KR100202460B1 - 선회 공기 유동을 이용한 증발 연소식 폐유소각장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

연소실(5)과 공기실(3)을 분리 구성하고, 공기실(3)에 저장된 연소용 공기를 연소실(5)에 공급하기 위한 공기노즐(4) 및 연소용 공기를 송풍하기 위한 수단을 마련한다. 원통형상으로 마련된 공기노즐(4)에는 원주면의 접선방향으로 구성된 다수개의 홀(41)이 형성되어 연소실(5)내에서 연소용 공기가 선회하도록 하여 연소성능을 향상시키고, 체류시간증대에 따른 연소열의 효과적 이용을 도모한다.

또한 연소실(5) 바닥면의 연료표면에서 연료가 증발되어 연소가 이루어지므로 오염물질등이 외부로 배출되는 것을 최소화하고, 분리 가능한 연소실(5)을 구비하므로써 중금속등의 소각잔재물의 청소를 용이하게 하는 이점이 있다.

Description

선회 공기 유동을 이용한 증발 연소식 폐유소각장치 및 방법

본 발명은 증발 연소식 폐유소각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기 노즐에 의한 선회공기를 이용하여 연소성능을 향상시키고 연소실을 분리형으로 하여 중금속등의 소각잔재물 처리를 용이하게 하고 환경오염을 줄인 증발 연소식 폐유소각장치에 관한 것이다.

산업이 발달함에 따라 발생되는 폐유의 양이 증가되고 있고 이러한 폐유등은 중금속등 여러 가지 유해물질을 함유하고 있으며 토양에 그대로 흡수되었을시 심각한 환경오염을 야기하게 되므로 이러한 폐유는 일반적으로 소각하여 처리하게 된다.

이러한 폐유의 소각을 위한 장치로는 일반적으로 분무식 소각기가 많이 사용되는데, 이 분무식 소각기를 간략하게 설명하면 오일 펌프에 의해 오일이 공급되고 오일필터에 의해 불순물이 여과된 폐유는 연료노즐에 의해 미립화되어 연소실로 분사 되어 점화되므로서 소각된다.

제1도는 일반적인 분무식 폐유소각기의 구조를 개략적으로 나타낸 것으로, 이를 구체적으로 설명하면 도시된 바와 같이 그림의 좌측에는 연소실(71)이 위치하고 그 우측에는 폐유의 공급 및 점화를 위한 여러 부품들이 마련되는데, 먼저 사각 형상으로 마련된 연소실(71) 내부에는 난방용 열교환기(72)와 송풍을 위한 팬(73)이 마련되어 있다.

오일탱크(미도시)에서 공급되는 오일은 오일펌프(74)에서 배출되어 오일필터(75)에서 불순물등이 여과되어 연소실(71)로 투입되는데, 오일의 이동경로인 송유관(76)에는 솔레노이드 밸브(77)가 마련되어 소염시 밸브를 닫게 된다.

연소공기공급실(78)의 상측에는 고전압을 발생시키는 고압트랜스(79)가 마련되고 송유관(76)의 일단부에는 고전압스파크를 이용한 점화장치(80)가 마련되고 그 주변을 둘러싸는 공기공급관(81)이 마련된다. 이 점화장치(80)에 의해 발생되는 화염은 연소실(71)내로 공급되는 오일을 점화시키게 된다. 오일의 계속적인 연소시 발생되는 연소열은 연소실(71) 일측에 마련된 난방용 열교환기(72)를 통하여 난방시 이용되어 있다.

그러나 이러한 분무식 소각방식은 효율적이고 안정된 연소를 위하여 오일을 분무시키기 위한 연료노즐이 마련되어야 하며 연료의 지속적인 공급을 위한 연료펌프가 구비되어야 하므로 제작공정이 복잡하고 제작비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 악성폐유의 소각시 연소실내의 불균일한 연소로 인하여 그을음이 발생되고 불완전 연소로 야기되는 중금속등의 불순물이 대기중으로 배출 될 우려가 높아 대기오염의 원인이 되며, 일체식으로 형성된 연소실 바닥면에 잔존하는 소각잔재물의 처리가 용이하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 연소용 공기에 선회를 위한 형상의 공기노즐을 채택하여 연소용 공기와 증발가스의 혼합효과를 증대하여 연소성능을 향상시키고 연소실내 체류시간을 연장하여 연소열을 효과적으로 이용 가능하게 한 증발 연소식 폐유소각장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 분리형 연소실을 적용하여 연소실 바닥면에 잔존하는 소각 잔재물의 처리 및 청소가 용이하도록 한 증발 연소식 폐유소각장치를 제공하는데 있다.

제1도는 일반적인 분무식 폐유소각기의 구조를 나타내는 도면,

제2도는 본 발명에 따른 증발연소식 폐유소각기를 나타낸 단면도,

제3도는 본 발명에 따른 공기 공급 노즐을 나타낸 구성도,

제4도는 본 발명에 따른 연소실과 공기실의 결합을 나타낸 구성도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연료탱크 2 : 송풍기

3 : 공기실 4 : 공기노즐

5 : 연소실 51 : 물자켓

52 : 가스배출구

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

연소가 이루어지는 공간이 마련된 연소실과;

상기 연소실로 공급되는 연료를 저장하는 연료탱크와;

상기 연소실로 공급되는 외부공기를 일시적으로 저장하기 위해 상기 연소실과 분리 가능하게 마련된 공기실과;

상기 연소실내 연료의 점화를 위한 점화 장치와;

상기 연소실에는 연료의 연소열에 의해 증발가스를 발생하고 연료의 지속적인 연소를 위하여 상기 공기실 내부와 연통되도록 설치되어 연소용 공기를 상기 연소실 내부로 토출하는 공기노즐을 포함하는 것에 특징이 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하겠다.

먼저 증발연소식 소각방식을 간략히 설명하면 연소실 바닥면에 적하식으로 연료를 공급하여 연료표면에 점화가 이루어지면 연소열에 의하여 증발가스가 발생하고 이때 주변에서 공급되는 연소공기에 의하여 지속적으로 연소가 이루어지는 형태의 연소법을 말한다.

제2도는 본 발명에 따른 증발 연소식 소각기의 구조를 나타낸 것으로 그림의 좌측에는 연소실(5)이 마련되며 연소실(5)의 일측 외주면에는 연소가스의 배출을 위한 원통형의 가스배출구(52)가 마련되어 있고 연소실(5) 외주면에는 난방용 물자켓(51)이 외주면 중간부분에 부착 설치된다.

연소실(5) 하측에는 연소실(5)로 공급되는 연소용 공기를 일시적으로 저장하는 공기실(3)이 마련되고 공기실(3)의 중앙부에는 연소실(5) 내부로 삽입 설치되는 공기노즐(4)이 마련된다. 이 공기노즐(4)은 연소실(5)의 바닥면에서 상측으로 돌출되는 원통형상으로 마련되며 그 외주면에는 다수개의 홀이 형성되어 있다. 공기실(3)의 외주면 일측에는 공기실(3) 내부와 연통되는 송풍기(2)가 마련되어 외부공기가 공기실(3)을 경유하여 공기노즐(4)을 통해 연소실(5) 내부로 토출되도록 한다.

연소실(5)의 외측에는 연료탱크(1)가 마련되는데, 이 연료탱크(1)는 하측에 부착 설치된 지지대(7)에 의해 지지된다. 연료탱크(1)의 저면에는 홀이 마련되어 저장연료가 연결호스(6)를 통해 연소실(5) 내부로 유입되도록 한다. 연결호스(6)의 끝단부는 연소실(5) 바닥면에 인접하여 외주면의 일측에 마련된 홀을 관통하여 연소실(5) 내부로 일부 돌출된 형상을 지닌다.

제3도는 연소용 공기의 공급노즐을 나타낸 것이다.

공기노즐(4)은 공기실(3)의 중심부에 공기노즐(4)과의 결합을 위해 형성된 홀(미도시)에 나사결합으로 설치되는데, 그 하부는 중앙부보다 작은 지름을 가지고 단차를 두고 형성되며 이 단차진 부분에는 공기실(3)에 결합하기 위한 나사산부(42)가 형성되어 있다.

공기노즐(4)의 축방향으로 상부와 중앙부에는 다수열, 바람직하게는 4열의 홀(41)이 형성되는데, 각 열의 홀(41)은 서로 어긋나게 가공하여 연소공기가 연소실(5)내에서 고루 분포되도록 한다.

또한 원통형상의 공기노즐(4)의 원주면에 대하여 접선방향으로 홀(41)을 가공하므로써 연소용 공기에 선회를 주어 증발가스와의 혼합 및 연소가스의 체류시간을 연장하여 연소성능이 향상된다.

제4도는 연소실의 하부와 공기실의 결합을 나타낸 것으로, 연소실(5)과 공기실(3)은 분리형으로 마련되며 공기실(3)은 상측에서 볼 때 중앙부에 원형의 홈이 형성된 형상으로 마련된다.

홈의 중앙부에는 공기노즐(4)이 결합되는 홀이 마련되어 그 내주면에 나사산이 형성되어 공기노즐(4)의 하부 외주면에 형성된 나사산부(42)와 결합되도록 마련된다.

연소실(5)의 하부는 2회 절곡된 형상으로 마련되어 동일한 형상의 공기실(3) 홈부에 안착되고 그림의 우측에는 도시된 바와 같이 연료의 주입을 위한 홀이 마련되여 연결호스(6)가 관통 설치된다. 또한 제4도의 좌측에는 연소실(5)과 공기실(3)의 분리시에 용이하게 작업할 수 있도록 점화용 연료주입부(53)가 마련된다.

상술한 바와 같이 연소실(5)과 공기실(3)을 분리가능하게 마련하여 연소실(5)의 바닥면에 쌓이는 소각잔재물의 청소 및 보수가 용이하게 하고연소실(5)의 하부가 공기실(3)과 접촉되도록 하는 구조를 가지므로서 연소실(5)로 공급될 연소용 공기를 예열하여 연소성능을 향상시킨다.

본 발명에 따른 증발 연소식 소각장치는 연소실 바닥면의 연료표면에서 연료의 증발되어 연소가 이루어지도록 하여 연소실의 바닥면에 중금속 등의 소각잔재물이 침전되도록 하므로써 폐유소각으로 인한 대기오염을 최소화하고 연소실과 공기실을 분리 가능하게 하여 연소실의 청소 및 보수를 용이하게 하는 이점이 있다.

또한, 원주면에 대하여 접선방향으로 구성된 다수개의 홀이 형성된 공기노즐을 채택하므로써 연소용 공기에 선회를 주어 연소성능을 향상시키고 불균일 연소를 최소화하는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 연소가 이루어지는 공간이 마련된 연소실과; 상기 연소실로 공급되는 연료를 저장하는 연료탱크와; 상기 연소실로 공급되는 외부공기를 일시적으로 저장하기 위해 상기 연소실과 분리 가능하게 마련된 공기실과; 상기 연소실내 연료의 점화를 위한 점화 장치와; 상기 연소실에는 연료의 연소열에 의해 증발가스를 발생하고 연료의 지속적인 연소를 위하여 상기 공기실 내부와 연통되도록 설치되어 연소용 공기를 상기 연소실 내부로 토출하는 공기노즐을 포함하는 것에 특징으로 하는 선회공기 유동을 이용한 증발 연소식 폐유소각장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 공기노즐은 원통형상으로 마련되며, 그 외주면에는 접선방향으로 형성된 다수 개의 홀이 마련되는 것을 특징으로 하는 증발 연소식 폐유소각장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 연소실은 상기 공기실과 접촉되어 연소열이 상기 공기실에 전달되는 것을 특징으로 하는 증발 연소식 폐유소각장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 공기 노즐은 원통형상으로 상측에 홈이 형성된 상기 공기실의 상면 중심부에 나사산으로 결합되는 것을 특징으로 하는 증발 연소식 폐유소각장치.
5. 연료탱크의 연료가 연소실에 적하식으로 공급되는 단계; 상기 연소실의 내부로 공급된 연료를 점화하는 단계; 송풍수단에 의해 외부공기가 공기실로 유입되는 단계; 상기 공기실의 연소용 공기를 공기노즐을 통하여 연소실 내부로 토출하는 단계; 연소열에 의한 증발가스의 발생으로 연속적인 연소가 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선회공기 유동을 이용한 증발 연소식 폐유소각방법.

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