KR200330719Y1 - 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코크스 오븐에서 가스를 교대로 연소실에 공급하는 리버싱 윈치의 풀로드 체인 장력을 균일하게 유지시키기 위한 장치에 관한 것이다.

본 고안은, 풀 로드 체인에 결합가능한 치차를 로드에 장착한 복수의 시린더를 상기 풀로드 체인에 연계하여 장착한 장력 유지부; 상기 시린더용 유압 라인으로 부터 압력을 검출하는 압력계를 구비하여 상기 풀로드 체인의 장력 변화를 압력값으로 출력시키는 압력 검출부;및 상기 압력 검출부의 검출값이 상한 값을 넘어서게 되면, 리버싱 윈치의 유압 시스템을 동작시켜 풀로드 체인에 가하는 상기 시린더의 압력을 감소시키고, 상기 검출값이 하한 값의 이하로 낮아지게 되면, 상기 풀로드 체인에 가하는 상기 시린더의 압력을 증가시키는 분산 제어부;를 포함하는 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치를 제공한다.

본 고안에 의하면, 온도 변화에 따른 풀로드 체인의 수축및 팽창을 항상 일정하게 유지함으로써 체인 절단 및 이탈에 따른 코크스 오븐의 폭발 및 화재사고를 사전에 효과적으로 예방할 수 있도록 개선된 효과가 얻어지는 것이다.

Description

코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치{AN APPARATUS FOR MAINTAINING A TENSION OF CHAIN FOR REVERSING WINCH OF COKE OVEN}

본 고안은 코크스 오븐에서 가스를 교대로 연소실에 공급하는 리버싱 윈치의 풀로드 체인 장력을 균일하게 유지시키기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 온도 변화에 따른 풀로드 체인의 수축및 팽창을 항상 일정하게 유지함으로써 체인 절단 및 이탈에 따른 코크스 오븐의 폭발 및 화재사고를 사전에 효과적으로 예방할 수 있도록 개선된 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치에 관한 것이다.

일반적으로 코크스오븐(10)의 연소시스템은 리버싱 윈치의 유압을 이용하여 홀수및 짝수 연소실(12)에 연료가스를 공급하고, 에어공급과 폐가스를 배출하는 유압시린더를 구비하고 있으며, 이를 작동시켜 주는 유압 장치의 구성은 유압탱크, 유압펌프, 모터와 각종 밸브 및 제어용 전기 장치로 구성되어 있고, 일정한 주기로 상기시린더를 동작시켜 코크스 오븐(10)의 연소실(12)에 연료를 공급하고 차단한다.

이와 같은 코크스 오븐(10)에서 연소용 에어 공급과 폐가스 배출용 시린더(20)에 연결된 풀로드 체인(22)은 도 1및 도 2에 도시된 바와 같이, 코크스 오븐(10)의 허리 부분을 한바퀴 감아 돌려서 설치되고, 그 중간 부분에는 체인(22) 연결부용 로드(24)와, 턴버클(26)및 유압 시린더(20)를 구비하며, 체인(22)을 일측으로 당겨서 연소실(12)에 연료가스를 공급하고, 그 반대측으로는 폐가스를 배출시키도록 되어 있다.

이와 같은 방식의 종래의 풀로드 체인 시스템은 주변 작업장 환경의 온도 변화에 따른 로드(24)의 작은 수축, 팽창으로도 체인(22)의 장력(tension)에 영향을 크게 주게 되므로, 체인(22)의 수축및 팽창으로 각각의 연소실(12) 일측에 마련된 공급 에어 마스크(32)및, 폐가스 배출 담퍼(36)의 개폐상태가 불량하게 되고, 그에 따라서 연소실(12)내에서 연료가스의 연소상태가 불량하여 코크스 오븐(10)의 열효율이 저하되는 현상을 발생시킨다.

따라서, 종래에는 이러한 체인(22)을 수시로 점검하고, 그 장력을 항상 일정하게 수작업으로 조정해 주어야 하므로 작업자가 파이프 또는 기타 수공구를 이용하여 상기 턴 버클(26)을 조이거나 풀어 주도록 되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 장력 조정작업은 체인(22)의 점검 및 조정작업의 인력이 부족하고, 고소 및 분진등으로 인한 작업 환경이 열악하여 체인(22)의 점검및, 조정작업이 소홀해 지는 것이었다. 그리고, 작업공간이 협소하여 작업자들은 그 조정 범위를 정확하게 판단하기 어려워서 장력 조정을 잘 못하는 것이었다.

이와 같은 경우에는 연소실(12)로의 에어 공급 및 폐가스의 배출 불량이 발생하여 열효율이 저하되고, 체인(22)이 과도하여 중간부분에서 절단되거나 또는 장력이 너무 약하여 체인(22)을 지지하는 스프로켓(42)들로 부터 벗겨질 때에는 에어 마스크(32) 및 폐가스 배출 담퍼(36)의 작동이 불가능하게 되므로, 연료가스가 연소실(12)의 외부로 유출됨으로써 작업장 주변에서 폭발사고의 위험을 크게 하는 것이었다.

본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 풀로드 체인이 계절별, 또는 기후별, 시간대별(주,야간)및, 주변온도의 변화시에 수축과 팽창으로 인하여 장착 스프로켓으로 부터 이탈되고, 절단되는 것을 방지함으로써 폐가스 배출 통로가 차단된 상태에서 연소가 이루워져 발생할 수 있는 연소실의 폭발사고를 방지하고, 에어 마스크및 폐가스 배출 담퍼의 개폐상태 불량에 따라 연소상태가 불량하여 열효율이 저하되는 현상을 방지하도록 된 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치를 제공함에 있는 것이다.

제 1도는 종래의 기술에 따른 코크스 오븐의 체인 장력 유지구조를 도시한 설명도;

제 2도는 종래의 기술에 따른 코크스 오븐에서 연소실측으로의 연료 가스의 흐름을 나타낸 설명도;

제 3도는 본 고안에 따른 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치를 도시한 구성도;

제 4도는 본 고안에 따른 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치에 갖춰진 장력 조절부를 상세하게 도시한 구성도;

제 5도는 본 고안에 따른 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치에 갖춰진 장력 조절부와 유압 시스템을 상세하게 도시한 유압 회로도;

제 6도는 본 고안에 따른 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치에 갖춰진 제어부의 출력 화면을 상세하게 도시한 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10.... 코크스오븐 12.... 연소실

20.... 시린더 22.... 풀 로드 체인

24.... 로드 26.... 턴버클

32.... 공급 에어 마스크 36... 폐가스 배출 담퍼

42.... 스프로켓 100.... 체인 장력 유지장치

105.... 치차 107.... 로드

110.... 시린더 120.... 장력 유지부

165.... 압력계 167.... 압력발신기

181.... 트렌드 화면 183.... 창

160.... 분산 제어부 240.... 유압 시스템

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 코크스 오븐에서 가스를 교대로 연소실에 공급하는 리버싱 윈치의 풀로드 체인 장력을 균일하게 유지시키기 위한 장치에 있어서,

풀 로드 체인에 결합가능한 치차를 로드에 장착한 복수의 시린더를 상기 풀로드 체인에 연계하여 장착한 장력 유지부;

상기 시린더용 유압 라인으로 부터 압력을 검출하는 압력계를 구비하여 상기 풀로드 체인의 장력 변화를 압력값으로 출력시키는 압력 검출부;및

상기 압력 검출부의 검출값이 상한 값을 넘어서게 되면, 리버싱 윈치의 유압 시스템을 동작시켜 풀로드 체인에 가하는 상기 시린더의 압력을 감소시키고, 상기 검출값이 하한 값의 이하로 낮아지게 되면, 상기 풀로드 체인에 가하는 상기 시린더의 압력을 증가시키는 분산 제어부;를 포함하여 풀로드 체인의 장력을 기온의 변화에 대응하여 일정하게 유지시킴을 특징으로 하는 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치를 제공함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치(100)는 풀로드 체인(22)의 장력을 온도 변화에 따른 수축,팽창에 관계없이 항상 일정하게 유지하도록 고안한 것이다.

본 고안은 도3에 도시된 바와 같이, 풀 로드 체인(22)에 결합가능한 치차(105)를 로드(107)에 장착한 복수의 시린더(110)를 상기 풀로드 체인(22)에 연계하여 장착한 장력 유지부(120)를 구비한다.

상기 장력 유지부(120)는 풀로드 체인(22)의 여름철 최고 온도의 팽창상태와, 겨울철 최저 온도에서 수축상태의 체인 턴버클(26)의 유격범위를 설정하고, 이와 같은 유격범위에서 체인(22)의 수축및 팽창시에 전,후진 작동 스트로크를 고려한 시린더(110)와, 상기 시린더(110)의 로드(107)에 장착되어 체인(22)에 결합가능한 치차(105)를 설치한다. 상기 치차(105)는 도 4에 도시된 바와 같이, 이를 지지하는축(112)과 베어링(미도시)을 연결하는 하우징(116)에 시린더(110)의 로드(107)를 연결하고, 상기 시린더(110)는 벽체 서포트(122)에 시린더 베이스(124)를 통하여 고정시킨다.

이와 같은 시린더(110)들은 코크스 오븐(10)의 양측에서 복수 개소에 베이스(124)를 통하여 장착되는 것이다. 그리고, 상기 시린더(110)들은 각각 도 5에 도시된 바와 같이, 리버싱 윈치(220)를 작동시키는 유압 시스템(240)의 유압탱크(251)및 펌프(253)의 후단측에 유압 공급측 라인(262)을 설치하고, 드레인(304)은 필터(미도시)를 거쳐 상기 탱크(251)로 연결되어진다.

그리고, 상기 공급측 라인(262)은 별도의 배관(264)을 연결하여 각각의 실린더(110)에 대하여 양방형 솔레노이드 밸브(266)(268)를 고정 설치하고, 상기 솔레노이드 밸브(266)(268)의 후단에서는 파이롯트 체크 밸브(272)(274)와 트로트 및 체크 밸브(276)(278)를 한쌍 씩 순차적으로 체결하여 체인 장력조절용 시린더(110)에 연결한다.

또한, 상기 풀 로드 체인(22)의 모든 정보를 한눈에 확인하고 관리하는 분산제어부(160)를 도 6에 도시된 바와 같이, 코크스 오븐 제어부중의 판넬상에 설치하고, 상기 시린더(110)의 유압라인에서 압력을 감지할 수 있도록 압력계(165)를 설치하여 압력을 검출하도록 구성된다.

이와 같은 압력계(165)는 상기 시린더(110)용 유압 라인(264)으로 부터 압력을 검출하여 상기 풀로드 체인(22)의 장력 변화를 압력값으로 출력시키는 압력 검출부(170)를 구성하는 것으로서, 이는 관리압력의 상한과 하한 값들을 검지하여 분산 제어부(160)로 정보가 전달되도록 한다.

그리고, 본 고안은 상기 압력 검출부(170)의 검출값이 상한 값을 넘어서게 되면, 리버싱 윈치(220)의 유압 시스템(240)을 동작시켜 풀로드 체인(22)에 가하는 상기 시린더(110)의 압력을 감소시키고, 상기 검출값이 하한 값의 이하로 낮아지게 되면, 상기 풀로드 체인(22)에 가하는 상기 시린더(110)의 압력을 증가시키는 분산 제어부(160)를 포함하게 된다.

상기 분산 제어부(160)는 시린더(20), 턴버클(26)및, 체인(22)의 장력이 불량하여 늘어져 이탈되거나, 너무 팽팽하여 끊어지는 것을 방지하도록 하여 항상 일정한 장력이 유지되도록 리버싱 윈치(220)의 구동용 유압 시스템(240)을 제어하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 리버싱 윈치(220)를 작동시키는 유압 시스템(240)의 오일탱크(251)와 유압펌프(253)의 후단측에 유압공급 라인(262)을 통하여 실린더(110)를 원격 작동시킬 수 있는 분산 제어부(160)는 압력계(165)에 의한 장력 감지용 프로그램과 화면을 도6에 도시된 바와 같이 구성하고, 장력의 최적관리를 위한 동절기 최고 장력및, 하절기 최저 장력 압력의 상한값과 하한값을 설정하여 운전한다.

상기 압력계(165)로 부터 측정된 풀 로드 체인(22)의 장력이 관리 상한값 또는 하한값에 도달하게 되면, 각각의 시린더(110)용 솔레노이드 밸브(266)(268)가 작동하여 일정한 압력으로 시린더(110)의 로드(107)를 전진시키거나, 후진시켜서 풀로드 체인(22)의 장력을 일정하게 유지시키게 되며, 그 상세 설명은 다음과 같다.

먼저, 동절기에 기온이 떨어져 풀로드 체인(22)의 장력이 팽팽하게 되면, 장력 조절용 시린더(110)에 체인(22)의 힘이 미치게 되고, 이때 압력계(165)에서 압력이 증가하여, 압력 발신기(167)를 통하여 운전실의 제어판넬에 마련된 분산 제어부(160)에 그 검출값이 실시간으로 전달된다.

이때, 압력계(165)를 통하여 전달된 장력이 설정장력의 상한 관리범위를 넘게 되면, 분산제어부(160)에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 유압 회로에 설치된 솔레노이드 밸브(266)(268)의 전자변이 "A"측으로 유로를 형성시켜 상기 시린더(110)의 오일은 오일 탱크(251)의 드레인(251a)로 향하여 빠져 나오다가 적정 압력에 도달되면, 솔레노이드 밸브(266)(268)의 전자변이 중립위치로 이동되어 오일 드레인을 멈춘다.

한편, 이와는 반대로 기온이 상승하여 장력이 감소되어지고, 스프로켓(42)으로 부터 풀로드 체인(22)의 이탈이 우려되는 상황에서는 체인(22)으로 부터 시린더(110)측으로 가해지는 장력이 약해지고, 압력 발신기(167)에서는 낮은 장력값을 분산 제어부(160)에 송출하게 되며, 상기 분산 제어부(160)는 설정 관리압력의 하한값에 도달되면 솔레노이드밸브(266)(268)의 전자변을 "B"방향으로 이동시켜 유로를 형성하는 것이다.

이와 같이, 유로의 변경이 이루어지면, 유압 펌프(253)로 부터 시린더(110)로 오일이 공급되다가 적정 관리선에 도달하면, 솔레노이드 밸브(266)(268)가 중립위치로 오게 되어 유압 펌프(253)로 부터의 오일공급이 멈춘다.

그리고, 상기 시린더(110)의 작동은 리버싱 윈치(220)의 가스 교체시간에는 작동되지 않도록 사전에 분산 제어부(160)에 설정되는 것이다.

또한, 유압 시스템(240)의 유압펌프(251)는 압력계(165)에서 압력을 감지하고, 압력계(165)에 설정된 압력 하한값보다 낮은 압력값이 분산 제어부(160)로 입력될 때에 유압펌프(253)를 기동하고, 적정압력의 도달시에는 이를 압력계(165)에서 감지하여 펌프(253) 작동을 멈추도록 구성한다.

또한, 압력발신기(167)에서 실시간으로 전송된 테이터는 분산 제어부(160)에서 저장하고, 도 6에 도시된 분산 제어부(160)의 트렌드 화면(181)에 디스프레이되도록 하여 과거에서 현재까지의 체인 장력경향을 볼 수 있는 창(183)을 구비한다.

이와 같이 본 고안은 코크오븐(COKE OVEN) 연소설비의 리버싱 윈치(220)의 상부에 위치한 폐가스 배출(102)과 에어 공급 장치(105)를 움직여 주는 시린더(110)에 의해서 작동되는 풀로드 체인(22)의 장력 변동시, 상기 체인(22)의 장력을 검출하는 압력계(165)에 의해서 분산 제어부(160)로 장력값이 출력되고, 상기 분산 제어부(160)는 시린더(110)를 통하여 풀 로드 체인(22)을 가압하거나, 가압 상태를 해제시킴으로써 기온변화에 관계없이 풀로드 체인(22)은 일정한 장력을 유지하게 된다.

이와 같이 체인(22)의 장력을 완전한 상태로 유지하는데 분산제어부(160)를 활용하고, 중앙 운전실에서 최적의 운전상태를 설정하여 셋팅 운전하여 주위 온도변화에 따른 장력불량을 방지하도록 하여 항상 일정한 장력을 유지시키고, 또한 체인(22) 의 장력 하한값과 상한값의 관리범위 이상시 경보를 발생하게 할 수도 있는 것이다.

따라서, 이와 같은 상황에서는 운전자가 이를 현장과 연계하여 폐가스 배출 담퍼(36) 및 에어 공급 마스크(32)의 개도편차를 조정하여 열효율을 증대시키고, 체인(22)의 장력을 보다 효율적으로 관리 유지하도록 하여 설비사고를 방지하는 것이다.

따라서, 풀 로드 체인(22)의 절단이 방지되고, 스프로켓(42)으로 부터의 이탈에 따른 코크스 오븐(10)의 폭발 및 화재사고를 방지하게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 코크스 오븐 연소장치의 폐가스 배출과 에어공급 불량에 의한 연소실(12) 및 소연도의 폭발사고를 사전에 방지하고, 체인(22)의 장력불량에 의한 폐기 댐퍼(36)와 에어마스크(32)의 개폐 개도 편차의 발생을 최소화하여 정확하게 연료가스의 공급및 배출을 관리하여 코크스 오븐(10)의 열효율을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 체인(22)의 절단 또는 이탈에 의한 연소실(12)의 폭발사고를 방지하여 코크스 오븐(10) 설비를 항상 정상적으로 유지하고, 작업자들의 인명 피해를 방지하여 코크스 오븐(10) 설비의 생산성을 향상시키는 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (2)

1. 코크스 오븐(10)에서 가스를 교대로 연소실(12)에 공급하는 리버싱 윈치(220)의 풀로드 체인 장력을 균일하게 유지시키기 위한 장치에 있어서,

   상기 풀 로드 체인(22)에 결합가능한 치차(105)를 로드(107)에 장착한 복수의 시린더(110)를 상기 풀로드 체인(22)에 연계하여 장착한 장력 유지부(120);

   상기 시린더(110)용 유압 라인으로 부터 압력을 검출하는 압력계(165)를 구비하여 상기 풀로드 체인(22)의 장력 변화를 압력값으로 출력시키는 압력 검출부(170);및

   상기 압력 검출부(170)의 검출값이 상한 값을 넘어서게 되면, 리버싱 윈치(220)의 유압 시스템(240)을 동작시켜 풀로드 체인(22)에 가하는 상기 시린더(110)의 압력을 감소시키고, 상기 검출값이 하한 값의 이하로 낮아지게 되면, 상기 풀로드 체인(22)에 가하는 상기 시린더(110)의 압력을 증가시키는 분산 제어부(160);를 포함하여 풀로드 체인(22)의 장력을 기온의 변화에 대응하여 일정하게 유지시킴을 특징으로 하는 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 장력 유지부(120)는 풀로드 체인(22)의 여름철 최고 온도의 팽창상태와, 겨울철 최저 온도에서 수축상태의 체인 턴버클(26)의 유격범위를 설정하는 것임을 특징으로 하는 코크스 오븐의 리버싱 윈치용 체인 장력 유지장치.