KR100680187B1 - 퍼지용 공기주입구가 형성된 버너타일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버너타일의 버너삽입케이싱에 퍼지용 공기주입구가 형성되어 버너가 점화하기 전에 가열로 내부와 버너타일 및 버너삽입케이싱 내부에 잔존하는 가연성 가스를 제거할 수 있는 산소 연소용 버너타일에 관한 것이다.

버너타일, 퍼지

Description

퍼지용 공기주입구가 형성된 버너타일{Burnertile installing purging air injection hall}

도 1은 본 발명의 일실시예의 정단면도

도 2는 본 발명의 일실시예에 버너를 장착하여 가열로에 설치한 모습의 정단면도

도 3은 본 발명의 일실시예에 버너를 장착한 가열로

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 버너 101: 버너고정플랜지

102: 버너삽입케이싱 103: 버너삽입홀

104: 화염홀 110: 퍼지용 공기주입구

120: 냉각수입구 121: 냉각수출구

130: 2차공기주입구 140: 1차공기주입구

150: 연료주입구 300: 가열로

310: 불로우어 320: 장입구

본 발명은 산소연소용 버너타일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버너타일의 버너삽입케이싱에 퍼지용 공기주입구가 형성되어 버너가 점화하기 전에 연소실과 버너타일 및 버너삽입케이싱 내부에 잔존하는 가연성 가스를 제거할 수 있는 버너타일에 관한 것이다.

버너타일에 장착된 버너를 가동시키고 나면, 버너 주위 및 버너가 설치되어 화염을 형성하는 연소실 내부에는 불완전연소나 화염의 이상 소화 등에 의해서 가연성 가스가 남아 있게 된다. 그러나, 버너가 점화되기 전 가열로나 보일러 등의 내부의 기체는 일부러 움직이게 하지 않는 한, 그대로 정지상태에 있게 된다.

따라서, 버너를 점화시키고자 할 때 상기의 가연성 가스를 그대로 둔 채로 점화 스파크를 발생시키면 연소실내에 가득 차 있던 가연성 가스가 점화되어 갑작스럽게 연소가 일어나서 폭발하게 된다. 일반적으로 이러한 위험한 상황이 발생하지 않도록 버너의 기동 정지 시에는 점화스파크를 발생하기 전에 화염이 형성되지 않은 상황에서 상당한 시간 동안 연소실내에 공기를 불어 넣어서 내부에 가득 차 있을지도 모르는 가연성 가스를 연소실 밖으로 강제로 내보내는 과정을 거치게 하여 안전을 확보한다.

그러나, 순산소 연소 등 연소에 필요한 산화제가 공기가 아닌 경우에는 연소실내의 가연성 가스를 배출시키기 위하여 산소를 그대로 연소실 내에 보내거나 하 게 되면 가열되어 있는 강재나 연소실 또는 설비를 구성하고 있는 소재가 심하게 산화되는 결과를 초래하여 강재의 품질을 떨어뜨리거나 설비의 수명을 대폭 단축시키게 된다.

또한 순산소와 연료가스 등이 연소될 수 있는 조건으로 섞여 있을 때는 공기의 경우에 비해서 그 폭발력이 매우 커서 훨씬 더 위험하다.

종래의 가열로나 보일러에 이용되는 순산소용 버너타일의 경우 버너가 점화하기 전에 연소실과 버너타일 및 버너삽입케이싱 내부에 잔존하는 가연성 가스를 제거할 수 있는 방법이 존재하지 않아서, 이를 제거하기 위해서는 가열로의 문을 개방하여 자연환기 되도록 해야 하기 때문에 점화시간이 많이 걸리거나 항상 폭발 위험성을 내포하고 있었다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 목적은, 산소연소용 버너를 채택하는 설비에 있어서 버너타일의 버너삽입케이싱에 퍼지용 공기주입구가 형성되어 버너가 점화되기 전에 연소실과 버너타일 및 버너삽입케이싱 내부에 잔존하는 가연성 가스를 제거할 수 있는 버너타일을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단부에 버너를 고정하는 버너고정플랜지가 형성된 버너삽입케이싱을 포함하고, 버너삽입홀 및 화염홀을 형성시키도 록 내화재료가 충진되며, 일단부에는 가열로에 설치하도록 타일고정플랜지가 형성된 원기둥 상의 버너타일에 있어서, 상기 버너의 점화 전 또는 후에 상기 가열로, 버너삽입케이싱, 버너삽입홀, 화염홀 내에 잔존할 수 있는 가연성 혼합기가 점화되어 폭발을 일으키는 것을 방지하기 위하여 상기 버너삽입케이싱에 퍼지용 공기주입구가 형성된 것을 특징으로 하는 버너타일이다.

상기의 퍼지용 공기주입구는 버너삽입케이싱의 상기 타일고정플랜지의 외부로 돌출된 부분 중 일측면에 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 버너타일의 정단면도로써, 크게, 퍼지용 공기주입구(110)가 형성된 버너삽입케이싱(102)과, 타일고정플랜지(200) 및 내화재료(210)로 충진된 몸체로 구성된다.

상기에서 몸체의 좌측단부에 형성된 타일고정플랜지(200)는 보일러 등에 장착하기 위하여 설치되는 것으로, 몸체의 직경보다 다소 직경이 크고, 고정을 위한 볼트구멍(201)이 형성되어 있다.

몸체의 내부는 내화재료(210)로 충진되어 있어서, 내부에 장착되는 버너(100)의 화염이나 가열로 내부에서 전달되는 복사열에 버너 몸체가 견딜 수 있도록 한다.

내화재료는 부정형 캐스터블이나 세라믹 파이버 등 열에 잘 견디는 세라믹 재료를 이용하며, 가열로 내부의 온도 특성에 따라서 최고 사용온도를 결정하여 적 합한 내화재료를 선정하여 사용한다.

상기 버너타일의 몸체에는 버너(100)의 장착이 용이하도록 버너삽입케이싱(102)을 포함한다.

상기 버너삽입케이싱(102)은 상기 타일고정플랜지(200)에 비하여 좌측으로 더 돌출되게 형성된다.

상기 버너삽입케이싱(102)의 좌단부에는 버너와 결합을 위한 버너고정플랜지(101)가 형성된다.

그리고, 버너삽입케이싱(102)의 우측단부에는 버너삽입홀(103)이 형성된다.

이는 버너(100)의 화염에 금속재질인 버너삽입케이싱(102)이 견딜 수 없으므로, 내화재료(210)를 사용하여 연소화염으로부터 전달되는 열을 견딜 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 상기 버너삽입홀(103)의 우측으로 화염홀(104)이 형성된다.

상기 화염홀(104)은 디퓨저와 같이 단면적이 점차 증가하여 버너(100)의 화염의 갑작스런 확산에 따른 불꺼짐을 방지하여 화염이 안정적으로 유지되도록 한다.

상기 버너삽입케이싱(102)은 도 1에서와 같이 버터타일의 중심에 대하여 소정의 거리만큼 편심되어 설치된다.

그리고, 상기 버너삽입케이싱(102)이 타일버너 몸체 외부로 돌출된 부분의 일측면에는 퍼지용 공기주입구(110)가 형성된다.

상기 퍼지용 공기주입구(110)는 버너(100)의 점화 전 또는 후에 가열로 (300), 버너삽입케이싱(102), 버너삽입홀(103), 화염홀(104) 내에 잔존할 수 있는 가연성 혼합기가 점화되어 폭발을 일으키는 것을 방지하기 위하여 가열로(300) 측으로 일정량의 공기를 불어넣어서 점화동작에 들어가기 전에 미리 가연성 혼합가스를 가열로(300) 외부로 날려버리기 위해 설치된다.

따라서, 상기 퍼지용 공기주입구(110)는 블로우어(310)와 연결되어, 짧은 시간에 대량의 공기를 공급받는다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 버너(100)를 장착하여 가열로(300)에 설치한 모습의 정단면도이다.

상기 버너(100)는 다단 순산소연소 버너로써 순산소 화염의 고온특성에 따른 손상을 막기 위하여, 수냉방식을 채택하고 있으며, 상기 도면에서 도면부호 120과 121은 각각 냉각수입구와 냉각수출구이며, 도면부호 140과 130은 1차공기주입구와 2차공기주입구이다.

도면부호 150은 연료주입구이다.

도 3은 본 발명의 일실시예를 설치한 가열로(300)의 전체 모습을 나타낸 것으로, 상기한 퍼지용 공기주입구(110)를 통해 공급된 공기가 버너(100)의 점화 전 또는 후에 가열로(300), 버너삽입케이싱(102), 버너삽입홀(103), 화염홀(104) 내에 잔존하는 가연성 혼합기를 가열로(300) 내부를 통해 가열로(300)의 배기구로 배출하는 모습을 도시하고 있다.

도면부호 320은 장입구로, 가열로(300)에 가열을 위한 재료, 예를 들어 강괴 등을 집어 넣고 빼는 출입구로써, 이를 닫으면 가열로(300)는 배기구 이외에는 밀 폐된 공간이 되어, 상기 퍼지용 공기주입구(110)를 통해 공급된 공기가 가열로(300) 내부를 거쳐 배기구로 나아가게 된다.

본 발명은 산소연소용 버너타일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버너타일의 버너삽입케이싱에 퍼지용 공기주입구가 형성되어 버너가 점화하기 전에 연소실과 버너타일 및 버너삽입케이싱 내부에 잔존하는 가연성 가스를 제거할 수 있는 버너타일에 관한 것이다.

버너타일에 장착된 버너를 가동시키고 나면, 버너 주위 및 버너가 설치되어 화염을 형성하는 연소실 내부에는 불완전연소나 화염의 이상 소화 등에 의해서 가연성 가스가 남아 있게 된다. 그러나, 버너가 점화되기 전 가열로나 보일러 등의 내부의 기체는 일부러 움직이게 하지 않는 한, 그대로 정지상태에 있게 된다.

따라서, 버너를 점화시키고자 할 때 상기의 가연성 가스를 그대로 둔 채로 점화 스파크를 발생시키면 연소실내에 가득 차 있던 가연성 가스가 점화되어 갑작스럽게 연소가 일어나서 폭발하게 된다. 일반적으로 이러한 위험한 상황이 발생하지 않도록 버너의 기동 정지 시에는 점화스파크를 발생하기 전에 화염이 형성되지 않은 상황에서 상당한 시간 동안 연소실내에 공기를 불어 넣어서 내부에 가득 차 있을지도 모르는 가연성 가스를 연소실 밖으로 강제로 내보내는 과정을 거치게 하여 안전을 확보한다.

그러나, 순산소 연소 등 연소에 필요한 산화제가 공기가 아닌 경우에는 연소 실내의 가연성 가스를 배출시키기 위하여 산소를 그대로 연소실 내에 보내거나 하게 되면 가열되어 있는 강재나 연소실 또는 설비를 구성하고 있는 소재가 심하게 산화되는 결과를 초래하여 강재의 품질을 떨어뜨리거나 설비의 수명을 대폭 단축시키게 된다.

또한 순산소와 연료가스 등이 연소될 수 있는 조건으로 섞여 있을 때는 공기의 경우에 비해서 그 폭발력이 매우 커서 훨씬 더 위험하다.

종래의 가열로나 보일러에 이용되는 순산소용 버너타일의 경우 버너가 점화하기 전에 연소실과 버너타일 및 버너삽입케이싱 내부에 잔존하는 가연성 가스를 제거할 수 있는 방법이 존재하지 않아서, 이를 제거하기 위해서는 가열로의 문을 개방하여 자연환기 되도록 해야 하기 때문에 점화시간이 많이 걸리거나 상당한 폭발 위험성을 내포하고 있었다.

Claims (2)

1. 단부에 버너를 고정하는 버너고정플랜지가 형성된 버너삽입케이싱을 포함하고, 버너삽입홀 및 화염홀을 형성시키도록 내화재료가 충진되며, 일단부에는 가열로에 설치하도록 타일고정플랜지가 형성된 원기둥 상의 버너타일에 있어서,

   상기 버너의 점화 전 또는 후에 상기 가열로, 버너삽입케이싱, 버너삽입홀, 화염홀 내에 잔존할 수 있는 가연성 혼합기가 점화되어 폭발을 일으키는 것을 방지하기 위하여 상기 버너삽입케이싱에 퍼지용 공기주입구가 형성된 것을 특징으로 하는 버너타일.
2. 제1항에 있어서, 퍼지용 공기주입구는 버너삽입케이싱의 상기 타일고정플랜지의 외부로 돌출된 부분 중 일측면에 형성된 것을 특징으로 하는 버너타일.

Images