KR100751036B1 - 폐열회수보일러용 노즐 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 폐열회수보일러의 쿨러헤더와 결합하여, 튜브에서 공급되는 냉각수를 쿨러헤더 내로 분사하는 폐열회수보일러용 노즐에 있어서, 다수의 통공이 형성된 원통 형상인 노즐부; 노즐부와 연통되도록 구비되며, 노즐부 측으로 갈수록 내경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 오리피스; 및 일단은 튜브와 연통되도록 결합되며, 타단은 오리피스와 밀폐 결합되는 원통 형상의 슬리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수보일러용 노즐이 제공된다.
이와 같은 폐열회수보일러용 노즐에 의하면, 쿨러헤더와 결합되도록 하고, 쿨러헤더 내로 균일하게 냉각수를 공급할 수 있도록 한 폐열회수보일러용 노즐을 제공할 수 있는 장점을 갖는다.
노즐, 폐열회수보일러

Description

폐열회수보일러용 노즐{Nozzle for heat recovery steam generator}
도 1은 종래 기술에 따른 폐열회수보일러용 노즐을 나타낸 측단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폐열회수보일러용 노즐을 나타낸 측단면도,
도 3은 도 2에 도시된 폐열회수보일러용 노즐을 나타낸 확대도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 폐열회수보일러용 노즐 110 : 노즐부
120 : 오리피스 130 : 슬리브
140 : 튜브
본 발명은 폐열회수보일러용 노즐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 견고하게 쿨러헤더와 결합되도록 하고, 쿨러헤더 내로 균일하게 냉각수를 공급할 수 있도록 한 폐열회수보일러용 노즐에 관한 것이다.
일반적으로 폐열회수보일러란 화학공정, 용해로, 시멘트공정, 소각로 등에서 발생하는 배가스의 폐열을 이용하여 증기를 생산하는 설비를 말한다.
상기에서와 같이, 배가스를 냉각시키기 위하여 배가스가 지나가는 쿨러헤더에 냉각수를 분사하게 되는데, 여기서 냉각수를 분사하기 위하여 노즐을 필요로 한다. 상기의 노즐에 의해 분사된 냉각수는 고온에 의해 증발되어 증기를 발생하게 된다.
종래에는 도 1과 같은 폐열회수보일러용 노즐이 개시되었다.
도 1은 종래 기술에 따른 폐열회수보일러용 노즐을 나타낸 측단면도이다.
상기와 같이 쿨러헤더(1) 내에 냉각수를 분사하는 데 사용하는 종래 기술에 따른 폐열회수보일러용 노즐은 노즐부(2), 오리피스(4), 슬리브(5) 및 고정부(7)를 포함한다.
상기 노즐부(2)는 쿨러헤더(1)와 결합하며, 그 측면에 다수의 통공(3)을 형성하여 튜브(6)로부터 냉각수를 공급받고, 공급받은 냉각수가 쿨러헤더(1) 내로 분사되도록 한다.
이러한 노즐부(2)의 상단은 고정부(7)에 의해 쿨러헤더(1)에 결합하게 된다.
또한, 상기 노즐부(3)의 하단은 오리피스(4) 및 슬리브(5)에 의해 쿨러헤더와 결합하게 된다. 이러한 종래 기술에 따른 오리피스(4)는 그 두께가 얇아 홀 부위가 마모되어 홀이 확장됨에 따라, 노즐부로 공급되는 냉각수의 유량 편차가 심해지게 된다. 또한, 종래 기술에 따른 오리피스(4)는 그 일측에 냉각수가 통과하도록 원통 형상의 홀이 형성되는데, 이러한 종래 기술에 따른 오리피스(4)에 의하면, 냉각수가 오리피스(4)를 통과하면서, 확산이 진행되어, 냉각수가 한줄로 길게 튜브(6) 곡관부를 강타하여, 튜브(6) 곡관부가 국부적으로 마모되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 노즐부(3)의 측면에는 균일하게 통공이 형성되어 있어, 노즐부(3)로 공급되는 냉각수의 불순물에 의하여, 노즐부(3)의 아래측에 형성된 통공(3)이 막히는 문제가 생기게 되고, 이에 따라, 쿨러헤더(1) 내로 공급되는 냉각수 양의 편차가 심하게 되어, 열부식 현상이 일어나게 되며, 설비 수명이 단축되는 문제가 발생하게 된다.
아울러, 노즐부와 슬리브가 나사 결합으로 연결되기 때문에, 쿨러헤더(1) 내로 공급되는 냉각수의 수압에 의한 충격으로 상기 노즐부와 슬리브의 나사 결합이 풀려 노즐부가 이탈되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 보다 견고하게 쿨러헤더와 결합되도록 하고, 쿨러헤더 내로 균일하게 냉각수를 공급할 수 있도록 한 폐열회수보일러용 노즐을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폐열회수보일러의 쿨러헤더와 결합하여, 튜브에서 공급되는 냉각수를 쿨러헤더 내로 분사하는 폐열회수보일러용 노즐에 있어서, 다수의 통공이 형성된 원통 형상인 노즐부; 상기 노즐부와 연통되도록 구비되며, 상기 노즐부 측으로 갈수록 내경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 오리피스; 및 일단은 상기 튜브와 연통되도록 결합되며, 타단은 상기 오리피스와 밀폐 결합되는 원통 형상의 슬리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수보일러용 노즐을 제공한다.
여기서, 상기 노즐부는 하단부의 말단으로부터 7-10㎝ 이격된 부분부터 상기 노즐부의 상단부까지 통공이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슬리브와 상기 튜브는 끼움 결합되고, 상기 슬리브와 상기 튜브의 끼움 결합은 용접으로 고정되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 슬리브 일단의 내면과, 상기 오리피스 일단의 외면에 나사부를 형성하여, 상기 슬리브와 상기 오리피스가 나사결합되도록 하며, 상기 슬리브와 상기 오리피스의 나사결합은 용접으로 고정되는 것이 바람직하다.
게다가, 상기 노즐과 상기 오리피스는 서로 끼움 결합되며, 상기 노즐과 상기 오리피스의 끼움 결합은 용접으로 고정되는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 폐열회수보일러용 노즐을 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폐열회수보일러용 노즐을 나타낸 측단면도, 도 3은 도 2에 나타낸 폐열회수보일러용 노즐의 확대도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 폐열회수보일러용 노즐(100)은 노즐부(110), 오리피스(120) 및 슬리브(130)를 포함한다.
상기 노즐부(110)는 냉각수를 공급받고, 공급받은 냉각수가 쿨러헤더(1) 내로 분사되도록 한다. 이러한 노즐부(110)는 다수의 통공(111)이 형성된 원통 형상으로 구비된다. 여기서, 노즐부(110)는 하단부의 말단으로부터 7-10㎝ 이격된 부분부터 상기 노즐부(110)의 상단까지 통공(111)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 노즐부(110) 하단으로부터 7-10㎝ 이격된 부분부터 통공(111)이 형성되도록 함으로써, 폐열회수보일러를 운영함따라 냉각수에 포함된 불순물이 노즐부(110)의 하단측에 쌓여 노즐부(110)의 하측에 형성된 통공(111)이 막히게 되는 것을 방지할 수 있다. 상기와 같이 냉각수에 포함된 불순물이 노즐부(110)의 하단측에 쌓여 통공(111)을 막으면, 냉각수의 유량 편차가 발생되고, 냉각수의 냉각 효과 저하로 열부식되는 현상이 발생되어, 설비 수명이 단축되는 문제가 발생하게 된다.
상기 오리피스(120)는 노즐부(110) 및 슬리브(130)와 연통되도록 구비되는 데, 본 발명의 일실시예에 따르면, 도 3과 같이 오리피스(120)의 외주면에 나사부를 형성하여 오리피스(120)와 슬리브(130)가 나사결합되도록 하고, 상기한 오리피스(120)와 슬리브(130)의 나사결합은 용접에 의하여 결합(121)되도록 한다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 오리피스(120)는 노즐부(110)에 끼움 결합된 다음, 용접으로 결합(112)되도록 한다. 상기와 같은 결합으로 노즐부(110), 오리피스(120) 및 후술할 슬리브(130)가 보다 견고하게 결합되도록 할 수 있다. 본 발명에 따른 오리피스(120)는 노즐부(110) 측으로 갈수록 내경이 작아지도록 테이퍼지게 형성된다. 또한, 오리피스(120) 축방향의 두께는 0.2-0.5㎝가 되도록 구비할 수 있다. 이렇게 오리피스(120)의 내경을 테이퍼지게 형성하고, 축방향의 두께가 0.2-0.5㎝가 되도록 구비함으로써, 오리피스(120)가 마모되는 것을 방지할 수 있고, 오리피스(120)를 통과하는 순간 냉각수가 확산되도록 할 수 있다. 여기서, 냉각수가 오리피스(120)를 통과하는 순간 확산되지 않고 그대로 분사되면, 냉각수가 길게 한줄로 튜브(140)의 곡관부를 강타하게 되고, 이에 따라 국부적인 튜브(140) 마모를 야기하여 냉각수가 누수되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 슬리브(130)의 일단은 오리피스(120)와 연통되고, 타단은 튜브(140)와 연통되도록 구비된다. 이러한 슬리브(130)는 튜브(140)와 끼움 결합되고, 상기 끼움 결합은 용접으로 고정(131)되도록 한다. 이렇게 슬리브(130)와 튜브(140)가 끼움 결합으로 결합되도록 함으로써, 보다 견고하게 슬리브(130)와 튜브(140)가 결합되도록 할 수 있으며, 백비드 부위로부터 마모가 일어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 슬리브(130)의 내경과 튜브(140)의 내경의 크기가 같도록 구비하여, 냉각수가 흐르는 부분의 단차를 없앰으로써, 국부적인 마모가 발생되는 것을 예방할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 폐열회수보일러용 노즐에 의하면,
첫째, 노즐부의 하단부에 통공이 형성되지 않도록 함으로써, 폐열회수보일러가 운영됨에 따라 냉각수에 포함된 이물질이 노즐부의 하단부에 형성된 통공을 막아, 냉각수 공급량의 편차가 생기는 현상을 방지할 수 있다.
둘째, 오리피스의 축방향 두께가 두껍게 형성되고, 테이퍼지게 형성함으로써, 오리피스에 형성된 홀을 통과하는 냉각수의 수압에 의하여 오리피스가 마모되는 것을 방지할 수 있고, 오리피스를 통과하는 순간 냉각수를 확산시켜 튜브의 곡관부가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 셋째, 노즐과 슬리브가 나사결합으로 결합되고 용접으로 고정되도록 함으로써, 냉각수 충격에 의한 노즐이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
넷째, 슬리브와 튜브가 끼움 결합으로 결합되도록 하고, 상기의 끼움 결합은 용접으로 고정되도록 함으로써, 백비드 부위에 집중적인 마모가 일어나는 것을 방지할 수 있다.
다섯째, 슬리브의 내경과 튜브의 내경이 일치되도록 함으로써, 냉각수가 흐르는 부분에 단차가 생겨 국부적인 마모가 발생되는 현상을 방지할 수 있다.

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  5. 폐열회수보일러의 쿨러헤더와 결합하여, 튜브에서 공급되는 냉각수를 쿨러헤더 내로 분사하는 폐열회수보일러용 노즐에 있어서,
    다수의 통공이 형성된 원통 형상인 노즐부;
    상기 노즐부와 연통되도록 구비되며, 상기 노즐부 측으로 갈수록 내경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 오리피스; 및
    일단은 상기 튜브와 연통되도록 결합되며, 타단은 상기 오리피스와 밀폐 결합되는 원통 형상의 슬리브;를 포함하고,
    상기 노즐부는 하단부의 말단으로부터 7-10㎝ 이격된 부분부터 상기 노즐부의 상단부까지 통공이 형성되며,
    상기 슬리브와 상기 튜브는 끼움 결합되고, 상기 슬리브와 상기 튜브의 끼움 결합은 용접으로 고정되고,
    상기 슬리브 일단의 내면과, 상기 오리피스 일단의 외면에 나사부를 형성하여, 상기 슬리브와 상기 오리피스가 나사결합되도록 하며, 상기 슬리브와 상기 오리피스의 나사결합은 용접으로 고정되며,
    상기 노즐과 상기 오리피스는 서로 끼움 결합되며, 상기 노즐과 상기 오리피스의 끼움 결합은 용접으로 고정되는 것을 특징으로 하는 폐열회수보일러용 노즐.
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