KR20010031887A - 샤프트 퍼니스 로딩 장치 냉각 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤프트 퍼니스 로딩 장치 냉각방법에 관한 것이다. 상기 로딩 장치는 회전 냉각 회로(36, 38)에 냉각 액체를 공급하는 링-모양 회전 조인트(40)와 회전 링-모양부(46)로 설치된다. 본 발명은 조인트(40) 고정부(56)에 누출 유체가 고정부(56)와 조인트(40)의 회전부 사이에서 분리 링-모양 슬롯(58, 60)을 통과하여 액체 조인트를 형성할 수 있도록 냉각 액체를 공급하는 장치로 구성되어 있다는 것이 특징이다. 그리고나서 상기 누출 유체는 모여 냉각 회로(36,38)를 통과하지 않고 배출된다.

Description

샤프트 퍼니스 로딩 장치 냉각 방법 {Method for cooling a shaft furnace loading device}

이러한 차징 장치는 예를 들면, 룩셈부르크 특허 출원 LU 80112에서 설명된다. 차징 장치는 서스펜션 케이지(suspension cage)에서 매달린 차징 트로프(trough)로 구성되는데, 차례로 설치되는 방식으로 서포트 케이싱에 매달려 설치되며, 트로프에 사용되는 중앙 공급 채널을 통해 관통(traverse)된다. 서스펜션 케이지는 공급 채널 주위에 보호 스크린을 형성하는데, 이것은 서포트 케이싱에 위치한 장치를 보호하고 특히 샤프트 퍼니스 내부의 방사열로부터 보호한다. 배수(distribution) 트로프에 사용되는 서스펜션 케이지에 냉각 회로가 제공된다. 트로프에 사용되는 냉각 채널 주위에 위치한 링-모양의 회전 연결 장치에 의해 냉각 액체를 공급받는다. 연결 장치는 서스펜션 케이지에 의해 운반되는 회전 쉘(shell)과 고정 요크(yoke)로 구성된다. 요크는 서포트 케이싱에 의해 이송되고 회전 쉘은 고정 요크에서 틈을 가지고 배치된다. 상부에 위치한 두개의 링-모양 스로트(throat)는 회전 쉘의 외부 원통형 표면을 병렬하는 방식으로 고정 요크에서 제공된다. 냉각 회로의 많은 연결 파이프들은 두 개의 스로트(throat) 반대편의 회전 쉘의 외부 원통형 표면에 구멍의 위치를 결정한다. 실링(sealing) 장치는 스로트(throat) 각각의 두 모서리 길이를 따라 설치되는데, 회전 쉘과 고정 요크 사이에 실링 효과를 확실하게 하도록 회전 쉘의 외부 원통형 표면위에서 지지된다. 이런 회전 연결 타입은 실링을 확실히 하기 위해 회전 쉘과 고정 요크사이에 비교적 적은 틈을 특히 요구하는데, 샤프트 퍼니스에 사용되는 차징 장치에는 거의 적합하지 않다. 샤프트 퍼니스에서 회전 쉘과 고정 요크는 사실 기계적(mechanical) 압력뿐만 아니라 다른 열 팽창으로 위험을 야기하는데 이것은 저기능의 동작(play)과 연결의 차단(blockage)을 빠르게 초래한다. 이외에도 샤프트 퍼니스 환경에서 상당량의 먼지가 존재할 것으로 추정된다. 먼지는 회전 쉘과 고정 요크를 반드시 통과하는데, 회전 연결의 차단을 야기하거나 실링 장치를 파괴하는 위험을 야기한다. 실링 장치는 매우 뜨겁고, 결코 알맞지 않은 쉘과 접촉한다는 것을 명심해야 한다. 따라서 이런 타입의 회전 연결 시스템이 샤프트 퍼니스에 실제 적용되지 않았다는 것은 놀라운 것이 아니다.

따라서, 1982년에 Paul Wurth S.A. 회사는 실링 장치없이 블래스트(blast) 퍼니스의 차징 장치에 사용되는 냉각 장치를 제안했다. 냉각 장치는 특허 출원 EP 0116142에서 자세히 설명되는데, 전세계의 수많은 블래스트 퍼니스 차징 인스톨레이션(blast furnace charging installations)에 설치되었다. 링-모양 트로프로 특징지워지며 회전 케이지 상부의 쉘에 의해 지지되고 냉각수로 중력 공급을 받는다. 이런 목적으로, 냉각수 공급 덕트(duct)는 링-모양 트로프 상부에서 서포트 케이싱과 피쳐(features)에서 통합되는데 적어도 한 개의 구멍은 서스펜션 케이지를 가진 회전하는 링-모양 트로프에서 냉각수의 중력 순환을 가능하게 한다. 후자는 회전 케이지를 갖춘 몇 개의 냉각 코일에 연결된다. 코일들은 출구 덕트인데 서포트 케이싱의 하부 모서리에 의해 지지되는 링-모양 콜렉터로 흘러 들어간다. 결과적으로, 물은 중력에 의해 고정-위치 공급 파이프에서 시작하여 링-모양 트로프로 회전하여 흐르는데, 회전 케이지에 설치한 냉각 코일을 중력에 의해 통과하고, 그리고나서 하부 고정-위치 콜렉터로 집합하여 서포트 케이싱의 외부에서 배출된다. 물 순환 시스템은 링-모양 트로프와 하부 콜렉터에 연결된 레벨 센서에 의해 통제된다. 링-모양 트로프에서 레벨은 최소 레벨과 최대 레벨사이에 항상 존재하는 방식으로 조절된다. 최소 레벨까지 떨어지면, 코일에 적합한 공급을 위해 링-모양 트로프의 공급 출구가 증가한다. 최대 레벨까지 증가되면, 링-모양 트로프에서 유출을 방지하기 위해 링-모양 트로프의 공급 출구는 감소될 것이다.

1982년의 냉각 장치의 단점은 블래스트 퍼니스에서 배출되는 가스가 링-모양 트로프의 냉각수와 접촉한다는 것이다. 블래스트 퍼니스 가스들이 먼지를 가득 실었기 때문에, 실제 수많은 먼지가 냉각수를 통과한다. 먼지는 링-모양 트로프에 찌꺼기를 형성하는데, 이것은 냉각 코일 내부로 통과하여 막아버리는 위험이 있다. 이러한 배경에서 물이 코일을 통과하는 것을 가능하게 하는 압력은 무엇보다도 링-모양 트로프와 하부 콜렉터 사이의 높이 차이에 의해 필수적으로 결정된다는 것을 주목하는 것이 바람직하다.

본 발명은 샤프트 퍼니스(shaft furnace)를 차징(charging)하는데 사용되는 장치를 냉각시키는 과정에 관한 것이다. 본 발명에서 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치는 특별히 퍼니스의 상부에 설치한 서포트 케이싱(support casing)과 서포트 케이싱에서 회전 방식으로 매달린 로딩(loading) 장비와 회전 차징 장비에 의해 서포트되고 링-모양 회전 연결 장치를 공급받는 최소한 하나의 냉각 회로(circuit)로 구성된다.

다른 특징들과 효과는 첨부된 도면을 참조하여 아래에 제시되는 바람직한 실시예에서 상세히 설명될 수 있다.

도 1은 본 발명의 과정에 의해 냉각에 적합한 샤프트 퍼니스에 사용되는 차징 장치를 통과하는 수직 단면도이다.

도 2는 도 1에서 샤프트 퍼니스의 차징 장치에 설치된 링-모양 회전 연결 장치를 통과하는 수직 단면도이다.

도 3은 도 1에서 샤프트 퍼니스의 차징 장치에 설치된 링-모양 회전 연결 장치를 통과하는 또 다른 수직 단면도이다.

도 4는 회전 연결 장치의 상이한 디자인을 통과하는 수직 단면도이다.

도 5는 도 4에 의한 회전 연결 장치의 상이한 디자인을 통과하는 또 다른 수직 단면도이다.

도 6은 회전 연결 장치의 두 번째 실시예를 통과하는 수직 단면도이다.

도 7은 도 6에 의한 회전 연결 장치의 상이한 디자인을 통과하는 또 다른 수직 단면도이다.

도 8은 순환 연결 장치의 세 번째 실시예를 통과하는 수직 단면도이다.

도 9는 도 2, 4, 6 그리고 8에서 화살표 A에 의한 회전 연결 장치의 평면도이다.

도 10은 도 2, 4, 6, 그리고 8에서 화살표 B-B에 의한 간이화된 수평 단면도이다.

도 11은 도 6과 8의 화살표 C-C에 의한 간이화된 수평 단면도이다.

제 1항에서 정의된 본 발명은 냉각 회로 내부를 통과하는 먼지의 상당한 위험성을 감소하는 데 관한 것이다.

본 발명에 의한 과정은 좀더 구체적으로는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치와 구성에 관한 것으로 즉, 퍼니스 상부에 설치된 서포트 케이싱, 서포트 케이싱에서 회전 방식으로 매달린 차징 장치와 링-모양 회전 연결 장치뿐만 아니라, 후자에서 회전을 유도하는 방식으로 회전 차징 장치에 의해 지지되는 냉각 회로로 구성되며, 고정부와 순환부를 구성하여 회전 차징 장치의 회전을 가능하게 하는 연결장치와 상대적인 회전을 가능하게 하도록 링-모양 분리 틈새에 의해 고정 부에서 분리된 순환부로 이루어진다. 잘 알려진 방법으로, 연결장치의 고정 부분은 냉각액체를 공급받는데 냉각 회로를 공급하는 연결 장치의 고정부를 통과하고 나서, 서포트 케이싱의 외부 냉각 회로의 출구에서 배출된다. 그러나 기술상태의 장치와 대조적으로 예를 들어 특허 출원 LU8011에서 제공된 터닝(turning) 연결을 완전하게 실링하거나, 특허 출원 EP011642에서 제공된 레벨 센서 시스템에 의해 터닝 연결에서 누출(leak)을 방지하려는 어떠한 시도도 없었다. 사실상, 본 발명에 의하면 터닝 연결의 냉각 액체 공급은 액체 조인트를 형성하기 위해 링-모양 분리 간극을 통과하는 누출(leakage) 출구의 방식으로 실행되는데, 누출(leakage) 출구는 냉각 회로를 통과하지 않고 서포트 케이싱 외부에서 집합되어 배출된다. 즉, 냉각 액체는 링-모양 분리 틈새를 틀어막는데 이용되는데, 회전이 이루어지고 냉각 회로의 내부가 퍼니스 주위와 연결되도록, 회전 연결의 회전부와 고정부 사이에 존재해야 한다. 리크 레이트(leak rate)는 액체 조인트를 형성해 왔는데, 냉각 회로를 통과하지 않고 서포트 케이싱 외부에서 직접 모여 배출된다. 결과적으로 간극에서 형성되는 먼지 찌꺼기는 더 이상 냉각 회로를 통과하지 않고 따라서 폐쇄 위험을 일으키지 않는다.

대부분의 경우에서, 과도한 리크 레이트를 발생시키지 않고 냉각 액체의 공급 압력이 서포트 케이싱에서 우세한 배압보다 상당히 높은 방식으로 링-모양의 분리 간극의 레벨에서 추가 차징 손실을 일으킬 수 있는 요소를 연결 장치에 제공하는 것이 이익이 될 것이다. 다시 말하자면, 본 발명은 처음에 순환 차징 장치에 사용되는 냉각 회로가 서프레션(suppression) 능력을 갖게되는 것을 가능하게 한다. 공급 압력의 관점에서 더 제한되는 것이 아니라, 고성능의 냉각 회로를 이루는 것이 분명히 가능하다. 추가적인 압력(피팅(fitting), 탄성중합체 조인트, 래버린스 조인트(labyrinth joints) 등)의 손실을 일으키기 쉬운 이러한 요소를 통과하는 리크 레이트가 냉각 효과, 윤활(lubrication) 그리고 이 요소들의 항구적인 세척을 확실하게 하는데, 서비스 면에서 이익이 되는 효과를 틀림없이 갖는다.

첫 실시예에서, 연결 장치는 로딩 장치에 의해 운반되고 두 개의 원통형 표면에 의해 한정된 링-모양 채널뿐만 아니라 서포트 케이싱에 의해 운반되고 두 개의 원통형 표면에 의해 한정된 링-모양 블록으로 구성된다. 회전하는 링-모양 블록은 병렬 원통형 표면이 상기 링-모양 분리 간극의 일부를 형성하는 두 개의 링-모양 공간의 범위를 한정하는 방식으로 링-모양 채널을 통과한다. 링-모양 채널은 리크 레이트를 배출하는 파이프에 연결된 유출 틈(apertures)에 의해 촉진된다. 냉각수 공급 압력이 증가될 때 리크 레이트를 감소하는 추가 차징 손실을 위해서, 립 조인트(lip joint)와 같은 탄성중합체 링-모양 조인트에 사용되는 유출 틈 아래의 두 개의 병렬 원통형 표면 사이에서 설비된다. 링-모양 블록은 서포트 케이싱에 의해 운반되는데 두 개의 링-모양 공간사이에 압력 평형(equilibrium)이 이루어지는 방식으로 보다 효과적으로는 두 개의 링-모양 공간의 연결을 가능하게 하는 다수의 통로(passage)를 포함한다.

두 번째 실시예에 의하면, 차징 장치를 갖춘 링-모양 채널뿐만 아니라 회전 고정된 링-모양 프론트 표면이 제공된 링으로 이루어진다. 링은 정면 링-모양 표면이 링-모양 채널에서 링-모양 표면 반대편에 위치하는 방식으로 링-모양 채널에 위치하는데, 링-모양 간극은 두 개의 병렬 링-모양 표면을 분리한다. 그리고 나서 다수의 부속품들이 두 개의 링-모양 표면에 배치되는데 상기 분리 링에서 추가적인 차징 손실을 일으킨다. 링은 다수의 부속품들을 일정량의 압력을 실행하기 위해 회전축으로 평행 병진(translation parallel)을 겪는 방식으로 설치된다. 첫 번째 실시예에서, 링은 회전축으로 근소한 평행 변위(displacement parallel)를 겪는 방식으로 보정기(compensator)에 의해 지지된다. 두 번째 실시예에서, 링은 회전축에 평행하게 미끄러지는 방식으로 슬라이딩 연결에 의해 고정 링-모양 블록에 연결된다.

또 다른 실시예에 의하면, 링-모양 분리 간극은 적어도 하나의 래버린스 조인트를 형성한다. 이 경우, 연결 장치는 보다 효과적으로는 차징 장치에 의해 운반되고 두 개의 단이 형성된 링-모양 표면에 의해 측면으로 범위를 정한 링-모양 채널뿐만 아니라 서포트 케이싱에 의해 이송되고 두 개의 단이 형성된 링-모양 표면에 의해 측면으로 범위를 정한 링-모양 블록을 포함한다. 그리고 나서 링-모양 블록이 두 개의 병렬의 단이 형성된 표면이 래버린스 조인트를 형성하기 위해 상호작용하는 방식으로 링-모양 채널 내부로 통과한다. 상기 링-모양 채널은 보다 효과적으로 리크 레이트를 배출하는 파이프에 연결된 유출 틈새를 포함하고 래버린스 조인트 상부에 위치하며, 서포트 케이싱에 의해 이동되는 링-모양 블록은 보다 효과적으로는 두 개의 링-모양 공간 사이에서 연결을 위한 통로를 포함한다.

도 1은 배수(distribution) 트로프 10이 설치된 샤프트 퍼니스에 사용되는 차징 설치의 개략적인 대표도이다. 후자는 참조 번호 8로 지시된 샤프트 퍼니스의 중앙축 주위를 회전한다. 이런 타입의 설치는 예를 들면 특허 US-A-3,880,302에서 자세히 설명된다. 그러나 본 발명이 축 주위를 움직이는 방식으로 매달린 차징 설치를 구성하며, 일반적인 방법으로 샤프트 퍼니스에 사용되는 차징 설치에 관한 것이라는 것을 주목하는 것이 중요하다. 특허 US-A-3,880,302에서 설명된 장치에 반드시 제한되는 것은 아니다.

번호 12를 전체적으로 참조하면, 트로프 10은 샤프트 퍼니스에 설치한 서포트 케이싱 14에서 서스펜션과 이동 초기 장치에 의해 매달려 있다. 장치 12는 회전 고정된 중앙 공급 채널 20 주위에 헬(hell) 요소 18을 회전상태로 두는 치형이 형성된 크라운(crown) 요소 16으로 이루어진다. 이동은 표시되어 있지 않지만 모터에 의해 시작된다. 특허 US-A-3,880,302에 설명된 것처럼, 서스펜션과 이동 초기 장치 12는 그 외에도, 수평축 주위를 회전하는 트로프 10의 각의 조절을 가능하게 하는 메커니즘을 구성한다.

서포트 케이싱 14는 예를 들어 트로프 10을 회전하는데 사용되는 메커니즘에 위치한 링-모양 챔버 22에 의해 회전가능한 쉘 요소 18을 가지고 측면으로 범위가 정해진다. 회전 쉘 18은 케이지 24에 의해 이송되는데 트로프 10은 이축 26에 의해 매달린다. 케이지 24는 또한 링-모양 챔버 22를 퍼니스 내부에서 분리하는 방식으로 회전 쉘 18의 하부 모서리와 서포트 케이싱 14의 하부 모서리 25 사이에서 차폐물의 기능을 한다.

퍼니스의 방사열에 가장 많이 노출된 부분이 케이지 24의 벽이라는 것이 명백하다. 고온에서 이 벽을 보호하고 전도나 방사에 의해 열을 통과하지 않도록, 서스펜션과 이동 초기 장치 12의 다른 요소를 보호하기 위해, 케이지 24에 몇 개의 냉각 회로가 설치되어 물과 같은 냉각 액체가 순환된다. 도 1에서 이런 회로는 냉각 박스 구조 28, 30, 32 그리고 34에 의해 개략적인 형태로 대표된다. 후자는 보다 효과적으로는 냉각수가 케이지 24의 벽을 따라 순환하는 것을 가능하게 하는 배플(baffle)이나 파이프(미도시)를 포함한다. 박스 구조 28, 30, 32 그리고 34는 참조 번호 40으로 전체적으로 지시된 회전 링-모양 연결 장치를 가진 파이프워크 36과 38에 의해 연결된다. 후자는 도 2와 도 3에서 상세히 설명될 것이다. 도 1에서 냉각 회로 28, 30, 32 그리고 34에서 물의 배출이 보이는데 이는 파이프 40과 42에 의해 서포트 케이싱 14의 하부 모서리 25에 고정된 링-모양 콜렉터 40으로 실행된다. 링-모양 콜렉터 44로부터 냉각수는 처음에 46과 48의 배출 파이프워크에 의해 서포트 케이싱 14의 외부로 배출한다. 도 1에 도시된 냉각 회로 28, 30, 32 그리고 34 외에도 트로프 10은 서스펜션 이축 26을 통해 서스펜션 케이지 24에서 우선적으로 공급받는 냉각 회로가 설치된다. 추가 회로는 링-모양 회전 장치 40에 연결을 설치할 수 있고 28, 30, 32 그리고 34의 냉각 회로중 하나에 연결된다.

좀더 상세한 설명은 링-모양 회전 연결 장치 40의 첫 번째 실시예인 도 2와 도 3에 의해 이루어질 것이다. 이것은 필수적으로 정지된 공급 회로(파이프 44에 의해 대표되는)에 연결된 고정부와 파이프 36을 통해 냉각 회로 28, 30, 32 그리고 34에 연결된 회전부로 구성된다. 회전부는 필수적으로 링-모양 트로프 46인데, 이것은 링-모양 채널 47을 규정하고 두 개의 상호축 원통형 표면에 의해 측면으로 범위를 정한다. 두 개의 원통형 표면의 하나는 쉘 요소 18의 외부 벽에 의해서 규정되고 나머지 하나는 쉘 요소 18을 둘러싼 크라운 요소 48로 규정된다. 트로프 10이 회전하는 동안 링-모양 홈 50과 52 각각의 쉘 18의 상부 모서리와 크라운 요소 48 슬라이드는 고정부와 회전부 사이에 링-모양 간극 54와 55의 첫 쌍을 만드는 방식으로 외부 몸체 14의 고정 요소에 배치된다. 링-모양 갭 54, 55의 첫 쌍은 먼지를 실은 가스가 링-모양 트로프 46을 통과하는 것을 저지하는데 목적이 있다. 연결 장치 40의 고정부는 서포트 케이싱 14에 고정되고, 두 개의 원통형 표면에 의해 외부에서 범위가 제한된 링-모양 블록 56으로 필수적으로 구성된다. 링-모양 블록 56은 외부 원통형 표면이 채널 47의 병렬 원통형 표면과 함께 연결장치 40의 고정부와 회전부 사이의 두 번째 링-모양 간극 쌍인 58, 60의 범위를 정하는 방식으로 링-모양 채널 47에 존재한다. 링-모양 블록 56은 적어도 하나의 통로 틈새 62로 구성되는데 이것은 링-모양 챔버 64와 링-모양 공급 채널 66사이를 연결하고 고정 공급 파이프 44를 비우게 한다. 도 9와 도 10을 비교하면 링-모양 공급 채널 66의 네가지 공급 덕트 44의 입구(mouth)는 통로 틈새에 관해 중앙에서 상당히 떨어져 있다. 냉각 회로 28, 30, 32 그리고 34의 연결 파이프 36과 38은 채널 47의 베이스에서 입구 출구 68의 특징을 갖는다.

회전 케이지 24를 냉각하기 위해서, 덕트 44에 냉각수가 공급되었다. 물은 링-모양 채널 66을 통과하는데, 통로 62를 통과하기 전에 반드시 통과해야 한다. 링-모양 채널 66을 통과하는 물이 중앙 공급 채널 20과 서포트 케이싱 14의 상부 플레이트 사이에서 보온의(thermal) 배리어 역할을 완성하고 서스펜션 장치 12의 냉각을 확실하게 한다는 것을 주목해야 할 것이다. 물은 그리고나서 트로프 46의 링-모양 채널 47에서 고정 블록 56의 링-모양 챔버 64를 가로질러 흐른다. 채널 47의 베이스에서 틈 68을 통과하여 냉각 회로 28, 30, 32 그리고 34의 연결 파이프인 36과 38로 흐른다. 회로 출구에서 냉각수는 파이프 40과 42를 통해 링-모양 콜렉터 44로 흐르는데 이것은 다시 회전되어 배출 파이프 46과 48을 통하여 몸체 구조 14의 출구밖으로 배출되도록 한다.

본 발명의 중요한 특징은, 회전 연결 40에 사용되는 냉각 액체의 공급이 리크 레이트가 액체 조인트를 형성하기 위해 두 개의 링-모양 간극 58과 60을 통과하는 방식으로 실행된다. 리크 레이트는 그리고 나서 냉각 회로 28, 30, 32 그리고 34의 어느 하나도 통과하지 않고 집합되어 서포트 케이싱 14의 외부에서 배출된다. 두 개의 링-모양 간극 58과 60의 리크 레이트를 모으는 방법은 도 3에서 설명된다. 적어도 하나의 유출 틈 70이 크라운 요소 48에 위치한다. 링-모양의 블록 56에서 링-모양 출구 71은 유출 틈 70을 통과하는 리크 레이트의 흐름을 촉진한다. 유출 틈 70은 배출 파이프 74를 채널 72를 통하여 연결한다. 도 1에서, 배출 파이프 74는 링-모양 콜렉터 44로 개방되는데 도면의 오른편에 도시된다. 도 2와 도 3에서 두 개의 링-모양 간극 58과 60이 유출 틈 70의 레벨 아래에 위치한 조인트 76과 78을 제공받는다. 이 조인트 76과 78은 프레퍼런스 립트(preference lipped) 탄성중합체 조인트인데, 그 목표는 냉각 액체의 공급 압력이 과도한 리크 레이트를 발생하지 않고, 퍼니스에서 배압보다 더 높은 방식으로, 두 개의 링-모양 간극 58과 60에서 추가 비용 손실을 발생하는 것이다. 결과적으로. 정상적으로 기능을 할 때, 이러한 탄성중합체 조인트 76과 78이 누출을 피하기 위해서가 아니라 리크 레이트가 적당한 레벨로 제한되도록 하기 위한 것임을 주목하는 것이 중요하다. 도 3에서, 링-모양 간극 58이 링-모양 블록 56을 통과하는 적어도 하나의 통로 80에 의해 링-모양 간극 60에 연결된다. 이런 통로80은 리크 아울렛이 배출되도록 하는데 링-모양 간극 60을 통과한다. 링-모양 블록 56의 링-모양 아울렛 81은 통로 80을 통과하는 출구의 흐름을 촉진한다.

탄성중합체 조인트 76과 78은 항상 냉각되고, 윤활되고 하부를 통과하는 리크 레이트에 의해 세척되는 것이 바람직하다. 이 리크 레이트는 두 개의 링-모양 간극 58과 60을 통과하여 삽입되는 모든 고체 물질들을 제거할 것이다. 또한 먼지의 축적을 막아 두 개의 링-모양 간극 58과 60을 보호하기 위해, 깨끗한 가스가 조인트 54와 55를 통해 퍼니스로 주입되도록 한다. 도 2와 도 3에서 링-모양의 채널 82는 조인트 55를 통하여 쉘 18 내부로 흐르는 니트로겐과 같은 가스가 투입되도록 한다.

회전 연결 장치의 상이한 디자인이 도 4와 도 5에서 설명된다. 이 장치는 두 번째 쌍인 링-모양의 간극 58과 60가 래버린스 조인트 58'과 60'의 형태로 디자인된다는 사실에 의해 본질적으로 구별된다. 링-모양의 블록 56'이 링-모양 채널 47'에 삽입될 수 있도록, 단이 형성된 트래페지오덜(trapeziodal) 섹션은 블록 56'과 채널 47'에 적용되는데, 이것은 두 개의 래버린스 조인트 58'과 60'을 형성하기 위해 상호작용한다. 유출 틈 레벨에서 실질 리크 레이트의 흐름을 촉진하기 위해 링-모양 통로인 84와 86가 블록 56에서 설치되었다. 링-모양 통로는 적어도 하나의 통로 70'에 연결되는데, 이것은 도 2와 도 3 장치의 통로 70의 기능을 수행한다. 두 개의 래버린스 58과 60을 통해 발생하는 리크 레이트가 래버린스 조인트를 형성하는 요소를 냉각시키고, 냉각 회로 내부로의 가스 통과를 방지하며, 래버린스 조인트 안으로 침입할 수 있는 고체 물질을 제거하여 두 개의 조인트 58과 60위의 채널 47'에서 형성될 수 있는 먼지 찌꺼기를 제거한다.

링-모양 회전 연결 장치의 또 다른 실시예가 도 6과 도 7에서 설명된다. 이 장치는 두 번째 쌍인 링-모양 간극 58과 60이 하나의 프론트 링-모양 간극 90에 의해 대치된다는 사실에서 도 2와 도 3의 장치와 본질적으로 구별되는데 프론트 링-모양 간극 90은 회전하는 링 요소 92의 링-모양 프론트 표면을 트로프 46 상부에 설치된 링 요소 94의 프론트 링-모양 표면으로부터 분리한다. 두 개의 링 92와 94사이에서 두 개의 부속품 96과 98이 설치되는데, 사이에 링-모양 공간의 범위를 정하는 방식으로 설치된다. 부속품 96과 98의 목적은 냉각 액체의 공급 압력이 채널 47에서 배압보다 상당히 더 높지만 과도한 리크 레이트를 발생시키지 않는 방식으로 프론트 간극 90 레벨에서 차징의 추가 손실을 발생한다. 결과적으로 이러한 장치 96과 98이 정상적으로 기능할 때 목적은 리크를 방지하는 것이 아니라 적합한 레벨로 리크 레이트를 제한함을 주목하는 것이 바람직하다. 장치 96과 98하부를 통과하는 리크 레이트는 링-모양 채널 47로 흘러들어간다. 도 7에서 후자가 링 94 하부의 캐비티에서 베이스 레벨로 배출 파이프 74'에서 적어도 하나의 틈 100을 제공받는데 이것은 도 1의 배출 파이프 74와 등가물로 개방되어 링-모양 콜렉터 44로 흘러들어간다. 입구 102를 통과하는 냉각수의 주요 출구는 냉각 회로의 연결 파이프 36과 38 안의 링 요소 94로 흐른다. 링 요소 92는 두 개의 상호축 보상기 104와 106을 가진 링-모양 블록 56″(도 2와 도 3의 링-모양 블록 56의 상부에 해당하는)에 연결된다. 후자 요소는 링 요소 92가 링 요소 94위에 놓이고 부속품 96과 98에 일정하게 압착하도록 한다. 부속품 96과 98의 적합한 압착을 위해서, 적용된 것은 원칙적으로 링 요소 92의 무게이다. 두 개의 상호축 보상기 104와 106에 의해 범위가 정해지는 링-모양 스페이스 108을 가로질러 움직이는데, 냉각수는 링 요소 92에 배치된 연결 틈 110의 내부를 통과한다. 도 11은 냉각 회로 28, 30, 32와 34의 연결 파이프 36과 38의 입구(mouth) 102 뿐만 아니라 직사각형 모양의 연결 틈 110을 단면 형태로 보인다. 도 11의 네 개의 검은 점은 리크 레이트에 사용되는 배출 파이프 74의 네가지 입구 102의 위치를 지시한다. 두 개의 대형 보상기 104와 106이 소-직경 보상기에 의해 대치되고 링 요소 92에 배치된 링-모양 챔버 내부로 통로 62를 곧장 확장한다.

링-모양 회전 연결 장치의 추가 실시예는 도 8에서 설명된다. 이 장치는 보상기 104와 106이 링 요소 92에 동등한 링 요소 92'와 링-모양 블록 56″에 동등한 링-모양 블록 56″사이에서 배열되는 슬라이딩 링-모양 연결자 112에 의해 대치된다는 사실 때문에 도 6과 도 7의 장치에서 본질적으로 구별된다. 슬라이딩 링-모양 연결 112를 제공하기 위해서 링 요소 92'가 링-모양 챔버 114를 제공받는데 이것은 블록 56″의 링-모양 끝단 116에 위치한다. 탄성중합체 조인트 118과 120은 슬라이딩 조인트 112의 실링 능력을 개발한다. 링 요소 92'가 회전 폐쇄되었으므로 탄성중합체 조인트 118과 120이 도 2와 도 3 장치의 탄성중합체 조인트 76과 78보다 덜 압력을 받는 것이 바람직하다. 부속품 96과 98의 적합한 압착을 확실히 하기 위해, 원칙적으로 링 92'의 무게에 의지한다. 그러나 링 요소 92'와 링-모양 블록 56″ 사이에 설치된 스프링(미도시)으로 을 가지고 압착력을 지배할 수 있는 가능성은 아직 제거되지 않는다. 챔버 114의 수압이 또한 부속품 96과 98의 압착하에서 미미한 증가를 제공하는데 공헌한다. 그러나, 잉여 리크 레이트를 확실히 하는 것이 항상 필요하며, 냉각과 윤활을 충분히 하며, 부속품을 세척하고 채널 47로 삽입되는 모든 먼지를 제거하는 것이 항상 필요하다.

Claims (17)

1. 퍼니스 상부에 설치된 서포트 케이싱(14);

   상기 서포트 케이싱(14)에서 회전 방식으로 매달린 차징 설치(10, 18, 24);

   상기 회전 차징 장치에 의해 이송된 적어도 하나의 냉각 회로(28, 30, 32, 34);

   링-모양 회전 연결 장치(40), 회전하는 고정 링-모양 파트(56), (56'), (56″), (56'″)와 상기 회전 차징 설비로 이루어진 회전 링-모양 파트(46)로 이루어진 상기 연결 장치, 링-모양 분리 갭(58, 60), (58', 60'), (90)에 의해 상기 고정 파트로부터 분리되는 것을 회전부(46)를 포함하고;

   상기 연결 장치(40)의 고정부(56), (56'), (56″), (56'″)는 냉각 액체를 공급받고 연결 장치의 회전부(46)로 통과되며 , 냉각 회로(28, 30, 32, 34)를 공급하는 곳에서, 상기 서포트 케이싱(14)의 외부로 냉각 회로의 출구에서 배출하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정에 있어서,

   회전 연결 장치(40)의 냉각 액체 공급이 리크 레이트가 액체 조인트를 형성하기위해 링-모양 분리 간극(58, 60), (58', 60'), (90)을 통과하여 흐르는 방식으로 영향을 받고, 상기 리크 레이트가 냉각 회로(28, 30, 32, 34)로 통과되지 않고 모여서 서포트 케이싱(14)의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연결 장치가 요소(76, 78) (96, 98)를 제공받고, 냉각 액체의 공급 압력이 과도한 리크 레이트를 발생시키지 않고 서포트 케이싱(14)에서 우세한 배압보다 높은 방식으로, 상기 링-모양 분리 간극(58, 60), (58', 60'), (90)의 레벨에서 추가적인 차징 손실을 일으키도록 고안된 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 회전 차징 장치가 상기 링-모양 분리 간극(58, 60), (58', 60'), (90)의 출구에 리크 레이트를 모으는데 사용되는 수단 (70, 72, 74) (100, 74')과 상기 실링 서포트 케이싱(14)의 외부에 조절 방식으로 배출시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 공정.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연결 장치는 차징 장치에 의해 이송되고 두 개의 원통형 표면에 의해 범위가 정해지는 링-모양 채널(47) 뿐만 아니라 서포트 케이싱(14)에 의해 운반되고 두 개의 원통형 표면에 의해 범위가 정해지는 링-모양 블록(56)으로 구성되며, 상기 링-모양 블록(56)은 병렬 원통형 표면이 두 개의 링-모양 공간(58, 60)의 범위를 정하는 방식으로, 상기 링-모양 채널(47)을 관통하여 링-모양 분리 간극을 형성하는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 링-모양 채널(47)이 리크 레이트에 사용되는 배출 파이프(74)에 연결된 유출 틈(70)에 제공되는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 링-모양 블록(56)이 상기 두 개의 링-모양 공간(58, 60) 사이를 연결하는 통로(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 링-모양 립 조인트(76, 78)가 링-모양 분리 간극(58, 60)에서 추가적인 차징 손실을 일으키기 위해 상기 유출 틈(70) 하부의 두 개의 병렬 원통형 표면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연결 장치가 차징 연결 장치에 의해 이송되는 링-모양 채널(47) 뿐만 아니라 프론트 표면을 공급받은 회전하는 링 요소(92, 92')로 이루어지고, 상기 회전 링 요소(92, 92')는 하나의 링-모양 표면의 반대편에 있는 상기 링-모양 채널(47)에 위치하며, 상기 링-모양 분리 간극(90)은 두 개의 링-모양 표면을 분리하는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 링-모양 분리 간극(90)의 추가 차징 손실을 일으키기 위해 상기 두 개의 링-모양 표면사이에 피팅 세트(96, 98)가 배치되는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,

    링 요소(92, 92')가 회전축에 대치가능하도록 평행이 되는 방식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 링 요소(92)가 보상기(104, 106)에 설치되는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
12. 제 10항에 있어서,

    연결 장치가 상기 서포트 케이싱(14)에 의해 지지되는 링-모양 블록(56)으로 구성되고, 평행하게 회전축에 슬라이딩하는 방식으로 슬라이딩 연결(112)에 의해 상기 링 요소(92')가 상기 링-모양 블록(56″)에 연결되는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 링-모양 탄성중합체 조인트가 링-모양 블록(56″)과 링 요소(92') 사이에서 배치되는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
14. 제 1항내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 링-모양 분리 간극이 적어도 하나의 래버린스 조인트(58', 60')를 형성하는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 연결 장치는 차징 장치에 의해 운반되고 두 개의 단이 형성된 링-모양 표면에 의해 측면으로 범위가 정해진 링-모양 채널(47') 뿐만 아니라, 상기 서포트 케이싱(14)에 의해 이송되고, 두 개의 단이 형성된 링-모양 표면에 의해 측면으로 범위가 정해진 링-모양 블록(56')으로 구성되며, 상기 두 개의 병렬 단이 형성된 표면이 래버린스 조인트(58', 60')를 형성하기 위해 상호작용하는 방식으로 링-모양 블록(56')이 링-모양 채널(47')을 관통하여 상기 링-모양 분리 간극의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
16. 제 15항에 있어서,

    링-모양 블록(56')이 래버린스 조인트(58', 60') 상부에 위치한 한 쌍의 링-모양 통로(84, 86)를 구비하고 연결을 제공하는 적어도 하나의 통로(70')로 구성되는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.
17. 제 15항 또는 제 16항에 있어서,

    링-모양 채널(47')이 리크 레이트에 사용되는 배출 파이프(74)에 연결된 유출 틈(7)을 공급받고, 상기 두 개의 레이비린스 조인트(58', 60')의 레벨 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 샤프트 퍼니스를 차징하는 장치를 냉각하는 공정.