KR950001121B1 - 프리플로트식 스팀 트랩 - Google Patents

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KR950001121B1
KR950001121B1 KR1019940026668A KR19940026668A KR950001121B1 KR 950001121 B1 KR950001121 B1 KR 950001121B1 KR 1019940026668 A KR1019940026668 A KR 1019940026668A KR 19940026668 A KR19940026668 A KR 19940026668A KR 950001121 B1 KR950001121 B1 KR 950001121B1
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valve
float
steam trap
outlet
valve chamber
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KR1019940026668A
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다다시 오이께
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가부시끼가이샤 티엘브이
후지와라 요시야스
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Abstract

내용없음.

Description

프리플로트식 스팀 트랩
제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 프리플로트식 스팀 트랩.
제2도는 제1도에 있어서의 B-B선 단면에 제1도에 있어서의 C-C선 대략 단면도를 합성한 합성도.
제3도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 프리플로트식 스팀 트랩의 단면도.
제4도는 제3도에 있어서의 D-D선 대략 단면도.
제5도는 제4도에 댐부의 변형예를 나타내는 단면도.
제6도는 제3도에 있어서의 E-E선 단면도.
제7도는 공지의 프리플로트식 스팀 트랩의 단면도.
제8도는 제7도에 있어서의 A-A선 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 본체 11 : 입구
12 : 출구 13 : 가스켓
14 : 뚜껑 15 : 볼트
[발명의 배경]
[발명의 분야]
본 발명은 증기와 복수(復水)의 비중차를 이용하는 것을 기본 개념으로 하여 밸브실내에 자유상태로 수용된 플로트 밸브에 의해 밸브구를 직접 개폐하고, 이에 의해 증기와 복수와의 혼합계로부터 복수만을 자동적으로 배출하는 양식의 프리플로트식 스팀 트랩에 관한 것이다.
[종래기술의 설명]
예컨대, 일본국 특개소 55-135292호 공보등에서 개시되어 있는 프리플로트식 스팀 트랩을 밸브실내에서 자유상태로 부상 강하하는 구형상의 플로트 자체가 밸브체 기능도 갖는 것이며, 플로트와 레버와 밸브체가 별개로 되어 있는 양식의 관용 스팀 트랩에 비해 작동부분이 단일하고, 구조가 매우 간단하기 때문에 고장이 적다. 또, 자유상태에 있는 당해 플로트 밸브의 전표면이 밀봉면(시일면)이기 때문에 밸브 시트에 대하여 새로운 밸브면을 얻는 것이 용이하다.
그 종래구조를 제7도에 도시한다. 입구(91)와 출구(92)를 갖는 본체(90)에 뚜껑부재(93)가 부착되어 트랩 케이싱이 구성된다. 그 내부에 밸브실(94)이 형성되고, 당해 밸브실(94)내에 플로트 밸브(95)가 자유상태로 수용된다. 밸브실(94)의 하부에는 밸브시트부재(96)가 장착되고 플러그(97)로 유지된다. 밸브시트부재(96)에는 밸브실(94)에 개구하는 밸브구(98)을 형성한다. 당해 밸브구(98)는 출구통로(99)를 통하여 출구(92)와 연이어 통하여 있다. 입구(91)에서 유입되는 복수는 밸브실(94)내에 고이고, 그 수위에 따라 플로트 밸브(95)가 부상 강하하여 밸브구(98)를 개폐한다. 밸브구(98)의 개방에 의해 밸브실(94)내의 복수가 배출되어 출구통로(99)를 통하여 출구(92)로 유출한다.
제8도는 제7도에 있어서의 A-A선 대략 단면도이고, 복수가 입구(91)로부터 밸브실(94)로 유입하는 상태를 나타낸 것이다. 도면으로부터 이해할 수 있는 바와 같이 일반적으로 입구 및 입구로부터 밸브실에 연결되는 부분인 유입구의 단면 형상은 배관과의 접촉관계 때문에 원형으로 되어 있다. 따라서 이 부분에 복수가 흐를 때는 도면에 나타낸 바와 같이 복수류가 중앙 부근으로 모여 가느다란 한줄기의 흐름이 되어 밸브실로 흘러내린다.
그런데, 프리플로트식 스팀 트랩에 있어서는 플로트 밸브가 밸브실내에 자유상태로 배치되어 있기 때문에 당해 플로트 밸브가 흔들거리기 쉽다는 결점을 원래 가지고 있다. 따라서 상기과 같이 복수류가 집중적으로 흘러내리면, 이 복수류가 집중적으로 흘러내리는 끝에 존재하는 플로트 밸브는 당해 복수류의 작용에 의해 현저하게 동요한다. 이와 같은 상태에서 복수가 집중적으로 밸브구측으로 낙하하면, 밸브구 부근에 있어서 유체는 심하게 교환된다. 이 때문에 밸브구를 지나 출구로 유출하는 유체에 증기가 말려들기 쉬워진다라는 문제가 있다. 즉, 증기가 유체에 흔입되기 쉬워진다는 문제가있다. 특히, 집중 낙하하는 복수가 플로트 밸브의 중심선상, 즉, 밸브 축선상으로부터 약간이라도 어긋나면 당해 복수류는 플로트 밸브를 측방으로 눌러붙이도록(가압하도록) 작용하여 상기 문제가 무시할 수 없게 된다.
이것과는 역으로 제7도의 화살표 X로 표시되는 것과 같은 상태에서 복수가 입구(91)로부터 밸브실(94)로 유입하면, 플로트 밸브(95)를 밸브구(98)로 가압하는 것과 같이 작용하는 것으로 되기 때문에 플로트 밸브(95)의 밸브개방작용을 방해하고, 그 결과 복수의 배출유량이 감소한다는 문제가 있다.
[발명의 요약]
따라서 본 발명의 기술적 목적은 프로플로트식 스팀 트랩에 있어서, 플로트 밸브가 유입하는 복수의 영향 내지 작용을 받기 어렵게 하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 밸브구 부근에 있어서의 유체의 난류상태를 억제하여 유출 유체에 증기가 말려드는 것을 방지하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 입구와 출구를 가지고 있고 내부에 밸브실을 형성한 트랩 케이싱과, 당해 밸브실 하부에 부착되어 밸브실과 출구를 연이어 통하는 밸브구를 개구한 밸브시크 부재와, 밸브실내에 자유 상태로 배치되어 밸브실내의 수위에 따라 밸브실내에서의 위치가 상하로 이동되어서 상기 밸브구를 직접 개폐하는 플로트 밸브와 , 상기 입구로부터 밸브실내에 통하는 유입구에 복수류를 분산시켜 흘러내리게 하는 수단으로 이루어지는 프리플로트식 스팀 트랩이 제안되었다.
본 발명에 의하면, 입구로부터 밸브실로 유입하는 복수는 분산수단에 의해 분산되어 흘러내린다. 따라서 당해 복수의 프로트 밸브에의 충격력이 분산되고 이에 의해 플로트 밸브의 동요가 억제된다.
[바람직한 실시예의 상세한 설명]
본 발명을 도면에 예시하는 적합한 실시예(P1)에 따라 이하 상세히 설명한다.
제1도에 도시된 바와 같이 상부에 입구(11)와 출구(12)를 갖고 있는 본체(10)에 가스켓(13)을 통하여 뚜껑(14)을 볼트(15)로 고착하여 트랩 케이싱이 구성되고, 그 내부에 밸브실(16)이 형성되어 있다. 입구(11)와 밸브실(16)을 연이어 통하는 유입구(19)가 하기의 밸브시트부재(17)의 위쪽 공간에 위치하고 있다. 당해 유입구(19)에 원통형 분산 스크린(18)이 그 축선이 연직방향이 되도록 배치되어 있다.
분산 스크린(18)의 하단부는, 끝부재(33)에 의해 폐색되어 있어, 당해 하단부가 밸브실내의 돌출부(34)에 걸려있다. 그리고 위쪽에서 분산 스크린 홀더(21)가 본체(10)에 나사 붙임하여 분산스크린(18) 전체를 고정하고 있다. 당해 분산스크린(18)은 격벽(22)으로 입구측과 밸브실측으로 나누어져 있고 입구측에는 개방구멍부(23)가 열려있다.
밸브실(16)의 하부측면에 밸브실(16) 내측으로부터 밸브시트부재(17)가 나사부재에 의해 부착되어 있다. 밸브시트부재(17)에는 출구통로(24)를 통하여 밸브실(16)과 출구(12)를 연이어 통하도록 밸브구(25)가 형성되어 있다. 당해 밸브구(25)는 복수의 유출방향을 향하여 지름이 확대되도록 되어 있으며, 유체의 통과저항이 감소되도록 배려되어 있다.
출구통로(24)의 하부에 있어서 밸브구(25)로부터 유출하는 복수류가 충돌하는 부분에 본체외부로부터 플러그(26)가 나사붙임되어 있다. 플러그(26) 내지 그 복수류가 충돌하는 평면부(27)는 본체(10)보다 경질의 재료로 구성되어 있어, 밸브구(25)로부터 고속으로 유출하여 충돌하는 복수류의 침식에 견딜 수 있다. 평면부(27)는 밸브구(25)로부터 유출되는 복수류가 당해 평면부(27)에 충돌한 후에 출구통로(24)의 대략 중심부를 진행하도록 배치되어 있다. 환언하면 밸브구(25)의 중심축선(39)과 본체(10)의 상부 두꺼운 부분을 향하는 출구통로(24)의 대략 중심축선(40)이 평면부(27)와 각각 이루는 각도(α,β)가 서로 같도록 당해 평면부(27)가 배치되어 있다.
밸브실(16)내에 스테인레스 강박판으로 만든 중공의 구형 플로트(30)가 자유상태로 수용되어 있다. 플로트(30)는 밸브실(16)내에 고이는 복수에 떠서 그 액면과 함께 부상 강하한다.
밸브실(16) 저면에 밸브구(25)의 중심축선과 거의 평행이 되도록 2개의 플로트시트(31, 32)가 형성되어, 밸브가 닫힐때, 플로트 밸브(30)를 밸브구(25)에 안내지지한다. 그 결과 밸브실(16)내의 복수의 감소에 따라 플로트 밸브(30)가 강하하여 밸브구(25)를 닫을 때, 플로트 밸브(30)는 플로트 시트(31, 32)와 밸브시트부재(17) 선단의 3점(31', 32', 17')과 맞닿아(제2도), 완전한 밀봉상태가 실현된다.
입구(11)로부터 유입된 복수는 분산 스크린(18)의 개방구멍부(23)로부터 분산 스크린(18) 내부에 유입하여 하강하고, 당해 내부에서 먼지등의 이물이 제거되면서 밸브실측의 다수의 구멍부를 통과하여 밸브실(16)로 분산되어 흘러내린다. 당해 분산 스크린(18)을 청소할 경우에는 분산 스크린홀더(21)를 제거하는 것에 의해 간단히 행할 수 있다.
참조번호 36은 바이메탈편이고, 단면은 대략 U자 모양으로 형성되어 있어 작은나사(37)에 의해 본체(10)에 부착되어 있다. 당해 바이메탈편(36)은 저온시에는 플로트 밸브(30)를 밸브시트부재(17)로부터 이격시켜 밸브구(25)를 개구하고, 고온시에는 제2도에 도시한 상태로 수축하여 플로트 밸브(30)에 관여하지 않게 된다.
상기 프리플로트식 스팀 트랩의 작동 경위는 이하와 같다. 증기사용기기등의 복수발생개소에 접속된 입구(11)로부터 유입하는 복수는 개방구멍부(23)로부터 분산스크린(18) 내부에 들어가서 분산스크린(18)내를 흘러내린다. 분산스크린(18) 하단부에는 끝부재(33)가 부착되어 있기 때문에 복수는 분산스크린(18) 바로밑을 향하여 밸브실(16)로 흘러내리지 않고 분산스크린(18) 하부측면으로부터 분산스크린(18)의 그물눈 작용으로 정류되어 분산되어서 제2도의 화살표로 표시된 바와 같이 밸브실(16)로 유입한다.
그결과, 복수의 플로트 밸브(30)에의 충격력은 약화되어, 플로트 밸브(30)의 동요는 억제되게 된다.
또, 복수가 집중하여 밸브구 부근으로 흘러내리지 않으므로 밸브구 부근에 있어서의 유체의 난류상태가 억제되어 유출유체에 증기가 말려드는 일이 없어진다.
또한, 분산되어 흘러내리는 복수는 제1도의 화살표로 표시하는 바와 같이 도면으로 보아 플로트 밸브(30)의 중심을 통과하는 수선보다도 밸브구(25)측의 플로트 밸브(30) 표면에 닿으므로 플로트 밸브(30)를 밸브구(25)로 가압하는 작용이 없어지고, 플로트 밸브(30)의 밸브 개방작용을 방해하는 것을 회피할 수 있고, 그 결과 복수의 배출을 원활하게 핼할 수 있다.
일반적으로 프리플로트식 스팀 트랩에 있어서는 밸브실(16)에 고이는 복수의 수위, 즉 복수 유입량에 따라 플로트 밸브(30)가 부상강하하여 밸브구(25)의 개방도가 조절되고 계속적인 복수 배출작용이 이루어지지만, 본 발명에 따른 프리플로트식 스팀 트랩에서는 복수 배출에 의해 수위가 낮아지고, 플로트 밸브(30)가 강하하여 밸브구(25)를 막아 복수유출을 정지시킬 때, 플로트시트(31, 32)가 밸브구(25)의 중심축선(39)과 평행으로 2조 형성되어 있기 때문에 밸브구(25)를 완전히 폐색할 수 있다.
플로트 밸브(30)가 부상하여 밸브구(25)가 개구될 때, 밸브구(25)로부터 유출하는 고속의 복수류는 플러그(26)의 평면부(27)에 충돌하여 그 흐름의 방향이 출구통로(24)의 대략 중심축선(40)에 따르도록 바뀌어져 출구통로(24)를 상승하고 출구(12)로 향한다. 이와 같은 유출경로를 거침으로써 고속류의 복수는 출구통로(24)의 두꺼운 부분에 닿게 되고, 침식에 의해 스팀 트랩의 수명에 대한 영향을 억제할 수 있다.
제3도에 도시되는 스팀 트랩은 본 발명의 변형예이다. 상부에 입구(51)를 하부에 출구(52)를 갖고 있는 본체(50)에 가스켓(53)을 통하여 뚜껑(54)을 볼트로 고착하여 트랩 케이싱이 구성되고, 그 내부에 밸브실(56)이 형성되어 있다. 입구(51)와 출구(52)는 수평방향으로 개구하고 있어 각각 배관용 암나사부를 가지고 있다. 입구(51)와 밸브실(56)을 연이어 통하는 유입구(59)가 후기하는 밸브시티부재(57)의 위쪽 공간에 위치하고 있다. 당해 유입구(59)에 관의 전폭(全幅)에 걸쳐있는 댐(overall width dam, 全幅堰)(58)이 밸브실측으로 약간 경사지게 형성되어 있다. 이 댐(58) 높이는 입구(51) 또는 유입구(59) 지름의 약 반이다. 그 경사각도는 연직선에 대하여 5도에서 15도 정도가 바람직하나, 그에 한정되지는 않는다.
제1도의 실시예와 마찬가지로 밸브실(56)의 하부측에 밸브구(65)를 갖는 밸브시트부재(57)가 나사부재에 의해 부착되어 있다. 밸브실(56)내의 중공의 구형 플로트(70)가 자유상태로 수용되어 있다. 밸브실(56) 저면에 밸브구(65)의 중심축선과 거의 평행이 되도록 2개의 플로트시트(71, 72)가 형성되어 있다. 그 결과, 밸브실(56)내의 복수의 감소에 따라 플로트 밸브(70)가 강하하여 밸브구(65)를 닫을 때, 플로트 밸브(70)는 플로트시트(71, 72)와 밸브시트부재(57)의 선단의 3점(71', 72', 57')과 맞닿아(제6도) 완전한 밀봉상태가 실현된다.
입구(51)로부터 흘러온 복수는 관의 전폭에 걸쳐 있는 댐(58)에 의해 그 높이가 되기까지 고이고, 이 댐을 넘을 양에 도달하면 이 댐(58)을 넘어 밸브실(56)로 분산되어 흘러내린다. 분산효과를 높이기 위하여 제5도에 도시하는 바와 같이 댐(60)의 윗가장자리부에 다수의 슬릿을 설치하여도 된다.
참조번호 76은 제1도와 마찬가지로 바이메탈편이다.
상기 프리플로트식 스팀 트랩의 작동경위는 이하와 같다.
입구(51)로부터 유입된 복수는 관의 전폭에 걸쳐 있는댐(58)의 높이까지 고인다. 그리고 더욱 유입되는 복수의 당해 댐(58)을 넘어서 제4도에 도시하는 바와 같이 밸브실(56)로 분산되어 흘러내린다.
이 결과, 복수의 플로트 밸브(70)에의 충격력은 약화되고 플로트 밸브(70)의 동요는 억제되게 된다.
또, 복수가 집중하여 밸브구 부근으로 흘러내리지 않으므로, 밸브구 부근에 있어서의 유체의 난류상태가 억제되어 유출유체에 증기가 말려 들게 되지 않는다.
또한, 분산되어 흘러내리는 도면으로 보아 플로트 밸브(70) 중심을 통과하는 수직선 보다도 밸브구(65)측의 플로트 밸브(70) 표면에 닿기 때문에 플로트 밸브(70)를 밸브구(65)로 가압하는 작용이 없어지므로, 플로트 밸브(70)의 밸브 개방작용을 방해하는 것을 회피할 수 있고, 그 결과 복수의 배출을 원할하게 행할 수 있다.

Claims (8)

  1. 입구와 출구를 가지고 있고 내부에 밸브실을 형성한 트랩 케이싱, 당해 밸브실의 하부에 부착되어 밸브실과 출구를 연이어 통하는 밸브구를 개구한 밸브시트부재, 밸브실내에 자유상태로 배치되어 밸브실내의 수위에 따라 부상강하하여 상기 밸브구를 직접 개폐하는 플로트 밸브, 그리고 개방구멍부와 개방구멍부의 아래에 위치한 다공측벽을 포함하고 있는 중간부, 단부부재에 의해 폐쇄된 하단부, 그리고 상단부를 갖추고 있는 수직형 분산스크린으로서, 복수가 수직형 분산스크린의 중간부의 개방구멍부로 들어가서 다공측벽을 통하여 유출되고, 단부부재는 복수가 다공측벽을 통과하여 유동하도록 하며, 수직형 분산스크린이 제공되어 있는 유입구를 통하여 입구가 개방구멍부와 다공측벽을 경유하여 밸브실과 연통하고 그리고 낙하하는 복수를 사용하여 플로트 밸브를 밸브구상으로 가압하지 않고 밸브구로부터 멀리 플로트 밸브를 밀어내기 위해 밸브구 거의 위쪽에 위치되어 있는 수직형 분산스크린으로 구성되는 것을 특징으로 하는 프리플로트식 스팀 트랩.
  2. 제1항에 있어서, 밸브구의 중심축선과 평행이 되도록 밸브실의 저면상에 2개의 플로트 시트가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스팀 트랩.
  3. 제1항에 있어서, 수직형 분산스크린은 원통형 형상인 것을 특징으로 하는 스팀트랩.
  4. 제3항에 있어서, 밸브구의 중심축선과 평행이 되도록 밸브실의 저면상에 2개의 플로트 시트가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스팀 트랩.
  5. 제1항에 있어서, 상기 밸브 구멍은 밸브실쪽에서 출구쪽으로 확대되는 구멍 직경을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 스팀 트랩.
  6. 제1항에 있어서, 플로트 밸브는 중심과 그리고 이 중심을 통과하는 수선과 밸브구 사이에 위치된 표면을 포함하고 있으며, 수직형 분산스크린은 밸브구상으로 플로트 밸브를 가압하지 않고 플로트 밸브와 부딪치는 복수를 상기 표면상에 분산시키는 것을 특징으로 하는 스팀 트랩.
  7. 제1항에 있어서, 상기 밸브구는 출구통로를 통하여 출구와 연통하고, 상기 밸브구의 중심축선이 출구부와 교차하는 부분에 경질로 이루어진 평면부가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 스팀 트랩.
  8. 제7항에 있어서, 상기 밸브구의 중심축선과 상기 출구통로의 중심축선에 의해서 각도가 각각형성되며, 상기 형성된 각도는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 스팀 트랩.
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