KR100814001B1 - Multipurpose boiler - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예의 구성도1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention
도 2는 도 1의 보일러 동체의 횡 단면도2 is a transverse cross-sectional view of the boiler fuselage of FIG.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예의 구성도3 is a block diagram of a second embodiment of the present invention
<도면의 주요 부분의 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
11 : 열교환기 13 : 축열매체이용 열교환기 23 : 증기 탱크 11
24 : 온수 탱크 27 : 증기 헤더 29 : 온수 이용설비 30 : 팽창 탱크24: hot water tank 27: steam header 29: hot water use facilities 30: expansion tank
본 발명은 다목적 보일러에 관한것이며, 상세하게는 1대의 보일러에서 성질이 다른 수개의 열매체를 생성할 수 있는 다목적 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-purpose boiler, and more particularly, to a multi-purpose boiler capable of producing several heat mediums having different properties in one boiler.
주지하는 바와 같이 증기는 온수에 비하여 열용량이 작아서 예열시간이 짧으므로 산업 현장의 증기 이용 설비, 예를 들어 화학공장, 염색공장, 세탁공장 등의 열교환기, 건조기, 반응기 등등에 많이 사용하고 있다.As is well known, steam has a smaller heat capacity than hot water and thus has a short preheating time. Therefore, steam is frequently used in industrial steam facilities, such as chemical plants, dyeing plants, laundry plants, heat exchangers, dryers, reactors, and the like.
그러나 증기 이용 설비를 구비한 산업 현장 등에서는 급탕·목욕용등의 온수 도 필수적으로 소요되는 바, 산업 현장 등에서 증기와 온수를 생성하는 종래의 증기 보일러는 증기 보일러의 동체(관체)에서 생성한 증기를 동체에 공급관으로 연결되는 증기 헤더에 공급하고, 상기 증기 헤더에 증기 분배관을 설치하여 증기 이용 설비에 공급함과 아울러 상기 증기 분배관중의 하나에 온수가열기를 연결하여 증기로써 급탕·목욕용 온수를 간접 가열하고 있다.However, in an industrial site equipped with a steam utilization facility, hot water such as a hot water supply or a bath is essential, and a conventional steam boiler that generates steam and hot water in an industrial site includes steam generated in the body of the steam boiler. It is supplied to a steam header connected to the fuselage by a supply pipe, and a steam distribution pipe is installed on the steam header to supply the steam utilization facility, and a hot water heater is connected to one of the steam distribution pipes to indirectly supply hot water for a hot water and a bath as steam. Heating.
따라서 상기한 증기 보일러 부설 온수 가열기는 증기를 증기 이용설비에 분배하기 위한 증기 헤더와 급탕 또는 목욕용 온수를 생성하기 위한 온수가열기가 별도의 위치에 형성되어 있음으로 구조가 복잡하여 원가가 비싸지고, 설치장소를 크게 차지하는 문제점이 있는 것이다.Therefore, the steam boiler installation hot water heater is a complicated structure because the steam header for distributing steam to the steam utilization facility and the hot water heater for generating hot water for hot water or bath is formed in a separate position, the cost is complicated, There is a problem that occupies a large place.
한편 온수 보일러의 동체(관체) 상부의 외부 또는 내부에 온수가열 열교환기를 설치하여 온수 보일러 동체에서 가열된 온수로써 온수가열 열교환기를 간접 가열하는것이 주지되었으나, 이는 급탕 또는 목욕용 온수만을 생성하는것임으로 이를 산업 현장 등에 설치 할 경우에는 증기 이용설비용 증기 보일러를 별도로 설치하여야만 됨으로 그 비용이 이중으로 소요되며 설치면적을 크게 차지하기 때문에 경제적이지 못한 결점이 있는것이다.On the other hand, it is well known that the hot water heating heat exchanger is indirectly heated as hot water heated in the hot water boiler body by installing a hot water heat exchanger on the outside or inside of the upper part of the body of the hot water boiler. In case of installation in industrial sites, it is necessary to install a steam boiler for the steam utilization equipment separately, so the cost is doubled and it takes up a large installation area.
상기한 실정을 감안하여 본 발명의 발명자는 증기 보일러 부설 온수가열기를 제안하여 실용신안등록 제 131887 호 공보에 개시된 바, 상기 증기 보일러 부설 온수가열기는 증기 보일러의 동체 상부에 연결관으로 온수가열기 동체 겸 증기 헤더를 연결하고, 상기 온수가열기 동체 겸 증기 헤더의 내부에 온수가열관을 내장함과 동시에 상부에 증기 분배관을 설치하여서 된것이다.In view of the above situation, the inventor of the present invention proposes a hot water heater attached to a steam boiler and disclosed in Utility Model Registration No. 131887, wherein the hot water heater attached to the steam boiler is connected to the upper part of the body of the steam boiler by a hot water pipe. The hot fuselage and steam headers are connected, and a hot water heating tube is built into the hot water heater fuselage and steam headers, and a steam distribution pipe is installed at the same time.
그러나 상기한 선등록된 증기 보일러 부설 온수가열기는 온수가열기 동체 겸 증기 헤더에 온수가열관을 내장함으로써 구조가 간단하고, 설치 면적을 작게 차지하는 장점은 있지만, 온수가열기 동체 겸 증기 헤더에 증기를 공급하여서, 온수가열관을 가열하여 온수를 생성할 때 증기가 냉수와 열교환되면서 냉각되기 때문에 증기 이용설비에 공급되는 증기의 온도가 낮아져서 증기 이용설비의 열량 부족 현상이 발생하고, 상기와 같이 증기 이용설비의 열량 부족현상이 발생하면 증기 이용 설비의 생산성이 저하하고, 효율이 떨어지는 문제점이 있게 되는 것이다.However, the pre-registered hot water heater attached to the steam boiler has a simple structure and a small installation area by embedding a hot water heating tube in the hot water heater fuselage and steam header, but the steam in the hot water heater fuselage and steam header When the hot water heating tube is heated to produce hot water, the steam is cooled by heat exchange with cold water, so the temperature of the steam supplied to the steam utilization equipment is lowered, so that a heat shortage phenomenon of the steam utilization equipment occurs. When the caloric shortage of the utilization equipment occurs, there is a problem that the productivity of the steam utilization equipment is lowered, the efficiency is lowered.
또한 상기한 산업 현장 등에서 사용되는 열 이용설비중에 증기 이용설비의 열원으로 사용되는 증기 보다 더 높은 온도의 열매체가 소요될 경우에는 고압 증기 보일러를 설치하고, 상기 고압용 증기 보일러에서 생성된 고온 증기를 각 증기 이용기기의 사용 온도에 맞게 감압시켜 사용하는것 임으로 고가의 고압 증기 보일러를 설치하여야하고 감압설비가 추가되어 추가 비용이 발생하는 것이다.In addition, if a heat medium having a higher temperature than the steam used as a heat source of the steam utilization equipment is required among the heat utilization facilities used in the industrial site, the high pressure steam boiler is installed, and the high temperature steam generated in the high pressure steam boiler is used. It is to reduce the pressure according to the operating temperature of the steam equipment, so expensive high pressure steam boiler should be installed and additional pressure is incurred due to the additional pressure reducing equipment.
상기한 문제점 중 증기 이용설비의 열량부족을 시정하기 위하여서는 증기 보일러의 용량을 증대하는 것을 고려할 수 있으나 추가 비용이 소요되는 다른 문제점이 발생하는 것이다.In order to correct the caloric shortage of the steam utilization equipment, it is possible to consider increasing the capacity of the steam boiler, but another problem occurs that requires additional cost.
본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 1대의 보일러에서 하나의 열원에 의하여 고온의 축열매체를 가열 생성하고, 상기 가열된 축열매체를 축열매체이용 열교환기에 순환함과 아울러 증기와 온수를 선택적으로 또는 동시에 생성할 수 있는 다목적 보일러를 제공하는것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, by heating the heat storage medium of a high temperature by one heat source in one boiler, and circulating the heated heat storage medium to the heat storage medium using the heat storage medium and selectively steam or hot water or It is an object to provide a multi-purpose boiler that can be generated at the same time.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 동체에 축열매체를 주입하고, 상기 동체의 상부에 열교환기를 내장한 증기 보일러에 있어서, 상기 동체에, 동체에서 가열된 열매체를 순환시키는 축열매체이용 열교환기를 동체와 폐회로가 형성되게 설치하고, 상기 열교환기의 출구와 입구에 공급관과 환수관으로 증기 탱크와 온수 탱크를 각각 설치하여 증기와 온수를 선택적으로 생성함과 아울러 상기 증기 탱크에 증기 헤더를 증기 공급관과 응축수 회수관으로 연결 설치하고, 상기 온수 탱크에 온수이용설비와 팽창 탱크를 설치하여서된 것이다.In order to achieve the above object, the present invention is a steam boiler in which a heat storage medium is injected into a fuselage, and a heat exchanger is built in the fuselage, wherein the heat storage medium using the heat storage medium circulates the heat medium heated in the fuselage. It is installed so that the fuselage and the closed circuit are formed, and a steam tank and a hot water tank are installed at the outlet and the inlet of the heat exchanger as a supply pipe and a return pipe, respectively, to selectively generate steam and hot water, and to provide a steam header to the steam tank. It is connected to the condensate recovery pipe and installed, and the installation of hot water utilization equipment and expansion tank in the hot water tank.
또한 본 발명은 동체에 축열매체를 주입함과 아울러 상기 동체에, 동체에서 가열된 축열매체를 순환시키는 축열매체이용 열교환기를 동체와 폐회로기가 형성되게 설치하고, 상기 동체의 상부에 증기용 열교환기와 온수용 열교환기를 내장하여서, 상기 증기용 열교환기의 입구와 출구에 공급관과 환수관으로 증기 탱크를 설치함과 아울러 상기 증기 탱크에 증기 헤더를 응축수 공급관과 응축수 회수관으로 연결설치하고, 상기 온수용 열교환기의 입구와 출구에 공급관과 환수관으로 온수 탱크를 설치함과 아울러 상기 온수 탱크에 온수이용설비와 팽창 탱크를 설치하여서 된것이다.In addition, the present invention is to install a heat storage medium heat exchanger for circulating the heat storage medium heated in the fuselage, the heat accumulating medium is injected into the fuselage, the body and the closed circuit is formed, the steam heat exchanger on the top of the fuselage Built-in accommodating heat exchanger, a steam tank is installed at the inlet and the outlet of the steam heat exchanger, and a steam header is connected to the steam tank by a condensate supply pipe and a condensate recovery pipe, and the hot water heat exchanger is installed. The hot water tank is installed at the inlet and the outlet of the water supply pipe and the return pipe, and the hot water tank and the expansion tank are installed at the hot water tank.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예의 구성도이고, 도 2는 도 1의 보일러 동체의 횡단면도로서, 본 발명의 제 1 실시 예는 동체(10)에 광유, 식물성유, 합성오일등의 축열매체(HL)를 주입하고, 상기 동체(10)의 상부에 열교환기(11)를 내장하며, 상기 동체(10)의 하부에 노통(연소실)(12)을 형성하여 전열히타 또는 오일·가스 버너등으로 상기 축열매체(HL)를 가열하며, 상기 동체(10)에 반응기, 건조기 등의 축열매체이용 열교환기(13)를 축열매체 공급관(14a)및 축열매체 회수관 (14b)으로 동체(10)와 폐회로가 형성되게 설치하여 동체(10)에서 가열된 축열매체(HL)를 축열매체이용 교환기(13)에 순환시켜 축열매체(HL)를 열원으로 이용하고, 한편 상기 열교환기(11)의 출구(21)및 입구(22)에 공급관(25a)(25b) 및 환수관(26a)(26b)으로 증기 탱크(23)와 온수 탱크(24)를 각각 설치하여 축열매체(HL)로서 열교환기(11)에 공급되는 급수를 가열 하여 증기와 온수를 선택적으로 생성하며, 상기 증기 탱크 (23)에 증기 헤더(27)를 증기 공급관(28a)과 응축수 회수관(28b)으로 연결 설치하고, 상기 온수 탱크(24)에는 온수이용설비(29)와 팽창 탱크(30)를 설치하여서 된것이다.1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the boiler body of Figure 1, the first embodiment of the present invention is a heat storage medium such as mineral oil, vegetable oil, synthetic oil in the body 10 (HL) is injected, a
그리고 상기 응축수 회수관(28b)에는 응축수 탱크(32)를 설치함으로써 열효율을 증대하고, 또한 상기 증기 탱크(23)에는 수면계(33)를 설치함과 아울러 상기 수면계(33)에 고·저수위 센서(34a)(34b)를 설치하여 응축수 회수관(28b)에 설치한 순환펌프(35)를 제어토록한 것이다.The
미 설명부호 36은 축열매체 순환펌프이고, 37은 온수 순환펌프이며, 38a,38b는 증기 제어밸브이고, 39a,39b는 온수 제어밸브로써, 증기를 생성할 때에는 증기 제어밸브(38a)(38b)는 개방하고 온수 제어밸브(39a)(39b)는 폐쇄하며, 온수를 생성할 때에는 상기 증기를 생성할 경우와 반대로 개폐하는것이다.
이상과 같은 본 발명의 제 1 실시 예는 동체(10)에서 가열된 축열매체(HL)를The first embodiment of the present invention as described above is a heat storage medium (HL) heated in the
축열매체이용 열교환기(13)에 공급하고, 증기 탱크(23)에서 생성한 증기는 증기 헤더(27)를 경유하여 증기 이용설비에 공급할 수 있음으로 1대의 보일러에서 온도가 다른 열매체 즉 고온과 저온의 열매체를 동시에 얻들 수 있기 때문에 열매체의 다양화를 간단한 구조에 의하여 이룩할 수 있는 바, 예를 들어 축열매체(HL)를 250℃로 가열하면 축열매체이용 열교환기(13)에 고온의 열원을 간단하게 공급함과 아울러 상기 250℃로 가열된 축열매체(HL)로써 열교환기(11)를 가열하여 증기 탱크(23)에서 7㎏/㎠의 증기를 생성하면 그 온도는 164℃를 유지할수 있으므로 1대의 보일러에서 고·저온의 열매체를 동시에 얻을 수 있은 것이다.The heat generated by the heat storage medium is supplied to the
또한 증기의 생성이 필요하지 않을 때에는 온수 탱크(24)에서 급탕·목욕용 온수를 간편하게 생성할 수 있는 것이다.In addition, when no steam is required, hot water for hot water and bath can be easily generated in the
그리고 상기와 같이 운전할 때 증기 탱크(23)에 보충되는 급수가 부족할 때에는 응축수탱크(32)에 설치한 폴로트 밸브가 개방되어 급수(수도수 등)가 보충되고, 한편 온수 탱크(24)에 급수가 부족하면 팽창 탱크(30)의 플로트 밸브가 개방되어 급수가 보충됨으로 급수를 간편하게 보충할 수 있는 것이다.When the water supply to the
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예의 구성도로서, 상기 제 1 실시 예와 다른점은 동체(10)의 상부에 2개의 열교환기(111a)(111b)를 내장하여 상기 각 열교환기(111a)(111b)에 증기 탱크(23)와 온수 탱크(24)를 각각 설치하여서, 증기와 온수를 동시에 생성할 수 있음으로 열매체의 생성을 더욱 더 다양화할 수 있고, 설치 면적을 감소시키며, 생산성을 향상할 수 있는 것이다.3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention, which is different from the first embodiment by embedding two
이상과 같이 본 발명은 1대의 보일러로서 동체에서 가열된 축열매체를 축열매체이용 열교환기에 순환하고, 상기 축열매체에 의하여 증기와 온수를 선택적으로 또는 동시에 가열 생성할 수 있음으로 열매체의 다양화에 의하여 설치비를 절감하고, 설치 면적을 감소시키며, 생산성을 향상 시킬 수 있는 것이다.As described above, the present invention circulates a heat storage medium heated in a fuselage to a heat storage medium using a heat storage medium as one boiler, and heat and steam can be selectively or simultaneously generated by the heat storage medium. It can reduce installation cost, reduce installation area and improve productivity.
또한 1대의 보일러에서 고·저온의 열매체를 증기 보일러의 용량을 증대하지 않고 동시에 생성할 수 있음으로 종래와 같이 고압 증기 보일러의 신설이 필요없고 감압설비의 추가가 생략됨으로써 추가비용을 절감할 수 있는 것이다.In addition, since high and low temperature heating medium can be generated at the same time without increasing the capacity of the steam boiler, it is not necessary to establish a high-pressure steam boiler as in the prior art, and additional cost can be reduced by eliminating the addition of a decompression facility. will be.
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