착된다. 가동부재의 한쪽끝은 제 2오리피스의 한측에 놓여져 있고 다른 쪽끝은 제 2오리피스의 다른 측상에 위치되어 있다. 복수는 금속이온이 거기에 부착되는 것을 방지하기 위하여 복수방출포트를 통하여 느리게 유동하고 제 2오리피스를 통하여 빠르게 유동한다. 제 2오리피스에 부착된 어떤 금속이온은 가동부재의 이동작용에 의해서 제거되며 이 이동작용은 가동부재둘레에서의 복수의 유동에 의해서 발생된다.

Description

복수방출장치
[발명의 배경]
[발명의 분야]
본 발명은 스팀을 이용하는 장치, 스팀처리장치 또는 스팀파이프라인에 사용된 스팀파이핑장치,에서 발생된 복수를 자동적으로 방출하기 위한 복수방출장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 유체내에 용해된 금속이온이 방출통로의 복수방출포트상에 축적되는 것을 방지하여 복수방출포트를 막는 것을 방지하는 장치에 관한 것이다.
[종래기술의 설명]
스팀파이핑시스템에 있어서, 복수의 발생은 피할 수 없으며, 복수를 어떤방식으로 시스템으로 부터 방출되는것은 필요하다. 복수를 스팀파이핑 시스템으로부터 자동적으로 방출하기 위한 장치는 스팀트랩으로 불리우는 특수밸브이다
스팀트랩은 3가지 카테고리로 분류될 수 있다. 밸브부재의 원리에 기초하여 구동되고 스팀과 복수사이의 비중차이를 활용하는 기계적 타입; 스팀과 복수사이의 열역학적 특성의 차이를 활용하는 열역학적타입; 스팀과 복수사이의 온도차를 활용하는 온도조절타입. 이러한 스팀트랩의 기본구성에 따라, 입구, 밸브챔버 및 출구는 밸브케이싱내에 형성되어 있다. 복수방출포트는 밸브부재 및 출구부재를 밸브케이싱에 또한 밸브케이싱에 장착된 밸브시트부재에 연결하게 형성되어 있다; 또한, 밸브부재는 밸브침버내에 배치되어 복수방출포트를 개폐하는 밸브부재에 의해서 입구에 연결된 상류파이프로 부터 유동하는 복수가 출구로 자동적으로 배출되도록 한다. 밸브케이싱의 재질은 주강, 주철등과 같은 통상 철금속이다; 복수방출포트를 형성하는 밸브시트부재는 내마모성 스텐레스강으로 통상 형성된다. 밸브케이싱내에 형성된 밸브포트 또는 밸브케이싱이 작을때, 밸브케이싱은 통상 스텐레스강으로 이루어진다. EPO 특허출원 제 0 016 241호에는 복수를 스트림라인, 스트림 시스템 및 다른 시스템으로부터 제거하기 위한 장치를 개시하고 있으며 여기에서 액체는 제거되어야만 한다. 이 특허출원의 장치는 오리피스를 통하여 액체의 제거를 허용하고 오리피스를 통하여 스팀 또는 가스의 도피를 허용하는 오리피스를 포함하고 있다.
[발명의 요약]
상술된 스팀트랩은 유체에 용해되어 밸브챔버내로 유동하는 금속이온이 침전되어 복수방출포트를 막는 문제점을 가지고 있다. 예컨대, 상류파이프가 동으로 이루어지면, 동파이프로 부터 용해된 동이온은 스텐레스강으로 형성된 복수방출포트 표면상에 침전된다. 복수방출포트는 파이프의 단면적과 비교하여 상당히 작은 표면적을 가지고 있으며 유체는 고속으로 방출되는 흐름이어서 방출유체내에서 용해된 금속이온이 복수방출포트의 표면내로 침입되도록 한다.
본 발명은 복수방출포트 표면상에서의 금속이온의 축적을 방지할 수 있는 복수방출장치를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 열적으로 작동되는 스팀트랩의 실시예의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 복수방출장치의 다른 실시예의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 복수방출장치의 또 다른 실시예의 단면도.
본 발명에 있어서, 복수방출포트 보다 더 작은 개구면적을 가진 오리피스는 복수방출포트의 하류측에 형성되어 있으며, 가동부재는 오리피스를 통하여 삽입되고 오리피스의 상류끝에 부분적으로 위치된다. 따라서, 복수방출포트에서의 압력은 상류측에서의 압력과 비슷한 고압으로 유지되어 복수방출포트내에서의 복수의 하류유동을 허용한다. 복수는 일련으로 배열된 복수의 오리피스가 사용될때에 말단하류측에 위치된 오리피스에서 고속으로 유동하여, 금속이온은 오리피스의 표면에 부착된다. 하지만, 오리피스의 표면에 부착한 금속이온은 복수스트림과 함께 이동하는 가동부재에 의해서 제거되며 오리피스의 표면상에 침전되지 않는다. 제거된 금속이온은 복수와 함께 하류에서 떨어져서 유동한다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 제 1실시예는 도 1에 도시되어 있으며 이것은 열적으로 작동되는 스팀트랩에 사용될 수 있다. 밸브챔버(3)가 내측에 있는 밸브케이싱은 나사 또는 다른 종래의 부착기구에 의해서 상부케이싱(1)을 하부케이싱(2)에 연결함으로써 형성된다. 입구(4)는 상부케이싱(1)내에 형성되고 출구(5)는 하부케이싱(2)내에 형성된다. 입구(4)와 출구(5)는 공축으로 형성되어 있다. 하부케이싱(2)의 수평벽(6)에는 방출통로(7)를 가진 밸브시트부재(8)가 밸브챔버(3)와 연통하고 있고 나사결합에 의해서 출구(5)에 연결된다. 상부케이싱(1), 하부케이싱(2), 및 밸브시트부재(8)모두는 바람직하게 스텐레스강으로 이루어졌다.
밸브시트부재(8)상에는 온도제어요소(10)가 위치되어 있다. 온도제어요소(10)는, 필러포트(11)를 가진 벽부재(12), 필러포트(11)를 밀봉하기 위한 플러그부재(13),유지챔버(14)를 벽부재(12)와 다이어프램(15)사이에서 형성하는 다이어프램(15), 유지챔버(14)내에서 밀봉되는 팽창매체(16), 다이어프램(15)상에서 체결되는 밸브부재(17), 및 다이어프램(15)의 외주에지를 벽부재(12)와 체결벽부재(18)사이에서 체결하기 위한 체결벽부재(18)를 포함하고 있다. 밸브부재(17)는 방출통로(7)를 개폐하기위하여 밸브시트부재(8)상에 안착되고 이격되는 밸브부위를 가지고 있다. 온도제어요소(10)는 하부케이싱(2)의 내주상에 체결된 스냅링(20)에 의해서 유지되며 체결벽부재(18)의 하부표면의 외주는 복수의 립(19)의 단이진 부분과 접촉하여 하부케이싱(2)의 내주상에 형성된다. 온도제어요소(10)와 스냅링(20)양자는 바람직하게 스텐레스강으로 이루어져 있다. 팽창매체(16)는 물이며 액체는 물 또는 물과 이러한 액체의 혼합물 보다 더 낮은 비등점을 가지고 있다. 밸브챔버(3)측으로 부터 출구(5)측에 이르는 연속적으로 형성된 밸브시트부재(8)내의 방출포트(7)는 복수방출포트(21), 복수방출포트(21)보다 더 작은 개구면적을 가진 제 1오리피스(22), 및 제 1오리피스(22)보다 더 작은 개구면적을 가진 제 2오리피스(23)를 포함하고 있다. 제 2오리피스(23)는 방출통로(7)에 압입되어 체결된 오리피스부재(24)내에 형성되어 있다. 가동부재(25)는 제 2오리피스(23)를 통하여 배열되어 있다. 가동부재(25)는 제 2오리피스(23)보다 더 큰 내경을 가진 상부끝에 있는 원통형부분과 제 2오리피스(23)보다 더 큰 외경을 가진 용접된 볼형상부분을 가지고 있는 얇고 긴 로드로 이루어졌다. 가동부재(25)의 원형부분은 제 2오리피스(23)의 상부끝사이에 놓여 있고 한편, 볼형상부분은 제 2오리피스(23)아래에 위치된다. 제 2오리피스부재(24)와 가동부재(25)는 바람직하게 스텐레스강으로 이루어져 있다. 참조번호(26)는 스크린을 나타낸다. 상술된 열적으로 작동되는 스팀트랩의 작동은 다음과 같다. 냉각유체가 입구(4)에서 밸브챔버(3)내로 유동하면, 팽창매체(6)는 다이어프램(15)이 벽부재(12)측으로 이동하도록 접촉하여 밸브부재(17)를 밸브시트(8)로부터 떨어지게 이동시키며 이에따라 방출통로(7)를 개방시킨다. 따라서, 복수는 방출통로(7)로부터 출구(5)로 방출된다. 이때, 제 1및 제2오리피스(22,23)는 개방되어 방출유체가 복수방출포트(21)를 통하여 느리게 유동하도록 한다. 마찬가지로, 오리피스(23)는 개방되어 방출유체가 제 1오리피스(22)를 통하여 느리게 유동하도록 한다. 그러므로, 유체내에 용해된 금속이온은 복수방출포트(21)의 표면과 제 1오리피스(22)에 부착되지 않는다. 방출유체는 제 2오리피스(23)를 통하여 고속으로 유동하며 비교적작은 면적때문에 금속이온이 제 2오리피스(23)의 표면에 부착하도록 한다. 하지만, 제 2오리피스(23)의 표면에 부착한 금속이온은 가동부재(25)에 의해서 제거되기 때문에 거기에 침전되지 않으며, 이 가동부재(25)는 방출유체의 유동에 의해서 회전된다. 이렇게 제거된 금속이온은 방출복수와 함께 출구(5)에서 멀리유동한다.
스팀이 복수의 방출과 함께 밸브챔버(3)내로 유동하면, 팽창매체(16)는 다이어프램(15)을 체결벽부재(18)측을 향하여 변위하도록 팽창되며 이에따라 밸브부재(17)를 밸브시트부재(8)상에 안착되어 방출통로(7)를 폐쇄하고 따라서 스팀의 유출을 방지한다. 상술된 실시예에 있어서, 열적으로 작동되는 스팀트랩은 실례와 같이 주어진다; 하지만, 본 발명은 플로트타입, 디스크타입등과 같은 다른 타입의 스팀트랩에 적용가능하다.
본 발명의 제 2실시예는 제 2도에 도시되어 있다. 제 2도의 실시예에 있어서, 본 발명은 니들밸브에 적용된다. 밸브케이싱은 나사에 의해서 패킹유지너트(32)를 밸브몸체(31)에 장착시킴으로써 형성된다. 밸브몸체(31)내에는, 입구(33), 방출통로(34)및 출구(35)가 형성되어 있다. 입구(33)와 출구(35)는 공축방향으로 형성되어 있다. 밸브몸체(31)와 패킹유지너트(32)는 바람직하게 스텐레스강으로 이루어졌다.
밸브로드(36)는 내외측으로 이동할 수 있는 방식으로 밸브몸체(31)내에 나사식으로 장착된다. 밸브로드(36)의 상부부분은 패킹유지너트(32)를 통하여 삽입된다; 밸브로드(36)의 상부끝에는 회전핸들휠(37)이 너트(38)에 의해서 체결된다. 밸브몸체(31)와 밸브로드(36)사이에는 패킹(39)과 패킹홀더(40)가 패킹유지너트(32)에 의해서 배치되고 체결된다. 밸브로드(36)는 작은 복수방출포트(41)가 하부끝에서 밸브부와 방출통로(34)사이에 형성되는 이러한 위치에서 핸들휠(37)의 회전에 의해서 고정되어 단지복수가 스팀누출없이 방출될 수 있도록 한다. 밸브로드(36)와 패킹홀더(40)는 바람직하게 스텐레스강으로 이루어져 있고 패킹(39)은 바람직하게 플루오르플라스틱으로 이루어져 있다.
출구(35)에는 오리피스부재(42)가 압입되어 고정된다. 오리피스부재(42)는 복수방출포트(41)보다 더 작은 개구면적을 가진 오리피스(43)를 가지고 있다. 가동부재(44)는 오리피스(43)를 통하여 배치된다. 가동부재(44)는 가느다란 로드를 구부림으로써 좌측상의 오리피스(42)보다 더 큰 직경으로 된 둥근부분을 가지고 있다. 오리피스부재(42)와 가동부재(44)는 바람직하게 스텐레스강으로 이루어져 있다.
상술된 복수방출장치의 작동은 다음과 같다. 복수는 비교적 큰 크기의 오리피스(43)로 인해 복수방출포트(41)내에서 느리게 아래로 유동한다. 그러므로, 복수내에 용해된 금속이온은 복수방출포트(41)의 표면에 부착되지 않는다. 오리피스(43)의 표면에 부착하는 금속이온을 가동부재(44)에 의해서 제거되며 복수와 함께 출구(35)에서 멀리 유동한다.
상술된 실시예에 있어서, 니들밸브에 적용된 복수방출장치는 예시되었다; 하지만, 본 발명은 다른 타입의 밸브에 적용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예는 제 3도에 도시되어 있다. 제 3도의 실시예는 스로틀부위가 파이핑내에 삽입되고 작은 통로 면적을 가진 복수방출포트가 형성된 복수방출장치이다. 스로틀부위(52)는 복수방출파이프(51)내에 형성되고 이에 따라 작은통로면적을 가진 복수방출포트(53)를 형성한다. 복수방출포트(53)는 유동통로면적을 가지도록 형성되어 스팀누출없이 단지 복수의 방출을 허용한다. 복수방출파이프(51)는 동파이프 또는 강파이프로 바람직하게 이루어져 있다.
몸체(55), 링(56) 및 링너트(57)로 이루어진 동합금 링조인트(54)는 복수방출파이프(51)의 끝에 연결되어 있다. 몸체(55)내에 형성된 출구(58)에는 오리피스부재(59)가 압입되어 고정되어 있다. 오리피스부재(59)에는 복수방출포트(53)보다 더 작은 개구면적을 가진 오리피스(60)가 형성되어 있다. 가동부재(61)는 오리피스(60)를 통하여 배치되어 있다. 가동부재(61)는 오리피스(60)보다 더 큰 내경을 가지고 있고 좌측끝에 있는 원형부분과 오리피스(60)보다 더 큰 외경을 가지고 있고 우측끝에 있는 용접된 볼형상부분을 형성하도록 구부러진 얇고 긴 로드로 이루어져 있다. 오리피스부재(59)와 가동부재(61)는 바람직하게 스텐레스강으로 이루어져 있다.
복수방출포트(53)를 통하여 하향으로 유동하는 복수는 복수방출포트(53)를 통하여 점진적으로 하향으로 유동한다. 복수는 오리피스(60)를 통하여 고속으로 유동한다. 오리피스(60)의 표면에 부착한 금속이온은 가동부재(61)에 의해서 제거되며 복수와 함께 출구(58)에서 멀리 유동한다.
본 발명에 있어서, 금속이온이 복수방출포트의 표면상에 유지되지 않고 침전되지 않으므로, 방출유량은 감소되지 않고 더욱이 복수방출포트는 막히지 않는다. 그러므로 연장된 주기동안에 복수방출장치의 주요기능을 유지하는 것은 가능하다.
본 발명의 상기 설명으로부터, 당해 기술분야의 숙련자는 개량, 변화 및 수정을 이해한다. 숙련된 기술내에서 이러한 개량, 변화 및 수정은 첨부된 청구범위에 의해서 포함된다.
내용 없음.

Claims (16)

  1. 입구, 복수방출포트 및 출구를 포함하고 있는 밸브케이싱, 상류파이프에 연결된 입구, 출구를 복수방출포트에 연결하는 방출통로를 더 포함한 밸브케이싱, 개구면적을 가지고 있으며 방출통로를 통하여 복수의 통과를 허용하고 방출통로를 통하여 스팀의 통과를 방지하는 복수방출포트;
    복수방출포트의 개구면적 보다 더 작은 개구면적을 가지고 있으며 복수방출포트의 하류에 위치된 오리피스; 및
    오리피스의 상류끝에 부분적으로 위치되고 오리피스를 통과하는 가동부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 가동부재는 오리피스직경 보다 더 큰 직경을 가진 원형부분을 형성하도록 구부러진 로드를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 가동부재는 오리피스의 직경보다 더 큰 직경을 가진 용접된 볼형상 부분을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 복수방출포트는 스로틀부위를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 밸브케이싱은 밸브로드를 포함하고 있으며, 밸브로드의 끝은 복수방출포트를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 밸브로드는 복수방출포트의 개구면적을 조절하기위한 핸들휠을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 밸브케이싱은 온도제어요소를 포함하고 있고, 온도제어 요소는 복수방출포트를 개폐하는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 온도제어요소는 팽창매체로 채워진 유지챔버, 유지부재의 한측에 형성된 다이어프램 및 다이어프램상의 밸브부재를 포함하고 있으며 밸브부재는 팽창매체의 수축 및 팽창에 따라 복수방출포트를 개폐하는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  9. 개구면적을 가진 복수방출포트, 복수방출포트의 개구면적보다 더 작은 개구면적를 가지고 있고, 복수방출포트의 하류에 위치된 오리피스, 및 오리피스내에 장착된 가동부재로 구성되어 있으며 가동부재의 일부분은 오리피스의 상류끝에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 가동부재는 외피스의 직경보다 더 큰 직경을 가진 원형부분을 형성하도록 구부러진 로드를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 가동부재는 오리피스 직경보다 더 큰 직경을 가진 용접된 볼형상 부분을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 복수방출포트는 스로틀 부위를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  13. 제 9 항에 있어서, 밸브케이싱을 포함하고 있으며 밸브케이싱은 밸브로드를 포함하고 있으며, 밸브로드의 끝은 복수방출포트를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 밸브로드는 복수방출포트의 개구면적을 조절하기위한 핸들휠을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  15. 제 9 항에 있어서, 밸브케이싱을 포함하고 있으며 밸브케이싱은 온도제어요소를 포함하고 있고, 온도제어 요소는 복수방출포트를 개폐하는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 온도제어요소는 팽창매체로 채워진 유지챔버, 유지부재의 한측에 형성된 다이어프램 및 다이어프램상의 밸브부재를 포함하고 있으며 밸브부재는 팽창매체의 수축 및 팽창에 따라 복수방출포트를 개폐하는 것을 특징으로 하는 복수방출장치.
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