KR100339827B1 - 폐합성수지 연소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고체상태의 폐합성수지(waste synthetic resins)를 이송시키는 동안 완전히 액화시킨 후 이를 미세한 알갱이로서 분무시켜 고온에서 완전 연소시키고, 이 때의 연소열을 이용하는 폐합성수지 연소장치에 관한 것으로서,연소실(1)에 인접되게 설치되어 있고, 외부로의 연소공기 배출구(5)가 형성되어 있는 체류실(2)과; 상기 체류실(2)의 외부로부터 이 체류실(2)의 일측벽을 통과하고, 이어서 상기 체류실(2)과 연소실(1) 사이의 격벽(88)을 통과하여 연소실(1) 내부로 연장되는 이송스크류(12)와; 상기 이송스크류(12)를 수용하며, 상기 체류실(2)의 외부에 있는 일단부(一端部)에는 호퍼(8)가 형성되고, 연소실(1) 쪽 타단부에는 아래쪽으로 출구(16)가 연장 형성된 실린더(13)와; 상기 출구(16)를 제외하고는 상기 실린더(13)와의 사이에 간격을 형성한 채로 상기 실린더(13)를 수용하고 있으며, 그 간격을 통해 열매체(17)를 공급 및 배출하기 위한 인렛(14)과 아울렛(15)이 형성되어 있는 재킷(11)과; 상기 실린더(13)의 출구(16) 아래에 회전이 자유롭게 설치되는 회전판(9)과; 상기 연소실의 일측벽을 관통하여 상기 회전판(9)의 주변까지 연장되어 있는 공기 송풍구(10)와; 상기 이송스크류(12)를 구동시키는 구동장치(77)로 구성되어 있으며, 상기 재킷(11)과 격벽(88) 사이에는 틈새(18)가 형성되어 있는 것을 특징으로 이다.

Description

폐합성수지 연소장치{APPARATUS FOR COMBUSTING WASTE SYNTHETIC RESINS}

본 발명은 폐합성수지 연소장치에 관한 것이다.

더욱 구체적으로는, 불완전 연소에 의한 유독성 가스의 발생을 억제시킬 수 있도록, 폐합성수지(waste resins)를 이송하는 동안 완전히 액화시킨 후 이를 미세한 알갱이로서 분무시켜 800℃이상의 고온에서 완전연소시키고, 이 때의 연소열을 이용하는 폐합성수지 연소장치에 관한 것이다.

종래의 폐합성수지 등의 폐기물 소각로에서 사용되는 연소장치는 아궁이형으로서, 상기 폐기물을 소정의 통(筒)속에 넣고 밑에서 가열하여 연소시키는 구조로 되어 있다. 이와 같은 연소장치에서 폐합성수지를 연소시키게 되는 경우에는, 통 속에서 일단 용해가 된 후 연소되는 과정에서 서로 뭉쳐지므로 용이하게 연소되지 않아 불완전 연소를 야기하므로 환경오염의 문제가 생기고, 연소장치 내부의 온도가 충분히 높아지지 않아 회수된 열을 보일러등의 다른 용도로 이용하는 데 한계가 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 폐합성수지(또는 폐수지) 연소장치가 갖고 있던 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 고체 폐합성수지를 적정 온도에서 액상으로 용해한 다음 고온에서 완전 연소시켜 환경오염을 방지하고, 이 때의 연소열을 이용하여 보일러 등에 연결하여 이용할 수 있는 연소장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐합성수지 연소장치의 일 실시예의 종단면도,

도 2는 본 발명에 따른 폐합성수지 연소장치의 일 실시예의 횡단면도

〔도면 부호의 설명〕

1...연소실, 2...체류실,

3...내화벽, 4...버너,

5...고온공기 배출구, 6...모터,

7a,7b...체인기어, 8...호퍼,

9...회전판, 10...송풍구,

11...재킷, 12...이송스크류,

13...실린더, 14...인렛(inlet),

15...아울렛(outlet), 16...액상수지 배출구,

17...열매체, 18...중간통로,

c...체인.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 폐합성수지 연소장치는, 연소실에 인접되게 설치되어 있고, 외부로의 연소공기 배출구가 형성되어 있는 체류실과;상기 체류실의 외부로부터 이 체류실의 일측벽을 통과하고, 이어서 상기 체류실과 연소실 사이의 격벽을 통과하여 연소실 내부로 연장되는 이송스크류와;상기 이송스크류를 수용하며, 상기 체류실의 외부에 있는 일단부(一端部)에는 호퍼가 형성되고, 연소실 쪽 타단부에는 아래쪽으로 출구가 연장 형성된 실린더와;상기 출구를 제외하고는 상기 실린더와의 사이에 간격을 형성한 채로 상기 실린더를 수용하고 있으며, 그 간격을 통해 열매체를 공급 및 배출하기 위한 인렛과 아울렛이 형성되어 있는 재킷과;상기 실린더의 출구 아래에 회전이 자유롭게 설치되는 회전판과;상기 연소실의 일측벽을 관통하여 상기 회전판의 주변까지 연장되어 있는 공기 송풍구와;상기 이송스크류를 구동시키는 구동장치로 구성되어 있으며,상기 재킷과 격벽 사이에는 틈새가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따른 폐합성수지 연소장치의 구성에 대해 상세히 설명한다.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 폐합성수지 연소장치의 종단면도와 횡단면도이다.

상기 도면에서 참조되는 바와 같이, 본 발명의 폐합성수지 연소장치는,

일정 체적의 공간이 구획될 수 있도록, 둘레를 내화벽(3)으로 둘러싸서 형성되는 체류실(2)의 상면측 내화벽(3)에 연소공기 배출구(5)가 형성되고;

상기 체류실의 후면측 내화벽(3)에 연접하여 나머지 둘레부분을 내화벽(3)으로 둘러싸서 연소실(1)이 형성되며;

상기 체류실 전면측의 내화벽(3)에 형성된 소직경의 구멍과 체류실 후면측의 내화벽(3)에 형성된 대직경의 중간구멍(18) 내로 이송스크류(12)의 실린더(13)와 상기 실린더(13)의 둘레에 용접된 재킷(11)이 관설되어 그 선단부가 상기 연소실 내로 돌출되고;

상기 연소실 내로 돌출된 실린더(13) 및 재킷(11)의 조립체(형상적인 면에서 보면 실린더라고 할 수도 있다)와 가까운 지점의 내화벽 상에 버너(4)가 설치되며;

상기 연소실 내로 돌출된 상기 조립체 하면상의 출구(16) 아래로, 모터(도시하지 않음)에 의해서 회전동작을 하는 회전판(9)이 설치되고;

상기 회전판의 주변을 거쳐서 연소실(1) 내로 공기가 공급될 수 있도록, 상기 연소실의 일측벽을 관통하여 연소실의 바닥면 쪽에 송풍구(10)가 설치되며;

상기 이송스크류(12)를 둘러싸는 실린더(13)의 전반부 상면에, 상기 실린더 내로 폐합성수지가 공급될 수 있도록 호퍼(8)가 설치되고;

상기 실린더(13)의 전단부(前端部)에서 밖으로 돌출된 이송스크류(12)의 축단부에 장착된 체인기어(7b)를 회전시킬 수 있도록, 체인(c)을 매개로 하여 연결되는 체인기어(7a)가 모터(6)의 축단부에 장착되며;

상기 실린더(13)의 둘레에 용접된 재킷(11) 속으로 기름 등의 열매체(17)를 공급 및 배출할 수 있도록, 인렛(14)과 아울렛(15)이 각각 설치된 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 폐합성수지 연소장치의 작용에 대해서 설명한다.

먼저, 버너(4)를 점화시켜, 재킷(11) 속에서 순환하는 열매체(예를 들면, 기름)의 온도를 370∼450℃에 이를 때까지 가열한다. 이 과정에서, 상기 버너(4)에 의해 연소실(1)도 덥혀지므로 내부온도가 800∼1200℃에 이르게 된다. 이 때, 상기 버너(4)를 끄고 모터(6)를 구동시켜서 체인(c)을 매개하여 이송스크류(12)를 회전시킨다. 이와 동시에 송풍구(10)를 통하여 외기(外氣)를 불어 넣어주고 회전판(9)을 동시에 회전 구동시킨다.

이 상태에서 파쇄롤이나 절단기 등을 이용하여 잘게 부순 폐합성수지의 분쇄물을 호퍼(8)를 통해 실린더(13)내로 장입하면, 이 분쇄물은 상기 이송스크류(12)에 의해 실린더(13)의 후단부(後端部, 오른쪽)로 이송된다. 이와 같이 이송되는 도중에, 가열된 재킷(11)내의 열매체(17)에 의해서 상기 분쇄물은 용해되기 시작하고 상기 실린더(13)의 후단부에 다다르게 될 때는 이미 완전한 액상이 된다.

여기서, 상기 열매체(17)와 재킷(11)이 없으면 상기 실린더(13)가 열에 노출되어 녹을 수 있고, 폐합성수지의 이송과정 중 가스화되어 출구(16)로 토출되며, 미처 가스화되지 못한 것은 탄화되어 스크류(12)에 고착됨으로써 이송에 장애가 될 수 있다.

한편, 상기 실린더(13)의 후단부 하면측에 설치된 출구(16)를 통해, 상기 액상 수지의 방울(drop)이 그 아래에서 회전하고 있는 회전판(9) 위에 떨어져 부딪치게 되면, 상기 회전판(9)의 운동력에 의하여 상기 액상 수지의 방울은 미세한 알갱이로 분할되어 비산(飛散)하게 된다. 이 때, 연소실(1) 내부는 이미 비산된 수지 알갱이를 발화시킬 만큼 고온(800∼1200℃)이므로 순간적으로 연소(열분해)하게 된다. 즉, 상기 회전판(9) 부근에서 불이 붙게 되는 것이다.

이 때, 송풍구(10)를 통해 외기가 불어 넣어지므로 산소가 충분히 공급되어 원활한 연소가 이루어지도록 한다.

또한, 이와 같은 연소열에 의해서 연소실(1) 내부의 온도(800∼1200℃)는 계속 유지될 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 연소실(1) 내의 고온공기는 위로 상승하여 체류실(2)의 내화벽에 천설된 중간통로(18)와 재킷(11) 사이의 틈새를 통해 연소실(1)에서 체류실 쪽으로 이동한다. 고온공기가 이동하는 도중에 체류실(2) 쪽에 있는 재킷(11)의 외표면을 가열하여 열매체(17)를 예열할 수 있고, 한편으로는 연소공기 배출구(5)를 통하여 상기 고온공기의 열을 회수하여 보일러 등에 사용할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 열매체(17)는 펌프(미도시) 등에 의해 순환하도록 되어 있어,균일한 온도가 유지된다.

이상과 같이, 본 발명의 폐합성수지 연소장치는, 고체인 폐합성수지를 액상의 수지로 전환시킨 다음 미세한 알갱이로 만들어 800℃ 이상의 고온에서 완전연소시킬 수 있으므로 환경오염을 최대한 줄이면서 폐합성수지를 연료로서 재활용할 수 있으며, 발생된 연소열을 회수하여 보일러에 연결할 수 있다는 매우 획기적인 효과를 도모할 수 있다.

Claims (1)

1. 버너(4)를 구비한 연소실(1) 내에서 폐합성수지를 연소하는 장치에 있어서,

   상기 연소실(1)에 인접되게 설치되어 있고, 외부로의 연소공기 배출구(5)가 형성되어 있는 체류실(2)과;

   상기 체류실(2)의 외부로부터 이 체류실(2)의 일측벽을 통과하고, 이어서 상기 체류실(2)과 연소실(1) 사이의 격벽(88)을 통과하여 연소실(1) 내부로 연장되는 이송스크류(12)와;

   상기 이송스크류(12)를 수용하며, 상기 체류실(2)의 외부에 있는 일단부(一端部)에는 호퍼(8)가 형성되고, 연소실(1) 쪽 타단부에는 아래쪽으로 출구(16)가 연장 형성된 실린더(13)와;

   상기 출구(16)를 제외하고는 상기 실린더(13)와의 사이에 간격을 형성한 채로 상기 실린더(13)를 수용하고 있으며, 그 간격을 통해 열매체(17)를 공급 및 배출하기 위한 인렛(14)과 아울렛(15)이 형성되어 있는 재킷(11)과;

   상기 실린더(13)의 출구(16) 아래에 회전이 자유롭게 설치되는 회전판(9)과;

   상기 연소실의 일측벽을 관통하여 상기 회전판(9)의 주변까지 연장되어 있는 공기 송풍구(10)와;

   상기 이송스크류(12)를 구동시키는 구동장치(77)로 구성되어 있으며,

   상기 재킷(11)과 격벽(88) 사이에는 틈새(18)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐합성수지 연소장치.