KR200482364Y1 - 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴 - Google Patents

Abstract

본 고안은 증기터빈의 케이스에 축 변위를 감지를 위하여 설치되는 진동감지센서(프로브)의 변형이나 파손을 방지하면서 진동감지센서를 분해 또는 조립할 수 있도록 하는 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴을 개시한다. 개시된 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴은, 증기터빈의 로터 케이스에 형성되는 설치홈부에 안착되어 진동감지센서의 센서고정부재와 조립되며 상단부가 설치홈부의 외부로 노출하는 센서장착부와, 센서장착부의 상단부에 결합되며 작업자가 파지하는 파지부와, 진동감지센서가 센서장착부의 내부에 위치하도록 센서장착부에 형성되는 센서가이드부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴{WORKING TOOL FOR SHAFT DISPLACEMENT OF STEAM TURBINE}

본 고안은 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증기터빈의 케이스에 축 변위를 감지를 위하여 설치되는 진동감지센서(프로브)의 변형이나 파손을 방지하면서 진동감지센서를 분해 또는 조립할 수 있도록 하는 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴에 관한 것이다.

일반적으로, 복합화력발전은 천연가스나 경유 등의 연료를 사용하여 1차로 증기터빈을 돌려 발전하고, 가스터빈에서 나오는 배기가스열을 다시 보일러에 통과시켜 증기를 생산해 2차로 증기터빈을 돌려 발전하는 것이다.

이러한, 복합화력발전은 두 차례에 걸쳐 발전을 하기 때문에 기존 화력보다 열효율이 10%정도 높고, 공해 발생도 감소하고, 정지했다가 다시 가동하는 시간도 짧다는 장점도 있다.

또한, 복합화력발전은 현재 연료를 태워 얻은 증기를 이용하여 터빈-제너레이터(Turbine-Generator)를 회전시켜 전기를 발생시킴과 아울러 터빈을 거친 증기를 이용하여 난방수를 가열함에 따라 아파트 등의 지역난방에 보다 효율적으로 적용할 수 있다.

상기와 같은 복합화력발전에서 사용되는 가스터빈은 고온의 증기를 작동유체로 사용하는 증기터빈과 달리 연소기에서 가열된 고온고압의 가스를 팽창시킨 힘으로 압축기와 발전기축을 회전시키게 된다.

이와 같은 가스터빈은 작동가스를 압축 및 팽창하는 과정이 1차 가스터빈에서 이루어지고, 상기 1차 가스터빈으로부터 배출되는 배기가스가 2차 가스터빈으로 유입되어 재연소된다. 그리고, 2차 가스터빈에서 배출되는 배기가스는 다시 증기터빈을 운전하게 된다.

그리고, 복합화력발전소의 터빈은 로터 축이 고압의 가스나 증기에 의해 회전되므로, 로터 축에서 발생하는 진동을 감지하기 위한 감지센서가 로터 케이스에 설치된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 터빈은 로터 케이스에 감지센서를 설치할 때 적당한 공구가 없어 감지센서가 손상되거나 파손되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

한편, 국내 공개특허공보 제10-2015-0124099호(공개일:2015년11월05일)에는 "비틀림 진동의 진단 및 평가 장치와 그 방법"이 개시되고, 국내 등록특허 제10-0600338호(등록일:2006년07월05일)에는 "증기터빈 발전기 가동중 정렬의 최적 상태 유지 장치 및 그방법"이 개시되어 있다.

본 고안은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 증기터빈의 케이스에 축 변위를 감지를 위하여 설치되는 진동감지센서가 변형되거나 파손되는 것을 방지하면서 분해 또는 조립할 수 있는 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 일 측면에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴은, 증기터빈의 로터 케이스에 형성되는 설치홈부에 안착되어 진동감지센서의 센서고정부재와 조립되며, 상단부가 상기 설치홈부의 외부로 노출하는 센서장착부와, 상기 센서장착부의 상단부에 결합되며, 작업자가 파지하는 파지부와, 상기 진동감지센서가 상기 센서장착부의 내부에 위치하도록 상기 센서장착부에 형성되는 센서가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 진동감지센서는, 외면에 나사부가 형성되어 상기 로터 케이스의 결합구멍에 나사체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서고정부재는, 상기 진동감지센서에 체결되어 상기 로터 케이스의 외면에 밀착되면서 상기 진동감지센서를 상기 로터 케이스에 고정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서장착부는, 하단부에 상기 센서가이드부와 연통하며, 상기 센서고정부재의 외면과 접촉하는 다각고정홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파지부는, 상기 센서장착부에 접합되는 연장부재와, 상기 연장부재에 결합되는 파지로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴은, 상기 센서고정부재를 조립 또는 분리할 때 상기 센서장착부가 상기 센서고정부재에서 이탈하여 상기 진동감지센서에 충돌하는 것을 방지하도록 상기 센서장착부에 구비되어 상기 설치홈부의 내면에 지지되는 유동방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유동방지부는, 상기 설치홈부의 내면에 접촉되어 지지되는 지지판과, 일단부가 상기 지지판에 결합되고, 타단부가 상기 센서장착부에 결합되는 지지핀부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴은 종래기술과는 달리 로터 케이스의 설치홈부에 안정되게 삽입하여 진동감지센서를 분해 또는 조립할 수 있으므로, 진동감지센서가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 고안에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴은, 로터 케이스의 설치홈부에 안정되게 지지되므로, 진동감지센서를 조립 또는 분리할 때 충돌에 의해 진동감지센서가 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 증기터빈에 진동감지센서가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴을 도시한 측면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴의 바람직한 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 증기터빈에 진동감지센서가 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴을 도시한 측면도이고, 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴을 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴을 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴(100)은 증기터빈의 축(10) 진동을 감지하는 진동감지센서(101)를 설치 또는 분리할 때 사용된다. 이때, 증기터빈의 로터 케이스(20)에는 진동감지센서(101)를 설치하기 위한 설치홈부(30)가 형성되고, 설치홈부(30)의 바닥면에 진동감지센서(101)가 결합되는 결합구멍(31)이 관통형성된다.

진동감지센서(101)는 결합구멍(31)에 안정되고 견고하게 결합되도록 외면에 수나사부가 형성되고, 결합구멍(31)의 내면에 암나사부가 형성된다. 또한, 진동감지센서(101)는 외면에 체결되는 센서고정부재(103)를 통해 결합구멍(31)에 더욱 견고하게 고정된다. 센서고정부재(103)는 진동감지센서(101)에 나사체결되면서 설치홈부(30)의 바닥면에 밀착된다. 이를 통해 진동감지센서(101)가 축(10)의 진동에 의해 결합구멍(31)에서 움직이는 것이 완전하게 방지된다.

본 실시예에 따른 센서고정부재(103)로 육각 너트가 사용될 수 있으며, 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴(100)을 통해 로터 케이스(20)에 더욱 긴밀하게 밀착된다.

증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴(100)은 센서고정부재(103)를 설치홈부(30)에 결합할 때 진동감지센서(101)가 접촉되는 것이 방지됨은 물론 설치홈부(30)에 용이하게 삽입되어 센서고정부재(103)와 결합된다. 이러한, 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴(100)은 센서고정부재(103)와 결합되는 센서장착부(110)와, 작업자의 파지를 위한 파지부(120)와, 진동감지센서(101)의 접촉을 방지하는 센서가이드부(130)를 포함한다.

센서장착부(110)는 하단부가 설치홈부(30)로 삽입되어 안착되고, 상단부가 설치홈부(30)의 외부로 노출된다. 이때, 센서장착부(110)는 센서고정부재(103)가 삽입되어 고정되도록 하단부에 다각고정홈(111)이 형성된다. 다각고정홈(111)은 센서가이드부(130)와 연통하며, 센서고정부재(103)의 외면과 접촉하게 된다.

파지부(120)는 작업자가 센서장착부(110)를 센서고정부재(103)에 용이하게 결합하여 회전시킬 수 있도록 연장부재(121)와 파지로드(123)로 이루어진다. 연장부재(121)는 센서장착부(110)의 상단에 용접을 통해 접합되며, 외면에 파지로드(123)가 결합된다. 이때, 연장부재(121)는 진동감지센서(101)가 관통하도록 관 형태로 형성된다. 파지로드(123)는 연장부재(121)의 외면에 결합된다.

센서가이드부(130)는 센서고정부재(103)를 조립 및 분리할 때 센서장착부(110)가 진동감지센서(101)와 충돌하여 진동감지센서(101)가 파손되는 것을 방지하도록 센서장착부(110)를 관통하여 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴(100)은 센서장착부(110)의 다각고정홈(111)에 센서고정부재(103)가 삽입되도록 센서장착부(110)가 설치홈부(30)로 삽입되어 안착된다. 이때, 진동감지센서(101)는 작업툴(100)에 접촉하는 것이 방지되도록 센서가이드부(130)에 삽입된다.

이러한 상태에서 작업자가 파지부(120)의 파지로드(123)를 파지하여 작업툴(100)을 회전시키면 센서고정부재(103)가 회전하면서 설치홈부(30)의 바닥면에 밀착됨에 따라 진동감지센서(101)가 로터 케이스(20)에 견고하게 고정된다.

특히, 설치홈부(30)의 내측에 위치하는 센서고정부재(103)를 용이하게 조립 또는 분리할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴(100)은 센서장착부(110)가 로터 케이스(20)의 설치홈부(30)에 안정되게 지지되도록 하여 진동감지센서(101)를 조립 또는 분리할 때 센서장착부(110)의 이탈로 인하여 진동감지센서(101)와 충돌하는 것이 방지된다.

이를 위하여, 본 실시예에 따른 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴(100)은 충돌에 의해 진동감지센서가 파손되는 것을 방지하도록 유동방지부(140)를 구비한다. 유동방지부(140)는 센서고정부재(103)를 조립 또는 분리할 때 센서장착부(110)가 센서고정부재(103)에서 이탈하여 진동감지센서(101)에 충돌하는 것을 방지한다.

구체적으로, 유동방지부(140)는 설치홈부(30)의 내면에 접촉되어 지지되는 지지판(141)과, 일단부가 지지판(141)에 결합되고, 타단부가 센서장착부(110)에 결합되는 지지핀부재(143)를 포함한다.

본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 축 20 : 로터 케이스
30 : 설치홈부 31 : 결합구멍
100 : 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴 101 : 진동감지센서
103 : 센서고정부재 110 : 센서장착부
111 : 다각고정홈 120 : 파지부
121 : 연장부재 123 : 파지로드
130 : 센서가이드부 140 : 유동방지부
141 : 지지판 143 : 지지핀부재

Claims (5)

1. 증기터빈의 로터 케이스에 형성되는 설치홈부에 안착되어 진동감지센서의 센서고정부재와 조립되며, 상단부가 상기 설치홈부의 외부로 노출하는 센서장착부; 상기 센서장착부의 상단부에 결합되며, 작업자가 파지하는 파지부; 상기 진동감지센서가 상기 센서장착부의 내부에 위치하도록 상기 센서장착부에 형성되는 센서가이드부; 및 상기 센서고정부재를 조립 또는 분리할 때 상기 센서장착부가 상기 센서고정부재에서 이탈하여 상기 진동감지센서에 충돌하는 것을 방지하도록 상기 센서장착부에 구비되어 상기 설치홈부의 내면에 지지되는 유동방지부;를 포함하며,
   상기 진동감지센서는, 외면에 나사부가 형성되어 상기 로터 케이스의 결합구멍에 나사체결되고, 상기 센서고정부재는, 상기 진동감지센서에 체결되어 상기 로터 케이스의 외면에 밀착되면서 상기 진동감지센서를 상기 로터 케이스에 고정하며, 상기 센서장착부는, 하단부에 상기 센서가이드부와 연통하며, 상기 센서고정부재의 외면과 접촉하는 다각고정홈이 형성되고,
   상기 파지부는, 상기 센서장착부에 접합되는 연장부재; 및 상기 연장부재에 결합되는 파지로드;를 포함하고,
   상기 유동방지부는, 상기 설치홈부의 내면에 접촉되어 지지되는 지지판; 및 일단부가 상기 지지판에 결합되고, 타단부가 상기 센서장착부에 결합되는 지지핀부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기터빈의 축 변위량 센서용 작업툴.
   
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