KR101341058B1 - Energy Saving Glass Bead Shaft Kiln Production Development - Google Patents
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Abstract
본 발명은 벽체 사이에 공기통로가 마련된 관체로서, 양단 사이 다수의 가스버너와 칼릿 투입구가 나란하게 형성되고, 하단에는 공기 혼합실이 구비되며, 글라스 비드의 가공이 이루어지는 본체; 공기통로와 제1덕트를 통해 연결되고, 본체 내부의 상승기류를 조성하여 글라스 비드를 부양시키기 위한 제1송풍기; 유로가 형성된 2중의 벽체 구조를 갖으며, 본체 상단과 연통되어 글라스 비드의 일부가 포집 또는 배출되는 증폭실; 증폭실과 2중 관체로 이루어진 제2덕트를 통해 연결되고, 내부 관체를 통해 나머지 글라스 비드가 포집되어 외부로의 배출을 유도하는 열교환기; 열교환기와 제3덕트를 통해 연결되어 열교환기로 공기를 주입하는 제2송풍기; 제2송풍기를 통해 주입된 공기가 증폭실의 유로에 공급되도록 열교환기와 증폭실의 유로를 연결하는 제4덕트; 증폭실의 유로는 제2덕트의 외부 관체와 연통된 구조를 갖으며, 증폭실 유로로 공급된 공기는 제2덕트의 외부 관체와 공기 혼합실을 연결하는 제5덕트; 및 열교환기와 제6덕트를 통해 연결되어, 열교환기에서 냉각된 공기를 강제 흡입 배출시키는 배풍기를 개시한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 샤프트 킬른에서 발생하는 방열과 배출되는 열에너지를 포집하고, 이를 재사용함으로써, 열 에너지를 절감할 수 있어, 경제성 향상은 물론, 경쟁력 강화 및 온난화 방지에 기여할 수 있는 효과가 있다.The present invention is a pipe body provided with an air passage between the walls, a plurality of gas burners and the inlet is formed in parallel between the both ends, the lower end is provided with an air mixing chamber, the body of the glass bead processing; A first blower connected through an air passage and a first duct, and configured to support a glass bead by forming an upward airflow inside the main body; An amplification chamber having a double wall structure in which a flow path is formed and communicating with an upper end of the main body to collect or discharge a portion of the glass beads; A heat exchanger connected to the amplification chamber through a second duct formed of a double tube and collecting the remaining glass beads through the inner tube to induce discharge to the outside; A second blower connected to the heat exchanger through a third duct to inject air into the heat exchanger; A fourth duct connecting the heat exchanger to the amplification chamber so that the air injected through the second blower is supplied to the amplification chamber; The passage of the amplification chamber has a structure in communication with the outer tube of the second duct, the air supplied to the amplifier chamber passage is a fifth duct connecting the outer tube of the second duct and the air mixing chamber; And a blower connected to the heat exchanger through the sixth duct to forcibly suck and discharge the air cooled in the heat exchanger.
According to the present invention as described above, by collecting the heat radiation and the discharged heat energy generated in the shaft kiln, and reused, it is possible to reduce the heat energy, as well as to improve the economics, to enhance the competitiveness and prevent the warming effect have.
Description
본 발명은 글라스 비드 생산을 위한 샤프트 킬른에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 샤프트 킬른에서 발생하는 방열과 배출되는 열에너지를 포집하고, 이를 재사용함으로써, 열 에너지를 절감시킬 수 있는 에너지 절감형 글라스 비드 생산의 샤프트 킬른에 관한 것이다.The present invention relates to a shaft kiln for the production of glass beads, and more specifically, the energy-saving glass bead that can reduce the thermal energy by collecting the heat radiation and heat energy emitted from the shaft kiln, and reused, It is about the shaft kiln of production.
일반적으로 글라스 비드는 산업 전반에 널리 사용되고 있지만 그 중 도로의 차선도포와 부대산업 등 반사재료로 사용되고 있다.
이러한 글라스 비드는 경제성을 고려한 부양 성형법 즉, 샤프트 킬른(Shaft Kiln)을 통해 제작되고 있다.
그러나, 종래의 샤프트 킬른은 배출되는 열에너지에 대한 재사용비율이 미비하여 열 에너지에 대한 과도한 소비가 이루어지는 문제가 있다.Generally, glass beads are widely used throughout the industry, but among them, glass beads are used as reflective materials such as lane coating of roads and secondary industries.
Such glass beads are manufactured through a flotation molding method, that is, a shaft kiln.
However, the conventional shaft kiln has a problem that excessive consumption of thermal energy occurs because the reuse ratio of the thermal energy is insufficient.
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본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 샤프트 킬른에서 발생하는 방열과 배출되는 열에너지를 포집하고, 이를 재사용함으로써, 열 에너지를 절감할 수 있는 에너지 절감형 글라스 비드 생산의 샤프트 킬른을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the present invention is to collect the heat radiation and heat energy emitted from the shaft kiln, by reusing it, to produce energy-saving glass beads that can reduce the heat energy To provide the shaft kiln.
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본 발명은 전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 벽체 사이에 공기통로가 마련된 관체로서, 양단 사이 다수의 가스버너와 칼릿 투입구가 나란하게 형성되고, 하단에는 공기 혼합실이 구비되며, 글라스 비드의 가공이 이루어지는 본체; 공기통로와 제1덕트를 통해 연결되고, 본체 내부의 상승기류를 조성하여 글라스 비드를 부양시키기 위한 제1송풍기; 유로가 형성된 2중의 벽체 구조를 갖으며, 본체 상단과 연통되어 글라스 비드의 일부가 포집 또는 배출되는 증폭실; 증폭실과 2중 관체로 이루어진 제2덕트를 통해 연결되고, 내부 관체를 통해 나머지 글라스 비드가 포집되어 외부로의 배출을 유도하는 열교환기; 열교환기와 제3덕트를 통해 연결되어 열교환기로 공기를 주입하는 제2송풍기; 제2송풍기를 통해 주입된 공기가 증폭실의 유로에 공급되도록 열교환기와 증폭실의 유로를 연결하는 제4덕트; 증폭실의 유로는 제2덕트의 외부 관체와 연통된 구조를 갖으며, 증폭실 유로로 공급된 공기는 제2덕트의 외부 관체와 공기 혼합실을 연결하는 제5덕트; 및 열교환기와 제6덕트를 통해 연결되어, 열교환기에서 냉각된 공기를 강제 흡입 배출시키는 배풍기;를 개시한다.In order to achieve the object as described above, the present invention is a pipe body provided with an air passage between the walls, a plurality of gas burners and the inlet is formed in parallel between the both ends, the lower end is provided with an air mixing chamber, the glass bead A main body in which processing is performed; A first blower connected through an air passage and a first duct, and configured to support a glass bead by forming an upward airflow inside the main body; An amplification chamber having a double wall structure in which a flow path is formed and communicating with an upper end of the main body to collect or discharge a portion of the glass beads; A heat exchanger connected to the amplification chamber through a second duct formed of a double tube and collecting the remaining glass beads through the inner tube to induce discharge to the outside; A second blower connected to the heat exchanger through a third duct to inject air into the heat exchanger; A fourth duct connecting the heat exchanger to the amplification chamber so that the air injected through the second blower is supplied to the amplification chamber; The passage of the amplification chamber has a structure in communication with the outer tube of the second duct, the air supplied to the amplifier chamber passage is a fifth duct connecting the outer tube of the second duct and the air mixing chamber; And a blower connected to the heat exchanger through the sixth duct to forcibly suck and discharge the air cooled in the heat exchanger.
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이상과 같은 본 발명에 따르면, 샤프트 킬른에서 발생하는 방열과 배출되는 열에너지를 포집하고, 이를 재사용함으로써, 열 에너지를 절감할 수 있어, 경제성 향상은 물론, 경쟁력 강화 및 온난화 방지에 기여할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, by collecting the heat radiation and the discharged heat energy generated in the shaft kiln, and reused, it is possible to reduce the heat energy, as well as to improve the economics, to enhance the competitiveness and prevent the warming effect have.
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도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 샤프트 킬른을 설명하기 위해 나타낸 전체도, 그리고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 본체와 열교환기에 대한 상세도이다. 1 is an overall view shown to explain a shaft kiln according to an embodiment of the present invention, and
Figure 2 is a detailed view of the body and the heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하도록 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 샤프트 킬른을 설명하기 위해 나타낸 전체도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 본체와 열교환기에 대한 상세도이다.
먼저, 본 발명 구성에 따른 공정과 샤프트 킬른에 의한 제구 부양에 대해 설명하도록 한다.
샤프트 킬른에 의한 제구 부양은 고온의 공기에 의한 것이며, 고온 공기는 연소공기와 2차 공기로 구분된다.
2차공기는 공기 혼합에서 공급되며, 연소공기는 제1송풍기(05)에서 공급되는 공기가 공기통로(17)에서 고온을 얻은 후, 분할되어 일부는 본체(01)에 공급되며, 나머지는 공기 혼합실(1-1)로 보낸다. 가스버너(02)는 공급되는 고온공기에 의하여 흡입되는 연소가스와 혼합 연소하여 샤프트 킬른 내부를 고른 온도로 가열하고, 상부에서 투입되는 컬릿의 부양을 유도한다.
그리고, 고온으로 부양 성형된 글라스 비드는 상승기류를 타고 증폭실(03)에서 일부는 기류약화로 낙하하고, 나머지는 상승기류에 섞여 계속 상승한다.
이후, 제2덕트(10)를 통해 열교환기(04)에서 열교환하며 배출하는 과정하에 온도 강하로 중력을 얻어 하강 포집되고 저온화된 배기는 제6덕트(11)에 마련된 배풍기(07)를 통해 외부로 배기된다.
외부 상온의 공기는 제2송풍기(06)에 의하여 제3덕트(12)를 통하여 열교환기(04) 일측에 유입되어, 배기와 열교환을 통해 고온을 얻는다. 이후, 제4덕트(13)를 통해 증폭실 하부 2중 덕트에 유입 상부로 토출하며, 더 높은 고온으로 바뀐 후, 제4덕트(13)를 통해 공기 공급실(1-1)에서 본체(01)의 2차 공기로 공급되어 연소를 촉진 대략 1000℃ 상승기류가 되어 컬릿을 부양 성형시킨다. 이 과정에서 컬릿은 글라스 비드로 제구 형성이 되어 증폭실로 유입하며, 확장에 의한 기류 약화로 일부는 낙하 포집되고 나머지는 상승기류를 타고 상승, 상부 제2덕트(10)를 통하여 열교환기(04)로 이동 열교환과정에서 급격한 저온화로 유량이 수축되어 기류에서 이탈 하부의 출구 로터리 밸브(미도시)를 통하여 포집되며, 연속되는 공정을 통해 글라스 비드를 생산할 수 있는 것이다. 이때 생산되는 글라스 비드는 106 내지 850㎛ 단위의 것인 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 각 구성을 상세하게 설명하도록 한다.
도시된 바와 같이 본 발명은 벽체 사이에 공기통로(17)가 마련된 관체로서, 양단 사이 다수의 가스버너(02)와 칼릿 투입구(C)가 나란하게 형성되고, 하단에는 공기 혼합실(1-1)이 구비되며, 글라스 비드의 가공이 이루어지는 본체(01), 공기통로(17)와 제1덕트(15)를 통해 연결되고, 본체(01) 내부의 상승기류를 조성하여 글라스 비드를 부양시키기 위한 제1송풍기(05), 유로가 형성된 2중의 벽체 구조를 갖으며, 본체(01) 상단과 연통되어 글라스 비드의 일부가 포집 또는 배출되는 증폭실(03), 증폭실(03)과 2중 관체로 이루어진 제2덕트(10)를 통해 연결되고, 내부 관체를 통해 나머지 글라스 비드가 포집되어 외부로의 배출을 유도하는 열교환기(04), 열교환기(04)와 제3덕트(12)를 통해 연결되어 열교환기(04)로 공기를 주입하는 제2송풍기(06), 제2송풍기(06)를 통해 주입된 공기가 증폭실(03)의 유로에 공급되도록 열교환기(04)와 증폭실(03)의 유로를 연결하는 제4덕트(13), 증폭실(03)의 유로는 제2덕트(10)의 외부 관체와 연통된 구조를 갖으며, 증폭실(03) 유로로 공급된 공기는 제2덕트(10)의 외부 관체와 공기 혼합실(1-1)을 연결하는 제5덕트(14) 및 열교환기(04)와 제6덕트(11)를 통해 연결되어, 열교환기(04)에서 냉각된 공기를 강제 흡입 배출시키는 배풍기(07)를 포함하여 구성된다.
본체(01)는 벽체 사이로 공기통로(17)가 마련된 수직한 관체로서, 대략 높이는 5m이고, 지름은 800mm인 것이 바람직하며, 이에 따라 단면적은 0.50 ㎡이고, 9.00㎡의 전열면적을 갖는다.
이러한 본체(01)는 양단 사이, 즉, 도시된 바와 같이 상단과 근접된 일면에는 컬릿(Cullet) 투입구(C)가 다수 마련되고, 컬릿 투입구(C)와 나란한 하부에는 복수의 가스버너(02)가 설치되어 있으며, 이때, 로심의 온도 즉, 본체(01) 내부 온도는 대략 900 내지 1200℃의 온도가 유지되며, 이는 글라스 비드의 원활한 가공이 이루어질 수 있는 온도로서, 가스버너(02)의 구동에 의해 유지되는 것이다.
공기통로(17)는 고온의 본체(01)로부터 방열되는 열 에너지를 활용하기 위한 공간으로서, 제1송풍기(05)와 제1덕트(15)를 통해 연결되어, 제1송풍기(05)를 통해 공급되는 상온의 공기가 제1덕트(15)를 지나 공기통로(17)에서 고온으로 데워진 후, 일부는 본체(01)에 공급되며, 나머지는 공기 혼합실(1-1)로 보내져 2차공기와 혼합된다.
즉, 공기통로(17)는 본체(01)로부터 방열되는 열 에너지를 이용하여 활용하여, 본체(01)로 유입되는 공기가 고온으로 데워진 후 공급되도록 하여, 공기 유입으로 인한 본체(01) 내 온도 저하를 방지하고, 방열 에너지를 재활용함으로써, 에너지 소모를 줄일 수 있는 이점이 있는 것이다.
따라서 본체(01) 내 적정 온도 유지가 가능하여 글라스 비드에 대한 생산력 향상은 물론, 온도 저하로 인한 불량률을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 에너지 절약 효과를 도출시킬 수 있으므로, 제품의 경쟁력을 향상을 기대할 수 있다.
이와 같이 방열 에너지의 재활용은 본체(01)는 물론, 증폭실(03), 증폭실(03)과 열교환기(04)를 연결하는 제2덕트(10)에서도 진행되며, 뿐만 아니라, 열교환기(04)를 통한 배열(배기되는 열기)을 재활용함으로써, 방열과 배열의 재활을 통해 에너지 절약 효과를 기대할 수 있는데, 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 제1송풍기(05)는 컬릿 투입구(C)를 통해 공급되는 컬릿을 부양시키기 위한 수단인 것이며, 이는 통상의 비드생산방식에 적용된 것으로 상세한 설명은 생략한다.
증폭실(03)은 도시된 바와 같이 벽체가 2중의 구조로 이루어지고, 대략 높이는 6m이며 지름은 2.8m의 수직한 관체인 것이다.
이러한 증폭실(03)은 하단이 본체(01) 상단과 연통되어 가공된 글라스 비드가 공압(제1송풍기에 의한 공기의 압력)에 의해 본체(01)로부터 부양상태로 유입되며, 유입된 글라스 비드의 일부는 증폭실(03)에서 포집 및 배출되고, 나머지는 제2덕트(10)를 통해 열교환기에서 배출된다.
즉, 글라스 비드는 상승기류를 타고 상승하여, 증폭실(03)에서 일부는 기류약화로 낙하하고, 일부는 상승기류에 섞여 제2덕트(10)를 지나 열교환기(04)에서 배출되는 것이며, 이때, 배출은 도시하지 않았으나, 열교환기(04)와 연결되는 로터리 밸브를 통해 포집 배출되는 것이 바람직하다.
또한, 증폭실(03) 벽체는 2중의 구조로서 증폭실(03)에서 방열되는 열 에너지를 재활용할 수 있도록 하기 위한 것이다.
즉, 증폭실(03)로 유입된 고온의 공기(대략 400 내지 700℃)가 가공된 글라스 비드와 함께 제2덕트(10)의 내관을 따라 부유한 후, 열교환기(04)로 유입된다. 이때, 글라스 비드는 열교환기(04)에서 포집 및 배출된다.
그리고, 고온의 공기는 열교환기(04)와 증폭실(03)의 2중 벽체을 연결하는 제4덕트(13)를 통해 벽체 사이로 공급되어 증폭실(03)의 방열 에너지에 의해 소정의 온도로 데워져, 증폭실(03) 벽체와 연통된 제2덕트(10)의 외관으로 유입된다.
제2덕트(10)의 외관으로 유입된 공기는 제2덕트(10)의 외관과 연결된 제5덕트(14)를 통해 공기 혼합실(1-1)로 유입된다.
여기서, 제2덕트(10)는 도시된 바와 같이 2중의 관체로 이루어진 것이며, 내관은 증폭실(03)의 내부 공간과 연결되고, 외관은 증폭실(03) 벽체와 연통되어 있다.
한편, 열교환기(04)는 제2덕트(10)의 내관을 통해 유입되는 글라스 비드를 포집 및 외부로 배출되도록 하고, 배열 즉, 배출되는 고온의 공기와 제2송풍기(06)를 통해 공급되는 상온의 공기가 상호 열 교환을 통해 소정의 온도로 데워지도록 한 후, 제4덕트(13)를 통해 증폭실(03) 벽체로 공급되도록 한다.
이때, 제2송풍기(06)는 제3덕트(12)를 통해 열교환기(04)와 연결되고, 열교환을 통해 저온화된 배기는 배풍기(07)가 구비된 제6덕트(11)를 통해 외부로 배출된다.
이상과 같이 본 발명은 고온으로 방열되는 열 에너지는 물론, 배열을 재활용함으로써, 에너지를 점감할 수 있으며, 이에 대한 일례는 이하 상세하게 설명하도록 한다.
대략 각 구성의 규격과 조건을 아래와 같이 설정한다.
본체규격: 지름 800Ø", 단면적 0.50 ㎡, 높이 5m, 전열면적 9.00㎡,
증 폭 실: 지름 2,80mØ" 높이 6.00m,
온 도: 로심 1,100℃, 증폭실 400~700℃
장치필요 풍량: 상승기류 소성부 풍속 8~9m/sec 추산, 실제는 체적확대로 30m/sec = 단면적 x 풍속 x 시간 = 0.5 x 8~9 x 3,600 = 16,000CMH,
가열량 : 급기, 비열 0.288kcal/㎥℃ 기준,
컬릿 투입 전 폐열로 200℃로 가열 기내가열 = 900℃,
컬릿 = 1,200kg/hr, 비열 = 0.21kcal/kg℃,
극간풍 손실, 취입 전 공기를 0℃로 하여,
급기 열량: 1,100 x 16,000 x 0.288 = 5,068,800kcal/hr,
컬릿 가열: 1,200 x 0.21 x 900 = 226,800kcal/hr,
극간풍 및 기타 : 204,400kcal/hr(3.86%)
합 계: 5,500,000kcal/hr,
기존장치 배기열 회수 200℃를 2차 공기로 공급, 200 x 16,000 x 0.288 = 921,600/5,500,000 x 100 = 16.76% 절감, 소요열량 = 4,578,400kcal/hr,
가스 소비량, LPG 저준위발열량 13,000kcal/kg 효율 95%로 하면, 4,578,400/13,000 = 352.18kg/hr, 352.18/0.95 = 371kg/hr,
1. 본체의 추정 열 회수 량 :
관류열량:1/K = 1/αο+t/λ+1/αο=1/200+0.0015/46+1/200=100kcal/㎡hr℃
LMTD: 로심 1,100℃를 700℃, 100℃ 외기를 650℃ = 1,100 - 650 = 450,
700 - 100 = 600, Δm = 600 - 450/ln(600/450) = 521
방열량 = 521 x 100 x 9.00 = 468,900kcal/hr, 470,000kcal/hr
풍량 = 470,000/(550℃ x 0.288) = 2,967CMH, 3,300CMH 풍량을 조절이용.
2. 배기의 추정 열량 :
본체관류 회수열량 470,000kcal/hr,
컬릿 가열손실 226,800kcal/hr,
극간풍 및 기타손실 204,400kcal/hr
관류에 의한 손실 825,000kcal/hr
확장실 관류회수 460,000kcal/hr
합 계 2,186,200kcal/hr,
5,500,000 - 2,186,200 = 3,313,800kcal/hr
배기온도 = 3,313,800/(16,000 x 0.288) = 719℃, 최종배출공기 60℃로 하면 취입공기와 열교환, 719℃ - 578℃ = 129, 60℃ - 15℃ = 45, Δm = 79 배기취득열량 = 719 - 60 = 659, 659 x 16,000 x 0.288 =3,000,000kcal/hr (10% 내외는 판형 열교환기에서 손실을 추정)
취입 신선공기의 출구 온도 = 외기 0℃로 하고 18,000CMH를 취입하면, 3,000,000/0.288 x 18.000CMH = 578℃.
풍량 = 21,300CMH, 33.12%를 더 공급 극간의 저온 취입을 방지한다.
판형 열교환기: 3,000,000/((578 + 외기조건) x 관류열량 x 전열면적)
2차 가열 열량: 증폭실 하단은 상승기류로 저온이므로 컬릿 제습과 가열에 이용하고 중상부 이상 고온을 2차 가열에 이용.
추산 관류열량 :1/K =1/αο+t/λ+1/αο=1/200+0.003/46+1/100 = 91kcal/ ㎡hr℃, 확장실 하부 600℃ 상부 719℃, 취입2차 공기 578℃ 최종 가열 공기 650℃, 전열면적 124㎡, LMTD = 600 - 578 = 22, 719 - 650 = 69, Δm = 69 - 22 = ln(69/22 = 41
증폭실에서 얻을 수 있는 관류열량 = 124 x 41 x 91 = 460,000kcal/hr,
전열 면이 부족할 경우 Fin을 내부에 보충 관류 값을 높인다.
배열 회수:1차 470,000kcal/hr,
2차 3,000,000 + 460,000 = 3,460,000kcal/hr
합계 3,930,000kcalhr
최종온도 : 3,460,000/18,000/0.288 = 667℃ 손실을 최소화 630℃ 연소 및 2차 공기를 얻어, 16,000 x 0.288 x 630 = 2,900,000kcal/hr
연소열량 = 5,500,000 - 2,900,000 = 2,600,000kcal/hr
LPG를 쓸 때 가스량 : 2,600,000/(13,000 x 0.95) = 210kg
연료 절감 : 210/371 = 56.60%
생산성 :
기존 생산법 : 1,040/371 = 2.80/1.00
개선 생산법(연소능력향상으로 5%의 능력 향상) : 1,090/210 = 5.19/1.00
따라서 본 발명은 상술한 바와 같이, 기존장치(글라스 비드 생산의 샤프트 킬른) 배기에서 200℃의 열을 회수하여 이용하나, 본 발명은 대략 600℃의 열 에너지의 회수가 가능함을 추정할 수 있으며, 따라서 기존 LPG 1kg으로 생산할 수 있는 비드는 대략 2.80kg에 한정되었으나, 본 발명은 방열과 배기에서 열을 회수 재사용함으로써, 5.1kg의 비드에 대한 생산이 가능함을 추론할 수 있다.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 안정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
In the description of the present invention, terms defined are defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a person skilled in the art and the definitions are based on the contents throughout this specification. Will have to be lowered.
1 is a general view showing a shaft kiln according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a detailed view of the body and the heat exchanger according to a preferred embodiment of the present invention.
First, the process according to the configuration of the present invention and the helm support by the shaft kiln will be described.
Restoration by the shaft kiln is by hot air, which is divided into combustion air and secondary air.
Secondary air is supplied from the air mixture, and combustion air is divided into the air supplied from the first blower (05) after the high temperature is obtained in the air passage (17), and partly supplied to the main body (01). It is sent to the mixing chamber (1-1). The
Then, the glass beads, which are floated and molded at a high temperature, are lifted by an air stream, and a part of the glass beads are dropped by the air weakening in the
Thereafter, under the process of heat-exchanging and discharging heat from the
The external room temperature air flows into one side of the
Hereinafter, each configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
As shown in the present invention, the
The
The
The
That is, the
Therefore, it is possible to maintain the proper temperature in the body (01) to improve the productivity of the glass beads, as well as to reduce the defective rate due to the temperature drop, as well as to derive an energy saving effect, it can be expected to improve the competitiveness of the product have.
The recycling of heat radiation energy proceeds not only in the
On the other hand, the first blower (05) is a means for supporting the cullet supplied through the cullet inlet (C), which is applied to the conventional bead production method and a detailed description thereof will be omitted.
As shown in the
In the
That is, the glass beads rise in the ascending airflow, and part of the glass beads fall to the airflow weakening in the
The wall of the
That is, hot air (approximately 400 to 700 ° C.) introduced into the
Then, the hot air is supplied between the walls through the
Air introduced into the exterior of the
Here, the
Meanwhile, the
At this time, the
As described above, the present invention can reduce the energy by recycling the arrangement as well as thermal energy radiated to a high temperature, an example of which will be described in detail below.
Set the standard and condition of each component as follows.
Body dimensions: Diameter 800Ø ", cross section 0.50 ㎡, Height 5 m, Heat transfer area 9.00 ㎡,
Amplifier room: diameter 2,80mØ "height 6.00m,
Temperature: Losim 1,100 ℃, Amplification Chamber 400 ~ 700 ℃
Required air flow rate: Estimated air flow rate of upstream firing part 8 ~ 9m / sec, actually 30m / sec = volume area x wind speed x time = 0.5 x 8 ~ 9 x 3,600 = 16,000CMH,
Heating amount: Air supply, specific heat 0.288kcal / ㎥ ℃
Heat to 200 ℃ with waste heat before cullet = 900 ℃
Cullet = 1,200 kg / hr, specific heat = 0.21 kcal / kg ° C,
Loss of interstitial wind, the air before blowing is 0 ℃,
Supply calories: 1,100 x 16,000 x 0.288 = 5,068,800 kcal / hr,
Curlet heating: 1,200 x 0.21 x 900 = 226,800 kcal / hr,
Interstitial wind and others: 204,400kcal / hr (3.86%)
Total: 5,500,000 kcal / hr,
Supply 200 ℃ exhaust heat of existing equipment as secondary air, 200 x 16,000 x 0.288 = 921,600 / 5,500,000 x 100 = 16.76% reduction, required heat = 4,578,400 kcal / hr,
Gas consumption, LPG low calorific value 13,000kcal / kg Efficiency 95%, 4,578,400 / 13,000 = 352.18kg / hr, 352.18 / 0.95 = 371kg / hr,
1. Estimated heat recovery of the body:
Perfusion Calorie: 1 / K = 1 / αο + t / λ + 1 / αο = 1/200 + 0.0015 / 46 + 1/200 = 100kcal / ㎡hr ℃
LMTD: Roshim 1,100 ℃ to 700 ℃, 100 ℃ outside air 650 ℃ = 1,100-650 = 450,
700-100 = 600, Δm = 600-450 / ln (600/450) = 521
Heat dissipation = 521 x 100 x 9.00 = 468,900 kcal / hr, 470,000 kcal / hr
Air flow rate = 470,000 / (550 ℃ x 0.288) = 2,967CMH, 3,300CMH Air flow control.
2. Estimated calories of exhaust:
Body perfusion recovery calories 470,000kcal / hr,
Cullet heating loss 226,800kcal / hr,
Severe winds and other losses 204,400kcal / hr
Loss from Perfusion 825,000kcal / hr
Expansion room perfusion recovery 460,000kcal / hr
Total 2,186,200 kcal / hr,
5,500,000-2,186,200 = 3,313,800kcal / hr
Exhaust temperature = 3,313,800 / (16,000 x 0.288) = 719 ℃, final exhaust air 60 ℃, heat exchange with blown air, 719 ℃-578 ℃ = 129, 60 ℃-15 ℃ = 45, Δm = 79 60 = 659, 659 x 16,000 x 0.288 = 3,000,000 kcal / hr (approximate loss of 10% in plate heat exchangers)
The outlet temperature of blown fresh air = outside air at 0 ° C and blown at 18,000CMH, 3,000,000 / 0.288 x 18.000CMH = 578 ° C.
Air flow = 21,300CMH, 33.12% more to prevent low temperature blowing between poles.
Plate heat exchanger: 3,000,000 / ((578 + outside condition) x heat flux x heat transfer area)
Secondary heating heat: As the lower part of the amplification chamber is a low temperature with rising air, it is used for dehumidifying and heating the cullet, and the high temperature above the middle is used for secondary heating.
Estimated perfusion heat: 1 / K = 1 / αο + t / λ + 1 / αο = 1/200 + 0.003 / 46 + 1/100 = 91kcal / ㎡hr ℃, 600 ℃ upper part of expansion chamber, 719 ℃ upper part of blowing Air 578 ° C Final heating air 650 ° C, Heat transfer area 124 m2, LMTD = 600-578 = 22, 719-650 = 69, Δm = 69-22 = ln (69/22 = 41
Perfusion heat from the amplification chamber = 124 x 41 x 91 = 460,000 kcal / hr,
If the heat transfer surface is insufficient, increase the perfusion value of Fin inside.
Number of arrays: 470,000 kcal / hr, primary
2nd 3,000,000 + 460,000 = 3,460,000 kcal / hr
Total 3,930,000kcalhr
Final temperature: 3,460,000 / 18,000 / 0.288 = 667 ° C Minimize losses 630 ° C Combustion and secondary air to be obtained, 16,000 x 0.288 x 630 = 2,900,000kcal / hr
Heat of combustion = 5,500,000-2,900,000 = 2,600,000kcal / hr
Gas volume when using LPG: 2,600,000 / (13,000 x 0.95) = 210kg
Fuel savings: 210/371 = 56.60%
productivity :
Existing Production Method: 1,040 / 371 = 2.80 / 1.00
Improved production method (5% capacity increase due to improved combustion capacity): 1,090 / 210 = 5.19 / 1.00
Therefore, as described above, the present invention recovers and uses heat of 200 ° C. in the exhaust of the existing apparatus (shaft kiln of glass bead production), but the present invention can be estimated that heat energy of approximately 600 ° C. can be recovered. Therefore, the bead that can be produced with the existing LPG 1kg was limited to approximately 2.80kg, the present invention can be inferred that the production of 5.1kg of beads by recovering and reusing heat from the heat radiation and exhaust.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.
01 : 본체 02 : 가스버너
03 : 증폭실 04 : 열교환기
05 : 제1송풍기 06 : 제2송풍기
07 : 배풍기 10 : 제2덕트
11 : 제6덕트 12 : 제3덕트
13 : 제4덕트 14 : 제5덕트
15 : 제1덕트 17 : 공기통로
1-1 : 공기 혼합실01: main body 02: gas burner
03: amplification chamber 04: heat exchanger
05: first blower 06: second blower
07: exhaust fan 10: second duct
11: 6th duct 12: 3rd duct
13: 4th duct 14: 5th duct
15: first duct 17: air passage
1-1: Air Mixing Room
Claims (5)
상기 공기통로와 제1덕트를 통해 연결되고, 상기 본체 내부의 상승기류를 조성하여 글라스 비드를 부양시키기 위한 제1송풍기;
유로가 형성된 2중의 벽체 구조를 갖으며, 상기 본체 상단과 연통되어 글라스 비드의 일부가 포집 또는 배출되는 증폭실;
상기 증폭실과 2중 관체로 이루어진 제2덕트를 통해 연결되고, 내부 관체를 통해 나머지 글라스 비드가 포집되어 외부로의 배출을 유도하는 열교환기;
상기 열교환기와 제3덕트를 통해 연결되어 상기 열교환기로 공기를 주입하는 제2송풍기;
상기 제2송풍기를 통해 주입된 공기가 상기 증폭실의 유로에 공급되도록 상기 열교환기와 증폭실의 유로를 연결하는 제4덕트;
상기 증폭실의 유로는 제2덕트의 외부 관체와 연통된 구조를 갖으며, 상기 증폭실 유로로 공급된 공기는 제2덕트의 외부 관체와 상기 공기 혼합실을 연결하는 제5덕트; 및
상기 열교환기와 제6덕트를 통해 연결되어, 상기 열교환기에서 냉각된 공기를 강제 흡입 배출시키는 배풍기;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 글라스 비드 생산의 샤프트 킬른.An air passage is provided between the walls, a plurality of gas burners and the inlet is formed in parallel between the both ends, the lower end is provided with an air mixing chamber, the main body is made of glass beads;
A first blower connected to the air passage through a first duct and configured to support a glass bead by forming an upward airflow inside the main body;
An amplification chamber having a double wall structure in which a flow path is formed and communicating with an upper end of the main body to collect or discharge a portion of glass beads;
A heat exchanger connected to the amplification chamber through a second duct formed of a double tube, and collecting the remaining glass beads through an inner tube to induce discharge to the outside;
A second blower connected to the heat exchanger through a third duct to inject air into the heat exchanger;
A fourth duct connecting the heat exchanger and the amplification chamber so that the air injected through the second blower is supplied to the amplification chamber;
The flow passage of the amplification chamber has a structure in communication with the outer tube of the second duct, the air supplied to the amplification chamber flow path is a fifth duct connecting the outer tube of the second duct and the air mixing chamber; And
The shaft kiln of the energy-saving glass bead production, characterized in that it comprises a; a blower connected through the heat exchanger and the sixth duct, forcibly suctioning and exhausting the air cooled in the heat exchanger.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4046548A (en) * | 1976-04-28 | 1977-09-06 | Potters Industries, Inc. | Apparatus for producing spherical particles |
KR960007475A (en) * | 1994-08-31 | 1996-03-22 | 강신종 | Glass Bead Forming Equipment |
KR19990065804A (en) * | 1998-01-07 | 1999-08-05 | 박순화 | Gas Furnace Cooling Equipment for Glass Bead Manufacturing |
KR19990084502A (en) * | 1998-05-07 | 1999-12-06 | 홍상연 | Glass Bead Manufacturing Machine and Method |
-
2011
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4046548A (en) * | 1976-04-28 | 1977-09-06 | Potters Industries, Inc. | Apparatus for producing spherical particles |
KR960007475A (en) * | 1994-08-31 | 1996-03-22 | 강신종 | Glass Bead Forming Equipment |
KR19990065804A (en) * | 1998-01-07 | 1999-08-05 | 박순화 | Gas Furnace Cooling Equipment for Glass Bead Manufacturing |
KR19990084502A (en) * | 1998-05-07 | 1999-12-06 | 홍상연 | Glass Bead Manufacturing Machine and Method |
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