KR100330371B1 - Shell Tube type Filter and Auto-controlled Heat Recovery System of Waste Water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건물이나 공장에서 사용하고 배출하는 폐온수의 열을 회수하는 폐열회수 시스템에 관한 것으로 더 상세하게는 미세한 구멍관으로 이루어진 필터 즉 셸튜브형 필터(shell tube type filter) 및 자동화된 폐열회수 시스템에 관한 것으로, 본발명의 목적은 폐열회수시스템에 있어 사용되는 여과기의 필터를 역세수로서 간단하게 걸러진 이물질을 필터에서 제거할 수 있는 셸튜브형 필터를 제공하고, 이에 따라 폐온수에 혼입된 이물질을 제거하는 여과장치에 있어 자동으로 세척이 가능한 구조를 갖도록 하여 폐열회수장치의 가동을 자동으로 제어가 가능한 폐열회수 시스템을 제공하는데 그 특징이 있다.The present invention relates to a waste heat recovery system for recovering heat of waste hot water used and discharged in a building or factory, and more particularly, a filter consisting of a fine hole tube, that is, a shell tube type filter and an automated waste heat recovery system. The present invention relates to a shell tube type filter which can easily remove foreign substances filtered from a filter of a filter used in a waste heat recovery system as a backwash water, and thus to remove foreign substances incorporated into waste water. It is characterized by providing a waste heat recovery system that can automatically control the operation of the waste heat recovery device by having a structure that can be automatically cleaned in the filtering device to remove.
Description
본 발명은 건물이나 공장에서 사용하고 배출하는 폐온수의 열을 회수하는 폐열회수 시스템에 관한 것으로 더 상세하게는 미세한 구멍관으로 이루어진 필터 즉 셸튜브형 필터(shell tube type filter) 및 이를 사용하는 자동화된 폐열회수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a waste heat recovery system for recovering heat of waste hot water used and discharged in buildings or factories. More particularly, the present invention relates to a filter consisting of a fine hole tube, that is, a shell tube type filter and an automated method using the same. It relates to a waste heat recovery system.
일반적으로 대중목욕탕 기타 온수나 증기를 사용하는 건물에서 사용된 폐온수를 방출하게 되는데 방출된 폐온수에는 상당한 량의 열에너지가 포함되어 있기에 에너지의 낭비를 막기위하여 폐온수로부터 열을 회수하여 재사용하도록 하는 열회수장치가 종래부터 사용되고 있다.In general, public baths and other hot water or steam buildings are used to discharge waste hot water. Since the waste hot water contains a considerable amount of heat energy, it is necessary to recover heat from the waste water and reuse it to prevent waste of energy. Heat recovery devices have conventionally been used.
그런데 상기의 폐온수에는 상당량의 부유물 등 이물질이 포함되어 있는데 이들 이물질은 폐열회수장치의 열교환기의 열회수 기능을 저하시키기에 방출된 폐온수에서 이물질을 여과기에 의하여 걸러낸 후 열교환기에 보내도록 되어 있다.However, the waste hot water contains a large amount of foreign matter such as suspended solids. These foreign matters are to be sent to the heat exchanger after filtering foreign matters from the waste hot water discharged by the filter to reduce the heat recovery function of the heat exchanger of the waste heat recovery system. .
따라서 폐열회수장치를 상당시간 가동을 하게 되면 여과기에 축적된 이물질을 제거하여야 한다. 그렇지 않으면 여과기가 폐색되어 페온수에 혼입된 이물질여과되지 못하여 여과되지 않는 상태로 폐온수가 열교환기에 보내지거나 또는 폐온수가 여과기에서 막히어 열교환기로 이송되지 못하게 되어 폐열회수장치가 더 이상 그 기능을 수행할 수 없게 되기 때문이다.Therefore, if the waste heat recovery system is operated for a long time, foreign substances accumulated in the filter should be removed. Otherwise, the waste heat is sent to the heat exchanger without being filtered and the foreign matter mixed with the peon water is not filtered and the waste hot water is blocked by the filter and cannot be transferred to the heat exchanger. Because it can not be performed.
종래의 폐열회수장치의 여과기에서 사용되고 있는 여과기의 필터는 망상(網狀) 즉 네트형 필터(net type filter)이다.The filter of the filter used in the filter of the conventional waste heat recovery apparatus is a reticulated net type filter.
가정이나 기타 대중목욕탕 및 대형 건물등에서 버려지는 폐온수 중에는 머리카락이나 기타 실과 같은 가늘고 길면서 유연성있는 이물질(異物質)이 포함되어 있기 마련인데, 이같은 머리카락 등의 이물질이 상기 넷트형 필터로서 걸러질 때 망의 구멍을 부분적으로 통과하면서 망을 휘감으면서 필터의 구멍을 막는다.The waste hot water discarded in homes, public baths, and large buildings contains thin, long, and flexible foreign bodies such as hair and other threads. When foreign substances such as hair are filtered out using the net filter, Partially pass through the hole in the net, covering the hole in the filter while wrapping the net.
따라서 넷트형 필터에서 머리카락이나 실과 같은 이물질을 제거하는 작업이 매우 까다운데 그 이유는 상기 한 바와 같이 머리카락등이 망을 휘감으면서 얽히어 필터의 그물에 단단히 묶이게 되기 때문이다.Therefore, it is very difficult to remove foreign matters such as hair or thread from the net-type filter because the hair is entangled while being wrapped around the net and tightly tied to the net of the filter as described above.
그러므로 종래의 경우 여과기의 청소시 여과용 필터의 청소작업은 필터 자체를 새것으로 교체하거나 수작업을 통하여 넷트형 필터에서 머리카락 등을 제거하였다.Therefore, in the conventional case, the cleaning operation of the filter for cleaning the filter removes the hair and the like from the net type filter by replacing the filter itself with a new one or by hand.
이와 같이 종래의 폐열회수장치에 있어서 여과기의 청소작업이 필연적으로 수작업(手作業)에 의존할 수 밖에 없는 관계로 폐온수의 폐열회수장치의 가동이 자동화되지 못하였다.As such, in the conventional waste heat recovery apparatus, since the cleaning operation of the filter is inevitably dependent on manual labor, the operation of the waste heat recovery apparatus of waste hot water cannot be automated.
그리고 상기한 바와 같이 종래의 수동폐열회수장치는 폐온수에 포함된 점성물질 및 화학물질에 의하여 열교환기 전열관에 형성되는 스케일을 수동조작에 의해 세척하게 되어 있어, 사용자의 감각에 의존하여 장치의 세척을 행하므로서 효과적인 폐열회수장치운전이 불가능하였던 것이다. 폐온수의 열을 회수하기 위하여서는 발생되는 폐온수가 폐수열회수장치 열교환기의 전열관을 전량 통과하여 폐온수에 포함된 열이 원수(原水)에 전달되어, 원수가 예열된 상태에서 보일러 또는 사용처에 공급되므로서 예열된 량에 해당하는 에너지(연료)를 절감할 수 있는 바, 현재까지는 폐수열회수장치가 모두 수동으로 운전되게 제작,설치되어 효율적 운전이 불가능하고 운전상태 자동기록에 의한 운전상황측정이 불가능하며 폐수열회수량 측정이 불가능하므로 폐온수열회수장치를 불신하여 폐온수열회수장치 설치를 하지 않거나, 설치되어 있는 종래 폐온수열회수장치도 저효율로 가동하거나 가동을 중지할 수밖에 없어 개인적으로는 연료낭비에 의한 고정지출비용 상승과 국가적으로는 에너지낭비에 의한 에너지수입이 가중될 수 밖에 없었던 것이다. 정부에서도 폐열회수의 중요성을 인식하여 1994년에 25℃ 이상의 폐온수를 방류하는 건물의 신축시 폐온수열회수장치 설치를 의무화하였으나 폐온수열회수장치가 상기와 같은 이유로 성능을 발휘하지 못하며 사용자에게는 폐온수열회수장치를 설치하는데 소요되는 비용부담과 국가적으로는 폐온수열회수장치 제작 및 설치에 소요되는 금액낭비로 본래 취지를 상실하므로서, 현재는 유명무실한 법이 되었다.As described above, in the conventional manual waste heat recovery apparatus, the scale formed in the heat exchanger heat exchanger tube by the viscous substances and chemicals contained in the waste hot water is cleaned by manual operation, and the cleaning of the apparatus is performed depending on the user's sense. By doing this, it was impossible to operate the waste heat recovery system effectively. In order to recover the heat of the waste hot water, the generated waste hot water passes through all the heat pipes of the waste water heat recovery system heat exchanger, and the heat contained in the waste hot water is transferred to the raw water, and the raw water is preheated to the boiler or the place of use. It is possible to reduce the energy (fuel) corresponding to the preheated amount by supplying it. Until now, all the wastewater heat recovery devices are manufactured and installed to be operated manually. Since it is impossible to measure the amount of waste heat recovery, it is not possible to install the waste water heat recovery system due to distrust of the waste water heat recovery system, or the existing waste water heat recovery system that has been installed has no choice but to operate or stop at low efficiency. Increase in fixed expenditure costs and the national income of energy due to waste of energy will be. Recognizing the importance of waste heat recovery, the government mandated the installation of waste hot water recovery system in 1994 when constructing a building that discharges hot water of 25 ℃ or higher. However, the waste hot water heat recovery system does not perform its performance for the same reason. Due to the cost burden of installing the heat recovery system and the waste of money for the manufacture and installation of waste hot water heat recovery system, the original purpose has been lost.
상기 한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 창안되었는데, 본발명의 목적은 폐열회수시스템에 있어 사용되는 여과기의 필터를 역세수로서 간단하게 걸러진 이물질을 필터에서 제거할 수 있는 셸튜브형 필터를 제공하고, 이에 따라 폐온수에 혼입된 이물질을 제거하는 여과장치에 있어 자동으로 세척이 가능한 구조를 갖도록 하여 폐열회수장치의 가동을 자동으로 제어가능한 자동제어 폐열회수 시스템을 제공하는데 그 특징이 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is a shell tube type filter that can easily remove the filtered foreign matter from the filter as a backwashing filter of the filter used in the waste heat recovery system The present invention provides an automatic control waste heat recovery system capable of automatically controlling the operation of the waste heat recovery device by providing a structure capable of automatically cleaning the filter device for removing foreign matters mixed into the waste water. .
도 1 은 본발명의 자동 폐열회수 시스템의 시스템 구성도1 is a system configuration of the automatic waste heat recovery system of the present invention
도 2 는 본발명의 1차 여과기의 분해사시도(a), 측단면도(b)Figure 2 is an exploded perspective view (a), side cross-sectional view (b) of the primary filter of the present invention
도 3 은 본발명에 있어서 와류조와 열교환기의 분해 사시도Figure 3 is an exploded perspective view of the vortex tank and the heat exchanger in the present invention
도 4 는 본발명에 따른 와류조의 측단면도Figure 4 is a side cross-sectional view of the vortex tank according to the present invention
도 5 는 폐수와류노즐의 평면도(a), 측면도(b), 저면도(c)이다.5 is a plan view (a), a side view (b), and a bottom view (c) of the wastewater vortex nozzle.
****도면의 주요부호에 대한 간단한설명******** Brief description of the major symbols in the drawings ****
100 : 1차여과기 200 : 와류조 300 : 열교환기100: primary filter 200: vortex tank 300: heat exchanger
400 : 2차여과기 110 : 통상의 몸체 120 : 뚜껑400: secondary filter 110: normal body 120: lid
130 : 셸튜브형 필터 111 : 유입구 112 : 유출구130 shell tube filter 111 inlet 112 outlet
114 : 세척수유입구 121 : 세척수방출구114: washing water inlet 121: washing water outlet
210 : 와류조 몸체 220 : 와류조 뚜껑 230 : 폐수와류노즐210: vortex tank body 220: vortex tank lid 230: wastewater vortex nozzle
221 : 와류조 입수관 231 : 노즐구멍221: vortex tank inlet pipe 231: nozzle hole
311 : 원수 입수구 312 : 원수 출수구311: raw water inlet 312: raw water inlet
S1, S2 : 온도측정센서 S3 : 유량측정기 S4 : 압력측정기S1, S2: Temperature measuring sensor S3: Flow measuring instrument S4: Pressure measuring instrument
V1∼V10 : 자동제어 밸브 DV : 드레인밸브 AT : 자동제어반V1 to V10: Automatic control valve DV: Drain valve AT: Automatic control panel
상기와 같은 목적을 달성하는 본발명에 따른 셸튜브형 필터 및 자동제어 폐열회수 시스템에 대하여 첨부도면과 함께 상세하게 설명하기로 한다.Shell tube type filter and automatic control waste heat recovery system according to the present invention for achieving the above object will be described in detail with the accompanying drawings.
도 1 은 본발명의 자동제어 폐열회수 시스템의 시스템 구성도이다.1 is a system configuration of the automatic waste heat recovery system of the present invention.
도 1 에 도시된 바와 같이 본발명의 폐열회수 시스템은 1차여과기(100)와 2차여과기(400), 와류조(200) 및 열교환기(300)가 상호 배관으로 연결되며, 상기 각장치의 폐온수 및 원수(공급수) 그리고 세척수의 입, 출구의 각부분에 형성된 자동제어 밸브(V1∼V10, DV)와 온도측정기(S2, S3) 및 유량측정기(S3), 압력측정기(S4 ), 그리고 상기 밸브 및 상기 측정기등을 제어하는 자동제어반(AT)으로 구성된다.1, the waste heat recovery system of the present invention is the primary filter 100 and the secondary filter 400, the vortex tank 200 and the heat exchanger 300 are connected to each other by a pipe, Automatic temperature control valves (V1 to V10, DV), temperature measuring devices (S2 and S3), flow measuring devices (S3), pressure measuring devices (S4) And it is composed of an automatic control panel (AT) for controlling the valve and the measuring device.
이와 같은 구성으로 이루어진 본발명에 있어서 폐온수의 흐름을 간단히 살펴보면, 폐온수가 맨처음 1차 여과기(100)에 입수되어 1차 여과된다음 와류조(200)로 이송되어 폐온수가 와류가 형성되게 하여 유동(流動)된 상태가 되고, 다음 단계로열교환기(300)로 이송되어 고온상태의 폐온수와 저온상태의 원수(공급수)사이에 열교환이 이루어지고 원수에 열을 전달한 폐온수는 배출구를 통해 하수도나 정화조로 이송되게 된다.Looking at the flow of waste hot water in the present invention consisting of such a configuration, the waste hot water is first obtained by the primary filter 100 is first filtered and then sent to the vortex tank 200 to form the waste hot water vortex The waste water is transferred to the heat exchanger 300 and heat exchanged between the waste hot water of a high temperature state and the raw water (supply water) of a low temperature state to transfer the heat to the raw water. It will be transported to sewage or septic tank through.
그런데, 상기 와류조(200)는 2차 여과기(400)와 배관연결되어 있는데 자동밸브V8의 개방으로 와류조(200)의 폐온수가 2차 여과기(400)로 이송되어 재차 여과되어 펌프(P)에 의하여 와류조(200)로 반송되도록 하고 있다.By the way, the vortex tank 200 is connected to the secondary filter 400, and the waste hot water of the vortex tank 200 is transferred to the secondary filter 400 by the opening of the automatic valve V8 and filtered again to pump the pump (P). ) To be conveyed to the vortex tank 200.
이 2차 여과기(400)의 가동은 단속적으로 주기적으로 이루어지도록 제어된다.The operation of the secondary filter 400 is controlled to be performed intermittently and periodically.
2차 여과기(400)의 가동주기 및 가동시간은 폐온수의 혼입 이물질의 농도에 의존한다. 즉 2차 여과기(400)는 1차 여과로 부족한 경우 및 열교환기(300)에서 폐온수에 유동성을 부여하여 폐온수에 혼입된 점성물질이 열교환기(300)내에 설치된 전열관의 표면에 부착하여 폐온수의 전열을 방해하지 못하게 하거나 기타 폐온수의 이동로를 폐색함을 제거하기 위하여 와류조(200)내에 설치된 폐수와류노즐(230)로서 와류를 발생하도록 하기 위하여 부가적으로 사용되는 장치인 것이다.The operation cycle and the operation time of the secondary filter 400 depend on the concentration of foreign matter mixed with the waste water. That is, when the secondary filter 400 is insufficient due to the primary filtration and the fluidity is imparted to the waste hot water in the heat exchanger 300, the viscous material mixed in the waste hot water adheres to the surface of the heat transfer tube installed in the heat exchanger 300 to be closed. The device is additionally used to generate the vortex as the wastewater vortex nozzle 230 installed in the vortex tank 200 so as not to disturb the heat transfer of the hot water or to block the movement of the waste water.
이와 같은 구성 및 작용을 하는 본발명의 자동 폐열회수 시스템을 구성하는 각 구성부분을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Each component constituting the automatic waste heat recovery system of the present invention having such a configuration and action will be described in more detail.
도 2 는 본발명의 1차 여과기(100)를 도시한 도면인데, 도 2 의 a는 분해사시도이고, 도 2 의 b는 측단면도이다.2 is a view showing the primary filter 100 of the present invention, a is an exploded perspective view of Figure 2, b is a side cross-sectional view.
1차 여과기(100)는 도 2 의 a에 도시된 바와 같이 내부가 빈 통상형태를 취하면서 상부면이 개방된 몸체(110), 몸체(110)의 상부면을 덮는 뚜껑(120), 상기몸체(110) 내부에 설치되는 셸튜브형 필터(130, SHELL TUBE TYPE FILTER)로 구성된다.The primary filter 100 is a body 110, the upper surface is open while taking the normal form as shown in Figure 2a, the lid 120 covering the upper surface of the body 110, the body Shell 110 is composed of a shell tube filter 130, installed inside the SHELL TUBE TYPE FILTER.
상기 몸체(110)의 양측면에 상부측부분과 하부측부분에 각각 관통구가 형성되어 상부측의 관통구는 폐온수가 입수되는 입수구(111)이고 하부측의 관통구는 여과된 폐온수가 다음단계 즉 와류조(200)로 이송되는 출수구(112)이다.Through-holes are formed in the upper side portion and the lower side portion on both sides of the body 110, respectively, so that the through-hole of the upper side is an inlet 111 through which waste hot water is obtained and the through-hole of the lower side is filtered waste water from the next step. The outlet 112 is transferred to the vortex tank 200.
상기 입수구(111)와 출수구(112)에는 각각 자동제어되는 밸브(V1,V2)가 형성되어 있다.Valves V1 and V2 that are automatically controlled are formed in the inlet 111 and outlet 112, respectively.
그리고 몸체(110)의 저면 중앙에 관통구가 형성되는데 이관통구는 여과기를 세척하는 세척수가 압입되는 세척수 유입구(114)이며 세척수 유입여부는 자동 제어되는 밸브(V3)에 의존한다. 그리고 세척수 유입구(114)에는 별도로 분지된 침전물배출파이프(115)를 형성하여 드레인밸브(DV)로서 간헐적으로 침전물을 몸체 밖으로 배출하도록 한다.And a through-hole is formed in the center of the bottom surface of the body 110, the through-hole is a washing water inlet 114 is a washing water inlet for cleaning the filter and whether the washing water inlet depends on the valve (V3) that is automatically controlled. In addition, the sediment discharge pipe 115 is separately formed in the washing water inlet 114 to discharge the sediment out of the body intermittently as the drain valve DV.
상기 뚜껑(120)은 상기 몸체(110)의 상부면을 덮는 것으로 그 중앙부를 관통하여 세척수 방출구(121)가 밸브(V4)와 함께 형성된다.The lid 120 covers the upper surface of the body 110 and penetrates through a central portion thereof to form a washing water outlet 121 with the valve V4.
상기 셸튜브형 필터(130)는 상당한 두께 즉 높이를 갖는 후판상체(厚板狀體)로 되어있는데, 상기 여과기 몸체(100) 내측공간의 가로 단면에 밀착조립되는 단면을 갖으면서 상부면(130S)에서 하부면(130B)으로 수직하여 다수의 튜브상의 원통구멍(131)이 밀집하여 다발을 형성하여 된 것으로, 상부면(130S)측으로 폐온수가 유입되면 원통구멍(131)을 통과하여 하부면(130B)측으로 빠져나오게 되는데, 이과정에서 폐온수에 혼입된 이물질 즉 머리카락, 실과 같은 고형물 및 원통구멍(131)의단면보다 큰 부피의 기타의 고형물이나 상당한 점성을 갖는 점성물의 이물질은 본 셸튜브형 필터(130)을 통과하지 못하고 상부면위에 축적되어 폐온수가 여과되는 것이다.The shell tube-type filter 130 is made of a thick plate-like body having a considerable thickness, that is, a height, the upper surface 130S while having a cross section that is closely assembled to the horizontal cross section of the inner space of the filter body 100. At the bottom surface 130B is vertical to the plurality of tubular cylindrical holes 131 are densely formed to form a bundle. When waste hot water flows into the upper surface 130S side, it passes through the cylindrical hole 131 and the bottom surface ( 130B), the foreign matter mixed in the waste hot water during this process, such as solid matter such as hair, thread, and other solid matter with a larger volume than the cross section of the cylindrical hole 131, or a viscous substance having a substantially viscous viscosity, is a shell tube type filter ( 130, the waste hot water is filtered because it does not pass and accumulates on the upper surface.
특히 본발명에 있어 주요 특징부분인 상기 셸튜브형 필터(130)는 종래의 넷트형 필터와 달리 머리카락, 실등 가늘고 길면서 유연성있는 이물질이 걸러짐에 있어 그 일측 끝단이 원통구멍(131)내로 들어가더라도 다른 실등의 끝단과 엉킴이 없기 때문에 상당량의 폐원수를 여과하여 필터(130)의 상부면에 쌓인 이물질을 제거함이 매우 용이하다 할 것이다.In particular, the shell tube-type filter 130, which is a main feature of the present invention, unlike a conventional net-type filter, even when one end thereof enters the cylindrical hole 131 in filtering thin, long and flexible foreign substances such as hair and yarn. Since there is no entanglement with the ends of other yarns, it will be very easy to filter a considerable amount of wastewater and remove foreign matters accumulated on the upper surface of the filter 130.
따라서 본발명에 있어서 여과기의 역류(逆流)되는 세척수로서 자동세척이 가능하게 됨이 셸튜브형 필터(130)에 의존하는 것이다.Therefore, in the present invention, the automatic washing can be performed as the washing water flowing backward of the filter, which is dependent on the shell tube filter 130.
이와 같은 구성으로 이루어진 본발명의 1차여과기(100)에 폐온수가 유입구(1 11)를 통해 유입되어 셸튜브형 필터(130)을 통과하여 여과된 후 유출구(112)를 통과하여 후술하는 와류조(200)로 이송된다.Waste water flows into the primary filter 100 of the present invention having such a configuration through the inlet (11), filtered through the shell tube-type filter 130, and then passed through the outlet 112 to the vortex tank described later Are transferred to 200.
그리고 상당량의 폐온수를 여과한 여과기(100)는 셸튜브형 필터(130)의 원통구멍(131)이 걸러진 이물질에 의하여 막히게 되고 이에 따라 여과기(100)의 여과기능이 떨어지게 마련인데, 이 경우 상기 유입구(111)와 유출구(112)를 각각 밸브(V1,V2)로 폐쇄하고, 몸체(110)의 저면에 형성된 세척수유입구(114)와 뚜껑(120)에 형성된 세척수방출구(121)를 각각 밸브(V3, V4)로 개방하여 세척수를 몸체(110)내에 유입시키어 역류시키면 셸튜브형 필터(130)의 상부면(130S)위에 걸려있던 머리카락등 과같은 이물질과 기타 고형 이물질, 점액성 이물질이 들려올려지면서 세척수와 함께 세척수방출구(121)를 통과하여 여과기(100) 밖으로 배출되어 정화조등으로 이송되므로써 셸튜브형 필터(130)가 세척된다.And the filter 100, which filtered a considerable amount of waste water is blocked by the foreign matter filtered through the cylinder hole 131 of the shell tube filter 130, and thus the filtration function of the filter 100 is reduced, in this case the inlet 111 and the outlet 112 are closed by valves V1 and V2, respectively, and the washing water inlet 114 formed on the bottom of the body 110 and the washing water outlet 121 formed on the lid 120 are respectively valves ( V3, V4) by opening the wash water into the body 110 to flow back and foreign substances such as hair hanging on the upper surface (130S) of the shell tube filter 130, other solid foreign substances, mucus foreign substances are lifted up The shell tube type filter 130 is washed by passing through the washing water discharge port 121 together with the washing water and being discharged out of the filter 100 and being transferred to a septic tank.
특히 상기 세척과정에서 셸튜브형 필터(130)에 형성된 가는 튜브상으로 형성된 원통구멍(131)을 막고 있던 이물질도 세척된다.In particular, the foreign substances that were blocking the cylindrical hole 131 formed in the thin tube shape formed in the shell tube filter 130 in the washing process is also washed.
도 3 은 본발명의 와류조(200)와 열교환기(300)를 분해 사시도로 도시한 것이고, 도 4 는 상기 와류조(200)의 측단면도이다.3 is an exploded perspective view of the vortex tank 200 and the heat exchanger 300 of the present invention, Figure 4 is a side cross-sectional view of the vortex tank 200.
도 3 과 도 4 에 도시되어 있듯이 와류조(200)는 상 하부면이 개방된 통상의 몸체(210)와 뚜껑(220) 및 폐수와류노즐(230)로 구성된다.3 and 4, the vortex tank 200 is composed of a conventional body 210, a lid 220, and a wastewater vortex nozzle 230 having an upper and lower surfaces opened.
상기 몸체(210)는 후술하는 열교환기(300)의 몸체와 동일한 동일한 크기를 갖는 단면을 갖고 그 상부에 상호 연통하도록 조립된 것으로, 몸체(210)의 좌 우측면에 관통하여 된 폐온수 유입구(211)와 폐온수 유출구(212)가 형성되고 상기 유입구(211)는 상술한 1차 여과기(100)와 연통 배관되어 있고, 유출구(212)는 후술하는 2차 여과기(400)와 배관되어 연통되어 있다.The body 210 has an end surface having the same size as that of the body of the heat exchanger 300 to be described later, and is assembled to communicate with each other. The waste water inlet 211 penetrates the left and right sides of the body 210. ) And waste hot water outlet 212 are formed and the inlet 211 is in communication with the primary filter 100 described above, the outlet 212 is in communication with the secondary filter 400 to be described later. .
그리고 와류조(200)의 뚜껑(220)은 상기 몸체(210)의 상부면을 덮는 것으로 그 중앙에 관통구멍이 형성되고 이 관통구에 입수관(221)이 수직으로 조립되며, 이 입수관(221)은 후술하는 2차 여과기(400)에서 여과된 폐온수가 유입되는 관이다. 이 입수관(221)의 하단부에 약간 경사지게 양단이 막힌 원통상의 폐수와류노즐(23 0)이 형성된다.In addition, the lid 220 of the vortex tank 200 covers the upper surface of the body 210, and a through hole is formed in the center thereof, and an inlet pipe 221 is vertically assembled in the through hole. 221 is a tube into which the waste hot water filtered by the secondary filter 400 described later is introduced. At the lower end of the water inlet pipe 221, a cylindrical wastewater vortex nozzle 230 is formed with both ends blocked slightly.
도 5 는 상기 폐수와류노즐(230)를 평면도(a), 측면도(b), 저면도(c)로 도시하고 있다. 폐수와류노즐(230)는 도 5에서 관찰되듯이 원통상을 하면서 그 중심부에 상기 입수관(221)이 연통하여 연결되는데 수직하여 형성된 입수관(221)과 약간 경사지게 형성한다.5 illustrates the wastewater vortex nozzle 230 in a plan view (a), a side view (b), and a bottom view (c). The wastewater vortex nozzle 230 has a cylindrical shape and is slightly inclined with the water inlet pipe 221 vertically connected to the center of the water inlet pipe 221 while being connected to the center thereof.
그리고 폐수와류노즐(230)의 저면부분에 단면으로 볼 때 대략 45˚방향으로 다수개의 구멍이 일렬로 노즐구멍(231)이 형성되는데, 이 노즐구멍(231)는 몸체의 중앙을 중심으로하여 양측으로 상호 엇갈리게 하여 연속적으로 형성된다.In addition, nozzle holes 231 are formed in the bottom portion of the wastewater vortex nozzle 230 in a plurality of holes in a line in a direction of about 45 °, and the nozzle holes 231 are formed on both sides of the center of the body. They are formed continuously by staggering with each other.
이와같은 구성으로 이루어진 폐수와류노즐(230)은 입수관(221)으로 압송되는 2차 여과기에서 여과된 폐온수가 유입되어 노즐구멍(231)을 통하여 와류조(200)내로 분사된다. 이 노즐구멍(231)에서 분사되는 2차여과된 폐온수는 상술한 바와 같은 거동으로 와류조(200)내로 유입구(211)를 통해 입수된 1차 여과기(100)에서 1차 여과된 폐온수에 뿌려지며 섞이게 되는데, 이과정에서 와류조(200)내의 폐온수는 와류가 발생되어 와류조(200)내에서 와류가 발생하게 된다. 이와 같은 와류발생을 더욱 효과적으로 하기 위하여 상술한 바와 같이 폐수와류노즐(230)이 입수관(221)과 경사지게 형성되게 한 것이다.The wastewater vortex nozzle 230 having such a configuration is introduced into the vortex tank 200 through the nozzle hole 231 by introducing the waste hot water filtered by the secondary filter which is pumped into the water inlet pipe 221. The secondary filtered waste hot water sprayed from the nozzle hole 231 is discharged to the waste hot water filtered by the primary filter 100 obtained through the inlet 211 into the vortex tank 200 in the same manner as described above. Sprinkled and mixed, in this process, the waste hot water in the vortex tank 200 is a vortex is generated is generated vortex in the vortex tank (200). In order to more effectively generate such a vortex, the wastewater vortex nozzle 230 is formed to be inclined with the inlet pipe 221 as described above.
본 폐수와류노즐(230)에 의하여 폐온수에 와류가 생기면 후술하는 열교환기( 300)를 통과할 때 미쳐 여과되지 못한 이물질들이 열교환기(300)내의 벽등이 부착되지 않게 되어 열교환기(300)의 열교환능을 저하시키지 않게 하는 것이다.When the vortex is generated in the waste water by the wastewater vortex nozzle 230, foreign matters that are not filtered when passing through the heat exchanger 300, which will be described later, are not attached to the wall in the heat exchanger 300 so that the wall of the heat exchanger 300 may not be attached. It does not deteriorate heat exchange ability.
도 1 과 도 4에서 본발명에 적용된 열교환기(300)가 적절하게 도시되어 있다. 상기 열교환기(300)의 기본적구조는 공지의 열교환기와 다름이 없는 것으로 다만 열교환기(300)의 몸체(310) 상부면이 개방되어 상기 와류조(200)와 연통되어 와류조(200)내의 폐온수가 그대로 열교환기(300)내로 자중(自重)에 의하여 이송되어폐온수와 원수사이에열교환이 이루어지고 다시 몸체(310)의 하부측에 형성된 포집조(330)로 이송되도록 형성되어 있다.1 and 4 the heat exchanger 300 applied to the present invention is suitably shown. The basic structure of the heat exchanger 300 is no different from a known heat exchanger, but the upper surface of the body 310 of the heat exchanger 300 is opened to communicate with the vortex tank 200 to close the vortex tank 200. The hot water is transferred to the heat exchanger 300 as it is by its own weight, so that heat exchange is performed between the waste hot water and the raw water, and is then transferred to the collection tank 330 formed at the lower side of the body 310.
열교환기 몸체(310)의 내부에는 공지의 형상과 방법으로 사용되지 않은 저온 (低溫) 상태의 원수(原水)가 흐르는 전열관(320)이 라멜라(LAMELLA)상으로 관이 연이어 형성된 전열관(320) 사이 틈새로 고온(高溫)의 폐온수가 자중으로 지나가면 양도체(良導體)인 전열관(320)을 통하여 폐온수의 열이 원수에게 전달되어 원수가 가온(加溫)되어 열교환이 이루어지는 것이다.Inside the heat exchanger body 310, the heat exchanger tube 320 in which raw water flows in a low temperature state, which is not used in a known shape and method, is between the heat exchanger tube 320 in which a tube is successively formed on a lamellar. When the high temperature waste hot water passes through the gap, the heat of the waste hot water is transferred to the raw water through the heat transfer pipe 320, which is a good conductor, and the raw water is heated to heat exchange.
상기 전열관(320)에 흐르는 저온의 원수는 몸체(310)의 측면에 형성된 원수입수구(311)를 통해 입수되어 가온된 뒤 밸브 V5와 함께 형성된 출수구(312)를 통해 배출되어 보일러등으로 이송되는데, 상기 원수입수구(311)측과 원수출수구(312)측에 각각 온도측정센서 S1 과 S2를 설치하여 원수가 얻은 열량을 측정할 수 있도록 구성하며, 원수입수구(311)의 관에 유량측정기(S3)를 설치하여 원수의 유입량 즉 원수의 유속을 제어할 수 있는 근거를 마련하였다.The raw water of the low temperature flowing through the heat transfer pipe 320 is obtained and warmed through the raw water inlet 311 formed on the side of the body 310 and then discharged through the water outlet 312 formed with the valve V5 to be transferred to the boiler. The temperature measuring sensors S1 and S2 are respectively installed on the raw water inlet 311 and the raw water outlet 312 so as to measure the calorific value of the raw water, and the flow meter S3 in the pipe of the raw water inlet 311. The ground was established to control the flow rate of raw water, that is, the flow rate of raw water.
그리고 열교환기(300)의 하부측에 형성된 포집조(330)의 저면에 열교환을 마친 폐수가 하수구나 정화조로 방출되는 폐수 방출구(313)가 형성되며, 열교환기(30 0)의 저면(315)의 중앙을 관통하여 세척수가 유입되는 세척수유입구(316)가 밸브 V6와 함께 형성되어 있으며 세척수유입구(316)를 형성하는 관은 분지(分枝)되어 침전물배출파이프(317)를 형성하여 드레인밸브(DV)로서 간헐적으로 열교환기의 바닥면에 침적된 침전물을 몸체 밖으로 배출하도록 구성한다.In addition, a wastewater discharge port 313 is formed at the bottom of the collection tank 330 formed at the lower side of the heat exchanger 300 to discharge wastewater after completion of heat exchange to a sewer or a septic tank, and a bottom surface 315 of the heat exchanger 30 0 is formed. The washing water inlet 316 through which the washing water flows through the center of the valve is formed together with the valve V6, and the pipe forming the washing water inlet 316 is branched to form a sediment discharge pipe 317 to drain the valve. (DV) is configured to discharge the precipitate out of the body intermittently deposited on the bottom surface of the heat exchanger.
2차 여과기(400)는 상기 1차 여과기(100)와 거의 동일한 구조를 하는 것인데, 다만 2차 여과기(400)에서 여과되는 폐온수는 상기 와류조(200)을 거친 폐온수가 입수되어 여과되게 하는 것이며 2차 여과된 폐온수는 유출구(412)에 설치된 가압펌프(P)에 의하여 와류조(200)의 뚜껑(220)에 형성된 입수관(221)으로 압송되어 와류조(200)내에 와류를 만드는 폐수와류노즐(230)로 보내진다.Secondary filter 400 is to have a structure substantially the same as the primary filter 100, but the waste hot water filtered in the secondary filter 400 is the waste hot water passed through the vortex tank 200 to be filtered out Secondary filtered waste water is pumped to the water inlet pipe 221 formed in the lid 220 of the vortex tank 200 by the pressure pump P installed in the outlet 412 to collect the vortex in the vortex tank 200. It is sent to the wastewater vortex nozzle 230 to make.
그리고 2차 여과기(400)의 몸체(410)내의 수압을 측정하기 위한 압력측정기( S4)를 설치되어 2차 여과기(400)의 내부압력을 측정하여 셸튜브형 필터(430)가 정상적인 기능을 수행하는 지를 판단하고 2차 여과기(400)의 세척여부를 자동제어반 (AT)이 결정한다.And a pressure measuring device (S4) for measuring the water pressure in the body 410 of the secondary filter 400 is installed to measure the internal pressure of the secondary filter 400 shell tube filter 430 performs a normal function The automatic control panel (AT) determines whether the secondary filter 400 is washed or not.
도 1 에 있어서 2차 여과기(400)를 도시한 도면에 적시한 부호중 미설명부호In FIG. 1, unexplained code | symbol of the code | symbol shown in the figure which shows the secondary filter 400 is shown.
410은 통상의 몸체, 420은 뚜껑, 430은 셸튜브형 필터, 411은 유입구, 412는 유출구, V7 V8 V9 V10은 밸브, 421은 세척수방출구, 414는 세척수입수구이다.410 is a conventional body, 420 is a lid, 430 is a shell tube filter, 411 is an inlet, 412 is an outlet, V7 V8 V9 V10 is a valve, 421 is a wash water outlet, and 414 is a wash inlet.
상술한 본발명의 장치들에 있어 각 장치를 세척하기 위한 세척수는 도 1 에 도시된 바와 같이 열교환기(300)에 배관된 원수파이프를 분지하여 압송된 원수를 사용하도록 구성하고 있다.In the above-described devices of the present invention, the washing water for washing each device is configured to use the raw water pumped by branching the raw water pipe piped to the heat exchanger 300 as shown in FIG.
이상과 같은 구성으로 이루어진 본발명에 따른 셸튜브형 필터가 이용된 자동화 폐열회수 시스템에 있어서 각종의 측정기(S1, S2, S3, S4)에 의하여 정보를 얻고, 각종의 밸브(V1∼V10) 및 펌프(P)를 작동여부를 자동제어반(AT)에 의하여 제어하므로서 본발명의 폐열회수 시스템을 무인에 의하여 각장치를 제어하게 할 수 있는 것이다.In the automated waste heat recovery system using the shell tube filter according to the present invention having the above configuration, information is obtained by various measuring devices S1, S2, S3, S4, and various valves V1 to V10 and pumps. By controlling the operation (P) by the automatic control panel (AT), it is possible to control each device by the unmanned waste heat recovery system of the present invention.
즉 자동제어반(AT)는 본발명의 시스템에 관련된 장치들의 전반적인 가동시간 등을 원수의 승온정도 및 폐온수의 방출온도에 따라 입력하여 제어하고, 1차 여과기(100)에 설치된 다수개의 밸브(V1, V2, V3, V4)의 작동여부와 2차여과기(400)의 펌프(P) 및 2차여과기(400)에 설치된 다수개의 밸브(V7, V8, V9, V10)의 작동여부, 와류조(200)의 밸브(V5), 열교환기(300)의 밸브(V6)의 작동여부를 제어하는데, 그 작동시각 및 작동시간은 폐온수의 이물질 농도에 의존하여 컨트롤하며, 각 장치(100, 300, 400)의 드레인밸브(DV)의 작동 시각 및 시간을 폐온수의 이물질 농도에 의존하여 제어되게 하며, 원수의 입수온도와 방출온도를 각각 측정하는 온도측정기 S3와 S4의 정보와 원수 유입량을 측정하는 유량계(S4)의 정보를 취합하여 회수된 열량을 측정하여 별도의 표시창에 나타나도록 하도록 한다.That is, the automatic control panel AT inputs and controls the overall operating time of devices related to the system of the present invention according to the temperature rise rate of raw water and the discharge temperature of waste hot water, and controls a plurality of valves V1 installed in the primary filter 100. , V2, V3, V4 and the operation of the plurality of valves (V7, V8, V9, V10) installed in the pump (P) and the secondary filter 400 of the secondary filter 400, the vortex tank ( The operation of the valve V5 of the 200 and the valve V6 of the heat exchanger 300 is controlled. The operation time and operation time are controlled depending on the concentration of foreign substances in the waste water, and each device 100, 300, The operation time and time of the drain valve (DV) of the 400) is controlled depending on the concentration of foreign substances in the waste water, and the information of the temperature measuring devices S3 and S4 and the raw water inflow rate are respectively measured. Collect the information of the flow meter (S4) to measure the amount of heat recovered and to appear on a separate display window And so.
상술한 바와 같은 구성 및 작용을 하는 본발명에 따른 셸튜브형 필터(130)는 종래의 넷트형 필터와 달리 머리카락, 실등 가늘고 길면서 유연성있는 이물질이 걸러짐에 있어 그 일측 끝단이 본발명의 필터(130)에 형성된 원통구멍(131)내로 들어가더라도 다른 실등의 끝단과 엉킴이 없기 때문에 상당량의 폐원수를 여과하여 필터(130)의 상부면(130S)에 쌓인 이물질 중 실과 같은 이물질들이 필터와 엉킴이 없기에 이들을 제거하기가 극히 용이하다.Shell tube-type filter 130 according to the present invention having the configuration and action as described above, unlike the conventional net-type filter, one end of the filter in the present invention in filtering thin, long and flexible foreign matter such as hair, thread ( Even if entering into the cylindrical hole 131 formed in 130, there is no tangling with the ends of other yarns, so foreign substances such as threads among the foreign substances accumulated on the upper surface 130S of the filter 130 by filtration of a considerable amount of waste water are entangled with the filter. It is extremely easy to remove them.
특히 원통구멍(131)의 반대측 즉 셸튜브형 필터의 저면측(130B)로 역세수(逆洗水)를 공급하면 필터(130)에서 용이하게 분리된다.In particular, when backwash water is supplied to the opposite side of the cylindrical hole 131, that is, the bottom surface side 130B of the shell tube type filter, it is easily separated from the filter 130.
따라서 본발명은 수동으로 조작될 수 밖에 없었더 종래의 폐열 회수 시스템과 달리 자동제어가 가능하며, 특히 본발명에 따른 폐열회수 시스템은 자동으로 조작이 가능하기에 그만큼 경제적일 뿐아니라, 고온의 폐온수에 포함된 고형물의 농도에 따라 각종의 장치의 작동 및 그 세척을 자동으로 제어하기에 장치의 내구성을 높였을 뿐아니라 사용자의 편의성이 도모되고, 특히 본발명의 특징중의 하나인 2차 여과기(400) 및 와류조(200)에 의하여 고농도의 폐온수라도 그 처리가 가능하게 되므로 그만큼 유용한 발명이다.Therefore, the present invention had to be operated manually, and unlike the conventional waste heat recovery system, automatic control is possible, and in particular, the waste heat recovery system according to the present invention can be operated automatically, so it is not only economical, but also high temperature waste. According to the concentration of solids contained in the hot water, it not only increases the durability of the device to automatically control the operation and cleaning of various devices, but also facilitates the user's convenience, especially the secondary filter which is one of the characteristics of the present invention. 400 and the vortex tank 200 is a useful invention because it can be treated even in high concentration of waste hot water.
또한 본발명의 자동제어반에 원수가 얻은 열량을 표시하도록 되어 있기에 이에 따라 에너지사용량을 미리 예측하여 효율적인 에너지 관리가 가능하게 하며, 본발명의 제어시스템의 유용성을 사용자가 피부로 느끼게 되는 부가적 효과도 있다 할 것이다.In addition, the automatic control panel of the present invention is to display the amount of heat obtained by the raw water, thereby predicting the energy consumption in advance to enable efficient energy management, and the additional effect that the user feels the usefulness of the control system of the present invention to the skin Will do.
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