KR101246840B1

KR101246840B1 - 응축수 증발장치

Info

Publication number: KR101246840B1
Application number: KR1020110117312A
Authority: KR
Inventors: 김현철
Original assignee: 김현철
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2013-03-28

Abstract

본 발명에 따른 응축수 증발장치는 보일러에서 생성된 응축수가 수집되도록 경사지게 설치된 응축수받이; 상기 응축수받이를 통해 배출된 응축수가 수집되는 중화부; 상기 중화부에 수집된 응축수의 산도를 측정하는 측정센서; 상기 측정센서에 의해 측정된 산도에 따라 중화제를 공급하는 중화제 공급관; 상기 중화제 공급관으로 공급된 중화제와 상기 응축수가 상기 중화부에서 중화되면 개방되는 밸브; 상기 밸브가 개방되면 중화된 응축수가 저장되는 저장탱크; 상기 저장탱크에 저장된 응축수를 펌핑하는 펌프; 상기 펌프에 의해 상승된 중화된 응축수가 상승하여 저장되며, 상기 보일러의 배기가스가 배출되는 연도의 외주면에 설치된 수집부; 및 상기 수집부에 저장된 중화된 응축수를 흡수하는 상기 연도에 설치된 흡습재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

응축수 증발장치{A device for evaporating condensation water}

본 발명은 응축수 증발장치에 관한 것이다.

종래의 일반보일러는 상향식의 버너에서 발생한 배기가스가 연소실을 거쳐 상부로 통하는 하나의 연관을 거치게 되므로 열효율은 최고 90% 정도를 나타내고 있고, 배기가스 온도는 노점온도 보다 훨씬 높은 온도인 약 180℃ 이상의 배기가스 온도를 나타내고 있다.

열효율을 높이기 위해 일반보일러의 경우 배기가스와 열교환하는 전열면적을 증대시킴으로써 열효율을 높일 수 있고 콘덴싱 보일러의 경우에는 버너에 의해 연소된 열을 이용하여 직접적으로 난방수를 가열하는 현열교환기 외에 상기 현열

교환기를 통과한 배기가스의 잔열을 이용하여 난방수를 가열하는 잠열교환기를 설치함으로써 열효율을 높게 하고 있다.

그러나, 이러한 보일러는 특정 보일러 가동 조건(초기 가동시, 보일러 가동 중지시, 온수 사용시 등) 및 난방면적 대비 보일러 용량이 작을 때(즉, 난방을 필요로 하는 면적은 넓은데 반해 보일러의 용량이 상대적으로 작은 경우)에는 관수의 온도가 낮아 열교환이 잘 일어나므로 배기가스 온도가 노점온도(공기 중의 수분이 온도를 빼앗겨 응축이 되어 물이 되는 온도) 이하로 급격히 하강하여 응축수가 발생하게 된다.

또한 이와 같은 보일러에서는 난방환수입구가 있는 하부의 난방환수온도보다 난방수출구가 있는 상부의 난방수온도보다 더 낮으므로 상하부간에 난방수온도에 편차가 발생한다.

따라서 배기가스가 온도가 낮은 하부측의 난방환수와 열교환을 한다면 배기가스온도가 노점온도 이하로 내려갈 수 있으므로 응축수가 발생하게 되고, 배기가스 중에는 미량의 CO2, NOX 및 SOX와 같이 산성물질을 포함하고 있는데, 특히 기름을 연료로 사용하는 보일러에서는 배기가스중에 황성분이 포함되어 있으므로, 이러한 배기가스가 상기 응축수와 결합하게 되면 PH 2 정도의 강산성의 응축수가 발생하게 된다.

이러한 응축수가 그대로 하수관을 통해 버려지면 심각한 수질오염의 문제가 발생한다.

대한민국 특허공개번호 제10-2006-0022530호의 "보일러의 응축수 생성방지구조"에서는 응축수 자체를 생성하지 않고자 하는 발명이나, 응축수를 완벽하게 방지하는 것은 어려운 문제점이 있다.

또한, 응축수를 배출하기 위한 별도의 배관을 설치해야 하므로 설치에 따른 비용 및 장소의 제약이 있다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 보일러의 잠열부에서 생성된 응축수를 이용하여 이를 중화시켜 연도의 폐열을 활용하여 증발시켜 별도의 배관 없이도 응축수를 제거하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 보일러는 콘덴싱 보일러로서, 가스버너가 설치된 연소실; 상기 연소실의 상부에 설치되어 상기 연소실에서 연소된 배기가스의 열원이 난방수를 가열하는 현열부; 및 상기 현열부의 상부에 설치되어 상기 배기가스로 상기 난방수를 재가열하는 잠열부를 포함하고, 상기 잠열부를 통과한 상기 배기가스가 상기 연도를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 흡습재는 다공성 물질이고, 상기 연도의 열에 의해 변형되지 않는 내열성 물질인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 응축수받이는 상기 잠열부의 하단부에 경사지게 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보일러의 잠열부에서 생성된 응축수를 이용하여 이를 중화시켜 연도의 폐열을 활용하므로 산성의 응축수로 인한 수질 오염을 완화할 수 있고, 별도의 배관없이 응축수를 연도의 폐열로 증발시켜 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 응축수 증발장치에 관한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 응축수 증발장치에 관한 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 콘덴싱 보일러는 가스버너(110)가 설치된 연소실(100), 연소실(100)의 상부에 설치되어 연소실에서 연소된 배기가스의 열원이 난방수를 가열하는 현열부(200), 및 현열부(200)의 상부에 설치되어 배기가스로 난방수를 재가열하는 잠열부(300)를 포함하고, 난방수는 콘덴싱 보일러의 외부로 부터 공급되고, 현열부(200)를 거쳐 잠열부(300)까지 상승하면서 배기가스에 의해 가열되어 잠열부(300)의 외부로 배출되어 가정의 난방 또는 온수로서 사용된다.

이 때, 잠열부(300)에서는 배기가스 온도가 노점온도 이하로 급격히 하강하여 응축수가 발생하게 되고,이러한 응축수가 가스버너(110)로 떨어지게 되면 불완전 연소가 일어나게 되므로 응축수를 외부로 배출해야 한다.

응축수 배출이 원활히 이루어지도록 하기 위해, 잠열부(300)의 하단부에는 경사진 응축수받이(400)가 설치된다.

경사진 응축수받이(400)를 따라 잠열부(300)에서 생성된 응축수는 외부로 배출되게 된다.

배출된 응축수는 중화부(500)에 수집되게 된다.

중화부(500)에서는 산도를 측정하는 측정센서(420)가 부착되어 있어 중화부(500)에 수집된 응축수의 산성 정도를 측정하게 된다.

응축수는 일반적으로 배기가스 중에는 미량의 CO2, NOX 및 SOX와 같이 산성물질을 포함하고 있는데, 특히 기름을 연료로 사용하는 보일러에서는 배기가스 중에 황성분이 포함되어 있으므로, 이러한 배기가스가 응축수와 결합하게 되면 PH 2 정도의 강산성을 띄게 되고, 이를 중화부(500)에서 중화시키게 된다.

중화제는 중화제 공급관(420)을 통해 중화부(500)에 공급되고, 적정량의 중화제가 수집된 응축수에 투입되어 중화가 완료되면, 측정센서(420)에서는 중화되었음이 감지되고, 이를 제어부(미도시)에서 제어하여 중화부(500)와 연결된 밸브(410)를 개방하여 중화된 응축수가 저장탱크(600)에 저장된다.

중화된 응축수는 저장탱크(600)에 저장되어 있고, 저장탱크(600)로부터 펌프(610)의 펌핑작용에 의해 보일러의 배기가스가 배출되는 연도(800)가 위치한 보일러의 상부로 상승된다.

펌프(610)에 의해 상승된 중화된 응축수는 연도(800)에 외주면을 따라 설치된 수집부(700)까지 상승되어 수집된다.

수집부(700)에 수집된 중화된 응축수는 연도(800)의 일부를 구성하는 흡습재(710)를 통해 흡수된다.

흡습재(710)는 수집부(700)의 내부 하단면에 맞닿아 있도록 설치되어 수집부(700)의 내부에 저장된 중화된 응축수를 모세관 현상에 의해 흡수하게 된다.

흡습재(710)에 흡수된 중화된 응축수는 자연적으로 공기중으로 증발하기도 하고, 연도(800)를 통과하는 배기가스의 폐열에 의해 연도(800)의 내부를 통해 가열 증발된다.

연도(800) 폐열에 의해 흡습재(710)가 가열되어 흡습재(710)에 흡수된 중화된 응축수의 증발이 보다 효과적으로 이루어진다.

흡습재(710)는 다공성 물질이고, 연도(800)의 열에 의해 변형되지 않는 내열성 물질인 것이 바람직하다.

흡습재(710)에 흡수된 중화된 응축수의 증발을 통해 별도의 배관없이도 연도를 통해 응축수가 배출되는 장점이 있고, 연도의 내부 배관을 통해서도 증발 배출되지만, 연도의 외부에 노출된 흡습재(710)를 통해서도 일부의 응축수가 증발하여 일부 가습효과도 기대할 수 있다.

이상에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변경, 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1: 응축수 증발장치
100: 연소실 200: 현열부
300: 잠열부 400: 응축수받이
410: 밸브 420:측정센서
500: 중화부 600: 저장탱크
700: 수집부 710: 흡습재
800: 연도

Claims

보일러에서 생성된 응축수가 수집되도록 경사지게 설치된 응축수받이;
상기 응축수받이를 통해 배출된 응축수가 수집되는 중화부;
상기 중화부에 수집된 응축수의 산도를 측정하는 측정센서;
상기 측정센서에 의해 측정된 산도에 따라 중화제를 공급하는 중화제 공급관;
상기 중화제 공급관으로 공급된 중화제와 상기 응축수가 상기 중화부에서 중화되면 개방되는 밸브;
상기 밸브가 개방되면 중화된 응축수가 저장되는 저장탱크;
상기 저장탱크에 저장된 응축수를 펌핑하는 펌프;
상기 펌프에 의해 상승된 중화된 응축수가 상승하여 저장되며, 상기 보일러의 배기가스가 배출되는 연도의 외주면에 설치된 수집부; 및
상기 수집부에 저장된 중화된 응축수를 흡수하는 상기 연도에 설치된 흡습재를 포함하는 것을 특징으로 하는 응축수 증발장치.
제1항에 있어서,
상기 보일러는 콘덴싱 보일러로서,
가스버너가 설치된 연소실;
상기 연소실의 상부에 설치되어 상기 연소실에서 연소된 배기가스의 열원이 난방수를 가열하는 현열부; 및
상기 현열부의 상부에 설치되어 상기 배기가스로 상기 난방수를 재가열하는 잠열부
를 포함하고,
상기 잠열부를 통과한 상기 배기가스가 상기 연도를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 응축수 증발장치.
제1항에 있어서,
상기 흡습재는 다공성 물질이고, 상기 연도의 열에 의해 변형되지 않는 내열성 물질인 것을 특징으로 하는 응축수 증발장치.
제2항에 있어서,
상기 응축수받이는 상기 잠열부의 하단부에 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 응축수 증발장치.