KR20000042823A - 스스로 회전하는 노즐과 브러쉬로 구성된 튜브세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전용 고압 급수가열기나 콘덴서와 같이 열교환을 목적으로 사용하는 설비의 튜브 내면이 장기 운전에 의하여 오염되어 퇴적물이 쌓임으로서 열전달율을 저하시키게 되는 것을 막기위하여 오염되거나 해조류, 스케일과 같은 퇴적물이 내면에 쌓이게 된 튜브에 유연성있는 호스 끝단에 외력의 도움없이 스스로 회전하는 노즐을 장착하고 회전체 전단에 브러쉬를 연결하여 고압 세척액과 브러쉬의 상호작용으로 단단한 스케일을 연화시켜 물러진 상태의 이물질을 붓으로 쓸어내고 남은 찌꺼기는 고압수로 세척하여 미량의 이물질도 남기지 않는 완전 세척시스템을 개발함으로서 종래의 세척방법인 단단한 스케일등을 강제적으로 부수면서 제거하여 튜브표면에 손상을 가져오는 방법과는 다른 열교환기 손상 방지형 세척시스템을 개발할뿐만 아니라 브러쉬를 회전하는 동력을 세척장치 외부에 연결된 모터로부터 얻음으로서 장치가 복잡해지고 고장이 잦은 단점을 개선하기 위하여 후렉시블 호스 끝단에 로타를 만들어 고압세척수가 갖고 있는 에너지로서 로타를 회전시킴으로 인하여 설비가 대폭적으로 단순화 됨으로서 기기 이용율을 제고시킬 수 있다. 본 발명은 세척작업시 발생할 수 있는 열교환기 튜브의 손상을 방지하고 저 비용으로 세척작업을 수행할 뿐만 아니라 회전 노즐의 전주분사방식에 따른 세척효과가 열교환기 튜브의 열전달율을 획기적으로 제고함으로서 발전소와 같은 산업체의 사이클 효율을 제고하도록 하기 위하여 열교환기 튜브내면에 세척용 후렉시블 호스와 로타-노즐-브러쉬를 일체화 시킨 교환기 튜브 내면 세척장치를 개발한 고안이다.

Description

스스로 회전하는 노즐과 브러쉬로 구성된 튜브 세척장치

발전용 열교환기는 해수와 접촉하는 부분이 많아 운전중 해조류 및 스케일등의 유체의 흐름을 막고 열전달율을 저하시키는 물질등이 튜브 내면에 퇴적되게 된다. 그러나, 고가의 에너지를 사용하는 산업인 만큼 열전달율의 저하는 전체 시스템의 성능을 저하시키고, 이로인한 경제적 손실은 엄청난 양에 이른다. 본 발명에서는 브러쉬를 회전시키기위한 외부모터와 연결선의 도움없이 고압의 세척수가 가지고 있는 에너지를 이용하여 로터를 회전시키고, 로터에 연결되어 있는 브러쉬가 따라 돌아가게 함으로서 튜브 직경에 가까운 고체를 분사시켜 튜브 표면이 손상되는 단점을 개선하고, 외부 모터의 동력을 절감하여 경제적으로 튜브내면을 세척할 수 있는 시스템을 개발하고자 한다.

본 발명은 튜브 내면 세척장치로서 종전의 세척시스템은 단순히 튜브 직경보다 작은 도구를 고속으로 통과시켜 퇴적물을 제거하는 방법과 외부에서 모터를 회전시키고 그 모터에 연결된 브러쉬를 회전시켜 세척하는 방법, 단순히 물만을 고압으로 분사시키는 방법등이 있었으나 고체입자를 고속분사시키는 방법은 튜브 내면에 손상되어 설비 수명이 단축되고, 브러쉬를 회전시키는 방법은 외부동력이 필요하여 세척 설비가 커지고 복잡해지는 단점이 있으며, 물만으로 분사시키는 방법은 세척효과가 미미한 단점이 있었다.

본 발명에서는 스케일이나 해조류등이 단단하고 견고히 부착된 열교환기 튜브내면을 튜브의 손상없이 작업하되, 가장 작업시간을 단축하고 적은 동력을 이용하여 세척할 수 있는 방법을 개발하고자 하였다.

도1은 본 발명에 의한 일 실시예의 전체 시스템 구성도

도2는 본 발명에 따른 회전자와 관련 장치의 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 설명

01:열교환용 튜브 21:세척용 몸체 31:회전자

32:로타 52:브러쉬

본 발명은 종래의 세척장치가 갖는 브러쉬 외부 회전 동력을 없애고, 고압의 세척수가 갖고 있는 에너지를 이용하여 브러쉬를 회전시킨다. 아울러 회전동력에 사용되고 남은 고압세척수는 회전하는 브러쉬의 가장자리에 분사시켜 세척효율을 향상시킨다.

본 세척장치는 튜브내면을 세척하는 목적이므로 고압수를 담은 플렉시블 호스(11)끝에 세척용 브러쉬(52)와 세척노즐(23,43)이 회전하도록 지지하기 위한 세척용 몸체(21)가 고정되어 있다. 세척용 몸체와 플렉시블 호스(11)는 재래식 호스와 강관 연결방법인 압착식 방법등을 이용하여 고압을 받아도 몸체(21)가 호스(11)에서 이탈하지 않도록 연결한다. 몸체 카버(25)는 몸체(21)에 고정하며, 본 카버(25)에 회전자(31)가 지지된 상태에서 회전한다. 회전자의 끝단에는 로타가 있어 고압수의 흐름이 61방향으로 흐르면서 로터(32)를 자동으로 회전시켜 브러쉬가 회전하게 된다. [도2]에서 로터(32)는 원심식으로 그려져 있지만 선풍기 날개와 같은 축류형에서부터 사류형, 원심형 어느 것을 써도 무방하며 몸체분사 노즐(23)과의 분사 각도 및 분사량등을 고려하여 최적의 형상을 선정한다. 세척용 몸체(21)와 회전자(31)사이의 상대운동에 따른 고압수의 누설을 막기 위하여 누설방지 장치(26,27)가 몸체 카버(25) 전후단에 설치되어 기밀을 유지시킨다. 누설방지 장치는 팩킹이나 오링, 미케니칼 실등을 이용하면 효과적이다. 회전자의 조립을 위하여 로터(32) 끝에 너트(33)로서 회전자에 로터를 단단하게 고정시킨다. 회전자의 위치를 일정하게 유지하기 위하여 몸체카버(25)의 전후에 있는 누설방지장치(26,27)를 위치고정용 돌기(34)가 누르고 있어 회전자는 몸체카버(25)를 중심으로 일정위치에서 회전한다.

회전자를 회전시키고 난 고압수는 몸체 노즐을 지나 튜브로 분출되며 이 분출수는 전단에서 브러쉬가 세척하고 난 부분을 다시한번 고압 세척함으로서 헹굼공정을 수행하여 튜브내에 어떠한 이물질도 남아있지 못하도록 한다.

로타(32)의 회전력으로 회전하는 회전자(31)의 중간에 강력세척 노즐은 회전자 중앙으로 들어온 세척수를 화살표방향(62)으로 통과시켜 브러쉬가 세척하고 있는 부분을 포함하여 광범위하게 분사시킴으로서 브러쉬 부분에서는 단단한 스케일이나 퇴적물을 연하게 만들고 회전자의 전진에 따라 일정 부위를 수회 반복 세척분사하여 세척한다. 브러쉬(52)는 크고 단단한 물질을 분리시키며 미세하지만 견고히 부착된 스케일등은 고압 세척수로 분리시킴으로서 기계적인 외부힘이 이물질을 제거하여 튜브내면을 손상시키는 것을 원천적으로 차단하여 열교환기의 전열면을 항상 신품과 같이 유지되도록 한다. 회전 노즐(41)은 회전자(31)의 이송속도와 튜브 직경, 튜브의 오염상태에 따라 그 수를 조정할 수 있으며 오염이 심할수록 다수의 노즐을 배열하여야 한다. 회전자는 내면에서 노즐(43)로 고압수가 흐를 수 있도록 드릴링(36)하여야 하며, 노즐몸체(41)를 고정하기 위하여 노즐열 끝에서 너트(35)로 조인다. 회전자의 브러쉬측 끝에는 고압수가 밖으로 누설하지 않도록 환봉을 가공하여 만든 브러쉬 고정장치(54)를 조립한다. 브러쉬 고정장치는 회전자의 끝 부분에서 고압수를 차단하고 브러쉬 몸체(51)를 고정한다. 브러쉬 고정장치(54)는 회전자에 셋트스크류(55)등의 기계적 방법에 의하여 고정되며, 브러쉬 몸체 또한 브러쉬 고장장치(54)에 셋트스크류등 전통적인 기계적 방법을 이용하여 체결한다.

이와같이 하여 플렉시블 호스(11) 끝단에 연결된 세척용 몸체(21)에 고압수에 의하여 회전하는 로타(32)가 내장되고, 로타(32)에는 노즐(41)과 브러쉬(52)가 한 축으로 체결되어 있어 외부동력 없이 세척수를 이용하여 노즐과 브러쉬를 회전시킨다. 부드러운 브러쉬(52)의 회전부위에 고압 세척수를 동시에 분사시켜 브러쉬가 세척하는 부분의 스케일 상태를 연화시켜 세척함으로서 단단한 스케일이 고체상태에서 깨어지면서 발생시키는 튜브손상을 막음으로서 튜브 내면에 손상을 가하지 않고 전부위를 골고루 세척할 수 있게된다. 특히, 기존의 방식과는 다르게 본 발명에서는 노즐이 회전함으로써 고정노즐방식이 노즐이 분사되는 중앙부분과 변두리 부분등의 세척상태가 달라지는 점과는 달리 노즐이 회전함으로 인하여 튜브 내면 전체를 동일한 강도로 세척하여 튜브 내면의 위치에 따른 세척정도의 차이를 없앴다.

본 발명으로 열교환기 튜브 내면에 퇴적된 스케일이나 해조류등의 이물질을 튜브 내면이 긁힌다거나 깎이는등의 손상이 없이 원래의 튜브 표면상태를 유지하면서도 이물질은 완전히 제거함으로서 열교환기 열전달율을 향상시켜 발전설비등의 사이클 효율을 향상시킨다. 특히, 본 발명은 기존의 브러쉬를 회전시키는 모터 직결식방법에서 모터가 없이 세척수의 에너지를 이용하여 브러쉬를 회전시킴으로서 정비비용의 획기적인 절감을 이룩하였다.

Claims (2)

1. 튜브 내면으로 들어갈 수 있는 후렉시블 호스(11)에 세척용 몸체(21)를 고정하고 그 안에 회전용 로타(32)가 세척용 몸체의 노즐을 흘러 나가는 고압수의 에너지에 의하여 회전하고 축 안으로 고압수가 흐를 수 있도록 고안된 로타(32)와 일체로 된 회전자(31)의 노즐(43)로 고압수가 브러쉬와 튜브안으로 분사되어 튜브 내에 단단하게 부착된 스케일등의 이물질이 기계적으로 깎여지면서 제거되지 아니하고 단단한 부분을 연화시켜 붓으로 쓸어낸 후 물로 씻어내듯 세척함으로서 얇은 두께의 동파이프처럼 강도가 약한 튜브내면을 손상시키지 않고 세척시키는 회전로타-노즐-브러쉬를 한 축에 설치하여 세척하는 튜브 내면 세척방법
2. 후렉시블 호스(11)에 세척용 몸체(21)를 볼트(24)로 고정하고 그 안에 회전용 로타(32)를 세척용 몸체 커버(25)를 중심으로 배열하고, 로타(32)는 로타고정용 너트(33)로서 체결하며, 노즐(41)은 노블고정용 너트(35)로, 브러쉬 고정장치(54)는 셋트스쿠류(55)로 고정하고, 브러쉬 몸체(51)는 브러쉬 고정용 세트스쿠류(53)로서 고장하여 제작하는 세척기구 제작방법