KR100321027B1 - 3 step combustion burner of radiant tube - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소둔로에 설치된 라디안트튜브에 장착되는 연소버너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료가스와의 혼합을 위하여 외부로부터 공급되는 공기를 1차, 2차 및 3차로 분배하여 연소시킴으로서 불완전연소를 방지하여 유해원소의 외부배출을 억제하고, 또한 이러한 공기/연료가스의 완전한 혼합은 버너 몸체부, 열교환기, 배기가스 덕트, 라디안트 튜브등 설비의 손상을 방지함은 물론 수명의 향상을 가져오며, 완전 연소로 인해 충분한 열량을 확보할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있도록 된 라디안트튜브의 3단연소버너에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion burner mounted on a radiant tube installed in an annealing furnace, and more particularly, incomplete combustion by distributing and combusting air supplied from the outside into primary, secondary and tertiary for mixing with fuel gas. It prevents external emissions of harmful elements and prevents damage to equipment such as burner body, heat exchanger, exhaust gas duct, radiant tube, etc. In addition, it relates to a three-stage combustion burner of radiant tube that can secure enough heat due to complete combustion to improve productivity.
일반적으로 제철설비중 소둔로는 냉간압연강판을 복사열을 이용하여 열처리함으로서 금속 재질을 결정하는 핵심설비이다. 이러한 소둔로(Annealing Furnace)는 강을 가열하여 압연조직을 재결정, 성장시켜 내부응력을 제거하고, 적절한 인성을 가진 조직으로 만드는 역할을 한다, 즉 로는 강의 내부응력을 제거하고 연화시키기 위하여 탄소성분 및 첨가원소에 따라 미리 설정되어진 온도에 따라 가열 시간을 충분히 유지한 다음 냉각하여 수요가가 원하는 금속의 재질을 만드는 것이다.In general, the annealing furnace in steelmaking facilities is the core facility for determining the metal material by heat-treating the cold rolled steel sheet using radiant heat. These annealing furnaces are used to heat the steel to recrystallize and grow the rolled structure to remove internal stresses and to make the structure with appropriate toughness, that is, to remove and soften the internal stresses of the steels. The heating time is maintained sufficiently according to the pre-set temperature according to the added element and then cooled to make the material of the metal desired by the demand.
통상 소둔로의 구성 즉 열처리 순서는, 스트립 표면의 압연유 및 이물을 제거시키는 예열부와, 스트립의 온도를 급상승시키는 무산화로(Direct Fired Furnace), 스트립을 가열시키는 가열대, 가열된 스트립의 온도를 균일하게 유지시키는 균열대, 스트립을 서서히 냉각시키는 서냉대, 스트립의 시효방지를 위한 과시효대, 및 급냉대로 이루어져 있다.In general, the structure of the annealing furnace, that is, the heat treatment sequence, includes a preheating part for removing the rolled oil and foreign substances from the strip surface, a direct fired furnace for rapidly increasing the temperature of the strip, a heating table for heating the strip, and a temperature of the heated strip. It is composed of a cracking zone to keep it clean, a slow cooling rod to gradually cool the strip, an overaging zone to prevent aging of the strip, and a quenching zone.
가열대와 균열대를 합하여 RTS(Radiant Tube Section)라고 한다.It is called RTS (Radiant Tube Section) in combination with heating zone and cracking zone.
RTS의 주요설비는 공급되어지는 연료가스(COG)와 공기를 연소시켜 열량을 공급하는 메인 버너와, 메인 버너를 점화시켜 주는 보조 버너인 파일롯트 버너 및, 메인 버너에 의하여 연소되어진 폐가스의 대류 및 복사에 의하여 스트립에 열전달을 시키는 라디안트 튜브로 구성되어 있다.The main equipment of RTS is the main burner which burns fuel gas (COG) and air to supply heat, the pilot burner which is an auxiliary burner to ignite the main burner, and the convection of waste gas burned by the main burner. It consists of radiant tubes that transfer heat to the strip by radiation.
여기에서 메인 버너의 점화는 파일롯트 버너에 의하여 이루어지며 연소시 공급되는 공기/연료가스가 메인 버너의 보염기 주위에서 혼합되어 연소가 이루어지며, 연소되어진 폐가스는 설정된 석션압(Suction Pressure)에 의하여 덕트를 타고 대기로 방출되어지고, 온라인(On-line)중 충분한 열량 확보를 위해서는 완전 혼합되어야 하는데 보염기 구조가 문제가 되어 불완전 연소요인을 초래하고 있다.Here, the main burner is ignited by a pilot burner, and the air / fuel gas supplied at the time of combustion is mixed around the main burner's flame gun, and the burned waste gas is set by the suction pressure set. The duct is released into the atmosphere and must be completely mixed to secure sufficient heat during on-line, but the base structure is a problem, causing incomplete combustion factors.
주버너는 파일롯트 버너를 착화원으로 하여 점화하게 되어 라디안트 튜브내 보염기 주위에서 연소되어 발생되어지는 열에 의하여 진행 강판에 열전달을 하게 된다. 이때 공급되어지는 공기는 열교환기를 거치면서 대기의 온도에서 350℃정도 예열되어 주버너에 공급되어지며 연료가스는 공기 통입량에 맞게 비례제어(Ratio Control)되어 공급되어진다. 천연가스용으로 사용되어지는 주 버너의 보염기는 공기/연료가스가 통입되면 동시에 라디안트 튜브 후단부로 빠지면서 빠르게 연소가 이루어져 공기/연료가스의 완전혼합이 이루어지기 전에 연소가 이루어지며, 불완전연소된 가스가 덕트에서 2차연소가 발생되어 배관을 적열시키며, 폐가스성분중 CO 가스를 함유하고 있어 환경공해를 유발시키게 된다.The main burner is ignited using the pilot burner as the ignition source, and heat is transferred to the advanced steel sheet by the heat generated by burning around the flame in the radiant tube. At this time, the air to be supplied is preheated to 350 ° C. at the atmospheric temperature while passing through a heat exchanger and supplied to the main burner, and the fuel gas is supplied with a proportional control in accordance with the air flow rate. The main burner flame which is used for natural gas is burned rapidly after air / fuel gas flows into the rear end of radiant tube and is burned rapidly before complete mixing of air / fuel gas. Secondary combustion of gas occurs in the duct, which causes the pipe to heat up, and the waste gas contains CO gas, which causes environmental pollution.
주버너의 공기/연료가스가 불완전 혼합되는 경우 로를 적정온도로 제어하는 것이 불가능하여 재질불완정과 열량부족에 따른 생산성 하락의 문제점을 야기시키며, 연소된 화염의 불안정과, 2차 연소에 따른 설비 손상과 수명단축의 원인이 된다.If the air / fuel gas of the main burner is incompletely mixed, it is impossible to control the furnace at an appropriate temperature, which causes problems of productivity deterioration due to material incompleteness and lack of calories, and instability of the burned flame and secondary combustion. It can cause damage to equipment and shorten life.
주 버너의 불완전 연소요인은, 라디안트 튜브내에 공급되어지는 연소용 공기와 연료가스의 유량 즉 인입압력이 작업조건에 따라 변화되는데 특히 공급되어지는 압의 순간적으로 높거나 낮아 공연비 불량이 발생하였을 경우, 라디안트 튜브 후단부의 배가스부 석션압력이 작업조건변화에 따라 변동되거나 석션압력이 (+)로 상승되어질 경우, 주버너의 보염기 구조가 확산 연소되도록 이루어져 있어 인입 공기가 연락관을 통과한 후 라디안트 튜브측으로 통입되어 보염기에서 연소되는데 인입 공기의 동시 통입에 따른 공연비 불량시, 같은 지역의 주버너가 소화되었을 때 공급되는 연료가 점화되어 있는 버너에 임의의 양으로 공급됨으로서 최대 유량을 초과하여 공기 부족 발생시 및, 저부하(공기/연소가스 공급량이 소량통입일 경우)시 석션압력은 일정압력으로 고정되어 있어 입입 공기는 라디안트 튜브 인입후 바닦으로 깔리면서 보염기의 저부측으로 통과하고 연료가스는 라디안트 튜브외벽 상부로 올라가 연소가 이루어짐으로 공기/연료가스의 완전 혼합이 불가능하며 열교환기측에서 연소가 이루어짐 등에 기인한 것이다.The incomplete combustion factor of the main burner is the flow rate of combustion air and fuel gas supplied in the radiant tube, that is, the inlet pressure varies depending on the working conditions. When the suction pressure of exhaust gas in the rear end of radiant tube is changed according to the change of working conditions or the suction pressure is increased to (+), the main flame burner's flame structure is diffused and burned. When the air-fuel ratio is poor due to the simultaneous injection of incoming air, the fuel supplied when the main burner in the same area is extinguished is supplied to the ignited burner in an arbitrary amount, exceeding the maximum flow rate. At low air load and at low load (when a small amount of air / combustion gas is supplied), the suction pressure is 1 As the pressure is fixed, the inlet air passes through the radiant tube and spreads to the bottom of the radiator, and the fuel gas rises to the upper part of the radiant tube and burns, making it impossible to mix air / fuel gas completely. This is due to the combustion in
도 1에 종래의 소둔로 가열용 연소버너의 구성이 개략적으로 도시되어 있으며, 이는 소둔로를 이루는 프레임(110)에 설치되어 소둔로의 내측에 위치하는 U자형 라디안트 튜브(120)는 그 일측 내부에 주버너(130)와 파일롯트 버너(140)를 장착하고, 상기 라디안트 튜브(120)를 통하여 적정온도로 예열된 공기가 주버너(120)의 단부측으로 공급되도록 하며, 상기 주버너(130)는 그 단부에 도 2에 도시한 바와같이 외경이 점차적으로 확대되어지는 보염기(150)를 갖춘다.Figure 1 schematically shows a configuration of a combustion burner for heating the conventional annealing furnace, which is installed on the
상기 보염기(150)의 단부는 그 내경이 점차적으로 확대되어지다가 다시 축소되는 형상으로 형성되는 연소가스 토출구(152)로 이루어진다.The end portion of the
이러한 구성으로 된 종래의 연소버너의 작동은, 보조버너인 파일롯트 버너(140)의 점화가 온(ON)되는 경우 연료가 공급되면서 스파크에 의하여 착화되어 점화되어진 후, 주버너(130)의 연료공급라인의 연소가스배관에 부착된 자동밸브가 개방되면서 보염기(150)의 연소가스 토출구(152)로부터 토출되는 연료가스가 그 토출직후방측으로 공급되는 예열공기와 만나면서 착화점화되어 연소가 이루어진다.The operation of the conventional combustion burner having such a configuration is that when the ignition of the
상기 주버너(130)의 연료공급에 있어서는, 공기는 푸쉬 블로워에서 설정된 압력으로 공급되고 유량밸브에서 제어되어진 유량만큼 배관을 타고 열교환기를 거치면서 대기온도에서 약 250∼300℃정도 예열되어 공급되어지며, 연료가스는 유량밸브에서 제어되어진 공기유량에 대응하는 설정비에 맞추어 공급되고, 연소되어진 배가스는 배가스 블로워에서 설정된 석션압력에 맞도록 대기로 배출되어진다.In the fuel supply of the
이때 주버너(130)의 보염기(150)에서 연소되는 화염은, 배가스 석션 압력이 높을 경우 예열되어진 공급공기가 라디안트 튜브(120)의 바닥으로 깔리면서, 보염기(150)의 하부측으로 통과하면서 불완전하게 혼합되어지며, 출력이 헌팅될시(유량의 통입량이 많이 들어왔다가 적게 들어오는 폭이 순간적일때)보염기(150) 주위에서 전혀 공기/연료가스가 혼합되지 못하고 라디안트 튜브(120) 후단부의 열교환기부근에서 혼합되어 연소되거나 배가스 덕트 내부에서 2차 연소되어 설비의 조기부식을 유발시키거나 또는 보염기(150) 주위에서의 불완전 혼합에 의한 그을음 발생으로 파일롯트 버너의 수명을 단축시키고, 불완전 연소로 라디안트 튜브(120)의 국부적 가열을 유발시켜 파공 및 밴딩으로 라디안트 튜브 손상을 가져오고, 내부에 미연 퇴적물이 생성되어지며, 역화의 원인을 제공하기도 한다.At this time, the flame combusted by the
따라서, 종래의 소둔로 가열용 연소버너에 있어서는, 주버너(130)의 보염기(150)에서 불완전 혼합에 따른 2, 3차 연소로 인하여 버너 몸체부, 열교환기, 배기가스 덕트, 라디안트 튜브등 설비의 손상과 수명저하를 가져오며, 배가스 성분중 불순물인 CO,NOx등 유해성분이 다량 발생하여 대기 환경오염을 가중시키고, 불완전 연소로 인해 충분한 열량을 확보할 수 없어 생산성을 감소시키는 등의 문제점을 여전히 갖고 있는 것이다.Therefore, in the conventional combustion burner for annealing furnace heating, the burner body portion, the heat exchanger, the exhaust gas duct, and the radiant tube due to the second and third combustion due to incomplete mixing in the
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 연료가스와 공기와의 완전한 혼합이 가능하도록 함으로서 불완전연소를 방지하여 유해원소의 외부배출의 억제와, 설비의 손상방지 및 수명의 향상을 기하고, 완전 연소로 인해 충분한 열량을 확보할 수 있도록 한 라디안트튜브의 3단연소버너를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve such a conventional problem, by allowing complete mixing of the fuel gas and air to prevent incomplete combustion to prevent the external emissions of harmful elements, to prevent damage to the equipment and to improve the lifetime The aim is to provide a three-stage combustion burner with radiant tubes that ensures sufficient heat due to complete combustion.
도 1은 일반적인 라디안트튜브의 연소버너를 도시한 개략 구성도1 is a schematic configuration diagram showing a combustion burner of a typical radiant tube
도 2는 종래기술에 따른 연소버너의 주버너 전단부인 보염기를 상세하게 도시한 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing in detail the flame retarder which is the main burner front end of the combustion burner according to the prior art
도 3은 본 발명에 따른 라디안트튜브의 3단 연소버너를 도시한 단면구성도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a three-stage combustion burner of the radiant tube according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 ... 라디안트튜브10 ... radiant tubes
12 ... 공기공급구12 ... air inlet
20 ... 주버너20 ... main burner
30 ... 파일롯트버너30 ... pilot burner
50 ... 유도수단50 ... guide
60 ... 공기분배판60 ... Air Distribution Plate
61,62,63 ... 공기분배구멍61,62,63 ... Air distribution hole
70 ... 후방측 공기유도통70 ... rear side air duct
72 ... 구멍72 ... hole
80 ... 전방측 공기유도통80 ... front side air duct
82 ... 확대부82 ... magnification
86 ... 축소부86 ... reduction
88,89 ... 구멍88,89 ... holes
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 라디안트튜브의 일단부에 주버너와 파일롯트버너를 나란하게 설치하고, 상기 주버너는 파일롯트버너를 착화원으로 하여 점화되도록 하며, 주버너측을 통하여 연료가스가 공급될 수 있도록 하고, 이러한 주버너의 전방측으로 공기공급구를 통해 예열된 공기가 공급되도록 하는 연소버너에 있어서, 중앙부에 주버너와 라디안트튜브가 관통하고 서로다른 동심원상에 제 1, 제2 및 제 3공기분배구멍을 다수개씩 형성하여 라디안트튜브와 수직하는 방향으로 가로지르도록 공기공급구 전방측에 설치되는 원판형 공기분배판; 다수개의 공기유도구멍을 형성하여 일단부가 라디안트튜브의 단부에, 타단부가 상기 공기분배판의 제 2공기분배구멍과 제 3공기분배구멍이 이루는 동심원 사이에 일체로 고정되도록 된 중공원통형상의 후방측 공기유도통; 및, 상기 공기분배판의 전방측에서 제 1공기분배구멍과 제 2공기분배구멍이 이루는 동심원 사이에 일체로 고정되고, 주버너의 내측 단부의 전방에서 그 직경이 확대되어 다시 감소하며, 상기 직경 확대부에 다수개의 구멍을 형성한 전방측 공기유도통;을 포함함을 특징으로 하는 라디안트튜브의 3단 연소버너를 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention, the main burner and the pilot burner is installed side by side at one end of the radiant tube, the main burner is to ignite the pilot burner as the ignition source, In the combustion burner which allows the fuel gas to be supplied through the burner side and the preheated air is supplied to the front side of the main burner through the air supply port, the main burner and the radiant tube penetrate the central portion and different concentric circles. A disk-shaped air distribution plate provided on the front side of the air supply port so as to form a plurality of first, second and third air distribution holes on the substrate so as to cross in a direction perpendicular to the radiant tube; The rear side of the hollow cylinder shape which forms a plurality of air induction holes so that one end is fixed integrally between the concentric circle formed by the second air distribution hole and the third air distribution hole of the air distribution plate at the other end. Side air duct; And, integrally fixed between the concentric circles formed by the first air distribution hole and the second air distribution hole at the front side of the air distribution plate, and at the front of the inner end of the main burner, the diameter thereof is enlarged and decreased again. By extending the three-stage combustion burner of the radiant tube, characterized in that it comprises a ;;
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
도 3은 본 발명에 따른 라디안트튜브의 3단 연소버너를 개략적으로 도시한 단면 구성도로서, 라디안트튜브(10)의 일단부측 외부로부터 내측 일정 위치까지 연장하는 주버너(20)와 파일롯트버너(30)를 나란하게 설치하여 그들의 단부위치가 서로 일치하도록 하고, 상기 주버너(20)는 파일롯트버너(30)를 착화원으로 하여 점화되도록 하며, 주버너(20)측을 통하여 연료가스(COG)가 공급될 수 있도록 하고, 이러한 주버너(20)의 전방측으로 적정온도로 예열된 공기가 공급되도록 하는 대략의 구성은 종래와 유사하다.3 is a cross-sectional view schematically illustrating a three-stage combustion burner of the radiant tube according to the present invention, wherein the
본 발명의 3단 연소버너는, 연소부측으로 공급되는 공기의 흐름을 연소에 적절한 흐름으로 유도하기 위한 유도수단(50)을 갖추는바, 이러한 유도수단(50)은 원판형부재로 형성된 공기분배판(60)과, 상기 공기공급판(60)의 후방측에 일체로 고정되며 중공원통형부재로 형성된 후방측 공기유도통(70)과, 상기 공기공급판(60)의 전방측에 일체로 고정되며 대략의 중공원통형부재로 형성된 전방측 공기유도통(80)으로 이루어진다.The three-stage combustion burner of the present invention includes an induction means 50 for guiding the flow of air supplied to the combustion part to a flow suitable for combustion, and the induction means 50 is an air distribution plate formed of a disc-shaped member. 60, integrally fixed to the rear side of the air supply plate (60) and integrally fixed to the front side of the air supply plate (60) and the rear side air induction pipe (70) formed of a hollow cylinder cylindrical member. It consists of a front side
상기 공기 분배판(60)은 그 외경이 라디안트튜브(10)의 내경과 동일하게 설정되어 라디안트튜브(10)의 내측에 위치됨으로서 그 전후방부를 차단하여 후술하는 공기분배를 행할 수 있도록 하는 부재로서, 라디안트튜브(10)의 단부와 공기분배판(60)의 사이에 예열공기를 공급받도록 된 공기공급구(12)가 위치하도록 하며, 중앙부를 관통하여 상기 주버너(20)와 파일롯트버너(30)가 장착될 수 있도록 하고, 상기 주버너(20)와 라디안트튜브(30)의 외측으로부터 라디안트튜브(10)의 내표면까지의 위치에는 제 1, 제 2 및 제 3공기분배구멍(61)(62)(63)을 형성하는바, 상기 제 1, 제 2 및 제 3공기분배구멍(61)(62)(63)은 공기분배판(60)의 중심위치로부터 형성되는 서로다른 원주상에 다수개씩 위치되고, 가장 내측에 형성되는 원주상에 위치하는 상기 제 1공기공급구멍(61)은 바람직하게는 그 원주방향에 일정간격으로 떨어져 있도록 형성하며, 중앙부에 형성되는 원주상에 위치하는 상기 제 2공기공급구멍(62)은 바람직하게는 그 원주방향에 일정간격으로 떨어져 있도록 형성하고, 또한 가장 외측에 형성되는 원주상에 위치하는 상기 제 3공기공급구멍(63)도 바람직하게는 그 원주방향에 일정간격으로 떨어져 있도록 형성한다.The air distribution plate 60 is a member whose outer diameter is set equal to the inner diameter of the radiant tube 10 so as to be located inside the radiant tube 10 so as to block the front and rear portions thereof so as to perform air distribution described later. As an
상기 라디안트튜브(10)의 단부로부터 공기분배판(60)까지의 길이에 해당하는 길이를 가짐으로서 라디안트튜브(10)의 내부공간을 주버너측 공간과 공기공급구(12)측 공간을 분리하도록 된 상기 후방측 공기유도통(70)은 길이방향 및 원주방향에 관통된 다수개의 공기유도구멍(72)을 형성하는바, 이러한 공기유도구멍(72)은 길이방향 및 원주방향에 각각 일정간격 떨어져 있도록 형성하는 것이 바람직하고, 이러한 후방측 공기유도통(60)의 직경은 상기 공기분배판(60)의 제 2공기분배구멍(62)과 제 3공기분배구멍(63) 사이에서 형성되도록 하여 공기공급구(12)를 통한 공기의 흐름이 상기 후방측 공기유도통(70)의 공기유도구멍(72)을 통하여 공기분배판(60)의 제 1 및 제 2공기분배구멍(61)(62)을 통과하는 흐름과, 상기 후방측 공기유도통(70)의 공기유도구멍(72)을 통과하지 않고 직접 공기분배판(60)의 제 3공기분배구멍(63)을 통과하는 흐름으로 분리될 수 있도록 한다.Since the radiant tube 10 has a length corresponding to the length from the end of the radiant tube 10 to the air distribution plate 60, the inner space of the radiant tube 10 is divided into a main burner side space and an
상기 공기분배판(60)의 전방측에 일체로 고정되는 후방측 공기유도통(80)은 그 공기분배판(60)과 고정되는 부분인 후방측 단부의 직경이 공기분배판(60)의 제 1공기분배구멍(61)과 제 2공기분배구멍(62) 사이에서 형성되도록 하여 상기 공기분배판(60)의 제 1 및 제 2공기분배구멍(61)(62)을 통과한 공기의 흐름이 후방측 공기유도통(80)의 내부와 외부로 각각 분리되도록 하고, 이러한 후방측 공기 유도통(80)은 후방측 단부로부터 중앙부의 적정위치까지 일정한 직경을 유지하다가 중앙부의 적정위치인 주버너(20)와 파일롯트버너(30)의 단부위치부터 점차적으로 그 직경이 확대되는 확대부(82)를 이루며, 다시 상기 확대부(82)로부터 일정길이까지는 확대된 상태의 직경을 유지하는 직경유지부(84)를 일정길이 형성하고, 다시 상기 직경유지부(84)로부터 점차적으로 그 직경이 감소하여 대략 최초의 직경까지 축소하는 축소부(86)를 이루며, 상기 축소부(86)로부터 일정직경을 일정길이 유지하도록 형성된다. 물론, 상기 직경유지부(84)의 직경은 그 외표면과 라디안트튜브(10)의 내표면과의 사이에 적정한 정도의 공기흐름을 형성할 수 있는 정도의 공간을 확보할 수 있도록 설정되어야 하고, 상기 확대부(82)에는 중심부로부터 서로 다른 원주를 가지는 위치에서 원주방향으로 일정간격 떨어지도록 다수개의 구멍(88)(89)를 형성하는바, 이러한 구멍(88)(89)은 그 방향이 수평하게 형성되어 그를 통과하는 공기의 흐름에 직진성을 부여할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 내측 및 외측 구멍(88)(89)으로는 상기 공기분배판(60)의 제 2 및 제 3공기분배구멍(62)(63)을 통하여 흐르는 공기가 통과하게 되고, 특히 상기 구멍(88)(89)은 형성되는 원주가 서로 다르게 되므로 상기 분기분배판(60)의 제 2공기분배구멍(62)을 거친 공기의 대부분이 내측 구멍(88)을 통과하게 되고 제 3공기분배구멍(63)을 거친 공기의 대부분이 외측 구멍(89)을 통과하게 될 것이다. 그리고, 보다 바람직하게는 상기 직경유지부(84)와 축소부(86)가 만나는 부분은 공기의 흐름이 원할하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 원호형으로 이루는 것이 좋다.The rear side
또한, 이러한 구성의 본 발명은 주버너(20)의 중앙부를 거쳐 일정한 공기의 흐름이 항상 이루어질 수 있도록 하는바, 이는 불꽃이 주버너(20)를 통하여 역류하여 설비를 파손시키는 사고를 예방하도록 하며, 주버너 노즐구멍 중심부에서의 소화점화에 관계없이 일정압력을 유지하면서 계속적으로 공기가 공급되어 해당 버너의 출력이 저유량으로 공급될 셩우 화염의 안정성을 유지하고, 또한 화염불안정으로 연소튜브내에 미연퇴적물이 생성되는 것을 미연에 방지하는데 효과적이다.In addition, the present invention of such a configuration to ensure that a constant flow of air through the central portion of the
즉, 본 발명의 유도수단(50)에 의하여 공기공급구(12)를 통하여 라디안트튜브(10)로 공급된 예열공기가 3단의 공기로 분리되어 주버너(20)의 전방측으로 흐름을 형성하게 되는바, 주버너에 의하여 공급되어지는 연료가스(COG)의 양은 인입되어지는 공기유량에 대한 비에 따라 결정되어지며, 공기의 양은 버너의 출력에 따라 결정되어 통입되는데, 이때 공기의 공급이 불안정하거나 출력변화시에 불안전하게 연료가 혼합되어 연소되는 불완전 연소가 이루어지게 된다.That is, the preheated air supplied to the radiant tube 10 through the
본 발명의 버너로 공급되어지는 공기는 라디안트튜브(10)의 배출부측에 설치되어진 열교환기를 거쳐 적정온도로 예열되어진 후 공기공급구(12)를 거쳐 라디안트튜브(10) 내부로 공급되며, 이렇게 공급되는 전체 예열공기의 약 60%정도가 후방측 공기유도통(70)의 공기유도구멍(72)을, 나머지 약 40%정도가 공기분배판(60)의 제 3공기분배구멍(63)을 통과하도록 분배되고(물론, 이러한 공기의 분배는 각각에 형성된 공기흐름을 위한 구멍의 크기 등에 의하여 미리 설정될 수 있다), 상기 후방측 공기유도통(70)의 공기유도구멍(72)을 통하여 들어온 공기의 약 1/3(전체 예열공기의 약 40%)는 공기분배판(60)의 제 1공기분배구멍(61)을 통하여 주버너(20)의 전방측으로 흐르도록 하여 제 1차 연소공기로서의 역할을 담당하여 주버너(20)로부터 공급되는 연료가스와 혼합되면서 1차 연소를 행하게 된다.The air supplied to the burner of the present invention is preheated to an appropriate temperature through a heat exchanger installed on the discharge side of the radiant tube 10 and then supplied into the radiant tube 10 via the
그리고, 상기 후방측 공기유도통(70)의 공기유도구멍(72)을 통하여 들어온 공기의 나머지인 1/3(전체 예열공기의 약 20%)은 공기분배판(60)의 제 2공기분배구멍(62)을 통과한 후 대부분은 전방측 공기유도통(80)의 내측 구멍(88)을, 나머지는 외측 구멍(89)을 통과하여 2차 연소공기의 일부를 담당하고, 상기 공기공급구(12)를 거쳐 직접 공기분배판(60)의 제 3공기분배구멍(63)을 통과한 예열공기의 1/2(전체 예열공기의 20%)은 대부분이 전방측 공기유도통(80)의 외측 구멍(89)을, 나머지가 내측 구멍(88)을 통과하여 2차 연소공기의 나머지를 담당하게 됨으로서, 이들 2차 연소공기는 후방측 공기유도통(80)의 단면확대부, 즉 연소화염이 확산되는 곳에서 상기 1차 연소되는 화염과 만나 2차 연소를 행하게 된다.Then, 1/3 (about 20% of the total preheated air) of the air that enters through the
그리고, 상기 공기분배판(60)의 제 3공기분배구멍(63)을 통하여 들어온 공기의 1/2(전체 예열공기의 약 20%)은 후방측 공기유도통(80)의 외표면과 라디안트튜브(10)의 내표면과의 사이에 형성된 공간을 흐르면서 전방측 공기유도통(80)의 전방측으로 이동하여 2차 연소되는 화염과 만나 3차 연소를 행하게 되는 것이다.Then, one half of the air (about 20% of the total preheated air) that enters through the third
이는 공기/연료가스를 1차, 2차 및 3차로 혼합하면서 보다 완전하게 연소하여 연소가스중 환경유해성분을 줄이고 충분한 열량을 높이는데 매우 효과적이다.This is more effective in the combustion of the air / fuel gas in the primary, secondary and tertiary to more complete combustion to reduce the environmental harmful components of the combustion gas and increase the amount of heat.
또한, 연소튜브내 2차 공기공급부위에는 연소가 확산연소되도록 전방측 공기유도통(80)의 내경크기가 증가하고 말단부위에는 화염이 라디안트튜브 후단으로 밀리도록 벤튜리관 타입으로 구성되어 라디안트튜브의 온도분포를 균일하게 하여주는 효과를 가지게 된다.In addition, the secondary air supply in the combustion tube in the inner diameter of the front
상술한 바와같이 본 발명에 따른 버너에 의하면, 연료가스와의 혼합을 위하여 외부로부터 공급되는 공기를 1차, 2차 및 3차로 분배하여 연소시킴으로서 불완전연소를 방지하여 유해원소의 외부배출을 억제하고, 또한 이러한 공기/연료가스의 완전한 혼합은 버너 몸체부, 열교환기, 배기가스 덕트, 라디안트 튜브등 설비의 손상을 방지함은 물론 수명의 향상을 가져오며, 완전 연소로 인해 충분한 열량을 확보할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 우수한 효과를 가진다.According to the burner according to the present invention as described above, by distributing the air supplied from the outside to the primary, secondary and tertiary for mixing with the fuel gas to prevent incomplete combustion to suppress the external emissions of harmful elements In addition, the complete mixing of air / fuel gas will not only damage the burner body, heat exchanger, exhaust gas duct, radiant tube, etc., but also improve the service life. It can have an excellent effect to improve the productivity.
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