KR0124790Y1 - 폐유 벙커 c유 소각기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐유, 벙커C유 소각기에 관한 것으로, 내화벽돌로 이격된 이중벽을 조적하여 충전부를 형성하고 상기 충전부와 소각실 내부가 연통되도록 내벽을 관통하는 분사공을 다수개 타공한 소각로와, 상기 소각로 내부에 입설된 버너에 의해 폐유 또는 벙커C유가 연소되는 연소영역의 후단으로부터 상하좌우로 다수개 적층된 열용량이 큰 집열판과, 수증기 공급관과 상기 충전부와 연통하여 고온고압의 수증기를 상기 소각로 내부로 공급하도록 설치된 수증기 발생기를 포함하여 구성된 소각기를 제공함으로써, 폐유 또는 벙커C유의 소각시 완전연소를 구현하여 유해물질의 생성을 방지하고, 유해물질이 생성되더라도 유해물질을 인체에 무해하고 대기오염을 야기하지 않도록 안정화시킬 수 있는 특징이 있다.

Description

폐유, 벙커C유 소각기

본 고안은 폐유, 벙커C유 소각기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐유 또는 벙커C유 소각시 발생되는 유해물질을 감소 및 안정화시킴과 아울러 완전연소를 유도하기 위한 소각기에 관한 것이다.

일반적으로, 폐유는 자동차 엔진오일, 중장비 유압유 및 산업기기의 기계유등으로 사용된 후 폐출된 것으로, 미세먼지 등과 같은 이물질이 포함되어 착화성이 좋지 못하고, 그 성분상에 있어 유해물질이 함유되어 있기 때문에 연소시 그을음, 매연 및 유독가스 등과 같은 유해물질이 다량배출됨으로써 주변 자연환경을 오염, 특히 대기오염을 유발하여 법적으로도 특정한 경우를 제외하고는 소각이 금지되어 있다. 따라서, 이와 같은 폐유는 특수화학처리가 가능하며 유독물질을 제거할 수 있는 특수소각장치에서 일부가 폐기처분되고, 그 대부분은 불법적인 하천투기등으로로 인해 자연환경을 오염시키고 있는 실정이다.

또한 벙커C유는 값이 저렴하고 열효율이 높은 반면, 전술된 폐유와 같이 불완전연소시 그을음, 매연 및 유독가스와 같은 유해물질이 다량배출되는 문제점이 있었다.

한편, 현재 폐유와 벙커C유를 연소원으로 하는 구조가 간단하며 가격이 저렴한 소각기가 다수 개발되어 있으나, 완전연소가 구현되지 않아 전술된 문제점들을 극복하지 못하여 실제 실용화되고 있지는 못한 실정이다.

따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 고려하여 창안된 것으로, 그 목적은 폐유 또는 벙커C유의 연소시 그을음, 매연 및 유해가스등과 같은 유해물질의 발생을 감소 및 안정화시킬 수 있는 폐유, 벙커C유 소각기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 폐유, 벙커C유의 소각시 수증기를 분사하여 수증기와 결합된 미연소물질의 연소표면적을 증대시킴으로써 완전연소를 유도할 수 있는 폐유, 벙커C유 소각기를 제공함에 있다.

제1도는 본 고안에 의한 폐유, 벙커C유 소각기를 개략적으로 나타내는 사시도.

제2도는 소각기의 소각경로를 나타내는 블록도.

제3도는 집열판을 개략적으로 나타내는 사시도.

제4도는 공기가열기구의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도.

제5도는 공기예열기구의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도.

제6도는 분사공을 나타내는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 외벽 2 : 열교환기

3 : 공기예열기구 4 : 수증기 발생기

5 : 팬 6 : 집열판

7 : 충전부 8 : 버너

9 : 연도(煙道) 10 : 분사공

11 : 수증기 공급관 12a,12b : 내벽

13 : 공기 공급관 14 : 소각로

이러한 본 고안의 목적은, 폐유 또는 벙커C유를 소각하여 폐열을 이용하는 일련의 장치에 있어서, 내화벽돌로 이격된 이중벽을 조적하여 충전부를 형성하고, 상기 충전부와 소각실 내부가 연통되도록 내벽을 관통하는 분사공을 다수개 타공한 소각로와; 상기 소각로와 연통설치된 열교환기와; 상기 소각로 내부에 입설된 버너에 의해 폐유 또는 벙커C유가 연소되는 연소영역의 후단으로부터 상하좌우로 다수개 적층된 열용량이 큰 집열판과; 수증기 공급관과 상기 충전부와 연통하여 고온고압의 수증기를 상기 소각로 내부로 공급하도록 설치된 수증기 발생기와; 팬이 설치된 공기 공급관과 상기 충전부를 연통하여 가온된 공기를 상기 소각로 내부로 공급하도록 설치된 공기예열기구를 포함하여 구성되고, 상기 소각로, 열교환기, 수증기 발생기, 공기예열기구가 순차적으로 연통되어 있고, 상기 공기예열기구의 일단에 연도가 설치된 폐유, 벙커C유 소각기에 의해 달성된다.

이하, 실시예를 참조하여 본 고안을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

본 고안에 의한 폐유, 벙커C유 소각기는 다수개의 집열판(6)을 내부에 상하좌우로 적층하여 폐유 또는 벙커C유의 최적연소온도를 균일하게 유지하는 소각로(14)와, 소각로(14) 내부로 수증기를 분사하여 미연소물질의 연소표면적을 증대시킴으로써 완전연소를 유도하는 수증기 발생기(4)를 포함하여 이루어진다.

소각로(14)는 내화벽돌을 이중벽 구조로 조적하여 내벽(12a,12b)을 형성하되, 마주보는 내벽(12a,12b) 사이를 이격시켜 수증기 발생기(4)로부터 공급된 수증기와 후술되는 팬(5)으로부터 흡입된 공기(산소)가 유입충전될 수 있도록 충전부(7)을 형성하였다. 그리고 소각로 내벽(12a)은 충전부(7)의 수증기 또는 공기가 소각로(14) 내부로 분사될 때 미연소물질과의 결합을 용이하게 하거나 와류발생을 촉진하여 완전연소를 유도하기 위하여 도6에 나타나 있는 바와 같이 인입구의 내경이 토출구의 내경보다 크게 형성된 분사공(14)이 작위 또는 무작위로 내벽(12a)의 상면 및 측면에 형성되어 있다. 그리고, 소각로(14)의 외벽(1)은 시멘트 등으로 제작하여 내벽(12)을 견고히 지지하고 있는 한편, 열을 차단하고 있다. 여기서, 본 도면에는 나타나 있지 않으나, 단열효율을 개선하기 위해서 별도의 단열재를 이용할 수 있다.

여기서, 집열판(6)은 열용량이 매우 큰 소재를 이용하여 도3에 나타나 있는 바와 같이 화염전파를 방해하지 않는 형상으로 제작되어 소각로(14) 내부에 상하좌우로 적층되어 있으며, 좀더 상세하게는 버너(8)가 입설된 연소영역에서는 집열판(6)을 적층하지 않아 폐유 또는 벙커C유의 연소를 방해하지 않도록 하였다. 따라서, 폐유 또는 벙커C유의 소각시 미연소물질이 발생되더라도 상하좌우로 길고 높게 적층된 집열판(6)을 통과하면서 완전연소가 유도되도록 한 것이다.

수증기 발생기(4)는 도5에 나타나 있는 바와 같이 마주보는 양단에 중공(中空) 구조의 블록(4a)이 설치되어 있고, 이와 같은 블록들(4a)이 상부로 다수개 적층되어 있되, 각 양단의 블록들(4a)은 각기 대응된 배관들(4b)에 의해 지그재그식으로 연통되어 있다. 그리고, 도5는 수증기 발생기(4)의 내부구조를 개략적으로 나타낸 것으로, 물이 충전된 최하단의 블록(4a)이 도면에 나타나 있지 않은 가열장치, 예컨대 버너 등에 의해 가열되어지면 가압된 수증기가 전술된 블록(4a)과 배관(4b)을 경유하여 도1에 나타나 있는 수증기 공급관(11)을 통하여 소각로(14)의 충전부(7)의 상단을 거쳐, 분사공(10)을 통해 소각로(14)의 내부로 분사된다.

여기서, 수증기의 역할은 미연소물질의 표면에 수막을 형성, 연소표면적을 증가시킴으로써 버너(8)에 의해 완전연소를 유도하는 것이다. 또한, 수증기는 폐유 또는 벙커C유의 소각시 내부성분이 화학반응에 의해 유해물질이 생성되는 것을 억제하는 한편, 화학반응 물질이 생성되더라도 인체에 무해하며, 대기오염을 유발하지 않도록 화학반응 물질을 안정화시키기 위함이다.

폐유 또는 벙커C유가 소각로(14)에서 연소시 충분한 산소의 공급을 위하여, 본 고안에서는 외기로부터 산소가 충분한 공기를 도4에 나타나 있는 공기예열기구(3)의 흡기공(3a)을 통해서 유입하고, 도면에 나타나 있지 않은 가열장치, 예컨대 버너 등을 이용하여 원하는 온도로 가온시킨 다음, 공기예열기구(3)와 연통된 팬(5)으로 가온된 공기를 흡입하여 도1에 나타나 있는 공기 공급관(11)을 통하여 소각로(14)의 충전부(7)의 측단 또는 하단을 거쳐, 분사공(10)을 통해 소각로(14)의 내부로 공기를 분사하도록 하였다. 이와 같이 미리 예열된 공기를 소각로(14)에 공급함으로써 소각로(14)의 적정소각온도를 신속하게 구현할 수 있게 되었다.

그리고, 본 고안의 소각기는 폐유 또는 벙커C유를 단순히 소각하는 것이 아니라 도1에 나타나 있는 바와 같이 소각로(14)에 열교환기(2)를 연통설치하여 폐열을 회수함으로써 온수나 온풍을 난방 또는 산업용으로 이용할 수 있도록 하였다.

또한, 열교환기(2)에서 완전히 열교환되지 않은 폐열을 재이용하고자 수증기 발생기(4)와 공기예열기구(3)를 순차적으로 연통설치하고, 연도(9)를 통해 외기로 배기되도록 하였다. 이와 같이 열교환기(2)와 수증기 발생기(4), 공기예열기구(3)를 연통함으로써, 수증기 발생 및 공기예열에 필요한 에너지를 절감할 수 있었다. 더욱이, 각기 일정간격 이격배치된 소각로(14), 열교환기(2) 및 수증기 발생기(4)는 열기가 집중되는 상단부를 각기 순차적으로 연통하여 보다 상기한 효율을 개선하고자 하였다.

여기서, 도2를 참조하여 본 고안에 의한 소각기의 작동관계를 간략하게 설명하면 다음과 같다.

폐유 또는 벙커C유가 소각로(14)의 내부로 공급되면 버너(8)를 가동시켜 소각을 시작한다. 이때, 수증기 발생기(4)로부터 생성된 수증기는 수증기 공급관(11)→충전부(7)→분사공(10)을 통해 소각로 내부로 분사됨과 동시에 공기예열기구(3)에서 가온된 공기는 팬(5)→공기 공급관(12)→충전부(7)→분사공(10)을 통해 소각로 내부로 분사된다.

이 때, 수증기압이 공기압보다 높기 때문에 상부의 분사공(10)에서는 수증기가 분사되고, 측단 또는 하단의 분사공(10)에서는 공기가 분사된다. 따라서, 도1에 나타나 있는 바와 같이 수증기 공급광(11)은 충전부(7)의 상단 그리고, 공기 공급관(13)은 충전부(7)의 측단 또는 하단과 연통하는 것이 바람직하다. 그리고, 수증기를 상부에서 분사하는 이유는 전술한 바와 같이 연소표면적을 증대시켜 완전연소를 구현하기 위해서는 위에서 수증기를 분사하는 것이 바람직하면, 또한 측단 또는 하단에서 공기를 분사하는 것은 와류를 발생하여 연료와 공기의 혼합을 보다 효과적으로 함으로써 완전연소를 구현하고자 한 것이다.

이렇게 폐유 또는 벙커C유가 연소되고, 미연소물질이 발생되더라도 수없이 상하좌우로 적층된 집열판(6)을 통과하면서 완전연소되어 그을음과 매연 그리고 유해가스와 같은 유해물질은 전혀 생성되지 않는다.

그런 다음, 폐열은 열교환기(2)에서 열회수된 다음, 수증기 발생기(4)와 공기예열기구(3)를 경유하면서 실온에 가까운 온도로 열교환된 다음, 연도를 통해 외기로 배기된다.

이와 같은 소각의 일련과정이 반복적으로 수행되면서 폐유 또는 벙커C유는 소각된다.

본 고안의 구조는 폐유 또는 벙커C유의 소각시 완전연소를 구현하여 유해물질의 생성을 방지하고, 유해물질이 생성되더라도 유해물질을 인체에 무해하고 대기오염을 야기하지 않도록 안정화시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 고안의 구조는 소형으로 제작이 가능하고, 단시간에 다량의 폐유 또는 벙커C유를 소각할 수 있는 효과가 있다. 더욱이, 본 고안은 폐열을 회수하여 난방용 또는 산업용으로 이용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 폐유 또는 벙커C유를 소각하여 폐열을 이용하는 일련의 장치에 있어서, 내화벽돌로 이격된 이중벽을 조적하여 충전부(7)를 형성하고, 상기 충전부(7)와 소각실 내부가 연통되도록 내벽(12a)을 관통하는 분사공(10)을 다수개 타공한 소각로(14)와; 상기 소각로(14)와 연통설치된 열교환기(2)와; 상기 소각로(14) 내부에 입설된 버너(8)에 의해 폐유 또는 벙커C유가 연소되는 연소영역의 후단으로부터 상하좌우로 다수개 적층된 열용량이 큰 집열판(6)과; 수증기 공급관(11)과 상기 충전부(7)와 연통하여 고온고압의 수증기를 상기 소각로(1) 내부로 공급하도록 설치된 수증기 발생기(4)와; 팬(5)이 설치된 공기 공급관(13)과 상기 충전부(7)를 연통하여 가온된 공기를 상기 소각로(1) 내부로 공급하도록 설치된 공기예열기구(3)를 포함하여 구성되고, 상기 소각로(14), 열교환기(2), 수증기 발생기(4), 공기예열기구(3)가 순차적으로 연통되어 있고, 상기 공기예열기구(3)의 일단에 연도(9)가 설치된 폐유, 벙커C유 소각기