KR20180102382A - Rotor cooling system - Google Patents

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KR20180102382A KR1020170028943A KR20170028943A KR20180102382A KR 20180102382 A KR20180102382 A KR 20180102382A KR 1020170028943 A KR1020170028943 A KR 1020170028943A KR 20170028943 A KR20170028943 A KR 20170028943A KR 20180102382 A KR20180102382 A KR 20180102382A
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윤경구
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두산중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a rotor cooling apparatus supplying coolant at a constant pressure in the longitudinal direction of a rotor and rotating the coolant in a circumferential direction to remove a steam film formed on a surface of the rotor when quenching the rotor so as to uniformly cool the rotor in the circumferential and longitudinal directions, and improve a cooling rate and hardenability. According to one embodiment of the present invention, a cooling apparatus to cool a heat-treated rotor comprises: a vertical tank to receive the rotor therein; a vertical pipe disposed outside the vertical tank in a longitudinal direction and supplying coolant; a plurality of branch pipes branched from different heights to surround the outer circumferential surface of the vertical tank; and a plurality of coolant spray pipes branched from each branch pipe to penetrate the vertical tank. The coolant spray pipes are inclined to the same direction to make the sprayed coolant rotated inside the vertical tank and the vertical pipe has a diameter gradually reduced towards an upper part.

Description

로터 냉각장치{ROTOR COOLING SYSTEM}[0001] DESCRIPTION [0002] ROTOR COOLING SYSTEM [0003]

본 발명은 로터 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터의 담금질을 위한 냉각 시 로터의 길이방향을 따라 냉각수의 압력을 일정하게 공급하며, 원주방향으로 냉각수를 회전시켜 로터의 표면에 형성되는 증기막을 제거함으로써, 원주방향 및 길이방향으로 균일하게 냉각이 가능하며, 냉각속도 및 경화능을 향상시킬 수 있는 로터 냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a rotor cooling apparatus, and more particularly, to a rotor cooling apparatus for supplying a constant pressure of cooling water along a longitudinal direction of a rotor during cooling for quenching of a rotor and rotating the cooling water in a circumferential direction, The present invention relates to a rotor cooling device capable of cooling uniformly in the circumferential direction and the longitudinal direction by removing the film and improving the cooling rate and hardenability.

일반적으로 원하는 금속적 특성을 갖는 강재를 얻기 위해서는, 강재를 소정의 온도로 열처리한 후에 소정의 냉각속도로 냉각한다.Generally, in order to obtain a steel material having desired metallic properties, the steel material is heat-treated at a predetermined temperature and then cooled at a predetermined cooling rate.

냉각방식에는 냉각속도에 따라 담금질, 소둔, 불림 등이 있는데, 여기에서 담금질이란 급격한 냉각속도로 냉각하는 급랭 방식으로서, 금속이나 합금의 내부에서 일어나는 조직 변화를 저지하여 고온에서의 안정상태 또는 중간상태를 저온에서도 유지하기 위한 냉각법이다. The quenching method is a quenching method in which quenching is performed at a rapid cooling rate. The quenching method is a quenching method in which quenching is performed at a high temperature or in an intermediate state Is maintained at a low temperature.

일반적으로 담금질을 수행하기 위해서는, 오스테나이트 조직상태가 될 때까지 강재를 가열하고 가열된 강재를 물 또 는 기름과 같은 냉매 속에 침지하여 급랭함으로써, 강재의 조직이 펄라이트로 변화하는 것을 막아 높은 강도를 갖는 강재롤 제작한다.Generally, in order to carry out quenching, the steel is heated until it reaches the austenitic state, and the heated steel is immersed in a coolant such as water or oil to quench the steel to change the structure of the steel into pearlite, .

한편, 원자력발전소의 저압터빈의 로터는 그 길이가 약 8m이고, 직경은 2400mm이며, 무게는 약 240ton인 대형 원기둥 강재이다. Meanwhile, the rotor of a low-pressure turbine of a nuclear power plant is a large cylindrical steel with a length of about 8 m, a diameter of 2400 mm, and a weight of about 240 tons.

종래에는 이와 같은 로터의 금속적 특성을 얻기 위해 로에서 열처리한 후에 냉매가 채워진 탱크로 이송하여 침지한다. 이와 같이 로터가 냉매가 채워진 탱크에 침지되면서 로터는 담금질되어 소비자가 원하는 금속적 특징을 갖게 된다. Conventionally, in order to obtain the metallic properties of such a rotor, the furnace is heat-treated in a furnace and then transferred to a tank filled with a coolant to be immersed therein. As the rotor is immersed in the tank filled with the refrigerant, the rotor is quenched to have the desired metallic characteristics.

하지만, 이와 같은 침지방식의 담금질 경우에 있어서, 로터와 접하는 냉매는 로터 표면의 열에 의해 기화되어 증기를 형성한다. 이러한 증기는 수면으로 상승함에 있어 로터의 외측면을 따라 상승하게 되는데, 이런 과정에서 로터의 외측면에는 증기막이 형성되게 된다. However, in the case of such immersion type quenching, the refrigerant in contact with the rotor is vaporized by the heat of the surface of the rotor to form a vapor. Such a steam rises along the outer surface of the rotor when rising to the surface of the water. In this process, a vapor film is formed on the outer surface of the rotor.

이에 따라, 로터의 외측면에 형성된 증기막은 로터에 냉매가 접하는 것을 차단하여 로터의 냉각속도를 저하시키는 문제점을 발생시킨다. Accordingly, the vapor film formed on the outer surface of the rotor blocks the contact of the refrigerant with the rotor, thereby causing a problem of lowering the cooling rate of the rotor.

또한, 이와 같이 냉각속도가 저하됨에 따라 원하는 금속적 특징을 얻지 못할 뿐만 아니라 담금질하는데 소요되는 시간이 길어지게 된다는 단점이 있다.Further, as the cooling rate is lowered, not only the desired metallic characteristics are obtained but also the time required for quenching becomes longer.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로터의 담금질을 위한 냉각 시 로터의 길이방향을 따라 냉각수의 압력을 일정하게 공급하며, 원주방향으로 냉각수를 회전시켜 로터의 표면에 형성되는 증기막을 제거함으로써, 원주방향 및 길이방향으로 균일하게 냉각이 가능하며, 냉각속도 및 경화능을 향상시킬 수 있는 로터 냉각장치를 제공하는 것에 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for cooling a rotor, in which the pressure of cooling water is uniformly supplied along the longitudinal direction of the rotor, Which is capable of cooling uniformly in the circumferential direction and the longitudinal direction, thereby improving the cooling rate and the hardenability.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예는, 열처리된 로터를 냉각하기 위한 냉각장치에 있어서, 내부에 상기 로터가 수용되는 수직 탱크와, 상기 수직 탱크의 외부에 길이방향을 따라 배치되며, 냉각수를 공급하기 위한 수직 배관과, 상기 수직 배관으로부터 서로 다른 높이에서 각각 분기되어 상기 수직 탱크의 외주면을 감싸도록 배치되는 다수의 분기 배관 및 상기 각 분기 배관에서 분기되어 상기 수직 탱크의 내부로 관통하여 형성되는 다수의 냉각수 분사 배관을 포함하되, 상기 다수의 냉각수 분사 배관은 분사되는 냉각수가 상기 수직 탱크 내부에서 회전되도록 하기 위해 각각 동일한 방향으로 기울어지도록 배치되며, 상기 수직 배관은 상부방향으로 갈수록 직경이 감소되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 로터 냉각장치를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a cooling device for cooling a heat-treated rotor, comprising: a vertical tank in which the rotor is accommodated; A vertical pipe for supplying cooling water; a plurality of branch pipes branched at different heights from the vertical pipe so as to surround the outer peripheral surface of the vertical tank; and a plurality of branched pipes branched from the respective vertical pipes, Wherein the plurality of cooling water injection pipes are arranged to be inclined in the same direction in order to rotate the injected cooling water in the vertical tank, and the vertical pipe has a diameter Of the rotor cooling apparatus is reduced .

또한, 상기 수직 탱크의 하부에 설치되는 임펠러(Impeller)를 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include an impeller installed under the vertical tank.

또한, 상기 수직 배관의 진동을 흡수하기 위한 댐퍼(Damper)를 더 포함할 수 있다. In addition, it may further include a damper for absorbing the vibration of the vertical pipe.

상기 각 냉각수 분사 배관은, 배관의 끝단에 장착되어 냉각수를 상기 수직 탱크의 내부로 분무하기 위한 분사 노즐을 포함할 수 있다. Each of the cooling water injection pipes may include an injection nozzle mounted at an end of the pipe for spraying the cooling water into the vertical tank.

또한, 상기 수직 탱크의 상부에 연결 설치되는 배수관을 더 포함할 수 있다. Further, it may further include a drain pipe connected to an upper portion of the vertical tank.

상기 수직 배관은 상기 각 분기 배관이 분기되는 위치마다 직경이 감소될 수 있다. The diameter of the vertical pipe may be reduced at each branching position of the branch pipe.

상기 각 냉각수 분사 배관은, 상기 수직 탱크를 관통하는 위치에서의 접선에 대하여 20°이상 45°이하로 기울어지도록 배치될 수 있다. Each of the cooling water injection pipes may be arranged to be inclined at an angle of not less than 20 ° and not more than 45 ° with respect to a tangent at a position passing through the vertical tank.

이때, 상기 냉각수 분사 배관으로부터 분사되는 냉각수는 상기 수직 탱크의 내부에서 반시계 방향으로 회전할 수 있다. At this time, the cooling water injected from the cooling water injection pipe can rotate counterclockwise inside the vertical tank.

또한, 상기 로터를 잡아 상기 수직 탱크의 내부에 설치하기 위한 행거(hanger)를 더 포함하되, 상기 행거는 모터를 포함하여, 상기 냉각수가 회전되는 방향과 반대로 상기 로터를 회전시킬 수 있다. The hanger further includes a motor for holding the rotor and installing the rotor in the vertical tank. The hanger may include a motor to rotate the rotor in a direction opposite to the direction in which the cooling water is rotated.

이때, 상기 행거는 상기 로터를 상기 수직 탱크의 내부에서 시계 방향으로 회전시킬 수 있다. At this time, the hanger may rotate the rotor clockwise inside the vertical tank.

본 발명의 로터 냉각장치에 따르면, 냉각수 분사 배관을 냉각수가 수직 탱크 내부에서 회전되도록 하기 위해 각각 동일한 방향으로 기울어지도록 배치함으로써, 냉각수의 회전으로 인해 로터 표면에 형성되는 증기막을 제거할 수 있도록 한다. According to the rotor cooling apparatus of the present invention, the cooling water injection pipes are arranged so as to be inclined in the same direction so that the cooling water is rotated inside the vertical tank, so that the steam film formed on the rotor surface due to the rotation of the cooling water can be removed.

또한, 수직 배관을 상부방향으로 갈수록 직경이 감소되도록 형성함으로써, 냉각수의 압력이 배관의 길이방향을 따라 일정하게 공급될 수 있도록 한다. Further, the vertical pipe is formed so as to have a reduced diameter toward the upper direction, so that the pressure of the cooling water can be constantly supplied along the longitudinal direction of the pipe.

또한, 상기 수직 탱크의 하부에 임펠러(Impeller)를 설치함으로써, 냉각수의 회전을 보다 강하게 생성할 수 있고, 상부 방향으로의 흐름을 생성할 수 있어 효과적으로 증기막을 제거할 수 있다. Further, by providing the impeller at the lower part of the vertical tank, the rotation of the cooling water can be more strongly generated, and the flow in the upward direction can be generated, thereby effectively removing the vapor film.

또한, 행거가 상기 로터를 냉각수가 회전되는 방향과 반대 방향으로 회전시킬 수 있음에 따라 보다 효과적으로 증기막을 제거할 수 있다. Further, since the hanger can rotate the rotor in the direction opposite to the direction in which the cooling water is rotated, the vapor film can be more effectively removed.

이에 따라, 로터의 냉각속도를 향상시키며, 경화능(Hardenability)을 극대화할 수 있고, 궁극적으로 로터의 품질이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. Thus, the cooling rate of the rotor can be improved, the hardenability can be maximized, and ultimately the quality of the rotor can be improved.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터 냉각장치를 개략적으로 도시한 정면도.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 사시도.
도 3은 도 1의 로터 냉각장치 중 로터가 배치된 수직 탱크의 내부를 간략하게 도시한 도면.
도 4는 도 2의 단면도.
도 5는 도 1의 로터 냉각장치 중 수직 배관이 바닥에 설치되는 끝단을 확대하여 도시한 도면. 1 is a front view schematically illustrating a rotor cooling apparatus according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is an enlarged perspective view of a portion A of Fig. 1; Fig.
Fig. 3 is a view schematically showing the inside of a vertical tank in which a rotor is disposed, among the rotor cooling devices of Fig. 1; Fig.
Fig. 4 is a sectional view of Fig. 2; Fig.
FIG. 5 is an enlarged view of a bottom end of a vertical pipe of the rotor cooling device of FIG. 1; FIG.

이하, 본 발명의 로터 냉각장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the rotor cooling apparatus of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 5 attached hereto.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.It is to be understood that both the foregoing description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention, and are not intended to limit the scope of the invention. But are merely illustrative of the elements recited in the claims.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification. Throughout the specification, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터 냉각장치를 개략적으로 도시한 정면도, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 사시도, 도 3은 도 1의 로터 냉각장치 중 로터가 배치된 수직 탱크의 내부를 간략하게 도시한 도면, 도 4는 도 2의 단면도이며, 도 5는 도 1의 로터 냉각장치 중 수직 배관이 바닥에 설치되는 끝단을 확대하여 도시한 도면이다. FIG. 1 is a front view schematically showing a rotor cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view enlargedly showing a portion A of FIG. 1, FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged view of a bottom end of a vertical pipe of the rotor cooling device of FIG.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터 냉각장치를 도 1 내지 5를 참고하여 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, a rotor cooling apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

일반적으로 로터의 원하는 금속적 특성을 얻기 위해서는 로터를 소정의 온도로 가열하는 열처리 공정을 거쳐 열처리된 로터를 급격하게 냉각하여 담금질하게 되며, 본 발명의 로터 냉각장치는 담금질을 위해 열처리된 로터를 냉각하기 위한 냉각장치에 관한 것이다. Generally, in order to obtain a desired metallic property of the rotor, the rotor is rapidly cooled and quenched through a heat treatment process in which the rotor is heated to a predetermined temperature. The rotor cooling device of the present invention cools the heat- And to a cooling device for performing the cooling operation.

본 발명의 일 실시 예에 따른 로터 냉각장치는 크게 수직 탱크(100)와, 수직 배관(200)과, 분기 배관(300)과, 냉각수 분사 배관(340) 및 임펠러(400)를 포함하여 이루어질 수 있다. The rotor cooling apparatus according to an embodiment of the present invention includes a vertical tank 100, a vertical pipe 200, a branch pipe 300, a cooling water injection pipe 340, and an impeller 400 have.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 로터(10)는 직경에 비해 길이가 상대적으로 긴 형상을 가지기 때문에, 내부에 상기 로터(10)를 수용하기 위한 탱크는 수직으로 위치하는 수직 탱크(100)로 이루어지게 된다. 1 and 2, since the rotor 10 has a relatively long length in comparison with the diameter, the tank for accommodating the rotor 10 therein has a vertically positioned vertical tank 100, .

상기 수직 탱크(100)의 외부에는 수직 탱크(100)의 길이방향을 따라 배치되며, 냉각수를 공급하기 위한 수직 배관(200)이 설치되며, 본 일 실시 예에서 상기 수직 배관(200)은 수직 탱크(100)에 나란하게 형성되고 있다. The vertical pipe 200 is disposed outside the vertical tank 100 along the longitudinal direction of the vertical tank 100 and is provided with a vertical pipe 200 for supplying cooling water. (Not shown).

별도의 냉각수 탱크(미도시) 등에 의해 상기 수직 배관(200)으로 냉각수가 유입되면, 이는 다수의 분기 배관(300) 및 냉각수 분사 배관(340)을 통해 상기 수직 탱크(100)의 내부로 분사될 수 있다. When the cooling water flows into the vertical pipe 200 by a separate cooling water tank or the like, it is injected into the vertical tank 100 through the plurality of branch pipes 300 and the cooling water injection pipe 340 .

이를 각각 살펴보면, 상기 수직 배관(200)으로부터 상기 수직 탱크(100)의 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 서로 다른 높이에서 각각 분기되는 다수의 분기 배관(300)이 형성되며, 구체적으로 상기 각 분기배관(300)은 상기 수직 탱크(100)의 외주면을 감싸도록 배치되는 원형 또는 다각형의 폐쇄고리형 배관(310)과 상기 폐쇄고리형 배관(310)과 상기 수직 배관(200)을 연결해주는 연결배관(320)으로 이루어질 수 있다. A plurality of branch pipes 300 branched from the vertical pipe 200 at different heights at predetermined intervals along the longitudinal direction of the vertical tank 100 are formed, The piping 300 includes a circular or polygonal closed loop piping 310 disposed to surround the outer circumferential surface of the vertical tank 100 and a connection piping 310 connecting the closed circular piping 310 and the vertical piping 200. [ (320).

또한, 상기 각 분기 배관(300), 본 실시 예에서는 상기 폐쇄고리형 배관(310)에서 원주 방향을 따라 소정의 간격을 두고 각각 분기되어 상기 수직 탱크(100)의 내부로 관통하는 다수의 냉각수 분사 배관(340)이 형성되며, 이에 따라 상기 수직 배관(200)으로부터 상기 연결배관(320)과 폐쇄고리형 배관(310)을 통해 상기 냉각수 분사 배관(340)까지 유동된 냉각수가 상기 수직 탱크(100)의 내부로 분사되게 된다. The plurality of branch pipes 300, which are branched in the circumferential direction of the closed annular pipe 310 in the circumferential direction at predetermined intervals and pass through the inside of the vertical tank 100, The cooling water flowing from the vertical pipe 200 to the cooling water injection pipe 340 through the connection pipe 320 and the closed annular pipe 310 is supplied to the vertical tank 100 As shown in Fig.

이때, 각 배관에는 냉각수의 유동을 제어하기 위한 밸브가 설치될 수 있으며, 상기 각 냉각수 분사 배관(340)은, 배관의 끝단에 장착되어 냉각수를 상기 수직 탱크(100)의 내부로 분무하기 위한 분사 노즐(342)을 포함할 수 있다. At this time, a valve for controlling the flow of cooling water may be installed in each pipe, and each of the cooling water injection pipes 340 is installed at an end of the pipe, and injects cooling water into the vertical tank 100 And may include a nozzle 342.

이와 같이, 담금질을 위해 상기 수직 탱크(100)의 내부에 열처리된 로터(10)가 배치되면 상기 배관들을 통해 냉각수를 분사시켜 공급함에 따라 상기 로터(10)를 바로 침지하지 않고 상기 수직 탱크(100)에 냉매가 채워지기 전까지는 냉각수를 분사하여 스프레이 형식으로 냉각함으로써 빠른 냉각속도를 갖고, 발생하는 증기의 양이 줄어들게 되며 이에 따라 증기막 형성이 억제될 수 있다. When the heat treated rotor 10 is disposed in the vertical tank 100 for quenching, cooling water is sprayed through the pipes and the vertical water is supplied to the vertical tank 100 ) Until the refrigerant is filled, the cooling water is sprayed to cool the cooling water, and the cooling rate is fast, and the amount of the generated steam is reduced, thereby the formation of the vapor film can be suppressed.

또한, 상기 수직 탱크(100)의 상부에는 상기 수직 탱크(100) 내의 냉각수가 배출될 수 있도록 하는 배수관(120)이 연결, 설치될 수 있다. In addition, a drain pipe 120 for discharging the cooling water in the vertical tank 100 may be connected to the upper portion of the vertical tank 100.

특히, 상기 다수의 냉각수 분사 배관(340)은 분사되는 냉각수가 상기 수직 탱크(100) 내부에서 회전되도록 하기 위해 각각 동일한 방향으로 기울어지도록 배치된다. In particular, the plurality of cooling water injection pipes 340 are arranged to be inclined in the same direction in order to rotate the injected cooling water in the vertical tank 100.

즉, 도 2 및 4에 도시된 바와 같이 상기 냉각수 분사 배관(340)은 상기 폐쇄고리형 배관(310)으로부터 꺾어진 형태로 뻗어나와 상기 수직 탱크(100)의 외면에서 내부로 관통하도록 형성되되, 분사되는 냉각수가 상기 수직 탱크(100) 내부에서 회전되도록 각각 동일한 방향으로 기울어지며 형성되고 있다. 2 and 4, the cooling water injection pipe 340 extends in a bent form from the closed annular pipe 310 and is formed to penetrate from the outer surface of the vertical tank 100 to the inside, The cooling water is slanted in the same direction so as to rotate inside the vertical tank 100.

이에 따라, 상기 냉각수 분사 배관(340)으로부터 분사되는 냉각수는 상기 로터(10)의 외주면과 마주보며 수직을 이루도록 분사되지 않고, 상기 로터(10)의 원주방향으로 비스듬하게 분사됨에 따라 냉각수가 상기 수직 탱크(100) 내부에서 회전하는 흐름이 발생하는 것이다. 이와 같이, 냉각수가 회전하는 흐름이 발생함으로써 상기 로터(10)의 표면에 형성되는 증기막을 억제, 제거할 수 있다. Accordingly, the cooling water injected from the cooling water injection pipe 340 is not injected so as to be perpendicular to the outer circumferential surface of the rotor 10 but is injected obliquely in the circumferential direction of the rotor 10, A flow that rotates inside the tank 100 is generated. As described above, the flow of the cooling water is generated, so that the vapor film formed on the surface of the rotor 10 can be suppressed and removed.

구체적으로, 상기 각 냉각수 분사 배관(340)은 상기 수직 탱크(100)를 관통하는 위치에서의 접선에 대하여 20°이상 45°이하로 기울어지도록 배치되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 냉각수 분사 배관(340)으로부터 분사되는 냉각수가 상기 로터(10)의 외주면과 거의 수직으로 만나면 회전하는 흐름이 발생하기 어려우며, 반면에 각도가 너무 클 경우에는 회전하는 힘이 약해지고 상기 로터(10)의 표면으로 냉각수가 제대로 분사되기 어렵기 때문이다. Specifically, it is preferable that the cooling water injection pipes 340 are arranged to be inclined at an angle of not less than 20 ° and not more than 45 ° with respect to a tangent at a position passing through the vertical tank 100. This is because it is difficult for the cooling water injected from the cooling water injection pipe 340 to rotate when the cooling water injected from the cooling water injection pipe 340 is substantially perpendicular to the outer circumferential surface of the rotor 10. On the other hand, when the angle is too large, 10) because it is difficult to inject the cooling water properly.

구체적으로, 본 일 실시 예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 냉각수 분사 배관(340)이 관통 위치에서의 접선과 이루는 각도(α)가 대략 45°로 형성되고 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 수직 탱크(100) 내에서 냉각수의 회전 흐름이 발생할 수 있다면 어느 각도라도 무관하다고 할 수 있다. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the angle? Formed by the cooling water injection pipe 340 with the tangent at the penetrating position is formed to be about 45 degrees. However, the present invention is not limited to this, and any angle may be regarded as irrelevant if the rotation flow of the cooling water can occur in the vertical tank 100.

본 일 실시 예에서 상기 다수의 냉각수 분사 배관(340)은 도 4에 도시된 바와 같이 각각 상기 로터(10)의 상면을 기준으로 반시계 방향을 향하도록 배치되고 있으며, 이에 따라 상기 냉각수 분사 배관(340)으로부터 분사되는 냉각수는 상기 수직 탱크(100)의 내부에서 반시계 방향으로 회전하게 된다. In the present embodiment, the plurality of cooling water injection pipes 340 are arranged in the counterclockwise direction with respect to the upper surface of the rotor 10 as shown in FIG. 4, 340 rotate in a counterclockwise direction in the vertical tank 100.

하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 반대로 각 냉각수 분사 배관이 시계 방향을 향하도록 배치되어, 냉각수가 상기 수직 탱크의 내부에서 시계 방향으로 회전할 수도 있다. However, the present invention is not limited thereto, and conversely, each cooling water injection pipe may be arranged to face clockwise so that cooling water may rotate clockwise inside the vertical tank.

또한, 본 실시 예에서 상기 수직 배관(200)은 상부방향으로 갈수록 직경이 감소되도록 형성될 수 있다. Also, in the present embodiment, the vertical pipe 200 may be formed so that its diameter decreases toward the upper direction.

이는, 상기 수직 배관(200)의 하부에서 상부 방향으로 냉각수가 공급됨에 따라 상부 방향으로 갈수록 공급되는 압력이 약해질 수 있기 때문에, 상부방향으로 갈수록 배관의 직경이 감소되도록 하여 상기 수직 배관(200)의 길이방향을 따라 각 분기배관(300)으로 공급되는 냉각수의 압력이 동일하게 유지될 수 있도록 하기 위함이다. 이에 따라, 상기 로터(10)의 길이 방향으로 동일하게 냉각이 가능하다. This is because as the cooling water is supplied from the lower portion of the vertical pipe 200 to the upper portion thereof, the pressure supplied to the upper portion of the vertical pipe 200 decreases, So that the pressure of the cooling water supplied to each branch pipe 300 along the longitudinal direction of the branch pipe 300 can be kept the same. Accordingly, it is possible to uniformly cool the rotor 10 in the longitudinal direction.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 수직 배관(200)은 상기 각 분기 배관(300)이 분기되는 위치마다 직경이 감소되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 수직 배관(200)으로부터 분기된 하나의 분기배관(300)을 지남에 따라 압력이 줄어들지 않도록 배관 하부의 직경(L1)보다 상부의 직경(L2)이 더 작게 형성될 수 있다. Particularly, as shown in FIG. 2, the vertical pipe 200 may be formed to have a reduced diameter at each branching position of the branch pipes 300. That is, the diameter L2 above the diameter L1 of the lower portion of the pipe may be smaller than the diameter L1 of the pipe so as to prevent the pressure from decreasing along the one branch pipe 300 branched from the vertical pipe 200.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수직 탱크(100)의 하부에 설치되는 임펠러(Impeller; 400)를 더 포함할 수 있다. As shown in FIG. 3, the apparatus may further include an impeller 400 installed at a lower portion of the vertical tank 100.

이와 같이, 상기 임펠러(400)를 설치함으로써, 냉각수의 회전을 보다 강하게 생성할 수 있고, 상기 수직 탱크(100) 내에서 상부 방향으로의 흐름을 생성할 수 있어 보다 효과적으로 증기막을 제거할 수 있다. By providing the impeller 400 as described above, the rotation of the cooling water can be generated more strongly and the upward flow in the vertical tank 100 can be generated, and the vapor film can be more effectively removed.

또한, 상기 수직 탱크(100) 내의 냉각수를 교반함으로써 열처리된 상기 로터(10)에서 열을 빼앗은 냉매와 그렇지 않은 냉매 사이에서 열 전달이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다. In addition, heat transfer can be facilitated between the refrigerant that absorbs heat in the rotor (10) that has been heat-treated by stirring the cooling water in the vertical tank (100) and the other refrigerant.

이때, 상기 로터(10)의 담금질을 수행하기 위해서는, 로에서 가열된 로터(10)를 본 발명의 로터 냉각장치의 수직 탱크(100) 내로 이송하여야 한다. At this time, in order to perform quenching of the rotor 10, the rotor 10 heated in the furnace should be transferred into the vertical tank 100 of the rotor cooling apparatus of the present invention.

이를 위해, 본 발명은 상기 로터(10)를 잡아 상기 수직 탱크(100)의 내부에 설치하기 위한 행거(hanger; 20)를 더 포함할 수 있으며, 상기 행거(20)는 상기 로터(10)를 잡아 이송하고 설치하는 역할을 한다. The hanger 20 may further include a hanger 20 for holding the rotor 10 and installing the rotor 10 inside the vertical tank 100. The hanger 20 may include a rotor 10, And transports and installs them.

본 발명의 행거(20)는 종래의 행거와 크게 다르지 않으므로 기본적인 설명은 생략하도록 하며, 종래와 다른 부분만 설명하도록 한다. Since the hanger 20 of the present invention is not largely different from that of the conventional hanger, a basic description thereof will be omitted, and only portions different from the conventional hanger will be described.

상기 행거(20)는 종래와 다르게 상기 로터(10)를 회전시키기 위한 모터(22)를 포함하고 있으며, 이에 따라 상기 행거(20)는 상기 로터(10)를 상기 수직 탱크(100) 내에서 냉각수가 회전되는 방향과 반대 방향으로 회전시킬 수 있다. The hanger 20 includes a motor 22 for rotating the rotor 10 so that the hanger 20 can rotate the rotor 10 in the vertical tank 100. [ It is possible to rotate in a direction opposite to the rotating direction.

이때, 본 일 실시 예에서 상기 냉각수 분사 배관(340)은 반시계 방향을 향하도록 배치되어 냉각수가 상기 수직 탱크(100)의 내부에서 반시계 방향으로 회전하게 되므로, 상기 행거(20)는 상기 로터(10)를 상기 수직 탱크(100)의 내부에서 시계 방향으로 회전시킬 수 있다. In this embodiment, since the cooling water injection pipe 340 is arranged to face the counterclockwise direction and the cooling water is rotated counterclockwise inside the vertical tank 100, (10) can be rotated clockwise inside the vertical tank (100).

이와 같이, 행거가 로터를 냉각수가 회전하는 방향과 반대 방향으로 회전시킴에 따라 보다 효과적으로 증기막을 제거할 수 있게 된다. As described above, the hanger rotates the rotor in the direction opposite to the direction in which the cooling water is rotated, so that the vapor film can be more effectively removed.

더욱이, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 수직 배관(200)의 진동을 흡수하기 위한 댐퍼(Damper; 220)를 더 포함할 수 있다. Further, as shown in FIG. 5, it may further include a damper 220 for absorbing vibration of the vertical pipe 200.

구체적으로, 상기 수직 배관(200)은 매우 긴 길이를 갖도록 형성되므로 이를 통해 냉각수가 공급됨에 따라 압력 등으로 인해 진동이 발생할 수 있으며, 이를 흡수하기 위해 상기 수직 배관(200)이 바닥에 설치되는 끝단에는 댐퍼(220)가 설치될 수 있다. Specifically, since the vertical pipe 200 is formed to have a very long length, vibrations may be generated due to pressure or the like due to the supply of the cooling water. In order to absorb the vibration, the vertical pipe 200 is installed at the bottom A damper 220 may be installed.

상기 댐퍼(220)는 스프링을 포함하도록 이루어지며, 이에 따라 상기 수직 배관(200)의 진동을 스프링의 작용으로 인해 흡수할 수 있고, 본 발명의 로터 냉각장치가 안정적으로 냉각할 수 있다. The damper 220 is configured to include a spring, so that the vibration of the vertical pipe 200 can be absorbed by the action of the spring, and the rotor cooling apparatus of the present invention can stably cool.

본 발명의 로터 냉각장치에 따르면, 로터의 담금질을 위한 냉각 시 로터의 길이방향을 따라 냉각수의 압력을 일정하게 공급하며, 원주방향으로 냉각수를 회전시켜 로터의 표면에 형성되는 증기막을 억제, 제거함으로써, 로터의 원주방향 및 길이방향으로 냉각이 균일하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 냉각속도를 향상시키며, 경화능(Hardenability)을 극대화할 수 있고, 궁극적으로 로터의 품질이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. According to the rotor cooling apparatus of the present invention, when cooling for quenching the rotor, the pressure of the cooling water is uniformly supplied along the longitudinal direction of the rotor, and the cooling water is rotated in the circumferential direction to suppress and remove the vapor film formed on the surface of the rotor , The cooling can be uniformly performed in the circumferential direction and the longitudinal direction of the rotor, the cooling rate can be improved, the hardenability can be maximized, and ultimately the quality of the rotor can be improved.

본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the above-described specific embodiment and description, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention as claimed in the claims. And such modifications are within the scope of protection of the present invention.

10: 로터 20: 행거
22: 모터 100: 수직 탱크
120: 배수관 200: 수직배관
220: 댐퍼 300: 분기배관
310: 폐쇄고리형 배관 320: 연결배관
340: 냉각수 분사 배관 342: 분사노즐
400: 임펠러 10: rotor 20: hanger
22: motor 100: vertical tank
120: Water pipe 200: Vertical pipe
220: damper 300: branch piping
310: Closed loop piping 320: Connection piping
340: cooling water injection pipe 342: injection nozzle
400: impeller

Claims (10)

열처리된 로터를 냉각하기 위한 냉각장치에 있어서,
내부에 상기 로터가 수용되는 수직 탱크;
상기 수직 탱크의 외부에 길이방향을 따라 배치되며, 냉각수를 공급하기 위한 수직 배관;
상기 수직 배관으로부터 서로 다른 높이에서 각각 분기되어 상기 수직 탱크의 외주면을 감싸도록 배치되는 다수의 분기 배관; 및
상기 각 분기 배관에서 분기되어 상기 수직 탱크의 내부로 관통하여 형성되는 다수의 냉각수 분사 배관;을 포함하되,
상기 다수의 냉각수 분사 배관은 분사되는 냉각수가 상기 수직 탱크 내부에서 회전되도록 하기 위해 각각 동일한 방향으로 기울어지도록 배치되며,
상기 수직 배관은 상부방향으로 갈수록 직경이 감소되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 로터 냉각장치. A cooling device for cooling a heat-treated rotor,
A vertical tank in which the rotor is accommodated;
A vertical pipe disposed along the longitudinal direction outside the vertical tank, for supplying cooling water;
A plurality of branch pipes branched from the vertical pipe at different heights and arranged to surround an outer peripheral surface of the vertical tank; And
And a plurality of cooling water injection pipes branched from the branch pipes and penetrating into the vertical tank,
The plurality of cooling water injection pipes are arranged to be inclined in the same direction in order to rotate the injected cooling water in the vertical tank,
Wherein the vertical pipe is formed to have a reduced diameter toward an upper direction. 제1항에 있어서,
상기 수직 탱크의 하부에 설치되는 임펠러(Impeller);
를 더 포함하는 로터 냉각장치. The method according to claim 1,
An impeller installed at a lower portion of the vertical tank;
Further comprising: 제2항에 있어서,
상기 수직 배관의 진동을 흡수하기 위한 댐퍼(Damper);
를 더 포함하는 로터 냉각장치. 3. The method of claim 2,
A damper for absorbing vibration of the vertical pipe;
Further comprising: 제2항에 있어서,
상기 각 냉각수 분사 배관은,
배관의 끝단에 장착되어 냉각수를 상기 수직 탱크의 내부로 분무하기 위한 분사 노즐;
을 포함하는 로터 냉각장치. 3. The method of claim 2,
Each of the cooling water injection pipes
A spray nozzle mounted at an end of the pipe for spraying cooling water into the interior of the vertical tank;
. 제2항에 있어서,
상기 수직 탱크의 상부에 연결 설치되는 배수관;
을 더 포함하는 로터 냉각장치. 3. The method of claim 2,
A drain pipe connected to an upper portion of the vertical tank;
Further comprising: 제1항에 있어서,
상기 수직 배관은 상기 각 분기 배관이 분기되는 위치마다 직경이 감소되는 것을 특징으로 하는 로터 냉각장치. The method according to claim 1,
Wherein the vertical pipe is reduced in diameter at each branching position of the branch pipes. 제2항에 있어서,
상기 각 냉각수 분사 배관은, 상기 수직 탱크를 관통하는 위치에서의 접선에 대하여 20°이상 45°이하로 기울어지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 로터 냉각장치. 3. The method of claim 2,
Wherein each of the cooling water injection pipes is arranged to be inclined at an angle of not less than 20 DEG and not more than 45 DEG with respect to a tangent at a position passing through the vertical tank. 제7항에 있어서,
상기 냉각수 분사 배관으로부터 분사되는 냉각수는 상기 수직 탱크의 내부에서 반시계 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 로터 냉각장치. 8. The method of claim 7,
Wherein the cooling water injected from the cooling water injection pipe rotates counterclockwise inside the vertical tank. 제1항에 있어서,
상기 로터를 잡아 상기 수직 탱크의 내부에 설치하기 위한 행거(hanger);를 더 포함하되,
상기 행거는 모터를 포함하여, 상기 냉각수가 회전되는 방향과 반대로 상기 로터를 회전시키는 것을 특징으로 하는 로터 냉각장치. The method according to claim 1,
And a hanger for holding the rotor and installing the rotor inside the vertical tank,
Wherein the hanger includes a motor, and rotates the rotor in a direction opposite to a direction in which the cooling water is rotated. 제9항에 있어서,
상기 행거는 상기 로터를 상기 수직 탱크의 내부에서 시계 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 로터 냉각장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the hanger rotates the rotor clockwise inside the vertical tank.
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KR20120111534A (en) * 2011-04-01 2012-10-10 현대중공업 주식회사 Heat treatment tank structure

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