KR101056804B1 - 건조기의 폐열 회수방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유원단을 가공 처리하는 공정 중 건조공정에서 건조기로부터 배출되는 배기가스의 폐열을 회수하여 재활용하도록 한 폐열 회수방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐열 회수 장치의 전열판에 발생하는 슬러지를 쉽고 간단하게 제거할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로 열교환기에 설치된 각각의 전열판에 브러시를 설치하여 브러시가 좌우로 이동되게 함으로써 해소할 수가 있다.

이와 같이 본 발명은 구조가 간단하여 제작이 용이하고 열 교환기에 설치된 각각의 전열판과 전열판 사이에 브러시를 설치함으로써 전열판을 브러시가 좌우로 작동하면서 슬러지 제거함으로 완벽하게 슬러지를 제거할 수가 있다.

또한, 본 발명은 전열판을 브러시가 회전하면서 슬러지를 제거함과 동시에 상측에서 물을 분사하여 물과 함께 회전브러시가 작동함으로 분진의 발생을 방지하고 전열판에 있는 슬러지를 완벽하게 제거할 수가 있다.

챔버, 열교환기. 전열판. 슬러지 제거장치.

Description

건조기의 폐열 회수방법 및 그 장치{The method for waste heat recovery of dryer and there of apparatus}

본 발명은 섬유원단을 가공 처리하는 공정 중 건조 공정에서 건조기로부터 배출되는 배기가스의 폐열을 회수하여 재활용하도록 한 폐열 회수방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 섬유원단을 가공처리할 때에는 건조 공정이 필요한바, 이러한 건조공정은 건조시스템에 의해 다수의 건조 챔버를 구비한 건조기 내에서는 고온 열풍에 의해 투입된 가공물, 즉 원단을 상기 다수의 건조 챔버를 통과시키면서 건조한 후 다음 공정으로 가공물을 토출하도록 되어 있다.

이때 건조공정에 사용된 고온 열풍은 직물을 건조하면서 발생하는 가스로 오염된 상태에서 상기 건조용 챔버에 연결된 배기팬에 의해 건조기의 외부로 강제 배출되도록 되어 있는 한편, 신선한 공기를 연속적으로 건조기로 공급되게 되어 있다.

상기와 같은 종래의 건조시스템은 챔버에서 직물을 건조하고 방출되는 고온의 배기가스와 함께 투입된 열량도 함께 방출되는 한편, 건조기 내에는 다시 찬 공 기가 유입되어 건조기 입구의 온도를 하강시켜서 건조시간이 오래 걸리게 되고, 배기가스에 함유된 폐열이 회수되지 못하고 바로 방출됨으로써 불필요한 연료가 낭비되어, 사용자로 하여금 가공물의 단가를 상승시키는 요인이 되는 것이 문제였다.

이에 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 본 출원인은 선등록된 " 10-0653197 폐열 회수장치"을 안출하였다.

상기 폐열회수장치를 갖춘 건조시스템은 폐열 회수장치에 있어 배기가스가 보유한 열을 흡수하여 높은 온도로 예열할 수 있도록 열 교환기가 설치된 하우징 내로 찬 공기를 공급하여 1차 및 2차에 걸쳐 순환시켜 예열함으로써 높은 열효율을 제공하는 것은 물론 별도의 세척장치가 필요없이 배기가스에 함유된 고형물이나 유지분에 의해 열 교환기의 파이프가 막히는 것을 방지하도록 찬 공기와 배기가스의 온도 차이에 따른 결로(結露)현상으로 발생하는 물방울에 의해 고형물이나 유지분을 자연 드레인 할 수 있는 폐열회수장치를 개발하였다.

그러나 상기 폐열 회수장치는 폐열이 배출되면서 열 교환이 된 후 폐열과 오염된 가스에 의하여 발생하는 슬러지를 청소하기가 힘들고 어려운 문제점이 있다.

즉 상기의 발명은 열교환에 의하여 발생하는 응결수는 열교환기의 파이프가 경사지게 설치되어 있기 때문에 응결수의 처리는 쉬우나, 슬러지의 처리가 힘들고 어려운 문제점이 있다.

그리고 상기의 발명은 슬러지를 처리하기 위하여 건조기 자체를 정지시킨 후 사람이 일일이 손으로 청소를 하여야 함으로써 작업시간 오래 걸리고 불필요한 인력을 낭비하게 되는 문제점이 있다.

한편, 종래에는 폐열 회수장치의 내부에 오염된 부분에 물을 분사하여 제거하였으나 오염된 부분 세척시 이상 압력이 발생하여 건조기 내부의 오염가스 배출이 원활하지 못하게 되는 단점이 있다.

이와 같이 열교환기에서 이상압력이 발생하면 배출가스가 배출되지 못함으로써 건조기 내부에 오염가스가 발생하여 불량제품이 발생하는 원인이 되었으며, 부주의할 경우 화재의 위험이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐열 회수 장치의 전열판에 발생하는 슬러지를 쉽고 간단하게 제거할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 부가적인 목적으로 폐 가스가 통과하는 전열판에 슬러지 제거시 분진이 발생하지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로 열교환기에 설치된 각각의 전열판에 브러시를 설치하여 브러시가 좌우로 이동되게 함으로써 해소할 수가 있다.

상기의 부가적인 목적을 해소하기 위한 수단으로 전열판 세척시 브러시와 함께 물을 분사시킴으로써 브러시와 물에 의하여 슬러지를 제거함으로써 해소할 수가 있다.

이와 같이 본 발명은 구조가 간단하여 제작이 용이하고 열 교환기에 설치된 각각의 전열판과 전열판 사이에 회전 브러시를 설치함으로써 전열판을 브러시가 좌우로 작동하면서 슬러지를 제거함으로 완벽하게 슬러지를 제거할 수가 있다.

또한, 본 발명은 전열판을 회전 브러시가 슬러지를 제거함과 동시에 상측에서 물을 분사하여 물과 함께 브러시가 작동함으로 분진의 발생을 방지하고 전열판에 있는 글러지를 완벽하게 제거할 수가 있다.

그리고 본 발명은 브러시와 물이 분사되는 노즐을 같이 좌우로 작동되게 함으로써 작업시간이 빠르고 인력의 낭비를 절감할 수 있는 유용한 발명이다.

보일러에 의하여 가열된 열풍이 각 의류 건조용 챔버에 공급되어 의류를 건조시킨 다음 각각의 배출구를 통하여 배출하는 폐열 배출단계:

배출된 폐열과 가스를 오염 가스 송풍기에 의하여 이송하는 폐열 이송 단계:

이송된 가스가 압력 컨트롤 밸브에 의하여 폐열 회수장치로 공급되어 폐열을 회수하는 열 교환 단계:

열교환 된 가스가 집진기로 배출하는 배출단계.

폐열과 오염가스에 의하여 열 교환기의 전열판에 슬러지가 발생한 경우 슬러지 제거장치를 작동시키는 작동단계:,

펌프에 의하여 물이 노즐을 통하여 전열판에 분사되는 물 분사단계,

물 분사단계와 같이 모터에 의하여 브러시가 레일을 타고 이송되면서 슬러지를 제거하는 세척 및 슬러지 제거 단계,

노즐과 브러시가 원상 복귀하는 원상 복귀단계로 이루어진 것이다.

상기에서 폐열에 의하여 열 교환 된 가열된 공기를 제품이 입고되는 입구와 건조 후 배출되는 출구에 각각 노즐을 통하여 외측으로 분사되어 찬 공기가 챔버의 내부로 유입되지 못하게 더운 공기를 분사시켜 에어 커튼을 설치하여도 바람직하다.

상기와 같이 된 본 발명 열교환기를 설명하면 다음과 같다.

보일러에 의하여 가열된 열풍을 공급받아 의류를 건조시킨 다음 각각의 배출구를 통하여 배출하는 챔버(1):

상기 챔버(1)에서 배출된 폐열과 가스를 이송시키는 오염 가스 송풍기(2),

상기 오염가스 송풍기(2)에 의하여 이송된 가스를 열교환기(3)로 이송시키고 이상 압력이 발생할 때 가스를 그대로 집진기로 이송시키는 압력센서(7)와 압력 컨트롤러(8) 및 압력 컨트롤 밸브(9),

상기 압력컨트롤 밸브(9)에 의하여 이송된 가스를 열교환 하며, 가열판(5)에 발생하는 슬러지를 물과 브러시로 자동 제거하도록 슬러지 자동제거장치()가 설치된 열교환기(3),

상기 열교환기(3)에서 열교환 된 열풍을 챔버(1)로 다시 공급하는 히팅에어송풍기(6)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 열교환기(3)는 받침대 본체(10)의 상측에 폐열과 가스가 공급되는 공급공(11)이 형성된 도어(12)를 설치하여 열고 닫을 수 있도록 하며, 받침대 본체(10)의 하단부 한쪽에는 폐열과 가스를 배출하는 배출공(13)을 형성하고,

받침대 본체(10)의 상측에 다수개의 전열판(4)을 일정한 간격으로 수직으로 세워 고정 설치하여 전열판(4)과 전열판 사이로 상측에서 하단으로 폐열과 배기가스가 지나가는 폐열 이송통로(14)를 구성하며,

각각의 전열판(4)은 내부에 관통공을 형성하여 한쪽 측면에서 다른 쪽 측면으로 관통공을 통하여 찬 공기가 가나 가면서 열 교환이 되도록 찬 공기 이송통로(15)를 형성하고 전열판(4)의 상측에는 물이 분사되는 노즐(16)과 슬러지 제거장치(17)가 형성된 것이다.

상기 열 교환기(3)의 슬러지 제거장치(17)는

잔열판(4)이 설치된 열교환기(3)의 상부 전면에 감속기가 설치된 모터(20)를 설치하되 모터 축(21) 양측과 열교환기(3)의 후미 및 하단부 전후에 각각 회전축(22)(22')(22")을 고정 설치하되 전열판의 길이 방향으로 양측에 레일(29)을 설치하며, 각 회전축(22)(22')(22")의 양측에 스프라킷(23)(23')을 설치하여 체인(24)에 의하여 연동하게 하되, 체인(24)에는 롤러(30)를 설치하여 롤러(30)가 레일(29)을 타고 이동하게 하며, 모터축(21)과 그 하단부의 회전축(22)은 벨트(25)에 의하여 연동하게 한 이송부(26),

상기 이송부(26)의 상/하부에 설치된 체인(24)에 각각 이송바(27)(27')를 고정 설치하고, 상부 이송바(27)에는 물이 분사되는 노즐(16)을 설치하고 전열판(4)과 전열판 사이의 각 폐열 이송통로(14)에 각각 삽입되어 상/하부가 각각 이송바(27)(27')에 고정되어 전후로 이동하면서 슬러지를 제거하는 브러시(28)가 포함된 것이다.

본 발명의 이송부에 대한 실시 예로,

상기 이송부(26)의 상/하부에 설치된 체인(24)에 각각 2개 1조로 된 이송바(27)(27')를 다수개 수평으로 고정 설치하고, 각각의 상부 이송바(27)에는 물이 분사되는 노즐(16)(16')(16")을 설치하며, 전열판(4)과 전열판 사이의 각 폐열 이송통로(14)에 각각 삽입되어 상/하부가 각각 이송바(27)(27')에 고정되어 전후로 이동하면서 슬러지를 제거하는 다수개의 브러시(28)(28')(28")를 설치하여도 바람직하다.

상기와 같이 된 본 발명의 구동을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 공정을 보인 블록 도이고, 도 2는 본 발명의 전체 건조라인을 보인 블록도 이며, 도 3은 본 발명 열교환기를 보인 개략 정면도이고, 도 4는 본 발명 열교환기를 보인 개략 평면도이며, 도 5는 본 발명 열교환기를 보인 개략 측면도이고, 도 6은 본 발명 이송부를 보인 요부 확대 단면도이며, 도 7은 본 발명 이송부의 하단부를 보인 요부 확대 단면도이고, 도 8은 본 발명 이송부의 요부 확대 발췌 단면도이며, 도 9는 본 발명 이송부의 다른 실시 예를 보인 측 단면도를 보인 것이다.

도 2에서와 같이 보일러에 의하여 가열된 열풍이 각각 챔버로 공급되고 챔버(1)의 제품 입구에서 제품이 투입되어 배출구로 배출되면 제품은 각각의 챔버를 거치는 동안 각 챔버(1)에 공급된 열풍에 의하여 건조된다.

챔버(1)에 투입된 원단을 건조시킨 후 폐열과 원단을 건조하면서 발생한 가스는 배출구를 통하여 배출되고, 이 폐열과 가스는 오염 가스 송풍기(2)에 의하여 열교환기(3)로 공급된다.

열교환기(3)에 공급된 폐열과 가스는 도 7에서와 같이 0010열교환기의 상측에 설치된 공급공(11)을 통하여 하단으로 이송하여 전열판(4)과 전열판 사이에 형성된 폐열 이송통로(14)를 통과하여 열교환기에 설치된 배출공(13)을 통하여 집진기로 배출된다.

상기와 같은 상태에서 전열판(4)과 전열판 사이에 형성된 폐열 이송통로(14)를 통과하면서 폐열에 의하여 전열판(4)이 가열되고, 이와 동시에 각각의 전열판(4)에 형성된 찬 공기 이송통로(15)로 통과되는 찬 공기가 가열되면서 열교환이 이루어지게 된다.

이와 같이 열교환기(3)를 통과한 폐열은 히팅 에어 송풍기(6)에 의하여 다시 챔버(1)로 공급되는 방식과, 보일러로 공급하여 재가열한 다음 챔버로 공급하는 방식 및 챔버의 전후에 설치된 제품 입구와 출구에 에어 커튼 방식으로 폐열을 분사시켜 외부의 찬 공기가 챔버(1)로 침입하지 못하도록 사용한다.

상기와 같은 상태에서 오염가스에 의하여 전열판(4)에 슬러지가 발생하여 오염가스와 폐열이 통과하지 못하여 열 교환기(1)가 정상 작동하지 못할 경우 압력감지센서(7)가 이를 감지하고, 컨트롤러(8)에 의하여 압력컨트롤 밸브(9)가 작동하여 폐열과 가스를 그대로 집진기로 보내게 된다.

한편, 전열판(4)에 슬러지가 발생할 경우 감속기가 설치된 정/역회전을 하는 모터(20)가 회전하게 되고 이로 인하여 모터축(21)에 설치된 스프라킷(23)(23')이 회전하면서 체인(24)과 벨트(25)를 작동시키게 된다.

상기와 같이 체인이 작동하게 되면 받침대 본체(10)의 하단부에 설치된 회전축(22)과 열교환기 후미 상하부에 설치된 회전축(22')(22")이 같이 회전하게 되므로 체인(24)이 쉽게 작동하게 된다.

이와 같이 체인(24)이 작동하게 되면 체인(24)에 설치된 롤러(30)가 레일(29)을 타고 이동하게 되고, 이와 동시에 체인(24)에 설치된 이송바(27)(27')가 같이 이동하게 되며, 상하 이송바(27)(27') 사이에 고정된 브러시(28)가 같이 이동하면서 전열판(4)의 표면에 발생한 슬러지를 세척하게 된다.

한편, 모터(20)에 의하여 체인(24)이 회전함과 동시에 상부 이송바(27)에 설치된 노즐(16)에서 물이 분사되어 전열판(4)을 세척하면서 브러시가 전열판(4)의 표면을 끊게 되므로 전열판(4)의 표면에 발생한 슬러지를 완벽하게 제거할 수가 있다.

이와 같이 물과 브러시(28)에 의하여 전열판(4)의 표면에 발생한 슬러지를 제거한 다음 모터(20)가 역회전하여 물이 분사되는 노즐(16)과, 브러시(28)가 설치된 이송바(27)(27')가 원상복귀 하게 되는 것이다.

한편, 도 9에서와 같이 체인(24)에 2개 1조로 된 다수개의 이송바를 수평으로 설치하고 각각의 이송바에는 노즐(16)(16')(16")과 브러시(28)(28')(28")가 설치되어 있기 때문에 브러시가 이동되는 거리를 최소로 하여 모우터의 과부하를 감소하고, 브러시의 이동거리가 작기 때문에 브러시의 마모를 방지하여 수명을 최대로 연장할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 공정을 보인 블록도

도 2는 본 발명의 전체 건조라인을 보인 블록도

도 3은 본 발명 열교환기를 보인 개략 정면도

도 4는 본 발명 열교환기를 보인 개략 평면도

도 5는 본 발명 열교환기를 보인 개략 측면도

도 6은 본 발명 이송부를 보인 요부 확대 단면도

도 7은 본 발명 이송부의 하단부를 보인 요부 확대 단면도

도 8은 본 발명 이송부의 요부 확대 발췌 단면도

도 9는 본 발명 이송부의 다른 실시 예를 보인 측 단면도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1. 챔버 2. 오염 가스 송풍기

3. 열 교환기 4. 전열판

6. 히팅 에어 송풍기 7. 압력센서

8. 압력 컨트롤러 9. 압력 컨트롤 밸브

10. 받침대 본체 11. 공급공

12. 도어 13. 배출공

14. 폐열 이송통로 15. 찬 공기 이송통로

16.16'.16". 노즐 17. 슬러지 제거장치

20. 모터 21. 모터 축

22. 22'. 22". 회전축 23. 23'. 스프라킷

24. 체인 25. 벨트

26. 이송부 27. 27'. 이송바

28. 28'.28" 브러시 29. 레일

30. 롤러

Claims (6)

1. 삭제
2. 보일러에 의하여 가열된 열풍이 각 의류 건조용 챔퍼에 공급되어 의류를 건조한 다음 각각의 배출구를 통하여 배출하는 폐열 배출단계와, 배출된 폐열과 가스를 오염 가스 송풍기에 의하여 이송하는 폐열 이송 단계와, 이송된 가스가 압력 컨트롤 밸브에 의하여 폐열 회수장치로 공급되어 폐열을 회수하는 열 교환 단계와, 열교환 된 가스가 집진기로 배출하는 배출단계와. 폐열과 오염가스에 의하여 열교환기의 전열판에 슬러지가 발생한 경우 슬러지 제거장치를 작동시키는 작동단계와, 펌프에 의하여 물이 노즐을 통하여 전열판에 분사되는 물 분사단계와, 물 분사단계와 같이 모터에 의하여 브러시가 레일을 타고 이송되면서 슬러지를 제거하는 세척 및 슬러지 제거 단계와, 노즐과 브러시가 원상 복귀하는 원상 복귀단계로 이루어진 건조기의 폐열 회수방법에 있어서,

   상기 열교환기 의하여 열 교환 된 가열된 공기를 제품이 입고되는 입구와 건조 후 배출되는 출구에 각각 열풍을 노즐을 통하여 외측으로 분사되어 찬 공기가 챔버의 내부로 유입되지 못하도록 에어 커튼을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 건조기의 폐열 회수방법.
3. 보일러에 의하여 가열된 열풍을 공급받아 의류를 건조한 다음 각각의 배출구를 통하여 배출하는 챔버(1):

   상기 챔버(1)에서 배출된 폐열과 가스를 이송시키는 오염 가스 송풍기(2),

   상기 오염가스 송풍기(2)에 의하여 이송된 가스를 열교환기(3)로 이송시키고 이상 압력이 발생할 때 가스를 그대로 집진기로 이송시키는 압력센서(7)와 압력 컨트롤러(8) 및 압력 컨트롤 밸브(9),

   상기 압력컨트롤 밸브(9)에 의하여 이송된 가스를 열교환 하며, 가열판(5)에 발생하는 슬러지를 물과 브러시로 자동 제거하도록 슬러지 자동제거장치(17)가 설치된 열교환기(3),

   상기 열교환기(3)에서 열교환 된 열풍을 챔버(1)로 다시 공급하는 히팅에어송풍기(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기의 폐열 회수장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 열교환기(3)는 받침대 본체(10)의 상측에 폐열과 가스가 공급되는 공급공(11)이 형성된 도어(12)를 설치하여 열고 닫을 수 있도록 하며, 받침대 본체(10)의 하단부 한쪽에는 폐열과 가스를 배출하는 배출공(13)을 형성하고,

   받침대 본체(10)의 상측에 다수개의 전열판(4)을 일정한 간격으로 수직으로 세워 고정 설치하여 전열판(4)과 전열판 사이로 상측에서 하단으로 폐열과 배기가 스가 지나가는 폐열 이송통로(14)를 구성하며,

   각각의 전열판(4)은 내부에 관통공을 형성하여 한쪽 측면에서 다른 쪽 측면으로 관통공을 통하여 찬 공기가 지나가면서 열 교환이 되도록 찬 공기 이송통로(15)를 형성하고 전열판(4)의 상측에는 물이 분사되는 노즐(16)과 슬러지 제거장치(17)가 형성된 것을 특징으로 하는 건조기의 폐열 회수장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 열 교환기(3)의 슬러지 제거장치(17)는

   전열판(4)이 설치된 열교환기(3)의 상부 전면에 감속기가 설치된 모터(20)를 설치하되 모터 축(21) 양측과 열교환기(3)의 후미 및 하단부 전후에 각각 회전축(22)(22')(22")을 고정 설치하되 전열판의 길이 방향으로 양측에 레일(29)을 설치하며, 각 회전축(22)(22')(22")의 양측에 스프라킷(23)(23')을 설치하여 체인(24)에 의하여 연동하게 하되, 체인(24)에는 롤러(30)를 설치하여 롤러(30)가 레일(29)을 타고 이동되게 하며, 모터축(21)과 그 하단부의 회전축(22)은 벨트(25)에 의하여 연동하게 한 이송부(26),

   상기 이송부(26)의 상/하부에 설치된 체인(24)에 각각 이송바(27)(27')를 고정 설치하고, 상부 이송바(27)에는 물이 분사되는 노즐(16)을 설치하고 전열판(4)과 전열판 사이의 각 폐열 이송통로(14)에 각각 삽입되어 상/하부가 각각 이송바(27)(27')에 고정되어 전후로 이동하면서 슬러지를 제거하는 브러시(28)가 포함된 것을 특징으로 하는 건조기의 폐열 회수장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 이송부(26)의 상/하부에 설치된 체인(24)에 각각 2개 1조로 된 이송바(27)(27')를 다수개 수평으로 고정 설치하고, 각각의 상부 이송바(27)에는 물이 분사되는 노즐(16)(16')(16")을 설치하며, 전열판(4)과 전열판 사이의 각 폐열 이송통로(14)에 각각 삽입되어 상/하부가 각각 이송바(27)(27')에 고정되어 전후로 이동하면서 슬러지를 제거하는 다수개의 브러시(28)(28')(28")를 설치한 것을 특징으로 하는 건조기의 폐열 회수장치.

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