KR100435049B1 - 폐타이어 소각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐타이어 소각장치에 관한 것으로, 소각할 폐타이어 조각을 이송하는 이송부와; 소각가스의 유출을 방지함과 아울러 상기 이송부에 의해 이송된 폐타이어 조각의 공급량을 사용자가 조절하여 공급할 수 있는 연료공급부와; 상기 연료공급부를 통해 공급된 폐타이어 조각을 소각하며, 저면에 구비된 소재구를 통해 사용자가 그 소각된 폐타이어 조각의 배출량을 조절하여 배출할 수 있는 제1소각로와; 상기 제1소각로에서 배출되는 소각가스를 회전시켜, 그 소각가스에 포함된 분진을 내벽에 흡착하여 물리적으로 제거하고, 그 소각가스를 배출하는 분진제거부와; 상기 분진제거부에서 배출된 소각가스와 산소탱크에서 공급되는 산소를 혼합하는 혼합탱크와; 상기 혼합탱크에서 산소와 혼합된 소각가스를 공급받으며, 연료탱크부에서 공급된 연료와 물의 혼합을 통해 폭발을 일으켜 그 소각가스의 분진을 완전연소시키는 제2소각로를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성에 의해 본 발명은 소각로에서 폐타이어의 소각이 진행되고 있는 동안에도, 소각가스 및 열의 손실 없이 폐타이어를 공급하고, 소각된 폐타이어의 재를 제거함이 가능하여, 지속적인 소각이 가능하며 이에 따라 지속적인 온수의 공급이 가능한 효과가 있다.

Description

폐타이어 소각장치{Incineration Apparatus For Wasted-Tire}

본 발명은 폐타이어 소각장치에 관한 것으로, 특히 폐타이어 연소가스를 완전 연소하며, 소각된 폐타이어를 제거하는 과정에서 연소가스가 유출되지 않는 폐타이어 소각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 폐타이어 소각장치는 폐타이어를 소각하고, 그 소각가스를 이용하여 온수를 획득하는 장치를 말한다. 폐타이어를 소각하여 발생되는 소각가스에는 분진이 포함되어, 이를 완전히 소각하기 위한 노력이 있었으며, 이와 같은 종래 폐타이어 소각장치의 예는 등록실용신안공보 제293337호를 들 수 있다.

이하, 상기와 같은 종래 폐타이어 소각장치를 상세히 설명한다.

도 1은 종래 폐타이어 소각장치의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 유해가스가 발생되는 폐타이어나, 각종 폐기물을 연소시키기 위한 연소로(101)와, 상기 연소로(101)와 제1공급관(107)으로 연결되어 연소로(101)에 의해 열분해된 가연성 건류가스를 공급받아 공기와 혼합시킨뒤 제1버너(117)에 의해 완전연소를 시키는 동시에 연소열에 의해 물을 가열하여 스팀을 발생시키는 스팀발생로 (111)와, 상기 스팀발생로(111)와 제2공급관(118)으로 연결되어 스팀발생로(111)로 부터 공급된 가스를 제2버너(124)에 의해 재완전연소시키는 재연소로(121)와, 상기 재연소로(121)와 제3공급관(125)으로 연결되어 가스에 포함된 이물질 및 분진들을 여과시킨뒤 무해한 가스만을 대기중으로 배기시키는 동시에 스팀발생로 (111)로 부터 스팀을 공급받아 물을 데워 온수를 발생시키는 온수발생로(131)를 구비한 구성이다.

그리고, 상기 연소로(101)는 폐기물 투입구(105)와 소재구(106) 및 내부에 제1연소실 (103)을 형성하고 있는 제1연소통(102)의 하측부로 결합되는 내열성이 우수한 제1세라믹벽(104)으로 구비하였다.

또한, 상기 스팀발생로(111)는 제1공급관(107)으로 공급받은 가연성 건류가스를 모아 두기 위한 제2연소실(113)을 형성하고 있는 제2연소로(119)와, 상기 제2연소로(119)의 외측으로 형성되어 스팀을 발생시키기 위한 물을 담고 있는 스팀발생조(111)와, 상기 스팀발생조(111)의 물로 열전달이 빠르게 될 수 있도록 제2연소로(119)의 제2연소실(113)을 관통하여 상대편 스팀발생조(111)를 연결하는 다수개의 제1열교환관(120)과, 상기 제2연소로(119)의 제2연소실(113)로 공기를 공급하기 위해 스팀발생조 (112)의 외측으로 형성되는 공기챔버(115)와, 상기 공기챔버(115)와 제2연소로(119)의 제2연소실(113)을 연결하는 다수개의 공기공급관(116)과, 상기 제2연소로(119)의 내열성을 높이기 위해 제2연소로(119)내부로 결합되는 제2세라믹벽(114)으로 구비하였다.

그리고, 상기 재연소로(121)는 제3연소통(122)의 제3연소실(126)로 결합되는 내열성이 우수한 제3세라믹벽(123)으로 구비하였다.

또한, 상기 온수발생로(131)는 물을 담아두기 위한 수조(132)와, 상기 수조(132)의 내부로 형성되어 재연소로(121)로 부터 제3공급관(125)을 통해 공급받은 가스를 모아 이물질 및 분진을 여과하는 세라믹통체(133)와, 상기세라믹통체(133)내부에서 여과된 무해한 가스를 대기중으로 배기시키기 위해 세라믹통체(133)내부로 결합되는 배기관(136)과, 상기 수조(132)의 내부로 내장되어 일측부는 스팀발생조(112)의 스팀배출관 (141)및 스팀연결관(142)으로 연결되고 타측부는 스팀발생조(112)의 스팀회수관 (144)으로 연결되는 제2열교환관(135)으로 구비하였다.

이와 같은 구성의 종래 폐타이어 소각장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연소로(101)의 투입구(105)를 통해 사용이 완료되어 임의로 버려지는 폐타이어, 또는 폐고무, 각종 폐자재, 각종 플라스틱 폐기물등과 같이 유해가스가 발생되는 폐기물들을 제1연소통(102)의 제1연소실(103)로 투입한다.

그리고, 상기 연소로(101)의 소재구(106)를 개방한뒤 폐기물에 점화를 시킨다.

상기와 같이 폐기물에 불이 붙으면 가연성 건류가스가 발생하게 되고 상기의 건류 가스는 제1연소실(103)내부에 머물면서 화력에 의해 1차적인 연소가 이루어지게 된다.

그리고, 상기 제1연소실(103)에서 발생된 연소가스는 제1공급관(107)을 통해 스팀발생로(111)의 제2연소로(119)에 형성된 제2연소실(113)로 공급되어진다.

상기의 제2연소실(113)의 여건은 제1버너(117)가 점화된 상태이고 스팀발생조(112)에는 스팀을 만들기 위한 물이 차여져 있다.

또한, 상기 스팀발생조(112)외측부로 형성된 공기챔버(115)에는 외부의 공기가 공기유입관(145)을 통해 공기챔버(115)로 공급되고 공기챔버(115)의 공기들은다수개의 공기공급관(116)을 통해 제2연소로(119)의 제2연소실(113)로 공급되고 있는 상태가 된다.

따라서, 상기 제1공급관(107)을 통해 제2연소실(113)로 공급된 연소가스는 공기와 혼합이되는 상태가 되는 동시에 제1버너(177)의 화력에 의해 연소가스를 2차적으로 완전 연소시키는 상태가 된다.

그리고, 상기 제2연소로(119)의 제2연소실(113)에서 2차적으로 연소되어진 연소가스는 제2공급관(118)을 통해 상승하여 재연소로(121)의 제3연소통(122)에 형성된 제3연소실(126)내부로 공급되어진다.

또한, 상기 제2연소로(119)의 제2연소실(113)하측부로 결합되어 있는 제2세라믹벽(114)은 제2연소로(119)의 내열성을 높이기 위해 설치된 것이다.

그리고, 상기 제3연소통(122)의 제3연소실(126)여건은 제2버너(124)가 점화된 상태이고 제3연소실(126)내부에는 내열성을 높이기 위한 제3세라믹벽(123)이 형성된 상태인바, 상기 제3연소실(126)로 공급된 연소가스는 제2버너(124)에 의해 3차적으로 재 완전연소가 이루어지게 된다.

따라서, 상기 재연소로(121)에서 연소 완료된 연소가스는 무연,무취의 무해한 가스로 전환되면서 제3공급관(125)을 통해 온수발생로(131)에 결합된 세라믹통체(133)의 여과실(134)로 공급되어진다.

상기 세라믹통체(133)의 여과실(134)로 공급된 무해한 연소가스는 여과실 (134)하측부로 선회하면서 하강한뒤 배기관(136)을 통해 상승하여 대기중으로 배기되어진다.

이때, 상기 여과실(134)을 통과시 무해한 연소가스에 포함된 이물질 또는 분진등이 여과실(134)바닥면으로 낙하되어 모이는 상태가 된다.

따라서, 상기 배기관(136)을 통해 대기중으로 배기되는 가스는 매우 깨끗한 상태로 전환되어 배기되므로 환경오염을 철저하게 막을 수 있게 된다.

한편, 상기 스팀발생로(111)의 제2연소로(119)에서 발생되는 열은 다수개의 제1교환관 (120)및 스팀발생조(112)로 전달되면서 스팀발생조(112)의 물을 데우게 된다.

그리고, 상기 스팀발생조(112)에서 데워진 물은 스팀으로 변화되면서 스팀배출관(141)으로 배출되어지며 상기의 스팀은 스팀공급관(143)을 통해 외부의 기구 즉, 압축기와 같은 산업용 또는 화훼단지나 비닐하우스 그리고 가정등의 난방용 스팀으로 사용되어진다.

또한, 상기 스팀배출관(141)으로 배출되는 스팀은 온수발생로(131)의 수조 (132)에 채워진 물을 온수화 하게 된다.

즉, 상기 스팀배출관(141)과 스팀연결관(142)을 통해 배출된 스팀은 온수발생로(131)의 수조(132)에 결합된 제2열교환관(135)을 통과하면서 열을 수조(132)의 물로 전달하게 되므로 수조(132)의 물이 데워지면서 온수가 된다.

또한, 상기 수조(132)의 물은 여과실(134)로 공급되는 연소가스의 열에 의해 세라믹통체(133)도 데워진 상태를 유지하고 있기 때문에 상기 세라믹통체(133)의 열이 수조(132)의 물로 전달되면서 물을 데워주게 된다.

따라서, 상기 수조(132)의 온수는 온수공급관(137)을 통해 저가의 비용으로온실이나 가정등의 난방을 할 수 있고 온수의 사용도 가능해진다.

그리고, 상기 제2열교환관(135)을 통과한 스팀은 열을 수조(132)에 빼앗긴 상태가 되므로 액체인 물로 변화되어 스팀회수관(144)을 통해 스팀발생로(111)의 스팀발생조(112)로 재 공급되어진다.

그러나, 이와 같은 종래 폐타이어 소각장치는 소각로의 측면에 소각된 폐타이어를 제거하는 소재구(106)가 위치하여, 소각이 완료된 폐타이어의 재를 제거할 수 있도록 구성되어 있으나, 이는 연속적인 공정에서 재를 제거할 수 없는 문제점이 있었다.

즉, 소각로에서 소각이 진행되는 동안에, 소각된 폐타이어를 제거할 수 있는 방법이 없었으며, 만약 소각이 진행되는 동안 그 소재구가 열리면, 소각가스가 유출되고 소각열에 의해 안전사고가 발생할 수 있다.

또한, 종래 폐타이어 소각장치는 소각가스를 정화하기 위한 수단으로 수회의 소각을 이용하고 있으며, 이는 폐타이어 소각에 의해 발생하는 가스 내에 포함되는 분진을 완전히 제거하기 위해서는 보다 많은 소각로를 사용해야 하기 때문에 장치의 부피가 증가하고, 소각에 필요한 연료를 더 많이 소모하게 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 소각이 진행되는 중에도 소각된 폐타이어의 재를 제거하여, 소각의 효율을 높일 수 있는 폐타이어 소각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 소각로에서 소각된 폐타이어의 재를 제거할 때, 소각로 내부의 온도가 낮아짐을 방지할 수 있는 폐타이어 소각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 소각가스에 포함된 분진을 소각에 의해 제거함과 아울러 물리적으로 가스에서 분진을 분리함으로써, 보다 정화된 소각가스를 배출할 수 있는 폐타이어 소각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소각할 폐타이어 조각을 이송하는 이송부와; 소각가스의 유출을 방지함과 아울러 상기 이송부에 의해 이송된 폐타이어 조각의 공급량을 사용자가 조절하여 공급할 수 있는 연료공급부와; 상기 연료공급부를 통해 공급된 폐타이어 조각을 소각하며, 저면에 구비된 소재구를 통해 사용자가 그 소각된 폐타이어 조각의 배출량을 조절하여 배출할 수 있는 제1소각로와; 상기 제1소각로에서 배출되는 소각가스를 회전시켜, 그 소각가스에 포함된 분진을 내벽에 흡착하여 물리적으로 제거하고, 그 소각가스를 배출하는 분진제거부와; 상기 분진제거부에서 배출된 소각가스와 산소탱크에서 공급되는 산소를 혼합하는 혼합탱크와; 상기 혼합탱크에서 산소와 혼합된 소각가스를 공급받으며, 연료탱크부에서 공급된 연료와 물의 혼합을 통해 폭발을 일으켜 그 소각가스의 분진을 완전연소시키는 제2소각로와; 상기 제2소각로에서 분진이 완전연소된 소각가스의 열을 이용하여 물을 데워 온수를 생성하는 온수생성부와; 상기 온수생성부를 통과한 소각가스에서 냄새를 흡착한 후 외기로 배출하는 흡착부로 구성함에 그 특징이 있다.

도 1은 종래 폐타이어 소각장치의 구성도.

도 2는 본 발명 폐타이어 소각장치의 구성도.

도 3은 도 2에 있어서, 제1소각로의 상세 구성도.

도 4는 도 3에 있어서, 제1소재구의 상세 구성도.

도 5는 도 2에 있어서, 제2소각로의 상세 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

210:연료탱크 220:이송부

230:연료공급부 240:제1소각로

250:분진제거부 260:혼합탱크

270:제2소각로 280:산소탱크

290:연료탱크부 300:온수생성부

400:흡착부

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 폐타이어 소각장치의 전체 구성도로서, 절단된 폐타이어(211)를 보관하는 연료탱크(210)와; 상기 연료탱크(210)의 절단된 폐타이어(211)를 이송하는 이송부(220)와; 상기 이송부(220)를 통해 이송된 폐타이어(211)의 공급량을 조절함과 아울러 소각가스가 이송부(220) 측으로 유출되는 것을 방지하는 연료공급부(230)와; 상기 연료공급부(230)를 통해 공급된 폐타이어(211)를 소각함과 아울러 그 저면측에 2중 밸브 구조의 소재구를 가지는 제1소각로(240)와; 상기 제1소각로(240)에서 폐타이어(211)를 소각하여 발생하는 소각가스를 공급받아 그 소각가스에서 분진을 흡착하는 분진제거부(250)와; 상기 분진제거부(250)를 통과한 소각가스와 산소를 혼합하는 혼합탱크(260)와; 상기 혼합탱크(260)로부터 산소가 혼합된 소각가스를 공급받아 연료의 분사에 의해 그 산소가 혼합된 소각가스를 완전연소시키는 제2소각로(270)와; 상기 제2소각로(270)를 통해 소각된 소각가스를 인가받아 열교환을 통해 온수를 생성하는 온수생성부(300)와; 상기 온수생성부(300)를 통과한 소각가스를 흡착하여 냄새를 제거하여 외기로 배출하는 흡착부(400)와; 상기 제1소각로(240), 제2소각로(270), 혼합탱크(260)에 산소를 공급하는 산소탱크(280)와; 상기 제2소각로(270)에 연료를 공급하는 연료탱크부(290)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 폐타이어 소각장치의 전체적인 동작을 개략적으로 설명한 후, 본 발명을 구성하는 각 구성요소의 특징적인 구성과 그 구성에 따르는 특징적인 작용 및 그 효과에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 연료탱크(210)는 소정의 크기로 기 절단된 폐타이어(211)가 보관된다.

이때, 상기 연료탱크(210)의 외벽에는 작업자가 폐타이어(211)의 양을 판단할 수 있도록 센서를 부착할 수 있으며, 확인창을 구비하여 직접 육안으로 확인할 수 있도록 한다.

상기 연료탱크(210)에 저장된 폐타이어(211)는 컨베이어 벨트를 이용하는 이송부(220)에 의해 이송된다.

상기 이송부(220)는 연료탱크(210)의 저면측에서 폐타이어(211)를 담아 상부측으로 이송하며, 그 이송경로의 최상부측은 연료공급부(230)의 상부측에 연결되어 있다.

상기 연료공급부(230)는 다수의 게이트를 구비한다. 가장 상부에는 연료조절 게이트(231)이 있으며, 그 하부측으로 제1 및 제2가스유출방지 게이트(232,233)가 상호 소정거리 이격되어 위치한다.

먼저, 상기 이송부(220)에 의해 공급된 폐타이어(211)는 연료공급부(230)의 연료조절 게이트(231) 상부에 올려진다.

상기 연료조절 게이트(231)는 제1소각로(240)에 공급된 폐타이어(211)의 양에 따라 그 개폐 속도를 조절할 수 있으며, 열린 상태에서는 올려진 폐타이어(211)가 하부측으로 낙하하여 공급된다.

상기 연료조절 게이트(231)가 열린상태에서, 제1가스유출방지 게이트(232)는열린상태이며, 제2가스유출방지 게이트(233)는 닫힌 상태여야 하며, 상기 공급되는 폐타이어(211)는 제2가스유출방지 게이트(233)의 상부로 공급된다.

그 다음, 상기 제2가스유출방지 게이트(233)가 열려 그 폐타이어(211)가 제1소각로(240)로 공급되기 이전에 제1가스유출방지 게이트(232)는 닫혀, 폐타이어(211)가 제1소각로(240)로 공급되는 동안 그 제1소각로(240)의 소각가스가 유출되지 않도록 방지한다.

이와 같은 과정을 통해 제1소각로(240)는 소각을 계속진행하면서, 가스의 유출없이 계속 소각할 폐타이어(211)를 공급받을 수 있게 된다.

그 다음, 도 3은 상기 제1소각로(240)의 상세 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 그 제1소각로(240)는 외벽(241)에 공급된 폐타이어(211)의 양을 확인 할 수 있는 다수의 점검창(242)을 구비하며, 작업자의 조절에 의해 소각된 폐타이어의 재를 저면측으로 유출시킬 수 있는 제1소재구(243)를 구비하고, 그 제1소재구(243)의 저면측으로 이격되어, 상기 폐타이어의 재를 일시적으로 보관할 수 있는 공간을 형성하며, 그 제1소재구(243)가 닫힌 상태에서 열어 폐타이어의 재를 외부로 유출시키는 제2소재구(244)를 구비한다.

또한, 상기 외벽(241)의 일측에는 점화노즐(245)을 구비한다.

이때, 점화노즐(245)은 상기 제1소재구(243)로부터 소정거리 이격된 상부측에 위치하며, 전체 제1소각로(240)의 중앙하부측에 위치한다.

그리고, 제1소각로(240)의 중앙부에는 소각가스를 배출함과 아울러 상기 점화노즐(245)에 의해 그 소각가스의 분진을 소각할 수 있는 분진물 소각부(246)를구비하고 있다.

또한, 상기 외벽(241)의 일면에는 상기 산소탱크(280)에서 공급되는 산소를 그 제1소각로(240)내측으로 유입시키는 산소유입구(247)를 구비하여, 연소가 보다 잘 이루어질 수 있도록 한다.

이와 같은 구성에서 상기 연료공급부(230)를 통해 공급된 폐타이어(211)는 제1소각로(240)의 외벽(241)의 내로 공급되며, 점화노즐(245)의 작용에 의해 상기 폐타이어(211)를 소각한다.

이때, 상기 산소유입구(247)를 통해 유입되는 산소탱크(280)의 산소는 폐타이어의 소각이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 작용한다.

상기 점화노즐(245)은 공급되어진 폐타이어(211)의 하부측에서 점화를 시킨 후 꺼지며, 산소유입구(247)를 통하여 유입된 산소는 산소 회전벽(248) 내에서 회전하며, 이는 다수의 산소분사구(249)를 통해 폐타이어(211)의 하단부에 분사된다.

이와 같이 산소의 분사에의해 상기 점화된 폐타이어(211)는 연소하게 되며, 연소가 시작된 폐타이어(211)는 찐득찐득한 멜팅 상태가 된다.

그 다음, 상기 연소에 의해 발생한 연소가스는 그 멜팅 상태의 폐타이어(211) 조각의 틈새를 통해 이동하며, 가스유입구(246a)를 통해 배출된다.

이때, 분진물소각부(246)에 의해 상기 연소가스는 1차 정화되어 가스유입구(246a)를 통해 배출된다.

이처럼 본 발명에서는 폐타이어를 직접 소각하는 제1소각로(240)에서 소각가스에 포함된 분진을 연소하여 그 소각가스에 포함된 분진의 양을 발생시부터 감소시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 폐타이어의 연소가 진행되면서, 그 점화노즐(245)의 하부측에는 폐타이어의 재가 모이게 되며, 그 재는 먼저 작업자가 제1소재구(243)를 열어 분리된 공간으로 그 재를 이동시킨다.

도 4는 상기 제1소재구(243)의 평면도로서, 다수의 천공을 가지는 고정판(243a)과; 그 고정판(243a)의 일면에 접하며 외주면이 기어로 구성되어, 사용자가 외부의 밸브를 조작하거나, 설정값에 의해 제어되는 모터(MOTOR1)의 회전에 따라 맞물려 회전하여, 고정판(243a)의 천공을 노출시키거나, 차단하는 다수의 천공을 가지는 회전판(243b)을 포함하여 구성된다.

즉, 작업자가 제1소각로(240)의 점검창(242)을 통해 재의 양을 확인하고, 재가 많은 경우 연소가 잘 이루어지지 않게 되므로, 그 재를 유출시키기 위해 외부의 밸브를 회전시킨다.

상기의 예는 수동으로 동작하는 예이며, 센서를 부착하여 설정된 시간 또는 폐타이어(211)의 공급 회수에 따라 위의 소재과정이 자동으로 구현되도록 할 수 있다. 이는 적당한 폐타이어(211)의 공급 회수 당 1회의 소재과정이 이루어지도록 상기 회전판(243b)을 구동하는 모터(MOTOR1)를 설정하여 이룰 수 있다.

도 2에 기재된 도면부호 SENSOR1는 현재 제1소각로(240) 내에 공급된 폐타이어(211)의 양을 센싱하는 센서로서, 폐타이어(211)의 양이 설정된 값이면, 상기 이송부(220)와 연료공급부(230)의 동작을 정지시켜, 폐타이어(211)의 공급을 중단한다.

이때에도 상기 회전판(243b)만을 회전시킬 수 있도록 하여, 소각된 폐타이어의 재는 유출하도록 한다.

회전판(243b)은 고정판(243a)의 천공과 회전판(243b)의 천공이 일부 또는 전부가 일치하도록 그 회전정도를 조절할 수 있으며, 이와 같은 동작에 의해 그 천공으로 상기 폐타이어 재가 유출된다.

이와 같은 구성은 현재 소각되고 있는 상태의 폐타이어 조각 등은 유출되지 않으며, 이 소각되는 상태의 폐타이어가 유출되는 경우, 열의 손실과 완전히 소각되지 않은 폐타이어를 재처리하는 과정이 필요한 문제점을 완전히 해결할 수 있는 구조이다.

그 다음, 상기 폐타이어의 재를 제1소재구(243)를 통해 유출시킨 후, 그 제1소재구(243)를 닫고, 제2소재구(244)를 열어 외부로 그 폐타이어 재를 유출시킨다.

상기 제2소재구(244)와 제1소재구(243) 사이의 공간을 이루는 외벽(241)의 형상은 재가 보다 잘 유출될 수 있도록, 저면으로 갈수록 좁아지도록 경사진 구성을 가진다.

상기와 같이 본 발명에 적용하는 소재구는 이중의 배출구조를 가지며, 배출되는 재의 양을 조절할 수 있도록 구성하여, 소각로에서 소각이 진행되는 동안에도 소각된 폐타이어의 재를 유출시킬 수 있다.

이는 소각로의 운전을 중단하지 않고, 지속적으로 폐타이어를 소각시킬 수 있음을 의미하며, 소각로의 운전을 중단하면 소각로 자체의 온도가 낮아지기 때문에 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그 다음, 상기 제1소각로(240)에서 1차적으로 분진이 연소된 소각가스는 분진제거부(250)로 유입된다.

상기 분진제거부(250)는 소각가스가 유입되는 외벽(251)과, 그 외벽(251)의 외부에 접하여 냉수가 그 외벽(251)의 외측에서 순환되도록 하는 냉수관(253)을 구비하며, 하부에는 분진물을 유출시키는 유출밸브(252)를 구비한다.

상기 분진제거부(250)의 외벽(251) 내에 유입된 소각가스는 그 외벽(251)의 단면적이 소각가스를 배출하는 배출관의 직경보다 크기 때문에 그 분진제거부(250)의 외벽(251) 내에서 대류를 형성한다.

또한, 상기 외벽(251)의 외측에는 냉수관(253)에 의해 냉수가 순환하고 있기 때문에 그 외벽(251)의 온도는 소각가스 자체의 온도에 비하여 현저히 낮은 상태가 된다.

이와 같은 상태에서 상기 소각가스에 포함된 분진의 일부는 온도가 낮은 외벽(251)에 흡착된다.

상기 흡착된 분진은 유출밸브(252)를 통해 제거할 수 있다.

상기 분진제거부(250)는 소각가스를 연소시켜 분진을 제거하는 방법만을 사용하는 경우에 비하여, 분진의 제거율이 크며, 연소에만 의존하는 경우에 비하여 에너지를 절약할 수 있게 된다.

그 다음, 상기 분진제거부(250)에서 분진이 물리적인 방법으로 2차 제거된 소각가스는 혼합탱크(260)로 유입된다.

상기 혼합탱크(260)는 산소탱크(280)로부터 공급된 산소와 상기분진제거부(250)를 통해 유입된 소각가스를 혼합하는 역할을 한다.

이와 같이 산소와 소각가스를 직접 혼합한 상태는 그 소각가스가 보다 완전하게 연소될 수 있는 상태이며, 산소와 혼합된 소각가스는 제2소각로(270)로 유입된다.

도 5는 상기 제2소각로(270)의 상세 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 저면측에 다수의 공기 유입구(277)를 가지며, 제2소각로(270)의 외형을 구성하는 외벽(271)과; 연료탱크부(290)를 구성하는 연료탱크(291)와, 연료펌프(292)를 통해 공급되는 기름을 제2소각로(270)의 외벽(271) 내로 분사하는 연료분사노즐(272)과; 상기 산소탱크(280)로부터 공급되는 산소를 외벽(271) 내로 유입시키는 산소유입구(273)와; 상기 외벽(271)의 외측에 접하여 냉수를 순환시키는 냉수순환관(274)과; 다수의 프로펠러 날개를 가져 상기 외벽(271)의 내측에 불꽃과 기류의 와류를 형성하는 복수의 베인(vane, 275)과; 상기 외벽(271)의 내측에서 소량의 물을 분사하여, 그 물과 연료분사노즐(272)에서 분사되는 연료를 혼합하여 폭발을 일으킴으로써, 소각가스를 완전 연소시키는 물분사노즐(276)을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 제2소각로(270)는 냉수에 의한 분진물의 흡착과 아울러 고온에서의 물과 기름의 혼합에 따른 폭발을 이용하여 분진물을 완전연소시켜 제거할 수 있으며, 이를 보다 상세히 설명한다.

먼저, 상기 혼합탱크(260)에서 공급되는 산소와 소각가스의 혼합가스는 외벽(271)의 저면에 위치하는 가스 유입관(279)을 통해 유입된다.

이와 함께 산소탱크(280)의 산소는 다수의 경로를 통해 상기 외벽(271)의 내측으로 공급되며, 그 외벽(271)의 저면측에 위치하는 공기 유입구(277)를 통해 외기가 유입된다.

이와 같은 상태에서 상기 연료분사노즐(272)을 통해서, 상기 연료펌프(292)의 작용에 의해 연료탱크(291)에 담긴 연료가 분사된다.

이때 제2소각로(270) 내부는 고온이며, 상기 연료분사노즐(272)과는 그 분사방향이 마주하는 물분사노즐(276)에서 물을 분사하면, 이는 기화하여 수소를 발생시킨다.

상기 발생한 수소는 폭발하는 성질이 있으며, 고온에 의해 폭발이 일어나게 된다.

이와 같은 폭발에 의해 상기 유입된 소각가스의 분진은 폭발열에 의해 완전 연소가 이루어진다.

상기 산소는 폭발에 의하여 분진을 완전연소할 수 있도록 연소과정에 참여한다.

일반적인 소각과정은 그 온도가 800℃정도이나, 폭발의 경우에는 제2소각로(270)내의 온도가 1100℃가 되며, 이와 같은 고온을 이용하여 완전연소가 이루어지도록 한다.

또한, 상기 베인(275)은 가스와 열기를 와류시키는 역할을 하며, 이는 연소의 효율을 보다 높이기 위한 구성이다. 상기 베인(275)은 회전체가 아닌 고정체로서, 그 날개의 형상에 따라 내부의 가스 및 열기를 와류시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 외벽(271)의 측면에는 냉수가 순환하는 냉수순환관(273)을 구비하여, 상기 베인(275)의 작용에 의해 회전하는 소각가스에 포함된 분진을 흡착시킨다.

이는 와류의 형성에 의해 원심분리가 이루어지는 것이며, 이와 같은 작용을 통해 제2소각로(270)에서는 소각가스를 폭발을 이용한 연소와 물리적인 흡착을 이용하여 그 소각가스에 포함된 분진을 완전히 제거할 수 있다.

그 다음, 상기 제2소각로(270)에서 소각가스의 분진이 완전히 제거된 소각가스는 온수 생성부(300)로 배출된다.

상기 온수 생성부(300)는 순환펌프(310)와, 열교환기(320) 및 그 열교환기(320)를 통과한 소각가스를 배출하는 팬(330)을 포함하여 구성된다.

상기 제2소각로(270)를 통과한 소각가스는 물이 순환되는 경로를 가지는 열교환기(320)를 통해 배출되며, 이때 그 열교환기(320)에 순환되는 물은 데워져, 이를 농가의 비닐하우스나, 기타 난방 및 온수의 사용에 이용할 수 있다.

그 다음, 흡착부(400)는 상기 온수 생성부(300)를 통과한 소각가스의 냄새를 흡착하여, 외기로 배출한다.

상기와 같은 과정을 통해 본 발명 폐타이어 소각장치는 소각과정을 중단하지 않고, 폐타이어의 공급, 재의 배출을 할 수 있기 때문에 지속적인 온수의 공급이 가능하다.

상기한 바와 같이 본 발명은 소각로에서 폐타이어의 소각이 진행되고 있는 동안에도, 소각가스 및 열의 손실 없이 폐타이어를 공급하고, 소각된 폐타이어를제거함이 가능하여, 지속적인 소각이 가능하며 이에 따라 지속적인 온수의 공급이 가능한 효과가 있다.

또한 본 발명은 단순한 소각 뿐만아니라 소각가스에 포함된 분진을 소각가스를 회전시켜 물리적으로 분리하고, 그 분리된 분진을 흡착하여 제거함으로써, 소각가스 분진을 완전히 제거할 수 있어 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 소각할 폐타이어 조각을 이송하는 이송부와; 소각가스의 유출을 방지함과 아울러 상기 이송부에 의해 이송된 폐타이어 조각의 공급량을 사용자가 조절하여 공급할 수 있는 연료공급부와; 사용자가 소각로 내에 공급된 폐타이어 조각의 양을 확인 할 수 있는 다수의 확인창과, 산소탱크로부터 공급되는 산소를 제1소각로의 내측으로 유입시키는 유입관과, 상기 공급된 폐타이어 조각을 소각시키는 점화노즐과, 저면에서 사용자의 조작에 의해 상기 소각된 폐타이어 조각을 열의 손실없이 배출할 수 있도록, 이중 구조의 개폐구를 구비하는 소재구를 구비하여, 상기 연료공급부를 통해 공급된 폐타이어 조각을 소각하며, 상기 소재구를 통해 사용자가 그 소각된 폐타이어 조각의 배출량을 조절하여 배출할 수 있는 제1소각로와; 상기 제1소각로에서 배출되는 소각가스를 회전시켜, 그 소각가스에 포함된 분진을 내벽에 흡착하여 물리적으로 제거하고, 그 소각가스를 배출하는 분진제거부와; 상기 분진제거부에서 배출된 소각가스와 산소탱크에서 공급되는 산소를 혼합하는 혼합탱크와; 상기 혼합탱크에서 산소와 혼합된 소각가스를 공급받으며, 연료탱크부에서 공급된 연료와 물의 혼합을 통해 폭발을 일으켜 그 소각가스의 분진을 완전연소시키는 제2소각로와; 상기 제2소각로에서 분진이 완전연소된 소각가스의 열을 이용하여 물을 데워 온수를 생성하는 온수생성부와; 상기 온수생성부를 통과한 소각가스에서 냄새를 흡착한 후 외기로 배출하는 흡착부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 폐타이어 소각장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 소재구는 다수의 천공을 가지는 고정판과, 그 고정판의 일면에 접하며, 사용자가 외부의 밸브를 조작하면 그 조작정도에 따라 회전하여, 그 회전정도에 따라 상기 고정판의 천공을 노출시키거나, 차단하는 다수의 천공을 가지는 회전판을 구비하는 제1소재구와; 상기 제1소재구가 닫힌 상태에서 사용자가 열어 그 제1소재구를 통해 배출되었던 소각된 폐타이어의 재를 외부로 배출하는 제2소재구로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 폐타이어 소각장치.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 제2소각로는 저면측에 외기를 내측으로 유입시키는 외기 유입구를 구비하며, 상기 혼합탱크에서 산소와 혼합된 소각가스를 공급받는 벽체와;

   연료탱크부의 연료를 그 벽체의 내측에서 분사하는 연료분사노즐과;

   상기 분사되는 연료와 마주하는 방향으로 물을 분사할 수 있는 물분사노즐과;

   벽체의 내측에 다수로 위치하여 와류를 형성하는 다수의 베인과;

   상기 벽체의 외측에서 냉수를 순환시켜 그 벽체를 냉각시켜 소각가스의 분진을 흡착하는 냉수순환관과;

   산소탱크로부터 공급되는 산소를 벽체의 내측으로 유입시키는 다수의 산소 유입관으로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 폐타이어 소각장치.
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