KR101215410B1 - 재증발 증기 및 응축수 회수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재증발 증기 및 응축수 회수장치를 개시한다.
본 발명의 재증발 증기 및 응축수 회수장치는, 처리 대상물을 가열하는 가열부로부터 배출되는 응축수에서 재증발되는 증기를 회수하여 증기 가압수단로 공급하고 회수된 응축수를 보일러로 공급하는 증기 회수부와; 상기 증기 회수부에서 공급되는 재증발 증기와 상기 보일러로부터 공급되는 고온의 증기를 혼합하여 상기 가열부로 공급하는 증기 재압축 제어밸브 및 상기 가열부로 공급되는 증기의 압력을 검출하는 압력 감지부 및 이 압력 감지부로부터 검출된 압력에 따라 상기 증기 재압축 제어밸브로 동작 제어신호를 출력하여 동작을 제어하는 압력 제어부로 이루어진 증기 가압수단을 포함하는 보일러의 재증발 증기 및 응축수 회수장치에 있어서, 상기 가열부는 복수 설치되고, 상기 증기 가압수단은 복수의 가열부가 갖는 열부하의 총량보다 큰 처리 용량을 가지면서 어느 하나는 높은 설정 값을 다른 하나는 상대적으로 낮은 설정 값을 갖는 제1,2증기 가압부를 포함하여 구성된다.
이러한 구성의 재증발 증기 및 응축수 회수장치는, 밀폐회로를 구성한 상태에서 재증발 증기와 응축수의 손실 없이 회수 사용할 수 있어 경제적이고 효율적인 운영이 가능한 이점이 있다. 특히, 증기 가압부를 가열부의 수량과 부하 변동에 따라 복수 구성하고, 응축수 및 증기 회수부는 싱글로 구성함에 따라 설비 비용의 투자는 최소화하면서 다수의 가열부에 의한 저부하와 고부하시의 안정되고 정밀한 운전을 보장할 수 있는 산업상 유용한 효과가 기대된다.

Description

재증발 증기 및 응축수 회수장치{APPARATUS FOR RECOVERING VENT STEAM AND DRAIN}

본 발명은 밀폐 회로를 구성한 상태에서 재증발 증기와 응축수를 전량 회수하여 사용하는 재증발 증기 및 응축수 회수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증기 가압부를 복수 구성하여 저부하와 고부하시의 안정되고 정밀한 운전을 보장할 수 있는 재증발 증기 및 응축수 회수장치에 관한 것이다.

일반적으로 증기 가열 장치는 열교환기에 형성된 가열부에 가열용 증기가 공급되고, 가열에 의해 발생한 응축수를 배출하는 응축수 회수 장치를 접속시켜 구성된다.

도 1은 종래 기술에 증기 가열 장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 이에 나타내 보인 바와 같이, 고온의 증기를 형성하기 위한 보일러(410) 및 이 보일러(410)에서 생성된 고온의 증기가 공급되어 처리 대상물을 가열하는 가열부(430,400') 그리고 가열부(430 및 430')로부터 응축수만 배출되도록 하는 스팀 트랩(440, 430') 및 이 스팀 트랩(440, 440')으로부터 배출된 응축수가 수집되며, 외부로부터 보충수가 급수되는 응축수 탱크(450) 끝으로 상기 응축수 탱크(450)에 수집된 응축수를 보일러(410)로 공급하는 급수 펌프(451)로 구성된다.

급수 펌프(451)에 의해 보일러(410)로 급송된 응축수는 버너에 의해 가열되어 고압의 과열 증기(super heated vapor) 상태로 스팀 헤더(420)와 유량 조절밸브(431, 431')를 거쳐 제1가열부(430) 및 제2가열부(430')로 공급된다.

제1 및 제2가열부(430, 430')로 공급된 증기는 제1 및 제2가열부(430, 430')에서 열교환을 통해 온도가 저하되면서 응축되어 습포화증기(wetsaturated vapor) 상태가 된다.

이때 증기가 응축되어 생기는 응축수는 제1 및 제2가열부(430, 430')의 하부에 설치된 스팀 트랩(440, 440')에 각각 모이게 된다.

스팀 트랩(440, 440')은 일반적으로 버킷(Bucket) 또는 프로우트(Float) 타입이 사용되고, 스팀 트랩(440, 440')에 일정량 이상의 응축수가 유입되면 버킷 또는 플로우트가 응축수의 부력에 의해 상승하여 스팀 트랩의 밸브(441,441')가 개방됨으로서 응축수만 응축수 탱크(450)로 배출된다.

스팀 트랩(440, 440')으로부터 응축수 탱크(450)로 배출되는 응축수는 압력이 저하되면서 일부는 대기중으로 증발되며, 응축수 탱크(450)에 잔류되는 나머지 응축수는 외부에서 공급되는 보충수와 섞여 급수 펌프(451)를 통해 보일러로 공급된다.

보충수는, 일반적으로 보충수 탱크(460) 및 보충수 공급 펌프(461)를 별도로 설치하여 공급하게 되고, 라인에 개폐 밸브(462)를 설치하는 것도 물론 가능하다.

그러나, 이러한 종래의 증기 가열 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 상기 가열부(430, 430') 내부의 증기가 배출되지 않도록, 바람직하게는 증기에 포함되어 있는 잠열이 가열부(430, 430')의 외부로 빠져 나가지 않도록 스팀 트랩(440, 440')이 설치되어 있으나, 스팀 트랩(440, 440')으로부터 응축수 탱크(450)로 배출된 응축수중에서 상당량이 대기중으로 증발되어 소모되므로 에너지 효율이 극히 낮은 문제점이 있다.

둘째, 대기중으로 손실되는 증기량 만큼 보충수가 지속적으로 공급되어야 하므로 다량의 용수가 소요되며, 상온의 보충수가 다량 섞여 온도가 저하된 상태로 보일러(410)로 급수됨에 따라 결과적으로 이를 고온의 증기로 가열하기 위해 많은 양의 연료가 추가 소비되는 문제점이 있었다.

한편, 종래에는 상기 스팀 트랩의 사용에 따른 문제점을 개선하기 위하여 제1 및 제2가열부(430, 430')의 하부에서 스팀 트랩을 제거하고, 응축수가 중력에 의해 집수될 수 있도록 제1 및 제2가열부(430, 430') 보다 하위에 밀폐형 급수 탱크를 설치하며, 급수 펌프를 통해 밀폐형 급수 탱크의 물을 보일러로 강제 공급하는 기술이 제안되었다.

그러나, 스팀 트랩이 설치되지 않은 증기 가열 장치는 중력에 의한 응축수의 이동이 가능하지만 증기의 방출(일부 대기 방출)이 수행되지 않으면 차압이 형성되지 못하여 열순환이 느려지는 문제점이 있다. 또한, 급수 탱크에 포집된 응축수를 급송하기 위한 급수 펌프의 작동시 케비테이션이 발생하여 급수 펌프가 파손되는 문제점이 있다.

본 출원인은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-0898380호를 통해 개선된 ′재증발 증기 및 응축수 회수장치′를 제안한바 있다.

본 출원인이이 제안한 재증발 증기 및 응축수 회수장치는 보일러의 재증발 증기 및 응축수 회수 장치로서, 처리 대상물을 가열하는 가열부로부터 배출되는 응축수와 상기 응축수에서 재증발하는 증기를 회수하며, 상기 회수된 재증발 증기를 증기 가압부로 공급하고, 상기 회수된 응축수를 보일러로 공급하는 증기 회수부; 및 상기 증기 회수부에서 공급되는 재증발 증기와 상기 보일러로부터 공급되는 고온의 증기를 혼합하여 상기 가열부로 공급하는 증기 가압부를 포함하고, 상기 증기 가압부는 상기 보일러로부터 공급되는 고온의 증기와 상기 증기 회수부로부터 공급되는 재증발 증기를 혼합하여 상기 가열부로 공급하는 증기 재압축 제어 밸브; 상기 증기 재압축 제어밸브와 상기 가열부 사이에 설치되어 상기 가열부로 공급되는 증기의 압력을 검출하는 압력 감지부; 및 상기 압력 감지부로부터 검출된 압력에 따라 상기 증기 재압축 제어 밸브로 동작 제어 신호를 출력하여 상기 증기 재압축 제어 밸브의 동작을 제어하는 압력 제어부를 포함하여 구성된다.

이러한 구성의 처리 대상물을 가열하는 가열부로부터 배출되는 응축수에서 재증발되는 증발증기와 보일러로부터 공급되는 고온의 증기를 혼합하여 가열부로 재공급하는 밀폐 회로를 구성함에 따라 재증발 증기와 응축수를 전량 회수하여 사용할 수 있다.

그러나, 본 출원인이 선출원하여 등록받은 재증발 증기 및 응축수 회수장치는 부하가 서로 상이한 복수의 가열부 구성이 곤란할 뿐만 아니라 정밀 제어가 어려워 각각의 가열부 마다 독립적인 증기 가압부를 구성해야 하므로 시스템이 복잡해질 뿐만 아니라 관리의 어려움과 설비 비용이 증가되는 폐단이 있었다.

즉, 종전의 재증발 증기 및 응축수 회수장치에서는 증기 가압부를 싱글로 설치함에 따라 제어 범위가 작아 가열부 각각의 부하 변동 대응속도에 적합지 않아 효율이 낮은 단점이 있으며, 증기 가압부를 가열부의 수량에 대응되게 설치하는 경우에는 응축기 및 증기 회수부도 대응되게 설치되어야 하므로 설비 비용이 과도하게 증가되어 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 구성이 복잡해져 유지 관리가 곤란해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 저부하와 고부하 운영에 적합한 서로 다른 가열부하 용량을 가진 제1증기 가압부 및 제2증기 가압부를 복수 구성하여 다수의 가열부에 의한 저부하 운전과 고부하 운전시의 안정되고 정밀한 운전을 가능하게 하여 장치의 신뢰성을 높일 수 잇는 재증발 증기 및 응축수 회수장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 재증발 증기 및 응축수 회수장치는, 처리 대상물을 가열하는 가열부로부터 배출되는 응축수에서 재증발되는 증기를 회수하여 증기 가압수단로 공급하고 회수된 응축수를 보일러로 공급하는 증기 회수부와; 상기 증기 회수부에서 공급되는 재증발 증기와 상기 보일러로부터 공급되는 고온의 증기를 혼합하여 상기 가열부로 공급하는 증기 재압축 제어밸브 및 상기 가열부로 공급되는 증기의 압력을 검출하는 압력 감지부 및 이 압력 감지부로부터 검출된 압력에 따라 상기 증기 재압축 제어밸브로 동작 제어신호를 출력하여 동작을 제어하는 압력 제어부로 이루어진 증기 가압수단을 포함하는 보일러의 재증발 증기 및 응축수 회수장치에 있어서, 상기 가열부는 복수 설치되고, 상기 증기 가압수단은 복수의 가열부가 갖는 열부하의 총량보다 큰 처리 용량을 가지면서 어느 하나는 높은 설정 값을 다른 하나는 상대적으로 낮은 설정 값을 갖는 제1,2증기 가압부를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 증기 가압수단은, 제1증기가압부 및 상기 제1증기가압부와 병렬로 연결 구성되고 동일 설정값 또는 상대적으로 낮은 설정 값을 갖는 제2증기가압부로 이루어지는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 증기의 압력을 검출하는 압력 감지부는 증기 재압축 제어밸브의 후단 또는 가열부의 전단 또는 가열부의 후단 중 적어도 어느 한 곳에 설치되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 각각의 가열부의 온도를 필요에 따라 제어할 수 있도록 상기 증기 가압수단과 각각의 가열부 사이에 열량 조절수단이 설치되고, 상기 각 가열부는 인접하는 각 후단으로는 온도 및 압력조건에 따라 응축수 및 재증발 증기가 가열부로 재 유입되지 않도록 차단하는 역류 방지밸브와 정유량 조절밸브가 설치되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 열량 조절수단은, 상기 가열부의 입력단에 설치되어 밸브 개폐를 통해 공급되는 열량을 조절하는 열량 조절밸브와; 상기 가열부의 온도를 검출하는 온도 감지부 및 이 온도 감지부로부터 감지신호를 인가받아 열량 조절밸브의 개폐를 제어하는 열량 제어부를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명에 따른 재증발 증기 및 응축수 회수장치는, 밀폐회로를 구성한 상태에서 재증발 증기와 응축수의 손실 없이 회수 사용할 수 있어 경제적이고 효율적인 운영이 가능한 이점이 있다.

특히, 증기 가압부를 가열부의 수량과 부하 변동에 따라 복수 구성하고, 응축수 및 증기 회수부는 싱글로 구성함에 따라 설비 비용의 투자는 최소화하면서 다수의 가열부에 의한 저부하와 고부하시의 안정되고 정밀한 운전을 보장할 수 있는 산업상 유용한 효과가 기대된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 재증발 증기 및 응축수 회수장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 2 는 본 발명에 따른 재증발 증기 및 응축수 회수 장치를 이용한 보일러 시스템의 구성을 나타낸 블록도,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 재증발 증기 및 응축수 회수장치를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 2 는 본 발명에 따른 재증발 증기 및 응축수 회수 장치를 이용한 보일러 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도면에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명의 재증발 증기 및 응축수 회수장치(1)는 고온의 증기를 형성하기 위한 보일러(10)와, 보일러(10)에서 생성된 고온의 증기가 스팀 헤더(20)를 통해 공급되어 처리 대상물을 가열하는 복수의 가열부(30,30′)와, 이들 가열부(30,30′)를 가열하기 위한 증기가 공급되도록 하는 증기 가압수단(100)과, 상기 복수의 가열부(30,30′)로부터 배출되는 응축수의 포집과 상기 응축수에서 발생하는 재증발 증기를 회수하는 증기 회수부(200)와, 상기 증기 회수부(200)에서 회수된 상기 재증발 증기가 증기 가압수단(100)에 공급되도록 하는 증발 증기 연결관(300)을 포함하여 구성되며 밀폐회로로 구성되는 특징을 갖는다.

이러한 구성은 본 출원인의 종래 기술과 유사하다. 다만, 본 발명에서의 재증발 증기 및 응축수 회수장치(1)는 증기 가압수단(100)을 서로 다른 설정 값을 갖는 적어도 두 개 이상의 제1증기 가압부(110) 및 제2증기 가압부(120)와, 하나의 압력 감지부(140) 그리고 각 가열부(30,30′)의 온도를 임의 조절하는 열량 조절수단(40)과, 각 가열부(30,30′)의 후단에 설치되어 응축수 및 재증발 증기가 가열부로 재 유입되지 않도록 차단하는 역류 방지밸브(35) 및 가열부 부하에 적합한 정유량 조절밸브(36)를 부가 구성한 특징을 갖는다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명에 따른 재증발 증기 및 응축수 회수장치(1)를 구성하는 증기 가압수단(100)과 증기 회수부(200)와 열량 조절수단(40)을 순서대로 설명하되, 주요 기술적 특징부를 부가하여 설명하기로 한다.

증기 가압수단(100)은 보일러(10)로부터 공급되는 고온의 증기와 증기 회수부(200)로부터 공급되는 재증발 증기를 혼합하여 복수의 가열부(30,30′)로 공급하는 구성으로서, 본 발명의 증기 가압수단(100)은 증기 회수부(200)에서 공급되는 재증발 증기와 상기 보일러(10)로부터 공급되는 고온의 증기를 혼합하여 상기 가열부(30,30′)로 공급되는 증기 재압축 제어밸브 및 상기 가열부(30,30′)로 공급되는 증기의 압력을 검출하는 압력 감지부 및 이 압력 감지부로부터 감지신호를 입력받아 검출된 압력에 따라 상기 증기 재압축 제어밸브로 동작 제어신호를 출력하여 그 동작을 제어하는 압력 제어부로 구성된다.

이러한 증기 가압수단(100)은 본 발명의 주요한 기술적 특징을 갖는 요소로서, 도면에 나타내 보인 바와 같이 적어도 두 개 이상의 제1증기 가압부(110)와 제2증기 가압부(120)가 병렬로 연결되는 구성이며, 각각의 증기 가압부는 서로 다른 설정 값을 갖도록 구비된다. 즉, 본 발명의 재증발 증기 및 응축수 회수장치(1)에서 가열부(30,30′)는 서로 다른 열부하를 갖도록 복수로 구성되며, 이러한 부하용량이 서로 다른 복수의 가열부(30,30′)의 운영을 위한 증기 가압수단(100)은 도면에 나타내 보인 바와 같이 서로 다른 설정 값(설정부하)을 갖는 적어도 두 개 이상의 제1증기 가압부(110)와 제2증기 가압부(120)로 구성되며, 이들 제1증기 가압부(110)와 제2증기 가압부(120)는 복수의 가열부(30,30′)가 갖는 열부하의 총량보다 큰 설정 값(처리 용량)을 갖는다.

한편, 상기 각 가열부(30,30′)는 후단으로 온도 및 압력조건에 따라 응축수 및 재증발 증기가 가열부로 재 유입되지 않도록 차단하는 역류 방지밸브(35) 및 정유량 조절밸브(36)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제1증기 가압부(110)와 제2증기 가압부(120)는 각각 증기 재압축 제어밸브(111,121)와, 이 증기 재압축 제어밸브(111,121)의 온/오프 동작을 제어하기 위한 액츄에이터(112,122)를 포함하는 구성이다. 여기서, 상기 증기 재압축 제어밸브(111,121)는 보일러(10)로부터 공급되는 고온의 증기와, 증발 증기 연결관(300)을 통해 증기 회수부(200)로부터 공급되는 재증발 증기를 혼합하여 복수의 가열부(30,30′)로 공급하는 것이고, 상기 액츄에이터(112,122)는 전기 신호에 의해 이동하는 개폐 로드를 구비한 것으로 이들 증기 재압축 제어밸브(111,121) 및 액츄에이터(112,122)는 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 압력 감지부(140)는 병렬로 연결되는 상기 제1증기 가압부(110) 및 제2증기 가압부(120)와 상기 가열부(30,30′) 사이에는 설치되어 증기의 압력을 검출하도록 구성되며, 이때의 상기 압력 감지부(140)는 바람직하게는 상기 증기 재압축 제어밸브(111,121)의 후단과 가열부(30,30′)의 전단 사이에 설치되는 것이며, 필요시에는 가열부의 후단 측에 설치되어도 무방할 것이다.

상기 압력 제어부(130)는 상기 압력 감지부(140)와 전기적으로 연결되어 검출된 정보를 인가받아 증기의 압력값을 분석하고 그 결과에 따라 해당 증기 가압부의 액츄에이터에 제어신호를 인가하여 복수의 가열부(30,30′)로 공급되는 증기의 압력을 조절하도록 구성된다.

증기 회수부(200)는 복수의 가열부(30,30′)로부터 배출되는 응축수 및 이 응축수에서 재증발하는 증기를 회수하여 상기 응축수는 보일러(10)로 공급하고, 상기 재증발 증기는 증기 가압수단(100)으로 각각 공급하는 구성이다.

이러한 증기 회수부(200)는 응축수와 재증발 증기가 분리된 상태에서 선택적으로 배출할 수 있도록 되어 있는 증발 용기(210), 이 증발용기로 유입된 응축수가 보일러(10)로 강제 급수되도록 하는 급수펌프(미부호)와, 상기 증발용기의 일측에 설치되어 증발용기로 유입되는 응축수의 수위를 검출하는 수위센서(LT)와, 상기 수위센서(LT)로부터 검출된 수위를 분석하고 그 결과에 따라 급수펌프의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 급수펌프로 출력하는 수위 제어부(LIC)와, 상기 증발용기의 일측에 설치되어 증발용기로 과도한 양의 응축수가 유입되는 경우 응축수의 오버플로우를 방지하는 것으로 오버플로우된 응축수는 보충수 탱크(60)로 배출되게 구성되는 오버 플로우밸브(S/V)를 포함하여 구성되며, 이들 증기 회수부(200)의 구성은 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

미설명 부호 (cv)는 유량 조절 밸브로서, 상기 증기 가압수단(100)으로부터 공급되는 증기가 해당 가열부(30,30′)로 선택적으로 유입될 수 있게 개폐 동작을 수행하는 역할을 한다.

또한, 부호 (36)은 가열부(30,30′)에서 생성되는 가열부 내부의 잠열, 현열의 통과 정유량 조절밸브이다.

열량 조절수단(40)은 복수로 구성되는 가열부(30,30′)의 온도를 개별 제어할 수 있도록 하기 위한 요소로서, 이를 위해 본 발명은 상기 증기 가압수단(100)과 각각의 가열부(30,30′) 사이에 열량 조절수단(40)이 설치된다.

본 발명의 도면에서는 부호 (30)의 가열부에는 열량 조절수단(40)을 설치하지 않았고, 부호 (30′)의 가열부에는 열량 조절수단(40)을 설치한 구성을 예시하였다.

상기 열량 조절수단(40)은 열량 조절밸브(41), 온도 감지부(43), 열량 제어부(42)로 구성되며, 상기 열량 조절밸브(41)는 상기 가열부(30′)의 입력단에 밸브 개폐를 통해 상기 증기 가압수단(100)으로부터 공급되는 열량을 조절하기 위한 조절요소이고, 상기 온도 감지부(43)는 상기 각 가열부(30′)의 온도를 검출하는 검출요소이며, 상기 열량 제어부(42)는 상기 각 가열부(30′)의 온도를 검출하는 해당 온도 감지부(43)로부터 감지신호를 인가받아 상기 해당 열량 조절밸브(41)의 개폐를 제어하는 제어요소이다.

실시례

증기 가압수단(100)을 구성하는 제1증기 가압부(110)와 제2증기 가압부(120)에 공급되는 증기 압력을 9.0kg/㎠으로 설정시 가열부(30,30′)측 감지부에서 감지된 값으로 감지 제어부에서 제1증기 가압부(110) 7.0kg/㎠G, 제2증기 가압부(120) 6.6kg/㎠G으로 설정, 상기 제1증기 가압부(110)와 제2증기 가압부(120)의 차이 값 0.4kg/㎠G로 하면, 상기 제1증기 가압부(110)와 제2증기 가압부(120)가 동시에 100% 열린 후 상기 제2증기 가압부(120)의 설정 값이 6.6kg/㎠G에 도달하면 상기 제2증기 가압부(120)는 6.6kg/㎠G가 유지되도록 제어를 하고, 제1증기 가압부(110)가 설정 값 7.0kg/㎠G 까지 도달하면 상기 설정 값 7.0kg/㎠G이 유지되도록 미세하게 가열부 부하 필요 열량에 따라 통과 열량을 가감 조절하여 필요에 따라 가열부의 온도 및 압력을 제품 생산 조건에 만족하도록 한다.

즉, 증기 가압수단(100)을 서로 상이한 설정 값을 갖는 제1증기 가압부(110)와 제2증기 가압부(120)로 복수 설치하여 이들의 동작을 개별 제어함으로써 가온, 냉각, 미세 부하 변동에 적합한 운전이 가능하게 된다.

*포화 증기표

스팀압력 (kg/㎠G)	4.8	5.0	5.6	6.0	6.6	7.0	7.6	8.0	9.0
포화온도 (℃)	156.78	158.29	162.02	164.19	167.52	169.78	172.79	174.69	179.18

* 가열부 온도 및 압력분호

(1) 가열부 1 : 7.0 kg/㎠G (169.78℃)

(2) 가열부 2 : 7.0 kg/㎠G (169.78℃)

(3) 가열부 3 : 7.0 kg/㎠G (169.78℃)

(4) 가열부 4 : 6.0 kg/㎠G (164.19℃)

(5) 가열부 5 : 5.6 kg/㎠G (162.02℃)

(6) 가열부 6 : 4.8 kg/㎠G (156.78℃)

- 제1증기 가압부(110)와 제2증기 가압부(120)의 통과 열량

가열부 측에서 감지된 값을 압력 제어부로 전달하여, 상기 압력 제어부에서 차등 보정 수치값을 설정하여 제1증기 가압부(110)의 설정 값을 높게 하고, 상기 제2증기 가압부(120)의 설정 값을 낮게 하여 일정 요구 값 까지는 제1증기 가압부(110)와 제2증기 가압부(120) 모두 열려 최대 열량을 공급하고, 상기 제2증기 가압부(120)의 설정 값에 도달하면 이때의 제2증기 가압부(120)의 통과 열량을 줄여 설정치 값에 일치하도록 통과 열량을 조절하고, 상기 제1증기 가압부(110)는 미세하게 통과 유량을 조절하여 가열부에 대한 가온 냉각을 미세 부하 변동에 적합하도록 정밀 제어한다.

- 증기 가압수단의 통과 열량

(1) 제1증기 가압부 = 크게 선정

(2) 제2증기 가압부 = 작게 선정

(3) 제1증기 가압부+제2증기 가압부= 복수의 가열부 열부하보다 크게 선정

- 가열부(30,30′)의 인접 후단에 응축수 및 재증발 증기가 가열부로 재 유입되지 않도록 차단하는 역류 방지밸브 및 정유량 조절밸브를 설치하여, 복수의 가열부 각각의 온도 및 압력 조건에 따라 응축수를 가열부로 재 유입되지 않도록 하여 가열부의 온도 압력이 원활하게 조절되도록 한다.

- 가열부 후단을 증기 가압수단(100)에서 공급 증기의 빠른 유속에 의해 증기 회수부(200)의 내부는 진공이 형성되어 가열부(30,30′)의 각기 다른 압력과 온도에도 불구하고 응축수 및 증기가 증기 회수부(200) 쪽으로 이동되어 열순환으로 가열부 내부의 필요 온도, 압력 조건에 만족하도록 적절하게 조절된다.

- 증기 회수부(200)의 응축수는 보일러(10) 및 수위 조절감지기에 의해 설정된 값에 의해 연동되어 대기중으로 방출하지 않고 보일러(10)로 재공되어 사용된다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 재증발 증기 및 응축수 회수장치 10 : 보일러
20 : 스팀 헤더 30,30′: 가열부
40 : 열량 조절수단 41 : 열량 조절밸브
42 : 열량 제어부 43 : 온도 감지부
60 : 보충수 탱크 100 : 증기 가압수단
110 : 제1증기 가압부 120 : 제2증기 가압부
200 : 증기 회수부

Claims (5)

1. 처리 대상물을 가열하는 가열부로부터 배출되는 응축수에서 재증발되는 증기를 회수하여 증기 가압수단로 공급하고 회수된 응축수를 보일러로 공급하는 증기 회수부와; 상기 증기 회수부에서 공급되는 재증발 증기와 상기 보일러로부터 공급되는 고온의 증기를 혼합하여 상기 가열부로 공급하는 증기 재압축 제어밸브 및 상기 가열부로 공급되는 증기의 압력을 검출하는 압력 감지부 및 이 압력 감지부로부터 검출된 압력에 따라 상기 증기 재압축 제어밸브로 동작 제어신호를 출력하여 동작을 제어하는 압력 제어부로 이루어진 증기 가압수단을 포함하는 보일러의 재증발 증기 및 응축수 회수장치에 있어서,
   상기 가열부는 복수 설치되고, 상기 증기 가압수단은 복수의 가열부가 갖는 열부하의 총량보다 큰 처리 용량을 가지면서 어느 하나는 높은 설정 값을 다른 하나는 상대적으로 낮은 설정 값을 갖도록 적어도 두 개 이상이 병렬로 연결되는 제1,2증기 가압부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재증발 증기 및 응축수 회수장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 증기 가압수단은 서로 다른 설정 값을 갖는 것으로 상호 병렬로 연결되며 각각 증기 재압축 제어밸브 및 이의 온/오프 동작을 제어하는 액츄에이터를 포함하는 제1,2증기 가압부와;
   상기 제1,2증기 가압부와 가열부 사이에 설치되어 증기의 압력을 검출하는 압력 감지부와;
   상기 압력 감지부로부터 검출된 증기의 압력 값을 분석하고 그 결과에 따라 액츄에이터의 동작 제어 신호를 출력하여 복수의 가열부로 공급되는 증기의 압력을 조절하는 압력 제어부;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재증발 증기 및 응축수 회수장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 증기의 압력을 검출하는 압력 감지부는 증기 재압축 제어밸브의 후단 또는 가열부의 전단 또는 가열부의 후단 중 적어도 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 재증발 증기 및 응축수 회수장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 가열부의 온도를 제어할 수 있도록 상기 증기 가압수단과 각각의 가열부 사이에 열량 조절수단이 설치되고,
   상기 각 가열부는 인접하는 각 후단으로는 온도 및 압력조건에 따라 응축수 및 재증발 증기가 가열부로 재 유입되지 않도록 차단하는 역류 방지밸브 및 정유량 조절밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 재증발 증기 및 응축수 회수장치.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 열량 조절수단은,
   상기 가열부의 입력단에 설치되어 밸브 개폐를 통해 공급되는 열량을 조절하는 열량 조절밸브와;
   상기 가열부의 온도를 검출하는 온도 감지부 및 이 온도 감지부로부터 감지신호를 인가받아 열량 조절밸브의 개폐를 제어하는 열량 제어부;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 재증발 증기 및 응축수 회수장치.

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