KR100873379B1 - 안전-방출 게이트를 갖는 볼 트랩 - Google Patents

Abstract

본 발명의 볼 트랩(2)은 파이프라인에 연결되도록 형성되어 파이프라인 내 유체의 주 흐름 경로가 볼 트랩(2)을 통과하도록 되어 있다.

볼 트랩(2)은 안전-방출 시브 게이트(22)를 구비하는 시브 도관(20)을 포함한다. 시브게이트(22)는 세척볼이 볼 트랩(2)에 포획되는 폐쇄 위치와 파이프라인 내 유체 흐름 저항을 저하시키는 개방 위치로 전치가능하다.

본 시스템은 통상은 게이트(22)가 폐쇄 위치로 존재하나 세척 목적 또는 예정된 시브 도관(20)의 상류 및 하류 측면간 압력차에 반응하여 개방 위치로 전치될 수 있다.

볼 트랩, 시브 도관, 시브 게이트, 세척볼

Description

안전-방출 게이트를 갖는 볼 트랩{BALL TRAP WITH SAFETY-RELEASE GATE}

본 발명은 세척체(cleaning bodies), 통상 스폰지 볼을 이용하는 열교환기 파이프의 세척용 시스템에 관한 것이며, 상세하게는 시스템의 주 유체 흐름 경로(main fluid flow path)로부터 세척체를 제거하기 위한 볼 트랩에 관한 것으로서, 상기 볼 트랩은 안전-방출 시브 게이트(safety-release sieve gate)를 갖는다.

콘덴서의 열교환기 표면을 세척하는 기능을 갖는 세척체를 물 속에 넣어 열교환기를 통과시키는 것이 공지되어 있다.

이러한 세척체를 사용하여 세척이 끝나면 세척체를 열교환기의 하류로부터 포획하거나 회수하여야 한다. 이렇게 포획한 뒤에, 세척체를 콘덴서의 상류 위치로 재순환시켜 냉각수 내로 재투입한다. 이하 세척체를 세척볼이라 칭하며, 이의 조성은 본 발명의 관심 사항이 아니다.

볼의 직경보다 작은 간격으로 이격된 바를 갖는, 그레이트(grate), 스크린, 시브 또는 그리드(grid)(이하 시브라 함)를 포함하는 볼 트랩을, 콘덴서 물의 하류 경로에 배치하여 세척볼을 회수하는 것은 공지되어 있다. 이에는 포획된 볼을 하류 파이프로부터 제거하고 이어서 집하하고 이후에 필요에 따라 상류로 재투입되도록 하는 수단이 포함된다.

볼 트랩의 다양한 형태가 제안되어 왔다. 일반적으로 종래의 볼 트랩은 파이프라인의 직경 내에 단독적으로 배치되는 시브를 포함한다. 통상적으로 상기 시브는 유체 경로의 방향에 특정 각도로 배치됨으로써, 세척볼이 시브의 면을 따라 집하점까지 이동하여 하류 파이프로부터 제거된다. 이러한 볼 트랩의 예는 보이스의 미국 특허 제5,010,950호, 쾰러의 제4,620,589호, 패트지그의 제4,539,115호, 및 그레베의 독일 특허 제3,411,461호이다.

종래의 볼 트랩은, 시브 상에 쌓이는 마이크로 또는 생물학적 폴란트(foulant)가 문제가 된다. 이들은 시브를 통과하는 냉각수의 흐름을 제한할 수 있으며 시브 상류 면의 압력을 증가시킬 수 있다. 종래 기술의 몇몇 시스템은 시브의 양측의 압력을 모니터하고 압력차가 예정된(pre-determined) 한계치에 달하면 시브를 전치(displace)(통상적으로 회전)함으로써 파이프라인을 개방하여 흐름이 제한되지 않도록 한다. 이러한 전치는 응급상황에 대한 대응 또는 시브로부터 폴란트를 세척하기 위해 역류(backwash)를 수행하기 위해 행해질 수 있다.

시브가 파이프라인 내에 배치되므로, 시브의 표면적은 파이프의 직경과, 파이프 내 시브의 배치각도에 의해 제한된다. 일반적으로, 종래의 시브는 타원형 또는 부분적 타원형으로서 그 표면적은 파이프라인의 단면적의 대략 200 - 250 퍼센트를 넘지 않는다.

종래 볼 트랩의 변형이, 본 출원인의 미국특허 제5,450,895호에 제공되어 있다. 미국특허 제5,450,895호는 주 파이프라인의 일부분 내에 배치되고 냉각류의 주 유체 흐름 경로로부터 연장되는 시브 "튜브"를 갖는 볼 트랩이 기술되어 있다. 미국특허 제5,450,895호의 시브는 좀더 큰 시브 표면적을 제공한다. 미국특허 제5,450,895호는 다수의 일반적인 산업적 적용과 같은 비교적 작은 파이프라인 직경을 갖는 시스템에 관한 것이지만, 발전 냉각 시스템과 같은 큰 직경의 파이프라인을 갖는 고(高) 유속의 시스템에는 이러한 시스템에서 요구되는 압력 방출 사양이 부족한 탓에 부적합하다.

따라서 파이프라인 단면적의 300 퍼센트 이상의 표면적을 가지며, 안전-방출 시브 게이트를 포함하여 개방시 냉각류의 흐름을 제한하지 않도록 하는 시브를 갖는 볼 트랩이 요구된다.

본 발명은 안전-방출 시브 게이트를 갖는 볼 트랩에 관한 것이다.

본 발명의 교시에 의하여 본 발명은, (a)파이프라인과의 상호 연결을 위한 상류 개구부 및 하류 개구부를 가지고, 파이프라인의 주 유체 흐름 경로(main fluid flow path)가 상기 상류 개구부 및 상기 하류 개구부를 통과하는 실린더형 파이프 섹션; (b)상기 실린더형 파이프 섹션에 상호 연결되며, 이러한 상호 연결로 실린더형 파이프 섹션과 상기 트랩 섹션 사이에 유체가 전달(fluid communication)되며, 상기 실린더형 파이프 섹션에서 일정 각도로 연장된 길이를 가지며, 세척볼 방출구를 포함하는 트랩 섹션; (c)상기 트랩 섹션 내에서 실질적인 길이방향으로 연장되는 일부를 가지며, 상기 상류 개구부로부터 상기 하류 개구부로 지속적으로 흐르는 유체 내의 복수의 세척볼을 포획하기 위하여 상기 상류 개구부와 상기 세척볼 방출구 사이를 연결하며, 상기 상류 개구부로부터 상기 하류 개구부로 실질적인 직류 흐름을 갖도록 위치된 안전-방출 개구부를 가지며, 상기 하류 개구부로의 유체 회귀 경로를 제공하도록 시브 도관의 적어도 한 벽면과 상기 트랩 섹션의 적어도 한 벽면 사이에 유체 흐름 구역을 구비하도록 형성되는 시브 도관(sieve conduit); 및 (d)상기 시브 도관 내에 형성되며, 세척볼의 통과에 대해 상기 안전-방출 개구부를 폐쇄함으로써 복수의 세척볼을 상기 시브 도관 내에 포획하고 일반적으로 상기 세척볼 방출구 측으로 유도하는 폐쇄 위치와, 상기 안전-방출 개구부를 적어도 부분적으로 개방함으로써 파이프라인 내 유체 흐름 저항을 저하하는 개방 위치 간으로 전치가능(displacable)한 전치 시브 게이트;를 포함하는 파이프라인의 적어도 일부를 통해 유체에 의해 운반되는 복수의 세척볼을 유체로부터 분리하기 위한 볼 트랩을 제공한다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 시브 도관의 표면적이 파이프라인의 단면적의 300% 이상이다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 트랩 섹션이 실린더형 트랩 섹션으로 형성된다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 트랩 섹션의 길이방향으로 연장된 시브 도관의 부분이 일반적으로 실린더형 시브 도관 부분으로 형성된다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 시브 도관이 실린더형 파이프 섹션의 적어도 일부분에 걸쳐 상류 개구부로부터 제1방향으로 연장되고, 트랩 섹션의 적어도 일부분에 걸쳐 제2방향으로 연장되도록 형성된다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 전치가능 시브 게이트가 실린더형 파이프 섹션에 걸쳐 연장되는 시브의 부분 내에 형성된다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 전치가능 시브 게이트가 실린더형 파이프 섹션에 걸쳐 연장되는 시브의 부분의 하류 말단 내에 형성된다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 전치가능 시브 게이트가 파이프라인의 중심점을 통과하는 축 주위에서 회전 전치가 가능하다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 축이 주 유체 흐름 경로의 방향과 트랩 섹션의 길이에 모두 실질적으로 수직이다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 전치가능 시브 게이트가 선상(linearly) 전치가능하다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 폐쇄 위치와 개방 위치 간에 시브 게이트를 선택적으로 전치하도록 형성되는 시브 게이트 전치 기구를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 시브 게이트 전치 기구가, 상기 시브의 상류 측과 하류 측 사이의 예정된 압력차에 대응하여 자동적으로 시브 게이트를 전치한다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 시브 게이트 전치 기구가, 시브 게이트를 역류 배치로 전치함으로써 주 유체 흐름 경로의 방향으로 흐르는 유체가 실질적인 역방향으로 시브 게이트를 통과한다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여 본 발명은, (a)파이프라인과의 상호 연결을 위한 상류 개구부 및 하류 개구부를 가지고, 파이프라인의 주 유체 흐름 경로가 상기 상류 개구부 및 상기 하류 개구부를 통과하는 실린더형 파이프 섹션을 제공하는 단계; (b)실린더형 파이프 섹션에 상호 연결되며, 이러한 상호 연결로 실린더형 파이프 섹션과 트랩 섹션 사이에 유체가 전달되며, 실린더형 파이프 섹션에서 일정 각도로 연장된 길이를 가지며, 세척볼 방출구를 포함하는 트랩 섹션을 제공하는 단계; (c)트랩 섹션 내에서 실질적인 길이방향으로 연장되는 일부를 가지며, 상류 개구부로부터 하류 개구부로 지속적으로 흐르는 유체 내의 복수의 세척볼을 포획하기 위하여 상류 개구부와 기 세척볼 방출구 사이를 연결하며, 상류 개구부로부터 하류 개구부로 실질적인 직류 흐름을 갖도록 위치된 안전-방출 개구부를 가지며, 하류 개구부로의 유체 회귀 경로를 제공하도록 시브 도관의 적어도 한 벽면과 트랩 섹션의 적어도 한 벽면 사이에 유체 흐름 구역을 구비하도록 형성되는 시브 도관을 제공하는 단계; (d)시브 도관 내에 형성되며, 세척볼의 통과에 대해 안전-방출 개구부를 폐쇄함으로써 복수의 세척볼을 시브 도관 내에 포획하고 일반적으로 세척볼 방출구 측으로 유도하는 폐쇄 위치와, 안전-방출 개구부를 적어도 부분적으로 개방함으로써 파이프라인 내 유체 흐름 저항을 저하하는 개방 위치 간으로 전치가능한 전치 시브 게이트를 제공하는 단계; 및 (e)유체가 지속적으로 상류 개구부로부터 하류 개구부로 흘러감에 따라 시브 도관 내의 복수의 세척볼을 포획하는 단계;를 포함하는 파이프라인을 통해 유체 내에 순환하는 복수의 세척볼을 분리하기 위한 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 시브 도관의 표면적이 파이프라인의 단면적의 300% 이상이다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 트랩 섹션이 실린더형 트랩 섹션이다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 트랩 섹션의 길이방향으로 연장된 시브 도관의 부분이 일반적으로 실린더형 시브 도관 부분이다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 시브 도관이 실린더형 파이프 섹션의 적어도 일부분에 걸쳐 상류 개구부로부터 제1방향으로 연장되고, 트랩 섹션의 적어도 일부분에 걸쳐 제2방향으로 연장된다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 전치 시브 게이트가 실린더형 파이프 섹션에 걸쳐 연장되는 시브의 부분 내에 설치된다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 전치 시브 게이트가 실린더형 파이프 섹션에 걸쳐 연장된 시브의 부분의 하류 말단 내에 설치된다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 전치 시브 게이트가 파이프라인의 중심점을 통과하는 축 주위에서 회전 전치가 가능하다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 축이 주 유체 흐름 경로의 방향과 트랩 섹션의 길이에 모두 실질적으로 수직이다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 전치 시브 게이트가 선상 전치가 가능하다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 시브 게이트 전치 기구를 이용하여 폐쇄 위치와 개방 위치 간에 시브 게이트를 전치하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 시브 게이트 전치 기구가, 시브의 상류 측과 하류 측 사이의 예정된 압력차에 대응하여 자동적으로 시브 게이트를 전치한다.

본 발명의 또 다른 교시에 의하여, 시브 게이트 전치 기구가, 시브 게이트를 역류 배치로 전치함으로써, 주 유체 흐름 경로의 방향으로 흐르는 유체가 실질적인 역방향으로 시브 게이트를 통과한다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 예를 들어 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 볼 트랩의 바람직한 제1실시예의 개략적 측면도로서, 폐쇄 위치의 회전가능 시브 게이트를 도시한다.

도 2는 도 1의 실시예의 개략적 정면도로서, 폐쇄 위치의 회전가능 시브 게이트를 도시한다.

도 3은 도 1의 실시예의 개략적 측면도로서, 완전 개방 위치로 회전된 시브 게이트를 도시한다.

도 4는 도 1의 실시예의 개략적 정면도로서, 완전 개방 위치로 회전된 시브 게이트를 도시한다.

도 5는 도 1의 실시예의 개략적 측면도로서, 역류(backwash) 세척 위치로 회전된 시브 게이트를 도시한다.

도 6은 도 1의 실시예의 시브 도관의 동일축척 도면으로서, 폐쇄 위치의 회전 가능 시브 게이트를 도시한다.

도 7은 본 발명에 따른 볼 트랩의 바람직한 제2실시예의 시브 도관의 동일축척 도면으로서, 폐쇄 위치의 활주가능 시브 게이트를 도시한다.

도 8은 도 7의 시브 도관의 동일축척 도면으로서, 개방 위치의 활주가능 시 브 게이트를 도시한다.

도 9는 도 7의 시브 도관이 형성된 볼 트랩의 제2실시예의 동일축척 도면으로서, 개방 위치의 활주가능 시브 게이트를 도시한다.

본 발명은 안전-방출 시브 게이트를 갖는 볼 트랩에 관한 것이다.

본 발명에 의한 안전-방출 시브 게이트를 갖는 볼 트랩의 원리와 작동은 도면과 이에 따른 설명을 참조하여 더욱 잘 이해될 것이다.

개요로서, 본 발명의 볼 트랩은 파이프라인 내에 연결되어 형성되고, 파이프 내의 유체의 주 유체 흐름 경로는 볼 트랩을 통과한다. 본 발명의 볼 트랩은 실질적으로 세척볼이 순환되는 튜브의 내부를 세척하는 모든 공지의 시스템의 일부로서 유용하게 사용될 수 있으나, 본 출원인의 미국 특허 제5,450,895호의 세척 시스템에 기술된 상응하는 기술과 유사한 방식으로 시행될 수 있다. 볼 트랩은 세척볼이 볼 트랩에 포획되는 폐쇄 위치와 파이프라인 내에 흐르는 유체의 저항이 낮아지는 개방 위치 간으로 전치가능한 안전-방출 시브 게이트를 갖는 시브 도관을 포함한다. 상기 시스템은 통상 게이트가 폐쇄 위치에 있고, 세척 목적을 위하여 또는 시스템의 안전상 필요시 개방 위치로 전치될 수 있도록 형성되며, 이러한 필요는 시브 도관의 상류측과 하류측 간의 예정된 압력차에 의하여 긴급 압력 방출 기능을 제공하는 것을 예로 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

이하 본 발명의 볼 트랩의 바람직한 두 가지 실시예가 기술된다. 도 1 내지 도 6에 보인 바와 같은 바람직한 제1실시예에 있어서 시브 게이트는 파이프라인의 주 유체 흐름 경로에 수직인 축에서 회전한다. 바람직한 제2실시예로서, 도 7 내지 도 9에 보인 바와 같이 시브 게이트는 시브의 측면에 형성된 트랙을 따라 선상으로 활주한다.

이하 기술되는 본 발명의 바람직한 두 가지 실시예에 있어서, 시브 도관은 두개의 상호 연결된 파이프 섹션 내에 배치되는 실질적인 실린더형 시브로 형성된다. 제1 파이프 섹션은 파이프라인에 연결된 상류 개구부 및 하류 개구부를 가지며, 파이프라인의 주류가 상류 개구부로부터 하류 개구부까지 볼 트랩을 통과하여 흐르며, 제2 파이프 섹션(본 명세서에서 "트랩 섹션"이라 함)은 제1 파이프 섹션으로부터 일정 각도로 연장된다. 제1 파이프 섹션과 제2 파이프 섹션 간의 각도의 바람직한 예는 90°이나, 트랩 섹션은 실질적으로는 모든 각도로 제1 파이프 섹션으로부터 연장될 수 있다. 시브 도관은 제1 파이프 섹션 및 트랩 섹션 내에 배치되고, 제1 파이프 섹션 내의 상류 개구부와 트랩 파이프 섹션 내에 형성된 세척볼 방출구 사이에 길이방향으로 연장되고, 시브의 실린더형 벽면은 파이프의 실린더형 벽면으로부터 이격되어 있다. 시브의 실린더형 벽면과 파이프의 실린더형 벽면 사이의 거리는 파이프 라인의 직경에 따라 다르며 볼 트랩을 통과하는 유체의 흐름을 제한하지 않도록 정해진다. 세척볼 방출구는 미국특허 제5,450,895호의 볼 분리기(separator)와 관련하여 기술된 값을 참고할 수 있다. 또는 세척볼 방출구는 유체와, 볼 세척 방출구를 통과하여 볼 트랩을 나오는 세척볼의 지속적 흐름을 허용하도록 형성될 수 있다. 이러한 형태로 상류 개구부를 통과하여 흐르는 유체가 시브 도관의 내부로 유입되고, 유체의 주 유체 흐름 경로가 시브를 직접 통과하고, 바람직하게는 시브 게이트를 통과하고, 하류 개구부를 통과하여 볼 트랩을 나오게 된다. 유체는 시브 도관 전체의 다공(porous) 영역을 자유롭게 통과하여 시브 도관과 제1 파이프 섹션 및 트랩 섹션의 사이의 구역으로 들어가고, 따라서 유체의 주 유체 흐름 경로 내의 시브의 존재로 인해 유발된 유체 흐름에 대한 모든 저항을 저하시킨다. 볼 트랩의 두 파이프 섹션, 즉 제1 파이프 섹션 및 트랩 섹션은 직경이 동일한 것이 바람직하지만, 이러한 요구가 필수 요건은 아니며 제1 파이프 섹션 및 트랩 섹션이 상이한 직경으로 형성된 볼 트랩도 본 발명의 기술범위 내에 있는 것이다. 또한 본 명세서에서 기술과 도면은 제1 파이프 섹션 및 트랩 섹션은 모두 실질적인 실린더형인 것으로 언급하고 있으나, 이는 본 발명의 바람직한 실시예의 비제한적 예를 의미한다. 트랩 섹션과 시브 도관의 적어도 일부는 그 단면의 형태가 정다각형 및 폐곡선으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 단면은 부재의 길이에 따라 변경될 수 있다.

실린더형 시브의 표면적은 그 길이에 원주(실린더의 직경 곱하기 파이)를 곱한 값임은 잘 알려져 있다. 따라서 길이와 직경이 파이프라인의 직경과 동일한 시브는 그 표면적이 파이프라인의 단면적의 약 300 퍼센트이며, 그 길이가 직경의 두배인 시브는 그 표면적이 파이프라인의 단면적의 약 800 퍼센트이다. 통상적으로 시브 도관의 표면적은 파이프라인의 단면적의 약 500 퍼센트이며, 시브 도관의 표면적의 약 45퍼센트는 개방되어 유체가 시브 도관을 통해 흐르도록 허용한다.

바람직하게는 시브 도관은 실질적으로 모든 적합한 재질로 형성되며, 이는 스테인레스강, 탄소강, 강철 금속(steel metal), 폴리머 및 플라스틱과 같은 것이 나 이에 한정되지 않는다. 시브 도관은 유체 흐름 개구부가 시스템에 사용된 세척볼의 직경보다 작도록 형성된다.

이하 도면을 참조하면, 도 1 내지 도 6은 본 발명의 볼 트랩(2)의 바람직한 제1실시예를 나타내며 따라서 동일하게 번호가 매겨진다. 상기한 바와 같이, 제1 파이프 섹션(4)은, 파이프라인(도시하지 않음)에의 부착을 위한 플랜지(6a)가 형성된 상류 개구부(6)와, 역시 파이프라인에의 부착을 위한 플랜지(8a)가 형성된 하류 개구부(8)를 포함한다. 트랩 섹션(10)은 제1 파이프 섹션(4)에서부터 일정 각도로 파이프 말단-캡(12)까지 연장되며, 세척볼 방출구(14)를 갖는다. 시브 도관(20)은 제1 파이프 섹션(4) 및 트랩 섹션(10) 내에 배치되어 상류 개구부(6)로부터 파이프 말단-캡(12)까지 연장되고, 세척볼 방출구(14)가 위치된 파이프 말단-캡(12)의 영역을 포함한다.

비한정적 예로서, 실질적인 원형 시브 게이트(22)가 제1 파이프 섹션(4) 내에 배치된 시브 도관(20) 부분의 하류 구역 내에 형성된다. 시브 게이트에 있어서, 시브 요소(material)(24)는 보강바(26)에 의해 지지되고 시브 요소(24)는 보강바(26)의 상류 측 상에 배치된다. 도 1 및 도 2에 파이프라인을 통해 흐르는 유체 내에 실려있는 세척볼을 포획하기 위해 시브 게이트(22)가 폐쇄 위치에 있는 것이 도시되어 있다. 폐쇄 위치의 비한정적 예로서 볼 트랩을 통과하는 주 유체 흐름 흐름의 방향에 대하여 약 70도의 각도로 도시되어 있다. 또한 320도의 각도로 회전가능한 시브 게이트가 도시되어 있다. 시브 게이트를 폐쇄 위치로 하여, 상류 개구부(6)를 통과하여 시브 도관(20)으로 진입한 세척볼은 트랩 섹션(10) 내에 위 치된 시브 도관(20)의 부분 내로 편향되어 세척볼 방출구(14)를 통과하여 제거된다. 전술한 바와 같이, 세척볼 방출구는 세척볼 및 세척볼 방출구(14)를 통과하는 약간의 유체의 흐름을 제어하기 위한 밸브를 갖거나 가지지 않을 수 있으며, 이러한 흐름은 간격을 두고 또는 지속적으로 제어될 수 있다. 그러나 세척볼의 제거는 실질적으로 공지의 모든 수단에 의해 가능할 것이며 따라서 본 출원의 관심사는 아니다. 유체는, 시브 게이트(22)를 포함하여 시브 도관(20)을 통과하고, 시브 도관(20)과 각 제1 파이프 섹션(4) 및 트랩 섹션(10)의 벽면 사이의 구역(30) 내로 들어가고, 하류 개구부(8)를 통과하여 볼 트랩(2)을 나온다. 시브 도관(20)의 내경은 바람직하게는 파이프라인의 내경과 동일하고, 따라서 볼 트랩의 제1 파이프 섹션(4) 및 트랩 섹션(10)은 바람직하게는 파이프라인의 내경보다 큰 내경을 가짐으로써 시브 도관(20)을 수용할 수 있게 된다. 따라서 유체가 시브 도관(20)을 통하여 흐르면서 발생하는 흐름 저항은 볼 트랩의 트랩 섹션내 시브 도관을 통한 선택적 흐름 경로의 제공에 의하여 저하된다. 여기에 도시된 시브 게이트(22)는 축(40) 상에 부착되고 모터 및 기어 조합(42)에 의하여 회전한다. 유체 압력은 시브(20)의 상류 측과 하류 측에서 모니터되며, 예정된 압력차에 도달되면 시브 게이트(22)가 회전되며, 이때 시브 게이트(22)가 개방됨에 따라 파이프라인에 걸친 유체 흐름에 대한 흐름 저항이 저하된다. 도 3 및 도 4는 시브 게이트(22)가 반시계방향으로 약 75도 회전한 뒤 볼 트랩(2)에 걸친 주 유체 흐름의 방향에 실질적으로 평행한 평면으로 위치한 것을 도시한다.

시브 게이트(22)는 또한 역류 세척 또는 기타 사용 요구에 따라 회전될 수 있다. 도 5는 시브 게이트(22)가 반시계 방향으로 약 160도 회전하여 시브 요소(24)가 보강바(26)의 하류 측에 있는 것을 도시한 것이다. 이러한 회전 전치에 있어서, 평상시의 시브 게이트(22)의 상류 표면이 이제 하류 표면이 되게 되며, 따라서 축적된 모든 폴란트가 시브 게이트(22)를 통과하여 흐르는 유체의 힘에 의하여 씻겨나간다.

도 6은 인클로징 파이프 섹션이 없는 시브 도관을 도시한다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예를 도시한다. 도 7 및 도 8은 시브 게이트(102)가 배치된 시브 도관(100)의 부분을 도시한다. 본 실시예에서 시브 게이트(102)는 스크류 기구(106)를 회전시키는 것에 의해 트랙(104)을 따라 실질적인 선상으로 전치된다. 시브 게이트(102)를 도 7의 폐쇄 위치와 도 8의 개방 위치 사이의 선상 경로를 따라서 전치할 수 있는 다양한 기구가 있으며, 여기서 보인 스크류 기구는 비한정적인 예인 것으로 이해되어야 한다. 본 실시예에 있어서도 역시 시브 게이트(102)의 전치는 시브 도관(100)의 상류 및 하류의 예정된 압력차에 대응한다.

도 9는 상류 개구부(120) 및 하류 개구부(122)를 갖는 제1 파이프 섹션(124) 내에 배치된 시브 도관(100)과, 제1 파이프 섹션(124)으로부터 일정 각도로 연장되고 세척볼 방출구(128)를 포함하는 트랩 섹션(126)을 도시한다. 본 발명의 제1 실시예와 관련하여 기술한 바와 같이, 파이프라인을 통해 흐르는 유체가 시브 도관(100)을 통과하고, 시브 도관(100)과 볼 트랩 파이프 섹션(124 및 126)의 벽 사이에 있는 구역으로 들어가고, 하류 개구부(122)를 통과해서 볼 트랩을 나오는 동 안 세척볼이 시브 도관(100) 내에 포획된다.

이상의 예들은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 보호범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 정신과 관점을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형이 가능함을 첨언한다.

파이프라인 단면적의 300 퍼센트 이상의 표면적을 가지며, 안전-방출 시브 게이트를 포함하여 개방시 냉각류의 흐름을 제한하지 않도록 하는 시브를 갖는 볼 트랩이 제공된다.

Claims (26)

1. (a)파이프라인과의 상호 연결을 위한 상류 개구부 및 하류 개구부를 가지고, 파이프라인의 주 유체 흐름 경로(main fluid flow path)가 상기 상류 개구부 및 상기 하류 개구부를 통과하는 실린더형 파이프 섹션;

   (b)상기 실린더형 파이프 섹션에 상호 연결되며, 상기 실린더형 파이프 섹션에서 일정 각도로 연장되는 길이를 가지는 트랩 섹션으로서, 상기 상호 연결로 실린더형 파이프 섹션과 상기 트랩 섹션 사이에 유체 전달(fluid communication)을 제공하며 세척볼 방출구를 포함하는 트랩 섹션;

   (c)상기 트랩 섹션 내에서 실질적인 길이방향으로 연장되는 일부를 가지며, 상기 상류 개구부로부터 상기 하류 개구부로 지속적으로 흐르는 유체 내의 복수의 세척볼을 포획하기 위하여 상기 상류 개구부와 상기 세척볼 방출구 사이를 연결하며, 상기 상류 개구부로부터 상기 하류 개구부로 실질적인 직류 흐름을 갖도록 위치된 안전-방출 개구부를 가지며, 상기 하류 개구부로의 유체 회귀 경로를 제공하도록 시브 도관의 적어도 한 벽면과 상기 트랩 섹션의 적어도 한 벽면 사이에 유체 흐름 구역을 구비하도록 형성되는 시브 도관(sieve conduit); 및

   (d)상기 시브 도관 내에 형성되며, 세척볼의 통과에 대해 상기 안전-방출 개구부를 폐쇄함으로써 복수의 세척볼을 상기 시브 도관 내에 포획하고 일반적으로 상기 세척볼 방출구 측으로 유도하는 폐쇄 위치와, 상기 안전-방출 개구부를 적어도 부분적으로 개방함으로써 파이프라인 내 유체 흐름 저항을 저하하는 개방 위치 간으로 전치가능(displacable)한, 전치가능 시브 게이트;를 포함하는 파이프라인의 적어도 일부를 통해 유체에 의해 운반되는 복수의 세척볼을 유체로부터 분리하기 위한 볼 트랩.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 시브 도관의 표면적이 파이프라인의 단면적의 300% 이상인 볼 트랩.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 시브 도관이 상기 실린더형 파이프 섹션의 적어도 일부분에 걸쳐 상기 상류 개구부로부터 제1방향으로 연장되고, 상기 트랩 섹션의 적어도 일부분에 걸쳐 제2방향으로 연장되도록 형성되는 볼 트랩.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 전치가능 시브 게이트가 선상(linearly) 전치가능한 볼 트랩.
5. (a)파이프라인과의 상호 연결을 위한 상류 개구부 및 하류 개구부를 가지고, 파이프라인의 주 유체 흐름 경로가 상기 상류 개구부 및 상기 하류 개구부를 통과하는 실린더형 파이프 섹션을 제공하는 단계;

   (b)상기 실린더형 파이프 섹션에 상호 연결되며, 상기 실린더형 파이프 섹션에서 일정 각도로 연장되는 길이를 가지는 트랩 섹션으로서, 상기 상호 연결로 실린더형 파이프 섹션과 상기 트랩 섹션 사이에 유체 전달(fluid communication)을 제공하며 세척볼 방출구를 포함하는 트랩 섹션을 제공하는 단계;

   (c)상기 트랩 섹션 내에서 실질적인 길이방향으로 연장되는 일부를 가지며, 상기 상류 개구부로부터 상기 하류 개구부로 지속적으로 흐르는 유체 내의 복수의 세척볼을 포획하기 위하여 상기 상류 개구부와 상기 세척볼 방출구 사이를 연결하며, 상기 상류 개구부로부터 상기 하류 개구부로 실질적인 직류 흐름을 갖도록 위치된 안전-방출 개구부를 가지며, 상기 하류 개구부로의 유체 회귀 경로를 제공하도록 시브 도관의 적어도 한 벽면과 상기 트랩 섹션의 적어도 한 벽면 사이에 유체 흐름 구역을 구비하도록 형성되는 시브 도관을 제공하는 단계;

   (d)상기 시브 도관 내에 형성되며, 세척볼의 통과에 대해 상기 안전-방출 개구부를 폐쇄함으로써 복수의 세척볼을 상기 시브 도관 내에 포획하고 일반적으로 상기 세척볼 방출구 측으로 유도하는 폐쇄 위치와, 상기 안전-방출 개구부를 적어도 부분적으로 개방함으로써 파이프라인 내 유체 흐름 저항을 저하하는 개방 위치 간으로 전치가능한, 전치가능 시브 게이트를 제공하는 단계; 및

   (e)유체가 지속적으로 상기 상류 개구부로부터 상기 하류 개구부로 흘러감에 따라 상기 시브 도관 내의 복수의 세척볼을 포획하는 단계;를 포함하는 파이프라인을 통해 유체 내에 순환하는 복수의 세척볼을 분리하기 위한 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 시브 도관의 표면적이 파이프라인의 단면적의 300% 이상인 방법.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 시브 도관이 상기 실린더형 파이프 섹션의 적어도 일부분에 걸쳐 상기 상류 개구부로부터 제1방향으로 연장되고, 상기 트랩 섹션의 적어도 일부분에 걸쳐 제2방향으로 연장되는 것인 방법.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 전치가능 시브 게이트가 선상 전치 가능한 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 추가적으로 상기 시브의 상류 측과 하류 측 사이의 예정된 압력차에 대응하여 자동적으로 상기 시브 게이트를 전치하는 것을 포함하는 방법.
10. 제 8 항에 있어서, 추가적으로 상기 시브 게이트를 역류 배치로 전치함으로써 상기 주 유체 흐름 경로의 방향으로 흐르는 유체가 실질적으로 역방향으로 상기 시브 게이트를 통과하는 것을 포함하는 방법.
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