KR20030042266A - LNG Nozzle for Gas Cutting - Google Patents

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KR20030042266A
KR20030042266A KR1020010072980A KR20010072980A KR20030042266A KR 20030042266 A KR20030042266 A KR 20030042266A KR 1020010072980 A KR1020010072980 A KR 1020010072980A KR 20010072980 A KR20010072980 A KR 20010072980A KR 20030042266 A KR20030042266 A KR 20030042266A
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lng
cutting
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KR1020010072980A
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김영윤
정석광
김진동
안희준
고의준
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현대중공업 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K7/00—Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
    • B23K7/10—Auxiliary devices, e.g. for guiding or supporting the torch

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

PURPOSE: An LNG torch nozzle for cutting steel manufactures is provided which is capable of cutting the steel manufactures to the maximum 2000 mm using LNG in the same level obtained when cutting the steel manufactures using LPG having high unit heating value. CONSTITUTION: The LNG torch nozzle for cutting steel manufactures comprises a cutting high pressure oxygen passing nozzle (1) positioned at the center of torch; combustion gas (LNG) passing nozzles (3) formed in a circular shape in the outer part of the high pressure oxygen passing nozzle (1); and preheating oxygen passing nozzles (2) formed in a circular shape in the outer part of the combustion gas (LNG) passing nozzles (3), wherein diameter of the cutting high pressure oxygen passing nozzle (1) is 15 mm, the combustion gas (LNG) passing nozzles (3) comprise six nozzles having diameter of 5 mm in the upper side, and three double nozzles having outer diameter of 4 mm and inner diameter of 2 mm in the lower side, and the preheating oxygen passing nozzles (2) comprise eight upper double nozzles having outer diameter of 3.5 mm and inner diameter of 2 mm, four lower double nozzles having outer diameter of 3.5 mm and inner diameter of 2 mm, and two nozzles having diameter of 3.5 mm positioned in the middle of the eight upper double nozzles.

Description

철강재 절단용 ＬＮＧ용 토치 노즐{LNG Nozzle for Gas Cutting}LNG Nozzle for Gas Cutting {LNG Nozzle for Gas Cutting}

본 발명은 철강재 절단용 LNG용 토치 노즐에 관한 것으로,The present invention relates to a torch nozzle for LNG for cutting steel,

보다 상세하게는, 선박용 대형엔진 부품에 소요되는 1차 소재(단조강)를 GAS로 절단하는 기계의 절단 NOZZLE로서, 본 발명에서의 산소 연료가스 기능은 철강재가 가열되어진 예열온도에서 순수 산소와 금속의 화학적 반응에 의해 금속이 절단되는 공정으로 실질적인 금속의 절단은 순수 산소의 흐름에 의해 이루어지며 산소, 연료가스의 화염은 피 절단 금속을 산화반응에 적당한 온도인 예열온도까지 끌어 올리고 절단작업을 유지시켜주며, 노즐의 기능은 정확한 비율로 산소와 가스를 혼합한 예열화염을 발생시켜주고, 고 순도 산소의 집중된 흐름을 균일하게 반응영역으로 공급하는 것이다. 산소는 가열된 금속과 산화반응을 할뿐만 아니라 반응하면서 녹은 산화물을 절단부에서 불어내는 제거 역할까지 한다. 또한 본 발명에서의 예열 연료(LNG)의 기능은 강철의 발화점까지 온도를 높여주고, 절단반응을 유지시키는 작업의 열에너지를 증가시키고, 절단산소 흐름과 대기사이의 보호막을 형성하고, 절단작용의 정상적인 진행을 멈추거나 저지해야 할 먼지, 스케일 등의 외부 물질이 표면에 떨어지는 것을 막아주며, 대형부품(최대 2000mm)까지 LNG(천연가스)를 사용하여 소재의 두께에 따라 NOZZLE을 다양하게 선택하여 사용할 수 있도록 5가지 모델로 개발하였으며 LNG의 단점인 연소속도 저하와 열량저하에서 비롯되는 예열 시간 지연 및 절단속도저하 문제를 해결하기 위해 NOZZLE에서 GAS(산소, LNG) 통과구멍을 특수가공, 제작하여 LPG로 절단시와 대등한 절단 속도를 낼 수 있도록 하는 철강재 절단용 LNG용 토치 노즐에 관한 것이다.More specifically, as a cutting nozzle of a machine for cutting primary materials (forged steel) required for large engine parts for ships with GAS, the oxygen fuel gas function in the present invention is pure oxygen and metal at the preheating temperature at which steel is heated. The metal is cut by the chemical reaction of the metal. Substantial metal cutting is carried out by the flow of pure oxygen, and the flame of oxygen and fuel gas raises the metal to be heated up to the preheating temperature suitable for the oxidation reaction and maintains the cutting work. The function of the nozzle is to generate a preheat flame in which oxygen and gas are mixed at the correct ratio, and supply a concentrated flow of high purity oxygen to the reaction zone uniformly. Oxygen not only oxidizes the heated metal, but also removes the molten oxide from the cut as it reacts. In addition, the function of the preheating fuel (LNG) in the present invention is to raise the temperature to the flash point of the steel, increase the thermal energy of the operation to maintain the cutting reaction, to form a protective film between the cutting oxygen flow and the atmosphere, the normal operation of the cutting operation It prevents foreign substances such as dust and scale, which should be stopped or prevented from falling on the surface, and can use various nozzles according to the thickness of the material by using LNG (natural gas) up to large parts (up to 2000mm). In order to solve the problems of LNG's shortcomings, such as lower combustion speed, lower calorie, and lower preheating time and lower cutting speed, NOZZLE specially manufactured and manufactured GAS (oxygen, LNG) through hole to LPG. The present invention relates to a torch nozzle for LNG for cutting steel, which can produce a cutting speed comparable to that of cutting.

종래에는 철강재 절단 시(수동, 자동 절단기 및 박판, 후판 절단 시) LPG(액화석유가스), 또는 에틸렌 가스로 절단을 하고 있는데 LPG는 발열양이 높은 반면 화염의 확산 속도가 빠르며 비중이 공기보다 무거워(비중 AIR : 1, LPG : 1.52, LNG : 0.625) 가스 누설 시 대형 폭발사고의 위험이 있으며, 수급면에 있어서도 별도의 저장 탱크가 필요하며 탱크로리로 가스를 외부에서 들여와 충전을 시켜야 하므로 충전시간이 과다 소요되고, 동절기 LPG 수요가 많을 때는 탱크로리의 확보가 힘이 들어 재고관리에 어려움을 격고 있으며, 또한 LNG(천연가스)로 절단시 발열량 저하로 인한 연소속도 저하, 절단속도 저하, 절단시 모재의 예열시간 과다, 절단면 불량 등의 문제로 인해 LNG로의 철강재 절단은 실시하지 못하고 있었으며 절단 NOZZLE 개발의 전무한 상태로 에너지 손실 및 재료비(LNG < LPG < 에틸렌 순으로 동일열량 대비 LNG가 가장 저렴) 상승의 원인이 되고 있는 등 많은 문제점이 있었다.Conventionally, when cutting steel (manual, automatic cutters and thin plates, thick plates) LPG (liquefied petroleum gas) or ethylene gas is cut. LPG has a high heat generation rate, but the flame spreads faster and the specific gravity is heavier than air ( Specific gravity AIR: 1, LPG: 1.52, LNG: 0.625) There is a risk of a large explosion accident when gas leaks, and a separate storage tank is required on the supply and demand side. When the demand for LPG in winter is high, it is difficult to manage inventory due to the difficulty in securing tank lorry.In addition, the combustion speed decreases due to the decrease in calorific value when cutting with LNG (natural gas), the cutting speed decreases, and the preheating of the base material when cutting. Due to problems such as excessive time and poor cutting surface, it was not possible to cut steel with LNG and energy loss without any cutting nozzle development. Material costs (LNG <LPG <in order of ethylene LNG is the most affordable compared to the same calories) had a lot of problems, such as being the cause of the rise.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above conventional problems,

그 목적은, 보다 안전하고 경제적인 연료인 LNG를 사용하여 단위 발열량이 높은 LPG(24,000 ㎉/N㎥)를 이용한 철강재 절단 시와 동일한 수준으로 LNG를 사용하여 철강재를 최대 2000㎜까지 절단할 수 있도록 하는데 있으며, 생산성 향상 및 원가 절감에 기여 하고자 함이며, 또한 제작도면, 제작 기술을 습득하여 자체 가공함으로 수입대체 효과 및 기술력 향상에 기여할 수 있는 철강재 절단용 LNG용 토치노즐을 제공하는 것이다.The purpose is to cut steel up to 2000mm using LNG at the same level as cutting steel using LPG (24,000 ㎉ / N㎥), which has a higher unit calorific value, using LNG, a safer and more economical fuel. In order to contribute to productivity and cost reduction, and also to provide production tongs for LNG cutting steel that can contribute to import substitution effect and technical improvement by acquiring production drawing and manufacturing technology.

상기와 같은 본 발명의 목적은, LNG(천연가스)의 단점인 낮은 화력과 빠른 확산을 보강하는 방안에 근거하여, 본 발명의 실시 예와 같이 산소 및 연료가스의 분출 형태를 절삭방향으로 볼 때 상하 비대칭적인 노즐과 대칭적인 노즐 두 종류로 구성하고, 연료가스의 확산을 방지하여 보다 두꺼운 모재를 용이하게 절단할 수 있도록 설계하고, 연료가스의 길이 방향으로 집중력을 강화하는데 역점을 두어 구성함, 연료가스의 길이 방향으로 집중력을 강화하는데 역점을 두어 절단산소의 속도를 증가시켜 산소 흐름의 강제적 유동력을 높이고 연료가스 및 예열산소의 분출에 있어서 중앙으로의 집중력을 향상시키는 방안을 고려하여 구성함으로서 본 발명이 추구하는 목적을 달성할 수 있다.The purpose of the present invention as described above, based on the method of reinforcing the low thermal power and rapid diffusion, which is a disadvantage of LNG (natural gas), when viewed in the cutting direction of the ejection form of oxygen and fuel gas as in the embodiment of the present invention Consists of two asymmetric nozzles and a symmetrical nozzle, designed to cut the thicker base material easily by preventing the spread of fuel gas, and focus on strengthening the concentration in the longitudinal direction of the fuel gas. Emphasis is placed on strengthening the concentration of fuel gas in the longitudinal direction to increase the rate of cleaved oxygen to increase the forced flow of oxygen flow and to improve the concentration of fuel gas and preheated oxygen in the center. The object pursued by the present invention can be achieved.

도 1 은 본 발명 실시 예 1의 Cutting nozzle의 정면도, 우측면도1 is a front view and a right side view of a cutting nozzle according to the first embodiment of the present invention;

도 2 는 본 발명 실시 예 2의 Cutting nozzle의 정면도, 우측면도2 is a front view and a right side view of a cutting nozzle of a second embodiment of the present invention;

도 3 은 본 발명 실시 예 3의 Cutting nozzle의 정면도, 우측면도3 is a front view and a right side view of a cutting nozzle of a third embodiment of the present invention;

도 4 는 본 발명 실시 예 4의 Cutting nozzle의 정면도, 우측면도4 is a front view and a right side view of the cutting nozzle according to the fourth embodiment of the present invention;

도 5 는 본 발명 실시 예 5의 Cutting nozzle의 정면도, 우측면도5 is a front view and a right side view of a cutting nozzle of a fifth embodiment of the present invention;

도 6 은 본 발명 Cutting Nozzle의 절단산소 공급 압과 유량의 관계도6 is a relationship between cutting oxygen supply pressure and flow rate of the present invention cutting nozzle

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

(1) : 절단용 고압산소 통과NOZZLE(1): High pressure oxygen passage for cutting

(2) : 예열산소 통과NOZZLE(2): Preheat oxygen pass NOZZLE

(3) : 연소용 GAS(LNG) 통과NOZZLE(3): NOZZLE passing through combustion gas (LNG)

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention to achieve the object as described above and to perform the task for eliminating the conventional drawbacks.

실시 예 1, 도 1 은 본 발명의 실시 예 1의 Cutting Nozzle(이하 'M1' 이라 칭함)의 정면도와 우측면도를 도시한 것으로 노즐의 위치가 상하 비대칭형으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 두께 1500∼2000㎜의 철강재 절단용으로, 토치의 중앙에 직경이 15㎜인 절단용 고압산소 통과노즐(1)을 설치하고, 토치의 중심점을 중심으로 상기 고압산소 통과노즐(1)의 바깥쪽으로 원 모양을 이루며, 상부에 직경 5㎜인 노즐 6개와, 하부에 외부직경이 4㎜, 내부직경 2㎜인 이중노즐 3개로 구성된 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)을 상하 각각 일정한 간격으로 설치하고, 상기 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)의 바깥쪽에 토치의 중심점을 중심으로 원 모양을 이루며, 외부직경 3.5㎜, 내부직경 2㎜인 이중노즐을 상부에 8개, 하부에 4개 설치하고, 상기 상부노즐8개의 중간에 직경 3.5㎜인 노즐 2개로 구성된 예열산소 통과노즐(2)을 일정한 간격으로 설치한다.1 and 1 illustrate a front view and a right side view of a cutting nozzle (hereinafter, referred to as 'M1') according to a first embodiment of the present invention. A cutting high pressure oxygen passing nozzle 1 having a diameter of 15 mm is installed at the center of the torch for cutting a steel material of ˜2000 mm, and has a circular shape outward of the high pressure oxygen passing nozzle 1 around the center point of the torch. Combustion gas (LNG) passing nozzles (3) consisting of six nozzles with a diameter of 5 mm at the top and three double nozzles with an outer diameter of 4 mm and an inner diameter of 2 mm at the bottom are installed at regular intervals, respectively. To form a circular shape around the center of the torch on the outside of the combustion gas (LNG) passing nozzle (3), eight double nozzles having an outer diameter of 3.5 mm and an inner diameter of 2 mm are installed at the top and four at the bottom. And a nozzle having a diameter of 3.5 mm in the middle of the eight upper nozzles. Two preheated oxygen passing nozzles (2) are installed at regular intervals.

실시 예 2, 도 2 는 본 발명의 실시 예 2의 Cutting Nozzle(이하 'M2-1' 이라 칭함)의 정면도와 우측면도를 도시한 것으로, 노즐의 위치가 상하 대칭형으로 설치되는 것을 특징으로 하며, 두께 900∼1200㎜의 철강재 절단용으로, 토치 중앙에 직경이 12㎜인 절단용 고압산소 통과노즐(1)을 설치하고, 토치의 중심점을 중심으로 상기 고압산소 통과노즐(1)의 바깥쪽으로 원 모양을 이루며, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 1/3크기의 안형의 가스 통과구멍을 갖는 직경이 4㎜인 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3) 10개를 일정한 간격으로 설치하고, 토치의 중심점을 중심으로 상기 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)의 바깥쪽으로 원 모양을 이루며, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 1/5크기의 안형의 가스 통과구멍을 갖는 직경이 3㎜인 예열산소 통과노즐(2) 20개를 일정한 간격으로 설치한다.Embodiment 2 and Figure 2 shows a front view and a right side view of the cutting nozzle (hereinafter referred to as 'M2-1') of the second embodiment of the present invention, characterized in that the nozzle position is installed in a vertically symmetrical form, A cutting high pressure oxygen passing nozzle 1 having a diameter of 12 mm is installed at the center of the torch for cutting a steel material having a thickness of 900 to 1200 mm, and the outward direction of the high pressure oxygen passing nozzle 1 is centered around the center of the torch. 10 pieces of combustion gas (LNG) passing nozzles (3 mm in diameter) are installed at regular intervals, each having a gas passage hole of 1/3 of the nozzle cross-sectional area at the edge of the torch center point. And a circular shape of the combustion gas (LNG) passing nozzle (3) centered around the center of the torch, and having a gas pass hole of an eye shape of 1/5 of the nozzle cross-sectional area at the edge of the center of the torch. This preheated oxygen cylinder is 3 mm A nozzle (2) installed 20 at regular intervals.

실시 예 3, 도 3 은 본 발명의 실시 예 3의 Cutting Nozzle(이하 'M2-2'라 칭함)의 정면도와 우측면도를 도시한 것으로, 노즐의 위치가 상하 대칭형으로 설치되는 것을 특징으로 하며, 두께 1200∼1500㎜의 철강재 절단용으로, 토치 중앙에직경이 14㎜인 절단용 고압산소 통과노즐(1)을 설치하고, 토치의 중심점을 중심으로 상기 고압산소 통과노즐(1)의 바깥쪽으로 원 모양을 이루며, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 1/2크기의 안형의 가스통과 구멍을 갖는 직경이 4㎜인 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3) 10개를 일정한 간격으로 설치하고, 토치의 중심점을 중심으로 상기 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)의 바깥쪽으로 원 모양을 이루며, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 1/3크기의 안형의 가스통과 구멍을 갖는 직경이 3㎜인 예열산소 통과노즐(2) 20개를 일정한 간격으로 설치한다.3 and 3 illustrate a front view and a right side view of a cutting nozzle (hereinafter, referred to as 'M2-2') according to a third embodiment of the present invention, wherein the nozzle positions are installed in a vertically symmetrical form. For cutting steel with a thickness of 1200 to 1500 mm, a high-pressure oxygen passing nozzle 1 having a diameter of 14 mm is provided at the center of the torch, and a circle is placed outward of the high-pressure oxygen passing nozzle 1 around the center of the torch. 10 pieces of combustion gas (LNG) through-nozzles (3) of diameter 4mm having half-size gas cylinders and holes at the edge of the torch center point are installed at regular intervals. A circular shape is formed outwardly of the combustion gas (LNG) passing nozzle (3) around the center point of the torch, and has a diameter of a gas cylinder and a hole of 1/3 size of the nozzle cross-sectional area at the edge of the torch center point. 3mm preheated oxygen Bla (2) Install the 20 at regular intervals.

실시 예 4, 도 4 는 본 발명의 실시 예 4의 Cutting Nozzle(이하 'M2-3'라 칭함)의 정면도와 우측면도로, 노즐의 위치가 상하 대칭형으로 설치되는 것을 특징으로 하며, 두께 1500∼2000㎜의 철강재 절단용으로, 토치 중앙에 직경이 15㎜인 절단용 고압산소 통과노즐(1)을 설치하고, 토치의 중심점을 중심으로 상기 고압산소 통과노즐(1)의 바깥쪽으로 원 모양을 이루며, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 2/3크기의 안형의 가스통과 구멍을 갖는 직경이 4㎜인 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3) 10개를 일정한 간격으로 설치하고, 토치의 중심점을 중심으로 상기 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)의 바깥쪽으로 원 모양을 이루며, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 1/2크기의 안형의 가스통과 구멍을 갖는 직경이 3㎜인 예열산소 통과노즐(2) 20개를 일정한 간격으로 설치한다.Embodiment 4 and Figure 4 is a front view and a right side view of the cutting nozzle (hereinafter referred to as 'M2-3') of the fourth embodiment of the present invention, characterized in that the position of the nozzle is installed in a vertically symmetrical form, thickness 1500 ~ 2000 For cutting steel of ㎜, a high-pressure oxygen passing nozzle 1 for cutting having a diameter of 15 mm is installed at the center of the torch, and has a circular shape outward of the high-pressure oxygen passing nozzle 1 around the center of the torch, The center of the torch is provided with 10 combustion gas (LNG) through-nozzles (3) having a diameter of 4 mm having a 2 / 3-sized gas cylinder and a hole at the edge of the torch center point at regular intervals. It has a circular shape toward the outside of the combustion gas (LNG) passing nozzle (3) with a diameter of 3mm having a gas cylinder and hole of 1/2 size of the nozzle cross-sectional area at the edge of the torch center point 20 preheat oxygen passing nozzles (2) Install a specified interval.

실시 예 5, 도 5 는 본 발명의 실시 예 5의 Cutting Nozzle(이하 'M3'라 칭함)의 정면도와 우측면도를 도시한 것으로, 두꺼운 모재를 좀더 용이하게 절단할수 있도록 M1 모델을 개선한 것으로, 노즐의 위치가 상하 비대칭형으로 설치되는 것을 특징으로 하며, 두께 1500∼2000㎜의 철강재 절단용으로, 토치의 중앙에 직경이 14㎜인 절단용 고압산소 통과노즐(1)을 설치하고, 토치의 중심점을 중심으로 상기 고압산소 통과노즐(1)의 바깥쪽으로 원 모양을 이루며, 상단부에 직경 4.5㎜인 노즐 6개와, 하단부에 외부직경이 3.5㎜이고 내부직경이 2㎜인 이중노즐 3개로 구성된 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)을 각각 일정한 간격으로 설치하고, 상기 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)의 바깥쪽에 토치의 중심점을 중심으로 원 모양을 이루며, 외부직경 3㎜에 내부직경 2㎜인 이중노즐을 상부에 8개, 하부에 4개 설치하고, 상기 상부노즐 8개의 중간에 직경 3㎜인 노즐 2개로 구성된 예열산소 통과노즐(2)을 일정한 간격으로 설치한다.5 and 5 illustrate front and right side views of the cutting nozzle (hereinafter, referred to as 'M3') according to the fifth embodiment of the present invention. The M1 model is improved to more easily cut a thick base material. It is characterized in that the position of the nozzle is installed asymmetrically up and down, and for cutting steel with a thickness of 1500 to 2000 mm, a high-pressure oxygen passage nozzle 1 for cutting having a diameter of 14 mm is installed at the center of the torch, Combustion consists of six nozzles with a diameter of 4.5 mm at the upper end, and three nozzles with an outer diameter of 3.5 mm and an inner diameter of 2 mm at the upper end, forming a circle outward from the high-pressure oxygen passage nozzle 1 around the center point. Each of the gas passing nozzles 3 is provided at regular intervals, and forms a circle around the center of the torch on the outside of the combustion gas passing nozzles 3 and has an internal diameter of 3 mm. Double nozzle with a diameter of 2 mm Eight at the top and four at the bottom, and the preheated oxygen passing nozzle (2) consisting of two nozzles 3mm in diameter in the middle of the eight upper nozzles are installed at regular intervals.

도 6은 본 발명 Cutting Nozzle의 고압 절단산소의 공급압과 유량의 관계를 개발 노즐별로 나타내는 것으로서, 산소 공급압을 4bar로 하였을 때 각 노즐의 유량은, M1 : 390(N㎥/h), M2-1 : 215(N㎥/h), M2-2 : 285(N㎥/h), M2-3 : 340(N㎥/h), M3 : 320(N㎥/h)이 됨을 나타내고 있다.Figure 6 shows the relationship between the supply pressure and the flow rate of the high-pressure cutting oxygen of the cutting nozzle of the present invention for each nozzle, the flow rate of each nozzle when the oxygen supply pressure is 4bar, M1: 390 (Nm3 / h), M2 -1: 215 (Nm3 / h), M2-2: 285 (Nm3 / h), M2-3: 340 (Nm3 / h), and M3: 320 (Nm3 / h).

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

본 발명은 국내 최초로 LNG를 이용한 고두께(600∼2000 ㎜) 철강재 절단시 최대 걸림돌인 절단속도 저하, 절단면의 거칠기 예열시간 과다 소요, 절단폭의 과대 등 연료의 특성상 발생하는 문제를 해결하고, LPG 절단시와 대등한 수준으로 절단할 수 있는 LNG용 노즐의 개발 성공함으로 가스 누설시 우려되던 대형 폭발사고의 안전사고를 예방 할 수 있게 되었으며, LNG는 도시가스 배관을 통해 작업장까지 공급 받을 수 있어 수급이 안정적이며 가격변동이 적고, 충전시간 단축, 동일 열량 발열시 가격이 타 연료에 비해 가장 저렴하므로 연료비가 절감되고(LPG : 540원/㎏(12,000 ㎉/㎏), LNG : 400원/N㎥(10,500 ㎉/N㎥)), 별도의 저장탱크가 필요 없으므로 유지관리비가 저렴하고, 가격상승도 LPG에 비해 안정적이며 많이 사용하는 경우 단가가 떨어지고, 향후 단조부 전 가스 CUTTING M/C에 적용하여 연료비 절감 및 유지 보수비 절감, 생산성 향상에 기여할 수 있으며, 앞으로 에틸렌을 사용하는 범용 철판절단용(300 mm미만)절단토치에 확대적용 함으로서, 에틸렌은 LNG와 발열량은 비슷하나 가격이 배로 비싸므로 많은 경비를 절감 할 수 있으며 타사 및 동종업계로 파급 시 더 많은 경비를 절감 할 수 있는 등 생산성 향상과 국가 경제에 크게 이바지 할 매우 유용한 발명인 것이다.The present invention solves the problems caused by the characteristics of fuel, such as cutting speed, cutting the roughness of the cutting surface, excessive preheating time of the cut surface, excessive cutting width, and the like, when cutting high-thickness (600-2000 mm) steel using LNG for the first time in Korea. With the successful development of LNG nozzles that can cut at the same level as cutting, it is possible to prevent safety accidents of large-scale explosions that were concerned about gas leakage. LNG can be supplied to the workplace through city gas piping. Stable, low price fluctuations, shorter charging time, lower cost than other fuels at the same calorie heating rate, thus reducing fuel costs (LPG: 540 won / kg (12,000 ㎉ / ㎏), LNG: 400 won / N㎥ (10,500 ㎉ / N㎥)), maintenance cost is low because no additional storage tank is required, and the price increase is more stable than LPG. It can be applied to cutting M / C to reduce fuel cost, maintenance cost, and productivity.In the future, it can be applied to general purpose steel sheet cutting (less than 300mm) cutting torch using ethylene. Since the price is twice as expensive, it can save a lot of expenses, and it is a very useful invention that will greatly contribute to productivity improvement and national economy, such as saving more expenses when spreading to other companies and industry.

Claims (6)

토치 중앙에 위치한 절단용 고압산소 통과노즐(1)과,Cutting high pressure oxygen passing nozzle (1) located in the center of the torch, 상기 고압산소 통과노즐(1)의 외부에 원형으로 구성된 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)과,Combustion gas (LNG) passage nozzle (3) formed in a circular shape on the outside of the high-pressure oxygen passage nozzle (1), 상기 연소용 가스 통과노즐(3)의 외부에 원형으로 구성된 예열산소 통과 노즐(2)로 구성된 것을 특징으로 하는 철강재 절단용 LNG용 토치 노즐Torch nozzle for LNG cutting steel, characterized in that consisting of a preheated oxygen passing nozzle (2) formed in a circular shape on the outside of the combustion gas passing nozzle (3). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절단용 고압산소 통과노즐(1)의 직경은 15㎜이고,The diameter of the high-pressure oxygen passage nozzle 1 for cutting is 15 mm, 상기 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)은 상부에 직경 5㎜인 노즐 6개와, 하부에 외부직경 4㎜ 내부직경 2㎜인 이중 노즐 3개로 구성되고,The combustion gas (LNG) passage nozzle (3) is composed of six nozzles having a diameter of 5 mm at the top, and three double nozzles having an outer diameter of 4 mm and an inner diameter of 2 mm at the bottom, 상기 예열산소 통과노즐(2)은 외부직경이 3.5㎜, 내부직경이 2㎜인 이중노즐이 상부에 8개, 하부에 4개이고, 상기 상부 노즐 8개의 중간에 직경 3.5㎜인 노즐 2개로 구성된 것을 특징으로 하는 철강재 절단용 LNG용 토치 노즐The preheated oxygen passing nozzle 2 is composed of two nozzles having an external diameter of 3.5 mm and an internal diameter of 2 mm at the top and four at the bottom, and two nozzles having a diameter of 3.5 mm at the middle of the eight upper nozzles. LNG torch nozzle for cutting steel 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절단용 고압산소 통과노즐(1)의 직경은 14㎜이고,The diameter of the cutting high-pressure oxygen passage nozzle 1 is 14mm, 상기 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)은 상부에 직경 4.5㎜인 노즐 6개와, 하부에 외부직경 3.5㎜ 내부직경 2㎜인 이중 노즐 3개로 구성되고,The combustion gas (LNG) passing nozzle 3 is composed of six nozzles having a diameter of 4.5 mm at the top and three double nozzles having an outer diameter of 3.5 mm and an inner diameter of 2 mm at the bottom, 상기 예열산소 통과노즐(2)은 외부직경이 3㎜, 내부직경이 2㎜인 이중노즐이 상부에 8개, 하부에 4개이고, 상기 상부 노즐 8개의 중간에 직경 3㎜인 노즐이 2개로 구성된 것을 특징으로 하는 철강재 절단용 LNG용 토치 노즐The preheated oxygen passing nozzle 2 is composed of two double nozzles having an outer diameter of 3 mm and an inner diameter of 2 mm at the top and four at the bottom, and two nozzles having a diameter of 3 mm at the middle of the eight upper nozzles. LNG torch nozzle for cutting steel, characterized in that 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절단용 고압산소 통과노즐(1)의 직경은 12㎜이고,The diameter of the high-pressure oxygen passage nozzle 1 for cutting is 12 mm, 상기 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)은, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 1/3크기의 안형의 가스 통과구멍을 갖는 직경 4㎜의 노즐 10개로 구성되고,The combustion gas (LNG) passage nozzle (3) is composed of ten nozzles having a diameter of 4 mm having an eye-opening gas passage hole having a size 1/3 of the nozzle cross-sectional area at the edge of the torch center point. 상기 예열산소 통과노즐(2)은, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 1/5크기의 안형의 가스 통과구멍을 갖는 직경 3㎜의 노즐 20개로 구성된 것을 특징으로 하는 철강재 절단용 LNG용 토치 노즐The preheated oxygen passing nozzle (2) is a LNG torch for cutting steel, characterized in that it consists of 20 nozzles having a diameter of 3 mm having an eye-shaped gas passage hole having a size of 1/5 of the nozzle cross-sectional area at the edge of the torch center point. Nozzle 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절단용 고압산소 통과노즐(1)의 직경은 14㎜이고,The diameter of the cutting high-pressure oxygen passage nozzle 1 is 14mm, 상기 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)은, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 1/2크기의 안형의 가스 통과구멍을 갖는 직경 4㎜의 노즐 10개로 구성되고,The combustion gas (LNG) passage nozzle (3) is composed of ten nozzles having a diameter of 4 mm having a gas passage hole having a half size of a nozzle cross-sectional area at the edge of the torch center point. 상기 예열산소 통과노즐(2)은, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 1/3크기의 안형의 가스 통과구멍을 갖는 직경 3㎜의 노즐 20개로 구성된 것을 특징으로 하는 철강재 절단용 LNG용 토치 노즐The preheated oxygen passing nozzle (2) is a LNG torch for cutting steel, characterized in that it consists of 20 nozzles having a diameter of 3 mm having a gas passage hole of a size 1/3 of the nozzle cross-sectional area at the edge of the torch center point. Nozzle 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절단용 고압산소 통과노즐(1)의 직경은 15㎜이고,The diameter of the high-pressure oxygen passage nozzle 1 for cutting is 15 mm, 상기 연소용 가스(LNG) 통과노즐(3)은, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 2/3크기의 안형의 가스 통과구멍을 갖는 직경 4㎜의 노즐 10개로 구성되고,The combustion gas (LNG) passage nozzle (3) is composed of ten nozzles having a diameter of 4 mm having an eye-opening gas passage hole having a size of 2/3 of the nozzle cross-sectional area at the edge of the torch center point. 상기 예열산소 통과노즐(2)은, 토치 중심점을 기준으로 가장자리에 노즐 단면적의 1/2크기의 안형의 가스 통과구멍을 갖는 직경 3㎜의 노즐 20개로 구성된 것을 특징으로 하는 철강재 절단용 LNG용 토치 노즐The preheated oxygen passing nozzle (2) is a LNG torch for cutting steel, characterized in that it consists of 20 nozzles having a diameter of 3 mm having a gas passage hole of 1/2 size of nozzle cross-sectional area at the edge of the torch center point. Nozzle
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