KR102307054B1 - 원료이송용 엘보 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘보의 수명을 길게할 수 있고 내장되는 내마모체만 교환하여 장기적인 사용이 가능하면서 마모 및 손상으로 인한 교체주기를 길게할 수 있으면서 유지보수의 용이성을 제공하여 공전율을 줄여 생산성 향상에 기여할 수 있도록 한 것으로서;
이송할 원료가 유입될 수 있는 입구를 형성한 유입관을 일측에 연결하고, 상기 유입관과 직각방향 위치에 유입된 원료가 배출될 수 있도록 출구를 형성한 배출관을 연결한 원통형상의 엘보바디와; 상기 유입관과 배출관의 단부에 이송라인의 파이프와 연결할 수 있도록 고정하는 플랜지와; 상기 엘보바디의 일측면에 엘보바디 내부를 확인하고 내마모체 설치작업 필요한 공간을 확보할 수 있도록 엘보바디 상면에 오픈되게 형성하는 장착홀과, 상기 장착홀의 외연에 고정되는 장착플랜지와, 상기 장착플랜지와 단속되어 장착홀을 개폐하는 차단판으로 구성하는 개폐수단과; 상기 엘보바디의 내부에 엘보바디와 동일한 형상의 내마모체를 내장하고; 상기 내마모체는, 원통형상이면서 상,하측에 만곡부를 가지는 내마모체바디와, 상기 내마모체바디의 일측에 입구를 형성하여 연결하는 유입관과, 유입관과 직각 위치의 내마모체바디에 출구를 형성하여 연결하는 배출관을 포함하는 것이 특징이다.

Description

원료이송용 엘보{MATERIAL TRANSFER ELBOW}

본 발명은 원료이송용 엘보에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 화력발전소, 제철소, 시멘트 제조공장 등과 같은 산업설비에서 분체타입의 원료가 이송관을 통해 이루어지는 과정에서 이송관이 엘보타입 등과 같이 구부러진 부분을 통과하면서 출돌 등에 의하여 심하게 마모가 일어나 손상시키거나 수명을 단축시키는 문제를 해소하여 원료이송력을 증대시킬 수 있도록 개선한 원료이송용 엘보의 제공에 관한 것이다.

다양한 산업현장에 설치되어 사용되는 분체타입의 원료를 이송하는 데 사용되는 이송관은 대체적으로 직선으로 이루어져 있으나 이송방향 등에 따라 방향이 전환되는 부분이 발생하고 이러한 부분에는 엘보 등과 같은 타입의 이송관이 사용된다.

이와 같이 원료가 이송되는 과정에서 엘보와 같은 경우에는 유로가 급격히 변화하게 되므로 압력과 속도가 불균일하게 형성되어 부분적으로 압력 또는 속도가 증가하게 되고, 이러한 원인에 의하여 분체타입의 원료가 엘보의 내벽, 특히 외측 내벽에 충돌함으로써 심한 마모가 발생되어 수명을 단축시키는 원인이 되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 종래에도 다양한 방식으로 엘보에 내마모성을 향상시키기 위한 기술개발이 이루어져 사용되고 있는 실정이며, 대표적인 예를 특허문헌을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 과립자 소재를 에어에 의하여 이송하는 이송라인의 직관부와 직관부를 연결하는 곡관(7)의 외곽에 외곡관(10)을 일정한 간격을 두고 설치하여 곡관(7)에 발생된 파공을 통해 과립자 소재가 빈 공간에 채워지도록 하고 있다.

특허문헌 2는, 공압이송 시스템의 상류측으로부터 이송되는 물류가 유입되는 곳으로서, 단부에 공압이송 시스템 상류측 관로에 연결하기 위한 플랜지(11)가 구성되는 상류측 직선부(10), 및 공압이송 시스템 상류측으로부터 이송된 물류가 하류측으로 유출되는 곳으로서, 상류측 직선부와 소정각도를 이루며, 단부에 공압이송 시스템 하류측 관로에 연결하기 위한 플랜지(21)가 구성되는 하류측 직선부(20)를 포함하여 구성되는 공압이송 시스템용 엘보 파이프에 있어서,

상류측 직선부(10)와 하류측 직선부(20)의 사이에 상류측 직선부(10)에 비해 넓은 통과 단면적을 가짐으로서 유체의 유속을 감소시키는 회전실(34)을 형성하도록 일측이 상류측 직선부(10)와 연결되고, 타측이 하류측 직선부(20)에 연결되는 제1반파이프측벽(31)이 구비되고, 일측이 상류측 직선부(10)와 연결되고 타측이 제3반파이프측벽(33)과 연결되는 제2반파이프측벽(32)이 구비되며, 일측이 하류측 직선부(20)와 연결되고 타측이 제2반파이프측벽(32)과 연결되는 제3반파이프측벽(33)이 구비되고, 상부를 덮어 밀폐하는 삼각형의 상부덮개(35)가 구비되며, 하부를 덮어 밀폐하는 삼각형의 하부덮개(36)가 구비되고, 상기 제2반파이프측벽(32)과 제3반파이프측벽(33)이 연결되는 부분에 형성되는 이격부를 덮어 밀폐하는 캡(37)이 구비되며, 상기 제1반파이프측벽(31), 제2반파이프측벽(32), 제3반파이프측벽(33), 상부덮개(35) 및 하부덮개(36)가 연결되는 회전부(30)가 구성됨을 특징으로 하고 있다.

실용신안출원 제 20 - 1997 - 0031647 호 특허 제 10 - 0523857 - 0000 호

없슴.

상기와 같은 선행기술 중 특허문헌 1의 경우에는 곡관의 외곽에 외곡관을 일정한 간격을 두고 설치하여 곡관에 발생된 파공을 통해 과립자 소재가 빈 공간에 채워지도록 구성되어 과립자 코팅 보호막이 형성되도록 한 것이고, 특허문헌 2의 경우에는 유체의 유속을 감소시키는 회전실과 와류를 형성시키는 와류실이 구비됨으로써 이송되는 물류에 의한 내벽의 마모를 방지할 수 있는 구조를 가지는 회전부를 가지도록 구성한 것이 특징이다.

특허문헌 1의 경우에는 이송되는 원료가 파공하면 그곳을 통하여 원료가 채워져 원료가 이송되더라도 채워진 원료와 마찰을 일으키게 되므로 곡관의 손상을 방지할 수 있도록 하고 있으나, 원료의 종류가 변경된 경우에는 변경된 원료가 이송되는 과정에서 채워진 원료가 파여지면서 함께 이송되므로 생산 차질에 중대한 영향을 미치게 되는 문제점이 발생한다.

특허문헌 2의 경우에는 이송되는 원료가 회전실에 이르러 그 통과 단면적이 순간적으로 넓어지게되면 유속이 갑자기 감소하여 그 충돌에너지 및 마찰에너지가 감소하게 되어 마찰로 인한 손상을 방지하도록 하고 있으나, 엘보 파이프의 재질 특성상 금속재질로만 이루어져 있는 관계로 짧은 시간 내에 이송이 끝나고 더 이상의 이송이 없을 경우에는 모르지만, 지속적으로 반복적이면서 장시간동안 원료 이송이 이루어지기 때문에 누적에 의하여 엘보 파이프의 손상을 막을 수 없게 된다.

실질적으로 산업현상에 내부에 내마모재를 개재하지 않은 단순한 금속파이프로 엘보를 만들어 원료 이송에 사용한 결과 1개월 정도가 지나면 마모 및 손상이 발생하는 것이 현실이며, 이와 같이 손상된 엘보는 새로운 것으로 교체하여야 하기 때문에 전체 이송라인을 중단시킨 후 유지보수작업을 수행하여야 한다.

상기와 같이 빈번한 이송라인의 정지로 인하여 전체적인 생산 차질에 영향을 주는 것은 물론, 주기적이면서도 짧은 유지보수 시간으로 인하여 생산 효율성이 저하되는 것은 물론, 유지 보수에 불필요하게 많은 시간과 인력 및 비용이 소요도어 생산원가 상승에도 좋지 않은 영향을 미치는 등 여러 문제점들로부터 자유롭지 못한 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 이송할 원료가 유입될 수 있는 입구(102)를 형성한 유입관(103)을 일측에 연결하고, 상기 유입관(103)과 직각방향 위치에 유입된 원료가 배출될 수 있도록 출구(104)를 형성한 배출관(105)을 연결한 원통형상의 엘보바디(101)와;

상기 유입관(103)과 배출관(105)의 단부에 이송라인의 파이프와 연결할 수 있도록 고정하는 플랜지(107)와;

상기 엘보바디(101)의 일측면에 엘보바디(101) 내부를 확인하고 내마모체(120) 설치작업 필요한 공간을 확보할 수 있도록 엘보바디(101) 상면에 오픈되게 형성하는 장착홀(111)과, 상기 장착홀(111)의 외연에 고정되는 장착플랜지(113)와, 상기 장착플랜지(113)와 단속되어 장착홀(111)을 개폐하는 차단판(115)으로 구성하는 개폐수단(110)과;

상기 엘보바디(101)의 내부에 엘보바디(101)와 동일한 형상의 내마모체(120)를 내장하고;

상기 내마모체(120)는, 원통형상이면서 상,하측에 만곡부(121)를 가지는 내마모체바디(122)와, 상기 내마모체바디(122)의 일측에 입구(123)를 형성하여 연결하는 유입관(124)과, 유입관(124)과 직각 위치의 내마모체바디(122)에는 출구(125)를 형성하여 연결하는 배출관(126)을 포함하여;

엘보의 수명을 길게할 수 있고 내장되는 내마모체만 교환하여 장기적인 사용이 가능하면서 마모 및 손상으로 인한 교체주기를 길게할 수 있으면서 유지보수의 용이성을 제공하여 공전율을 줄여 생산성 향상에 기여할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명명은 엘보를 방향 전환되는 외측부에는 적채공간을 형성하여 이송되는 원료가 적체되어 원료와 원료가 마찰을 일으켜 엘보 자체의 마모를 방지하도록 함과 아울러, 원료의 이송초기 적채되기 전에는 내마모재에 의하여 마모현상을 촤소화하도록 함으로서 엘보의 내구성 높이면서 수명을 길게할 수 있으면서 유지보수를 위한 공전율을 줄이고 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은 엘보에 내장되는 내마모재의 수명이 다하거나 손상되었을 때 새로운 내마모재로 교환장착할 수 있도록 함으로서 엘보 전체를 교환하여야 하는 불편을 해소할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보를 도시한 예시적인 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보를 도시한 결합상태의 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보를 도시한 파절상태의 사시도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보를 도시한 횡단면 상태의 구성도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보를 도시한 종단면 상태의 구성도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보의 내마모체의 다른 예를 도시한 구성도.
도 7은 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보의 사용상태를 예시적으로 도시한 도면.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 살명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보를 도시한 예시적인 분해 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보를 도시한 결합상태의 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보를 도시한 파절상태의 사시도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보를 도시한 횡단면 상태의 구성도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보를 도시한 종단면 상태의 구성도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보의 내마모체의 다른 예를 도시한 구성도, 도 7은 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보의 사용상태를 예시적으로 도시한 도면으로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 원료이송용 엘보(100)는, 금속재질로 개략 원통형상으로 엘보바디(101)를 구비하고, 상기 엘보바디(101)의 일측에는 이송할 원료가 유입될 수 있는 입구(102)를 형성한 유입관(103)을 연결한다.

상기 유입관(103)과 직각방향 위치의 엘보바디(101)에는 유입된 원료가 배출될 수 있도록 출구(104)를 형성한 배출관(105)을 연결하고, 상기 유입관(103)과 배출관(105)의 단부에는 이송라인의 파이프와 연결할 수 있도록 다수개의 연결공(106)을 가지는 플랜지(107)를 고정한다.

상기 엘보바디(101)의 일측면(도 1에서 보았을 때 상면 위치)에는 엘보바디(101) 내부를 확인하고 내마모체 설치작업 필요한 공간을 확보하기 위한 개폐수단(110)을 더 구비한다.

상기 개폐수단(110)은 엘보바디(101)의 상면에 내,외부가 연통되도록 형성하는 장착홀(111)과, 상기 장착홀(111)의 외연에 다수개의 고정공(112)을 형성하여 고정되는 장착플랜지(113)와, 다수개의 고정공(114)을 형성하여 장착플랜지(113)와 볼트 및 너트로 단속되어 장착홀(111)을 개폐되도록 하는 차단판(115)으로 구성한다.

상기 엘보바디(101)의 내부에는 세라믹 재질로 엘보바디(101)와 동일한 형상의 내마모체(120)를 내장하는 데, 상기 내마모체(120)는, 원통형상이면서 상,ㅎk측에 만곡부(121)를 가지는 내마모체바디(122)와, 상기 내마모체바디(122)의 일측에 입구(123)를 형성한 유입관(124)을 연결하고, 유입관(124)과 직각 위치의 내마모체바디(122)에는 출구(125)를 형성한 배출관(126)을 연결하여 구성한다.

상기 내마모체(120)를 본 발명에서는 세라믹재질로 구성하는 것으로 설명하고 있으나, 세라믹 재질로 한정되는 것은 아니면 내마모성이 우수한 재질이면서 성형의 용이성을 가지는 재질이면 어떠한 재질을 선택하여 적용하여도 무방할 것이다.

상기 내마모체바디(120)는 일체형으로 구성하여도 되고 엘보바디(101) 내부에 삽입의 용이성을 제공할 수 있도록 횡방향으로 다수 개로 분할된 형태 또는 종방향으로 다수 개 분할된 형태 등 다양하게 실시할 수 있을 것이다.

상기 엘보바디(101)와 내마모체(120)의 유입관(103,124)과 배출관(105,126)이 연결되는 곡면부(R) 외측위치(AE)에는 이송되는 원료가 와류를 일으키면서 장기적으로는 적채될 수 있도록 곡면부(R)보다 외측으로 더 돌출되는 원형상의 적체공간(127)을 형성하고, 곡면부(R) 내측위치(IE)에는 이송되는 원료가 반사될 때 부딪치는 힘을 상쇄시킬 수 있도록 내측위치(IE) 외측으로 더 돌출되는 호 형상의 반사공간(128)을 더 형성하여 이송되는 원료에 의하여 내마모체(120)의 마모 및 손상을 최소화할 수 있도록 한다.

상기 내마모체(120)를 구성하는 내마모체바디(122)와 유입관(124) 및 배출관(126)의 연결부위는 원료의 이송이 부드럽게 이루어질 수 있도록 예각형태 보다는 라운드를 가지도록 하는 것이 더욱 바람직할 것이다.

상기 엘보바디(101)와 내마모체(120) 사이의 공간에는 내마모체(120)의 움직임을 잡아줄 수 있도록 몰탈과 같은 고정수단(130)을 충진하여 내마모체(120)가 엘보바디(101) 내부에서 유동하지 않도록 하는 것은 당연할 것이다.

상기 엘보바디(101)의 내측면과 내마모체(120)의 외측면에는 고정수단(130)에 의하여 더욱 견고한 고정이 이루어질 수 있도록 다수개의 요철부를 형성하여 고정수단(130)이 침추하여 결합력을 증대시키도록 하여도 된다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 원료이송용 엘보(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

유입관(103)과 배출관(105)의 플랜지(107)를 이용하여 이송라인의 파이프와 연결한 상태에서 원료를 이송학 되면 원료가 입구(102)와 유입관(103)을 통하여 엘보바디(101)를 통한 후 배출관(105)의 출구(104)를 통하여 이송되어진다.

이 과정에서 실질적으로 원료는 엘보바디(101) 내부에 장착된 내마모체(120)의 입구(123)와 유입관(124)을 통하여 배출관(126)의 출구(125)를 통하여 이송되어지게 되고, 원료가 내마모체바디(122)를 통과하는 초기에는 유입관(124)과 배출관(125) 사이를 연결하는 곡면부(R)를 따라 라운드형태로 이송되어지지 않고 곡면부(R) 외측방향으로 확장되게 형성된 적채공간(127)을 통하여 와류를 일으키면서 일부는 통과하고 일부는 적체하게 된다.

이와 같이 일정시간이 경과하면서 원료가 적채공간(127)에 적채되어 엘보를 구성하는 곡면부와 같은 형상으로 적채가 이루어지고 나면 와류현상이 없어지고 이송되는 원료가 적채된 면에 원료가 부딪치게 되므로 내마모체(120) 및 엘보바디(101)의 손상과 마모가 없어지게 된다.

또한 원료가 곡면부를 통과하는 과정에서 부딪치면서 반사되는 현상이 일어난 데 이러한 반사원료는 곡면부(R)의 내측위치(IE)에 확장되게 형성된 반사공간(128)에 부딪치게 되므로 충격 등을 완화하여 마모성을 현저하게 줄일 수 있게 된다.

상기와 같이 엘보바디(101) 내부에 내마모체(120)를 내장하여 원료를 이송하는 이송라인에 실제 장착하여 내마모체가 없는 엘보와 비교한 결과 종래의 엘보는 1개월 미만의 사용기간을 확인하였고, 본 발명의 내마모체(120) 내장된 엘보(100)의 경우에는 6개월 이상의 사용기간을 확인하여 내구성이 월등함을 확인할 수 있었다.

그리고, 사용과정에서 내마모체(120)의 손상 또는 마모가 있을 경우에는 개폐수단(110)을 구성하는 차단판(115)을 개방시킨 후 마모 또는 손상된 내마모체(120)를 엘보바디(101)로부터 이탈시킨 후 새로운 내마모체(120)로 교체장착하여 사용할 수 있게 되므로 엘보(100)의 교체 없이 내장되는 내마모체(120) 만의 교체로 지속적인 사용이 가능하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명은 엘보의 수명을 길게할 수 있고 내장되는 내마모체만 교환하여 장기적인 사용이 가능하면서 마모 및 손상으로 인한 교체주기를 길게할 수 있으면서 유지보수의 용이성을 제공하여 공전율을 줄여 생산성 향상에 기여할 수 있는 등의 장점을 가진다.

100; 원료이송용 엘보
101; 엘보바디
110; 개폐수단
115; 차단판
120; 내마모체
122; 내마모체바디
124; 유입관
126l 배출관
127; 적채공간
128; 반사공간
130; 고정수단

Claims (3)

1. 이송할 원료가 유입될 수 있는 입구(102)를 형성한 유입관(103)을 일측에 연결하고, 상기 유입관(103)과 직각방향 위치에 유입된 원료가 배출될 수 있도록 출구(104)를 형성한 배출관(105)을 연결한 원통형상의 엘보바디(101)와;
   상기 유입관(103)과 배출관(105)의 단부에 이송라인의 파이프와 연결할 수 있도록 고정하는 플랜지(107)와;
   상기 엘보바디(101)의 일측면에 엘보바디(101) 내부를 확인하고 내마모체(120) 설치작업 필요한 공간을 확보할 수 있도록 엘보바디(101) 상면에 오픈되게 형성하는 장착홀(111)과, 상기 장착홀(111)의 외연에 고정되는 장착플랜지(113)와, 상기 장착플랜지(113)와 단속되어 장착홀(111)을 개폐하는 차단판(115)으로 구성하는 개폐수단(110)과;
   원통형상이면서 상,하측에 만곡부(121)를 가지는 내마모체바디(122)와, 상기 내마모체바디(122)의 일측에 입구(123)를 형성하여 연결하는 유입관(124)과, 유입관(124)과 직각 위치의 내마모체바디(122)에는 출구(125)를 형성하여 연결하는 배출관(126)을 포함하는 내마모체(120)를 엘보바디(101) 내부에 재장하고;
   상기 엘보바디(101)와 내마모체(120)의 유입관(103,124)과 배출관(105,126)이 연결되는 곡면부(R) 외측위치(AE)에는 이송되는 원료가 와류를 일으키면서 장기적으로는 적채될 수 있도록 곡면부(R)보다 외측으로 확장되게 형성하는 적체공간(127)과;
   상기 곡면부(R) 내측위치(IE)에는 이송되는 원료가 반사될 때 부딪치는 힘을 상쇄시킬 수 있도록 내측위치(IE) 외측으로 더 확장되게 형성하는 반사공간(128)을 더 포함하고;
   상기 엘보바디(101)와 내마모체(120) 사이의 공간에 충진하여 내마모체(120)가 엘보바디(101) 내부에서 유동하지 않도록 하는 고정수단(130)을 포함하고;
   상기 엘보바디(101)로의 삽입과 이탈의 용이성을 제공할 수 있도록 내마모체(120)는 다수 개 분할된 형태로 구성하는 것을 특징으로 하는 원료이송용 엘보.
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