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KR101178698B1 - Ultrasonic Cleaning Equipment and Method for Heat Exchanger - Google Patents

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KR101178698B1
KR101178698B1 KR1020090104194A KR20090104194A KR101178698B1 KR 101178698 B1 KR101178698 B1 KR 101178698B1 KR 1020090104194 A KR1020090104194 A KR 1020090104194A KR 20090104194 A KR20090104194 A KR 20090104194A KR 101178698 B1 KR101178698 B1 KR 101178698B1
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heat exchanger
mobile robot
rail
ultrasonic
cleaning
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김석태
정우태
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한국수력원자력 주식회사
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Abstract

본 발명은 이동로봇에 탑재된 초음파소자에 의하여 열교환기를 세정하는 장치 및 세정방법에 관한 것이다. 개시발명은 열교환기의 표면을 둘러싸는 레일 및 상기 레일 상에서 이동가능하게 설치되고, 초음파 소자를 탑재한 홀더를 구비한 이동로봇을 포함하고, 열교환기의 내부에 초음파을 발사하여 상기 열교환기의 내부를 세정하는 초음파소자를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and a cleaning method for cleaning a heat exchanger by an ultrasonic element mounted on a mobile robot. The present invention includes a mobile robot having a rail surrounding a surface of a heat exchanger and a holder movably mounted on the rail, and having a holder on which an ultrasonic element is mounted. It includes an ultrasonic element for cleaning.

따라서, 효율적인 초음파소자의 배치에 의하여 초음파 세정효율이 증가하고, 묽은 세정제를 사용할 수 있어 폐액처리비용을 감소시킬 수 있다.Therefore, the ultrasonic cleaning efficiency is increased by the arrangement of the efficient ultrasonic elements, and a thinner detergent can be used, thereby reducing the waste liquid treatment cost.

Description

열교환기 초음파 세정장치 및 세정방법{Ultrasonic Cleaning Equipment and Method for Heat Exchanger}Ultrasonic Cleaning Equipment and Method for Heat Exchanger

본 발명은 열교환기 내의 전열관이나 튜브에 침적된 슬러지 등 이물질을 제거하는 열교환기 초음파 세정장치 및 세정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파소자들을 열교환기 표면에 배치하여 이물질을 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger ultrasonic cleaning device and a cleaning method for removing foreign substances such as sludge deposited on the heat exchanger tube or tube in the heat exchanger, and more particularly, an apparatus and method for removing foreign substances by placing ultrasonic elements on the surface of the heat exchanger. It is about.

일반적인 열교환기의 경우, 열교환 튜브 내외표면에는 여러 가지 입자들이 덩어리져 스케일 또는 슬러지를 형성하여 열교환 효율을 떨어뜨리는데, 이는 에너지의 낭비로 이어지고 열교환기의 부식을 초래하여 수명주기를 단축하는 악영향을 끼친다. 특히 원자력발전소의 경우, 증기발생기라는 특수한 환경의 열교환기에 원자력발전소 구성기기로부터 떨어져 나온 금속성입자들이 모여 슬러지를 형성하는데, 이러한 슬러지로 인한 열전달율의 저하는 증기발생기의 수위 불안정을 초래하여 원자력발전소의 출력 감발로 이어지고 또한, 방사선 유체와 비방사선 유체의 경 계가 되는 증기발생기의 부식을 초래하여 증기발생기 수명주기를 단축시켜 막대한 예산 손실을 초래한다.In the case of a general heat exchanger, various particles agglomerate on the surface of the heat exchange tube to form scale or sludge, which reduces heat exchange efficiency, which leads to waste of energy and corrosion of the heat exchanger, which shortens the life cycle. Inflicted. Particularly in the case of nuclear power plants, metallic particles coming out of the nuclear power plant components are collected in a heat exchanger of a special environment called a steam generator, and sludge is formed. This leads to erosion and also leads to corrosion of the steam generator, which is the boundary between radiation and non-radioactive fluids, shortening the steam generator life cycle, resulting in huge budget losses.

그러므로 일반적으로 사이즈가 큰 열교환기의 경우, 주기적으로 열교환기 내부에 침적된 슬러지나 스케일을 제거하는데, 크게 두 가지 방법으로 세정을 하고 있다. 그 방법으로 고압수를 분사하여 침적된 슬러지 및 이물질을 떼어내거나 고농도의 화학세정제를 이용하여 세정한다. 이 중에 고압수 분사방식의 슬러지 제거방법은 원자력발전소의 열교환기인 증기발생기 내부 중 관판(관 지지판) 상단에 침적된 슬러지를 제거하는 장치로 증기발생기 수작업구를 통하여 레일과 레일가이드를 설치한 후 랜싱로봇이 이동하며 수많은 전열관(tube)들이 고밀도로 배열된 전열관들 사이로 고압수를 분사하여 세정하는 것으로 전열관들에 의해 고압으로 분사된 물줄기의 직진성이 방해되어 고압수가 전열관들 사이를 멀리 이동할 수 없어 분사위치에서 멀어질수록 그 효율이 떨어지고 전열관이나 관지지대로부터 제거되어 나온 슬러지가 다시 한곳에 모이는 현상이 발생한다. Therefore, in general, in the case of a large heat exchanger, sludge or scale deposited in the heat exchanger is periodically removed. There are two cleaning methods. In this way, high-pressure water is sprayed to remove the deposited sludge and foreign substances or to clean it with a high concentration of chemical cleaner. Among them, the sludge removal method using the high pressure water injection method is a device for removing the sludge deposited on the top of the pipe plate (pipe support plate) inside the steam generator, which is a heat exchanger of a nuclear power plant. The robot moves and a large number of tubes are sprayed with high pressure water to clean the heat pipes arranged in a high density. This prevents the flow of water injected at high pressure by the heat pipes, which prevents the high pressure water from moving far between the heat pipes. The further away from the location, the lower the efficiency, and the sludge removed from the heat pipes or tube supports accumulate again.

또한 고농도의 화학세정제를 이용한 세정은 고농도 화학제를 이용하기 때문에 열교환기의 내부를 깨끗이 세정할 수는 있지만 세정제의 비용이 많이 들고 세정 후 발생하는 폐액의 농도 또한 높아 폐액처리의 비용도 높다. 게다가 원자력발전소 열교환기인 증기발생기의 경우, 고농도의 화학세정제는 열교환기의 재료건전성에도 영향을 주기 때문에 자주 화학세정을 하지 않는다. 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 저농도의 화학조절제를 이용하여 화학세정을 수행하는데, 고농도 화학세정만큼 한번 세정에 만족할만한 결과를 얻지 못한다.In addition, cleaning with a high concentration of chemical cleaners uses a high concentration of chemicals, so that the inside of the heat exchanger can be cleaned. However, the cost of the cleaning agent is high and the concentration of the waste liquid generated after cleaning is high. In addition, in the case of steam generators, which are heat exchangers for nuclear power plants, high concentrations of chemical cleaners do not frequently perform chemical cleaning because they also affect the material integrity of the heat exchanger. Recently, in order to solve these problems, chemical cleaning is performed using a low concentration of chemical regulators, which does not yield satisfactory results in cleaning once as high concentration chemical cleaning.

초음파를 이용한 세정은 일반산업계에 널리 사용되고 있는데, 흔히 볼 수 있는 것으로 안경점에서 안경을 세척할 때 초음파를 이용하는 것을 볼 수 있다. 이는 초음파에 의한 공동현상(cavitation)에 의한 것으로 초음파로 진동하는 소자에 의하여 정압(positive pressure)구간과 부압(negative pressure)구간을 거치게 되면 압력강하에 의한 기화현상을 통하여 공동(cavity)이라는 작은 기포가 생성되고 정압구간과 부압구간을 반복적으로 거치게 되면 생성된 기포가 자라게 되며, 일정 반경 이상이 되면 기포 안쪽으로 폭발(implosion)하며 소멸하게 되는데, 이때 발생하는 충격파에 의하여 세정 대상물에서 슬러지나 이물질을 떼어내고 떨어져 나온 이물질을 잘게 부수며 세정을 수행하게 된다. Ultrasonic cleaning is widely used in the general industry, and it is common to see that ultrasonics are used to clean glasses at an optician. This is due to the cavitation by ultrasonic waves. When the positive and negative pressure sections pass through the device vibrating by the ultrasonic wave, small bubbles called cavities are generated through vaporization due to pressure drop. Is generated, and the bubbles repeatedly grow through the positive pressure section and the negative pressure section, and when exceeded a certain radius, the bubbles are exploded and dissipated into the bubbles. The sludge or foreign substances are removed from the object to be cleaned by the shock wave. The debris is removed and the debris is crushed to perform the cleaning.

이러한 현상을 큰 구조물의 열교환기인 원자력발전소의 증기발생기에 적용한 경우가 있는데, 증기발생기의 전열관을 지지하고 있는 관판에 원형 금속봉을 용접하여 이를 통해 초음파를 전파시켜 관판 상단에 채워진 유체 내에서 공동현상을 유도하여 증기발생기 내부를 세정하는 것이다. 그런데 이 장치는 원형 금속봉을 증기발생기 관판에 용접을 하기 때문에 초음파 소자의 이동이 불가능하고 이로 인해 초음파 전파 시작점을 변경하며 다변화하기 힘들다는 단점이 있다. 또한 원자력발전소 증기발생기의 경우, 증기발생기 관판에 용접을 하여 원형 금속봉을 설치한다면 이는 증기발생기의 설계변경이 선행적으로 검토되어야 하는 문제점이 있다.This phenomenon is sometimes applied to the steam generator of nuclear power plant, which is a heat exchanger of large structure. By induction, the inside of the steam generator is cleaned. However, since the device welds the circular metal rod to the steam generator tube, it is impossible to move the ultrasonic element, which makes it difficult to diversify the ultrasonic wave propagation start point. In addition, in the case of the nuclear power plant steam generator, if a circular metal rod is installed by welding the steam generator tube plate, this has a problem that the design change of the steam generator should be examined in advance.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 이동가능한 이동로봇에 탑재된 초음파소자에 의하여 열교환기를 세정하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for cleaning a heat exchanger by an ultrasonic element mounted on a movable mobile robot.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열교환기의 표면을 둘러싸는 레일 및 레일 상에서 이동가능하게 설치되고, 초음파 소자를 탑재한 홀더를 구비한 이동로봇을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a mobile robot having a holder surrounding the surface of the heat exchanger and movable on the rail, the holder having an ultrasonic element.

초음파 소자는 열교환기의 내부에 초음파을 발사하여 상기 열교환기의 내부를 세정하는 기술을 포함한다. 상기 레일은 열교환기 표면을 둘러싸는 띠, 띠와 볼트 체결되는 기어톱니를 포함하고, 상기 기어톱니는 체결공을 가지고 상기 체결공을 통하여 삽입된 띠에 의하여 기어톱니들이 연결되고 체결수단에 의하여 고정되며, 상기 이동로봇은 이동로봇을 레일과 결합시키는 브래킷, 이동로봇의 운용에 필요한 케이블을 포함하는 통합 케이블 라인 및 이동로봇을 상기 열교환기에 결합시키기 위한 홀더를 포함한다.The ultrasonic element includes a technique of cleaning the inside of the heat exchanger by emitting an ultrasonic wave inside the heat exchanger. The rail includes a band surrounding the surface of the heat exchanger, a gear tooth bolted to the belt and the gear tooth has a fastening hole and the gear teeth are connected by a band inserted through the fastening hole and fixed by the fastening means. The mobile robot includes a bracket for coupling the mobile robot to the rail, an integrated cable line including a cable required for operation of the mobile robot, and a holder for coupling the mobile robot to the heat exchanger.

이와 같은 본 발명에 따른 열교환기를 세정하는 이동로봇에 탑재된 초음파소 자에 의하면, 원형 금속봉의 용접으로 인한 초음파 전파 시작점이 고정되어 세정이 잘 되지 않는 구간을 제거하기 위하여 다수의 초음파 소자를 효율적으로 배치하여 초음파에 의한 중첩과 감쇠에 의하여 발생하는 특정 문양을 변화하여 세정의 효율을 높일 수 있다. 또한, 초음파 소자의 효율적인 배치로 인한 초음파 세정효율이 증가하여 좀 더 묽은 농도의 초음파 세정제를 사용할 수 있어 초음파 세정 후 발생되는 폐액의 농도를 낮추어 폐액처리 비용을 낮추고 특히, 방사성을 띤 원자력발전소 증기발생기의 세정폐액의 경우 폐액처리 후 남은 찌꺼기인 중저준위 방사성폐기물의 용량을 감소시킬 수 있다.According to the ultrasonic element mounted on the mobile robot for cleaning the heat exchanger according to the present invention, the ultrasonic wave propagation starting point due to the welding of the circular metal rod is fixed, so that a plurality of ultrasonic elements can be efficiently removed in order to remove a section in which the cleaning is not performed well. It can be arranged to change the specific pattern caused by the superposition and attenuation by the ultrasonic wave to increase the efficiency of cleaning. In addition, the ultrasonic cleaning efficiency is increased due to the efficient arrangement of the ultrasonic elements, so that a thinner ultrasonic cleaner can be used, thereby lowering the concentration of the waste liquid generated after the ultrasonic cleaning, thereby reducing the waste liquid treatment cost, and in particular, the nuclear power plant steam generator. In the case of rinsing wastes, the volume of low- and low-level radioactive waste, which is left over from the effluent treatment, can be reduced.

이하 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 참조로 하는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, the same reference numerals will be described in detail with reference to the accompanying drawings with reference to the same components preferred embodiments of the present invention. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in accordance with the technical meanings and concepts of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 증기발생기를 대상으로 열교환기 초음파 세정장치를 균일 배치하여 세정하는 모습을 보여주는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 초음파 세정장치는 레일(200), 초음파 발생수단을 탑재한 이동로봇(300)을 포함한다.1 is a perspective view illustrating a state in which a heat exchanger ultrasonic cleaning device is uniformly cleaned for a steam generator of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, the ultrasonic cleaning apparatus of the present invention includes a rail 200, a mobile robot 300 equipped with ultrasonic generating means.

상기 증기발생기(100)는 증기발생기 쉘(101)에 의하여 전열관(도시되지 않 음), 다수의 전열관을 고정시키는 관판(102)을 포함하고 있다. 열교환기 초음파 세정장치는 이러한 증기발생기(100)의 표면에 장착되어 증기발생기(100) 내부의 전열관 등에 존재하는 이물질을 제거하게 된다.The steam generator 100 includes a heat transfer tube (not shown) by the steam generator shell 101, a tube plate 102 for fixing a plurality of heat transfer tubes. The ultrasonic heat exchanger cleaning device is mounted on the surface of the steam generator 100 to remove foreign substances present in the heat transfer tube inside the steam generator 100.

상기 레일(200)은 증기발생기(100)의 표면을 둘러싸서 고정되어 있으며, 2열을 한 쌍으로 한 레일(200)마다 이동로봇(300)이 다수 개 달려 있으며, 필요에 따라 여러 개의 레일 쌍이 설치되어 열교환기(100)를 세정하는데 이용될 수 있다.The rail 200 is fixed to surround the surface of the steam generator 100, and a plurality of mobile robots 300 are included in each of the rails 200 in pairs of two rows. It can be installed and used to clean the heat exchanger 100.

상기 이동로봇(300)은 초음파 발생수단을 탑재하여 증기발생기의 표면에 부착된 상기 레일(200) 상에서 이동하며 증기발생기(100)를 세정할 수 있다. The mobile robot 300 may be mounted on an ultrasonic wave generating means to move on the rail 200 attached to the surface of the steam generator to clean the steam generator 100.

도 2는 도 1의 레일을 보여주는 사시도이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 상기 레일은 금속 띠(220) 및 기어톱니(210)로 이루어진다. 상기 레일(200)은 이동로봇의 이동로를 제공하기 위하여 증기발생기 표면을 둘러쌀 수 있도록 유연한 성질을 가지며, 외부의 환경에 대응하기 위하여 금속 재질로 만들어질 수 있다. 상기 기어톱니(210)는 나사구멍(240)이 있고, 상기 금속 띠(220)는 체결공(230)을 통하여 삽입되어 기어톱니(210)들을 연결한다. 금속 띠(220)에 의하여 연결된 기어톱니(210)들은 상기 기어톱니(210)의 나사구멍(240)을 볼트 등 체결수단을 이용하여 금속 띠(220)와 체결함으로써 상기 레일(200)이 형성된다. 본 발명의 일실시예로서 체결공(230)은 사각형의 형태를 띠는 것이 바람직하다.FIG. 2 is a perspective view showing the rail of FIG. 1. FIG. Referring to FIG. 2, the rail is composed of a metal strip 220 and a gear tooth 210. The rail 200 has a flexible property to surround the steam generator surface to provide a moving path of the mobile robot, it may be made of a metal material to correspond to the external environment. The gear tooth 210 has a screw hole 240, the metal strip 220 is inserted through the fastening hole 230 to connect the gear teeth 210. The gear teeth 210 connected by the metal band 220 are fastened to the metal band 220 by fastening the screw hole 240 of the gear tooth 210 with a bolt or the like, so that the rail 200 is formed. . As an embodiment of the present invention, the fastening hole 230 preferably has a rectangular shape.

본 발명의 바람직한 일실시예로서 상기 금속 띠(220)에 조임수단을 부가하여 상기 기어톱니(210)를 상기 금속 띠(220)에 단단히 고정할 수 있으며, 상기 레 일(200)이 유연하게 휠 수 있어 증기발생기 표면을 둘러싸고 상기 금속 띠(220)를 강하게 조여 상기 레일(200)이 움직이지 않도록 2줄을 한 세트로 설치할 수 있고 필요에 따라서는 수 세트를 설치할 수 있다. As a preferred embodiment of the present invention by adding a fastening means to the metal strip 220 can be fixed to the gear tooth 210 firmly to the metal strip 220, the rail 200 is flexible wheel In order to surround the steam generator surface and firmly tighten the metal strip 220, the rail 200 may be installed in one set so that the rail 200 does not move, and several sets may be installed as necessary.

도 3은 도 1의 이동로봇을 보여주는 사시도이다. 도 3을 참조하면, 이동로봇은 브래킷(310), 통합 케이블 라인(320) 및 홀더(330)를 포함한다. 3 is a perspective view showing the mobile robot of FIG. Referring to FIG. 3, the mobile robot includes a bracket 310, an integrated cable line 320, and a holder 330.

상기 브래킷(310)은 이동로봇(300)이 회전하지 않도록 안정화시켜주고 이동로봇(300)이 레일 상을 자유롭게 이동할 수 있는 다리의 역할을 한다. 본 발명의 바람직한 실시예로서 레일과의 결합부가 ㄷ-자 형태인 말단을 좌우에 가진 대칭형으로 구성할 수 있다.The bracket 310 stabilizes the mobile robot 300 so as not to rotate and serves as a leg in which the mobile robot 300 can freely move on the rail. As a preferred embodiment of the present invention, the coupling portion with the rail may have a symmetrical shape having left and right ends having a c-shape.

상기 통합 케이블 라인(320)은 이동로봇(300)의 운용에 필요한 각종 케이블 및 공급라인을 통합하여 이동로봇(300)의 진로를 방해하는 것을 사전에 방지할 수 있다.The integrated cable line 320 may prevent the interference of the path of the mobile robot 300 by integrating various cables and supply lines necessary for the operation of the mobile robot 300.

상기 홀더(330)는 증기발생기에 이동로봇(300)을 접합시키기 위하여 전자석을 이용할 수 있고, 초음파 발생수단을 포함한다. 초음파 발생수단으로 단일모듈로 만들어진 초음파소자(340)를 사용할 수 있다. 본 발명의 일실시예로서 초음파소자(340)는 작동을 위한 전원이 필요할 뿐만 아니라, 상당량의 열이 발생하기 때문에 냉각수단을 구비하는 것이 바람직하다.The holder 330 may use an electromagnet to bond the mobile robot 300 to a steam generator, and includes ultrasonic generating means. As the ultrasonic wave generating means, an ultrasonic element 340 made of a single module may be used. As an embodiment of the present invention, the ultrasonic element 340 not only needs a power source for operation, but also includes cooling means because a considerable amount of heat is generated.

도 4a는 도 3의 브래킷을 구체적으로 도시한 사시도이다. 도 4a를 참조하 면, 상기 브래킷(310)은 서보모터(311), 스프로켓(312), 구름베어링(313) 및 볼베어링(314)을 포함한다. 4A is a perspective view illustrating the bracket of FIG. 3 in detail. Referring to FIG. 4A, the bracket 310 includes a servo motor 311, a sprocket 312, a rolling bearing 313, and a ball bearing 314.

상기 서보모터(311)는 이동로봇을 레일 상을 움직이게 하는 동력을 제공하는 구동부이다. 본 발명의 바람직한 일실시예로서 서보모터(311)는 엔코더(315)를 내장할 수 있고, 이동로봇의 위치를 조작부로 알려주면 조작부에서 이동로봇을 원격으로 조정하여 자동으로 원하는 위치에 배치할 수 있다. 따라서, 방사선 구역 등 작업자의 작업시간이 제한되거나 불가능한 곳에서도 세정작업을 할 수 있는 특징이 있다. The servo motor 311 is a driving unit for providing a power to move the mobile robot on the rail. As a preferred embodiment of the present invention, the servo motor 311 may include an encoder 315, and when the position of the mobile robot is notified to the operation unit, the operation unit may remotely adjust the mobile robot and automatically position the robot at a desired position. have. Therefore, there is a feature that can be cleaned even where the working time of the operator, such as a radiation zone is limited or impossible.

상기 스프로켓(312)은 상기 서보모터(311)의 동력을 레일 기어톱니에 전달하여 이동로봇을 움직이게 하는 에너지 전달 장치이다. The sprocket 312 is an energy transmission device for transmitting the power of the servo motor 311 to the rail gear teeth to move the mobile robot.

상기 구름베어링(313)은 레일과의 마찰력을 최소화하며, 이동로봇이 레일에서 이탈되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. The rolling bearing 313 minimizes friction with the rail and prevents the mobile robot from being separated from the rail.

상기 볼베어링(314)은 이동로봇과 증기발생기 표면의 마찰력을 최소화하며, 증기발생기의 둥근 표면에 잘 맞닿을 수 있도록 균형을 잡는 역할을 한다. The ball bearing 314 minimizes the friction between the mobile robot and the steam generator surface, and serves to balance the round surface of the steam generator.

도 4b는 도 3의 브래킷의 말단 부분에 있는 구름베어링(313)이 레일(200)과 결착되어 있는 모습을 보여준다. 브래킷(310) 말단의 ㄷ-자형 양끝에 있는 구름베어링(313)이 레일(200)과 접하고 있고, 구름베어링(313)을 기어톱니의 홈(도 2의 250)에 걸치게 하여 레일에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.FIG. 4B shows the rolling bearing 313 at the distal end of the bracket of FIG. 3 attached to the rail 200. The rolling bearings 313 at both ends of the c-shaped ends of the bracket 310 are in contact with the rails 200, and the rolling bearings 313 extend over the grooves of the gear teeth (250 in FIG. 2) to separate from the rails. Can be prevented.

도 5는 본 발명의 일실시예로서 이동로봇의 운용에 필요한 통합케이블 라인을 보여주는 사시도이다. 도 5를 참조하면, 상기 통합 케이블 라인(320)은 초음파소자의 전원 및 신호공급라인(510), 서보모터를 구동하기 위한 서보모터 케이블(520), 초음파소자의 냉각수 라인(530), 전자석 홀더의 코일(도시되지 않음), 압축공기 공급 라인(540), 밀착액체 공급 라인(도시되지 않음)을 포함한다. Figure 5 is a perspective view showing an integrated cable line required for the operation of the mobile robot as an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the integrated cable line 320 is a power and signal supply line 510 of an ultrasonic element, a servo motor cable 520 for driving a servomotor, a coolant line 530 of an ultrasonic element, and an electromagnet holder. Coils (not shown), compressed air supply lines 540, and tight liquid supply lines (not shown).

상기 냉각수 라인(530)은 큰 구조물의 증기발생기의 경우, 많은 초음파 에너지를 필요로 하기 때문에 고출력의 초음파소자를 사용하는데, 이 고출력의 초음파소자는 대부분 높은 열을 발생하므로 초음파소자를 휘감아 흐르며 냉각시키는 역할을 수행한다. The cooling water line 530 uses a high power ultrasonic element because a large structure of the steam generator requires a lot of ultrasonic energy, the high power ultrasonic element generates a large amount of heat, so the ultrasonic element is wound around the cooling element Play a role.

도 6a는 초음파소자를 포함하여 증기발생기에 접합하는 부분인 홀더를 보여주는 사시도이다. 도 6a를 참조하면, 상기 홀더(330)는 초음파소자(340), 압축공기 공급 라인(640), 밀착 액체 공급 라인(550)을 포함한다. 상기 홀더(330)는 초음파소자(340)를 포함하여 이동로봇을 증기발생기에 결합시키는 장치로서, 증기발생기와의 결합을 위하여 코일(610)을 포함하는 전자석을 이용할 수 있다. 초음파소자(340)를 홀더(330)에 볼트 체결하는 경우 비교적 부피가 크고 무거운 초음파소자(340)를 증기발생기에 강하게 밀착시키는 것이 좋으므로 전자석 홀더(330)는 비교적 굵은 코일(610)을 감아 강한 자력을 가지도록 구성할 수 있다. Figure 6a is a perspective view showing a holder that is a portion including a ultrasonic element bonded to the steam generator. Referring to FIG. 6A, the holder 330 includes an ultrasonic element 340, a compressed air supply line 640, and a close liquid supply line 550. The holder 330 is an apparatus for coupling the mobile robot to the steam generator including the ultrasonic element 340, may use an electromagnet including a coil 610 for coupling to the steam generator. When bolting the ultrasonic element 340 to the holder 330, it is preferable that the relatively large and heavy ultrasonic element 340 is strongly adhered to the steam generator, so that the electromagnet holder 330 is wound around a relatively thick coil 610 It can be configured to have magnetic force.

상기 압축공기 공급 라인(540)은 전자석 홀더(330)의 일부분을 관통하여 초음파소자(340) 말단 부분까지 걸쳐 있어 증기발생기 표면에 존재할 수 있는 이물질 을 압축공기로 제거한다. The compressed air supply line 540 penetrates a part of the electromagnet holder 330 and extends to the distal end of the ultrasonic element 340 to remove foreign substances that may exist on the surface of the steam generator with compressed air.

상기 밀착액체 공급 라인(550)은 전자석 홀더(330)의 일부분을 관통하여 초음파소자(340) 말단 부분까지 뻗어 있고 상기 압축공기 공급 라인(540)을 통하여 발사된 압축공기에 의하여 깨끗하게 된 증기발생기 표면에 초음파가 잘 전파될 수 있도록 특수한 성분으로 구성된 밀착액체를 공급하는 역할을 수행한다.The tight liquid supply line 550 penetrates a part of the electromagnet holder 330 and extends to the distal end of the ultrasonic element 340 and is cleaned by the compressed air fired through the compressed air supply line 540. It serves to supply the contact liquid composed of special components so that the ultrasonic waves can be propagated well.

도 6b는 상기 홀더를 위에서 내려다본 평면도이다. 도 6b를 참조하면, 홀더(330)와 증기발생기의 접촉부위는 홀더(330)와 증기발생기와의 밀착도를 높이기 위하여 증기발생기의 반경에 맞추어 오목하게 가공되어 있다. 또한, 초음파소자(340)의 말단이 전자석 홀더(330)의 접촉부위보다 돌출하게 음의 공차를 이용하여 설계하여 초음파소자(340)가 증기발생기에 매우 강하게 접촉하도록 할 수 있다.6b is a plan view from above of the holder; Referring to FIG. 6B, the contact portion between the holder 330 and the steam generator is recessed to match the radius of the steam generator to increase the adhesion between the holder 330 and the steam generator. In addition, the end of the ultrasonic element 340 may be designed using a negative tolerance such that the end of the ultrasonic element 340 protrudes from the contact portion of the electromagnet holder 330 so that the ultrasonic element 340 is very strongly in contact with the steam generator.

도 7는 본 발명의 일실시예인 이동로봇 케이스를 보여주는 사시도이다. 도 4를 참조하면, 상기 이동로봇 케이스는 초음파소자, 초음파소자의 전원 및 신호공급라인, 초음파소자의 냉각수 라인, 전자석 홀더의 코일, 압축공기 공급 라인, 밀착액체 공급 라인 등 각종 케이블 및 공급라인 등을 보호하는 역할을 수행한다.7 is a perspective view showing a mobile robot case which is an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the mobile robot case includes various cables and supply lines such as an ultrasonic element, a power supply and a signal supply line of an ultrasonic element, a coolant line of an ultrasonic element, a coil of an electromagnet holder, a compressed air supply line, a contact liquid supply line, and the like. Serves to protect the

도 8a는 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기의 구조를 보여주는 사시도이다. 도 8a를 참조하면, 증기발생기(100)는 증기발생기 쉘(101), 전열관(103), 관판(102), 고정봉(105) 및 수작업구(104)를 포함한다.Figure 8a is a perspective view showing the structure of a steam generator according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8A, the steam generator 100 includes a steam generator shell 101, a heat transfer tube 103, a tube plate 102, a fixing rod 105, and a hand tool 104.

도 8b는 본 발명의 일실시예인 증기발생기 초음파 세정장치를 이용한 증기발생기 세정방법을 나타내는 순서도이다. 도 8를 참조하면, 초음파 세정장치를 이용한 증기발생기 세정방법은 상기 증기발생기 외피에 레일을 설치하는 제1단계, 상기 레일 상에 초음파 소자를 탑재한 이동로봇을 배치하는 제2단계, 및 상기 초음파 소자에 의하여 초음파를 발생시켜 상기 증기발생기 내부를 세정하는 제3단계를 포함한다.Figure 8b is a flow chart showing a steam generator cleaning method using a steam generator ultrasonic cleaning apparatus of an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, a method of cleaning a steam generator using an ultrasonic cleaning device includes a first step of installing a rail on an outer surface of the steam generator, a second step of placing a mobile robot having an ultrasonic element on the rail, and the ultrasonic wave. And generating a ultrasonic wave by an element to clean the inside of the steam generator.

증기발생기 하부인 관판(102) 상단에는 덩어리진 경성 슬러지가 침적되므로 이 슬러지를 제거하기 위하여 관판(102)에 직접 초음파를 전달하여 관판(102) 상단의 슬러지를 제거하도록 적용할 수 있고, 전열관(103) 표면에 침적되는 슬러지의 경우도 증기발생기 중 관판(102)부분이 아닌 전열관(103)들을 둘러싸도록 초음파 세정장비를 설치하여 세정할 수 있다. Agglomerated hard sludge is deposited on the upper end of the tube plate 102 which is a steam generator, so that ultrasonic sludge is directly transmitted to the tube plate 102 in order to remove the sludge, and it is applicable to remove the sludge on the upper part of the tube plate 102. 103) In the case of sludge deposited on the surface of the steam generator can be cleaned by installing the ultrasonic cleaning equipment to surround the heat transfer tube 103, not the tube plate 102 portion.

상기 제1단계(s10)에서 기어톱니와 금속성 띠를 볼트 체결하여 레일을 조립하고, 조립된 레일을 증기발생기의 둘레를 둘러싸고 강하게 조여 흘러내리지 않게 설치한다. In the first step (s10) to assemble the rail by fastening the gear teeth and the metal band bolts, the assembled rail is installed around the circumference of the steam generator to tighten tightly so as not to flow down.

상기 제2단계(s20)에서는 설치된 레일 상에 이동로봇을 탑재하게 되는데, 기어톱니의 홈에 구름베어링을 끼워 이동로봇이 레일에서 이탈되지 않도록 탑재하고 기어톱니와 스프로켓의 기어를 맞추어 서보모터의 동력을 전달받도록 설치한다. 이와 같이 소음파 소자를 탑재한 이동로봇을 증기발생기의 크기에 따라 적정한 수를 설치할 수 있다. 한국표준형 원전의 증기발생기의 경우, 전열관(103) 표면에 침적된 슬러지의 양이 가장 많은 6단 전열관 지지층에는 필수적으로 증기발생기 상 부로 초음파 세정장비를 수 열 정도 설치하는 것이 바람직하다.In the second step (s20), the mobile robot is mounted on the installed rail, and the rolling bearing is inserted into the groove of the gear cog so that the mobile robot is not separated from the rail and the gear of the servo cog and the gear of the sprocket are aligned. Install to receive. In this way, an appropriate number of mobile robots equipped with sound wave elements may be installed according to the size of the steam generator. In the case of the steam generator of the Korean standard nuclear power plant, it is preferable to install several ultrasonic cleaning equipments over the steam generator in the six-stage heat pipe support layer having the highest amount of sludge deposited on the heat pipe 103.

초음파 세정장비의 배치에 있어, 증기발생기 쉘(101)에 설치된 초음파 세정장비 열과 증기발생기 관판(102)에 설치된 초음파 세정장비 열로 구분할 수 있다. 증기발생기 쉘(101)에 설치된 초음파 세정장비는 증기발생기 전열관(103) 표면에 침적된 비교적 부드러운 연성 슬러지를 제거하는 것을 목적으로 하고, 증기발생기 관판(102)에 설치된 초음파 세정장비는 주로 관판(102) 상단에 침적된 비교적 딱딱한 경성 슬러지를 제거하는 것을 주목적으로 하고 전열관(103)이 관판(102)에 억지끼움되어 있으므로 관판(102)에 전파한 초음파 에너지가 전열관(103)까지 전달되어 부수적으로 전열관(103) 표면의 연성 슬러지도 제거할 수 있다.In the arrangement of the ultrasonic cleaning equipment, the ultrasonic cleaning equipment heat installed in the steam generator shell 101 and the ultrasonic cleaning equipment heat installed in the steam generator tube plate 102 can be divided. The ultrasonic cleaning equipment installed in the steam generator shell 101 aims to remove relatively soft ductile sludge deposited on the surface of the steam generator heat pipe 103, and the ultrasonic cleaning equipment installed in the steam generator tube plate 102 is mainly a tube plate 102. The main purpose is to remove the relatively hard hard sludge deposited on the top and the heat transfer tube 103 is forcibly fitted on the tube plate 102 so that the ultrasonic energy propagated to the tube plate 102 is transferred to the heat transfer tube 103 and is incidentally transferred to the heat transfer tube 103. The soft sludge on the (103) surface can also be removed.

상기 제1단계에서 레일을 설치하기에 앞서 증기발생기 내부에 세정보조제를 투입하여 세정효과를 극대화할 수 있다. 원자력발전소 및 일반산업용 증기발생기 초음파 세정장비가 레일을 통하여 설치되면, 증기발생기 하부의 관판(102) 상단만을 세정할 경우, 증기발생기의 수작업구(104) 또는 블로우 다운 라인(blow down line)을 통하여 세정보조제를 투입하고 수작업구(104) 및 블로우 다운 라인을 밀봉한다. 증기발생기 전장을 세정하는 경우, 시간이 좀 더 걸리지만 블로우 다운 라인만을 이용하여 세정보조제를 투입한다.Prior to installing the rails in the first step, it is possible to maximize the cleaning effect by putting the tax information into the steam generator. When the nuclear power plant and general industrial steam generator ultrasonic cleaning equipment is installed through the rail, when only the upper part of the tube plate 102 under the steam generator is cleaned, the steam generator is hand-operated 104 or blow down line. The fine information preparation is added and the hand tool 104 and the blow down line are sealed. In case of cleaning the steam generator electric field, it takes more time but inputs tax information using only blow down line.

세정보조제의 투입이 끝나면, 사전에 와전류탐상검사(ECT, Eddy current test)를 통하여 대충의 슬러지 침적 프로파일을 참고하여 특히 침적율이 높은 부분에 이동로봇을 이용하여 초음파소자들을 집중 배치하는 제2단계(s20)를 거친다.After the input of the tax preparation, the second step of intensively arranging the ultrasonic elements by using the mobile robot in the high deposition rate, referring to the rough sludge deposition profile through ECT (Eddy current test) in advance. Go through (s20).

일반적으로 증기발생기 하부인 관판(102) 상단은 중간의 고정봉(stay cylinder)(105)을 중심으로 인간의 콩팥 모양을 한 영역(kidney bean zone)에 집중적으로 침적되고 있고 증기발생기 상부의 경우, 증기발생기를 분할판을 중심으로 양쪽으로 분할할 때 상대적으로 뜨거운 냉각수가 존재하는 핫 레그(Hot leg) 반구부분의 5단에서 7단 관판(102) 영역에 존재하는 전열관(103)의 표면에 연성 슬러지가 많이 분포하고 있다. 그러므로 핫레그 반구부분의 6단 관판(102) 영역에 레일을 설치하고 이동로봇을 이용하여 초음파 소자들을 집중 배치한다. 또한, 세정보조제의 수위를 초음파소자들의 배열에 맞추어 주면 초음파에 의한 공동현상을 극대화할 수 있다. In general, the upper part of the tube plate 102, which is the lower part of the steam generator, is concentrated in the human bean-shaped zone around the middle stay cylinder 105, and in the case of the upper part of the steam generator, When the steam generator is divided on both sides of the divider plate, it is ductile to the surface of the heat pipe 103 existing in the 5 to 7 stage tube plate 102 region of the hot leg hemisphere where relatively hot coolant exists. Sludge is distributed a lot. Therefore, a rail is installed in the six-stage tube plate 102 area of the hot leg hemisphere and the ultrasonic elements are concentrated using a mobile robot. In addition, it is possible to maximize the cavitation by the ultrasonic wave if the level of the tax information preparation to match the arrangement of the ultrasonic elements.

이동로봇에 의한 초음파소자들의 배치가 끝나면 압축공기 공급라인을 통하여 증기발생기 쉘(101) 또는 관판(102) 표면에 존재하는 이물질을 불어 날리고 밀착액체 공급 라인을 이용하여 특정액체를 접촉부위에 골고루 도포한 후 전자석 홀더를 이용하여 음의 공차로 조금 돌출되게 탑재된 초음파소자들을 증기발생기 쉘(101)과 관판(102)에 매우 강하게 접촉시킨다.After the arrangement of the ultrasonic elements by the mobile robot, the foreign substances existing on the surface of the steam generator shell 101 or the tube plate 102 are blown out through the compressed air supply line, and the specific liquid is evenly applied to the contact area by using the contact liquid supply line. After that, the ultrasonic elements mounted to protrude slightly with a negative tolerance using the electromagnet holder are brought into very strong contact with the steam generator shell 101 and the tube plate 102.

슬러지 침적량에 따라 수 시간에서 수십 시간 동안 초음파 에너지를 증기발생기에 전달하여 증기발생기 내부에 투입된 액상 세정보조제 중에 공동현상을 유발하고 세정보조제의 화학작용을 극대화시켜 증기발생기 상부와 관판(102) 상단의 슬러지를 동시에 제거한다. 이렇게 제거된 슬러지는 흡입라인(suction line)을 통하여 필터를 거쳐 입자성 슬러지와 덩어리진 슬러지를 제거하고 세정보조제는 다시 증기발생기로 보내어져 다시 초음파 세정에 이용되어 질 수 있다. 증기발생기의 슬러지 침적 사정에 따라 몇 차례 반복할 수도 있다. 특히, 모델 F형 증기발생기 의 경우, 전열관(103)을 잡고 있는 관판(102)에 쿼터포일(quarter foil)이라는 유로가 형성된 틈새가 존재하는데, 슬러지가 이 부분에 침적되어 유로를 막으면 증기발생기 수위불안으로 이어져 원자력발전소 출력을 감소시키는 심각한 상황이 되기도 하는데, 유로막힘 현상이 심각한 경우, 수차례 반복하여 유로막힘 현상을 제거하도록 유도할 수 있다.Ultrasonic energy is transferred to the steam generator for several hours to several tens of hours depending on the amount of sludge deposit, causing cavitation in the liquid detergent preparation injected into the steam generator, and maximizing the chemical action of the detergent. Remove sludge at the same time. The sludge removed in this way is passed through a filter through a suction line to remove particulate sludge and agglomerated sludge, and the fine preparation is sent back to the steam generator to be used again for ultrasonic cleaning. It may be repeated several times depending on the sludge deposition of the steam generator. Particularly, in the case of the model F type steam generator, there is a gap in which a flow path called quarter foil is formed in the tube plate 102 holding the heat transfer tube 103. When the sludge is deposited in this portion to block the flow path, the steam generator In some cases, it may lead to unstable water levels, reducing the output of nuclear power plants. If the flow blockage is serious, it may be repeated several times to remove the flow blockage.

이상, 원자력발전소의 열교환기의 일종인 증기발생기를 대상으로 상세하게 설명하였지만, 일반적으로 가로로 설치되는 일반산업용 열교환기에도 상기와 같이 적용할 수 있다. 또한, 이동로봇을 탑재하여 증기발생기 표면을 이송시키는 수단으로서 레일 및 스프로켓을 이용하였으나, 이에 한정되지 않고 이동로봇 이송수단으로서 영구자석으로 된 롤러를 이용할 수도 있다.As described above, the steam generator, which is a kind of heat exchanger of a nuclear power plant, has been described in detail. However, the present invention may also be applied to a general industrial heat exchanger installed horizontally. In addition, although the rail and the sprocket were used as a means for transporting the steam generator surface by mounting the mobile robot, a roller made of permanent magnets may be used as the mobile robot transporting means.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정하지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 첨부한 도면으로부터 용이하게 유추할 수 있는 사항은 상세한 설명에 기재되어 있지 않더라도 본 발명의 내용에 포함되는 것으로 보아야 할 것이며, 다양한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the specific embodiments of the present invention, without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Many modifications are possible to those skilled in the art. In addition, matters that can be easily inferred from the accompanying drawings are to be regarded as included in the contents of the present invention even if they are not described in the detailed description, and various modifications may be separately understood from the technical spirit or the prospect of the present invention. Will not be.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 증기발생기를 대상으로 열교환기 초음파 세정장치를 균일 배치하여 세정하는 모습을 보여주는 사시도,1 is a perspective view showing a state of uniformly cleaning the heat exchanger ultrasonic cleaning device for the steam generator of the nuclear power plant according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일실시예로서 이동로봇의 이동로를 제공하기 위한 레일을 보여주는 사시도,Figure 2 is a perspective view showing a rail for providing a moving path of the mobile robot as an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동로봇에서 커버를 제거한 모습을 보여주는 사시도,3 is a perspective view showing a state in which the cover is removed from the mobile robot according to an embodiment of the present invention;

도 4A는 본 발명의 일실시예로서 브래킷을 구체적으로 도시한 사시도,Figure 4A is a perspective view specifically showing a bracket as an embodiment of the present invention,

도 4B는 본 발명의 일실시예로서 브래킷의 말단 부분에 있는 구름베어링이 레일과 결착되어 있는 모습을 보여주는 사시도,Figure 4B is a perspective view showing the rolling bearing is attached to the rail at the end of the bracket as an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 일실시예로서 이동로봇의 운용에 필요한 통합케이블 라인을 보여주는 사시도,Figure 5 is a perspective view showing an integrated cable line required for the operation of the mobile robot as an embodiment of the present invention,

도 6A는 본 발명의 일실시예로서 초음파소자를 포함하여 열교환기에 접합하는 부분인 홀더를 보여주는 사시도,6A is a perspective view illustrating a holder which is a part that is joined to a heat exchanger including an ultrasonic element as an embodiment of the present invention;

도 6B는 상기 홀더를 위에서 내려다본 평면도,6B is a plan view from above of the holder,

도 7는 본 발명의 일실시예인 이동로봇 케이스를 보여주는 사시도, 및7 is a perspective view showing a mobile robot case which is an embodiment of the present invention, and

도 8는 본 발명의 일실시예인 열교환기 초음파 세정장치를 이용한 열교환기 세정방법을 나타내는 순서도이다. 8 is a flow chart illustrating a heat exchanger cleaning method using an ultrasonic heat exchanger cleaning device according to an embodiment of the present invention.

Claims (13)

열교환기의 표면을 둘러싸는 레일; 및 A rail surrounding the surface of the heat exchanger; And 상기 레일 상에서 이동가능하게 설치되고, 초음파 소자를 탑재한 이동로봇;을 포함하고,A mobile robot installed on the rail to be movable and having an ultrasonic element thereon; 상기 초음파 소자는 상기 열교환기의 내부에 초음파을 발사하여 상기 열교환기의 내부를 세정하며,The ultrasonic element emits ultrasonic waves into the heat exchanger to clean the inside of the heat exchanger, 상기 레일은, The rail is 상기 열교환기 표면을 둘러싸는 띠;A band surrounding the surface of the heat exchanger; 상기 띠와 볼트 체결되는 다수의 기어톱니;를 포함하고,Includes; a plurality of gear teeth bolted to the belt and 상기 다수의 기어톱니는 체결공을 가지고 있고 상기 체결공을 통하여 상기 띠가 삽입되어 상기 다수의 기어톱니들이 결합하며, 상기 띠와 체결수단에 의하여 더욱 고정되는 것을 특징으로 하고,The plurality of gear teeth have a fastening hole and the belt is inserted through the fastening hole is coupled to the plurality of gear teeth, characterized in that further fixed by the belt and the fastening means, 상기 이동로봇은The mobile robot 상기 이동로봇을 상기 레일과 결합시키는 브래킷; A bracket for coupling the mobile robot to the rail; 상기 이동로봇의 운용에 필요한 케이블을 포함하는 통합 케이블 라인; 및An integrated cable line including a cable required for operation of the mobile robot; And 상기 이동로봇을 상기 열교환기에 결합시키기 위한 홀더;를 포함하여 이루어지고,And a holder for coupling the mobile robot to the heat exchanger. 상기 홀더는The holder is 상기 초음파 소자와 상기 열교환기의 접촉면에 압축공기를 분사하기 위한 압축공기 공급 라인; 및A compressed air supply line for injecting compressed air to a contact surface of the ultrasonic element and the heat exchanger; And 상기 초음파 소자와 상기 열교환기의 접촉면에 밀착액체를 분사하기 위한 밀착액체 공급 라인;을 포함하여 이루어지며,And a close liquid supply line for injecting a close liquid to a contact surface of the ultrasonic element and the heat exchanger. 상기 통합 케이블 라인은 상기 압축공기 공급 라인 및 상기 밀착액체 공급 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 초음파 세정장치.The integrated cable line further comprises the compressed air supply line and the tight liquid supply line heat exchanger ultrasonic cleaning device. 제1항에 있어서, 상기 브래킷은The method of claim 1, wherein the bracket 서보모터;Servo motor; 상기 레일의 상기 기어톱니와 결합하고 상기 서보모터의 동력에 의하여 구동되어 상기 이동로봇을 상기 레일 상에서 이동시킬 수 있는 스프로켓;A sprocket coupled to the gear teeth of the rail and driven by the power of the servo motor to move the mobile robot on the rail; 상기 브래킷의 상기 레일과의 부착부인 ㄷ-자형 말단의 양끝에 삽입되고, 상기 레일의 상기 기어톱니와 상기 띠 사이의 골에 회전가능하게 결합하여 상기 이동로봇을 상기 레일 상에 부착하는 구름베어링; 및Rolling bearings which are inserted at both ends of the c-shaped end of the bracket and attached to the rail and rotatably coupled to the valley between the gear tooth and the belt of the rail to attach the mobile robot to the rail; And 상기 브래킷의 ㄷ-자형 말단이 상기 열교환기와 접하는 면에 포함되어 표면마찰력을 줄이기 위한 볼베어링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 초음파 세정장치.C-shaped end of the bracket is included in the contact with the heat exchanger ball bearing for reducing the surface friction; heat exchanger ultrasonic cleaning device comprising a. 제2항에 있어서, 상기 서보모터는The method of claim 2, wherein the servo motor 상기 이동로봇의 위치를 알아내는 엔코더를 포함하고,Including an encoder for detecting the position of the mobile robot, 상기 엔코더에 의한 상기 이동로봇의 위치 정보를 이용하여 상기 이동로봇을 원하는 위치로 이동시키는 조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 초음파 세정장치.And an operation unit for moving the mobile robot to a desired position by using the position information of the mobile robot by the encoder. 열교환기의 표면을 둘러싸는 레일; 및 A rail surrounding the surface of the heat exchanger; And 상기 레일 상에서 이동가능하게 설치되고, 초음파 소자를 탑재한 이동로봇;을 포함하고,A mobile robot installed on the rail to be movable and having an ultrasonic element thereon; 상기 초음파 소자는 상기 열교환기의 내부에 초음파을 발사하여 상기 열교환기의 내부를 세정하며,The ultrasonic element emits ultrasonic waves into the heat exchanger to clean the inside of the heat exchanger, 상기 레일은, The rail is 상기 열교환기 표면을 둘러싸는 띠;A band surrounding the surface of the heat exchanger; 상기 띠와 볼트 체결되는 다수의 기어톱니;를 포함하여 이루어지고,It comprises a; a plurality of gear teeth fastened to the belt and bolts, 상기 다수의 기어톱니는 체결공을 가지고 있고 상기 체결공을 통하여 상기 띠가 삽입되어 상기 다수의 기어톱니들이 결합하며, 상기 띠와 체결수단에 의하여 더욱 고정되는 것을 특징으로 하고,The plurality of gear teeth have a fastening hole and the belt is inserted through the fastening hole is coupled to the plurality of gear teeth, characterized in that further fixed by the belt and the fastening means, 상기 이동로봇은The mobile robot 상기 이동로봇을 상기 레일과 결합시키는 브래킷; A bracket for coupling the mobile robot to the rail; 상기 이동로봇의 운용에 필요한 케이블을 포함하는 통합 케이블 라인; 및An integrated cable line including a cable required for operation of the mobile robot; And 상기 이동로봇을 상기 열교환기에 결합시키기 위한 홀더;를 포함하여 이루어지고,And a holder for coupling the mobile robot to the heat exchanger. 상기 브래킷은The bracket 서보모터;Servo motor; 상기 레일의 상기 기어톱니와 결합하고 상기 서보모터의 동력에 의하여 구동되어 상기 이동로봇을 상기 레일 상에서 이동시킬 수 있는 스프로켓;A sprocket coupled to the gear teeth of the rail and driven by the power of the servo motor to move the mobile robot on the rail; 상기 브래킷의 상기 레일과의 부착부인 ㄷ-자형 말단의 양끝에 삽입되고, 상기 레일의 상기 기어톱니와 상기 띠 사이의 골에 회전가능하게 결합하여 상기 이동로봇을 상기 레일 상에 부착하는 구름베어링; 및Rolling bearings which are inserted at both ends of the c-shaped end of the bracket and attached to the rail and rotatably coupled to the valley between the gear tooth and the belt of the rail to attach the mobile robot to the rail; And 상기 브래킷의 ㄷ-자형 말단이 상기 열교환기와 접하는 면에 포함되어 표면마찰력을 줄이기 위한 볼베어링;을 포함하여 이루어지며,A c-shaped end of the bracket is included in contact with the heat exchanger to reduce surface friction; and 상기 홀더는 상기 열교환기와의 접촉부가 상기 열교환기의 반경에 맞추어 오목하고, 상기 초음파 소자의 말단이 상기 열교환기에 접촉하는 상기 홀더의 접촉면보다 돌출하게 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기 초음파 세정장치.The holder is heat exchanger ultrasonic cleaning device, characterized in that the contact portion with the heat exchanger is concave in accordance with the radius of the heat exchanger, the end of the ultrasonic element protrudes than the contact surface of the holder in contact with the heat exchanger. 제4항에 있어서, 상기 서보모터는The method of claim 4, wherein the servo motor 상기 이동로봇의 위치를 알아내는 엔코더를 포함하고,Including an encoder for detecting the position of the mobile robot, 상기 엔코더에 의한 상기 이동로봇의 위치 정보를 이용하여 상기 이동로봇을 원하는 위치로 이동시키는 조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 초 음파 세정장치.And an operating unit for moving the mobile robot to a desired position by using the position information of the mobile robot by the encoder. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 열교환기 초음파 세정장치를 이용한 열교환기 세정방법으로서,A heat exchanger cleaning method using the heat exchanger ultrasonic cleaning device according to any one of claims 1 to 5, 상기 열교환기 외피에 레일을 설치하는 제1단계;A first step of installing a rail in the heat exchanger shell; 상기 레일 상에 초음파 소자를 탑재한 이동로봇을 배치하는 제2단계; 및Disposing a mobile robot on which the ultrasonic element is mounted on the rail; And 상기 초음파 소자에 의하여 초음파를 발생시켜 상기 열교환기 내부를 세정하는 제3단계;를 포함하는 열교환기 세정방법.And a third step of cleaning the inside of the heat exchanger by generating an ultrasonic wave by the ultrasonic element. 제6항에 있어서, 상기 제1단계는The method of claim 6, wherein the first step 상기 레일을 설치하기에 앞서 상기 열교환기 내부에 세정보조제를 투입하는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정방법.The cleaning method of the heat exchanger, characterized in that the washing agent is added to the inside of the heat exchanger before installing the rail. 제6항에 있어서, 상기 제2단계는The method of claim 6, wherein the second step 상기 이동로봇을 균일하게 배치하거나 특정 영역에 집중 배치하는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정방법.Heat exchanger cleaning method characterized in that the mobile robot is arranged uniformly or concentrated in a specific area. 제6항에 있어서, 상기 제2단계는The method of claim 6, wherein the second step 상기 이동로봇을 상기 열교환기의 관판에 인접한 영역에 배치하는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정방법.And arranging the mobile robot in an area adjacent to the tube plate of the heat exchanger. 제7항에 있어서, 상기 제3단계는 수 시간에서 수십 시간 동안 초음파 에너지를 상기 열교환기에 전달하여 열교환기 내부에 투입된 상기 세정보조제 중에 공동현상을 유발하고 상기 세정보조제의 화학작용을 극대화시켜 상기 열교환기 상부와 관판 상단의 슬러지를 동시에 제거하는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정방법.8. The method of claim 7, wherein the third step transmits ultrasonic energy to the heat exchanger for several hours to several tens of hours to cause cavitation in the tax preparation prepared in the heat exchanger, and maximizes the chemical reaction of the tax preparation to heat exchange Heat exchanger cleaning method characterized in that to remove the sludge at the top of the top and the tube plate at the same time. 제10항에 있어서, 상기 제거된 슬러지에서 입자성 슬러지와 덩어리진 슬러지를 제거하고 상기 세정보조제는 다시 상기 열교환기로 보내어 다시 초음파 세정에 이용하는 것을 특징으로 하는 열교환기 세정방법.11. The method of claim 10, wherein particulate sludge and agglomerated sludge are removed from the removed sludge and the cleaning aid is sent to the heat exchanger again for ultrasonic cleaning. 삭제delete 삭제delete
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