KR20160121157A - 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석유화학 기초원료인 에틸렌과 프로필렌을 생산하는 나프타 분해공정의 필수 설비인 열분해 히터와 같은 열기구의 내부에 설치되는 방열용 블랑킷 모듈을 고정시키는 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치에 관한 것이다.
본 발명은 열기구의 내벽면에 일정간격을 두고 돌출되게 설치된 고정볼트(110)와, 이웃하는 블랑킷 모듈(22a)을 결속시킨 상태로 상기 고정볼트에 끼워지는 고정브라켓(120)과, 상기 고정브라켓을 고정볼트에 견고하게 고정시켜 주도록 상기 고정볼트에 체결되는 조임너트(130)를 구비한 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치에 있어서,
상기 고정볼트의 나사부(111) 단부에 보조나사부(112)가 형성되고,
상기 보조나사부에 블랑킷 모듈(22a)의 외측으로 돌출되는 일직선 형태의 가이드로드(140)가 체결되며,
상기 조임너트가 보조나사부에 체결된 가이드로드의 외측으로 끼워져 상기 고정볼트의 나사부에 체결되도록 한 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치를 제공한다.

Description

열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치{Apparatus for fixing blanket module for heat equipment}

본 발명은 석유화학 기초원료인 에틸렌과 프로필렌을 생산하는 나프타 분해공정의 필수 설비인 열분해 히터와 같은 열기구의 내부에 설치되는 방열용 블랑킷 모듈을 고정시키는 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 석유화학 플랜트의 종류로는 상압정제공정(Atmospheric Distillation Unit), 감압정제공정(Vacuum Distillation Unit), 수첨탈황공정(HDS Unit), 수소처리 및 분해공정(Hydrotreating & Cracking Unit), 비스브레이킹 및 딜레이드 코킹 공정(Visbreaking & Delayed Coking Unit), 방향족 공정(Aromatic Unit), 탈수소공정(Dehydrogenation Unit), 에틸벤젠/스타이렌모너머 공정(EB/SM Unit), 나프타분해공정(NCC Unit), 피티에이 & 피에이 공정(PTA & PA Unit), 수소 및 암모니아 합성가스 공정(Hydrogen & Ammonia Unit) 이외에 가스처리, LNG 관련설비가 있다.

이중 나프타분해공정은 나프타를 열분해(Cracking Heater)하는 공정과 열분해하여 얻어진 에틸렌과 프로필렌 가스들을 분리하는 공정으로 크게 이루어진다.

그리고 열분해 공정을 수행하기 위해서는 나프타(Naphtha)의 탄소 연결고리가 분해(Cracking)될 수 있도록 섭씨 1100℃ 정도까지 가열할 수 있는 열기구의 설비가 필수적이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 열기구는 고온으로 운전되기 때문에 성능이 우수한 단열 내장재(20)로 마감 처리된다. 상기 단열 내장재(20)는 최하부에 설치된 버너의 화염에 직접 영향을 받는 부위와 간접 영향을 받는 부위를 구분하여 각기 다른 재질과 형태로 열기구의 내벽면(10)에 시공된다.

즉, 버너의 화염에 직접영향을 받는 열기구의 내벽면(10) 하부에는 내화벽돌로 이루어진 단열 내장재(20a)가 시공되며, 나머지 부위에는 알루미나 섬유와 실리카 섬유에 크로미아를 첨가하여 면 또는 모포 형태로 제작된 블랑킷(blanket)으로 이루어진 단열 내장재(20b)가 시공되는 것이다. 상기 블랑킷은 무게가 가볍고 승온 및 냉각이 신속하게 이루어져 에너지 절약효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 화학적으로 안정하여 물이나 증기 또는 기름 등의 침투에도 건조 또는 소성되지 아니하고, 유기질 바인더를 사용하지 않기 때문에 연소로 인한 파단이나 바인더가 연소하여 열기구 내부를 오염시키지 않는다는 여러 가지 장점들을 가지고 있어 각광을 받고 있는 내장재이다.

이러한 단열 내장재(20) 중, 블랑킷으로 이루어진 단열 내장재(20b)는 열기구의 내벽면(10)에 일정두께로 고정시켜 형성된 1차단열층(21)과, 상기 1차단열층(21)의 표면에 블랑킷을 연속적으로 접어서 육면체 형태로 제작된 블랑킷 모듈(22a,22b)을 적층하여 이루어진 2차단열층(22)으로 구성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 열기구 내벽면(10)에는 1차단열층(21)을 열기구 내벽면(10)에 견고하게 고정시키기 위한 다수의 고정볼트(30)가 일정간격을 두고 열기구의 중심을 향해 돌출되게 설치되어 있다. 따라서, 열기구 내벽면(10)에 미리 설치된 고정볼트(30)에 1차단열층(21)을 관통시킨 다음 1차단열층(21)을 통과한 고정볼트(30)의 단부에 너트와샤(40)를 체결하여 주면 상기 너트와샤(40)가 1차단열층(21)을 열기구 내벽면에 밀착 고정시키면서 1차단열층(21)의 시공이 완료된다.

그리고 2차단열층(22)은 이웃하는 블랑킷 모듈(22a,22b)들이 별도의 고정장치(50)를 통해 상호연결된 상태로 시공된다.

이를 위하여 상기 블랑킷 모듈(22a,22b)은 고정볼트(30)의 피치와 동일한 폭을 갖도록 제작된다. 그리고 상기 고정장치(50)는 상기 고정볼트(30)에 끼워지는 고정브라켓(51)과, 이웃하는 블랑킷 모듈(22a,22b)들의 경계방향으로 상기 고정브라켓(51)의 일측과 타측에 각각 구비된 지지와이어(52)와, 상기 지지와이어(52)의 단부에 지지되어 이웃하는 블랑킷 모듈(22a,22b)에 양단이 삽입되는 한 쌍의 나란한 연결튜브(53,53)와, 상기 고정볼트(30)에 체결되는 조임너트(55)로 구성된다. 그리고 상기 지지와이어(52)의 단부에는 연결튜브(53)가 여유 있게 통과할 수 있도록 고리형상으로 밴딩 가공된 지지부(52a)가 구비되어 있다.

이와 같은 종래의 블랑킷 모듈 고정장치(50)는 2차단열층(22) 시공 전에 연결튜브(53)의 양단부를 블랑킷 모듈(22a,22b)에 찔러 넣어 한 쌍의 블랑킷 모듈(22a,22b)들이 고정장치(50)를 사이에 두고 밀착 결합된 상태로 준비하고 있다가, 고정브라켓(51)을 고정볼트(30)에 끼운 후에 조임너트(55)를 고정볼트(30)에 체결하여 고정브라켓(51)측으로 강하게 조여주면 블랑킷 모듈(22a,22b)이 1차단열층(21)의 표면에 견고하게 밀착 고정되면서 2차단열층(22)의 시공이 완료된다.

그러나, 이와 같은 종래의 블랑킷 모듈 고정장치(50)는 고정브라켓(51)이 블랑킷 모듈(22a,22b)들 사이에 파묻혀 있어 외부에서 육안으로 확인이 되지 않기 때문에 고정브라켓(51)을 고정볼트(30)에 끼우고 조임너트(55)를 고정볼트(30)에 체결하는 작업을 수행하기가 매우 불량하다.

KR 10-0540004 B1

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 2차단열층을 이루는 블랑킷 모듈의 고정작업이 신속하고 간편하게 이루어지게 되는 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 열기구의 내벽면에 일정간격을 두고 돌출되게 설치된 다수의 고정볼트와, 이웃하는 블랑킷 모듈을 결속시킨 상태로 상기 고정볼트에 끼워지는 고정브라켓과, 상기 고정브라켓을 고정볼트에 견고하게 고정시켜 주도록 상기 고정볼트에 체결되는 조임너트를 구비한 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치에 있어서, 상기 고정볼트의 나사부 단부에 보조나사부가 형성되고, 상기 보조나사부에 블랑킷 모듈의 외측으로 돌출되는 일직선 형태의 가이드로드가 체결되며, 상기 조임너트가 보조나사부에 체결된 가이드로드의 외측으로 끼워져 상기 고정볼트의 나사부에 체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조임너트는 소켓렌치를 통해 고정볼트에 체결될 수 있다. 그리고 상기 소켓렌치는 가이드로드가 삽입되는 삽입공이 형성된 관형상의 몸체부와, 상기 삽입공과 연통되도록 몸체부의 상단에 형성된 조임너트 안착부와, 상기 몸체부의 하단에 형성된 핸들로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 고정브라켓의 중앙에는 고정볼트 및 가이드로드가 통과할 수 있는 관통공이 형성되고, 상기 관통공에는 밀림방지용 와샤가 부착될 수 있다.

이 경우, 상기 밀림방지용 와샤는 중앙에 형성된 홀과, 상기 홀의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성되며 홀의 중앙을 향해 하방으로 경사지게 형성되어 상기 가이드로드와 접촉되는 복수의 탄성걸림편으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 고정볼트의 나사부 단부에 보조나사부가 형성되고, 상기 보조나사부에 블랑킷 모듈의 외부로 돌출되게 체결되는 가이드로드를 구비하고 있기 때문에 조임너트를 가이드로드의 외측으로 끼워 고정볼트에 체결함으로써 2차단열층을 이루는 블랑킷 모듈의 고정작업을 매우 신속하고 간편하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 열기구의 단면도.
도 2는 일반적인 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치의 사용상태도로서 도 1의 "A" 방향에서 바라본 도면.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도.
도 4 내지 도 8은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도로서, 각각 본 발명에 따른 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치의 사용상태를 순서대로 나타낸 도면.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치는 열기구의 내벽면(10)에 일정간격을 두고 돌출되게 설치된 고정볼트(110)와, 이웃하는 블랑킷 모듈(22a)을 결속시킨 상태로 상기 고정볼트(110)에 끼워지는 고정브라켓(120)과, 상기 고정브라켓(120)을 고정볼트(110)에 견고하게 고정시켜 주도록 상기 고정볼트(110)에 체결되는 조임너트(130)를 기본적으로 구비한다.

상기 고정볼트(110)의 나사부(111) 단부에는 나사부(111) 보다 작은 외경을 가진 보조나사부(112)가 형성된다. 상기 보조나사부(112)에는 가이드로드(140)가 체결된다.

상기 고정볼트(110)는 도시된 바와 같이 머리부가 열기구의 내벽면(10)에 용접을 통해 부착될 수 있고, 도시하지는 않았으나 윗보기 용접작업 없이 고정볼트(110)의 설치를 용이하게 수행할 수 있도록 열기구에 끼움홀을 형성시키고 이 끼움홀에 나사부(111)를 끼워 넣은 다음 머리부를 열기구에 용접하여 견고하게 부착할 수도 있다.

상기 고정브라켓(120)은 종래의 고정브라켓(120)과 대동소이하다. 상기 고정브라켓(120)의 중앙에는 고정볼트(110) 및 가이드로드(140)가 통과할 수 있는 관통공(121)이 형성되어 있다. 그리고 상기 관통공(121)의 하부에는 밀림방지용 와샤(122)가 부착되어 있다. 상기 밀림방지용 와샤(122)는 중앙에 홀(122a)이 형성되고, 상기 홀(122a)의 가장자리를 따라 일정간격으로 복수의 탄성걸림편(122b)이 홀(122a)의 중앙을 향해 하방으로 경사지게 형성되어 있다. 상기 탄성걸림편(122b)의 단부는 고정볼트(110)의 나사부(111)와 접촉된다.

상기 가이드로드(140)는 일정 길이를 가진 봉 형태로서 외경이 고정볼트(110)의 나사부(111)의 직경 보다 작게 제작된다. 그리고 상기 가이드로드(140)의 상단에는 보조나사부(112)에 체결되기 위한 암나사부(141)가 형성되어 있다. 상기 가이드로드(140)는 보조나사부(112)에 완전히 체결된 상태에서 하단이 블랑킷 모듈(22a)의 외부로 돌출될 정도의 길이를 갖는다.

상기 조임너트(130)는 가이드로드(140)가 보조나사부(112)에 체결된 상태에서 소켓렌치(150)를 통해 고정볼트(110)에 체결된다.

상기 소켓렌치(150)는 가이드로드(140)가 삽입되는 삽입공(151a)이 형성된 관형상의 몸체부(151)와, 상기 삽입공(151a)과 연통되도록 몸체부(151)의 상단에 형성된 조임너트 안착부(152)와, 상기 몸체부(151)의 하단에 형성된 핸들(153)로 구성된다. 상기 몸체부(151)는 조임너트 안착부(152)에 안착된 조임너트(130)를 고정볼트(110)까지 이동시킬 수 있는 충분한 길이로 제작되어야 한다.

본 실시예에서의 핸들(153)은 작업자가 몸체부(151)를 회전시키기 용이하도록 기역자 형태로 형성된 것을 예를 들어 도시하였으나 반드시 이와 같은 형태에 국한될 필요는 없다.

이와 같이 구성된 본 발명의 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치를 이용하여 이웃하는 블랑킷 모듈(22a)을 고정하는 방법을 살펴본다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 열기구 내벽면(10)에 고정볼트(110)를 일정간격으로 미리 설치한 다음, 상기 고정볼트(110)에 1차단열층(21)을 관통시킨 상태에서 1차단열층(21)을 통과한 고정볼트(110)의 단부에 너트와샤(40)를 체결하여 주면 상기 너트와샤(40)가 1차단열층(21)을 열기구 내벽면(10)에 밀착 고정시키면서 1차단열층(21)의 시공이 완료된다. 1차단열층(21)의 시공이 완료되면, 고정볼트(110)의 보조나사부(112)에 가이드로드(140)를 체결시킨다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 고정브라켓(120)을 이용하여 이웃하는 블랑킷 모듈(22a)들을 결속시킨 다음, 고정브라켓(120)을 상부로 향하게 한 상태에서 고정브라켓(120)의 중앙에 형성된 관통공(121)으로 가이드로드(140)의 하단을 통과시켜 블랑킷 모듈(22a)을 1차단열층(21)에 밀착될 때까지 밀어올린다. 이렇게 하면 가이드로드(140)의 하단이 블랑킷 모듈(22a)의 외부로 돌출된다.

이 과정에서 밀림방지용 와샤(122)의 탄성지지편이 가이드로드(140)와 접촉되면서 확장변형되며, 그 결과 탄성지지편이 가이드로드(140)를 지속적으로 탄성지지하면서 큰 마찰력이 발생된다. 이 마찰력으로 인하여 고정브라켓(120)은 하방으로 밀리지 않고 가이드로드(140)에 끼워진 상태를 그대로 유지할 수 있게 되며 이 고정브라켓(120)에 의해 결속된 이웃하는 블랑킷 모듈(22a) 또한 1차단열층(21)에 밀착된 상태를 안정적으로 유지하게 된다.

이 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이, 소켓렌치(150)의 조임너트 안착부(152)에 조임너트(130)를 안착시킨 다음 가이드로드(140)의 하단에 조임너트(130)를 끼워 넣은 후에 소켓렌치(150)를 상부로 밀어올리면, 도 7에 도시된 바와 같이, 소켓렌치(150)의 몸체부(151)에 형성된 홀(151a)로 가이드로드(140)가 삽입되면서 조임너트(130)가 고정볼트(110)의 나사부(111)에 도달한다. 조임너트(130)가 고정볼트(110)의 나사부(111)에 도달하면 핸들(153)을 오른쪽으로 돌려서 조임너트(130)를 고정볼트(110)에 견고하게 체결시킨다.

조임너트(130)가 고정볼트(110)에 완전히 체결되면 소켓렌치(150)를 하부로 이동시켜 가이드로드(140)로부터 제거한 다음, 가이드로드(140)를 고정볼트(110)의 보조나사부(112)로부터 분리하고 하부로 이동시켜 제거하면 도 8에 도시된 바와 같이, 블랑킷 모듈(22a)이 1차단열층(21)에 견고하게 고정된다.

그리고 이와 같은 방법으로 블랑킷 모듈(22a)을 연속적으로 고정시키면 2차단열층의 시공이 신속하고 간편하게 완료된다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

110...고정볼트 111...나사부
112...보조나사부 120...고정브라켓
121...관통공 122...밀림방지용 와샤
122a...홀 122b...탄성걸림편
130...조임너트 140...가이드로드
150...소켓렌치 151...몸체부
151a...삽입공 152...조임너트 안착부
153...핸들

Claims (4)

1. 열기구의 내벽면에 일정간격을 두고 돌출되게 설치된 고정볼트와, 이웃하는 블랑킷 모듈을 결속시킨 상태로 상기 고정볼트에 끼워지는 고정브라켓과, 상기 고정브라켓을 고정볼트에 견고하게 고정시켜 주도록 상기 고정볼트에 체결되는 조임너트를 구비한 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치에 있어서,
   상기 고정볼트의 나사부 단부에 보조나사부가 형성되고,
   상기 보조나사부에 블랑킷 모듈의 외측으로 돌출되는 일직선 형태의 가이드로드가 체결되며,
   상기 조임너트가 보조나사부에 체결된 가이드로드의 외측으로 끼워져 상기 고정볼트의 나사부에 체결되는 것을 특징으로 하는 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 조임너트는 소켓렌치를 통해 고정볼트에 체결되며,
   상기 소켓렌치는 가이드로드가 삽입되는 삽입공이 형성된 관형상의 몸체부와, 상기 삽입공과 연통되도록 몸체부의 상단에 형성된 조임너트 안착부와, 상기 몸체부의 하단에 형성된 핸들로 구성된 것을 특징으로 하는 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 고정브라켓의 중앙에는 고정볼트 및 가이드로드가 통과할 수 있는 관통공이 형성되고,
   상기 관통공에는 밀림방지용 와샤가 부착된 것을 특징으로 하는 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 밀림방지용 와샤는 중앙에 형성된 홀과, 상기 홀의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성되며 홀의 중앙을 향해 하방으로 경사지게 형성되어 상기 고정볼트의 나사부와 접촉되는 복수의 탄성걸림편으로 구성된 것을 특징으로 하는 열기구의 방열용 블랑킷 모듈 고정장치.

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