KR830001141B1 - 열동식 증기트랩 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열동식 증기트랩

제1도는 증기트랩 부분의 측단면도

제2a도와 제2b도 두가지 증기트랩의 주요부분을 예시한 유사도면.

본 발명은 소위 평형압의 열동식 요소를 가진 열동식 증기트랩에 관한 것으로 그 한가지 트랩형식은 금속제의 상하부를 가진 밀폐 주름통형을 하고 있으며 양단을 잡아당겨 분리시키거나 밀어붙여 합쳐지게 되면 측벽이 길어지던지 또는 짧아지게끔 되어 있다. 상부는 트랩본체에 고정되어 있지만 바닥은 트랩의 밸브요소를 가지고 있다.

주름통에는 휘발성유체로 채워져 있다. 작동에 있어서 이 유체는 트랩중에 있는 음축수에 의해 가열되므로서 트랩의 압력에 상당하는 포화증기온도보다 낮은 사전에 설정된 온도(t)에서 또는 이보다 높은 온도에 있는 응축수온도에서 주름통은 충분히 팽창되어 밸브요소가 밸브시이트(seat)위에 놓이게 되고 트랩은 닫히게 된다. t보다 낮은 응축수온도에서 주름통은 짜부러지고 트랩은 개방된다.

본 발명의 의하여 트랩내부의 증기/응축수에 대해 개방이 되고 요소가 설치된 하우징내부로부터 밀폐가 되는 내부공극(空隙)을 가진 평형압의 열동식 증기트랩이 구성되어 있으며, 하우징은 요소외부에 휘발성유체를 함유하고 있어서 트랩이 완전히 개방되어 요소를 지지하게 될때 요소외부에 있는 하우징을 충만시키게 되고 유체가 가열됨에 따라 휘발성 유체가 나타내는 압력에 의해 요소가 작동을 하므로서 요소에 구성된 밸브요소를 밸브시이트 쪽으로 움직여 트랩을 밀폐시키도록 하며 트랩이 완전 밀폐된 상태에서 휘발성 유체가 가열되면 거의 안정된 상태에 있게 되어 완전히 안정된 상태를 취하도록 한 열동식 증기트랩을 만들 수 있는 것이다.

열동식 요소는 주름통식 또는 다중격막(multi-diaphnagm)식으로 되어 있다. 이러한 트랩에 있어서 열동식 요소는 온도와 압력에 신속하고도 적극적인 응답을 하며 증기계통에서 일어나게 되는 상태인 수격작용(水擊作用)이나 과열현상으로 인한 극심한 과압력(過壓力)현상에도 견딜 수 있게 되어 있다. 수격작용의 경우에 있어서 요소내부에서 고도의 수압(水壓)이 발생되는 도중요소는 휘발성 유체에 의해 변형에 대해 지지가 된다. 만일과 열현상이 일어나서 휘발성유체가 요소외부에서 고압을 형성하게 되면 이 요소는 큰 압력도 견딜 수 있는 조건에 완전히 있게 된다.

본 발명을 첨부된 도면에 따라 상술하기로 한다.

각 도면에 예시되어 있는 증기트랩의 열동식 요소를 가진 베이스(base)로 구성된 평형압의 열동식 트랩들이다. 제1도에 예시한 트랩에 있어서 이 요소는 늘어났다 줄어들었다 할 수 있는 측벽(5)과 말단벽(3,4)을 가진 주름통(2)의 형태를 취하고 있다. 이 주름통(2)은 하우징(6)내에서 아래쪽 말단벽(3)이 하우징(6)의 바닥벽(7)에 고정되어 있다. 상부 말단벽(4)는 하우징(6)내에서 자유로이 상하운동을 할 수 있도록 되어 있다.

하우징(6)은 베이스(1)위에 있는 스피것(spigot)(1A)상에 설치된 케이싱(casing)(8)내에 위치하며, 이때 하우징(6)은 케이싱(8)의 플렌지(8B)와 하우징(6)의 플렌지(6A)사이에 있는 과부하 스프링(9)에 의해 케이싱(8)의 플렌지(8A)에 대해 고정된다.

주름통(2)의 내부공극(10)은 하우징의 벽(7)에 있는 구멍(11)을 통하여 플렌지(8A)아래에 있는 케이싱(8)과 통하여 있고 주름통의 말단벽(3)과 하우징의 벽(7)사이에 연결을 시켜 케이싱(8)으로부터 하우징(6)[주름통(2)의 외부에 있음]의 배부를 밀폐시키게 된다. 구멍(11)아래에는 밸브 시이트(12)가 스피것(1A)중에 형성되어 있고, 이 시이트 위에서 상부 주름통벽(4)에 매달려 있으며 구멍(11)을 통하여 나가는 스템(stem)(14)에 구성된 밸브 요소(13)가 자리잡게 되므로서 밸브요소(13)는 상부벽(4)을 따라 이동한다.

주름통(2) 외부에 있는 하우징(6)의 내부에는 휘발성 유체(15)로 채워진다. 베이스(1)위에 설치한 커버(18)속에 케이싱(8)을 구성함으로서 트랩내부를 대기로부터 밀폐시킨다. 플렌지(8A) 아래에 있는 케이싱(8)내에 구멍(16)은 케이싱(8)의 내부와 커버(18)내부를 서로 통하게 한다.

실제 작동에 있어서 트랩은 베이스(1)에 있는 구멍(19)과 유선(流線)이 연결되게 하면서 증기유선중에 있게 된다.

증기가 들어오기 전에 제1도에 예시한 바와 같이 주름통(2)이 팽창되면 밸브(12/13)가 개방되고 하우징(6)은 플랜지(8A)위에 자리잡게 되는 조건을 트랩이 취하게 된다. 증기가 먼저 들어오면 응축수는 구멍(19)을 통하여 커버(18)내부로 들어가며 구멍(16)을 경유하여 밸브시이트(12)에 있는 구멍(17)을 통해 나가게 된다. 더운 응축수가 트랩에 들어옴에 따라 휘발성유체(15)에 열이 전달되므로서 주름통(2)은 압력을 받아 짜부러지게 되고 또한 밸브요소(13)는 밸브시이트(12)쪽에 근접하게 된다. 트랩의 압력에 상당히는 포화증기 온도보다 낮은 인정한 온도(t)가 되면 휘발성유체(15)는 끓게 되고 증기압을 발생하기 시작한다. 주름통 내부가 증기압에 있게되면 외부는 온도차로 인하여 크기가 p만큼씩이나 되는 높은 압력에 있게 된다. 이러한 과잉의 압력으로 인해 주름통은 더 한층 짜부러지고, 따라서 밸브요소(13)가 밸브시이트(12)로 오게된다. 이와 같이 하여 증기온도에 도달하기 바로 직전에 트랩은 폐쇄된다. 이렇게 되면 응축수는 트랩중에 있게 되어 증기온도 보다 낮은 온도(t)까지 냉각된다.

이 온도에서 하우징(6)내의 증기압은 주름통(2)내부의 증기압보다 훨씬 작게되므로서 주름통(2)은 다시 팽창이 되고 밸브요소(13)는 밸브시이트(12)에서 떨어진다.

휘발성유체는 물보다 낮은 비점을 가진 다른 유체와 물과의 혼합물로 하여 사용할 수 있다. 휘발성유체의 온도에 대한 압력 도표와 물의 온도에 대한 압력 도표는 거의 평행하기 때문에 증기압이 트랩중에서 포화증기 온도보다 낮은 어떤 온도(t)에 있다 하더라도 휘발성유체는 끓기 시작하여 트랩을 폐쇄시키게 된다.

제1도에 예시한 트랩에서 알 수 있는 것은 주름통(2)이 완전히 팽창될때, 즉 트랩이 완전히 개방될때 휘발성 유체(15)는 주름통(2)외부에 있는 하우징(6)의 내부를 완전히 충만시키게끔 구성되어 있다는 점이다. 따라서 이러한 조건에서 주름통(2)은 완전히 지지되고 수격작용등에 의해 주름통이 더 팽창하더라도 압력의 급격한 변화는 없게 된다. 주름통은 너무 늘어나지도 않으며 수격작용에 의해 손상을 받지도 않는다.

극단적인 조건에 있어서, 즉 트랩이 완전히 밀폐되고 주름통이 완전히 짜보려지게 되면 주름통(2)에 있는 주름은 거의 접촉하게 된다. 만일 과열증기가 있으면 휘발성유체를 증발기키는 것이므로 이러한 가열 현상으로 인해 주름통의 주름이 안정된 상태로 있게 하는데 필요한 약간의 이동작용은 과부하 스프링(9)의 작용에 대하여 플랜지(8A)로 부터 하우징(6)이 떨어지도록 하면 된다.

이러한 과열현상으로 인한 휘발성 유체의 과잉압력으로 주름통은 완전히 인정된 조건을 취하며, 일단 이러한 상태가 되면 주름통은 손상이 되지 않고서도 큰 압력에 견딜 수도 있다.

제2a도와 제2b도는 제1도에 예시한 트랩과 동일한 트랩으로서 다중격막 구조(2A : 제2a도 및 2B : 제2b도)를 한 열동식 요소를 가진 평형압의 열동식 트랩을 예시한 것이다. 각 경우에 있어서 두개의 격막(23,24)은 상호간에 이들의 주변부분에서 밀봉이 되어 있기 때문에 케이싱(8)으로 통하는 내부공극(10)을 형성하고 있다.

제1도에 예시한 트랩의 경우에서와 같이 하우징(6)의 바닥벽(7)에 아래쪽 격막(23)이 고정되며 위쪽 격막(24)은 상하이동이 자유롭고 여기에는 밸브요소(13)를 가지고 있다.

격막(2A 또는 2B) 외부에 있는 하우징(6) 내부에는 휘발성 유체(15)로 채워지며 이들 각 트랩은 제1도에 예시한 트랩과 동일한 방식으로 작동을 한다.

제2a도의 경우에 있어서 각 격막(23,24)은 완화된 상태에서 원물형을 하고 있으며, 제2b도에 예시한 격막(23,24)은 주름모양을 하고 있다.

제1도의 경우에서와 같이 트랩이 완전 개방된 상태에서는 격막(2A 또는 2B) 외부에 있는 하우징내부를 완전 충만시키는 휘발성 유체에 의해 격막(2A 또는 2B)이 완전히 지지된다. 트랩이 완전 밀폐된 상태에서는 각 격막은 거의 접하게 되고 만일 가열이 있게되면 완전히 고정된다.

Claims (1)

1. 요소(2,2A,2B)에는 트랩 내부의 증기와 응축수에 개방되며 요소가 구성되는 하우징(6) 내부와는 밀폐되는 내부공극(10)을 가지며, 트랩이 하우징(6)에는 휘발성유체(15)를 포함토록하여 트랩이 완전개방되므로서 요소를 지지하게 될때 요소외부에 있는 하우징을 충만시킬 수 있도록 하고, 유체가 가열되면 휘발성 유체가 발생하는 압력에 의해 요소를 이동시키므로서 요소에 구성된 밸브요소(13)를 밸브시이트(12)쪽으로 움직여 트랩을 폐쇄시키도록 하고, 트랩이 완전 폐쇄도니 상태에서 휘발성유체가 더 한층 가열될때 트랩이 안정된 조건에 있도록 함으로서 휘발성 유체에 의해 작동이 되는 평형압에 의한 열동식 요소를 가진 열동식 증기트랩.

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