KR20100113496A - 탈기기 - Google Patents

Abstract

탈기기로서, 공급되는 액체를 쉘 내로 분무하기 위한 복수의 노즐들이 내부에 존재하는 쉘과, 상기 노즐들에 의해 분무된 상기 액체를 수용하기 위해 쉘 내에 제공된 복수의 판들로서 액체들이 상부 판들로부터 하부 판들로 흐를 수 있도록 배치되어 있는 복수의 판들과, 상기 쉘 내부로의 스팀 도입을 위해 제공된 포트와, 상기 스팀을 하부 판들로부터 상부 판들로 상기 판들 사이에서 안내하기 위한 이송 수단과, 상기 탈기기의 저부로부터 탈기된 액체를 추출하기 위해 제공된 적어도 하나의 제1 출구로서 사용시 상기 쉘의 저부 상에 탈기된 액체의 층이 형성될 수 있도록 하는 방식으로 제공되는 적어도 하나의 제1 출구와, 상기 쉘의 내부로부터 상기 스팀과 가스들의 합의 최소량의 일부가 추출될 수 있게 하기 위한 적어도 하나의 제2 출구를 포함하며, 상기 이송 수단은 상기 진입 스팀을 상기 탈기된 액체의 층을 통해 발포하게 하도록 이송하여 탈기된 액체의 용해된 가스들의 농도를 추가로 감소시키는 탈기기.

Description

탈기기 {DEGASSER}

본 발명은 보일러 공급 유체를 처리하기 위한 압력 탈기기에 관한 것이다. 이는 특히 조합된 스프레이 및 트레이 형으로 이루어진 탈기기에 관한 것이다.

공지된 압력 탈기기(일반적으로 단지 "탈기기"라 알려져 있음)는 쉘을 포함하며, 이 쉘 내로 가압된 스팀이 공급된다. 가압된 스팀은 탈기 대상 복수의 유체 제트들과 친밀하게 접촉하며, 이들 유체 제트들은 적절한 노즐들에 의해 발생된다. 그후, 유체는 역류 스팀 흐름이 충돌하는 판들 상으로 떨어진다. 유체는 상부 판들로부터 하부 판들로 떨어지며, 탈기 프로세스가 종결된다. 이 방식으로 처리된 유체는 쉘의 저부에 모여지고, 이 쉘의 저부로부터 사용 준비를 위해 인출된다.

공지된 탈기기의 단점은 열적 탈기 프로세스의 종결시 액체 내에 용해된 가스량이 너무 높다는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 유체 정화의 정도를 개선시켜서 종래의 탈기기에 비해 열적 탈기의 종결시 유체 내에 용해된 가스량을 감소시키는 탈기기를 제공하는 것이다.

이들 및 다른 목적들은 첨부 청구항들의 기술적 교지들에 따른 탈기기에 의해 달성된다.

첨부 도면에 비제한적 예로서 예시된 탈기기의 양호한, 그러나, 다른 실시예가 존재할 수 있는 실시예의 설명으로부터 본 발명의 다른 특징들 및 장점들을 명백히 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 수평 탈기기의 개략 측면도.
도 2는 간결성을 위해 일부 부품들이 생략되어 있는, 도 1의 탈기기의 개략 평면도.
도 3은 본 발명의 탈기기의 다른 실시예(수직 탈기기)의 개략 측면도.
도 4a는 탈기기의 레벨 II, IV 및 VI(그리고, 가능하게는 다른 짝수 레벨들)에 존재하는 판들의 배열을 도시하는 도 3의 탈기기의 개략 평면도.
도 4b는 도 4a와 유사하지만, 레벨들 I, III 및 V(그리고, 가능하게는 다른 홀수 레벨들)의 판들을 도시하는 도면.
도 5는 복수의 노즐들을 도시하는 도 3의 것과 같은 수직 탈기기의 루트부의 다른 실시예의 개략도.
도 6은 도 5의 노즐들의 평면 배열을 도시하는 개략도.
도 7은 도 3에 도시된 노즐 및 도 5의 노즐들의 장착을 도시하는 개략도.
도 8은 도 3에 도시된 챔버를 개략적으로 도시하는 도면.
도 9, 도 10 및 도 11은 이 도면들의 그룹에서, α는 약 30°의 각도들을 나타내고, β는 약 60°의 각도들을 나타내고, θ는 약 18°의 각도들을 나타내고, Δ는 15°의 각도들을 나타내고 있는, 도 8의 선들 9-9, 10-10 및 11-11을 따라 취한 단면도.

상기 도면들을 참조하면, 이들은 전체가 도면부호 1로 지시되어 있는 탈기기를 도시한다.

탈기기는 그 내부(3a)에 외부 압력보다 큰 사전결정된 압력을 유지하도록 구성된 쉘(2)을 포함한다.

쉘(2)의 내측에는 복수의 노즐들(5)이 존재하며, 복수의 노즐들에는 탈기 대상 액체가 공급된다. 유체는 압력 하에 쉘의 루트부에 제공된 챔버(6)로 공급된다. 이 챔버(6)는 쉘 내부와 계면형성하는 표면(7)을 제공한다. 상기 노즐들(5)은 도 3의 수직 탈기기를 참조로 후술된 바와 같이, 이 표면(7) 상에 배치된다. 이들을 고정하기 위한 방법은 사실 양 구조체들에서 동일하다.

각 노즐(5)은 입구(8, 10)를 통해 챔버(6)에 공급된 탈기 대상 유체(바람직하게는 메이크업 및/또는 응결수)를 쉘 내부로 분무하도록 배열된다. 각 노즐(5)은 그 꼭지점에서 55°내지 65°사이, 그러나, 바람직하게는 60°의 각도로 원추를 형성하는 제트를 방출한다.

챔버(6)의 표면에는 개구들(12)이 제공되며, 이는 배관들(13)에 의해 스팀 및 가스 제거 시스템에 연결되어 있다. 이들 배관들은 개구들(12)과 함께 쉘 내의 유체로부터 제거된 가스들이 추출될 수 있게 하는 출구들을 형성한다.

노즐들(5) 아래의 쉘 내부에서 다수의 레벨들 상에 복수의 판들(11)이 제공된다. 이 판들(11)은 노즐들(5)에 의해 분무된 상기 액체를 수용하도록 배열되며, 특히, 액체가 상부 판들로부터 하부 판들로 흐를 수 있도록 배치된다. 유리하게는 판들(11)은 2.5 mm과 5 mm 사이, 바람직하게는 3 mm 또는 4 mm의 직경의 복수의 구멍들을 갖는다. 구멍들은 서로 10 내지 12 mm의 측면으로 이루어진 이등변 삼각형의 꼭지점들에 위치된다. 또한, 각 판은 외주에 림을 구비하며, 이 림은 특정량의 액체가 축적될 수 있게 하고, 액체가 상기 구멍들을 통해서만 하부 판들을 향해 유동할 수 있게 하여, 스팀에 의한 역류 내에 충돌되는 유체의 이상적 모세관 튜브들을 생성하게 한다.

모든 판들(11)은 외주에서 하우징(14)에 의해 둘러싸여지며, 이 하우징은 실질적으로 스팀이 쉘(2)의 저부에서 유체를 통해 기포형성한 이후 저부로부터 하방으로 판들(11)을 통과하게 한다. 이에 관하여, 하우징(14)은 수직 벽들(14A, 14B, 14C, 14D)을 구비하며, 이들은 쉘의 상부까지 도달하고, 그 지붕부에 용접된다. 그러나, 하우징은 스팀이 그 내부 내로 흐를 수 있게 하는 하부 개구(15)를 구비한다. 바람직하게는, 개구는 상기 증기가 이를 통과하는 속도가 수평 탈기기들에 대하여 15 m/s 미만(수직 탈기기들에 대하여 10 m/s 미만)이 되도록 규제되며, 이는 비의도적 과류 현상을 방지한다.

이에 관하여, 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 용기는 쉘(2) 내로의 스팀 진입을 위한 포트(16)를 포함한다. 출구 개구들(12)에 도달하도록, 스팀은 화살표들 F로 지시된 경로를 따르고, 실질적으로 하우징(14) 둘레로 회전하고, 쉘(2)의 저부에 근접하게 하우징(14) 내에 제공된 개구(15)를 향해 유동하도록 강요된다. 본질적으로, 스팀은 쉘의 내부 벽과 하우징(14) 사이에서 유동한다.

또한, 하우징(14)의 벽들의 형상도 스팀이 하부 판들(11)로부터 상부 판들로 개구들(12)을 향해 유동하게 강요한다.

쉘(2)의 저부 상에는 상기 탈기기의 저부로부터 탈기된 액체를 추출하기 위해 출구(20)가 존재한다. 출구는 사용시 용기 저부 상에 탈기된 액체의 층(19)이 형성될 수 있게 하도록 제공된다. 액체 레벨은 도 1 및 도 3에 점선으로 표시되어 있다. 대조적으로, 하우징은 사용시 용기의 저부 상에 존재하는 액체 내에 완전히 침지되는 개구(15)를 구비한다. 따라서, 포트(16)로부터의 스팀의 유입 유동은 스팀이 하우징(2)의 저부 상에 존재하는 액체를 통해 기포형성하게 하고, 따라서, 액체가 추가로 탈기된다.

마지막 설명으로, 쉘은 하나 이상의 이퀄라이제이션 파이프들(21), 지붕부 내의 안전 밸브들(22) 및 검사를 위한 폐쇄가능한 개구(23)를 구비한다.

도 3은 수직 탈기기를 도시하며, 이전 실시예의 것들과 기능적으로 유사한 부품들이 동일 도면부호로 표시되어 있으며, 추가 설명되지 않는다.

본 실시예에서, 하우징(14)은 판들을 둘러싸지 않으며, 쉘(2)의 내부 벽에 연결된 원통형 벽(14E)과 폐쇄 링(14F)에 의해 형성된다. 역시, 본 경우에, 하우징은 탈기기가 동작할 때 탈기기의 저부 상의 액체 내에 침지되는 개구(15)를 구비한다. 따라서, 역시, 이 경우도 포트에 의해 공급된 스팀의 경로는 강제적이다. 이에 관하여, 판들(11)에 도달하기 이전에, 이는 저부 상에 존재하는 액체를 통해 발포되어야 한다.

유리하게는, 선행 실시예들 양자 모두에서, 스팀은 물을 통해 발포되기 이전에 하우징 둘레를 "회전"하여, 하우징의 외부로 분산되는 열을 회수하고 이를 하우징 자체 내로 재생한다. 이는 열적 산출량에 관하여 현저한 장점을 도출한다.

도 4a 및 도 4b는 판들(11)의 배열, 특히, 도 4b에서는 레벨들 I, III 및 V의 배열을, 그리고, 도 4a에서는 레벨들 II, IV 및 VI의 배열을 도시한다. 이들 레벨들은 또한 도 3에도 도시되어 있다. 이 배열은 역류하는 유체와 스팀 사이의 최적의 열전달을 가능하게 한다.

도 6 및 도 8은 두 가지 유형의 수직 탈기기들을 위한 노즐들의 배열을 개략적으로 도시한다. 이들은 도 6에서 쉘 축에 동심인 원들을 따라 등거리에 있는, 그리고, 도 8에서는 평행한 평면들 내에 있는 요소들의 그룹들로 배치된다.

관찰할 수 있는 바와 같이, 챔버(6)의 표면(7)은 각각 노즐(5)을 수용하는 복수의 원통형 하우징들(25)을 구비한다. 노즐은 스템(27; stem)이 수납되어 있는 밸브 본체(26)로부터 형성된다. 밸브 본체(26)는 나사형 원통형 부분을 구비하고, 이는 각 원통형 하우징(25)의 적절한 나사부와 협력하여 노즐을 적소에 고정한다.

다양한 실시예를 설명하였지만, 다른 실시예들이 동일한 본 발명의 개념을 사용하여 안출될 수 있다.

Claims (10)

1. 탈기기로서,
   공급되는 액체를 쉘 내로 분무하기 위한 복수의 노즐들이 내부에 존재하는 쉘과; 상기 노즐들에 의해 분무된 상기 액체를 수용하기 위해 상기 쉘 내에 제공되고, 액체가 상부 판들로부터 하부 판들로 흐를 수 있도록 배치되어 있는 복수의 판들과, 상기 쉘 내부로의 스팀 도입을 위해 제공된 포트와, 상기 판들 사이의 스팀을 상기 하부 판들로부터 상부 판들로 안내하기 위한 이송 수단과, 탈기된 액체를 상기 탈기기의 저부로부터 추출하기 위해 제공된 적어도 하나의 제1 출구로서 사용시 탈기된 액체의 층이 상기 쉘의 저부 상에 형성될 수 있도록 하는 방식으로 제공되는 적어도 하나의 제1 출구와, 상기 스팀과 가스들의 합의 최소량이 상기 쉘의 내부로부터 추출될 수 있도록 하는 적어도 하나의 제2 출구를 포함하며,
   상기 이송 수단은, 용해된 가스들의 농도를 추가로 감소시키기 위해 상기 탈기된 액체의 층을 통해 기포형성하게 하도록, 상기 진입 스팀을 이송시키는 것을 특징으로 하는 탈기기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 판들은 외주에서 상기 판들을 둘러싸는 하우징 내에 배치되고, 상기 하우징은 그의 지붕부에서 상기 노즐들 및 상기 제2 출구들을 포함하고, 하부에 적어도 하나의 개구를 포함하며, 이 적어도 하나의 개구는 사용시 상기 탈기된 액체의 층 내에 침지되고 상기 스팀의 유동을 수용하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 탈기기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 개구의 면적은 개구를 통한 상기 스팀의 속도가 수직 탈기기의 경우에 10 m/s 미만, 그리고, 수평 탈기기의 경우에 15 m/s 미만이 되도록 규제되는 것을 특징으로 하는 탈기기.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 이송 수단은 상기 쉘의 내부면 및 상기 하우징의 외부면에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 탈기기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 판들 각각은 그 표면에 복수의 구멍들을 구비하는 것을 특징으로 하는 탈기기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 구멍들은 2.5 내지 5mm 사이의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 탈기기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 구멍들은 서로 10 또는 12 mm의 측면으로 이루어진 이등변 삼각형의 꼭지점들에 위치되는 것을 특징으로 하는 탈기기.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 판들 각각은 외주 림을 구비하는 것을 특징으로 하는 탈기기.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 쉘은 그의 지붕부에 챔버를 구비하고, 상기 챔버 내로 상기 탈기 대상 액체가 공급되며, 상기 챔버는 복수의 원통형 하우징들이 내부에 존재하는 상기 쉘의 내부와 계면을 이루는 표면을 구비하고, 상기 원통형 하우징들 각각은 스템이 내부에 수납되어 있는 밸브 본체를 제공하는 노즐을 각각 수용하며, 상기 밸브 본체는 노즐을 적소에 고정하기 위해 원통형 하우징의 적절한 나사부와 협력하도록 배열된 나사형 원통형 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 탈기기.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐들은 55° 내지 60° 사이의 꼭지각을 갖는 원추를 형성하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 탈기기.
    
    

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