KR101042564B1

KR101042564B1 - 다관식 관류 보일러의 관수 토출 구조

Info

Publication number: KR101042564B1
Application number: KR1020080135309A
Authority: KR
Inventors: 박정연
Original assignee: (주)귀뚜라미동광보일러
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2008-12-29
Publication date: 2011-06-21
Also published as: KR20100077386A

Abstract

본 발명은 다관식 관류 보일러의 관수 토출 구조에 관한 것이며, 상세하게는 다관식 관류 증기 보일러의 하부 헤더에 설치한 관수의 토출 구조에 관한 것으로서, 불순물 등을 포함한 관수의 배출을 양호하고 균등하게 하며, 산업현장의 가동율 저하를 방지함과 아울러 유지비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 케이싱(10)의 상·하에, 환상의 상부 헤더(12a)와 하부 헤더(12b)를 일정 간격을 두고 배치하고, 상기 상·하부 헤더(12a)(12b)에 수직 수관(13a)(13b)을 동심원상으로 연결하여 환상의 연소 가스 통로(15b)를 두고 내·외측 수관벽(14a)(14b)을 형성하며, 상기 내측 수관벽(14a)의 내부에 원통형의 열전달 촉진판(17)을 설치하여 연소실(16)을 형성한 다관식 관류 보일러에 있어서, 상기 하부 헤더(12b)의 저면 외부에 다수개의 배출 지관(31a)(31b)(31c)(31d)의 일단을 균등 간격으로 설치하고, 상기 배출 지관(31a)(31b)(31c)(31d)의 타단에 배출 주관(32)을 수평으로 연결하며, 상기 배출 주관(32)에 밸브(33)를 설치한 것을 특징으로 한 것이다.

상·하부 헤더, 수관벽, 배출 지관, 배출 주관, 밸브

Description

다관식 관류 보일러의 관수 토출 구조{BOILER WATER BLOW MEANS OF MULTIPIPE TYPE ONCE-THROUGH BOILER}

본 발명은 다관식 관류 보일러의 관수 토출 구조에 관한 것이며, 상세하게는 다관식 관류 증기 보일러의 하부 헤더에 설치한 관수의 토출 구조에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 증기 보일러에 사용되는 급수는 급수 처리를 하여도 불순물을 완전히 제거할 수 없음으로 증기 발생이 장시간 계속될 경우에 관수(보일러 수)중의 염분, 산소 등의 불순물 또는 이물질의 농도가 점점 증가되면 전열면이 부식되고, 관석 및 기수 공발 생성, 포말층 증가 등으로 보일러가 과열되어 파손되는 등의 문제점이 발생함으로. 상기한 문제점을 시정하기 위하여 관수의 일부 또는 전부를 토출(블로, blow)하고 있으며, 상기 관수의 전부 토출은 보일러의 가동 중단시에 소제나 점검을 위하여서도 행하여지는 바, 특히 소용량의 증기 보일러는 급수처리 설비의 설치공간 확보 및 그 비용 등의 이유로 급수 처리를 생략하기 때문에 상기 관수의 토출을 대용량의 증기 보일러에 비하여 빈번하게 실시하여야 한다.

종래의 전형적인 다관식 관류 증기 보일러는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 케이싱(10)의 일측에 연도(11)를 형성함과 아울러, 상·하에, 환상(環狀)의 상부 헤더(증기실)(12a)와 하부 헤더(수실)(12b)를 일정 간격을 두고 배치하고, 상기 상·하부 헤더(12a)(12b)에 수직 수관(13a)(13b)을 동심원 상으로 연결하여 환상의 연소 가스 통로(15b)를 두고 내·외측 수관벽(14a)(14b)을 형성하며, 상기 내측 수관벽(14a)의 내부에 연소 가스 통로(15a)를 두고 원통형의 열전달 촉진판(17)을 설치하여 연소실(16)을 형성함과 아울러 상기 열전달 촉진판(17) 및 수관벽(14a)(14b)에 개구부(18a)(18b)(18c)를 상기 연도(11)에 연통되게 형성한 것이다.

그리고 상기 하부 헤더(12b)에 토출 수단(20)을 설치하는 바, 상기 토출 수단(20)은 상기 하부 헤더(12b)의 측벽에 1개의 배출관(21)을 수평으로 설치하고, 상기 배출관(21)에 밸브(23)를 설치하며, 상기 배출관(21)은 하수관 등에 연결하는 것이다.

미 설명부호 26은 버너 설치부이고, 27은 증기 배출관이며, 28은 급수관이다.

상기한 다관식 관류 증기 보일러는 버너 설치부(26)에 설치한 액체 또는 기체 연료 버너에서 분사된 연료가 연소실(16)에서 연소되어 그 화염은 개구부(18a), 연소가스 통로(15a), 개구부(18b), 연소가스 통로(15b) 및 개구부(18c)를 경유하여 연도(11)로 배출될 때 전열면인 상·하부 헤더(12a)(12b) 및 수직 수관으로 형성한 수관벽(14a)(14b)을 가열함으로써 증발된 증기가 상부 헤더(12a)에 모이고, 상기 상부 헤더(12a)에 모인 증기는 증기 배출관(27)을 경유하여 필요한 용도에 공급된 후 응축되어 급수관(28)을 통하여 보일러에 되돌리는 것이다,

한편 농축된 관수의 토출 시에는 밸브(22)를 개방하면 상부 헤더(12a) 및 수 관벽(14a)(14b)에 채워진 관수는 하부 헤더(12b)에 모이면서 배출관(21)을 경유하여 배출되며, 상기와 같이 관수가 배출관(21)을 경유하여 배출될 때 불순물 및 이물질 등이 함께 배출되는 바, 상기와 같이 불순물 등이 배출될 때 일부 배출의 경우에는 증기압과 대기압의 압력차 만으로 배출되고, 전부 배출시에는 상기와 같이 압력차로 배출된 후 수두차에 의하여 배출되는 것이다.

그러나 상기한 다관식 관류 증기 보일러의 관수 토출 수단은 하부 헤더(12b)는 환상으로 형성하여 그 측벽에 1개의 배출관(21)만을 설치하였음으로 배출관(21)의 설치 위치와 그 반대편 위치는 180도를 유지하기 때문에 배출관(21) 설치 반대편 위치의 불순물 등의 배출이 양호하지 못한 바, 즉 배출관(21) 설치 위치는 불순물의 배출이 양호한 반면에 반대편은 불순물 등의 배출이 현저하게 불량하며, 특히 증발량이 0.1 ~ 3톤/시간의 저압 증기 발생용의 경우는 압력차가 크지 않고 또한 관수의 배출을 마칠때 쯤에는 그 압력차도 더욱더 작아지기 때문에 관수의 배출이 불량하여 짐으로써 전열면이 부식되고 관석이 부착되는 등의 장해가 빠르고 심하게 발생되어 증기 보일러의 수명이 단축되는 것이다.

한편 상기한 장해를 방지하기 위하여 관수의 토출 주기를 짧게 하는 것을 고려할 수 있으나, 이 경우에는 가열된 관수를 자주 배출하여야 하기 때문에 연료의 손실이 크고 산업현장의 가동율이 저하하며, 또한 상기 관석 등의 제거(소제)를 수시로 하는 것도 고려할 수 있으나, 관석 등의 제거에는 주로 약품을 사용하여 세관(洗管)함으로 시간이 오래 걸리고 비용이 증가하며, 소제시에는 증기 발생을 중단하여야 함으로 공장 등의 정기 휴무 이외에는 이의 실시도 곤란하게 되는 문제점이 있게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 불순물 등을 포함한 관수의 배출을 양호하고 균등하게 하며, 산업현장의 가동율 저하를 방지함과 아울러 유지비용을 절 감할 수 있도록 한 다관식 관류 보일러의 관수 토출 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 케이싱의 상·하에, 환상의 상부헤더와 하부 헤더를 일정 간격을 두고 배치하고, 상기 상·하부 헤더에 수직 수관을 동심원상으로 연결하여 환상의 연소 가스 통로를 두고 내·외측 수관벽을 형성하며, 상기 내측 수관벽의 내부에 원통형의 열전달 촉진판을 설치하여 연소실을 형성한 다관식 관류 보일러에 있어서, 상기 하부 헤더의 저면 외부에 다수개의 배출 지관의 일단을 균등 간격으로 설치하고, 상기 배출 지관의 타단에 배출 주관을 수평으로 연결하며, 상기 배출 주관에 밸브를 설치한 것을 특징으로 한 것이다.

이상과 같이 본 발명은 하부 헤더의 저면에 배출 지관을 균등 간격으로 설치하였음으로 하부 헤더에 모인 불순물 등을 포함한 관수는 배출 지관으로 균등하고 신속하게 배출된 후 배출 주관으로 배출됨으로써 불순물 등을 포함한 관수가 양호하게 배출되기 때문에 관수의 토출 목적을 양호하게 달성할 수 있는 것이다.

그리고 본 발명은 관수의 토출 목적을 양호하게 달성함으로써 산업현장 등의 가동율 저하를 방지하여 생산성을 향상하고, 관수의 전부 토출 주기를 길게 함과 아울러 관석 등의 제거 주기도 길게할 수 있음으로 유지 비용을 절감할 수 있는 것이다.

본 발명은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 케이싱(10)의 일측에 연도(11)를 형성함과 아울러, 상·하에, 환상(環狀)의 상부 헤더(증기실)(12a)와 하부 헤더(수실)(12b)를 일정 간격을 두고 배치하고, 상기 상·하부 헤더(12a)(12b)에 수직 수관(13a)(13b)을 동심원 상으로 연결하여 환상의 연소 가스 통로(15b)를 두고 내·외측 수관벽(14a)(14b)을 형성하며, 상기 내측 수관벽(14a)의 내부에 연소 가스 통로(15a)를 두고 원통형의 열전달 촉진판(17)을 설치하여 연소실(16)을 형성함과 아울러 상기 열전달 촉진판(17) 및 내·외측 수관벽(14a)(14b)에 개구부(18a)(18b)(18c)를 상기 연도(11)에 연통되게 형성하여 다관식 관류 보일러를 형성한 것인 바(도면부호 14a, 14b, 15a, 15b, 18a, 18b, 18c는 도 4 추가 참조), 상기 다관식 관류 증기 보일러는 상기한 것에 한정되지 않고 다른 공지한 것도 사용할 수 있음은 물론이다.

그리고 본 발명은 상기 하부 헤더(12b)에 토출 수단(30)을 설치하는 바, 상기 토출 수단(30)은 상기 하부 헤더(12b)의 저면 외부에, 2개 이상의 다수개, 바람직하게는 3개 내지 8개(도면에서는 4개)의 배출 지관(31a)(31b)(31c)(31d)의 일단을 균등 간격으로 설치하고, 상기 배출 지관(31a)(31b)(31c)(31d)의 타단에 배출 주관(32)을 수평으로 연결하며, 상기 배출 주관(32)에 밸브(33)를 설치하여서 된 것이다.

상기 배출 지관(31a)(31b)(31c)(31d)의 개수를 n이라고 하면 n - 1개 즉 배출 지관(31a)(31b)(31c)의 일단은 하부 헤더(12b)의 저면에 연결하고 타단은 하부 헤더(12b)의 중심으로 유도한 후 반경 방향 외측으로 유도되는 배출 주관(32)에 접속하며, 나머지 1개 즉 배출 지관(31d)은 상기 하부 헤더(12b)의 저면과 배출 주관(32)의 상면에 수직으로 연결함으로써 구조를 단순화하고, 배출 지관(31a)(31b)(31c)(31d)의 전부를 하부 헤더(12b)의 저면 외부에 위치시켜 보일러 설치 주위의 바닥에는 장애물이 없도록 함으로써 주위를 청결하게 하고 보일러의 관리를 간편하게 할 수 있도록 한 것이며, 배출 주관(32)은 바닥에 매설하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 연소실(16)에서 연소된 화염이 개구부(18a), 연소 가스 통로(15a), 개구부(18b), 연소 가스 통로(15b) 및 개구부(18c)를 경유하여 연도(11)로 배출될 때 전열면인 상·하부 헤더(12a)(12b) 및 수직 수관(13a)(13b)으로 형성한 수관벽(14a)(14b)을 가열함으로써 증발된 증기가 상부 헤더(12a)에 모이고, 상기 상부 헤더(12a)에 모인 증기는 필요한 용도에 공급된 후 응축되어 급수관(28)을 통하여 보일러에 되돌리는 것이다.

상기와 같이 증기를 발생시킬 때 관수가 농축되면 주기적으로 관수의 일부 또는 전부를 토출하는 바, 관수를 토출할 때에는 배출 주관(32)에 설치된 밸브(33)를 개방하면 상부 헤더(12a) 및 내·외측 수관벽(14a)(14b)에 채워진 관수는 하부 헤더(12b)에 모이면서 하부 헤더(12a)에 모여있던 관수와 함께 배출 지관(31a)(31b)(31c)(31d)으로 균등하고 신속하게 부유물 및 이물질 등과 함께 배출된 후 배출 주관(32)을 경유하여 하수관 등으로 배출되는 것이고, 또한 보일러의 소제시 등에는 관수를 전부 토출하는 것이다.

상기와 같이 불순물 등이 포함된 관수를 하부 헤더(12b)에 균등 간격으로 설 치된 다수개의 토출 지관(31a)(31b)(31c)(31d)으로 배출하면 관수 등이 균등하고 신속하게 배출됨으로 관수의 토출이 양호하게 되기 때문에 전열면의 부식과 관석의 부착 등을 양호하게 억제 내지 방지할 수 있고, 또한 관수의 토출 주기를 종래보다 길게할 수 있음으로 산업현장의 작업기계 등의 가동율을 높일 수 있음으로 생산성을 향상할 수 있는 것이다.

또한 관수의 토출이 양호하면 세관 주기를 길게할 수 있음으로 유지 비용을 절감하고, 세관은 공장 등의 휴무 기일을 이용할 수 있기 때문에 보일러 가동율도 증가시킬 수 있는 것이다.

그리고 배출 지관(31a)(31b)(31c)(31d)은 하부 헤더(12b)의 저면에 설치함으로 관수의 전부 토출시 그 배출을 양호하게 할 수 있음으로 소제도 간편하게 한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 단면도

도 2는 본 발명의 실시예의 저면도

도 3은 종래의 것의 단면도

도 4는 도 3의 A-A 선 단면도

<도면 중 주요 부호에 대한 설명>

12a, 12b: 상·하부 헤더 14a, 14b: 수관벽 30: 토출 수단

31a, 31b, 31c: 배출 지관 32: 배출 주관 33: 밸브

Claims

케이싱의 상·하에, 환상의 상부 헤더와 하부 헤더를 일정 간격을 두고 배치하고, 상기 상·하부 헤더에 수직 수관을 동심원상으로 연결하여 환상의 연소 가스 통로를 두고 내·외측 수관벽을 형성하며, 상기 내측 수관벽의 내부에 원통형의 열전달 촉진판을 설치하여 연소실을 형성한 다관식 관류 보일러에 있어서, 상기 하부 헤더의 저면 외부에 균등간격으로 다수개의 배출 지관을, 상기 배출 지관의 개수를 n이라고 하면 n - 1개의 일단은 하부 헤더의 저면에 연결하고 타단은 하부 헤더의 중심으로 유도하여 반경 방향 외측으로 유도되는 배출 주관에 접속하며, 나머지 1개는 상기 하부 헤더의 저면과 배출 주관의 상면에 수직으로 연결하며, 상기 배출 주관에 밸브를 설치한 것을 특징으로 한 다관식 관류 보일러의 관수 토출 구조
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