KR101218600B1

KR101218600B1 - 고체연료를 사용하는 산업보일러용 버너

Info

Publication number: KR101218600B1
Application number: KR1020100025314A
Authority: KR
Inventors: 배영준; 최종학
Original assignee: 주식회사 미래엔비텍
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2013-01-04
Also published as: KR20110106086A

Abstract

본 발명은 산소공급률을 높여 연소효율이 증가 될 수 있도록 함과 동시에 그 연소 면적을 확대하여 완전연소로 인한 열효율의 극대화를 꾀하도록 한 사용하는 산업보일러용 버너에 관한 것으로서, 특히 연료칩을 저장하는 연료공급탱크(a)와;, 연료공급탱크(a)와 연결됨과 동시에 그 내부로 회전모터에 의해 작동하는 공급스크류(11)를 가지는 공급관(1)으로 이루어진 연료공급장치(b)와;, 산업용 보일러(101) 본체에 설치되면서 착화통(2)과 연소통(21)으로 이중 구성되어 상기 착화통(2)은 송풍기(3)와 고열히터(31)가 설치된 송풍관(32)과 연결되고, 상기 연소통(21)은 상기 착화통(2) 내부에 위치함과 동시에 연료공급장치(b)의 공급관(1)과 연결되도록 한 연소장치(c)와;, 산업용 보일러(101) 본체 하부로 배출스크류(4)를 설치하여 연소통(21)에서 낙하하는 재를 외부의 재 배출통(41)으로 배출시키는 재 배출장치(d)로 이루어진 산업보일러용 버너(102)에 있어서, 상기 연소통(21) 내부로 다수개의 교반날개(5)를 마련하고, 착화통(2) 하부측에는 다수의 재 수거대(6)를 마련하여 이들을 회전모터(71)와 연결된 교반회전축 (7)상에 각각 축설하여 동시 회전구동케 하고, 상가 연소통(21) 상부 외주로 연소판(21')을 소정의 각도로 하향경사지게 일체 형성하여 그 외주 착화통(2) 상부가 밀폐될 수 있도록 함과 동시에 연료칩이 상기 연소판(21') 상에 펼쳐진 상태에서 연소 될 수 있도록 함을 특징으로 한다.

Description

고체연료를 사용하는 산업보일러용 버너{The industrial boiler burner which uses the solid fuel}

본 발명은 고체연료를 사용하는 산업보일러용 버너에 관한 것으로, 보다 상세 하게는 고체연료로부터 산소공급률을 높여 연소효율이 증가 될 수 있도록 함과 동시에 그 연소 면적을 확대하여 완전연소로 인한 열효율의 극대화를 꾀할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 고체연료를 사용하는 중,소규모의 산업용 보일러(101)의 버너(102)는 첨부된 도면 도 1에서와 같이 연료를 저장하는 연료공급탱크(a)와;,

연료공급탱크(a)로부터 연료를 이송/공급하는 공급관(1)과 그 내부의 공급스크류(11)로 이루어진 연료공급장치(b)와;,

산업용 보일러(101) 본체에 설치되면서 착화통(2)과 연소통(21)으로 이중 구성되어 상기 착화통(2)은 송풍기(3)와 고열히터(31)가 설치된 송풍관(32)과 연결되고 상기 연소통(21)은 연료공급장치(b)의 공급스크류(11)가 설치된 공급관(1)과 연결되는 연소장치(c)와;,

산업용 보일러(101) 본체 하부로 배출스크류(4)를 설치하여 연소통(21)에서 낙하하는 재를 외부의 재 배출통(41)으로 배출시키는 재 배출장치(d) 등으로 구성된다.

그리고 상기 산업용 보일러에서 사용되는 고체연료는 폐기물로부터 얻어지는 연료 또는 나무의 껍질부분을 제거한 수간부분만을 잘게 쪼개서 만든 연료(이하 '연료칩' 이라 칭함)등을 주로 사용하게 된다.

따라서, 상기와 같은 산업용 보일러의 버너는 연료공급탱크에 보관된 연료칩을 하부 연료공급장치의 공급스크류로 연소장치의 연소통에 이송,저장한 다음

착화장치의 송풍기와 고열히터를 작동하여 450°이상의 고열을 착화통으로 유입시켜 상기 연료칩을 착화 및 연소시키게 되는데, 이때 상기 연료칩의 연소가 연소통 내부에서 발생하는 구조여서 연소효율과 열효율이 현저히 떨어지는 문제를 가지고 있었다.

즉, 종래의 산업용 보일러의 버너는 연소통 내부로 연료칩을 계속 공급받음과 동시에 공급된 연료칩을 연소통 내부에서 바로 연소시키는 방식이어서 연소통에 의한 열 발산 효율이 매우 떨어짐은 물론 연소되고 남은 재가 연소통 내부에서 일반 연료칩과 섞여 산소공급 방해 및 연료칩의 연소방해문제를 일으켜, 연소효율 및 열효율을 현저히 저하시키는 문제가 있었던 실정이었다.

본 발명은 위와 같은 종래 제반 문제를 일소하기 위하여 발명된 것으로, 특히 산업보일러용 버너를 구성함에 있어 연소통 내부로 교반장치를 구성하여 산소공급량 증가로 인한 연소효율의 향상효과를 얻고, 나아가 연료칩을 연소통 상부에 마련된 연소판 상으로 이송 도모하여 확장된 위치에서 보다 효과적인 연소가 이루어지게 하므로 열효율의 상승효과 등을 얻도록 함에 그 기술적 과제의 주안점을 두고 발명된 것이다.

본 발명은 전기한 과제를 해결하기 위하여 연료칩을 저장하는 연료공급탱크(a)와;, 연료공급탱크(a)와 연결됨과 동시에 그 내부로 회전모터에 의해 작동하는 공급스크류(11)를 가지는 공급관(1)으로 이루어진 연료공급장치(b)와;, 산업용 보일러(101) 본체에 설치되면서 착화통(2)과 연소통(21)으로 이중 구성되어 상기 착화통(2)은 송풍기(3)와 고열히터(31)가 설치된 송풍관(32)과 연결되고, 상기 연소통(21)은 상기 착화통(2) 내부에 위치함과 동시에 연료공급장치(b)의 공급관(1)과 연결되도록 한 연소장치(c)와;, 산업용 보일러(101) 본체 하부로 배출스크류(4)를 설치하여 연소통(21)에서 낙하하는 재를 외부의 재 배출통(41)으로 배출시키는 재 배출장치(d)로 이루어진 산업보일러용 버너(102)에 있어서,

상기 연소통(21) 내부로 다수개의 교반날개(5)를 마련하고, 착화통(2) 하부측에는 다수의 재 수거대(6)를 마련하여 이들을 회전모터(71)와 연결된 교반회전축 (7)상에 각각 축설하여 동시 회전구동케 하고,

상가 연소통(21) 상부 외주로 연소판(21')을 소정의 각도로 하향경사지게 일체 형성하여 그 외주 착화통(2) 상부가 밀폐될 수 있도록 함과 동시에 연료칩이 상기 연소판(21') 상에 펼쳐진 상태에서 연소 될 수 있도록 함을 특징으로 한다.

따라서, 상기와 같은 과제 해결수단을 가지는 본 발명은 연소통 내부의 연료칩을 계속적으로 교반하여 연소에 필요한 산소 공급량을 높이고, 또 연료칩이 연소통 상부의 연소판 상에 펼쳐진 상태에서 연소되게 유도하여 연소효율 및 열 발산 효율이 보다 극대화되게 하며, 나아가 연소 된 재가 연소를 방해하지 않도록 신속하게 배출시키는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명이 이용된 산업보일러의 전체 예시도,
도 2는 본 발명의 측단면 예시도,
도 3은 도 2의 평단면 예시도,
도 4는 본 발명에서 제시하는 착화통과 연소통의 부분확대예시도,
도 5는 본 발명에서 제시하는 교반장치 예시도.

전기한 도면에 의거 본 발명의 구성요소와 그에 따른 실시 예를 상세히 설명하자면 첨부된 도면 도 1에서와 같이 본 발명에서 제시하는 산업보일러용 버너(102)는 연료칩을 저장하는 연료공급탱크(a)와;, 연료공급탱크(a)와 연결됨과 동시에 그 내부로 회전모터에 의해 작동하는 공급스크류(11)를 가지는 공급관(1)으로 이루어진 연료공급장치(b)와;, 산업용 보일러(101) 본체에 설치되면서 착화통(2)과 연소통(21)으로 이중 구성되어 상기 착화통(2)은 송풍기(3)와 고열히터(31)가 설치된 송풍관(32)과 연결되고, 상기 연소통(21)은 상기 착화통(2) 내부에 위치함과 동시에 연료공급장치(b)의 공급관(1)과 연결되도록 한 연소장치(c)와;, 산업용 보일러(101) 본체 하부로 배출스크류(4)를 설치하여 연소통(21)에서 낙하하는 재를 외부의 재 배출통(41)으로 배출시키는 재 배출장치(d)로 구성하게 되는데,

이때, 상기 연소통(21) 내부로 다수개의 교반날개(5)를 마련하고 착화통(2) 하부측에는 다수의 재 수거대(6)를 마련하여 회전모터(71)와 연결된 교반회전축(7) 에 각각 축설하여 동시 회전구동되게 하고, 상기 연소통(21) 상부 외주로는 연소판(21')을 소정의 각도로 하향경사지게 일체 형성하여 그 외주 착화통(2) 상부가 밀폐될 수 있도록 구성한다.

여기서 상기 교반날개(5)는 통상 교반회전축(7) 상에서 하향 경사지게 만곡 형상으로 구성되어 회전시 연료칩을 상부로 밀어 올리는 작용을 하게 된다.

그리고 상기 교반회전축(7)은 산업용 보일러(101) 내부 바닥에 설치된 회전모터(71)와 연결함과 동시에 그 상단을 착화통(2)과 연소통(21)의 중심부로 상향 관통 설치하여 그 내의 다수 교반날개(5)와 재 수거대(6)를 축설 시키도록 한다.

따라서, 이러한 구성으로 이루어진 산업보일러용 버너(102)는 통상 도 3에 도시된 것과 같이 연료공급탱크(a) 내의 연료칩을 연료공급장치(b)의 공급스크류(11)가 연소통(21) 내부로 강제 이송하여 연소시키게 되는데,

이때, 본 발명에서는 상기 연소통(21) 내로 연료칩이 가득 저장되면 그 내부의 교반날개(5)가 회전모터(71)에 의해 회전하면서 연료칩을 교반시켜 산소투입량을 증가시키고, 그와 동시에 연료칩을 상부 연소판(21')으로 밀어 올려 연료칩이 연소판(21') 상에서 펼쳐진 상태로 연소 되도록 한다.

즉, 본 발명에서는 상기 연소통(21)내에 저장되는 연소칩을 교반날개(5)로 교반시킴과 동시에 상부로 이송시켜 연료칩이 연소통(21) 상부의 연소판(21') 상에 펼쳐진 상태가 되도록 하는데,

이는 연소통(21) 내부로 연료칩이 계속적으로 투입되어 연소통(21)이 수용할 수 없는 정도의 많은 양이 저장되면, 교반날개(5)가 연료칩을 교반 및 상부로 이송시켜 연료칩을 연소통(21) 상부의 연소판(21') 상에 펼쳐지듯 배출시킨다.

그리고 상기 상태가 되면 송풍관(32)의 송풍기(3)와 고열히터(31)가 작동하여 450℃ 이상의 고열을 연소통(21) 외측의 착화통(2)으로 공급시키게 된다.

그러면, 상기 고열이 착화통(2)을 통해 연소통(21)의 연소판(21')을 가열하여 그 상부에 펼쳐진 연료칩을 착화시키게 된다.

이때, 연소통(21) 내부의 교반날개(5)와 공급관(1)의 공급스크류(11)는 계속적으로 회전하면서 연료칩을 연속 공급,이송하게 되는데, 상기 교반날개(5)와 공급스크류(11)는 고체연료의 종류 및 크기 등을 고려하여 그에 적합한 정량 및 정속도를 유지하게 된다.

아울러 연소판(21') 상에서 연료칩의 연소가 이루어질 때, 상기 설명한 작용으로 새로운 연소칩을 넘치는 형태로 계속 공급하여 연속적이면서도 신속한 연소가 이루어지게 하므로 열 효율을 보다 극대화시키고, 또 연료칩의 연속 공급에 의해 연료칩의 재가 밀림현상으로 연소판(21')에서 자연 배출되어 연소에 방해를 주지 않도록 하였다.

또 본 발명에서는 상기 교반날개(5)와 더불어 착화통(2) 하부측으로 다수개의 재 수거대(6)를 교반회전축(7)상에 설치하여 동시 회전토록 하고 있어, 상기 작용에 의해 연소통(21)에서 자연 배출된 재가 산업용보일러(101) 내부 바닥에 모집될 때, 이를 다수 재 수거대(6)가 강제로 배출스크류(4) 상으로 이송,배출케 하여 재 날림현상을 막음은 물론 재의 적층을 막아 보일러 내부의 환경을 보다 안정적으로 도모토록 하였다.

또한 본 발명의 또 다른 실시 예로 도 2에서와 같이 연소통(21) 상부의 연소판(21')으로 다량의 공기토출공(22)을 타공하여 연소판(21) 상에서 연료칩이 연소될 때, 송풍기로부터 계속적으로 바람을 발생시켜 일정량의 바람이 착화통을 통해 상부 연소판(21')의 공기토출공(22)으로 토출될 수 있도록 한 것이다.

이는 연소판(21')의 공기토출공(22)으로 바람을 토출시키면, 그 위의 연소칩으로 산소가 대량으로 추가공급되어 연소효율이 향상되고, 특히 부피가 작은 연료칩 등은 토출되는 공기에 의해 공중으로 부상되면서, 완전연소가 이루어져 열효율의 극대화를 얻을 수 있게 하였다.

이상 설명에서와 같이 본 발명은 종래에 연소통 내부에서 연료칩을 연소토록 한 것과는 달리 연소통 상부의 연소판 상에서 연소토록 한 것으로 보다 넓은 면적에서 보다 많은 양의 연료칩을 연속적으로 연소하여 열 효율을 높이고 나아가 보다 많은 양의 산소를 공급하여 연소효율을 높임은 물론 부피가 작은 연료칩 등을 공중부상으로 완전연소하여 열효율의 극대화를 꾀하도록 한 것으로, 그 기대되는 효과가 실로 유용한 발명이고 또 해당기술 발전에 일익 할 수 있는 아주 획기적인 발명이라 할 것이다.

a : 연료공급탱크 b : 연료공급장치
c : 연소장치 d : 재 배출장치
1 : 공급관 11 : 공급스크류
2 : 착화통 21 : 연소통
21' : 연소판 22 : 공기토출공
3 : 송풍기 31 : 고열히터
32 : 송풍관 4 : 배출스크류
41 : 재 배출통 5 : 교반날개
6 : 재 수거대 7 : 교반회전축
71 : 회전모터 101 : 산업용보일러
102 : 버너

Claims

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연료칩을 저장하는 연료공급탱크(a)와;, 연료공급탱크(a)와 연결됨과 동시에 그 내부로 회전모터에 의해 작동하는 공급스크류(11)를 가지는 공급관(1)으로 이루어진 연료공급장치(b)와;, 산업용 보일러(101) 본체에 설치되면서 착화통(2)과 연소통(21)으로 이중 구성되어 상기 착화통(2)은 송풍기(3)와 고열히터(31)가 설치된 송풍관(32)과 연결되고, 상기 연소통(21)은 상기 착화통(2) 내부에 위치함과 동시에 연료공급장치(b)의 공급관(1)과 연결되도록 한 연소장치(c)와;, 산업용 보일러(101) 본체 하부로 배출스크류(4)를 설치하여 연소통(21)에서 낙하하는 재를 외부의 재 배출통(41)으로 배출시키는 재 배출장치(d)로 이루어진 통상의 산업보일러용 버너(102)에 있어서;

상기 연소통(21) 내부로 다수개의 교반날개(5)를 마련하고, 착화통(2) 하부측에는 다수의 재 수거대(6)를 마련하여 이들을 회전모터(71)와 연결된 교반회전축 (7)상에 각각 축설하여 동시 회전구동케 하고,
상기 연소통(21) 상부 외주로 연소판(21')을 소정의 각도로 하향경사지게 일체 형성하여 그 외주 착화통(2) 상부가 밀폐될 수 있도록 한 상태에서 다량의 공기토출공(22)을 형성하여, 연료칩이 상기 연소판(21') 상에 펼쳐진 상태에서 연소 될 수 있도록 함을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 산업보일러용 버너.