KR20200009780A - Valve apparatus for liquid metal - Google Patents

Valve apparatus for liquid metal Download PDF

Info

Publication number
KR20200009780A
KR20200009780A KR1020180084643A KR20180084643A KR20200009780A KR 20200009780 A KR20200009780 A KR 20200009780A KR 1020180084643 A KR1020180084643 A KR 1020180084643A KR 20180084643 A KR20180084643 A KR 20180084643A KR 20200009780 A KR20200009780 A KR 20200009780A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid metal
bonnet
expandable
valve
unit
Prior art date
Application number
KR1020180084643A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102092898B1 (en
Inventor
김종만
조충호
조영일
김병호
이용범
정지영
Original Assignee
한국원자력연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국원자력연구원 filed Critical 한국원자력연구원
Priority to KR1020180084643A priority Critical patent/KR102092898B1/en
Publication of KR20200009780A publication Critical patent/KR20200009780A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102092898B1 publication Critical patent/KR102092898B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K49/00—Means in or on valves for heating or cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/0254—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor being operated by particular means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/30—Details
    • F16K3/314—Forms or constructions of slides; Attachment of the slide to the spindle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

Abstract

The present invention relates to a valve apparatus for liquid metal, which can control a supply of the liquid metal. According to an embodiment of the present invention, the valve apparatus for liquid metal comprises: an expanded bonnet; a jacket plate disposed outside the expanded bonnet to cover the circumference of the expanded bonnet; an external cooling unit disposed in the jacket plate and receiving a cooling medium to cool the outside of the expanded bonnet; a cooling unit having at least a portion disposed inside the expanded bonnet and connected to the external cooling unit to receive the cooling medium to cool the inside of the expanded bonnet; and a heater unit disposed in the jacket plate.

Description

액체금속용 밸브 장치{VALVE APPARATUS FOR LIQUID METAL}VALVE APPARATUS FOR LIQUID METAL

본 발명은 액체금속용 밸브 장치에 대한 발명이다. The present invention relates to a valve device for a liquid metal.

일반적으로, 소듐 냉각 고속로, 소듐 취급 시설, 소듐을 포함하는 알칼리 금속, 소듐-포타슘 합금, 납-비스무스 합금 및 납 등의 액체금속 물질을 다루는 시설에서는 액체금속의 공급을 제어하기 위해 액체금속용 밸브 장치가 구비된다. In general, facilities for handling liquid metals to control the supply of liquid metals in sodium cooling fast reactors, sodium handling facilities, liquid metal materials such as sodium-containing alkali metals, sodium-potassium alloys, lead-bismuth alloys, and lead A valve device is provided.

이러한 액체금속용 밸브 장치에는 벨로우즈 씰 밸브가 주로 사용된다. 벨로우즈 씰 밸브는 확장형 본네트 내부에 스템의 기밀 유지를 위해 마련되는 패킹부가 밸브 내부의 액체금속으로부터 완전히 격리되도록 신축성을 갖는 벨로우즈가 스템과 연결되는 구조로 설계된 밸브이다. Bellows seal valves are mainly used for such liquid metal valve devices. The bellows seal valve is a valve designed to have a flexible bellows connected to the stem so that the packing part provided in the expandable bonnet to maintain the airtightness of the stem is completely isolated from the liquid metal inside the valve.

그러나, 벨로우즈는 대략 0.15mm 두께 이하의 얇은 박판으로 이루어지기 때문에, 구조적인 강도가 매우 낮다. 따라서, 고온, 고압 상태에서 밸브의 작동에 따라 벨로우즈가 압축, 팽창을 반복하게 되는 과정에서 벨로우즈에 피로가 축적되어 벨로우즈가 파손되는 문제점이 있다. 더하여, 벨로우즈가 파손되는 경우 액체금속이 벨로우즈로부터 스템 측으로 누출되는 문제점이 있다. However, since the bellows is made of a thin sheet of about 0.15 mm or less in thickness, the structural strength is very low. Accordingly, there is a problem in that the bellows is accumulated due to fatigue accumulated in the bellows in the process of repeatedly compressing and expanding the bellows according to the operation of the valve in a high temperature and high pressure state. In addition, when the bellows is broken, there is a problem that the liquid metal leaks from the bellows to the stem side.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 벨로우즈가 파손되어 벨로우즈로부터 스템 측으로 고온의 액체금속이 누출되는 경우, 확장형 본네트 외부에 설치된 원판형 냉각핀을 이용하여 확장형 본네트 외부를 냉각시킴으로써, 벨로우즈로부터 스템 측으로 누출된 액체금속을 동결시키는 방법이 개발된 바 있다. To solve this problem, when the bellows are broken and hot liquid metal leaks from the bellows to the stem side, the liquid leaked from the bellows to the stem side is cooled by cooling the outside of the expandable bonnet by using a disc cooling fin installed outside the expandable bonnet. A method of freezing metals has been developed.

그러나, 원판형 냉각핀에 의한 냉각 방법의 경우, 벨로우즈로부터 스템 측으로 누출된 액체금속을 동결시키는데 많은 시간이 소요되며, 이로 인해 신속하게 누출 사고를 해결하는데 있어서 미흡한 점이 있다. However, in the case of the cooling method by the disk-shaped cooling fin, it takes a lot of time to freeze the liquid metal leaked from the bellows to the stem side, which is insufficient in solving the leak accident quickly.

국내 등록특허공보 제10-1577709호(2015.12.09)Domestic Patent Publication No. 10-1577709 (2015.12.09)

본 발명의 실시예들은 벨로우즈가 파손되어 벨로우즈로부터 스템 측으로 고온의 액체금속이 누출되는 경우, 누출된 액체금속을 신속하게 동결시킬 수 있는 액체금속용 밸브 장치를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention to provide a valve device for a liquid metal that can freeze the leaked liquid metal quickly when the bellows is broken and the hot liquid metal leaks from the bellows to the stem side.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액체금속의 공급을 제어하는 액체금속용 밸브 장치에 있어서, 확장형 본네트; 상기 확장형 본네트의 외측에 배치되어 상기 확장형 본네트의 둘레를 둘러싸는 자켓 플레이트; 상기 자켓 플레이트에 구비되고, 냉각매체를 공급받아 상기 확장형 본네트의 외부를 냉각시키는 외부 냉각 유닛; 적어도 일부가 상기 확장형 본네트의 내부에 배치되고, 상기 외부 냉각 유닛과 연결되어 상기 냉각매체를 공급받음으로써 상기 확장형 본네트의 내부를 냉각시키는 내부 냉각 유닛; 및 상기 자켓 플레이트에 구비되는 히터 유닛을 포함하는, 액체금속용 밸브 장치가 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, a liquid metal valve device for controlling the supply of a liquid metal, comprising: an expandable bonnet; A jacket plate disposed outside the expandable bonnet and surrounding a circumference of the expandable bonnet; An external cooling unit provided in the jacket plate and receiving a cooling medium to cool the outside of the expandable bonnet; An internal cooling unit at least partially disposed inside the expandable bonnet and connected to the external cooling unit to cool the inside of the expandable bonnet by receiving the cooling medium; And it may be provided with a valve device for a liquid metal, including a heater unit provided in the jacket plate.

본 발명의 실시예들에 따르면, 벨로우즈가 파손되어 벨로우즈로부터 스템 측으로 고온의 액체금속이 누출되는 경우, 누출된 액체금속을 신속하게 동결시켜서 누출 사고를 해결하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다는 효과가 있다. According to the embodiments of the present invention, when the bellows are broken and hot liquid metal leaks from the bellows to the stem side, there is an effect of reducing the time required to solve the leak accident by freezing the leaked liquid metal quickly. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체금속용 밸브 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B 단면도이다.
도 4는 도 1의 액체금속용 밸브 장치에서 액체금속 경로가 개방된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 C-C 단면도이다.
도 6은 도 1의 액체금속용 밸브 장치의 자켓 플레이트가 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 액체금속용 밸브 장치의 제어 블록도이다. 1 is a perspective view showing a valve device for a liquid metal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along AA of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1.
4 is a view showing a liquid metal path is opened in the valve device for a liquid metal of FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 1.
FIG. 6 is a view illustrating an unfolded state of the jacket plate of the valve device for liquid metal of FIG. 1.
7 is a control block diagram of the valve apparatus for the liquid metal of FIG. 1.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments for implementing the spirit of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '설치'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 설치될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, when a component is referred to as being 'connected' or 'installed' on another component, it should be understood that the component may be directly connected to or installed on the other component, but other components may exist in the middle.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. A singular expression includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액체금속용 밸브 장치(1)에 대하여 설명하겠다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described for the liquid metal valve device 1 according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체금속용 밸브 장치(1)는 확장형 본네트(10), 자켓 플레이트(20), 외부 냉각 유닛(30), 내부 냉각 유닛(40), 히터 유닛(50), 누출 감지 유닛(60) 및 제어 유닛(70)을 포함할 수 있다. 1 to 7, the valve device 1 for a liquid metal according to an embodiment of the present invention includes an expandable bonnet 10, a jacket plate 20, an external cooling unit 30, and an internal cooling unit 40. ), The heater unit 50, the leak detection unit 60 and the control unit 70 may be included.

확장형 본네트(10)의 내부에는 상하 방향으로 이동 가능하게 제공되어 액체금속이 이동되는 경로(M)(이하, '액체금속 경로'라고 함.)를 선택적으로 개폐하는 게이트(11), 게이트(11)와 연결되어 액체금속 경로(M)가 개폐되는 방향으로 게이트(11)를 이동시키는 스템(12) 및 스템(12)의 외측에서 스템(12)을 감싸도록 설치되어 스템(12)의 상하 방향 움직임에 의해 신축 가능하게 제공되는 벨로우즈(13)가 설치될 수 있다. The inside of the expandable bonnet 10 is provided to be movable in the vertical direction to selectively open and close the gate (M) (hereinafter, referred to as a 'liquid metal path') in which the liquid metal moves (gate 11, gate 11) Stem 12 to move the gate 11 in the direction in which the liquid metal path M is opened and closed, and is installed to surround the stem 12 from the outside of the stem 12 so that the stem 12 is moved up and down. A bellows 13 which is provided elastically by movement can be installed.

이때, 스템(12)의 상하 방향 이동은 스템 구동부(12a), 예컨대, 공기압으로 작동되는 공기압 액추에이터에 의해 이루어질 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과하고, 이로 인해 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다. 필요에 따라 스템 구동부(12a)의 종류는 다양하게 변경이 가능하다. At this time, the vertical movement of the stem 12 may be made by the stem driving unit 12a, for example, an pneumatic actuator operated by air pressure. However, this is only an example, and this does not limit the spirit of the present invention. If necessary, the type of the stem driver 12a may be variously changed.

액체금속 경로(M)의 개폐 동작에 대하여 간략히 설명하면, 스템(12)이 상측으로 이동되면 스템(12)과 연결된 게이트(11)가 상측으로 이동되어 액체금속 경로(M)가 개방된다. 이와는 반대로, 스템(12)이 하측으로 이동되면, 스템(12)과 연결된 게이트(11) 역시 하측으로 이동되어 액체금속 경로(M)를 폐쇄한다. Briefly describing the opening and closing operation of the liquid metal path (M), when the stem 12 is moved upward, the gate 11 connected to the stem 12 is moved upward to open the liquid metal path (M). On the contrary, when the stem 12 is moved downward, the gate 11 connected with the stem 12 is also moved downward to close the liquid metal path M.

자켓 플레이트(20)는 외부 냉각 유닛(30) 및 히터 유닛(50)이 설치되는 부분으로, 확장형 본네트(10)의 외측에서 확장형 본네트(10)의 둘레를 둘러싸도록 배치됨에 따라, 자켓 플레이트(20)에 설치되는 외부 냉각 유닛(30) 및 히터 유닛(50) 역시 확장형 본네트(10)의 외측에서 확장형 본네트(10)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 외부 냉각 유닛(30)에 의해 냉각될 수 있는 확장형 본네트(10)의 냉각 면적이 증가될 수 있고, 히터 유닛(50)에 의해 가열될 수 있는 확장형 본네트(10)의 가열 면적이 증가될 수 있다. The jacket plate 20 is a portion in which the external cooling unit 30 and the heater unit 50 are installed. The jacket plate 20 is disposed to surround the circumference of the expandable bonnet 10 on the outside of the expandable bonnet 10. External cooling unit 30 and the heater unit 50 installed in the) may also be arranged to surround the expandable bonnet 10 on the outside of the expandable bonnet (10). Accordingly, the cooling area of the expandable bonnet 10 that can be cooled by the external cooling unit 30 can be increased, and the heating area of the expandable bonnet 10 that can be heated by the heater unit 50 is increased. Can be.

이때, 자켓 플레이트(20)의 길이방향의 양 단부(20a)는 체결 부재(21)에 의해 상호 체결될 수 있다. 이에 따라, 자켓 플레이트(20)에 설치된 외부 냉각 유닛(30)은 확장형 본네트(10)의 외측면과 비접촉된 상태를 가질 수 있고, 자켓 플레이트(20)에 설치된 히터 유닛(50)은 확장형 본네트(10)의 외측면에 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 즉, 자켓 플레이트(20)의 양 단부(20a)는 체결 부재(21)에 의해 상호 체결된 상태에서 확장형 본네트(10)의 외측면과 히터 유닛(50)의 면 접촉으로 인해 자켓 플레이트(20)가 확장형 본네트(10)의 외측에 고정될 수 있다. At this time, both ends 20a of the longitudinal direction of the jacket plate 20 may be fastened to each other by the fastening member 21. Accordingly, the external cooling unit 30 installed in the jacket plate 20 may have a non-contact state with the outer surface of the expandable bonnet 10, and the heater unit 50 installed in the jacket plate 20 may include the expandable bonnet ( 10) can be kept in close contact with the outer surface. That is, both ends 20a of the jacket plate 20 are in contact with the outer surface of the expandable bonnet 10 and the surface of the heater unit 50 in a state where they are fastened to each other by the fastening member 21. May be fixed to the outside of the expandable bonnet 10.

자켓 플레이트(20)는 일 예로 스테인리스강 재질로 형성될 수 있다. 자켓 플레이트(20)의 형상에 대하여 간략히 설명하면, 자켓 플레이트(20)의 양 단부(20a)가 상호 체결되기 이전에는 자켓 플레이트(20)는 사각 플레이트 형상을 가질 수 있으나, 체결 부재(21)에 의해 자켓 플레이트(20)의 양 단부가 상호 체결되는 경우 자켓 플레이트(20)는 원통 형상을 가질 수 있다. The jacket plate 20 may be formed of, for example, stainless steel. Briefly describing the shape of the jacket plate 20, the jacket plate 20 may have a rectangular plate shape before the two ends 20a of the jacket plate 20 are fastened to each other, but the fastening member 21 When both ends of the jacket plate 20 are fastened to each other, the jacket plate 20 may have a cylindrical shape.

외부 냉각 유닛(30)은 냉각매체, 예컨대, 질소(N2)와 같은 불활성 가스를 공급받아 확장형 본네트(10)의 외부를 냉각시킬 수 있다. 외부 냉각 유닛(30)이 확장형 본네트(10)의 외부를 냉각시키는 과정에서 확장형 본네트(10) 내부의 벨로우즈(13)로부터 스템(12) 측으로 누출된 액체금속이 동결될 수 있다. 여기서, '확장형 본네트(10) 내부의 벨로우즈(13)로부터 스템(12) 측으로 누출된 액체금속'은 압축 및 팽창이 반복되어 피로가 축적된 벨로우즈(13)가 파손된 경우 액체금속 경로(M)를 벗어나 벨로우즈(13)로부터 스템(12) 측으로 누출된 액체금속을 의미한다. The external cooling unit 30 may be supplied with an inert gas such as nitrogen (N 2) to cool the outside of the expandable bonnet 10. As the external cooling unit 30 cools the outside of the expandable bonnet 10, the liquid metal leaked from the bellows 13 inside the expandable bonnet 10 toward the stem 12 may be frozen. Here, the 'liquid metal leaked from the bellows 13 inside the expandable bonnet 10 to the stem 12 side' refers to the liquid metal path M when the bellows 13 accumulates fatigue due to repeated compression and expansion. It refers to the liquid metal leaking out from the bellows 13 to the stem 12 side.

이때, 외부 냉각 유닛(30)은 자켓 플레이트(20)의 둘레방향을 따라 설치되는 외부 냉각관(31) 및 외부 냉각관(31)에 설치되어 외부 냉각관(31)으로 유입되는 냉각매체의 유량을 조절하는 제 1 밸브(32)를 포함할 수 있다. At this time, the external cooling unit 30 is installed in the external cooling pipe 31 and the external cooling pipe 31 installed along the circumferential direction of the jacket plate 20 and flow rate of the cooling medium flowing into the external cooling pipe 31. It may include a first valve 32 to adjust the.

외부 냉각관(31)은 냉각매체가 유입되고, 제 1 밸브(32)가 설치되는 유입부(31a), 유입부(31a)로부터 분기되는 분기부(31b) 및 분기부(31b)와 연결되고, 냉각매체가 확장형 본네트(10)의 외부를 향해 분출되도록 하는 복수의 분출부(31c)로 구분될 수 있다. The external cooling pipe 31 is connected to the inlet portion 31a where the cooling medium is introduced, the first valve 32 is installed, the branch portion 31b branched from the inlet portion 31a, and the branch portion 31b. In addition, the cooling medium may be divided into a plurality of ejection parts 31c to eject toward the outside of the expandable bonnet 10.

복수의 분출부(31c)는 자켓 플레이트(20)의 양 단부(20a)가 상호 체결된 상태를 기준으로 자켓 플레이트(20)의 원주방향을 따라 소정 간격으로 이격 배치될 수 있다. The plurality of ejection portions 31c may be spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction of the jacket plate 20 based on a state in which both ends 20a of the jacket plate 20 are fastened to each other.

복수의 분출부(31c)에는 냉각매체가 분출될 수 있는 분출홀(H)이 복수 개로 구비될 수 있는데, 복수의 분출부(31c)가 자켓 플레이트(20)의 원주방향을 따라 배치되어 있으므로, 복수의 분출홀(H)을 통해 분출되는 냉각매체가 확장형 본네트(10)의 원주방향을 따라 고르게 공급될 수 있다. 이로써, 냉각매체에 의해 냉각될 수 있는 확장형 본네트(10)의 냉각 면적이 증가될 수 있다. The plurality of ejection portions 31c may be provided with a plurality of ejection holes H through which the cooling medium may be ejected. Since the plurality of ejection portions 31c are disposed along the circumferential direction of the jacket plate 20, The cooling medium sprayed through the plurality of ejection holes H may be evenly supplied along the circumferential direction of the expandable bonnet 10. As a result, the cooling area of the expandable bonnet 10 that can be cooled by the cooling medium can be increased.

복수의 분출부(31c)는 적어도 하나의 고정 부재(22)에 의해 자켓 플레이트(20)에 고정된 상태를 가질 수 있으며, 필요에 따라 고정 부재(22)에 의해 분기부(31b) 역시 자켓 플레이트(20)에 고정된 상태를 가질 수 있다. The plurality of ejection portions 31c may have a state of being fixed to the jacket plate 20 by at least one fixing member 22, and the branch portion 31b may also be fixed to the jacket plate by the fixing member 22 as necessary. It may have a state fixed to (20).

내부 냉각 유닛(40)은 적어도 일부가 확장형 본네트(10)의 내부에 배치되어 외부 냉각 유닛(30)과 연결될 수 있으며, 냉각매체, 예컨대, 질소(N2)와 같은 불활성 가스를 공급받아 확장형 본네트(10)의 내부를 냉각시킬 수 있다. 이 과정에서 확장형 본네트(10) 내부의 벨로우즈(13)로부터 스템(12) 측으로 누출된 액체금속이 동결될 수 있다. The internal cooling unit 40 may be at least partially disposed inside the expandable bonnet 10 to be connected to the external cooling unit 30. The internal cooling unit 40 may be supplied with an inert gas such as nitrogen (N 2) to expand the expandable bonnet ( 10) can be cooled inside. In this process, the liquid metal leaked from the bellows 13 inside the expandable bonnet 10 to the stem 12 may be frozen.

이때, 내부 냉각 유닛(40)은 유입부(31a)로부터 분기되어 확장형 본네트(10) 내부로 연장되는 내부 냉각관(41), 내부 냉각관(41)의 일 단부에 설치되는 제 2 밸브(42) 및 내부 냉각관(41)의 타 단부에 설치되어 외부로부터 내부 냉각관(41)으로 공기가 유입되는 것을 차단하는 체크밸브(43)를 포함할 수 있다. At this time, the internal cooling unit 40 branches from the inlet portion 31a and extends into the expandable bonnet 10 to the internal cooling pipe 41 and the second valve 42 installed at one end of the internal cooling pipe 41. And a check valve 43 installed at the other end of the internal cooling pipe 41 to block air from flowing into the internal cooling pipe 41 from the outside.

내부 냉각관(41)은 스템(12)의 외측면에 감기는 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 내부 냉각관(41)은 일 예로 냉각 튜브의 형태로 제공될 수 있다. 내부 냉각관(41)을 통해 냉각매체, 예컨대, 질소(N2)와 같은 불활성 가스가 스템(12)의 외측면을 따라 흐르면서 고온의 액체금속과 내부 냉각관(41) 사이에 열교환이 이루어짐에 따라, 확장형 본네트(10) 내부가 냉각될 수 있다. The internal cooling pipe 41 may be arranged to be wound around the outer surface of the stem 12. For example, the internal cooling tube 41 may be provided in the form of a cooling tube, for example. As an inert gas, such as nitrogen (N2), flows through the internal cooling conduit 41 along the outer surface of the stem 12, heat exchange occurs between the hot liquid metal and the internal cooling conduit 41. The inside of the expandable bonnet 10 may be cooled.

한편, 도시하지는 않았으나, 제 1 밸브(32)의 전단에는 압력조정기가 설치될 수 있다. 압력조정기에 의해 외부 냉각 유닛(30) 및 내부 냉각 유닛(40)으로 동일한 압력이 동시에 가해질 수 있다. 이와 같이, 압력조정기에 의해 외부 냉각 유닛(30) 및 내부 냉각 유닛(40)으로 동일한 압력이 동시에 가해지는 경우, 외부 냉각 유닛(30) 및 내부 냉각 유닛(40)으로 냉각매체가 공급될 수 있기 때문에, 필요에 따라 제 2 밸브(42)는 생략 가능하다. Although not shown, a pressure regulator may be installed at the front end of the first valve 32. The same pressure can be applied simultaneously to the external cooling unit 30 and the internal cooling unit 40 by the pressure regulator. As such, when the same pressure is simultaneously applied to the external cooling unit 30 and the internal cooling unit 40 by the pressure regulator, the cooling medium may be supplied to the external cooling unit 30 and the internal cooling unit 40. Therefore, the 2nd valve 42 can be omitted as needed.

히터 유닛(50)은 자켓 플레이트(20)에 구비되어 액체금속이 고화되는 것을 방지할 수 있다. The heater unit 50 may be provided in the jacket plate 20 to prevent the liquid metal from solidifying.

이때, 히터 유닛(50)은 자켓 플레이트(20)의 둘레방향을 따라 설치되되, 복수의 분출부(31c) 중 인접하는 두 개의 분출부(31c) 사이에 배치되는 히터(51) 및 히터(51)가 분리 가능하게 수용되는 히터 보호 부재(52)를 포함할 수 있다. At this time, the heater unit 50 is installed along the circumferential direction of the jacket plate 20, and the heater 51 and the heater 51 disposed between two adjacent ejection portions 31c among the plurality of ejection portions 31c. ) May include a heater protection member 52 removably received.

히터(51)의 가열 온도는 확장형 본네트(10)의 외측에 설치된 온도 센서(미도시)에 의해 감지된 온도 값을 기초로 하여 결정될 수 있다. The heating temperature of the heater 51 may be determined based on a temperature value detected by a temperature sensor (not shown) installed outside the expandable bonnet 10.

한편, 히터(51)가 히터 보호 부재(52)로부터 분리 가능하게 제공되므로, 필요에 따라 수명을 다하거나 손상된 히터(51)를 용이하게 제거하고 새로운 히터(51)로 교체할 수 있다. On the other hand, since the heater 51 is detachably provided from the heater protection member 52, it is possible to easily remove the damaged heater 51 and replace it with a new heater 51 as necessary.

누출 감지 유닛(60)은 확장형 본네트(10) 내부에 설치되어 고온의 액체금속이 확장형 본네트(10) 내부에서 누출되는지 여부를 감지할 수 있다. 누출 감지 유닛(60)에서 감지된 값은 제어 유닛(70)으로 전달되어 제어 유닛(70)이 외부 냉각 유닛(30) 및 내부 냉각 유닛(40)으로 냉각매체를 공급하기 위한 제 1 밸브(32) 및 제 2 밸브(42)의 구동 또는 히터 유닛(50)의 전원 제어(차단) 및 액체금속 경로(M)의 폐쇄 등을 제어하는데 이용될 수 있다. The leak detection unit 60 may be installed inside the expandable bonnet 10 to detect whether hot liquid metal leaks inside the expandable bonnet 10. The value detected by the leak detection unit 60 is transmitted to the control unit 70 so that the control unit 70 supplies the cooling medium to the external cooling unit 30 and the internal cooling unit 40. ) And the driving of the second valve 42 or the power control (blocking) of the heater unit 50, the closing of the liquid metal path M, and the like.

제어 유닛(70)은 벨로우즈(13)가 손상되어 벨로우즈(13)로부터 스템(12) 측으로 고온의 액체금속이 누출된 경우, 외부 냉각 유닛(30) 및 내부 냉각 유닛(40)으로 냉각매체를 공급하기 위한 제 1 밸브(32) 및 제 2 밸브(42)의 구동 또는 히터 유닛(50)의 전원 제어(차단) 및 액체금속 경로(M)의 폐쇄 등을 통해 액체금속용 밸브 장치(1)를 제어하여 누출된 액체금속을 동결시킴으로써, 누출된 액체금속이 액체금속용 밸브 장치(1) 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다. The control unit 70 supplies the cooling medium to the external cooling unit 30 and the internal cooling unit 40 when the bellows 13 is damaged and a hot liquid metal leaks from the bellows 13 toward the stem 12. To operate the first valve 32 and the second valve 42 or to control the power supply (blocking) of the heater unit 50 and to close the liquid metal path M. By controlling and freezing the leaked liquid metal, it is possible to prevent the leaked liquid metal from leaking outside the valve device 1 for the liquid metal.

제어 유닛(70)의 제어 동작에 대하여 간략히 설명하면, 벨로우즈(13)가 파손되어 벨로우즈(13)로부터 스템(12) 측으로 고온의 액체금속이 누출된 경우, 제어 유닛(70)은 히터 유닛(50)의 전원을 차단하고, 스템 구동부(12a)를 구동시켜 게이트(11)를 하측으로 이동시켜서 액체금속 경로(M)를 폐쇄함으로써 확장형 본네트(10) 측으로 액체금속이 추가로 유입되는 것을 차단한다.The control operation of the control unit 70 will be briefly described. When the bellows 13 is broken and a high temperature liquid metal leaks from the bellows 13 to the stem 12 side, the control unit 70 causes the heater unit 50 to be released. ) And shuts off the liquid metal by additionally driving the stem driver 12a to move the gate 11 downward to close the liquid metal path M, thereby preventing the inflow of liquid metal into the expanded bonnet 10 side.

이어서, 외부 냉각 유닛(30) 및 내부 냉각 유닛(40)을 작동시켜서 확장형 본네트(10)의 외부 및 확장형 본네트(10)의 내부가 동시에 냉각될 수 있도록 한다. 이 과정에서 확장형 본네트(10) 내부, 즉, 벨로우즈(13)로부터 스템(12) 측으로 누출된 고온의 액체금속이 신속하게 동결됨으로써, 누출된 액체금속이 확장형 본네트(10) 외부로 누출되는 것이 방지될 수 있다. 나아가, 누출 사고를 해결하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. Subsequently, the external cooling unit 30 and the internal cooling unit 40 are operated to allow the outside of the expandable bonnet 10 and the inside of the expandable bonnet 10 to be simultaneously cooled. In this process, the high temperature liquid metal leaked from the inside of the expandable bonnet 10, that is, from the bellows 13 to the stem 12 is rapidly frozen, thereby preventing the leaked liquid metal from leaking outside the expandable bonnet 10. Can be. Furthermore, the time taken to resolve leaks can be reduced.

이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다. While the embodiments of the present invention have been described as specific embodiments, these are only examples, and the present invention is not limited thereto and should be construed as having the widest scope in accordance with the basic idea disclosed herein. Those skilled in the art may combine / substitute the disclosed embodiments to implement a pattern of a timeless shape, but this also does not depart from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on the present specification, it is apparent that such changes or modifications belong to the scope of the present invention.

1: 액체금속용 밸브 장치 10: 확장형 본네트
11: 게이트 12: 스템
12a: 스템 구동부 13: 벨로우즈
20: 자켓 플레이트 20a: 자켓 플레이트의 양 단부
21: 체결 부재 22: 고정 부재
30: 외부 냉각 유닛 31: 외부 냉각관
31a: 유입부 31b: 분기부
31c: 분출부 32: 제 1 밸브
40: 내부 냉각 유닛 41: 내부 냉각관
42: 제 2 밸브 43: 체크밸브
50: 히터 유닛 51: 히터
52: 히터 보호 부재 60: 누출 감지 유닛
70: 제어 유닛1: Valve device for liquid metal 10: Extended bonnet
11: gate 12: stem
12a: stem drive portion 13: bellows
20: jacket plate 20a: both ends of the jacket plate
21: fastening member 22: fixed member
30: external cooling unit 31: external cooling tube
31a: inlet 31b: branch
31c: blowing section 32: first valve
40: internal cooling unit 41: internal cooling tube
42: second valve 43: check valve
50: heater unit 51: heater
52: heater protection member 60: leak detection unit
70: control unit

Claims (8)

액체금속의 공급을 제어하는 액체금속용 밸브 장치에 있어서,
확장형 본네트;
상기 확장형 본네트의 외측에서 상기 확장형 본네트의 둘레를 둘러싸도록 배치되는 자켓 플레이트;
상기 자켓 플레이트에 구비되고, 냉각매체를 공급받아 상기 확장형 본네트의 외부를 냉각시키는 외부 냉각 유닛;
적어도 일부가 상기 확장형 본네트의 내부에 배치되고, 상기 외부 냉각 유닛과 연결되어 상기 냉각매체를 공급받음으로써 상기 확장형 본네트의 내부를 냉각시키는 내부 냉각 유닛; 및
상기 자켓 플레이트에 구비되는 히터 유닛을 포함하는,
액체금속용 밸브 장치.In the valve device for liquid metal for controlling the supply of liquid metal,
Extended bonnets;
A jacket plate disposed to surround a circumference of the expandable bonnet at an outer side of the expandable bonnet;
An external cooling unit provided on the jacket plate and receiving a cooling medium to cool the outside of the expandable bonnet;
An internal cooling unit at least partially disposed inside the expandable bonnet and connected to the external cooling unit to cool the inside of the expandable bonnet by receiving the cooling medium; And
Including a heater unit provided in the jacket plate,
Valve devices for liquid metal. 제 1 항에 있어서,
상기 외부 냉각 유닛은,
상기 자켓 플레이트의 둘레방향을 따라 설치되는 외부 냉각관; 및
상기 외부 냉각관에 설치되어 상기 외부 냉각관으로 유입되는 상기 냉각매체의 유량을 조절하는 제 1 밸브를 포함하는,
액체금속용 밸브 장치.The method of claim 1,
The external cooling unit,
An external cooling pipe installed along the circumferential direction of the jacket plate; And
A first valve installed in the external cooling pipe to adjust a flow rate of the cooling medium flowing into the external cooling pipe;
Valve devices for liquid metal. 제 2 항에 있어서,
상기 외부 냉각관은,
상기 냉각매체가 유입되고, 상기 제 1 밸브가 설치되는 유입부;
상기 유입부로부터 분기되는 분기부; 및
상기 분기부와 연결되고, 상기 냉각매체가 상기 확장형 본네트의 외부를 향해 분출되도록 하는 복수의 분출부를 포함하는,
액체금속용 밸브 장치.The method of claim 2,
The external cooling pipe,
An inlet unit into which the cooling medium is introduced and the first valve is installed;
A branching portion branched from the inlet portion; And
It is connected to the branch, and includes a plurality of blower for ejecting the cooling medium toward the outside of the expandable bonnet,
Valve devices for liquid metal. 제 3 항에 있어서,
상기 히터 유닛은,
상기 자켓 플레이트의 둘레방향을 따라 설치되되, 복수의 상기 분출부 중 인접하는 두 개의 상기 분출부 사이에 배치되는 히터; 및
상기 히터가 분리 가능하게 수용되는 히터 보호 부재를 포함하는,
액체금속용 밸브 장치.The method of claim 3, wherein
The heater unit,
A heater disposed along a circumferential direction of the jacket plate, the heater being disposed between two adjacent ejection parts of the ejection parts; And
And a heater protection member in which the heater is detachably received.
Valve devices for liquid metal. 제 3 항에 있어서,
상기 내부 냉각 유닛은,
상기 유입부로부터 분기되어 상기 확장형 본네트 내부로 연장되는 내부 냉각관;
상기 내부 냉각관의 일 단부에 설치되는 제 2 밸브; 및
상기 내부 냉각관의 타 단부에 설치되는 체크밸브를 포함하는,
액체금속용 밸브 장치.The method of claim 3, wherein
The internal cooling unit,
An internal cooling pipe branching from the inlet and extending into the expandable bonnet;
A second valve installed at one end of the internal cooling pipe; And
It includes a check valve is installed on the other end of the internal cooling pipe,
Valve devices for liquid metal. 제 1 항에 있어서,
상기 확장형 본네트 내부에 설치되어 고온의 액체금속이 상기 확장형 본네트 내부에서 누출되는지 여부를 감지하는 누출 감지 유닛을 더 포함하는,
액체금속용 밸브 장치.The method of claim 1,
A leak detection unit is installed inside the expandable bonnet and detects whether a high temperature liquid metal leaks inside the expandable bonnet.
Valve devices for liquid metal. 제 1 항에 있어서,
상기 외부 냉각 유닛 및 상기 내부 냉각 유닛으로 상기 냉각매체를 공급하기 위한 제 1 밸브 및 제 2 밸브의 구동 또는 상기 히터 유닛의 전원 차단 및 상기 액체금속의 이동 경로의 폐쇄를 통해 상기 액체금속용 밸브 장치를 제어하는 제어 유닛을 더 포함하는,
액체금속용 밸브 장치.The method of claim 1,
Valve device for the liquid metal through driving of the first valve and the second valve for supplying the cooling medium to the external cooling unit and the internal cooling unit or the power supply of the heater unit and the closing of the movement path of the liquid metal. Further comprising a control unit for controlling,
Valve devices for liquid metal. 제 1 항에 있어서,
상기 자켓 플레이트가 상기 확장형 본네트에 고정되도록 상기 자켓 플레이트의 양 단부를 상호 체결시키는 체결 부재를 더 포함하는,
액체금속용 밸브 장치.The method of claim 1,
Further comprising a fastening member for fastening the both ends of the jacket plate to the jacket plate is fixed to the expandable bonnet,
Valve devices for liquid metal.
KR1020180084643A 2018-07-20 2018-07-20 Valve apparatus for liquid metal KR102092898B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180084643A KR102092898B1 (en) 2018-07-20 2018-07-20 Valve apparatus for liquid metal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180084643A KR102092898B1 (en) 2018-07-20 2018-07-20 Valve apparatus for liquid metal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200009780A true KR20200009780A (en) 2020-01-30
KR102092898B1 KR102092898B1 (en) 2020-03-24

Family

ID=69321780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180084643A KR102092898B1 (en) 2018-07-20 2018-07-20 Valve apparatus for liquid metal

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102092898B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6119185U (en) * 1984-07-10 1986-02-04 石川島播磨重工業株式会社 high temperature isolation valve
JPH0464788A (en) * 1990-06-29 1992-02-28 Fujikin:Kk Constant temperature valve
JP2002139158A (en) * 2000-11-07 2002-05-17 Nkk Corp Flow control valve for high temperature high pressure fluid and its cooling method
JP2004204951A (en) * 2002-12-25 2004-07-22 Shin Meiwa Ind Co Ltd Vacuum gate valve
KR101577709B1 (en) 2015-04-07 2015-12-16 전태식 Slide Gate Valve with cooling structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6119185U (en) * 1984-07-10 1986-02-04 石川島播磨重工業株式会社 high temperature isolation valve
JPH0464788A (en) * 1990-06-29 1992-02-28 Fujikin:Kk Constant temperature valve
JP2002139158A (en) * 2000-11-07 2002-05-17 Nkk Corp Flow control valve for high temperature high pressure fluid and its cooling method
JP2004204951A (en) * 2002-12-25 2004-07-22 Shin Meiwa Ind Co Ltd Vacuum gate valve
KR101577709B1 (en) 2015-04-07 2015-12-16 전태식 Slide Gate Valve with cooling structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR102092898B1 (en) 2020-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102517600B1 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
JP2002348670A5 (en)
JP2007010531A (en) Cold impact testing device
MX2008003804A (en) Engine thermostat having bypass pressure-dampening fluid passage.
JP6125851B2 (en) Valve system
CN104948341A (en) Exhaust gas heat recovery apparatus
KR20200009780A (en) Valve apparatus for liquid metal
ES2702307T3 (en) Blowing fluid valve, blow molding unit and blow molding method
KR101361669B1 (en) Expansion Seat Valve Scattering Shipment Particles
US4337789A (en) Shut-off valve for interrupting a flow of a fluid through a pipeline
KR102082663B1 (en) Damper having a sealing plate
JPH04307188A (en) Valve
KR101720174B1 (en) Safety valve having functions of preventing frozen of water and draining of hot water
CN209839240U (en) Control valve and integrated pipeline with same
JP2023038703A (en) Burner cutoff valve
KR101407918B1 (en) A pressure adjusting device for loss of heat of filtration test chamber
KR102470479B1 (en) Valve apparatus and operating method thereof
JP3196427B2 (en) Furnace door sealing device
US11927394B2 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
KR102455949B1 (en) Snowjet sprayer
JP5792492B2 (en) Temperature control mechanism, plasma processing apparatus, and temperature control method
JP6880655B2 (en) Tire vulcanization system and vulcanization method
KR101640581B1 (en) Frozen to burst prevention device for pipe
JP2023035020A (en) valve device
KR101642827B1 (en) Cooling apparatus for furnace

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant