KR830000273Y1 - 고온 원심팬의 개선된 절연 허브장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고온 원심팬의 개선된 절연 허브장치

제1도는 사용된 본 고안의 한 형태의 이중 폭과 이중 인입 원심팬의 부분 절단도.

제2도는 좀 더 상세한 본 고안의 한 형태를 도시하는 제1도의 확대부분도.

제3도는 제2도와 다른 구성의 허브장치를 사용한 본 고안의 다른 형태를 도시하는 제2도와 유사한 부분도.

제4도는 제2도의 덮개의 측면도.

제5도는 제4도의 덮개의 단부도.

제6도는 본 고안에 따라 사용되는 칼라의 한 형태의 입면도.

본 고안의 동력설비의 연소가스를 취급하는 흡출송풍팬과 같은 고온가스를 이동시키기 위해 사용되는 형태의 큰 직경원심팬의 열절연 허브장치에 관한 것이다.

바퀴를 구동시키는 회전축에 수축끼워 맞춤되는 바퀴허브를 지니는 동력설비속의 고온가스를 취급하는 원심 동력팬은 종래의 것이다. 이러한 설계는 바퀴가 노출된 곳의 온도 변화율이 허용 범위내에서 지켜지는 작업조건의 대부분의 적용부에서 만족스러웠다.

그러나, 직립조건이 증가되는 가능성뿐 만 아니라 최근에 회전부하를 받는 동력설비의 도래로, 동력팬이 과거보다 더욱 빈번히 고온 가스 전이조건을 유지시키도록 요구된다. 이러한 열전이는 팬의 회전자 부품속으로의 많은 양의 열유입을 야기시키고, 구성 및 서로에 대한 여러가지 회전자 요소부의 위치 및 공기 흐름의 특성에 의해서, 열유입이 허브와 축 사이의 억지 끼워 맞춤의 수축을 야기시키는 바퀴허브와 축사이의 큰 온도 차이를 야기시킬 수 있다.

이러한 수축이 심하면, 허브는 축을 따라 바퀴의 축상이동을 야기시키거나, 회전자 진동을 야기시키는 불안정한 조건이 되거나 허브축 내면에 짝지운 표면에 손상을 주기에 충분하게 축위에서 느슨하게 되며, 이 모든것이 특정의 팬에 의존한 동력설비의 이러한 부품과 팬의 작동중지를 시킬만큼 팬을 충분히 손상시킬 수 있다.

허브 절연장치에 의한 온도전이로 인한 느슨함을 초래하는 열수출 허브의 문제를 해결하는 것은 미합중국특허 제2,836,368호와 같은 종래에도 인식되어 왔다. 이러한 특허는 열절연 물질로 채워진 깡통형 케이스가 허브주위에 위치되고 케이스의 림(rim)이 막대의 방사상 외부에 날개를 지지하고 허브에 용접된 날개지지막대에 점용접되는 장치를 도시한다. 이로한 장치는 직경이 약 12인치(30.5cm)의 축을 지니는 것 같은 큰 원심팬의 좁은 범위는 만족시켰을지 모른다. 그러나, 이러한 특허에서 발표된 특수한 장치는 본 고안에 따른 장치에 비해, 특히 직경이 32인치(0.81m) 같은 보다 큰 축직경을 지닌 팬에 사용되는데 몇가지 부족한 점을 갖고 있다고 고려된다. 발표된 케이스가 케이스의 림에서 단지 막대에만 부착되기 때문에 막대의 팽창이 케이스를 외부로 들어올려져 회전축 근처의 어떤 틈새구성이 이러한 팽창의 결과로 확대된다.

더우기, 케이스의 방사상 크기가, 만약 케이스가, 비교적 큰 직경축에 사용되면, 회전에 의해 발생한 원심력이 축 근처의 틈새를 열리게하는 케이스의 불균형과 불안정을 야기시킨다.

따라서, 본 고안의 목적은 개선된 열차단 및 열절연장치를 제공하는 것이며, 크기가 큰 팬 바퀴의 범위에 사용되고 비교적 값이 싸며 바퀴의 원제작하는 동안이나 현장 고정때에 쉽게 사용될 수 있는 것을 제공하는 것이다.

본 고안에 따라, 개선된 열차단 및 절연장치가 회전축 위에서 열수축 되는 축상으로 연장하는 뿌리부를 지니고, 그 내부 단부에서 굽혀져서 축의 중심축에 수직한 평면에 놓여진 방사상으로 연장하는 플랜지에서 종료되는 한 부품부재인 형태의 허브를 위해 제공되며, 상기 플랜지가 여기에 체결구에 의해 고정되는 바퀴판의 방사상 내부를 지닌다. 장치가 뿌리부의 외단부에서 축에 고정되고 감싸는 칼라와, 허브의 뿌리부를 감싸는 열 절연부 및 절연부 주위의 일반적으로 연신되고 깡통형이고 칼라의 외측면에 연장하는 외단부와 주위부의 모두를 지니는 덮개를 지닌다. 원주부가 적어도 한쌍의 원주상 연장하는 부분을 지니며, 이들 각각은 그 마주보며 축상으로 연장하는 모서리를 따라 인접한 부분의 모서리를 체결하기 위한 장치를 지니며, 덮개의 외단부가 칼라근처의 덮개의 공간속으로 팬에 의해 취급되는 고온가스의 누수를 최소화 하도록 비교적 밀접한 끼워맞춤 관계로 축을 수용하는 크기의 중앙구멍을 지닌다. 보다 양호한 것은 칼라에 뿌리부의 외단부에서 뿌리부보다 큰 원주부가 제공되어 칼라의 원주부 위에 놓이는 원주부의 외단부를 지니는 환상공간이 그속에 열절연을 수용하도록 뿌리외부 표면과 원주부 사이에 설치된다. 덮개는 플랜지의 그 구멍 내단부에서 끝나고 허브와 칼라에만 고정된다.

덮개와 바퀴판 사이에는 부착물이 없어서 바퀴판의 어떤 팽창이 덮개에 직접 전달되지 않는다.

본 고안의 영호한 실시예가 수반된 도면을 참조하여 설명된다.

제1도 및 제2도를 참조하면, 원심팬 바퀴가 축위에서 열수축된 두 개의 마주보는 허브(12)와 (14)를 지니는 회전축(10)을 지닌다. 허브는 외연부에서 그곳에 고정되는 팬날개(18)을 지니는 원반형 바퀴판(16)을 지지한다. 제1도에 도시된 팬바퀴가 제1도의 점선화살표에 의해 지시된 양쪽방향으로 공기가 스쳐가는 이중폭, 이중인입형이나 본 발명은 단지 하나의 허브(12) 또는 (14)가 존재하고 중심판(16)이 배판인 단일폭, 단일인입형팬에도 사용될 수 있다. 허브(12)와 (14)가 같은 기저형이고, 단지(12)로 표시된 것이 보다 상세하게 기술된다. 각각의 허부가 부분(22)를 형성하도록 그 내부단에서 위로 굽혀진 축상으로 연장된 뿌리부(20)을 지니는 한부품 부재이고, 부분(22)는 축(10)의 중심축에 수직한 평면에 놓이는 방사상으로 연장하는 플랜지(24)에서 끝난다. 바퀴판(16)의 방사상 내부가 체결구(26)에 의해 두 개의 허브의 플랜지에 고정된다.

양호한 장치에서, 고정칼라(28) (제2도 및 제6도)이 허브뿌리부의 각각의 외단부에 설치된다. 제6도에서 보듯이, 고정칼라가 축을 돌려싸게 사용되고 분할판 근처의 볼트(30)에 의해 하부에 조여지는 두개의 분할링으로 편리하게 제작된다. 더우기 칼라가 칼라주위의 원주상 간격진 위치에서 구멍(36)(제6도)를 통하여 방사상으로 내부로 연장하고 수용되는 고정친(32) (제2도)와 같은 일련의 체결기에 의해 축에 고정된다. 클로라도주의 존스 만빌리 사제품인 쎄라브란켓(cerablanket)이라는 재료와 같은 열절연재(38)이 허브의 뿌리부(20)을 감싸는데 하나 이상의 층으로 결합되어 사용된다. 뿌리부가 일반적으로 허브의 상부로 굽혀진 부분(22)속으로 잠기는 제2도에 도시된 허브의 형태로, 열절연부(40)의 하나의 층이 허브의 외단부 주위에서 사용되고, 반면에 몇개의 층이 허브의 상부로 굽혀진 부분에 인접한 위치에서 사용된다.

제2도, 제4도 및 제5도를 참조하면, 본 장치는 절연재 주위와 칼라(28)의 외측에서 끼워맞춰지게 일반적으로 길고 깡통형 형태인 덮개를 지닌다. 덮개는 절연재와 외단부를 둘러싸는 원주부를 지닌다. 원주부는 적어도 한쌍의 원주상으로 연장하는 부분(42)와 (44) (제5도)를 지니며, 이들 각각은 그 마주보는 축상으로 연장하는 모서리를 따라 인접분분의 모서리에 체결시키기 위한 장치를 지닌다.

도시된 특수한 구조에서, 단지 두개의 원주상 연장하는 부분이 있고, 이들 각각은 체결구(50)에 의해 함께 고정되고 접촉하는 외부로 돌출하는 플랜지(46) 및 (48)을 지닌다. 덮개의 외단부가 비교적 밀접한 끼워맞춤 관계로 축(10)을 수용하도록 중심구멍을 설치한 링형원반(52)의 형태를 취한다.

링(52)가 링주위에 원주상으로 간격진 구멍(56) (제5도)을 통하여 연장되는 일련의 스터드(54)에 의해 칼라에 체결된다. 따라서, 덮개의 원주부의 외단부 모서리가 그들이 인접한 링(52)의 내면에 용접되는 것이 바람직하다.

덮개의 원주부가 허브에 구멍을 뚫어 구멍을 탭가공하고 스터드와 너트의 형태인 체결구(58)을 사용하여 여러가지 위치에서 허브에 고정된다. 체결구는 덮개의 원주부위에 간격져 떨어진 관계로 위치되는 슬로트 구멍(60) (제4도 및 제5도)을 통하여 사용된다.

제2도에서 도시된 덮개의 원주부는 도시된 형태이며, 경제적으로 제작되기 위해 시린더에 연결된 개방단부의 원주부를 지닌다. 덮개의 특수한 구조가, 원추형부분이 허브의 형상을 보다 근사하게 따르도록 몇개의 유사한 원추부로 나누어지게 될수도 있따. 그러나, 덮개의 원주부의 두부품구조로서도, 덮개 구조가 일반적으로 상부로 굽혀진 부분(22)에 허브의 외부표면의 형상을 따르는 것을 발견할 수 있다.

또한 특수한 형상으로 덮개의 원추부에 의해 둘러싸이는 공간속에서 열절연물의 다층을 사용할 수 있게된다. 이것은 고온 가스가 내부로 축상으로 흘러 외부로 방사상으로 굽혀질 때 유리하며, 가스가 침범하는 어떤 표면에 보다 빨리 열을 전달하게 된다.

제2도에 도시된 장치가 27인치(68.5cm) 직경축을 지니는 원심팬과 연결되기에 만족스러운 것이 시험된 것이다. 절연물의 층(40)의 두께가 3/4인치(1.9cm)밖에 안된다.

제3도에 도시된 장치는 약간 다르게 형성된 허브와 덮개장치를 지니는 특수한 원심팬에 사용된 것이다. 이 경우에, 허브의 뿌리부(62)의 외부표면이 대부분의 뿌리부의 축상 연장부를 통하여 축과 평행하다. 그러나, 허브는 바퀴판(68)이 부착된 플랜지(66)속에서 끝나게(64)에서 위로 굽혀진다. 칼라(70)이, 특수한 팬의 축(72)가 칼라의 위치에서 약간 감소된 직경이기 때문에 약간 다른 형성부를 지닌다.

제3도의 덮개의 원주부(74)가 적어도 한쌍의 부분으로 구성되고, 이는 조립될 때 시린더를 형성한다. 덮개의 단부링(76)이 제2도의 장치에서와 같이 필수적이다.

덮개의 근본적인 설계가 그와 같은 덮개가 사용되는 허브의 특수한 구조의 약간의 변화에 관계없이 같게 된다. 모든 경우에서, 절연물이 먼저 허브의 뿌리부에 사용되며 덮개가 뿌리부와 칼라에 단단히 고정되게 된다. 고온 환경에서는 1차로 가열되는 플랜지에 또는 바퀴판에 직접적인 부착물이 없다. 다시 말하면, 덮개는 아래로 단단히 고정되고 단부링을 칼라속으로 단단히 고정시켜서 그들이 덮개 아래의 외단부 공간속으로 고온가스의 침범을 허락하도록 올려지지 않도록 하는 것을 보장한다.

본 고안에 따른 장치가 최초팬의 제작시에 사용되거나 현장 제조립시 사용되기에 적합하다. 이것은 값이 싸고 32인치(81.3cm)와 같은 큰 직경축을 지니며 제3도에 도시된 장치에 상응하는 현장에서의 큰 팬에 발생하는 심각한 문제를 해결하게 해준다.

Claims (1)

1. 회전축상에 설치되며 그 축의 종축에 거의 수직인 평면내에 팬바퀴판과 적어도 하나의 허브와 그 허브에의 열차폐 및 절연장치들로 구성된 원심팬에 있어서, 그 허브(12 또는 61)이 일체로 축방향 연장된 뿌리부(20 또는 62)를 지니며 그 부분이 축(10 또는 72)상으로 열수축되며 그 허브의 다른 일단에서는 거기에 고정된 팬바퀴판(16 또는 68)을 지니는 반경방향 플랜지(24 또는 66)를 형성하게끔 바깥쪽으로 벌어지며, 상기 열차폐 및 열전연 장치가 그 허브의 뿌리부분의 다른 일단 가까이의 축위에 견고하게 고정되며 그 축위를 에워싸는 환형 칼라(28 또는 70)와 그 칼라와 상기 뿌리부분에 고정되지만 팬바퀴판에는 부착되어 있지 않으며 그 칼라(28 또는 70)과 그 뿌리부분(20 또는 62)을 원주방향으로 에워싸며 그것들과 더불어 그 뿌리부분 주위에 연장된 환형의 거의 밀폐된 공간부를 형성하게 된 열차폐장치와, 그 환형의 거의 밀폐된 공간부속에 배치된 열절연물(38 또는 38')로 구성된 것을 특징으로 하는 원심팬.