KR20080098889A

KR20080098889A - 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 드릴링 작업대

Info

Publication number: KR20080098889A
Application number: KR1020070044271A
Authority: KR
Inventors: 마대열
Original assignee: 주식회사 티에스엠텍
Priority date: 2007-05-07
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2008-11-12
Also published as: KR100892564B1

Abstract

본 발명은 화공유체를 저장하는 탱크의 직경이 큰 대용량의 열교환기에서 열교환기의 셀부에 고정되는 튜브시트에 열교환튜브가 끼워져 장착되는 튜브장착구멍의 형성에 있어서의 튜브시트피가공물을 세워 설치할 수 있는 바이스패널에 장착되도록 하면서, 상기 바이스패널의 앞에는 베이스베드에 수평방향으로 이동가능한 수직포스트와, 상기 수직포스트에 수직방향으로 승강가능하게 설치된 드릴머신작업대와, 상기 드릴머신작업대에 장착되어 상기 수평방향에 직교방향으로 작동 가능한 드릴머신을 장착함으로서, 바이스패널에 튜브시트피가공물을 세워 설치한 상태에서 드릴링작업대의 드릴머신에 의하여 튜브시트피가공물에 튜브장착구멍의 천공작업을 행할 수 있는 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 드릴링 작업대에 관한 것으로, 튜브시트피가공물(30)을 세워 설치할 수 있는 바이스패널(100)의 앞에 드릴링작업대(300)가 설치되며, 드릴링작업대(300)는 베이스베드(310)에서 수평방향으로 슬라이드 이동가능한 수직포스트(330)와, 상기 수직포스트(330)에 상,하 승강이동가능한 드릴머신작업대(340)와, 상기 드릴머신작업대(340)에 장착되어 상기 바이스패널(100)의 튜브시트피가공물(30)에 천공작업을 행할 수 있는 드릴머신(350)으로 구성되어 있고, 또한 본 발명의 상기 수직포스트(330)는, 베이스베드(310)에 안내되며 구동원에 회동되는 리이드스크류(322)의 회동으로 수직포스트(330) 기초부의 수평이송대(320)가 나선 이동가능하게 형성되고, 상기 드릴머신작업대(340)는 상기 수직포스트(330)에서 구동원에 의하여 구동되는 수직리이드스크류(332)와 견인체 인(334)들에 의하여 상,하 승강 가능하게 형성되어 있다.

튜브시트피가공물, 드릴링작업대, 바이스패널, 베이스베드, 수평이송대, 리이드스크류구동모터, 리이드스크류, 수직포스트, 수직리이드스크류구동모터, 드릴머신작업대, 드릴머신, 드릴, 구동모터

Description

열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 드릴링 작업대{Drill workbench of boring machine of tube seat of heat exchanger}

도 1a,b 는 일반 열교환기의 셀부와 체널부의 결합 및 분리도,

도 2a,b 는 종래의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 평면 및 정면도,

도 3 은 본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 평면도,

도 4a 는 본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 드릴링작업대가 하향 이동한 상태의 정면도,

도 4b 는 본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 수직포스트가 이동하고 또한 드릴링작업대가 상향이동한 상태의 정면도,

도 5 는 본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 측면도,

도 6 은 본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기에서 드릴링작업대가 하향 이동된 상태의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 튜브시트 21 : 튜브장착구멍

30 : 튜브시트피가공물 100 : 바이스패널

110 : 클램프바이스홈 200 : 파워로울

300 : 드릴링작업대 310 : 베이스베드

320 : 수평이송대 321 : 리이드스크류구동모터

322 : 리이드스크류 330 : 수직포스트

331 : 수직리이드스크류구동모터

332 : 수직리이드스크류 333 : 체인구동원

334 : 견인체인 335 : 가이드레일

340 : 드릴머신작업대 350 : 드릴머신

351 : 구동모터 352 : 리이드스크류

353 : 드릴 400 : 난간

본 발명은 열교환기의 튜브시트용 천공작업기에서 튜브시트에 구멍을 천공하는 드릴링작업대에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화공유체를 저장하는 탱크의 직경이 큰 대용량의 열교환기에서 열교환기의 셀부에 고정되는 튜브시트에 열교환튜브가 끼워져 장착되는 튜브장착구멍의 형성에 있어서의 튜브시트피가공물을 세워 설치할 수 있는 바이스패널에 장착되도록 하면서, 상기 바이스패널의 앞에는 베이스베드에 수평방향으로 이동가능한 수직포스트와, 상기 수직포스트에 수직방향으로 승강가능하게 설치된 드릴머신작업대와, 상기 드릴머신작업대에 장착되어 상기 수 평방향에 직교방향으로 작동 가능한 드릴머신을 장착함으로서, 바이스패널에 튜브시트피가공물을 세워 설치한 상태에서 드릴링작업대의 드릴머신에 의하여 튜브시트피가공물에 튜브장착구멍의 천공작업을 행할 수 있는 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 드릴링 작업대에 관한 것이다.

일반적으로, 화공유체를 저장하는 탱크 또는 폐수로부터 폐열을 회수하는 열교환기는 본체의 모체를 카본스틸재 또는 스텐레스재로 하며, 또한 내면은 티타늄 및 지르코늄 등의 내부식성의 클래드재를 압착 성형되도록 하여 원통체로 구성한다.

상기 클래드재는 탱크내에 유출입되는 맹독성의 유체에 의한 부식을 방지한다.

도 1a,b 에 나타낸 바와 같이, 상기 원통체가 열교환기(1)의 몸체에 해당하는 셀부(2)를 이룬다. 또한, 셀부(2)는 다수의 튜브(3)가 길이방향으로 뻗어있으며, 양쪽에 상기 다수의 튜브(3)를 지지할 수 있는 튜브시트(20)가 장착된다.

상기 열교환기의 튜브는 부식 등을 방지하기 위하여 내면은 티타늄 및 지르코늄 등의 내부식성재가 사용된다.

또한, 상기 셀부(2)의 튜브시트(20)의 양쪽에 채널부(4)가 결합되어 열교환기를 구성한다.

상기 셀부(2)의 튜브시트(20)와 채널부(4)의 채널플랜지(5)에는 각각 볼트너트를 체결할 수 있는 구멍이 뚫려, 상기 튜브시트(20)와 채널플랜지(5)가 볼트너트(도시생략)의 체결에 의하여 셀부(2)와 채널부(4)가 결합된다.

또한, 상기 튜브시트(20)와 채널플랜지(5)의 사이에는 맹독성 유체의 누설을 방지하기 위하여 가스켓이 장착되는데, 탱크의 보수 및 내부상태의 확인을 위하여 자주 튜브시트와 채널플랜지를 분리함에 따라서 그 접촉부위가 쉽게 마모되기 때문에, 일반 티타늄 및 지르코늄(Ti Gr.1 또는 Gr.2) 등의 모재 보다 강한 재질(Ti Gr.7 또는 Gr.11)을 사용한다.

상기 열교환기(1)의 셀부(2)와 체널부(4)에는 노즐(6)들이 형성되어, 화공유체를 유통될 수 있도록 하여, 열교환기(1)의 셀부(2)와 체널부(4)에서 화공유체 등의 유체의 열을 교환하게 된다.

열교환기는 큰 용량의 경우, 열교환기의 셀부의 직경이 6m∼10m짜리 등이 제작된다. 셀부는 절단 샤링 및 로울성형 등의 작업 의하여 원통체를 구성한다.

또한 상기 셀부의 양쪽에 용접 고정되는 튜브시트(20)는 일정 두께의 원판 형태로 가공되고, 또한 원판에 튜브(3)들이 장착될 수 있는 튜브장착구멍들을 형성하여야 한다.

종래의 튜브시트(20)에 튜브장착구멍(21)의 천공은, 도 2a,b에 나타낸 바와 같이 베이스 플레이트(10)에 베이스 플레이트(10)의 양쪽 레일(11)을 따라서 길이방향으로 이동가능한 가로작업대(12)와, 상기 가로작업대(12)의 위에 세로방향으로 이동가능한 세로작업대(13)와, 상기 세로작업대(13)에서 수직방향으로 이동가능한 천공작업대(14)로 구성된 천공기에서 작업을 행하도록 하고 있다.

즉, 베이스 플레이트(10)위에 튜브시트(20)를 얹어 클램프로 고정한 후, 가로작업대(12)의 가로방향 이동과, 또한 세로작업대(13)의 세로방향의 이동 및, 천 공작업대(14)의 수직이동으로 튜브시트(20)에 천공작업이 행하여진다.

위와 같이 베이스 플레이트의 튜브시트를 작업대들의 이동으로 천공작업을 행할 수 있으나, 예를 들어 튜브시트(20)의 직경이 10m의 경우에 베이스 플레이트의 가로 및 세로의 칫수가 10m이상 확보되어야 함에 따라서 기계장치가 대형화되어야 하고 또한 대형 기계장치의 설치를 위한 설비면적의 제약이 있고, 더욱이 설비면적의 증대는 결국은 제작원가를 고가로 되는 큰 문제가 있다.

또한, 가로작업대(12)와 세로작업대(13)가 튜브시트(20)의 직경을 따라서, 예를 들어 10m의 튜브시트의 경우, 작업 이동 공간이 10m이상을 이동함에 따라서 작업대의 이동피로로 인하여 작업수명이 짧아지는 문제와, 또한 상기 장기 작업으로 인한 이동피로는 칫수의 공차 범위를 벗어나 정밀가공을 어렵게 하는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위한 것으로, 본 발명은 직경이 6m∼10m의 튜브시트피가공물을 세워 설치된 바이스패널에 장착하도록 하여, 튜브시트피가공물을 세워 설치한 상태에서 드릴링작업대의 드릴머신에 의하여 천공작업이 행하여지도록 함을 목적으로 한다. 튜브시트피가공물이 세워져 고정되는 바이스패널의 앞에 베이스베드에서 수평방향으로 이동가능한 고정포스트와, 상기 고정포스트의 위에 승강가능한 드릴머신작업대와, 또한 상기 드릴머신작업대에 드릴머신의 장착으로, 드릴링작업대의 수직, 수평방향의 설계칫수의 셋팅과, 드릴링작업대의 드릴머신의 드릴링을 위한 전진이동으로 튜브시트피가공물에 천공작업이 행하여지도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 튜브시트피가공물을 세워 설치할 수 있는 바이스패널의 앞에 드릴링작업대가 형성되고, 상기 드릴링작업대는 베이스베드에서 수평방향으로 슬라이드 이동가능한 수직포스트와, 상기 수직포스트에 상,하 승강이동가능한 드릴머신작업대와, 상기 드릴머신작업대에 장착되어 상기 바이스패널의 튜브시트피가공물에 천공작업을 행할 수 있는 드릴머신으로 구성됨을 기본특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 수직포스트는 베이스베드에 안내되며 구동원에 회동되는 리이드스크류의 회동으로 수직포스트 기초부의 수평이송대가 나선 이동가능하게 형성되고, 상기 드릴머신작업대는 상기 수직포스트에서 구동원에 의하여 구동되는 수직리이드스크류와 견인체인들에 의하여 상,하 승강 가능하게 형성되어 있다.

본 발명의 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a,b 는 일반 열교환기의 셀부와 체널부의 결합 및 분리도이고, 또한 도 2a,b 는 종래의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 평면 및 정면도이며, 또한 도 3 은 본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 평면도이고, 또한 도 4a 는 본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 드릴링작업대가 하향 이동한 상태의 정면도이며, 또한 도 4b 는 본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 수직포스트가 이동하고 또한 드릴링작업대가 상향이동한 상태의 정면도이고, 또한 도 5 는 본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 측면도이며, 또한 도 6 은 본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기에서 드릴링작업대가 하향 이동된 상태의 측면도이다.

본 발명의 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 드릴링 작업대는 도 3∼도 6에 나타낸 바와 같이, 튜브시트피가공물(30)을 세워 설치할 수 있는 바이스패널(100)의 앞에 드릴링작업대(300)가 설치되는데, 드릴링작업대(300)는 베이스베드(310)에서 수평방향으로 슬라이드 이동가능한 수직포스트(330)와, 상기 수직포스트(330)에 상,하 승강이동가능한 드릴머신작업대(340)와, 상기 드릴머신작업대(340)에 장착되어 상기 바이스패널(100)의 튜브시트피가공물(30)에 천공작업을 행할 수 있는 드릴머신(350)으로 구성되어 있다.

상기 바이스패널(100)의 전면에 형성된 드릴링작업대(300)에 의하여 상기 바이스패널(100)의 튜브시트피가공물(30)에 천공작업을 행할 수 있게끔 되어 있다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 바이스패널(100)은 지면(L)에 플랜트들이 구축되어 일정높이로 세워 설치된다. 그리고, 바이스패널(100)의 전면에 튜브시트피가공물(30)을 클램프(도시생략)로 고정되는 클램프바이스홈(110)들이 형성되어 있다. 상기 튜브시트피가공물(30)은 바이스패널(100)의 전면에 세워져 고정된다.

그리고, 바이스패널(100)의 아래쪽에는 파워로울(200)이 형성되어 있는데, 상기 바이스패널(100)에 튜브시트피가공물(30)이 클램프들에 의하여 세워 고정될 수 있도록 되고, 상기 파워로울(200)은 일정간격의 폭 이동 가능한 동시에 회동가능하게 형성되어, 튜브시트피가공물(30)을 받친 상태에서 회동시킬 수 있다.

본 발명의 드릴링작업대(300)는 도 3, 도 4a,b와 도 5 및 도 6에 나타낸 바 와 같이 지면(L)으로부터 일정깊이의 베이스베드(310)위에 수평이송대(320)가 구동원(도시생략)에 의하여 슬라이드 이동가능하게 형성되어 상기 수평이송대(320)에 설치된 일정높이의 수직포스트(330)가 바이스패널(100)의 폭방향으로 이동가능하게 한다.

그리고, 상기 수직포스트(330)에는 드릴머신작업대(340)가 설치되어 상,하방향의 승강 이동가능하게 장착되어 있고, 또한 상기 드릴머신작업대(340)에는 드릴머신(350)이 형성되어, 상기 바이스패널(100)에 장착된 튜브시트피가공물(30)에 튜브장착구멍(21)을 천공할 수 있게 된다. 상기 드릴머신(350)은 튜브장착구멍(21)을 천공할 수 있는 전,후진 이동(행정)으로 이동가능하며, 또한 천공작업의 구멍 칫수에 따라서 드릴을 교체하여 장착할 수 있다.

상기 수평이송대(320), 수직포스트(330), 드릴머신작업대(340) 및 드릴머신(350)들의 작동 및 셋팅은 콘트롤러(도시생략)에서 제어할 수 있다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 수직포스트(330)는, 베이스베드(310)에 안내되며 구동원인 리이드스크류구동모터(321)의 구동에 의하여 회동되는 리이드스크류(322)의 구동으로 수직포스트(330) 기초부의 수평이송대(320)를 나선 이동시키어 도 4a,b와 같이 수직포스트(330)를 바이스패널(100)의 폭방향으로 이동가능하게 한다.

또한, 상기 드릴머신작업대(340)는 상기 수직포스트(330)에서 구동원인 수직리이드스크류구동모터(331)에 의하여 구동되는 수직리이드스크류(332)가 회동하고, 상기 수직리이드스크류(332)에 드릴머신작업대(340)가 나선 이동가능하게 장착된 다.

그리고, 상기 수직리이드스크류(332)의 양쪽으로 체인구동원(333)에 의하여 구동되는 견인체인(334)들에 의하여 드릴머신작업대(340)가 상,하 승강 가능하게 하며, 또한 드릴머신작업대(340)는 수직포스트(330)의 가이드레일(335)에 안내되어 안정적으로 승강가능하게 안내한다.

또한, 상기 드릴머신작업대(340)에는 뒤쪽에 받침실린더(341)가 설치되어 있다. 상기 받침실린더(341)는 드릴머신작업대(340)의 상,하방향의 승강에 따라서 작동하며, 바이스패널(100)에 장착된 튜브시트피가공물(30)에 천공작업을 행하는 드릴머신(350)이 흔들림이 없이 안정적으로 천공작업을 행할 수 있도록 한다. 상기 받침실린더(341)는 유압구동원에 의하여 상,하 승강이동이 행하여지고 역시 콘트롤러에 의하여 조절 셋팅된다.

또한, 상기 드릴링작업대(300)의 드릴머신작업대(340)에 설치되는 드릴머신(350)은 도 5 및 도 6 에 나타낸 바와 같이, 구동모터(351)에 의하여 회동하는 리이드스크류(352)에 의하여 드릴머신(350)이 상기 바이스패널(100)의 튜브시트피가공물(30)쪽으로 전,후 이동 가능하게 함으로서, 드릴머신(350)의 드릴(353)에 의하여 천공작업이 행하여지도록 한다.

그리고, 드릴머신작업대(340)는 운전자가 이동할 수 있는 난간(400)이 있고, 또한 드릴링작업대(300)에 작업자가 오르고 내릴 수 있는 계단(410)이 형성되어, 계단(410)을 통하여 드릴머신작업대(340)의 난간(400) 또는 수직포스트(330)의 위쪽에 형성된 탑플레폼(420)으로도 작업자가 이동하여 바이스패널(100)의 튜브시트 피가공물(30)의 천공작업을 확인할 수 있다.

본 발명의 천공작업은 아래와 같다.

튜브시트피가공물(30)에 천공할 튜브장착구멍(21)의 칫수 및 간격 등의 설정값을 콘트롤러에 입력하고 또한 바이스패널(100)의 전면의 드릴링작업대(300)의 수평이송대(320), 수직포스트(330), 드릴머신작업대(340) 및 드릴머신(350)들의 작동간격 및 셋팅 등의 작업 설정값을 콘트롤러에 입력한다.

1차적으로 튜브시트피가공물(30)에 천공작업은 도 4a에 나타낸 바와 같이 튜브시트피가공물(30)의 직경의 절반면적(A)에 천공작업이 행하여지도록 한다. 상기 튜브시트피가공물(30)의 천공작업은 열교환기의 튜브가 장착되어 유지될 수 있는 칫수로서 일정의 등간격으로 천공된다.

상기 바이스패널(100)의 전면에 형성된 드릴링작업대(300)에 의하여 튜브시트피가공물(30)에 직경의 절반면적(A)에 천공작업이 1차 천공작업이 행해지게 한다.

상기 드릴링작업대(300)는, 수직포스트(330)의 바이스패널(100)의 폭방향으로 이동과, 상기 수직포스트(330)의 드릴머신작업대(340)의 상,하방향으로 이동 및 드릴머신작업대(340)에서 드릴머신(350)의 드릴링 작업에 의하여 천공작업을 행한다. 상기 작동들은 자동으로 행하여지도록 할 수 있고, 또한 수동으로 작동가능하다.

상기 1차 천공작업이 완료되면, 도 4b에 나타낸 바와 같이 상기 튜브시트피가공물(30)이 파워로울(200)들에 의하여 받쳐진 상태에서 파워로울(200)의 회동 작 동에 의하여 튜브시트피가공물(30)을 회전시키어 나머지 튜브시트피가공물(30)의 절반면적(B)에 2차 천공작업을 행한다.

역시, 드릴링작업대(300)는, 수직포스트(330)의 바이스패널(100)의 폭방향으로 이동과, 상기 수직포스트(330)의 드릴머신작업대(340)의 상,하방향으로 이동 및 드릴머신작업대(340)에서 드릴머신(350)의 드릴링 작업에 의하여 천공작업을 행한다.

상기 1,2차 천공작업이 끝다면 바이스패널(100)로부터 튜브시트피가공물(30)을 추출하는 것으로 작업이 완료되게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 화공유체를 저장하는 탱크의 직경이 큰 대용량의 열교환기에서 열교환기의 셀부에 고정되는 튜브시트에 열교환튜브가 끼워져 장착되는 튜브장착구멍의 형성에 있어서의 튜브시트피가공물을 세워 설치할 수 있는 바이스패널에 장착되도록 하면서, 상기 바이스패널의 앞에는 베이스베드에 수평방향으로 이동가능한 수직포스트와, 상기 수직포스트에 수직방향으로 승강가능하게 설치된 드릴머신작업대와, 상기 드릴머신작업대에 장착되어 상기 수평방향에 직교방향으로 작동 가능한 드릴머신을 장착함으로서, 바이스패널에 튜브시트피가공물을 세워 설치한 상태에서 드릴링작업대의 드릴머신에 의하여 튜브시트피가공물에 튜브장착구멍의 천공작업을 행할 수 있다.

Claims

튜브시트피가공물(30)을 세워 설치할 수 있는 바이스패널(100)의 앞에 드릴링작업대(300)가 설치되며, 드릴링작업대(300)는 베이스베드(310)에서 수평방향으로 슬라이드 이동가능한 수직포스트(330)와, 상기 수직포스트(330)에 상,하 승강이동가능한 드릴머신작업대(340)와, 상기 드릴머신작업대(340)에 장착되어 상기 바이스패널(100)의 튜브시트피가공물(30)에 천공작업을 행할 수 있는 드릴머신(350)으로 구성됨을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 드릴링 작업대.
청구항 1에 있어서, 상기 수직포스트(330)는, 베이스베드(310)에 안내되며 구동원에 회동되는 리이드스크류(322)의 회동으로 수직포스트(330) 기초부의 수평이송대(320)가 나선 이동가능하게 형성되고, 상기 드릴머신작업대(340)는 상기 수직포스트(330)에서 구동원에 의하여 구동되는 수직리이드스크류(332)와 견인체인(334)들에 의하여 상,하 승강 가능하게 형성됨을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트의 천공작업기의 드릴링 작업대.