KR20090018845A - 통풍 보호댐퍼 - Google Patents

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KR20090018845A
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Abstract

통풍 보호댐퍼는 덕트를 각각 가로질러 연장되는 다수의 실질적인 강성 소자들(18)을 갖는 덕트(14) 섹션을 포함한다. 상기 소자들은 모두 서로에 대해서 평행하게 연장되고 상기 덕트(14)를 가로질러 각각 연장되는 다수의 라인들로 구성되는 어레이로 배열된다. 일 라인의 소자들은 인접 라인의 소자들에 대해서 지그재그로 놓여지며, 상기 라인 내의 연속 소자들 사이의 갭은 상기 소자들의 폭보다 넓지 않다. 규칙적인 어레이에서 관형 소자들의 10 라인이 제공될 수 있다. 이것은 압력 강하가 임계값을 초과한다면, 닫혀지도록 배열된 루브르 메카니즘(20)과 조합된다.
덕트, 강성 소자, 덕트, 통풍 보호댐퍼, 칼럼

Description

통풍 보호댐퍼{Blast protection damper}
본 발명은 덕트에서 통풍 파동을 완화시키기 위한 댐퍼에 관한 것이다.
덕트의 화염성 혼합물의 점화는 덕트를 따라 전파되는 통풍 파동을 생성한다는 것이 공지되어 있다. 이것은 상기 화염성 혼합물이 발생할 수 있는 오일 또는 가스 제조 플랫폼에서 특히 문제가 된다. 상기 통풍 파동이 사람들이 있는 영역으로 전파되면, 고막 파열 또는 폐손상과 같은 심각한 상해를 유발할 수 있다. 상기 통풍 파동을 방지하는 루브르(louvre)의 설비가 공지되어 있지만, 루브르는 압력 파동의 통과를 방지할 수 있을 만큼 신속하게 차단할 수 없다.
본 발명에 따라서, 덕트를 각각 가로질러 연장되는 다수의 실질적인 강성 소자들을 갖는 덕트 섹션을 포함하는 통풍 보호댐퍼가 제공되며, 상기 소자들은 모두 서로에 대해서 평행하게 연장되고 상기 덕트를 가로질러 각각 연장되는 상기 소자들의 다수의 라인들로 구성되는 어레이로 배열되고, 일 라인의 소자들은 인접 라인의 소자들에 대해서 지그재그로 놓여지며, 상기 라인 내의 연속 소자들 사이의 갭은 상기 소자들의 폭보다 넓지 않다.
댐퍼는 정상 작동에서 가압 가스 유동이 있는 덕트에 대해서 특히 적당하다. 예를 들어, 환기 또는 냉각을 위한 공기 유동이 있으며, 통상적으로 정상 작동시의 유동 속도는 1 내지 5m/s 사이의 범위에 있다. 본 발명의 댐퍼는 통풍 보호댐퍼가 강성이고 흡음 재료 또는 소음 감쇄 재료가 아니기 때문에, 소음 감쇄기와는 구별되어야 한다. 이러한 강성 재료들은 음향 특성 임피던스(characteristic acoustic impedance)(음속의 생성 및 밀도)가 10 ×106kg m-2 S-1보다 크고 더욱 양호하게는 30 ×106kg m-2 S-1보다 큰 것을 특징으로 한다. 상기 강성 재료들은 예를 들어, 강철 또는 티타늄 또는 티타늄 합금일 수 있다.
상기 라인들은 직선 라인이고, 각 라인 내의 소자들은 동일하게 이격된다. 예를 들어, 상기 라인들은 덕트의 상단 및 저면 사이에서 연장되는 칼럼(column)일 수 있다. 양호하게는, 상기 어레이의 소자들의 적어도 8라인, 더욱 양호하게는 적어도 10라인, 그러나 양호하게는 15 라인 이하가 제공된다. 더욱 많은 소자들의 라인이 제공될 수록, 덕트의 정상 사용 동안 큰 압력 강하가 발생하므로, 소자들의 과도한 수의 라인을 제공하는 것은 불리하다는 것을 이해할 수 있다. 한편, 더욱 많은 소자들의 라인을 제공하면, 통풍 파동의 완화시에 댐퍼의 효과가 더욱 커진다. 최적수의 라인은 약 10개이다.
양호하게는, 소자들은 원통형이고, 그리고 소자들은 더욱 양호하게는 적당한 강도를 제공하면서 중량을 감소시키기 때문에 관형이다. 양호한 실시예에서, 소자들은 약 60mm의 직경의 관이고 120mm 이하,예를 들어 100mm의 중심 대 중심 이격거리로 배열되므로, 단일 칼럼의 소자들은 돌출 영역의 약 60%를 점유한다.
양호하게는, 상기 통풍 보호댐퍼는 상기 덕트 내의 압력이 임계값을 초과할 때, 닫혀지도록 배열된 루브르를 포함한다. 이 구성은 예를 들어 루브르 블레이드를 개방 위치에서 유지하도록 배열된 기계식 고리를 통합할 수 있지만, 루브르 블레이드는 덕트 내의 유동 가스가 블레이드를 폐쇄 위치를 향하여 추진하도록 배향된다. 덕트 내의 압력이 통풍 파동의 존재를 표시하는 임계값을 초과하면, 그때 기계식 고리는 상기 블레이드를 해제하고, 상기 블레이드는 가스 압력 및 중력의 복합 영향으로 폐쇄 위치로 이동한다.
본 발명은 하기에 추가로 기술되며, 특히 첨부된 도면을 참조하여 단지 보기를 통해서 기술된다.
도 1은 본 발명의 통풍 보호댐퍼의 측면도.
도 2는 화살표(2)의 방향의 도 1의 댐퍼의 단면도.
도 1에 있어서, 통풍 보호댐퍼(10)는 1.2m의 높이 및 폭을 갖는 사각형 덕트(12)의 일부를 형성하고, 상기 덕트를 통과하는 정상적인 가스 유동방향(및 잠재 통풍 파동의 방향)은 화살표(A)로 표시된다. 댐퍼(10)는 1.2m의 높이 및 폭과 1.2m의 깊이와, 5mm 두께의 강철판으로 제조되는 사각형 강철 덕트(14)의 섹션으로 구성되고 각 단부에서 플랜지(16)에 의해서 덕트(12)에 연결된다. 덕트(14)의 대 향측 사이에서 수평으로 연장되는 벽두께 3mm 및 외경 60.3mm을 각각 구비한 115개의 강철 관(18)이 있으며, 상기 덕트는 덕트 벽을 형성하는 시트의 대응 구멍에 용접되고, 덕트(14)를 절반 가로지른 수직 지지 플레이트(19)(도 2의 파선으로 도시됨)의 대응 구멍에 의해서 지지된다. 관(18)은 명료성을 위해서 도 2에 도시되지 않는다.
관(18)은 수직 칼럼에 배열되고, 각 칼럼 내에 관(18)은 중심 대 중심 거리(y)가 100mm로 이격되고, 연속 칼럼들의 중심 사이의 종방향 거리(x)는 100mm이다. 제 1 칼럼에는 12개의 관(18)이 있으므로, 인접 관들 사이의 갭은 약 40mm이고, 유사하게는 덕트(14)의 상단벽 및 저면벽과 상단 관 및 저면 관(18) 사이에는 약 20mm의 갭이 있다. 다른 홀수 칼럼의 관들의 구성은 제 1 칼럼의 구성과 동일하다. 짝수 칼럼들은 각각 11개의 관(18)을 가지며 관(18)은 홀수 칼럼의 관에 대해서 지그재그에 배열되므로, 관(18)의 중심은 홀수 칼럼의 관들 사이의 높이의 정확히 중간이다.
관(18)의 어레이의 하류 단부에는 정상 작동(도시된 바와 같이) 시 약 45도로 배향되고 약 190mm의 길이를 각각 구비하며 상부 에지가 25mm 직경의 강철봉(24)에 고정된 8개의 루브르 블레이드(22)(도 1의 파선으로 도시됨)로 구성되는 루브르 메카니즘(20)이 있다. 강철봉(24)은 덕트(14)의 측벽의 베어링을 통해서 연장되고 링크 바아(link bar;26)에 모두 피봇식으로 연결된 아암(25)에 용접된다. 링크 바아(26)는 박스(27)의 스프링 작동식 고리 메카니즘(도시생략)에 의해서 고정되므로, 블레이드(22)에 작동하는 압력이 임계값을 초과한 경우, 고리가 해제되 어서, 블레이드(22)가 가스 압력 및 중력 모두의 영향으로 일반적인 수직 위치로 회전한다. 그에 따른 루브르 메카니즘(20)의 폐쇄 위치에서, 각 블레이드(22)의 바닥 에지는 정지부(28)에 대해서 안착되는 최하위 블레이드(22)로부터 이격된 다음 블레이드의 강철봉(24)에 대해서 안착된다.
정상 동작시에, 댐퍼(10)는 덕트(12)를 따른 정상 가스 유동에서 비교적 작은 압력 강하를 부여한다. 통풍 파동의 경우에, 파동은 관(18)에 의해서 크게 흩어져 분산된다. 예를 들어, 통풍 파동의 경우에, 200 msec의 통풍 지속기간 동안 1 대기압(100kPa)까지 증가한 압력에서, 댐퍼(10)는 댐퍼(10)의 2m 하류 위치에서, 압력에 대해서 약 15.3kPa로 제한한다. 압력 증가는 댐퍼(10)의 하류의 덕트(12)보다 큰 횡단면적의 플리넘(plenum)을 제공함으로써 추가로 제한될 수 있다.
상술한 실시예는 단지 예시적인 목적으로 기재된 것을 이해해야 한다. 예상 통풍 파동의 크기가 얼마인가에 따라서 일부 상황에서 루브르 메카니즘(20)이 생략될 수 있다.
본 발명의 댐퍼는 특수 덕트에 적합하게 크기설정될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들어, 작은 덕트와 함께 사용하기 위하여, 동일 수의 관의 칼럼을 갖는 유사 댐퍼가 제공될 수 있지만, 모든 크기들은 대응하게 더욱 작아진다. 상술한 바와 같이, 관들은 동일 크기 및 간격일 수 있지만, 각 칼럼의 관들의 수는 덕트의 크기에 따라서 감소된다. 양자의 경우에, 선호되는 수의 칼럼들은 8 내지 12 사이이고, 댐퍼가 100kPa의 압력 증가를 갖는 통풍 파동에 대해서 적당하다면, 더욱 양호하게는 10이다. 댐퍼가 통풍 파동이 50kPa를 초과하지 않는 상황에서 사 용되기 위한 것이라면, 칼럼의 수는 감소될 수 있으며; 댐퍼가 150kPa까지 통풍 파동압력을 처리하는 것이라면, 그때 칼럼의 수는 양호하게는 증가할 수 있다.

Claims (7)

  1. 덕트를 각각 가로질러 연장되는 다수의 실질적인 강성 소자들을 갖는 덕트 섹션을 포함하는 통풍 보호댐퍼로서,
    상기 소자들은 모두 서로에 대해서 평행하게 연장되고 상기 덕트를 가로질러 각각 연장되는 상기 소자들의 다수의 라인들로 구성되는 어레이로 배열되고, 일 라인의 소자들은 인접 라인의 소자들에 대해서 지그재그로 놓여지며, 상기 라인 내의 연속 소자들 사이의 갭은 상기 소자들의 폭보다 넓지 않는, 통풍 보호댐퍼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 라인들은 직선 라인이고, 각 라인 내의 소자들은 동일하게 이격되는, 통풍 보호댐퍼.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 어레이의 소자들의 8 내지 15 라인이 제공되는, 통풍 보호댐퍼.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 어레이의 소자들의 10 라인이 제공되는, 통풍 보호댐퍼.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소자들은 원통형인, 통풍 보호댐퍼.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단일 라인 내의 소자들은 돌출 영역의 적어도 50%를 점유하는, 통풍 보호댐퍼.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덕트 내의 압력이 임계값을 초과할 때, 닫혀지도록 배열된 루브르를 포함하는, 통풍 보호댐퍼.
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