KR20050007926A

KR20050007926A - 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용구조물

Info

Publication number: KR20050007926A
Application number: KR1020030047563A
Authority: KR
Inventors: 김대중
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2003-07-12
Filing date: 2003-07-12
Publication date: 2005-01-21

Abstract

본 발명은 케이싱을 포함하는 폐열회수보일러의 열교환 모듈을 차량 또는 선박에 싣고 운송하기 위한 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물은, 폐열회수 보일러의 열교환부(20)를 길이방향으로 다수의 구간(a)으로 구획하고, 이들을 다시 횡방향으로 다수의 구간(b)으로 구획함으로써, 단위 측방 유닛(200)과 중간 유닛(300)으로 구획하며, 상기 단위 측방 유닛(200)은, 실제 보일러의 열교환부를 이루게 되는 영구 구조물로서, 측면 양측에 구비되는 다수의 컬럼(100)과, 상,하부 거더(110)와, 상기 컬럼(100)과 상,하부 거더(110) 내면에 형성되는 케이싱(130)과, 상기 케이싱(130)의 내측에 설치되는 열교환 모듈(50)을 포함함과 아울러, 플랜트 현장으로 운송하기 위하여 제공되는 임시 구조물로서, 상기 측방 유닛(200)의 상,하부 거더(110)의 양측을 연결하는 임시 컬럼(210)과, 상기 측방 컬럼(100)과 상기 임시 컬럼(210)을 연결하는 다수의 임시 빔(220)과, 상기 임시 빔(220)들 사이를 연결하는 임시 브레이스(230)와, 상기 양측 임시 빔(220)을 연결하는 임시 서포트 빔(250)을 포함하며, 상기 단위 중간 유닛(300)은, 실제 보일러의 열교환부를 이루게 되는 영구 구조물로서, 상,하부의 거더(110)와, 상기 상,하부 거더(110) 내측에 형성되는 케이싱(130)과, 상기 케이싱(130) 내부에 설치되는 열교환 모듈(50)을 포함함과 아울러, 플랜트 현장으로 운송하기 위하여 제공되는 임시 구조물로서, 상기 상,하 거더(110)의 네모서리를 연결하는 임시 컬럼(310)과, 상기 전,후면의 임시 컬럼(310)을 횡방향으로 연결하는 임시 빔(320)과, 상기 임시 빔(320) 사이를 연결하는 임시 브레이스(230)와, 상기 좌,우측면의 임시 컬럼(310)을 연결하는 임시 서포트 빔(350)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, 열교환 모듈에 대한 선적 및 운송용 구조물과 설치용 구조물을 하나로 구성함과 아울러, 상기 하나의 구조물을 플랜트 시공 현장에서 세워 연결하기만 하면 케이싱을 포함한 폐열회수보일러의 열교환부가 자동적으로 완성되도록 한 것이다.

Description

폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물{Transportation structure for heat exchange part module provided with its casing of heat recovery steam generator}

본 발명은 폐열회수보일러의 열교환 모듈을 차량 또는 선박에 싣고 운송하는 구조물을 실제 폐열회수 보일러의 케이싱을 포함하도록 하여 플랜트 시공 현장에서 세워 조립하기만 하면 실제 보일러의 열교환부가 완성되도록 한 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물에 관한 것이다.

폐열회수보일러는, 가스터빈에서 전력을 생산한 후 방출되는 고온의 배기가스를 이용하여 증기를 발생시키고, 발생된 증기를 이용하여 증기터빈을 구동하여 전력을 생산하기 위한 보일러이다.

이와 같은 폐열회수보일러는, 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 가스 터빈으로부터 폐가스가 도입되는 덕트부(10)와, 이 덕트부(10)로부터 연장되며, 내부에 폐가스와 열교환하여 증기를 발생시키기 위한 각종의 열교환 모듈이 여러단계로 배치되는 열교환부(20)와, 이 열교환부(20)의 말단에 설치되며, 열교환부(20)를 통과한 폐가스가 배출되는 연돌(30)로 이루어진다.

상기 열교환부(20)에 배치되는 열교환 모듈(50)은, 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이, 양측의 헤더(52) 사이에 길이방향으로 다수의 열교환 튜브(54)가 연결된 다수의 조립체가 가스 흐름방향으로 적층 배치되고, 상기 헤더(52)가 다시 분배 헤더(56)에 연결된 구조로 이루어진다.

도 2에서 부재번호 '58'은 상기 열교환 튜브(54)들을 지지하기 위한 '배플 플레이트(Baffle plate)' 들이다.

이러한 열교환 모듈(50)에 있어서, 상기 열교환 튜브(54) 내부를 흐르는 물은 터빈으로부터 유입되는 배기가스 열에 의해 증발되어 증기로 변하며, 이의 증기를 이용하여 증기터빈을 구동시키게 된다.

종래에, 상기한 페열회수보일러를 플랜트 시공 현장에서 시공함에 있어서는, 보일러의 전체를 여러 부분으로 나누고, 나뉘어진 각 부분에 해당하는 개별 부재를현장으로 운송한 다음, 현장에서 개별 부재를 조립하는 방식을 사용하였다.

상기한 종래의 시공 방법에 있어서, 상기 열교환 모듈(50)의 운송과 설치 방법에 있어서는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 열교환 모듈(50)의 하측과 측방을 지지하는 선적용 구조물(60)에 도 3b와 같은 상태로 조립하며, 이 후, 크레인(70)으로 인양하여 차량 및 선박에 실어 플랜트 시공 현장으로 운송한다.

상기와 같이 하여 열교환 모듈(50)을 플랜트 시공 현장으로 운송한 다음에는, 상기한 선적용 구조물(60)을 해체하여 폐기처분한 다음, 다시 열교환 모듈(50)을 플랜트 시공 현장에 세우기 위해 플랜트 시공 현장에서 사전에 조립된 설치용 구조물(도시 생략)에 결합시켜, 상기 설치용 구조물을 크레인으로 세움으로써 열교환 모듈(50)을 수직하게 세우는 방법을 사용하였다.

또한, 플랜트 현장에서는, 상기 열교환부(20)를 이루는 나머지 부분인 측방 및 전후방 케이싱, 컬럼, 상,하부 거더, 상기 설치용 구조물의 구성 부품 등을 운송하여 사전에 설치하여 놓고, 상기와 같이 수직으로 세워진 설치용 구조물로부터 열교환 모듈(50)을 탈거시켜, 상기 사전 설치된 케이싱 내부에 삽입시켜 조립하였다.

상기와 같이 열교환 모듈(50)의 조립이 완료된 후에는 상기 설치용 구조물을 해체하여 폐기처분 하였다.

위와 같이 종래에는, 열교환 모듈(50), 측방 및 전,후 케이싱 플레이트, 컬럼, 상측 거더, 하측 거더, 설치용 구조물 등을 개별적으로 선적.운송하여 현장에서 조립하는 방식을 사용하였으므로, 개별 부재의 운송을 위한 적재 공간이 많이소요되고, 플랜트 시공 현장에서의 작업량이 증가되어 공기가 지연되는 단점이 있었다.

특히, 종래에는 상기 열교환 모듈에 대한 선적 및 운송을 위한 구조물과, 현장에서 수직으로 세우기 위한 설치용 구조물이 별도로 필요하였으며, 사용 후에는 모두 폐기 처분 하였으므로, 자재비가 많이 소요될 뿐만 아니라, 설치 공정도 매우 어려운 폐단이 있었다.

나아가, 상기한 선적 및 운송용 구조물과 설치용 구조물은 상호 보완될 수 있는 구조물이 중첩됨에도 불구하고, 각각에 해당하는 부품을 모두 마련하여, 그리고 별개의 구성품으로 모두 선적.운송함으로써, 운송 물량 및 중량이 증가되어 비용이 증가하게 되는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 열교환 모듈에 대한 선적 및 운송용 구조물과 설치용 구조물을 하나로 구성함과 아울러, 상기 하나의 구조물을 플랜트 시공 현장에서 세워 연결하기만 하면 케이싱을 포함한 폐열회수보일러의 열교환부가 자동적으로 완성되도록 한 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물을 제공하는데 있다.

도 1은 폐열회수보일러의 전체 외관을 나타내는 도면

도 2는 폐열회수보일러의 열교환 모듈을 나타내는 도면

도 3a는 종래에 열교환 모듈을 선적하기 위한 선적용 구조물을 개략적으로 나타내는 사시도

도 3b는 종래에 열교환 모듈이 설치된 선적용 구조물을 선적하기 위하여 크레인으로 인양하는 상태를 나타내는 도면

도 4는 본 발명에 따른 폐열회수보일러의 열교환부가 완성된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도

도 5는 본 발명에 따라 열교환부가 단위 유닛들로 구획된 상태를 나타내는 도면

도 6은 본 발명에 따른 측방 유닛의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도

도 7은 본 발명에 따른 측방 유닛의 구조를 개략적으로 나타내는 도면

도 8a는 도 7의 'A'방향에서 본 도면

도 8b는 도 7의 B-B 단면도

도 8c는 도 7의 C-C 단면도

도 9a는 도 7의 'Ⅰ'부 상세도

도 9b는 도 7의 'Ⅱ'부 상세도

도 10은 본 발명에 따른 중간 유닛을 상세하게 나타내는 도면

도 11a는 도 10의 'D'방향에서 본 도면

도 11b는 도 10의 E-E 단면도

도 11c는 도 10의 F-F 단면도

도 12a는 도 10의 'Ⅲ'부 상세도

도 12b는 도 10의 'Ⅳ'부 상세도

도 13은 본 발명에 따른 측방 유닛을 운송하기 위하여 크레인으로 인양하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면

도 14는 본 발명에 따른 측방 유닛을 플랜트 시공 현장에서 세워 설치하기 위하여 크레인으로 인양하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면

도 15는 본 발명에 따른 운송용 구조물을 설치하는 상태를 순차적으로 나타낸 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 열교환부 50 : 열교환 모듈

100 : 측방 컬럼 110 : 거더

120 : 보강용 빔 130 : 케이싱

200 : 측방 유닛 210: 임시 컬럼

220 : 임시 빔 221 : 인양용 구멍

222 : 제1 빔 223 : 제2 빔

224 : 제3 빔 225 : 제4 빔

230 : 임시 브레이스 240 : 인양용 러그

250 : 임시 서포트 빔 260 : 임시 지지대

270 : 영구 스토퍼 300 : 중간 유닛

310 : 임시 컬럼 320 : 임시 빔

321 : 인양용 구멍 322 : 제1 빔

323 : 제2 빔 324 : 제3 빔

330 : 임시 브레이스 340 : 서포트 컬럼

350 : 임시 서포트 빔 360 : 임시 지지대

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물은, 폐열회수 보일러의 열교환부를 길이방향으로 다수의 구간으로 구획하고, 이들을 다시 횡방향으로 다수의 구간으로 구획함으로써, 단위 측방 유닛과 중간 유닛으로 구획하며, 상기 단위 측방 유닛은, 실제 보일러의 열교환부를 이루게 되는 영구 구조물로서, 측면 양측에 구비되는 다수의 컬럼과, 상,하부 거더와, 상기 컬럼과 상,하부 거더 내면에 형성되는 케이싱과, 상기 케이싱의 내측에 설치되는 열교환 모듈을 포함함과 아울러, 플랜트 현장으로 운송하기 위하여 제공되는 임시 구조물로서, 상기 측방 유닛의 상,하부 거더의 양측을 연결하는 임시 컬럼과, 상기 측방 컬럼과 상기 임시 컬럼을 연결하는 다수의 임시 빔과, 상기 임시 빔들 사이를 연결하는 임시 브레이스와, 상기 양측 임시 빔을 연결하는 임시 서포트 빔을 포함하며, 상기 단위 중간 유닛은, 실제 보일러의 열교환부를 이루게 되는 영구 구조물로서, 상,하부의 거더와, 상기 상,하부 거더 내측에 형성되는 케이싱과, 상기 케이싱 내부에 설치되는 열교환 모듈을 포함함과 아울러, 플랜트 현장으로 운송하기 위하여 제공되는 임시 구조물로서, 상기 상,하 거더의 네모서리를 연결하는 임시 컬럼과, 상기 전,후면의 임시 컬럼을 횡방향으로 연결하는 임시 빔과, 상기 임시 빔 사이를 연결하는 임시 브레이스와, 상기 좌,우측면의 임시 컬럼을 연결하는 임시 서포트 빔을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 4에는 폐열회수 보일러의 열교환부를 개략적으로 나타내는 것으로서, 폐열회수 보일러의 열교환부(20)는, 측방에 다수의 컬럼(100)이 설치되고, 상,하부에 거더(110,Girder)가 설치된다.

상기 측방 컬럼(100)과 컬럼(100) 사이, 그리고 상기 거더(110)와 거더(110) 사이에는 다수의 보강용 빔(120)이 설치된다.

또한, 상기 컬럼(100)과 상,하부 거더(110) 내면에는 케이싱(130)이 형성되며, 상기 케이싱(130)의 내측에는 열교환 모듈(50)이 설치된 구조로 이루어진다.

본 발명은 상기와 같은 폐열회수 보일러의 열교환부(20)를 길이방향으로 다수의 구간(a)으로 구획하고, 이들을 다시 횡방향으로 다수의 구간(b)으로 구획하여, 횡방향 좌,우측의 측방 유닛(200)과, 가운데의 중간 유닛(300)을 이루도록 하며, 상기 구획된 각 측방 유닛(200)과 중간 유닛(300)을 별로 제작하고, 이들을 그대로 플랜트 시공 현장으로 운송하여 세운 다음, 각 유닛(200)(300)들을 연결하기만 하면 폐열회수 보일러의 열교환부가 완성되도록 한 구조를 가진다.

첨부도면 도 5에는 상기와 같이 구획되어서 운송 및 설치에 적합한 상태로 제조된 측방 유닛(200)과 중간 유닛(300)이 분리된 상태로 개략적으로 도시되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐열회수 보일러의 운송용 구조물은, 측방 유닛(200)과 중간 유닛(300)으로 이루어진다.

상기 측방 유닛(200)은, 그의 측면에 다수의 컬럼(100)이 설치되어 있고, 상,하부에 거더(110)가 설치되어 있으며, 상기 컬럼(100)과 상,하부 거더(110) 내면에는 케이싱(130)이 형성되며, 상기 케이싱(130)의 내측에는 열교환 모듈(50)이 설치된 구조로 이루어진다.

상기 측방 유닛(200)의 상,하부 거더(110) 양측으로는 임시 컬럼(210)이 연결되고, 상기 양측의 측방 컬럼(100)과 상기 양측의 임시 컬럼(210)에는 각각 다수의 임시 빔(220)이 소정간격으로 연결되며, 상기 임시 빔(220)들 사이에는 임시 브레이스(230,Brace)가 지그재그 형태로 연결된다.

상기한 측방 유닛(200)을 운송하는 경우에는, 바깥쪽 두 개의 측방 컬럼(100)이 바닥에 닿도록 눕혀 선적하고, 설치시에는 세워서 설치한다.

측방 유닛(200)을 세워 설치하기 위해, 상기 상부 거더(110)의 상측 모서리부분에는 크레인의 로프를 걸기 위한 인양용 러그(240,Lug)들이 설치되고, 측방 유닛(200)을 눕혀 선적하기 위해 상기 임시 빔(220)의 상단부에는 크레인의 로프를 걸기 위한 인양용 구멍(221)이 형성된다.

한편, 상기 중간 유닛(300)은, 그의 상,하부에 거더(110)가 설치되어 있고, 상기 상,하부 거더(110)의 내면에는 케이싱(130)이 형성되 있으며, 상기 케이싱(130)의 내측에는 열교환 모듈(50)이 설치된 구조로 이루어진다.

상기 중간 유닛(300)의 상,하부 거더(110)의 네모서리는 임시 컬럼(310)이 연결되고, 상기 양측의 임시 컬럼(310)은 횡방향의 임시 빔(320)으로 연결되며, 상기 임시 빔(320)들 사이에는 임시 브레이스(330)가 지그재그 형태로 연결된 구조로 이루어진다.

또한, 상기 중간 유닛(300)의 하부 거더(110) 아래에는 서포트 컬럼(340)이구비된다. 이 서포트 컬럼(340)은 운송시에는 설치하지 않고 플랜트 시공 현장에서 설치하는 것이 바람직며, 그렇게 하면 운송이 용이하다.

상기한 중간 유닛(300)을 운송하는 경우에는, 상,하부 거더(110)의 일측 단부가 바닥에 닿도록 눕혀서 선적하고, 설치시에는 세워서 설치한다.

상기 중간 유닛(300)을 세워 설치하기 위해, 상기 상부 거더(110)의 상측 모서리부분에는 크레인을 로프를 걸기 위한 인양용 러그(240)들이 설치되고, 중간 유닛(300)의 선적을 위해 눕힌 상태에서 크레인으로 인양하기 위해, 상기 임시 빔(320)의 타측 단부에는 크레인의 로프를 걸기 위한 인양용 구멍(321)이 형성되어 있다.

앞서 설명한 측방 유닛(200) 및 중간 유닛(300)에 있어서, 상기 임시 컬럼(210)(310), 임시 빔(220)(320), 임시 브레이스(230)(330) 들은 플랜트 현장으로 운송할때 내측의 열교환 모듈(50)을 지지함과 더불어, 플랜트 시공 현장에 실제로 설치하기 전까지 해당 구조물의 강성을 보강하는 역할을 하며, 플랜트 시공 현장에 설치된 후에는 제거되는 임시 구조물이다.

상기와 같은 임시 컬럼(210)(310), 임시 빔(220)(320), 임시 브레이스(230)(330) 들은 용접, 볼팅, 또는 리벳팅 등의 방법으로 조립된다. 이들을 제거할 때에는, 용접이나 리벳팅인 경우는 절단하여 제거하고, 볼팅인 경우에는 볼트를 풀어 제거한다.

도 5에서, 상기 측방 유닛(200)과 중간 유닛(300)의 하단에는 각각 임시 지지구(201)(301)가 설치되어 있다. 상기 임시 지지구(201)(301)는 설치를 위해 수직으로 세우는 경우, 해당하는 유닛 구조물(200)(300)을 임시적으로 지지하는 역할을 한다.

첨부도면 도 6에는 본 발명에 의한 운송 구조물 중 상기한 측방 유닛(200)의 전체 외관을 나타내는 것으로서, 측방 유닛(200)의 내부 열교환 모듈(50)이 제외된 상태에서 전체 외관이 개략적으로 도시되어 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 측방 유닛(200)에는, 운송을 위한 구조물을 이루면서 실제 폐열회수 보일러의 열교환부(20) 외부를 이루는 측방 컬럼(100), 상,하부 거더(110) 및 케이싱(130)이 구비되어 있고, 운송을 위해 임시적으로 설치되는 임시 컬럼(210), 임시 빔(220) 및 임시 브레이스(230)가 구비되어 있다.

상기 측방 컬럼(100)과 상,하부 유닛(110)은 단위 유닛 마다 양측으로 하나씩 모두 2개가 설치되며, 상기 임시 컬럼(210)과 함께 사각 기둥형태의 프레임을 이루게 된다.

상기 임시 빔(220) 및 임시 브레이스(230)는, 상기한 사각 기둥 형태의 컬럼(100)(210), 거더(110) 및 임시 컬럼(210)을 지지하여 보강하게 된다.

그리고, 상기한 양측 임시 빔(220)은 임시 서포트 빔(250)으로 연결된다.

첨부도면 도 7은 상기한 측방 유닛(200)의 구조를 상세하게 나타내는 것으로서, 이해를 돕기 위하여 정면도 및 좌,우측면도를 하나의 도면에 도시하였다.

도 7에 도시된 바와 같이, 그리고 앞서의 도면들을 통하여 살펴본 바와 같이, 상기 측방 유닛(200)은, 영구적으로 폐열회수보일러의 외부를 이루게 되는 측방 컬럼(100), 상,하부 거더(110), 케이싱(130)을 구비하며, 내측에는 열교환모듈(50)이 설치되어 있다.

또한, 최초 운송시에는 상기 구조물을 보강함과 아울러 열교환 모듈(50)을 지지하다가, 설치 현장에서 제거되게 되는 임시 컬럼(210), 임시 빔(220), 임시 브레이스(230) 및 임시 서포트 빔(250)이 구비되어 있다.

그리고, 상기 각 상부 거더(110)의 양측 단부 상면에는 크레인 인양용 러그(240)가 설치되고, 상기 임시 빔(220)의 단부에는 크레인 인양용 구멍(221)이 형성되어 있다.

다음, 첨부도면 도 8a는, 도 7의 'A'방향에서 본 도면으로서, 측방 유닛(200)의 상부 거더(110) 상면 네모서리에 크레인 인양용 러그(240)가 설치되어 있다. 이 크레인 인양용 러그(240)에는 구멍(241)이 형성되어 있어, 상기 구멍(241)에 크레인의 로프를 건다.

다음, 도 8b 및 도 8c는 도 7의 B-B 단면도 및 C-C 단면도로서, 각각 도 7에 도시된 다수의 임시 빔(220) 중 하나 건너 하나씩의 구조를 상세하게 나타내고 있다.

먼저, 상기 도 8b 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 모든 임시 빔(220)과 상기 열교환 모듈(50)의 측면 사이에는 다수의 임시 지지대(260)가 설치되어서, 운송 및 설치시 상기 열교환 모듈(50)을 지지하여 흔들림이나 손상을 방지한다.

다음, 도 8b에 도시된 임시 빔(220)에 있어서는, 상기 측방 컬럼(100)에 영구적으로 설치되는 제1 빔(222)과, 상기 제1 빔(222)에 연결되어 운송을 위해서만 임시적으로 설치되어 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후 제거되는 제2 빔(223)과, 상기 제2 빔(223)에 연결되어 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후 제거되는 제3 빔(224) 및 상기 제3 빔(224)에 연결되어 플랜트 시공 현장에서 해당 측방 유닛(200)을 세운 후 인접한 타 유닛을 세우기 전에 제거되는 제4 빔(225)으로 이루어진다.

여기서, 상기 제1 빔(222)의 단부측에는 상기 열교환 모듈(50)의 측방을 영구적으로 지지하는 영구 스토퍼(270)가 설치된다.

상기 영구 스토퍼(270)는, 전술한 제2 빔 내지 제4 빔(223,224,225)이 임시적으로 설치되는 것임에 비해, 보일러 설치 완료 후에도 영구적으로 남아 열교환 모듈(50)의 측면을 계속적으로 지지하는 역할을 한다.

그리고, 전술한 임시 서포드 빔(250)은 상기 제4 빔(225)에 연결되어, 플랜트 현장에서 상기 제4 빔(225) 제거시 함께 제거된다.

한편, 상기 제1 빔(222)의 단부측에는 상기 열교환 모듈(50)의 측방을 영구적으로 지지하는 영구 스토퍼(270)가 설치된다.

다음, 도 8c에 도시된 임시 빔(220)에 있어서는, 상기 측방 컬럼(100)에 운송을 위해서만 임시적으로 연결되며 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후 제거되는 제1 빔(223a)과, 상기 제1 빔(223a)에 연결되어 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후 제거되는 제2 빔(224a) 및 상기 제2 빔(224a)에 연결되어 플랜트 시공 현장에서 해당 측방 유닛(200)을 세운 후 인접한 타 유닛을 세우기 전에 제거되는 제3 빔(225a)으로 이루어진다.

도 8c에 도시된 예에서 열교환 모듈(50)의 측면을 지지하기 위한 수단은, 전술한 도 8b와 같은 영구 스토퍼(270)는 없고, 모두 임시 지지대(260)만으로 이루어진다.

첨부도면 도 9a는 도 7의 'Ⅰ'부 상세도가 도시되어 있고, 도 9b에는 도 7의 'Ⅱ'부 상세도가 도시되어 있다.

도 9a와 도 9b는 임시 빔(220)에 크레인 인양용 구멍(221)의 형성 여부를 나타내는 것으로서, 상기 인양용 구멍(221)은 하나 건너 하나씩의 임시 빔(220)에 형성된다.

도 9b는, 크레인 인양용 구멍(221)이 임시 빔(220)의 제4 빔(225)에 형성된 것을 나타낸다.

다음, 첨부도면 도 10은, 본 발명에 의한 운송용 구조물 중 중간 유닛(300)을 상세하게 나타내는 것으로서, 이해를 돕기 위하여 정면도 및 좌,우측면도를 하나의 도면에 도시하였다.

도 10에 도시된 바와 같이, 그리고 앞서의 도면들을 통하여 살펴본 바와 같이, 중간 유닛(300)은, 영구적으로 폐열회수 보일러의 외부를 이루게 되는 상,하부에 거더(110) 및 케이싱(130)을 구비하며, 케이싱(130)의 내측에는 열교환 모듈(50)이 설치된 구조로 이루어진다.

또한, 최초 운송시에는 상기 구조물을 보강함과 아울러 열교환 모듈(50)을 지지하다가 설치 현장에서 제거되게 되는 네모서리의 임시 컬럼(310), 상기 전,후면의 임시 컬럼(310)을 횡방향으로 연결하는 임시 빔(320), 상기 임시 빔(320) 사이를 연결하는 임시 브레이스(230) 및, 상기 좌,우측면의 임시 컬럼(310)을 연결하는 임시 서포트 빔(350)이 구비되어 있다.

그리고, 상기 상부 거더(110)의 상단부 네모서리에는 크레인 인양용 러그(240)가 설치되고, 상기 임시 빔(320)의 단부에는 크레인 인양용 구멍(321)이 형성되어 있다.

다음, 첨부도면 도 11a는, 도 10의 'D'방향에서 본 도면으로서, 중간 유닛(300)의 네 모서리를 이루는 상부 거더(110)의 상면 네모서리에 각각 크레인 인양용 러그(240)가 설치되어 있다. 이 크레인 인양용 러그(240)에는 구멍(241)이 형성되어 있어, 상기 구멍(241)에 크레인의 로프를 걸 수 있도록 되어 있다.

다음, 도 11b 및 도 11c는 도 10의 E-E 단면도 및 F-F 단면도로서, 도 10에 도시된 다수의 임시 빔(320) 중 하나 건너 하나씩의 구조를 상세하게 나타내고 있다.

먼저, 상기 도 11b 및 도 11c에 도시된 바와 같이, 상기 임시 빔(320)과 상기 열교환 모듈(50)의 측면 사이에는 다수의 임시 지지대(360)가 설치되어서, 운송 및 설치시 상기 열교환 모듈(50)을 지지하여 흔들림이나 손상을 방지한다.

상기 임시 빔(320)은, 상기 전,후 양측의 임시 컬럼(310) 내측을 연결하여 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후 제거되는 제1 빔(322)과, 상기 전,후 양측의 임시 컬럼(310) 외측에 연결되어 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후 제거되는 제2 빔(323)과, 상기 제2 빔(323)에 연결됨과 아울러 상기 임시 서포트 빔(350)이 연결되는 부분으로서, 운송을 위해서만 임시적으로 설치되어 플랜트 현장에서 해당 중간 유닛(300)을 세운 후 인접한 타유닛을 세우기 전에 제거되는 제3 빔(324)으로 이루어진다.

따라서, 상기 임시 서포드 빔(350)과 상기 제3 빔(324)는 플랜트 현장에서 해당 중간 유닛(300)을 세운 후 인접한 타 유닛을 세우기 전에 동시에 제거되고, 인접한 타 유닛을 설치할 때에는 상기 제1,2 빔(322,323)만이 남게 되며, 상기 제1,2 빔(322,323)은 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후 제거된다.

도 11b와 도 11c의 상이점은, 도 11b 즉, 도 10의 단면 E-E에 해당되는 임시 빔(320)에는 크레인 인양용 구멍(321)이 형성되어 있다는 것이고, 도 11c 즉, 도 10의 단면 F-F에 해당되는 임시 빔(320)에는 크레인 인양용 구멍(321)이 형성되어 있지 않다는 것이다.

첨부도면 도 12a에는 상기 도 10의 'Ⅲ'부 상세도가 도시되어 있고, 도 12b에는 도 10의 'Ⅳ'부 상세도가 도시되어 있다.

도 12a와 도 12b는 상기 임시 빔(320)에 크레인 인양용 구멍(321)의 형성되어 있는지의 여부를 나타내는 것으로서, 상기 인양용 구멍(321)은 하나 건너 하나씩의 임시 빔(320)에 형성된다.

도 12b는, 크레인 인양용 구멍(321)이 임시 빔(320)의 제3 빔(324)에 형성된 것을 나타낸다.

첨부도면 도 13은, 상기와 같이 이루어진 본 발명의 운송용 구조물을 선적하기 위하여 크레인(M)으로 인양하는 상태를 나타낸다.

도 13은 운송용 구조물 중 측방 유닛(200)을 나타내는 바, 측방 유닛(200)은 그의 측방 컬럼(100)이 바닥을 향하게 한 상태로 제조, 선적, 운송이 이루어진다.

상기와 같이 측방 유닛(200)의 측방 컬럼(100)이 바닥을 향하여 눕혀진 상태에서, 임시 빔(220)에 형성된 인양용 구멍(210)에 크레인(M)의 로프(M1)를 걸어 인양하여 선박 또는 차량에 적재한다.

상기와 같이 측방 유닛(200)의 측방 컬럼(100)이 바닥을 향하여 눕혀지면, 열교환 모듈(50)은, 단위 셋트의 헤더 및 열교환 튜브를 기준으로 하는 경우, 상기 헤더가 수직으로 세워져서 상기 열교환 튜브들이 상,하 방향으로 적층된 상태를 유지하게 된다.

도 13에서는 측방 유닛(200)만을 나타내고 있으나, 중간 유닛(300)도 측방 유닛(200)과 마찬가지의 제조, 선적, 운송 개념을 가진다.

즉, 앞서 설명한 도 10을 참조하면, 측방 유닛(300)은 좌측의 임시 서포트 빔(350)이 바닥을 향하고, 임시 빔(320)의 우측에 형성된 크레인 인양용 구멍(321)이 위를 향하게 한 상태로 눕혀지며, 그 상태에서 상기 구멍(321)에 크레인(M)의 로프(M1)을 걸어 선적하고 운송하는 것이다.

위와 같이 본 발명은, 폐열회수보일러의 열교환부가 다수의 단위 유닛(200)(300)으로 이루어짐으로써, 그리고 이들을 눕혀서 선적 및 운송함으로써 선박이나 차량의 적재 높이가 낮아지고 적재 공간을 많이 차지하지 않게 된다.

또한, 플랜트 시공 현장에 설치한 후에 임시 구조물들만 제거하기만 하면, 운송용 구조물이 내부에 열교환 모듈을 포함하는 보일러의 열교환부 외부를 그대로 형성함으로써, 열교환부 설치를 위한 전체적인 구성부품의 물량 감소와 비용이 절감되고, 공사 기간을 현저히 단축시킬 수 있게 된다.

첨부도면 도 14는, 본 발명의 운송용 구조물을 플랜트 시공 현장에 운송한 후, 수직으로 세워 설치하는 상태를 나타낸다.

도 14에서는 운송용 구조물 중 측방 유닛(200)만이 도시되어 있으나, 중간 유닛(300)도 이에 준하는 방법으로 세워진다.

도 14에 도시된 바와 같이, 측방 유닛(200)이 눕혀진 상태에서 그의 상단에 구비된 4개의 인양용 러그(240)에 크레인(M)을 걸고, 가장 하단의 임시 빔(220)에 형성된 인양용 구멍(221)에 크레인(M)을 걸어 두 개의 크레인(M)의 협조를 통해 수직으로 세운다.

첨부도면 도 15는, 플랜트 시공 현장에서 단위 유닛(200)(300)들이 설치되는 상태가 순차적으로 도시되어 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 플랜트 시공 현장에 미리 설치된 콘크리트 기초(500) 위에 일측의 측방 유닛(200), 중간 유닛(300) 및 타측의 측방 유닛(200)을 순자척으로 세운다.

그리고, 상기 단위 유닛(200)(300)을 세울 때마다 인접하는 단위 유닛(200)(300)과 용접 등의 방법으로 임시적으로 연결한다.

전술한 도면들을 다시 살펴보면서 설치 과정을 상세하게 설명하면, 상기 측방 유닛(200)을 세운 다음에는, 세워진 측방 유닛(200) 옆에 중간 유닛(300)을 연결하기 위해 - 도 7 및 도 8b,c 참조 - 측방 유닛(200)의 임시 빔(220) 중 일측으로 돌출되어 있는 제4 빔(225)을 제3 빔(224)로부터 분리한다. 제3 빔(224)과 제4 빔(225)이 플랜지 결합으로 된 경우에는 볼트를 해체하고, 용접으로 결합된 경우에는 절단하여 제거한다.

상기 제4 빔(225)을 제거할 때에는 전,후의 제4 빔(225) 사이에 연결된 임시 서포트 빔(250)도 동시에 제거한다.

상기와 같이, 측방 유닛(200)을 세워 임시 빔(220)의 돌출된 부분을 제거한 상태에서, 그 옆에 중간 유닛(300)을 세운다.

상기 중간 유닛(300)을 세운 다음에는 크레인을 그대로 유지한 상태에서 - 도 10 및 도 11b,c 참조 - 중간 유닛(300)의 양측으로 돌출된 임시 빔(320)의 제3 빔(324)을 제2 빔(323)으로부터 분리한다.

상기 제3 빔(324)을 제거할 때에는, 전,후의 제3 빔(324) 사이에 연결된 임시 서포트 빔(350)도 동시에 제거한다.

상기와 같이 중간 유닛(300)을 세워 임시 빔(320)의 측방으로 돌출된 부분을 제거한 상태에서 중간 유닛(300)을 먼저 세워진 측방 유닛(200)에 용접 등의 방법으로 임시적으로 연결한다.

측방 유닛(200)과 중간 유닛(300)을 연결할 때에는 각각의 상,하 거더(110)와 케이싱(130)을 모두 용접하여 연결한다.

상기와 같은 방법으로 일렬의 측방 유닛(200)과 중간 유닛(300)을 순차적으로 세워 연결한 후에는, 동일한 방법으로 다음 열에 해당하는 측방 유닛(200)과 중간 유닛(300)을 세워 설치한다.

상기와 같이 하여, 단위 유닛(200)(300)들을 모두 세워 임시적으로 연결한 다음에는, 각각의 유닛(200)(300)에 임시적으로 설치된 구조물 즉, 임시컬럼(210)(310), 임시 빔(220)(320), 임시 브레이스(230)(330), 크레인 인양용 러그(240), 임시 서포트 빔(250)(350) 및 임시 지지대(260)(360)들을 모두 제거하고, 단위 유닛(200)(300)들을 최종적으로 모두 연결하며, 인접하는 열의 단위 유닛(200)(300) 사이의 틈새에도 케이싱(130)을 접합하여 연결한다.

한편, 상기 측방 유닛(200)의 임시 구조물들을 제거할 때에는 - 도 8b 참조 - 임시 빔(220) 중 제1 빔(220) 및 영구 스토퍼(270)는 제거하지 않고 보일러가 완성된 후에도 계속적으로 열교환 모듈(50)의 측방을 지지하도록 한다.

상기와 같이 단위 유닛(200)(300)들을 모두 연결하면 폐열회수보일러의 열교환부(20)가, 전술한 도 4에 도시된 바와 같은 형태로 완성된다.

따라서, 열교환 모듈(50)의 운송용으로 제공되었던 측방 컬럼(100), 상,하부 거더(110), 보강용 빔(120), 케이싱(130)들이, 실제 보일러의 열교환부를 이루게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 선적용 구조물과 설치용 구조물을 하나의 구조물로써 통합됨과 아울러, 통합된 하나의 구조물은 실제 폐열회수보일러의 영구 구조물과 임시용 구조물을 이룸으로써, 이를 플랜트 현장에서 세워 임시용 구조물을 제거한 후 연결하기만 하면 폐열회수보일러가 자동적으로 완성되게 된다.

따라서, 종래에 선적용 구조물 및 설치용 구조물을 별개로 제작함에 따라 소요되는 빔, 거더 등의 물량을 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 물량 감소로 인한 제작비용과 운송비용 절감의 효과가 있다.

특히, 본 발명에 의한 운송용 구조물은 영구 케이싱을 포함하고 있으므로, 플랜트 현장에서 세우기만 하면 그대로 폐열회수보일러의 열교환부가 완성되므로, 현장에서의 공사기간을 획기적으로 단축시킬 수 있다.

또한, 플랜트 현장에서 조립할 시에 발생될 문제점들이 단위 유닛을 제조할 때 사전에 발견될 수 있기 때문에 현장 설치시의 문제점을 최소화할 수 있고, 그에 따라 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

폐열회수 보일러의 열교환부(20)를 길이방향으로 다수의 구간(a)으로 구획하고, 이들을 다시 횡방향으로 다수의 구간(b)으로 구획함으로써, 단위 측방 유닛(200)과 중간 유닛(300)이 이루어지며,

상기 단위 측방 유닛(200)은, 실제 보일러의 열교환부를 이루게 되는 영구 구조물로서, 측면 양측에 구비되는 다수의 컬럼(100)과, 상,하부 거더(110)와, 상기 컬럼(100)과 상,하부 거더(110) 내면에 형성되는 케이싱(130)과, 상기 케이싱(130)의 내측에 설치되는 열교환 모듈(50)을 포함함과 아울러, 플랜트 현장으로 운송하기 위하여 제공되는 임시 구조물로서, 상기 측방 유닛(200)의 상,하부 거더(110)의 양측을 연결하는 임시 컬럼(210)과, 상기 측방 컬럼(100)과 상기 임시 컬럼(210)을 연결하는 다수의 임시 빔(220)과, 상기 임시 빔(220)들 사이를 연결하는 임시 브레이스(230)와, 상기 양측 임시 빔(220)을 연결하는 임시 서포트 빔(250)을 포함하며,

상기 단위 중간 유닛(300)은, 실제 보일러의 열교환부를 이루게 되는 영구 구조물로서, 상,하부의 거더(110)와, 상기 상,하부 거더(110) 내측에 형성되는 케이싱(130)과, 상기 케이싱(130) 내부에 설치되는 열교환 모듈(50)을 포함함과 아울러, 플랜트 현장으로 운송하기 위하여 제공되는 임시 구조물로서, 상기 상,하부 거더(110)의 네모서리를 연결하는 임시 컬럼(310)과, 상기 전,후면의 임시 컬럼(310)을 횡방향으로 연결하는 임시 빔(320)과, 상기 임시 빔(320) 사이를 연결하는 임시브레이스(230)와, 상기 좌,우측면의 임시 컬럼(310)을 연결하는 임시 서포트 빔(350)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물.
제1항에 있어서,

상기 측방 유닛(200) 및 중간 유닛(300)의 상부 거더(110) 네 모서리에는 크레인 인양용 러그(240)가 설치되고, 상기 임시 빔(220)(320)중 두 개 이상의 임시빔 단부에는 크레인 인양용 구멍(321)이 형성되는 것을 특징으로 하는 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물.
제1항에 있어서,

상기 측방 유닛(200)의 임시 빔(220)과 열교환 모듈(50)의 측면 사이에 다수의 임시 지지대(260)가 설치되며,

싱기 중간 유닛(300)의 임시 빔(320)과 열교환 모듈(50)의 측면 사이에 다수의 임시 지지대(360)가 설치되는 것을 특징으로 하는 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물.
제1항에 있어서,

상기 측방 유닛(200)의 임시 빔(220) 중 일부는, 상기 측방 컬럼(100)에 영구적으로 설치되는 제1 빔(222)과, 상기 제1 빔(222)에 연결되어 운송을 위해서만 임시적으로 설치되어 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후에 제거되는 제2 빔(223)과, 상기 제2 빔(223)에 연결되어 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후에 제거되는 제3 빔(224) 및 상기 제3 빔(224)에 연결되어 플랜트 시공 현장에서 해당 측방 유닛(200)을 세운 후에 인접한 타 유닛을 세우기 전에 제거되는 제4 빔(225)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물.
제4항에 있어서,

상기 제1 빔(222)의 단부측에는 상기 열교환 모듈(50)의 측방을 영구적으로 지지하는 영구 스토퍼(270)가 설치되는 것을 특징으로 하는 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물.
제1항에 있어서,

상기 측방 유닛(200)의 임시 빔(220)중 일부는, 상기 측방 컬럼(100)에 운송을 위해서만 임시적으로 연결되며 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후에 제거되는 제1 빔(223a)과, 상기 제1 빔(223a)에 연결되어 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후에 제거되는 제2 빔(224a) 및 상기 제2 빔(224a)에 연결되어 플랜트 시공 현장에서 해당 측방 유닛(200)을 세운 후에 인접한 타 유닛을 세우기 전에 제거되는 제3 빔(225a)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물.
제1항에 있어서,

상기 중간 유닛(300)의 임시 빔(320)은, 상기 전,후 양측의 임시 컬럼(310) 내측을 연결하여 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후에 제거되는 제1 빔(322)과, 상기 전,후 양측의 임시 컬럼(310) 외측에 연결되어 플랜트 현장에서 각 유닛(200,300)들을 모두 세운 후에 제거되는 제2 빔(323)과, 상기 제2 빔(323)에 연결됨과 아울러 상기 임시 서포트 빔(350)이 연결되는 부분으로서, 운송을 위해서만 임시적으로 설치되어 플랜트 현장에서 해당 중간 유닛(300)을 세운 후에 인접한 타 유닛을 세우기 전에 제거되는 제3 빔(324)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐열회수보일러의 케이싱을 포함한 열교환 모듈 운송용 구조물.