KR100631109B1 - Combustion air splitting device for recuperative/regenerative single tube burner - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 축열연소 시스템 중 트윈 축열식 버너 시스템을 도시한 시스템도.1 is a system diagram showing a twin regenerative burner system of a conventional regenerative combustion system.
도 2는 종래의 하니콤형 축열연소 버너 시스템을 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view of a conventional honeycomb regenerative combustion burner system.
도 3은 종래의 라디언트 튜브형 축열버너 시스템을 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view of a conventional radiant tubular heat storage burner system.
도 4는 본 발명에 따른 열교환기 내장형 컴팩트 축열버너 시스템을 도시한 측 단면도.Figure 4 is a side cross-sectional view showing a heat exchanger built-in compact heat storage burner system according to the present invention.
도 5는 도 4의 열교환기 내장형 컴팩트 축열버너를 우측방향에 바라본 일부 절개 단면도.FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the heat exchanger built-in compact heat storage burner of FIG.
도 6은 도 4의 열교환기 내장형 컴팩트 축열버너의 버너본체부를 확대한 단면도.Figure 6 is an enlarged cross-sectional view of the burner body portion of the heat storage built-in compact heat storage burner of FIG.
도 7은 본 발명의 버너본체 내부에 연소공기 공급관이 설치되는 상태를 보인 분해사시도.Figure 7 is an exploded perspective view showing a state in which the combustion air supply pipe is installed inside the burner body of the present invention.
도 8은 본 발명의 연소공기 공급관의 연소 유입공에 결합되는 개폐판의 결합 구조를 보인 분해사시도.8 is an exploded perspective view showing a coupling structure of the opening and closing plate coupled to the combustion inlet hole of the combustion air supply pipe of the present invention.
도 9는 본 발명의 개폐판을 이동시키기 위한 이동 손잡이의 버너본체 결합구조를 보인 개략단면도.Figure 9 is a schematic cross-sectional view showing a burner body coupling structure of the moving handle for moving the opening and closing plate of the present invention.
도 10은 본 발명의 개폐판 및 이동 손잡이를 랙과 피니언을 이용해 구동시키는 구조에 대해 보인 개념 사시도.10 is a conceptual perspective view showing a structure for driving the opening and closing plate and the moving handle of the present invention using a rack and pinion.
도 11은 본 발명의 요부인 연통관과 회동밸브부간의 유기적인 결합관계를 도시한 요부 사시도.Figure 11 is a perspective view of the main portion showing an organic coupling relationship between the communication tube and the pivot valve portion, which is the main portion of the present invention.
도 12는 본 발명의 요부인 저온측댐퍼부에 형성된 관통공을 통해 배기가스와 공기의 유출입을 도시한 개념도.12 is a conceptual view showing the inflow and exhaust of exhaust gas and air through the through-hole formed in the low temperature side damper portion, which is the main part of the present invention.
도 13은 본 발명의 요부인 고온측댐퍼부에 형성된 관통공을 통해 배기가스와 공기의 유출입을 도시한 개념도.Figure 13 is a conceptual diagram showing the inflow and outflow of exhaust gas and air through the through-hole formed in the high temperature side damper portion that is the main portion of the present invention.
<도면의 주요부호에 대한 간단한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>
10; 축열체실 11; 축열체10;
12; 케이스 21; 저온측댐퍼부12;
22; 저온측공기공급관 23; 저온측배기가스배출관22; Low temperature side
24; 저온측연통관 25; 저온측하단댐퍼관24; Low temperature
29; 관통공 31; 고온측댐퍼부29; Through
32; 고온측공기공급관 33; 고온측배기가스배출관32; Hot
35; 고온측하단댐퍼관 39; 관통공35; High temperature side
40; 버너본체 41; 급기-배기 차단관40;
50; 가스유입관 51; 가스노즐공50;
60; 점화봉 70; 연소공기공급관60;
71; 내측노즐관 80; 열교환기관71;
81; 외측노즐관 82; 내측 열교환기핀81;
83; 외측 열교환기핀 90; 튜브83; Outer
100; 버너 112; 지지축100; Burner 112; Support shaft
113; 날개 114; 스톱퍼113; Wings 114; Stopper
400: 연소공기분할공급장치 410: 연소공기 유입공400: combustion air split supply device 410: combustion air inlet
430: 가이드레일 440: 개폐판430: guide rail 440: opening and closing plate
450: 이동 손잡이 451: 씰링부재450: moving handle 451: sealing member
453: 눈금부 460: 구동수단453: scale 460: drive means
461: 랙 463: 피니언461: rack 463: pinion
본 발명은 공기와 연료를 적정수준으로 배합하여 연소시키고, 연소된 고온 배기가스의 열에너지를 축열시켜 사용하는 자기축열식 버너에 관한 것으로서, 특히 흡배기 절환장치를 통하여 유입된 연소공기가 연소공기공급관의 외측과 열교환기관의 내측 사이의 유로를 통해 공급되거나, 연소공기 분할공급장치를 개폐조작시켜 연소공기 공급관 내로 주입되는 연소공기의 공급비를 적절히 조절할 수 있도록 함으로써, 버너에서 발하는 피크 온도를 떨어트려 무 화염 연소로 질소산화물의 발생을 최소로 억제함과 동시에 연소효율성이 우수한 연소공기 공급비를 제공할 수 있도록 하는 열교환기 핀 내장형 자기축열식 단일 튜브 버너의 연소공기 분할공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a self-regenerative burner that mixes and combusts air and fuel at an appropriate level, and accumulates thermal energy of the combusted high-temperature exhaust gas. Particularly, the combustion air introduced through the intake and exhaust switching device is outside the combustion air supply pipe. Flame-free by dropping the peak temperature emitted by the burner by controlling the supply ratio of the combustion air supplied through the flow path between the inside of the heat exchange engine or by opening and closing the combustion air splitter and supplying the combustion air into the combustion air supply pipe. The present invention relates to a combustion air split supply device for a heat exchanger fin-type self-regenerative single tube burner that minimizes generation of nitrogen oxides and provides a combustion air supply ratio with excellent combustion efficiency.
일반적으로 버너 등의 연소기들은 연료와 공기를 적당한 배합비로 주입하여 연소시키고, 그 연소 시 발생되는 열에너지를 다른 매체물들에 전달하여 녹이거나 온도변화를 시키고, 또한 전기나 운동에너지로 전환시키기 위하여 사용되는 장치이다.In general, combustors such as burners are used to inject fuel and air at an appropriate mixing ratio to combust them, and transfer thermal energy generated during the combustion to other media to melt or change temperature, and to convert electricity or kinetic energy. Device.
이러한 연소기나 버너 등은 공업로 내에서의 연소반응, 전열특성의 최적화를 구현하여야 하고, 로 내에서 최적의 온도를 이루도록 하여야 한다.Such a combustor or burner should realize optimization of combustion reaction and heat transfer characteristics in an industrial furnace, and achieve optimal temperature in the furnace.
또한 연소기나 버너 등은 취급이 용이하고 안전하여야 하며, 작업환경이 사람에게 해롭지 않아야 할 뿐만 아니라, 배출되는 열, 기체, 유체 및 공해물 등이 최소가 되면서도 고효율을 유지할 수 있어야만 이상적인 버너이다.In addition, the combustor or burner should be easy and safe to handle, the working environment should not be harmful to humans, and the ideal burner should be able to maintain high efficiency while minimizing heat, gas, fluid and pollutants emitted.
다시 말해서, 연소기나 버너 등은 고효율을 추구하되 연소 시 배출되는 NOx(질소산화물)의 량을 최소화하면서도 화염안정성을 획득하는 것이 버너 개발의 주요한 목적이며, 앞으로도 추구되어야할 과제인 것이다.In other words, the combustor or burner is to pursue high efficiency, while minimizing the amount of NOx (nitrogen oxide) emitted during combustion, while obtaining flame stability is the main purpose of the burner development is a task to be pursued in the future.
그런데 이것은 이상적인 과제로써 아직 완벽히 해결된 과제는 아니다.This is an ideal task, but it is not yet fully solved.
즉, 종래에는 연소기의 연소 시 배출되는 NOx(질소산화물)양이 과다하여 환경이나 인체에 해로운 위험한 수준이었다.That is, conventionally, the amount of NOx (nitrogen oxides) emitted during combustion of the combustor was excessive, which was a dangerous level harmful to the environment or the human body.
따라서 오래 전부터 저 NOx(질소산화물) 생성을 위한 연소기나 버너 등의 개발에 관한 많은 연구가 국내외에서 수행되어 왔는데, 주로 연구된 분야는 다단 연소법이나 농담(lean/rich) 연소법과 같은 비평형 연소법이었다.Therefore, many studies on the development of a combustor or burner for producing low NOx have been carried out at home and abroad for a long time. The main research areas were non-equilibrium combustion methods such as multi-stage combustion and lean / rich combustion. .
또한 연소 배기가스를 내부 순환 방식 또는 외부 순환 방식으로 재순환 시켜 화염 최대 온도를 낮춤으로써 NOx를 저감하는 배가스 재순환 연소방법이 있으며, 후처리 방법으로서 선택적 촉매 환원(SCR, Selective Catalytic Reduction) 및 비선택적 촉매 환원(SNCR, Selective Non-Catalytic Reduction) 장치를 이용하는 기술이 있다.In addition, there is an exhaust gas recirculation combustion method that reduces NOx by lowering the maximum flame temperature by recirculating the combustion exhaust gas into an internal circulation method or an external circulation method. Selective Catalytic Reduction (SCR) and non-selective catalyst are used as post-treatment methods. There is a technique using a selective non-catalytic reduction (SNCR) device.
그밖에 연료분사의 단계적 공급에 의한 재연소(reburning)효과 이용기술, 표면/촉매 연소에 의한 온도 균일화 등 여러 시도가 있었으며, 현재에도 발달되고 있는 추세이다.In addition, there have been many attempts such as the technology of using the reburning effect by the stepwise supply of fuel injection, and the uniformity of temperature by the surface / catalyst combustion, which is still being developed.
하지만 화염의 안정성 및 미연분 발생이 거의 없고 공업로 시스템 열효율이 높은 에너지 절약형 저 NOx(질소산화물) 연소기의 개발은 용이하지 않다. However, it is not easy to develop an energy-saving low NOx (nitrogen oxide) combustor that has little flame stability and no smoke, and has high thermal efficiency in an industrial furnace system.
왜냐하면 NOx를 저감시키기 위해 화염 온도를 낮추면 그에 따른 에너지 효율감소가 불가피하기 때문이다. This is because lowering the flame temperature in order to reduce NOx inevitably results in a decrease in energy efficiency.
이하에서는 기존에 연구 개발된 NOx(질소산화물) 억제 방법 중 본 발명과 관련이 있는 1) 비평형 연소법과 2) 배기가스 재순환 연소방법을 순차적으로 설명한다.Hereinafter, 1) non-equilibrium combustion method and 2) exhaust gas recycle combustion method related to the present invention among the NOx (nitrogen oxide) suppression methods previously researched and developed will be described sequentially.
1) 비평형 연소법1) Unbalanced Combustion Method
이 비평형 연소법은 다시 공기 2단 공급연소법과 Bias연소법이 있는데, 이들 은 연소를 위한 공기의 공급비를 조절하여 NOx(질소산화물)의 생성을 억제한다는 점에서 동일하다.This non-equilibrium combustion method is again divided into two stages of air combustion and Bias combustion, which are the same in that they control the supply ratio of air for combustion to suppress the generation of NOx.
즉, 연소에 따른 NOx(질소산화물)의 생성비를 살펴보면, 그 최고의 생성점이 되는 부분이 연료와 공기간의 일정한 혼합에 의해 연소효율성이 우수한 배합비율에서 발생된다.That is, when looking at the generation ratio of NOx (nitrogen oxide) due to combustion, the portion which is the highest generation point is generated at the mixing ratio excellent in combustion efficiency by the constant mixing between fuel and air.
다시 말해 이 배합비율에서 가장 열효율도 높지만 NOx(질소산화물)의 생성량은 최고점에 달하여 이율배반적이라 하겠다.In other words, although the thermal efficiency is the highest in this blending ratio, NOx (nitrogen oxide) production reaches the highest point, and it is said to be double rate.
따라서 이 비평형 연소법은 NOx(질소산화물)의 최대 생성을 위한 연료와 공기간의 배합비율을 벗어나게 공기를 공급하는 것이다. Therefore, this unbalanced combustion method is to supply air beyond the blending ratio between fuel and air for the maximum production of NOx.
보다 상세하게 설명하자면 공기 2단 공급연소법은 공기를 1, 2차 단계로 분할하여 공급하는 연소법이다. More specifically, the two-stage air supply combustion method is a combustion method in which air is divided and supplied into first and second stages.
1차 단계에서는 상기 NOx(질소산화물)의 생성량이 최고점에 달하는 공기의 혼합량에 비해 적은 량으로 공급하고, 2차 단계에서는 공기를 과량으로 공급하여 전체적으로 NOx(질소산화물) 생성 최고지점을 피하는 방법이다.In the first stage, the amount of NOx (nitrogen oxide) is supplied in a smaller amount than the amount of air that reaches the highest point, and in the second stage, the excess amount of air is supplied to avoid the peak point of NOx (nitrogen oxide) as a whole. .
물론 1차 단계에서 공기를 과량공급하고, 2차 단계에서 공기를 소량공급하는 방법으로도 동일한 목적을 달성할 수 있다. Of course, the same purpose can be achieved by supplying excess air in the first step and supplying a small amount of air in the second step.
이에 반하여 Bias 연소법은 저량의 공기비 영역과 높은 공기비 영역의 두 영역을 서로 이웃하도록 구현하는 방법이다.On the other hand, the Bias combustion method is a method of implementing the two areas of the low air ratio region and the high air ratio region to be adjacent to each other.
즉, 2대의 버너에서 한쪽 버너는 저공기비로 연소하고 다른 하나는 고공기비로 연소하여 전체적으로는 적절한 공기비로 운전하는 형태와 한 대의 버너 노즐은 크게, 다른 쪽은 작게 분할하는 Bias Tip 등이 그 예이다. In other words, one burner burns at low air ratio, the other burns at high air ratio, and operates at an appropriate air ratio as a whole, and a burner nozzle that divides one burner large and the other smaller is an example. to be.
결국 이 방법도 공기배분을 불균일하게 하여 NOx(질소산화물) 생성의 피크값을 피하는 것이다. After all, this method also unevenly distributes the air and avoids the peak value of NOx production.
2) 배기가스 재순환법 2) Exhaust gas recirculation method
상기, 배기가스 재순환법은 일단 연소된 연소가스를 재순환하여 다시 연소함으로서 연소가스의 부피를 증가하고 화염의 온도를 낮추어, 생성되는 NOx를 억제하는 방법이다.The exhaust gas recirculation method is a method of suppressing NOx generated by increasing the volume of the combustion gas and lowering the temperature of the flame by recirculating and combusting the combustion gas once burned.
이때 배기가스를 재순환하는 경우는 배기가스를 연소용 공기에 순환시킬 수도 있지만 공급되는 연료 중에 재순환시켜도 무방하다.At this time, when the exhaust gas is recycled, the exhaust gas may be circulated in the combustion air, but may be recycled in the supplied fuel.
아무튼 이러한 배기가스 재순환 방법은 다시 외부식과 내부식이 있는데, 전자인 외부식은 연소되어 방출되는 배기가스의 일부를 투입연료나 연소용 공기 배관에 혼합하여 연소기로 다시 공급하는 방식이다.In any case, the exhaust gas recirculation method again includes external and internal corrosion, and the external type, the former, is a method in which a part of the exhaust gas emitted by combustion is mixed with input fuel or combustion air pipe and fed back to the combustor.
이에 반하여 후자인 내부식은 로 내에서 배기가스를 재순환시키는 방식이다.The latter, on the other hand, is a method of recycling exhaust gases in the furnace.
따라서 양자가 다 배기가스를 다시 연소를 위한 공기로 재순환시키기에 연소를 위한 공기의 유입량을 떨어뜨린다.Thus both reduce the inflow of air for combustion as both exhaust gases are recycled back to the air for combustion.
물론 이는 화염온도를 떨어뜨리게 될 것이고 이에 따라 NOx(질소산화물)의 생성을 저감시키게 되는 것이다.This, of course, would lower the flame temperature and thus reduce the production of NOx.
결국 1) 비평형 연소법 이나 2) 배기가스 재순환법은 연소시 필요한 공기의 유입량을 조절하여, NOx(질소산화물) 생성이 최대값이 되는 배합비를 피하는 것이다. As a result, 1) non-equilibrium combustion and 2) exhaust gas recirculation control the amount of air required for combustion to avoid the compounding ratio where NOx (nitrogen oxide) production is at its maximum.
상기 서술된 NOx(질소산화물)발생을 억제시키는 방법은 어느 정도 해결방안이 나왔다고 볼 수 있으나, 이를 연소기나 버너 등에 적용했을때, 그 열효율의 향상은 어떻게 해결해야만 하는가는 여전히 과제로 남는 것이다.It can be seen that the solution to suppress the generation of NOx (nitrogen oxide) described above to some extent, but when applied to a combustor or burner, it is still a problem how to improve the thermal efficiency.
이에 상기 배기가스 재순환법을 버너 등에 적용하여 질소산화물의 억제 효과를 동시에 얻는 방법이 모색되고 있다.Accordingly, the exhaust gas recirculation method is applied to a burner or the like to seek a method of simultaneously obtaining an inhibitory effect of nitrogen oxides.
즉, 화염으로 생성되는 고온 배기가스가 대기 중에 쓸모없이 배출되는 것을 방지하기 위해 재순환을 시키되, 배기가스의 열에너지를 축열기에 모아 다시 재사용하는 것이다.That is, in order to prevent the high temperature exhaust gas generated by the flame from being discharged to the air, it is recycled, but the heat energy of the exhaust gas is collected in the regenerator and reused again.
축열기에 열에너지가 축적되어 고온을 유지하고 있는 버너에서는 설혹 산소농도가 낮은 분위기에서도 연소가 가능하기에 자연적으로 피크점을 피해 NOx(질소산화물) 발생을 억제시킬 수 있다.In the burner that maintains a high temperature due to the accumulation of thermal energy in the heat storage device, combustion can be performed even in an atmosphere of low oxygen concentration, and thus it is possible to suppress the generation of NOx (nitrogen oxide) by avoiding the peak point naturally.
또한 기존의 축열이 이루어지지 않는 공업로에서는 버너에서 화염을 발할 때 내부의 온도가 유독 높고 낮은 부분이 구획되어 있다.In addition, in industrial furnaces that do not have existing heat storage, when the flame is emitted from the burner, the internal temperature is high and the low part is partitioned.
즉, 온도가 높고 명확한 화명대가 국소적으로 일부 영역에서 존재한다는 것이다. In other words, high temperature and clear fire zones are present locally in some areas.
이에 반하여 축열되어 항상 고온의 상태를 유지하고 있는 버너에서는 화염을 발할때 온도가 전체적으로 높고 낮은 부분의 영역이 구획되지 않고, 화염이 길게 형성되며 화명온도가 어느 정도 균일화를 이룬 상태로 연소된다.On the contrary, in the burner that is thermally stored and always maintains a high temperature, when the flame is emitted, the temperature is generally not high and the lower portion is not partitioned, and the flame is formed long, and the combustion temperature is combusted to some degree.
이는 무화염이 되는 정도까지 확장되어 NOx(질소산화물) 발생도 억제시키며, 버려질 열에너지를 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 효과를 가져온다.This extends to the extent of being flameless and suppresses the generation of NOx (nitrogen oxides), and has the effect of efficiently managing the thermal energy to be discarded.
그럼 여기서 전술된 것처럼, 배기가스 재순환법을 적용하여 버너에 축열시켜 재사용하는 형태의 종래 실시 예(버너)를 보고, 그 문제점을 살펴본다.Then, as described above, by looking at the conventional embodiment (burner) in the form of regenerated and reused in the burner by applying the exhaust gas recirculation method, and looks at the problem.
첫째, 도 1에 도시된 것처럼 연소를 위한 버너 등의 연소기(A,B)가 좌우로 대향되게 설치된 트윈 축열식 버너 시스템(200)이 있다.First, as shown in FIG. 1, there is a twin
즉, 대향된 2개의 연소기(A,B)에는 각각 별도의 축열기(C,D)가 구비되어 있다.That is, the two opposed combustors A and B are provided with separate heat accumulators C and D, respectively.
따라서 한대의 연소기(A)가 화력을 발하며 고온의 배기가스를 방출하게 되면, 대향된 연소기(B)에 부착된 축열기(D)에 폐열 에너지가 축적되는 것이다.Therefore, when one combustor (A) emits thermal power and emits high-temperature exhaust gas, waste heat energy is accumulated in the heat accumulator (D) attached to the opposed combustor (B).
이러한 상태를 약 20~80초간 유지하다가, 다음의 연소기(B)가 화력을 발하며 대향하는 다른 연소기(A)에 부착된 축열기(C)가 열을 축적하는 것이다.While maintaining this state for about 20 to 80 seconds, the next combustor (B) generates fire power and the heat accumulator (C) attached to the other combustor (A) facing accumulates heat.
즉, 교번적으로 작동하며, 일측이 화력을 발할 때 타측은 열에너지를 축적하는 방식으로 사용된다.That is, it works alternately, and when one side fires, the other side is used to accumulate thermal energy.
둘째, 도 2는 전술된 트윈 축열식 버너 시스템과 동일 목적을 위한 것으로, 연소기(E,F)가 좌우로 나란히 설치되어 화력을 발하고, 배기가스의 방출열을 축열기(G,H)로 축적하는 형태인 하니콤형 축열 연소 시스템(300)을 도시한 것이다. Second, Figure 2 is for the same purpose as the above-described twin regenerative burner system, the combustor (E, F) is installed side by side side by side to generate heat, and the exhaust heat of the exhaust gas accumulates in the regenerator (G, H) It shows a honeycomb-type
셋째, 도 3도 전술된 버너 시스템과 동일 목적을 위한 것으로, 연소를 위한 버너 등의 연소기(A,B)를 라디언트 튜브의 양단에 대향되게 설치하되, 그 내부에 축열체를 내장하고 있는 라디언트 튜브형 축열 버너 시스템이다. Third, Figure 3 is for the same purpose as the burner system described above, a radiator having a burner (A, B), such as a burner for combustion to be opposite to both ends of the radiant tube, the radiator having a built-in heat storage body therein Unheated tubular regenerative burner system.
이 시스템에서는 한대의 연소기(A)가 화력을 발하며 고온의 배기가스를 방출하게 되면, 라디언트 튜브를 타고 밀려온 고온의 배기가스는 대향하는 연소기(B)에 내장된 축열기(D)에 그 열에너지를 축적한다.In this system, when one combustor (A) fires and emits high-temperature exhaust gas, the high-temperature exhaust gas pushed through the radiant tube is connected to the regenerator (D) built in the opposing combustor (B). Accumulate thermal energy.
이러한 상태를 일정시간 유지하다가, 다음의 연소기(B)가 화력을 발하면, 대향하는 다른 연소기(A)는 열에너지를 축적하는 것이다.While maintaining this state for a certain time, when the next combustor B generates fire power, the other combustor A which opposes accumulates thermal energy.
즉, 교번적으로 작동하며, 일측이 화력을 발할 때는 타측은 열에너지를 축적하는 방식으로 사용된다.That is, it works alternately, and when one side fires, the other side is used to accumulate thermal energy.
그런데 이러한 축열식 연소기의 경우, 2대의 연소기가 반드시 필요하여 그 제작비가 많이 소요된다.By the way, in the case of such a regenerative combustor, two combustors are necessarily required, and the production cost is high.
특히 연소량이 적은 1000KW 미만의 연소기의 경우, 연소량에 비하여 시스템 적용 비용이 지나치게 많이 발생하여 현실적인 적용이 어렵다.In particular, in the case of a combustor of less than 1000KW of combustion amount, the application cost of the system is too high compared to the combustion amount, so that practical application is difficult.
또한 설치공간이 협소한 연소로에는 버너의 설치가 어렵다.In addition, it is difficult to install a burner in a combustion furnace with a small installation space.
더불어 2대로 설치되어야 하는 트윈 축열식 버너 시스템, 하니콤형 축열연소 시스템과 라디언트 튜브형 시스템은 그 부피가 상당하여 공간적인 제약을 받는다. In addition, twin regenerative burner systems, honeycomb regenerative combustion systems and radiant tubular systems, which must be installed in two units, are space-constrained due to their large volume.
즉, 최대 버너의 크기, 댓수의 제한을 두게 되는 침탄로 등과 같은 열처리로나 화학 반응로에는 적용을 하기 힘들다.That is, it is difficult to apply to a heat treatment furnace or a chemical reaction furnace, such as a carburizing furnace which limits the maximum burner size and the number of burners.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 흡배기 절환장치를 통하여 유입된 연소용 공기가 연소공기공급관의 외측과 열교환기관의 내측 사이의 유로를 통해 공급되거나, 연소공기 분할공급장치를 개폐조작시켜 연소공기 공급관 내로 주입되는 연소공기의 공급비를 적절히 조절할 수 있도록 함으로써, 버너에서 발하는 피크 온도를 떨어트려 무 화염 연소로 질소산화물의 발생을 최소로 억제함 과 동시에 연소효율성이 우수한 연소공기 공급비를 제공할 수 있도록 하는 열교환기 핀 내장형 자기축열식 단일 튜브 버너의 연소공기 분할공급장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is supplied through the flow path between the outside of the combustion air supply pipe and the inside of the heat exchange engine, the combustion air introduced through the intake and exhaust switching device, or open and close the combustion air split supply device By appropriately controlling the supply ratio of the combustion air injected into the combustion air supply pipe, the peak temperature from the burner is reduced to minimize the generation of nitrogen oxides by flameless combustion and at the same time, the combustion air supply ratio is excellent in combustion efficiency. The present invention provides a combustion air split supply device for a self-regenerative single tube burner having a heat exchanger fin.
상기와 같은 문제점을 해결하기위한 본 발명의 다른 목적은 한 개의 기체로 제작되어 작은 공간에서도 사용가능하며, 적은 시스템 설치비용이 발생되기에 경제적이고, 침탄로 등과 같은 열처리로나 화학 반응로에 적용될 수 있도록 하는 열교환기 핀 내장형 자기축열식 단일 튜브 버너의 연소공기 분할공급장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention for solving the above problems is made of a single gas can be used in a small space, economical because a small system installation cost is generated, can be applied to a heat treatment furnace or a chemical reactor such as carburizing furnace The present invention provides a split air supply of a self-heating single tube burner with a built-in heat exchanger fin.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열교환기 핀 내장형 자기축열식 단일튜브 버너의 연소공기 분할공급장치는, 축열체실을 가진 흡배기 절환장치와 버너본체가 플랜지 결합되고, 상기 버너본체의 정 중앙에 가스유입관이 형성되며, 상기 가스유입관의 길이방향을 따라 점화봉이 설치되고, 상기 가스유입관과 점화봉을 감싸도록 연소공기 공급관이 버너본체 일측에 결합되며, 상기 연소공기 공급관의 일단에 슬라이드 이동 가능한 상태로 결합되어 상기 흡배기 절환장치를 통해 연소공기 공급관 내로 공급되는 연소공기의 유동 패턴이 조절되도록 하는 연소공기 분할공급장치로 구성되는 열교환기 핀 내장형 자기축열식 단일튜브 버너에 있어서, 상기 연소공기 분할공급장치는, 가스 유입관이 내부에 감싸지도록 버너 본체에 일단이 결합되는 연소공기 공급관과, 상기 연소공기공급관의 상단을 적정범 위 절개시켜 외부공기를 유입시킬 수 있도록 형성한 연소공기 유입공과, 상기 연소공기 유입공을 사이에 두고 연소공기공급관의 길이방향으로 평행하게 형성되는 한 쌍의 가이드레일과, 상기 한 쌍의 가이드레일 사이에 결합되어 좌우 슬라이드 이동되면서 상기 연소공기 유입공을 개폐시키도록 된 개폐판 및 상기 개폐판의 일측에 일단이 결합되고, 타단이 버너본체의 외부로 연장되어 상기 개폐판의 이동량을 조절할 수 있도록 하는 이동 손잡이를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, a combustion air splitting and supplying apparatus of a heat exchanger-coated self-regenerative single-tube burner includes an intake / exhaust switching device having a heat storage chamber and a burner body flanged to each other, and the center of the burner body The gas inlet pipe is formed in the ignition rod is installed along the longitudinal direction of the gas inlet pipe, the combustion air supply pipe is coupled to one side of the burner body to surround the gas inlet pipe and the ignition rod, one end of the combustion air supply pipe In the heat exchanger fin built-in self-regulatory single-tube burner composed of a combustion air split-supply device coupled to the slide movable state to control the flow pattern of the combustion air supplied into the combustion air supply pipe through the intake and exhaust switching device, the combustion The split air supply unit has one end connected to the burner body so that the gas inlet pipe is wrapped therein. Combustion air supply pipe to be combined, combustion air inlet hole formed to cut the upper end of the combustion air supply pipe so as to introduce external air, and the combustion air inlet hole is parallel to the combustion air supply pipe in the longitudinal direction. A pair of guide rails are formed so as to be coupled between the pair of guide rails and the left and right slide plates are coupled to one side of the opening and closing plates to open and close the combustion air inlet hole while the left and right slides are moved. It extends to the outside of the burner body, characterized in that consisting of a configuration including a moving handle to adjust the movement amount of the opening and closing plate.
여기서, 상기 버너본체 외측에 별도의 구동수단이 구비되도록 하고, 상기 구동수단에 이동 손잡이가 연동되도록 하여 구동수단의 정역작동에 의해 좌우 직선운동 되도록 하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to provide a separate drive means on the outer side of the burner body, and to move the movement handle to the drive means to the left and right linear movement by the forward and reverse operation of the drive means.
여기서, 상기 구동수단은 구동모터에 의해 작동되는 피니언기어 및 랙기어로 구성되는 것이 바람직하다.Here, the drive means is preferably composed of a pinion gear and a rack gear operated by a drive motor.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명은 버너를 정면에서 바라 본 상태를 나타낸 도 4와 측면에서 바라 본 상태를 나타낸 도 5에 나타나 있는 것처럼, 2개의 축열체를 내장한 축열체실(10)을 가진 흡배기 절환장치(30)가 형성되어 버너와 일체화 된다.According to the present invention, as shown in Fig. 4 showing the burner viewed from the front and FIG. 5 showing the viewed from the side, the intake /
이때, 상기 버너(100)는 흡배기 절환장치(30)와 플랜지 결합되는 버너본체(40)가 가장 바깥쪽의 외곽부를 구성하고, 상기 버너본체(40)의 정 중앙에는, 끝단 에 다수의 가스노즐공(51)이 형성된 가스유입관(50)이 구비되어 있다.At this time, the
또한, 상기 가스유입관(50)의 유입구측으로부터 사선으로 하향하며 길이 방향으로 위치한 점화봉(60)이 점화장치가 된다.In addition, the
상기 가스유입관(50)의 라디안트 튜브측 끝단에는 가스노즐공(51)이 마련되어 있어, 유입된 가스가 분출된다.The
또한, 상기 가스유입관(50)의 외측에는 버너본체부(40)에 결합된 연소공기공급관(70)이 둘러싸고 있으며, 연소공기공급관(70)의 라디안트튜브측 끝단에는 내측노즐관(71)이 설치되어 있다.In addition, the outer side of the
도 6에 나타낸 바와 같이 급기통로를 통하여 유입된 연소공기는 연소공기 공급관(70) 외측과 열교환기관(80)의 내측 사이에 형성된 유로를 통해 공급되거나, 연소공기 분할공급장치(400)에 조작에 의하여 일부의 공기가 연소공기공급관(70)의 내측으로 유입되도록 한다.As shown in FIG. 6, the combustion air introduced through the air supply passage is supplied through a flow path formed between the outside of the combustion
도 7내지 도 8은 본 발명에 따른 연소공기분할공급장치도 7은 본 발명의 버너본체 내부에 연소공기 공급관이 설치되는 상태를 보인 분해사시도 이고, 도 8은 본 발명의 연소공기 공급관의 연소 유입공에 결합되는 개폐판의 결합구조를 보인 분해사시도 이다.7 to 8 is an exploded perspective view showing a combustion air split supply apparatus according to the present invention Figure 7 is a combustion air supply pipe is installed inside the burner body of the present invention, Figure 8 is a combustion inlet of the combustion air supply pipe of the present invention An exploded perspective view showing the coupling structure of the opening and closing plate coupled to the ball.
동 도면에서 보여 지는 바와 같은 본 발명의 연소공기 분할공급장치(400)는, 가스 유입관(50)이 내부에 감싸지도록 버너 본체부(40)에 일단이 결합되는 연소공기 공급관(70)과, 상기 연소공기공급관(70)의 상단을 적정범위 절개시켜 외부공기 를 유입시킬 수 있도록 형성한 연소공기 유입공(410)과, 상기 연소공기 유입공(410)을 사이에 두고 연소공기공급관(70)의 길이방향으로 평행하게 형성되는 한 쌍의 가이드레일(430)과, 상기 한 쌍의 가이드레일(430) 사이에 결합되어 좌우 슬라이드 이동되면서 상기 연소공기 유입공(410)을 개폐시키도록 된 개폐판(440) 및 상기 개폐판(440)의 일측에 일단이 결합되고, 타단이 버너본체(40)의 외부로 연장되어 상기 개폐판(440)의 이동량을 조절할 수 있도록 하는 이동 손잡이(450)로 구성된다.Combustion air divided
상기 구성의 본 발명은 개폐판(440)이 이와 연결된 이동손잡이(450)의 좌우 이동과 함께 가이드레일(430)에 슬라이드 이동되면서, 연소공기 유입공(410)의 크기를 조절시켜 연소공기 공급관(70) 내로 주입되는 연소공기의 공급 비를 임의 조절할 수 있도록 함으로써, 버너에서 발하는 피크 온도를 떨어트려 무 화염 연소로 질소산화물의 발생을 최소로 억제함과 동시에 연소효율성이 우수한 연소공기 공급 비를 제공할 수 있게 한다.According to the present invention, the opening and
이때, 상기 이동 손잡이(450)는 버너본체(40) 외부에서 수동조작할 수 도 있지만, 보다 바람직하게는 상기 버너본체(40) 외측에 별도의 동력에 의해 작동되는 구동수단(460)이 구비되도록 하고, 상기 구동수단(460)에 이동 손잡이(450)가 연동되도록 하여 구동수단(460)의 정/역동작에 의해 좌우 직선운동 되도록 한다.At this time, the moving
도 9는 본 발명의 개폐판을 이동시키기 위한 이동 손잡이의 버너본체 결합구조를 보인 개략단면도로서, 동 도면에서 보여 지는 바와 같이 버너본체(40)와 이동 손잡이(450)의 결합단면에 씰링부재(451)를 삽입할 수 있는데, 상기 씰링부재(451) 는 기밀을 유지하는 역할을 하게 된다.Figure 9 is a schematic cross-sectional view showing a burner body coupling structure of the moving handle for moving the opening and closing plate of the present invention, as shown in the figure the sealing member (b) on the coupling end of the
또한, 이동 손잡이(450)의 수동조작 시, 적정 마찰력이 작용되도록 함으로써, 이동 손잡이(450)가 서서히 이동되도록 하여 개폐판(440)의 개폐량을 용이하게 조절할 수 있도록 하고, 이동된 손잡이(450)가 마찰력에 의해 움직임이 고정되도록 하는 역할을 하게 된다.In addition, during the manual operation of the moving
이때, 이동 손잡이(450)의 외표면에 눈금부(453)를 형성하여 이동 손잡이(450)의 이동량 즉, 연소공기 유입공(410)의 개폐량을 확인하도록 할 수 있다.At this time, the
도 10은 본 발명의 개폐판 및 이동 손잡이를 랙과 피니언을 이용해 구동시키는 구조에 대해 보인 개념 사시도로서, 동 도면에서 보여 지는 바와 같은 이동 손잡이(450)의 일단에 랙기어(461)을 형성하고, 상기 랙기어(461)과 치합되어 구동되는 피니언기어(463)를 형성하며, 상기 피니언기어(463)을 모터(미도시) 구동시킬 수 있다. 이때, 상기 모터는 전자제어가 가능하고, 이로 인해 개폐판(440)에 의한 연소공기의 유입량을 자동 제어할 수 있게 된다.10 is a conceptual perspective view showing a structure for driving the opening and closing plate and the moving handle using the rack and pinion of the present invention, and forms a
그리고, 도 6에서 보는 바와 같이 연소공기공급관(70)의 외측에는 다시 버너본체부에 접합되어 있는 급기-배기차단관(41)이 둘러싸고 있으며, 급기-배기차단관(41)의 우측에는 열교환기관(80)이 접합되고, 열교환기관(80)의 라디언트 튜브측 끝단에는 외측노즐관(81)이 설치되어 있다.6, the air supply-
열교환기관(80)과 연소공기공급관(70)의 사이에는 내측 열교환기핀(82)이, 열교환기관(80)과 버너본체 외곽튜브의 사이에는 외측 열교환기핀(83)이 위치한다.An inner
가스노즐공(51)에서 분출된 가스는 내측노즐관(71)과 외측노즐관(81)으로부터 분출된 공기와 혼합되어 연소되어 화염을 형성하며, 도 4에서 보이듯이, 상기 외측노즐관(81)을 일부 감싸며 전진 배치된 튜브(90) 내에서 연소되도록 하는 것이다.The gas ejected from the
연소 후의 배기가스는 튜브(90)의 우측 끝단까지 밀려나갔다가 다시금 버너본체(40) 외곽튜브의 우측 판벽에 부딪쳐서 180도 방향을 선회하여 튜브(90)의 외측면과 버너본체 (40) 외곽튜브 내측면의 사이로 밀려나와 열교환기관(80)과 버너본체(40) 외곽튜브 사이에 위치한 내측 열교환기핀(82)을 가열하게 된다.The exhaust gas after combustion is pushed out to the right end of the
가열된 내측 열교환기핀(82)은 고온의 열에너지를 외측 열교환기핀(83)으로 전달하게 되며, 결과적으로 연소공기공급관(70) 외측과 열교환기관(80)의 내측 사이로 유입된 공기를 예열시키는 기능을 행하게 한다.The heated inner
상기 열교환기핀(82)(83)은 버너에서 화염이 발하면 도 4에 도시된 바와 같이 튜브(90)의 내부에서 발생된 배기가스가 튜브의 끝단에 도시된 화살표의 방향으로 회동하고, 외측 열교환기핀(83)을 지날 때 배기가스의 열에너지가 전도에 의해 전달되어 내측 열교환기핀(82)을 따라 흐르는 연소용공기를 예열시키는 역할을 한다.The
따라서, 본 발명의 버너는 폐열의 활용도를 높여 폐열이 버너의 외부로 쓸모없이 빠져나가는 현상을 방지하고, 열효율을 극대화시키는 것이다. Therefore, the burner of the present invention is to increase the utilization of the waste heat to prevent the waste heat is unnecessarily escape to the outside of the burner, to maximize the thermal efficiency.
이러한, 본 발명은 상기 버너에서 1차적으로 배기가스의 열에너지를 열교환 기핀(83)(82)에 의해 연소용 공급공기에 전달시키고, 추가로 외부에 장착된 축열체실(10)의 축열체(11)에 축적하여 폐열의 활용도를 높인다.In the present invention, the heat energy of the exhaust gas is primarily transmitted from the burner to the supply air for combustion by the
다음으로 폐열 에너지를 축열하기 위한 축열체실(10)과 그 축열체부에 저장된 배기가스의 열에너지를 다시 버너(100)로 공급하는 절환장치의 구성을 살펴본다. Next, a configuration of a
도 4와 5에 도시된 것처럼, 상기 축열체실(10)를 가진 흡배기 절환장치(30)는, 버너의 상단부에 위치하며 플랜지부를 가지며 가로로 배치되는 연소용 저온측공기공급관(22)과 저온측배기가스배출관(23)이 설치된다.4 and 5, the intake and
여기서 연소용 저온측공기공급관(22)은 항상 공기가 공급되는 공급구이며, 저온측배기가스배출관(23)은 항상 버너에서 빠져 나오는 배기가스가 배출되는 관이다.Here, the low temperature side
또한, 도 4내지 5에 도시된 것처럼, 중단에 위치한 통 형상의 저온측연통관(24)과, 상기 저온측연통관(24) 하단에 세로로 배치되는 한 쌍의 저온측하단댐퍼관(25)과, 상기 저온측연통관(24) 정 중앙에 위치하여 연소용 공기와 배기가스의 출입을 제어하는 회동밸브부(110)로 구성된 저온측댐퍼부(21)가 굵은 일점쇄선으로 표시한 영역에 배치된다.In addition, as shown in Figures 4 to 5, a cylindrical low-temperature
한편, 상기 저온측댐퍼부(21)의 하단에는 도 4와 5에 도시된 것처럼, 축열체실(10)이 일체화 되어 있다.Meanwhile, as illustrated in FIGS. 4 and 5, the
즉, 저온측하단댐퍼관(25)과 연통되며 쌍으로 구획된 축열체(11)와, 그를 감싼 케이스(12)로 형성되는 것이다.That is, it is formed of the
또한 상기 축열체실(10)의 하단에는 굵은 일점쇄선으로 표시한 고온측댐퍼부(31)가 마련되는데, 그 구성은 상기 저온측댐퍼부(21)의 구성과 동일하다.In addition, the lower end of the
즉, 최하단에 위치하며 플랜지부를 가지며 가로로 배치되는 연소용 고온측공기공급관(32)과 고온측배기가스배출관(33), 중단에 위치한 통 형상의 제2연통관(34)이 비치되고, 상기 제2연통관(34) 상단에 세로로 배치되는 쌍의 제2댐퍼관(35)이 일체화 되어 있다.That is, the high temperature side
또한, 상기 제2연통관(34)의 정 중앙에 위치하여 배기가스를 유출입시키는 회동밸브부(110)로 구성된 고온측댐퍼부(31)가 서로 유기적으로 결합하여 공기와 배기가스의 유출입을 통제하는 것이다.In addition, the high temperature
이때 이 공기와 배기가스의 유출입을 직접적으로 통제하는 구성이, 도 11내지 도 13에 도시된 회동밸브부(110)이다.At this time, the configuration of directly controlling the inflow and outflow of the air and the exhaust gas is the
도 11은 본 발명의 요부인 연통관과 회동밸브부간의 유기적인 결합관계를 도시한 요부 사시도 이다.11 is a perspective view illustrating main parts of an organic coupling relationship between a communication pipe and a rotation valve part, which are main parts of the present invention.
동 도면에서와 같이 상기 제1,2 연통관(24,34)의 정 중앙에 위치한 회동밸브부(110)는, 에어실린더나 모터(미도시)로 작동되는 밸브로서, 지지축(112)에서 양 방향으로 뻗은 날개(113)로 형성되어 있다.As shown in the figure, the
따라서 상기 연통관(24,34) 내부에서 에어실린더로 작동되는 날개(113)는 지지축(112)의 회동에 따라 좌우로 90도 간격으로 회동하며 일측의 고,저온측댐퍼부(31,21)를 개폐하는 것이다.Therefore, the
물론 이때 그 연동을 제어하는 스톱퍼(114)가 도8, 도9와 도10에서처럼 90도 간격으로 배치되어 그 작동을 돕는다.Of course, at this time, the
그럼, 여기서 전술된 구성들로 이루어진 본 발명의 열교환기 내장형 컴팩트 축열버너의 작용에 대해 상세히 설명한다.Now, the operation of the heat exchanger built-in compact heat storage burner of the present invention having the above-described configuration will be described in detail.
우선, 도 4와 5에 도시된 바처럼, 버너(100)의 가스유입관(50)을 통해 가스가 공급되고, 점화봉(60)의 점화 스파크에 의해 버너(100)는 화염을 형성하게 된다.First, as shown in FIGS. 4 and 5, gas is supplied through the
이 화염은 연소하여 고온의 배기가스를 배출하게 되는데, 도시된 튜브(90)를 타고 이동한다.The flame burns and exhausts the hot exhaust gas, which travels through the
따라서 도시된 화살표의 방향으로 돌아 버너의 본체(40)와 튜브(90)의 외주면을 따라 진행하다가 열교환기인 열교환기핀(82)과 열교환기관(80)을 지나며, 고온의 열을 연소용 공기에 전도시켜주게 된다.Therefore, in the direction of the arrow shown in progress along the outer peripheral surface of the
그러나 배기가스의 모든 열에너지를 상기의 열교환기로 모두 활용할 수 있는 것은 아니다.However, not all of the heat energy of the exhaust gas can be utilized as the heat exchanger.
따라서 열교환기를 지나며 열에너지의 일부가 공기예열로 방출된 배기가스는 고온측댐퍼부(31)를 지난다.Therefore, the exhaust gas passing through the heat exchanger and part of the thermal energy released as air preheat passes the high temperature
즉, 고온측댐퍼부(31)의 고온측배기가스배출관(33)을 거치고, 제2댐퍼관(35)을 지나 쌍의 축열체(11)로 이동하여 다시 한번 열에너지를 전도하게 된다. That is, it passes through the high temperature side exhaust
물론 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 축열체(11)는 쌍으로 구비되어 고온 측댐퍼부(31), 저온측댐퍼부(21)와 회동밸브부(110)의 작동에 의해 교번적으로 열을 축적하여, 버너(100) 내부로 공급되는 연소용 공기에 고온의 열을 전달하게 된다.Of course, as shown in Figure 5, the
다음으로 본 발명의 고, 저온측댐퍼부(31,21)와 회동밸브부(110)가 연소용 공기를 버너(100)의 내부로 공급하고, 배기가스의 폐열을 이용하여 도 5에 도시된 한 쌍의 축열체(11) 내부에 열을 축적시키는 과정을 설명한다.Next, the high and low temperature
도 4와 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 저온측공기공급관(22)을 통해서 연소용 공기가 유입되면 도4 내지 5에 도시된 연통관(24)을 지나게 된다.4 and 5, when the combustion air is introduced through the low-temperature side
이때 상기 연통관(24)의 하판에는 도 11에 도시된 것처럼, 상판의 관통공(29)과 직각으로 교차된 관통공(29)을 가지고 있다. At this time, the lower plate of the
여기서, 도 12는 이러한 관통공(29)을 보다 상세히 설명하기 위해 각각 별도의 부호를 부쳤다.Here, Figure 12 has been given a separate reference to explain these through
즉, 각각 실선으로 도시한 관통공(29)을 ⓐ,ⓑ로 구분하고, 점선으로 도시한 관통공(29)을 ⓒ,ⓓ 로 구분하여 도시하였다.That is, the through-
실질적으로 도 12의 ⓐ가 저온측공기공급관(22)과 맞닿은 연통관(24)의 상부에 뚫린 구멍이고 ⓑ는 저온측배기가스배출관(23)과 맞닿은 연통관(24)의 상부에 뚫린 구멍이다.12 is a hole drilled in the upper portion of the
따라서 도 12의 ⓐ를 통과한 연소용 공급 공기는 회동밸브부(110)의 양 날개(113)의 구획에 따라 도 12의 ⓒ로만 밀려 들어가는 것이다.Therefore, the combustion supply air passing through ⓐ of FIG. 12 is pushed into only ⓒ of FIG. 12 along the section of both
상기 ⓒ의 관통구로 들어온 연소용 공급 공기는 도 5의 우측 축열체(11)를 지나며, 더욱 고온이 되어 고온측댐퍼부(31)로 이동한다.Combustion supply air entering into the through hole of ⓒ passes through the right
이 고온측댐퍼부(31)도 전술된 저온측댐퍼부(21)와 같이 도 13에 도시된 것처럼, 교차되는 관통구(39)가 ⓔ,ⓕ,ⓖ,ⓗ로 형성되어 있다.Like the low temperature
상기 ⓔ,ⓕ는 도 4와 5에 도시된 제2댐퍼관(35)과 맞닿은 관통공(39)이며, ⓖ는 고온측공기공급관(32), ⓗ는 고온측배기가스배출관(33)과 맞닿은 관통공(39) 이다.The ⓔ, ⓕ is a through-
따라서 도 5에서 보이는, 상기 우측의 축열체(11)를 지난 공기는 제2댐퍼관(35)과 관통공 ⓔ를 지나며 연통관(34)으로 밀려든다.Therefore, the air passing through the
물론 밀려든 축열체에 의해 예열된 공기는 도 13의 실선으로 도시한 관통공(39) ⓖ를 통과하여 고온측공기공급관(32)을 타고 버너(100) 내부로 들어가 연소된다.Of course, the air preheated by the regenerated heat is passed through the through hole (39) ⓖ shown by the solid line of Figure 13 through the high temperature side
물론 버너(100)의 내부에서 화염을 발하고, 연소된 배기가스는 전술된 것처럼 튜브(90)를 통과하여 배기될 때, 전술된 공기가 공급되는 관통공이 아닌 ⓗ,ⓕ,ⓓ,ⓑ의 순으로 배출되는 것이다.Of course, when the flame is emitted inside the
즉, 버너의 내부로 공급되는 공기는 관통공 ⓐ→ⓒ→ⓔ→ⓖ를 순차로 관통하며 버너(100)의 내부로 투입되어 화염을 발하게 하고, 화염이 발하여 발생된 고온의 배기가스는 ⓗ→ⓕ를 거쳐 도 5의 좌측 축열체(11)에 고온의 열에너지를 축적시키고 관통공 ⓓ→ⓑ를 통과하며 배출되는 것이다.That is, the air supplied into the burner passes through the through-holes ⓐ → ⓒ → ⓔ → ⓖ in sequence and is introduced into the
그후, 일정시간이 지난 후 본 발명의 고온측댐퍼부(31)와 저온측댐퍼부(21)에 구성된 회동밸브부(110)는 에어실린더에 의해 작동되어 도 12와 10에서의 얇은 일점쇄선으로 도시된 방향으로 90도 회전하게 된다.Subsequently, after a certain time, the
이때, 상기 연통관(24,34)에 형성된 4개의 스톱퍼(114)는 날개의 90도 회전을 위해 각각 직각이 되는 위치에 형성된다. At this time, the four
한편, 상기 회전은 버너(100)로 공급되는 공기의 흐름경로와 버너(100)에서 화염이 발한 고온의 배기가스의 흐름경로를 반대로 바꾸게 한다.On the other hand, the rotation is to reverse the flow path of the high-temperature exhaust gas emitted from the flame from the
따라서, 이번에는 공기가 우측의 축열체(11)를 통과하며 고온이 되어 버너(100) 내부로 투입되고, 연소되어 고온인 배기가스는 좌측의 축열체(11)를 통과하며 열에너지를 축적시킨다.Therefore, this time, the air passes through the
즉, 본 발명의 축열식 버너(100)는 그 고,저온측댐퍼부(31,21)의 구성과 회동밸브부(110)의 작동에 따라 축열체(11)를 교번적으로 사용하는 것이다.That is, the
상기와 같은 본 발명은 흡배기 절환장치를 통하여 유입된 연소공기가 연소공기공급관의 외측과 열교환기관의 내측 사이의 유로를 통해 공급되거나, 연소공기 분할공급장치를 개폐조작시켜 연소공기 공급관 내로 주입되는 연소공기의 공급비를 적절히 조절할 수 있도록 함으로써, 버너에서 발하는 피크 온도를 떨어트려 무 화염 연소로 질소산화물의 발생을 최소로 억제함과 동시에 연소효율성이 우수한 연소공기 공급비를 제공할 수 있게 되어 열교환기 핀 내장형 자기축열식 버너는 에너지 효율이 증가하면서도 NOx 저감이 이루어 질 수 있는 즉 고효율화와 환경문제에 모두에 기여하게 되는 효과가 있다.In the present invention as described above, the combustion air introduced through the intake and exhaust switching device is supplied through a flow path between the outside of the combustion air supply pipe and the inside of the heat exchange engine, or the combustion air is injected into the combustion air supply pipe by opening and closing the combustion air splitting supply device. By allowing the air supply ratio to be properly adjusted, it is possible to reduce the peak temperature emitted from the burner to minimize the generation of nitrogen oxides by flameless combustion and to provide a combustion air supply ratio with excellent combustion efficiency. Finned self-regenerative burners have the effect of reducing the NOx while increasing energy efficiency, which contributes to both high efficiency and environmental issues.
또한, 한 개의 기체로 제작되어 작은 공간에서도 사용가능하며, 적은 시스템 설치비용이 발생되기에 경제적이고, 침탄로 등과 같은 열처리로나 화학 반응로에 적용될 수 있는 효과가 있다.In addition, it is made of a single gas can be used in a small space, it is economical because a small system installation cost is generated, there is an effect that can be applied to a heat treatment furnace or a chemical reaction furnace, such as a carburizing furnace.
Claims (3)
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KR1020050055874A KR100631109B1 (en) | 2005-06-27 | 2005-06-27 | Combustion air splitting device for recuperative/regenerative single tube burner |
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KR101118262B1 (en) * | 2011-07-05 | 2012-02-28 | 홍혜정 | Mixing valve for gas range |
KR101294685B1 (en) | 2012-07-23 | 2013-08-09 | 한국에너지기술연구원 | Apparatus and method for partial-premixing fuel and oxidant combustion with pyrolysis effects |
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2005
- 2005-06-27 KR KR1020050055874A patent/KR100631109B1/en active IP Right Grant
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KR101725780B1 (en) | 2014-11-24 | 2017-04-14 | 한태원 | Air inflow system for Watching flame of wood stove |
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