KR101347800B1 - 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전설비용 폐열 보일러 내부의 튜브에 발생되는 슈트(soot)를 보일러의 가동중에 용이하게 제거하기 위한 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 보일러 몸체에 내설된 튜브에 잔존하는 슈트(soot)를 제거하는 폐열 보일러의 에어 슈트 클리너에 있어서, 상기 보일러 몸체의 가스챔버 내측에 설치되고 분사구가 튜브의 입구를 향하도록 배치되는 다수의 벤츄리 노즐과, 상기 벤츄리 노즐로 공급되는 공기를 저장하고 있는 공기저장탱크와, 상기 공기저장탱크의 공기를 커넥터를 통해 벤츄리 노즐에 공급하기 위한 다이어프램 밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너를 제공한다.

Description

폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너{Auto air soot cleaner used in waste heat boiler}

본 발명은 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전설비용 폐열 보일러 내부의 튜브에 잔존하는 슈트(soot)를 효과적으로 제거하기 위한 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너에 관한 것이다.

일반적으로 발전설비 시스템의 폐열 발전용 보일러(폐열 보일러라고 함)는 가스 연소를 통해 생성한 폐열을 가열수단으로 사용하여 증기를 발생시키는 보일러인데, 그 폐열 보일러에 내설된 튜브에는 가스 연소로 인해 발생된 일종의 탄소찌꺼기인 슈트(soot)가 잔존하게 된다.

이처럼 폐열 보일러에 내설된 튜브에 잔존하는 슈트(soot)는 보일러의 열전달을 방해하게 되어 발전설비 시스템에 있어서 발전효율을 저하시키게 된다.

이와 같은 열전달의 방해로 인한 발전효율의 저하를 방지하기 위해 폐열 보일러는 튜브에 잔존하는 슈트(soot)를 주기적으로 제거하여야 하는데, 이를 위해서는 작업자가 직접 폐열 보일러의 운전을 정지시킨 후에 물청소 등의 작업으로 튜브에 발생된 슈트(soot)를 제거하고 있다.

그런데 상기와 같이 작업자가 직접 수작업으로 튜브에 발생된 슈트를 제거하는 경우에는 폐열 보일러의 운전을 정지시켜야 하고, 이와 더불어 폐열 보일러의 관련 설비 특히, 폐열 보일러 발전용 엔진도 정지시키게 되므로 발전효율 등 생산성이 향상되지 못하는 문제점이 있으며, 이로 인한 경제적 손실이 또한 초래되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 일정한 압력으로 보일러 몸체의 튜브에 공기를 분사함으로써 상기 튜브에 잔존하고 있는 슈트(soot)를 폐열 보일러의 운전 정지 없이 용이하게 제거할 수 있는 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보일러 몸체에 내설된 튜브에 잔존하는 슈트(soot)를 제거하는 폐열 보일러의 슈트 클리너에 있어서, 상기 보일러 몸체의 가스챔버 내측에 설치되고 분사구가 튜브의 입구를 향하도록 배치되는 다수의 벤츄리 노즐과, 상기 벤츄리 노즐로 공급되는 공기를 저장하고 있는 공기저장탱크와, 상기 공기저장탱크의 공기를 커넥터를 통해 벤츄리 노즐에 공급하기 위한 다이어프램 밸브를 포함하는 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너를 제공한다.

본 발명에서는 상기 다이어프램 밸브의 밸브 개방을 순차적이고 순간적으로 제어하기 위한 컨트롤러가 구성된다.

본 발명에서, 상기 벤츄리 노즐은 그 공기 분사 영역을 벗어난 튜브가 거의 없도록 상하 좌우 평면구조로 배열 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기저장탱크에는 공기발생기의 외부 공기가 에어필터를 통해 충전되도록 하는 에어레귤레이터가 장착된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기한 과제 해결 수단을 통하여 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 따르면 폐열 보일러에 내설된 튜브내의 슈트(soot) 제거시 보일러의 운전을 정지시키지 않게 되므로 종래의 폐열 보일러에 비해 발전효율이 크게 향상되는 효과가 있으며, 이로 인한 경제적 이익 또한 크게 얻을 수 있게 된다.

둘째, 본 발명에 따르면 폐열 보일러의 튜브내의 슈트(soot)가 벤츄리 노즐에서 분사되는 일정 압력의 공기에 의해 순차적이고 연속적으로 용이하게 제거되어지므로 폐열 보일러의 열전달이 향상되고, 폐열 보일러의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너를 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너를 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 오토 에어 슈트 클리너의 다이어프램 밸브 작동을 제어하는 컨트롤러의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

주지된 바와 같이, 폐열 보일러의 보일러 몸체(1)에는 가스 유입구(4)를 통해 가스를 공급받는 가스챔버(2)가 일측면에 연결 구성되고, 다수의 튜브(8)가 내설되어 있으며, 상기 튜브(8)는 그 입구가 가스챔버(2)를 향하도록 배치되어 있다.

즉, 상기 가스챔버(2)는 튜브(8)의 입구를 마주하는 위치에 구비되어 있으며, 이에 따라 본 발명에 따른 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너는 보일러 몸체(1)의 측면부에 구비된 가스챔버(2)의 일측에 구성되며, 본 발명의 실시예에서는 가스챔버(2)의 개폐를 위한 챔버커버(3)상에 장착되어 구성된다.

첨부한 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 챔버커버(3)의 외측에는 공기를 저장하고 있는 공기저장탱크(11)가 설치되고, 상기 공기저장탱크(11)에는 다수의 다이어프램 밸브(9)가 그 길이방향으로 배치되어 설치되어 있다.

상기 다이어프램 밸브(9)는 컨트롤러(13)의 신호에 따라 전자식으로 제어되어 밸브 개방이 조작되는 밸브로서, 컨트롤러(13)의 신호에 따른 밸브 개방으로 공기저장탱크(11)의 공기를 커넥터(7)로 배출시키게 된다.

상기 다이어프램 밸브(9)에는 각기 커넥터(7)가 연결 설치되어 있어서, 밸브 개방시 상기 커넥터(7)를 통해 공기저장탱크(11)의 공기를 일정 압력으로 배출한다.

상기 커넥터(7)는 작은 관 형상의 연결부재로서, 상기 챔버커버(3)에 관통한 상태로 설치되어 다이어프램 밸브(9)와 벤츄리 노즐(6) 사이에서 공기 공급 통로의 역할을 한다.

즉, 상기 커넥터(7)는 다이어프램 밸브(9)를 통해 배출되는 공기저장탱크(11)의 공기를 벤츄리 노즐(6)로 공급하게 된다.

보일러 몸체(1)의 가스챔버(2) 내측에 벤츄리 노즐(6)을 설치하기 위하여, 상기 챔버커버(3)의 내벽면에는 다수의 마운팅 브라켓(10)이 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이 상하로 배열 설치되고, 상기 벤츄리 노즐(6)을 이 마운팅 브라켓(10)상에 장착하여 고정한다.

이와 함께, 상기 챔버커버(3)의 내벽면에는 보온을 위한 단열재(5)가 부착 설치된다.

또한, 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이 상기 공기저장탱크(11)는 가스챔버(2)의 상하 길이방향으로 다수 열로 배치되어 구성되어 있고, 각 공기저장탱크(11)에는 첨부한 도 1에 도시된 바와 같이 그 좌우 길이방향으로 다수의 다이어프램 밸브(9)가 설치된다.

이에 따라, 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이 폐열 보일러의 측면에서 보면, 상기 벤츄리 노즐(6)들은 상하 좌우의 평면구조로 배열되어 있고, 그 분사구(6a)가 보일러 몸체(1)의 측면부 즉, 보일러 몸체(1)에 내설된 튜브(8)들의 입구가 위치한 부분을 향하도록 배치되어 있다.

그리고 상기 벤츄리 노즐(6)은 그로부터 분사되는 일정 압력의 공기 및 공기가 분사되는 전방 즉, 상기 튜브(8)들의 입구를 향한 방향으로 분사되는 공기 분사 범위를 고려하여 최적의 분사각을 갖도록 구성된다.

따라서, 상기 벤츄리 노즐(6)은 보일러 몸체(1)의 튜브(8) 입구를 향해 누락되는 부분이 거의 없이 일정 압력의 공기를 분사하게 되고, 이에 의해 보일러 몸체(1)에 내설된 튜브(8)들은 모두 벤츄리 노즐(6)의 공기 분사 영역을 거의 벗어남이 없이 일정 압력의 공기를 제공받게 된다.

즉, 상기 벤츄리 노즐(6)은 보일러 몸체(1)에 내설된 튜브(8)들 중 그 공기 분사 영역을 벗어난 튜브(8)가 슈트 클리닝 효율을 고려하여 전체 튜브의 5% 이내가 되도록 하여야 하며, 공기저장탱크(11)의 압축공기가 순차적이고 순간적으로 연속되게 분사되도록 상하 좌우로 배열되어 설치된다.

또한, 상기 공기저장탱크(11)에는 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이 일측에 외부 공기의 충전과 조절을 위한 에어레귤레이터(12)가 설치되어 있어서, 공기발생기(도 4의 도면부호 14)에서 공급되는 공기를 컨트롤 할 수 있으며, 상기 공기발생기(14)는 에어필터를 통과시킨 공기를 에어레귤레이터(12)를 통해 압력을 조절하여 공기저장탱크(11)로 공급하게 한다.

한편, 앞에서 설명한 바와 같이 상기 컨트롤러(13)는 다이어프램 밸브(9)의 밸브 개방을 제어하는 역할을 하는 바, 컨트롤러(13)는 다이어프램 밸브(9)를 순차적이고 순간적으로 연속되게 작동 개방시켜 벤츄리 노즐(6)로 일정 압력의 공기를 공급하게 하며, 상기 컨트롤러(13)는 일예로서 펄스 타이머가 사용되어 진다.

첨부한 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(13)는 공기저장탱크(11)에 설치된 다수의 다이어프램 밸브(9)에 각기 연결되어 밸브 개폐를 위한 조작 신호를 전송한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 폐열 보일러의 작동 과정 중 컨트롤러(13)의 일정한 조작신호에 따라 다이어프램 밸브(9)가 순차적이고 순간적으로 개방되면서 다량의 공기가 저장된 공기저장탱크(11)의 일정 압력의 공기를 커넥터(7)를 통해 벤츄리 노즐(6)로 공급한다.

이때, 상기 다이어프램 밸브(9)를 통해 일정 압력으로 배출된 공기는 얇은 관 형상의 커넥터(7)를 통과하면서 이격되어 있는 벤츄리 노즐(6)로 공급되고, 상기 벤츄리 노즐(6)은 벤츄리관 구조에 의해 더욱 상승된 압력의 공기를 튜브(8) 입구 측으로 분사하게 된다.

상기 벤츄리 노즐(6)에서 분사된 공기는 순차적이고 순간적으로 보일러 몸체(1) 내의 튜브(8)에 도달하게 되고, 이에 따라 상기 튜브(8)에 잔존하고 있는 슈트(soot)를 자동으로 용이하게 제거하게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너는 폐열 보일러의 스팀(steam) 생성시 상기 튜브(8)에 순차적이고 순간적으로 연속되게 일정 압력의 공기를 분사하여 튜브(8)에 발생된 슈트(soot)를 자동적으로 용이하게 제거할 수 있으며, 공기압의 분사에 의해 제거된 슈트(soot)는 증기 생성을 위한 연소 과정에서 발생된 배기가스와 함께 외부로 배출하게 된다.

이와 같은 본 발명의 오토 에어 슈트 클리너는 폐열 보일러 및 폐열 보일러 발전용 엔진 등 발전설비의 운전을 정지시키지 않고 계속 가동중인 상태에서 폐열 보일러에 내설된 튜브내의 슈트(soot)를 제거할 수 있으며, 이에 따라 스팀(steam)를 계속 발생시킴과 동시에 튜브내의 슈트(soot)를 제거할 수 있으므로 발전효율이 크게 증대되는 효과를 얻을 수 있다.

1 : 보일러 몸체 2 : 가스챔버
3 : 챔버커버 4 : 가스 유입구
5 : 단열재 6 : 벤츄리 노즐
7 : 커넥터 8 : 튜브
9 : 다이어프램 밸브 10 : 마운팅 브라켓
11 : 공기저장탱크 12 : 에어레귤레이터
13 : 컨트롤러 14 : 공기발생기

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 보일러 몸체(1)의 가스챔버(2) 내측에 설치되고 분사구(6a)가 튜브(8)의 입구를 향하도록 배치되는 다수의 벤츄리 노즐(6)과, 상기 벤츄리 노즐(6)로 공급되는 공기를 저장하고 있는 공기저장탱크(11)와, 상기 공기저장탱크(11)의 공기를 커넥터(7)를 통해 벤츄리 노즐(6)에 공급하기 위한 다이어프램 밸브(9)와, 상기 다이어프램 밸브(9)의 밸브 개방을 순차적이고 순간적으로 제어하기 위한 컨트롤러(13)를 포함하여 보일러 몸체(1)에 내설된 튜브(8)에 잔존하는 슈트(soot)를 제거하는 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너에 있어서,
   상기 벤츄리 노즐(6)은 그 공기 분사 영역을 벗어난 튜브(8)가 거의 없도록 상하 좌우 평면구조로 배열 설치되고;
   상기 공기저장탱크(11)에는 공기발생기(14)의 외부 공기가 에어필터를 통해 충전되도록 하는 에어레귤레이터(12)가 장착된 것을 특징으로 하는 폐열 보일러의 오토 에어 슈트 클리너.
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