KR101042941B1 - Fired-water bath cryogenic vaporizer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기화기 몸체내에서 연소를 할 수 있는 직화 노통 온수 방식의 가열부를 구성하고 있고, 열교환매체를 여러번 반복적으로 가열할 수 있는 장치를 구성하고, 또한, 가열된 열교환매체를 초저온 유체의 초기 유입영역으로 가이드 하는 적어도 하나 이상의 가이드부를 구성한 직화 노통 연소식 온수 기화기에 관한 것으로서, 이를 위해 직화 노통 연소식 온수 기화기에 있어서, 그 내부에 열교환매체를 구비하는 몸체와, 상기 몸체에 결합되어 초저온 유체를 유입시키는 유체 유입구와 기화된 가스를 배출하는 가스 배출구를 구비한 열교환부와, 초저온 유체의 회전 및 열전달을 좋게 하기위해 이 열교환부의 안쪽에 구비도는 스페셜 튜브 인서트(Special tube Insert)와, 상기 몸체에 결합되어 연소할 수 있는 가열부와, 상기 몸체내에 구비되어 상기 가열부에 의해 가열됨과 아울러 상기 열교환매체를 상기 가열부의 가열원에 의해 여러번 가열시키는 적어도 하나 이상의 가열관과, 상기 몸체내에 구비되어 가열된 상기 열교환매체를 상기 유체 유입구쪽으로 가이드 하여 상기 유체의 초기 유입영역의 열교환을 증가시키는 가이드부를 포함함을 특징으로 하며, 이에 따라, 대용량의 초저온 유체를 용이하게 기화시킬 수 있으며, 별도의 증기 생산 보일러등의 부대설비 등을 가지지 않아도 되며, 초기 투자비 및 유지비용을 절감할 수 있고, 또한, 제품의 열교환부의 결빙 및 파손을 방지하고, 이로인해 제품의 성능을 향상시킬뿐만 아니라, 대용량 기화기의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이있다.

Figure R1020090025432

기화기, 가열부, 직화 노통방식 온수 기화기. 가이드부.

The present invention constitutes a heating unit of a direct fired hot water heating system capable of burning in a vaporizer body, and constitutes a device capable of repeatedly heating the heat exchange medium several times, and further, the initial inflow of the cryogenic fluid into the heated heat exchange medium. A direct fired combustion hot water vaporizer comprising at least one guide part for guiding an area thereof, wherein the direct fired combustion hot water vaporizer comprises: a body having a heat exchange medium therein; and a cryogenic fluid coupled to the body. A heat exchanger having an inlet fluid inlet and a gas outlet for discharging the vaporized gas, a special tube insert provided inside the heat exchanger to improve rotation and heat transfer of the cryogenic fluid, and the body A heating unit coupled to and combusted in the body, the heating unit being provided in the body At least one heating tube for heating the heat exchange medium several times by the heating source of the heating unit, and the heat exchange medium provided in the body to guide the heated heat exchange medium toward the fluid inlet toward the fluid inlet, the initial inlet area of the fluid. It is characterized in that it comprises a guide to increase the heat exchange of the, thus, it is possible to easily vaporize a large amount of cryogenic fluid, do not have a separate facility, such as a steam production boiler, and the initial investment and maintenance costs It is possible to reduce, and also to prevent freezing and breakage of the heat exchanger of the product, thereby improving the performance of the product, as well as improving the reliability of the large-capacity vaporizer.

Figure R1020090025432

Carburetor, heating section, direct fired hot water vaporizer. Guide section.

Description

직화 노통 연소식 온수 기화기{FIRED-WATER BATH CRYOGENIC VAPORIZER}  Direct fire combustion hot water vaporizer {FIRED-WATER BATH CRYOGENIC VAPORIZER}

본 발명은 열교환 매체를 담은 몸체에 연소실과 기화기를 가지며, 열교환 매체를 여러번 반복적으로 가열할 수 있는 장치를 구성하고, 가열된 열교환매체의 결빙을 방지하기 위하여, 초저온 유체의 초기 유입 영역으로 열교환 매체를 많이 흐르게 하는 적어도 하나 이상의 가이드부를 가지며, 열교환부로 유입되는 초저온 유체의 혼합 및 열전달이 빠르게 일어날 수 있도록 스페셜 튜브 인서트(Special Tube Inset)를 열교환부의 안쪽에 삽입하며, 열교환 매체의 열전달 성능을 향상 시키기 위한 순환 펌프로 구성된 직화 노통 연소식 온수 기화기에 관한 것이다.The present invention has a combustion chamber and a vaporizer in a body containing a heat exchange medium, and constitutes a device capable of repeatedly heating the heat exchange medium, and in order to prevent freezing of the heated heat exchange medium, the heat exchange medium as an initial inflow region of the cryogenic fluid It has at least one guide that allows a lot of flow, and inserts a special tube insert (Special Tube Inset) into the inside of the heat exchanger to speed up the mixing and heat transfer of the cryogenic fluid flowing into the heat exchanger, to improve the heat transfer performance of the heat exchange medium It relates to a direct-fired combustion hot water vaporizer composed of a circulation pump for.

일반적으로, 기화기 장치는 열매체를 이용하여 액화연료를 기화하여 소비처에서 사용할 수 있는 형태인 기체가스로 변환시켜주는 장치로서, 주위 온도를 이용하여 유체를 가열하는 자연식 기화기 장치와 열원인 열매체를 이용하여 유체를 기화시키는 강제식 기화기 장치로 크게 구분된다.In general, a vaporizer device is a device that vaporizes liquefied fuel using a heat medium and converts it into a gaseous gas that can be used by a consumer. The vaporizer device uses a natural vaporizer device that heats a fluid using ambient temperature and a heat medium that is a heat source. It is largely classified into a forced vaporizer device for vaporizing a fluid.

상기 자연식 기화기 장치는 대기식 및 태양열 집화식 기화기 장치가 있지만 날씨가 춥거나, 흐리거나 비가 올때에는 충분한 열교환이 이루어지지가 않아 보조 장비가 필요하거나 사용이 원활하지 못하는 단점이 있었다.The natural carburetor device has an atmospheric and solar collector carburetor device, but when the weather is cold, cloudy or rainy, there is a disadvantage that the sufficient heat exchange is not made, the auxiliary equipment is not used or smoothly used.

상기 강제식 기화기 장치는 전기 가열 온수식, 외부 공급 스팀식, 가연성 방폭식등으로 이루어지고, 중간 열매체를 통한 강제 접촉 방식이기 때문에 상시 운전이 가능하고 열매체의 온도 조절이 가능하여 주로 사용되고 있다.The forced vaporizer device is composed of an electric heating hot water type, externally supplied steam type, flammable explosion-proof type, etc., and because it is a forced contact method through the intermediate heat medium can be always operated and the temperature of the heat medium is mainly used.

이러한 강제 기화기 장치중 전기 가열 온수식 기화기는 이미 대한민국 특허청에 특허등록번호 제 20-0426477호에 기출원되어 있고, 이 장치의 구성을 살펴보면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 액화 또는 기화 가스가 수용된 가스 탱크(1)와, 유체를 기화시키는 기화기(2)로 구성되고, 상기 기화기(2)는 유체 소정의 물을 담수할 수 있는 본체(3)와, 가열하는 전열히터(4)와, 상기 전열히터(4)에 의해 가열된 물과 열교환되며 유체가 그 내부를 흐르게 하여 유체를 열교환시키는 열교환관(5)과, 유체 유입구(6)와, 배출구(7)로 구성된다.Among the forced vaporizer device, the electric heating hot water vaporizer is already filed in the Patent Registration No. 20-0426477 to the Republic of Korea Patent Office, looking at the configuration of the device, as shown in Figure 1 and 2, liquefied or vaporized A gas tank 1 containing gas, a vaporizer 2 for vaporizing a fluid, the vaporizer 2 includes a main body 3 capable of freshening a predetermined amount of water, and a heat transfer heater 4 for heating. And a heat exchange tube (5) for exchanging heat with the water heated by the electrothermal heater (4) and allowing the fluid to flow therein, the fluid inlet (6), and the outlet (7).

이러한 , 상기 종래의 전기 가열 온수식 기화기 장치은 주로 소형이므로 온도 조절 및 초기 가동시의 가동시간은 빠르지만, 대용량 기화시 전기 가열히터의 많은 전력이 필요하여 운전 비용이 상승하거나, 전압설비 등을 만들어야 하기 때문에 부대 비용의 상승이 컸다. Such a conventional electric heating hot water vaporizer device is mainly small, so the operating time at the time of temperature control and initial operation is fast, but a large amount of power of the electric heating heater is required at the time of large-capacity vaporization to increase the operating cost or make a voltage facility or the like. Because of the large increase in unit costs.

그리고, 외부 공급 스팀 방식은 스팀 생성 보일러 설치(설치 면적 필요) 및 스팀 공급, 응축수 회수 배관, 이를 이송할 펌프등을 고려해야 해 초기 투자비(장치비)와 운전 비용, 그리고 파이프를 통한 열손실을 감안해야 한다. In addition, the externally supplied steam system should consider the installation of a steam generating boiler (requires an installation area), the steam supply, the condensate return pipe, and the pump to transfer it, taking into account the initial investment (equipment cost), operating cost, and heat loss through the pipe. do.

위에 열거한 모든 기화기 장치는 초저온 유체를 유체 유입구를 통해 유입하 고, 열교환관을 따라가면서 기화하게되는데 최종 기체 상태로 가스 출입구로 나오게된다.All the vaporizer devices listed above will vaporize the cryogenic fluid through the fluid inlet and follow the heat exchanger to vaporize, leaving the gas outlet as a final gas.

이때, 상기 유체 유입구를 통해 투입되는 유체의 온도는 보통 영하(-250~ -20 도)가 되는데 전열 부분인 전기 열히터의 열전달이 잘 일어나지 않게 될 경우 상기 유체 유입구의 초기 부분에 결빙이 생겨 열교환 성능 감소 및 심할 경우는 열교환관을 밀어내어 균열이 발생되어 운전을 정지시켜야 하는 비상사태를 발생시키는 문제점이 있다. At this time, the temperature of the fluid introduced through the fluid inlet is usually below zero (-250 ~ -20 degrees), if the heat transfer of the electric heat heater, which is the heat transfer portion does not occur well, the freezing occurs in the initial portion of the fluid inlet heat exchange In the case of a decrease in performance and severe cases, there is a problem of causing an emergency to stop the operation by pushing out the heat exchange tube.

따라서, 이와 같은 문제점들을 개선하기 위해 기화기 장치에 직접 연소실을 장착하고, 가열 시간 최소화 및 전열면적을 최소화를 할 수 있는 장치가 필요한 실정이고, 또한, 초저온 유체의 초기 유입영역의 결빙을 방지하고, 기화기 장치의 열교환관의 파손을 방지할 수 있는 장치 및 방안이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a device capable of mounting a combustion chamber directly on the vaporizer device to minimize these problems, minimizing heating time and heat transfer area, and also preventing freezing of the initial inflow zone of cryogenic fluid. There is a need for a device and a method for preventing damage to the heat exchanger tube of the vaporizer device.

본 발명은 기화기 몸체내에서 버너등의 가열부를 결합하고 열교환매체를 여러번 반복적으로 가열할 수 있는 장치를 구성함으로써, 초기 투자비와 장치비 및 유지비용을 절감할 수 있도록 한 직화 노통 연소식 온수 기화기를 제공하는데 있다.The present invention provides a direct fired combustion hot water vaporizer that can reduce the initial investment cost, equipment cost and maintenance cost by constructing a device capable of combining heating parts such as a burner in the vaporizer body and repeatedly heating the heat exchange medium. It is.

또한, 본 발명은 기화기 몸체내에서 가열된 열교환매체를 초저온 유체의 초기 유입영역으로 가이드 하는 적어도 하나 이상의 가이드부를 구성함으로써, 열교 환부의 결빙 및 파손을 방지하고, 이로인해 제품의 성능을 향상시킬뿐만 아니라. 신뢰성도 향상시킬 수 있도록 한 직화 노통 연소식 온수 기화기를 제공하는데 있다.In addition, the present invention comprises at least one guide portion for guiding the heat exchange medium heated in the vaporizer body to the initial inlet zone of the cryogenic fluid, thereby preventing freezing and breakage of the heat exchanger portion, thereby improving the performance of the product not. It is to provide a direct-fired furnace fired hot water vaporizer to improve the reliability.

본 발명은, 직화 노통 연소식 온수 기화기에 있어서,The present invention is a direct fire combustion hot water vaporizer,

그 내부에 열교환매체를 구비하는 몸체;A body having a heat exchange medium therein;

상기 몸체에 결합되어 초저온 유체를 유입시키는 유체 유입구와 기화된 가스를 배출하는 가스 배출구를 구비한 열교환부;A heat exchanger coupled to the body and having a fluid inlet for introducing cryogenic fluid and a gas outlet for discharging vaporized gas;

상기 몸체에 결합되는 가열부;A heating unit coupled to the body;

상기 몸체내에 구비되어 가열부에 의해 가열됨과 아울러 열교환매체를 가열부의 가열원에 의해 여러번 가열시키는 적어도 하나 이상의 가열관; 및At least one heating tube provided in the body to be heated by a heating unit and to heat the heat exchange medium several times by a heating source of the heating unit; And

상기 몸체내에 구비되어 가열된 열교환매체를 유체 유입구쪽으로 가이드 하여 유체의 초기 유입영역의 열교환을 증가시키는 적어도 하나 이상의 가이드부를 포함함을 특징으로 한다.And at least one guide part provided in the body to guide the heated heat exchange medium toward the fluid inlet to increase heat exchange in the initial inlet area of the fluid.

상술한 바와 같이 본 발명의 직화 노통 연소식 온수 기화기에 의하면, As described above, according to the direct fired combustion hot water vaporizer of the present invention,

기화기 몸체내에 가열부를 결합시켜 스팀 생성 및 공급등의 부대설비 및 전열히터 사용에 따른 대형 전기 변압설비등을 갖추지 않아도 되며, 열교환매체를 여 러번 반복적으로 가열할 수 있는 장치를 구성함으로써, 초기 투자비와 장치비 및 유지비용을 절감할 수 있고, 또한, 가열된 열교환매체를 초저온 유체의 초기 유입영역으로 가이드 하는 적어도 하나 이상의 가이드부를 구성하고 순환 펌프로 열교환 매체의 순환을 빠르게 하여, 제품 열교환부의 결빙 및 파손을 방지하고, 이로인해 제품의 성능을 향상시킬뿐만 아니라, 대용량 기화기의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.By combining the heating part in the body of the carburetor, it is not necessary to have additional equipment such as steam generation and supply, and a large electric transformer equipment according to the use of the electric heater, and by constructing a device capable of repeatedly heating the heat exchange medium, the initial investment cost and It is possible to reduce the equipment cost and maintenance cost, and also to configure at least one guide portion for guiding the heated heat exchange medium to the initial inflow zone of the cryogenic fluid and to speed up the circulation of the heat exchange medium with a circulation pump to freeze and break the product heat exchange portion. , Thereby improving the performance of the product and improving the reliability of the high-capacity vaporizer.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형예들이 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the most preferred embodiment of the present invention. Prior to this, the configuration shown in the embodiments and drawings described herein is only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, which can be replaced at the time of the present application It should be understood that there are various variations.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 직화 노통 연소식 온수 기화기(10)는 몸체(20)와, 열교환부(30)와, 가열부(40)와, 적어도 하나 이상의 가열관(50)과, 적어도 하나 이상의 가이드부(60)로 구성되어 있고, 상기 몸체(20)의 내부는 밀폐 또는 개방 상태이고, 상기 열교환부(30)와, 가열부(40)와, 가열관(50)들 및 가이드부(60)들을 구비할 수 있도록 되어 있으며, 상기 몸체(20)의 내부에는 초저온 유체(C1)를 기체 상태로 기화시킬 수 있도록 열교환매체(B1)가 구비되어 있고, 상기 열교환부(30)는 상기 초저온 유체(C1)를 유입시키는 유체 유입구(31)와 기체 상태로 기화된 가스(C2)를 배출하는 가스 배출구(32)를 구비하고, 상기 유체 유입구(31) 및 상기 가스 배출구(32)와 연결되어 유입된 상기 초저온 유체(C1)를 흐르게 함과 아울러 후술하는 가열된 상기 열교환매체(B1)에 의해 기체 상태로 기화시키는 열교환관(33)을 구비하도록 상기 몸체(20)에 결합되어 있으며, 상기 열교환부(30)는 상기 열교환관(33)의 내부로 초저온 유체(C1)를 흐르게 하여 후술하는 가열부(40)를 통해 가열된 상기 열교환매체(B1)에 의해 열가열되도록 되어 있고, 그 안에 스페셜 튜브 인서트(Special Tube Insert)(70)를 삽입하여 상기 초저온 유체(C1)이 더 잘 혼합되어 열전달을 잘 할 수 있게 하며, 상기 가열부(40)는 후술하는 가열관(50)들을 가열하도록 상기 몸체(20)에 결합되어 있으며, 상기 가열관(50)들은 상기 가열부(40)에 의해 가열됨과 아울러 상기 열교환매체(B1)를 상기 가열부(40)의 가열원에 의해 여러번 가열시킬 수 있도록 상기 몸체(20)내에 구비되어 있고, 상기 가이드부(60)들은 가열된 열교환매체(B1)를 상기 초저온 유체 유입구(31)쪽으로 가이드 하여 상기 유체(C1)의 초기 유입영역의 열효율을 증가시킬 수 있도록 상기 몸체(20)내에 구비되어 있다.As shown in FIGS. 3 to 8, the direct fired combustion hot water vaporizer 10 includes a body 20, a heat exchanger 30, a heating unit 40, and at least one heating tube 50. , At least one guide part 60, and the inside of the body 20 is in a sealed or open state, and the heat exchange part 30, the heating part 40, the heating tube 50, and It is to be provided with a guide portion 60, the heat exchange medium (B1) is provided inside the body 20 to vaporize the cryogenic fluid (C1) in a gaseous state, the heat exchange unit 30 Has a fluid inlet 31 for introducing the cryogenic fluid C1 and a gas outlet 32 for discharging the gas C2 vaporized in a gaseous state, and the fluid inlet 31 and the gas outlet 32. In addition to flowing the cryogenic fluid (C1) introduced in conjunction with the heat exchange medium (B1) to be described later It is coupled to the body 20 to have a heat exchange tube 33 to vaporize in a gaseous state, the heat exchange unit 30 is to be described later by flowing a cryogenic fluid (C1) into the heat exchange tube (33) Heat is heated by the heat exchange medium (B1) heated through the portion 40, by inserting a special tube insert (Special Tube Insert) 70 therein the cryogenic fluid (C1) is better mixed heat transfer The heating unit 40 is coupled to the body 20 to heat the heating tube 50 to be described later, the heating tube 50 is heated by the heating unit 40 In addition, the heat exchange medium (B1) is provided in the body 20 to be heated several times by the heating source of the heating unit 40, the guide portion 60 is a heated heat exchange medium (B1) Guide the oil to the cryogenic fluid inlet 31 It is provided in the body 20 to increase the thermal efficiency of the initial inlet area of the sieve (C1).

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(20)에는 상기 열교환매체(B1)를 순환시킬 수 있도록 순환펌프(21)가 구비되어 있고, 상기 몸체(20)에는 온도를 유지시킬 수 있게 간헐적인 증기를 분사할 수 있게 증기 공급관(22)이 연결되어 있으며, 상기 몸체(20)에는 상기 몸체(20)의 내부에 발생된 증기를 다시 냉각시켜 순환시키지만 고압발생시 안정을 위한 안전밸브(23)가 구비되어 있다.As shown in Figure 3, the body 20 is provided with a circulation pump 21 to circulate the heat exchange medium (B1), the body 20 is intermittent steam to maintain the temperature Steam supply pipe 22 is connected to the injection, the body 20 is provided with a safety valve 23 for stabilization at the time of high pressure is generated, but circulates by cooling the steam generated inside the body 20 again It is.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가열부(40)는 연소용 버너로 이루어지고, 버너는 화염(A1) 및 연소 가스(A2)로 이루어져 있고, 상기 가열부(40)는 버너이외에도 화염(A1) 및 연소가스(A2)를 배출하는 모든 가열부로 이루어지는 것이 바람직하다,3 and 4, the heating unit 40 is composed of a burner for combustion, the burner is composed of a flame (A1) and combustion gas (A2), the heating unit 40 in addition to the burner It is preferable that it consists of all the heating parts which discharge flame A1 and combustion gas A2,

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가열관(50)은 제 1, 2 ,3 가열관(51)(52)(53)와, 가스 배기구(54)로 구성되어 있고, 상기 제 1 가열관(51)은 버너(40)의 화염(A1)을 통해 가열되어 열교환매체(B1)를 가열시킬 수 있도록 버너(40)에 연결되어 있고, 상기 제 2 가열관(52)은 버너(40)의 연소 가스(A2)를 통해 가열되어 열교환매체(B1)를 한번 더 가열시킬 수 있도록 제 1 가열관(51)에 연결되어 있으며, 상기 제 3 가열관(53)은 제 2 가열관(52)을 지난 연소 가스(A2)를 통해 가열되어 열교환매체(B1)를 또 한번 더 가열시킬 수 있도록 제 2 가열관(52)에 연결되어 있고, 상기 가스 배기구(54)는 제 3 가열관(53)과 연결되어 제 3 가열관(53)을 지난 연소 가스(A2)를 외부로 배출하도록 몸체(20)의 외부에 장착되어 있다.As shown in FIGS. 3 to 8, the heating tube 50 includes first, second, and third heating tubes 51, 52, 53, and a gas exhaust port 54. The heating tube 51 is connected to the burner 40 so as to be heated through the flame A1 of the burner 40 to heat the heat exchange medium B1, and the second heating tube 52 is the burner 40. Is connected to the first heating tube 51 so as to be heated through the combustion gas (A2) of the heat sink to heat the heat exchange medium B1 once more, and the third heating tube 53 is connected to the second heating tube 52. ) Is connected to the second heating tube 52 so as to be heated through the combustion gas A2 to heat the heat exchange medium B1 again, and the gas exhaust port 54 is connected to the third heating tube 53. ) Is attached to the outside of the body 20 to discharge the combustion gas A2 passing through the third heating tube 53 to the outside.

상기 가열관(50)는 제 1, 2, 3 가열관(51)(52)(53)이외에 추가로 더 구성가능하고, 이로인해 상기 열교환매체(B1)는 여러번 더 반복적으로 가열되는 것이 바람직하다.The heating tube 50 is further configurable in addition to the first, second, and third heating tubes 51, 52, 53, whereby the heat exchange medium B1 is preferably repeatedly heated several times. .

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가이드부(60)들은 상기 열교환매체(B1)를 상기 유체(C1)의 초기 유입영역으로 가이드 하도록 소정의 각도로 경사지게 형성되어 있고, 상기 가이드부(60)들은 후술하는 분리막(62)의 모양에 따라 하부에서 상부로 갈수록 좁아지도록 가이드 경사면(61)이 형성되어 있으며, 초저온 유체의 유입 부분에 더 많은 열전달 매체가 갈수 있게 하기 위하여 하부 경사각을 좁게 하고 하부의 면적은 넓게 가져가야 바람직하다. 상기 가이드부(60)들은 경사지게 형성될 수 있게 지지하도록 분리막(62)이 구비되어 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the guide parts 60 are formed to be inclined at a predetermined angle to guide the heat exchange medium B1 to the initial inflow area of the fluid C1, and the guide part 60 60 is formed with a guide inclined surface 61 to be narrowed from the bottom to the top according to the shape of the separation membrane 62 to be described later, narrowing the lower inclination angle in order to allow more heat transfer medium to go to the inlet portion of the cryogenic fluid It is desirable to take the area of the lower part wide. The guide parts 60 are provided with a separator 62 so as to be formed to be inclined.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 직화 노통 연소식 온수 기화기의 동작과정을 첨부된 도 3 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 3 to 8 attached to the operation of the direct-fired combustion hot water vaporizer according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above in more detail as follows.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 직화 노통 연소식 온수 기화기(10)는 그 내부에 열교환매체(B1)를 구비하는 몸체(20)와, 열교환부(30)와, 버너로 이루어진 가열부(40)와, 적어도 하나 이상의 가열관(50)과, 적어도 하나 이상의 가이드부(60)로 구성된다.As shown in Figure 3 to 8, the direct fired combustion hot water vaporizer 10 has a body 20 having a heat exchange medium (B1) therein, a heat exchanger 30, a heating unit consisting of a burner 40, at least one heating tube 50, and at least one guide unit 60.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(20)의 내부에는 제 1, 2 ,3 가열관(51)(52)(53)을 구비하고, 상기 가이드부(60)들을 구비한다. 상기 몸체(20)의 일측면에 버너(40)를 구비하고, 상기 몸체(20)의 타 일측면에는 가스 배기구(54)를 구비하며, 상기 가열부(40)의 상부에 열교환부(30)를 구비한다. 상기 몸체(20)의 하부에는 순환 펌프(21)를 구비하고, 상기 몸체(20)의 상부에는 안전 밸브(23)를 구비한다.As shown in FIGS. 3 and 4, first, second and third heating tubes 51, 52, 53 are provided in the body 20, and the guide parts 60 are provided. The burner 40 is provided on one side of the body 20, the gas exhaust port 54 is provided on the other side of the body 20, and the heat exchanger 30 is disposed on the heating part 40. It is provided. A lower portion of the body 20 is provided with a circulation pump 21, and an upper portion of the body 20 is provided with a safety valve 23.

이 상태에서, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 기화기 장치(10)를 작동시키면, 먼저 상기 버너(40)를 작동시켜 화염(A1)을 발생시키고, 상기 화염(A1)에 의해 상기 제 1 가열관(50)이 가열됨과 아울러 상기 몸체(20)의 내부에 구비된 열교환매체(B1)를 가열시킨다.In this state, as shown in Figs. 3 and 6, when the vaporizer device 10 is operated, the burner 40 is first operated to generate the flame A1, and the flame A1 causes the The first heating tube 50 is heated and the heat exchange medium B1 provided in the body 20 is heated.

이때, 상기 제 1 가열관(51)의 일단에 연결된 상기 제 2 가열관(52)은 상기 버너(40)의 연소 가스(A2)에 의해 가열됨과 아울러 상기 열교환매체(B1)를 한번 더 가열시킨다.At this time, the second heating tube 52 connected to one end of the first heating tube 51 is heated by the combustion gas A2 of the burner 40 and heats the heat exchange medium B1 once more. .

상기 연소 가스(A2)는 상기 제 2 가열관(50)을 지나 상기 제 3 가열관(50)으로 이동함과 아울러 상기 제 3 가열관(53)은 상기 열교환매체(B1)를 한번 더 가열시킨다.The combustion gas A2 moves through the second heating tube 50 to the third heating tube 50 and the third heating tube 53 heats the heat exchange medium B1 once more. .

이와 같이, 상기 열교환매체(B1)는 상기 제 1, 2 ,3 가열관(51)(52)(53)에 의해 여러번 가열됨과 아울러 상기 가이드부(60)들에 의해 상기 초저온 유체(C1)의 초기 유입영역으로 가이드 이동한다As such, the heat exchange medium B1 is heated by the first, second, and third heating tubes 51, 52, 53 several times, and the guide portion 60 of the cryogenic fluid C1 Guide moves to initial inflow area

도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 열교환부(30)는 상기 유체 유입구(31)를 통해 유입되는 상기 초저온 유체(C1)를 흐르게 하고, 초기 유입영역으로 흐르는 상기 초저온 유체(C1)를 가이드부(60)에 의해 가이드 되는 가열된 상기 열교환매체(B1)를 통해 신속하고 빠르게 열교환을 진행하여 최종 기체 상태의 가스(C2)로 기화시켜 가스 배출구(32)를 통해 배출한다. 이때 열교환매체와 온도교환을 더 잘 할수 있도록 상기 열교환부(30)의 안쪽에 스페셜 튜브 인서트(Special Tube Insert)(70)을 삽입한다.3 and 7, the heat exchange part 30 allows the cryogenic fluid C1 flowing through the fluid inlet 31 to flow and passes the cryogenic fluid C1 flowing to the initial inlet region. Through the heated heat exchange medium B1 guided by the guide unit 60, the heat exchange proceeds quickly and quickly to vaporize the gas C2 in the final gas state and discharge it through the gas outlet 32. In this case, a special tube insert (Special Tube Insert) 70 is inserted into the inside of the heat exchange part 30 so as to better exchange temperature with the heat exchange medium.

상기 배출된 기화된 가스는 사용처(미도시 됨)로 이동한다. The discharged vaporized gas is moved to a place of use (not shown).

이와 같이, 상기 초저온 유체(C1)는 상기 열교환부(30)로 초기 유입시 가열된 상기 열교환매체(B1)에 의해 빠른 속도로 기체상태로 진행된다.As described above, the cryogenic fluid C1 proceeds to the gas state at a high speed by the heat exchange medium B1 heated at the initial inflow into the heat exchange unit 30.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 열교환매체(B1)는 가열부(40)에서 가열되어 상부로 이동하고, 상기 열교환부(30)를 거치면서 상향으로 이동하면서 냉각되고, 궁극적으로는 분리막(62)의 외곽을 통해 하향하여, 다시 제 1, 2 3 가열 관(51)(52)(53)을 통하여 상향으로 이동하며 가열되어 상기 가이드부(60)들에 의해 상기 열교환부(30)의 초기 유입영역으로 이동하여 상기 초저온 유체(C1)를 다시 열교환시킨다.At this time, as shown in Figure 3, the heat exchange medium (B1) is heated in the heating unit 40 is moved to the top, and is cooled while moving upward while passing through the heat exchange unit 30, ultimately the separation membrane Downward through the outside of the 62, again moving upwards through the first, second and third heating tubes 51, 52, 53 and heated to the heat exchange unit 30 by the guide portion 60 Go to the initial inlet region of the ultra-cold fluid (C1) to heat exchange again.

가열부(40)에서 끓은 열교환 매체(B1)는 가이드부(62)의 경사각도가 각각 다른 가이드 경사면(61)을 따라 초저온 유체(C1)의 유입부쪽으로 더 많은 유체(C1)가 흐르게 된다. In the heat exchange medium B1 boiled in the heating part 40, more fluid C1 flows toward the inlet part of the cryogenic fluid C1 along the guide inclined surface 61 having different inclination angles of the guide part 62.

상기 열교환매체(B1)는 상기 몸체(20)의 내부에서 계속적으로 순환하여 상기 열교환부(30)에 열전달을 빠르게 한다.The heat exchange medium B1 continuously circulates inside the body 20 to accelerate heat transfer to the heat exchange unit 30.

또한, 상기 버너(40)의 초기 가동시 필요한 경우에 상기 몸체(20)에 연결된 증기 공급관(22)을 통해 상기 몸체(20)의 내부로 간헐적으로 상기 열교환부(30)에 증기를 분사시켜 상기 몸체(20)의 내부의 온도를 일정하게 유지시킨다.In addition, when necessary during the initial operation of the burner 40, the steam is injected into the heat exchanger 30 intermittently into the body 20 through the steam supply pipe 22 connected to the body 20, The temperature inside the body 20 is kept constant.

상기 몸체(20)의 내부 유지 온도는 대략 60~85도 이다.The internal holding temperature of the body 20 is approximately 60 to 85 degrees.

상기와 같이, 가열된 상기 열교환매체(B1)는 상기 초저온 유체(C1)의 초기 유입 영역으로 가이드 이동하여 상기 열교환부(30)의 열교환을 신속하고, 빠르게 진행함으로써, 초저온 유체(C1)의 초기 유입으로 인한 열교환부(30)의 결빙 및 파손을 방지할 수 있다.As described above, the heated heat exchange medium (B1) is guided to the initial inlet region of the cryogenic fluid (C1) to quickly and rapidly progress the heat exchange of the heat exchanger (30), thereby initializing the cryogenic fluid (C1) It is possible to prevent freezing and breakage of the heat exchanger 30 due to the inflow.

이상에서 설명한 본 발명의 직화 노통 연소식 온수 기화기는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The direct fired combustion hot water vaporizer of the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

도 1은 종래의 기화기 장치의 구성을 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the configuration of a conventional vaporizer device.

도 2는 종래의 기화기 장치의 구성을 나타낸 절단된 단면도.2 is a cut cross-sectional view showing the configuration of a conventional vaporizer device.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직화 노통 연소식 온수 기화기의 구성을 나타낸 절단된 단면도.Figure 3 is a cut cross-sectional view showing the configuration of a direct fire combustion hot water vaporizer according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직화 노통 연소식 온수 기화기의 구성을 나타낸 내부 사시도.Figure 4 is an internal perspective view showing the configuration of a direct fire combustion hot water vaporizer according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직화 노통 연소식 온수 기화기의 구성 중 가이드부를 나타낸 사시도.Figure 5 is a perspective view of the guide portion of the configuration of the direct-fired combustion hot water vaporizer according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 직화 노통 연소식 온수 기화기의 작동 상태를 나타낸 절단된 단면도.Figure 6 is a cross-sectional view showing the operating state of the direct-fired combustion hot water vaporizer according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 직화 노통 연소식 온수 기화기의 구성 중 스페셜 튜브 인서트(Special Tube Insert)를 나타낸 단면도.Figure 7 is a cross-sectional view showing a special tube insert (Special Tube Insert) of the configuration of the direct-fired combustion hot water vaporizer according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 직화 노통 연소식 온수 기화기의 구성을 나타낸 절단된 정면도.Figure 8 is a cut front view showing the configuration of the direct fire combustion hot water vaporizer according to an embodiment of the present invention.

Claims (7)

직화 노통 연소식 온수 기화기에 있어서,In the direct fire combustion hot water vaporizer, 그 내부에 열교환매체를 구비하는 몸체;A body having a heat exchange medium therein; 상기 몸체에 결합되고, 초저온 유체를 유입시키는 유체 유입구와 기화된 가스를 배출하는 가스 배출구를 구비하며, 상기 유체 유입구 및 상기 가스 배출구와 연결되어 유입된 상기 초저온 유체를 흐르게 함과 아울러 가열된 상기 열교환매체에 의해 기체 상태로 기화시키는 열교환관을 구비한 열교환부;The heat exchanger coupled to the body, having a fluid inlet for introducing a cryogenic fluid and a gas outlet for discharging the vaporized gas, and flowing the cryogenic fluid introduced in connection with the fluid inlet and the gas outlet; A heat exchanger having a heat exchanger tube vaporized in a gaseous state by a medium; 상기 몸체에 결합되는 가열부;A heating unit coupled to the body; 상기 몸체내에 구비되어 상기 가열부에 의해 가열됨과 아울러 상기 열교환매체를 상기 가열부의 가열원에 의해 여러번 가열시키는 적어도 하나 이상의 가열관; 및At least one heating tube provided in the body to be heated by the heating unit and to heat the heat exchange medium several times by a heating source of the heating unit; And 상기 몸체내에 구비되어 가열된 상기 열교환매체를 상기 유체 유입구쪽으로 가이드 하는 적어도 하나 이상의 가이드부를 포함함을 특징으로 하는 직화 노통 연소식 온수 기화기.And at least one guide part provided in the body to guide the heated heat exchange medium toward the fluid inlet. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체에는 상기 열교환매체를 순환시키는 순환펌프가 구비되고,According to claim 1, wherein the body is provided with a circulation pump for circulating the heat exchange medium, 상기 몸체에는 상기 몸체의 내부로 증기를 공급하는 증기공급관이 연결되며,The body is connected to the steam supply pipe for supplying steam to the inside of the body, 상기 몸체에는 상기 몸체의 내부에 발생된 증기를 다시 냉각시켜 순환시키지만 고압 발생시 안전을 위한 안전 밸브가 구비됨을 특징으로 하는 직화 노통 연소 식 온수 기화기.The body is a direct fired combustion hot water vaporizer, characterized in that the cooling of the steam generated inside the body again to circulate, but provided with a safety valve for safety when high pressure is generated. 제 1 항에 있어서, 상기 가열부는 버너로 이루어지고, 상기 버너의 가열원은 화염 및 연소가스로 이루어짐을 특징으로 하는 직화 노통 연소식 온수 기화기.The direct fired combustion hot water vaporizer of claim 1, wherein the heating unit comprises a burner, and the heating source of the burner comprises a flame and combustion gas. 제 3 항에 있어서, 상기 가열관은, 상기 버너에 연결되어 상기 버너의 화염을 통해 상기 열교환매체를 가열시키는 제 1 가열관과,The method of claim 3, wherein the heating tube is connected to the burner, the first heating tube for heating the heat exchange medium through the flame of the burner; 상기 제 1 가열관에 연결되어 상기 버너의 연소가스를 통해 가열되어 상기 열교환매체를 한번 더 가열시키는 제 2 가열관과,A second heating tube connected to the first heating tube and heated through the combustion gas of the burner to heat the heat exchange medium once more; 상기 제 2 가열관과 연결되어 상기 제 2 가열관을 지난 상기 연소가스를 통해 가열되어 상기 열교환매체를 또 한번 더 가열시키는 제 3 가열관과,A third heating tube connected to the second heating tube and heated through the combustion gas passing through the second heating tube to heat the heat exchange medium once more; 상기 몸체의 외부에 장착됨과 아울러 상기 제 3 가열관과 연결되어 상기 제 3 가열관을 지난 상기 연소가스를 외부로 배출하는 가스 배기구로 구성됨을 특징으로 하는 직화 노통 연소식 온수 기화기.And a gas exhaust port which is mounted to the outside of the body and connected to the third heating tube and discharges the combustion gas passing through the third heating tube to the outside. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 가이드부는 소정의 각도로 경사지게 형성되고,The method of claim 1, wherein the at least one guide portion is formed to be inclined at a predetermined angle, 초저온 유체가 유입되는 부분의 유량을 늘려주기 위해 유입부쪽의 가이드가 많이 기울려져 열교환 매체가 많이 흐르게 하며, 뒷 부분으로 갈수록 가이드 경사가 수직형태로 변해 가는 형태이며, 하부에서 상부로 갈수록 좁아지는 가이드 경사면이 형성됨을 특징으로 하는 직화 노통 연소식 온수 기화기.In order to increase the flow rate of the part where the cryogenic fluid flows in, the guide at the inlet side is inclined a lot so that the heat exchange medium flows a lot, and the guide slope changes vertically toward the rear part, and the guide narrows from the bottom to the top A direct fire combustion hot water vaporizer, characterized in that the inclined surface is formed. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 가이드부는 경사지게 형성되도록 지지하는 분리막이 구비됨을 특징으로 하는 직화 노통 연소식 온수 기화기.The direct fired combustion hot water vaporizer of claim 1, wherein the at least one guide part is provided with a separator supporting the inclined portion. 제 1 항에 있어서, 상기 초저온 유체가 흐르는 열교환부의 열교환관 안쪽에는 초저온 유체들의 혼합 및 열전달이 이루어 질 수 있도록 스페셜 튜브 인서트(Special Tube Insert)가 삽입됨을 특징으로 하는 직화 노통 연소식 온수 기화기.The direct fired combustion hot water vaporizer of claim 1, wherein a special tube insert is inserted into a heat exchanger tube through which the cryogenic fluid flows to allow mixing and heat transfer of the cryogenic fluids.
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