KR101373647B1 - 수냉식 화격자 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수냉식 화격자 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화격자의 내부에 냉각수가 순환되는 냉각수 순환챔버를 형성하며, 화격자의 샤우드에 끼워지는 구동축을 중공형으로 형성하고, 그 구동축의 내부 중앙에 축격벽을 형성하여 구동축 내부에 냉각수 공급관로와 냉각수 배출관로 가 형성되도록 하며, 공급관과 배출관으로 냉각수 순환챔버와 구동축의 공급관로와 배출관로를 연결하여 구성하므로서, 구동축에 구비된 공급관로와 배출관로를 통해 각각의 화격자에 독립적으로 냉각수가 공급되므로 냉각효율이 향상되고, 이로인해 화격자의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 수냉식 화격자 냉각장치에 관한 것이다.

Description

수냉식 화격자 냉각장치{Water cooling type combustion grate cooling device}

본 발명은 수냉식 화격자 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화격자의 내부에 냉각수가 순환되는 냉각수 순환챔버를 형성하며, 화격자의 샤우드에 끼워지는 구동축을 중공형으로 형성하고, 그 구동축의 내부 중앙에 축격벽을 형성하여 구동축 내부에 냉각수 공급관로와 냉각수 배출관로 가 형성되도록 하며, 공급관과 배출관으로 냉각수 순환챔버와 구동축의 공급관로와 배출관로를 연결하여 구성하므로서, 구동축에 구비된 공급관로와 배출관로를 통해 각각의 화격자에 독립적으로 냉각수가 공급되므로 냉각효율이 향상되고, 이로인해 화격자의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 수냉식 화격자 냉각장치에 관한 것이다.

도 1 과 도 2 는 종래의 화격자를 보인 도면으로서, 도 1 은 종래 화격자가 설치된 소각로 내부를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2 는 종래 화격자가 설치된 상태를 예시한 것이다.

일반적으로 소각로는 산업 및 환경 쓰레기를 소각하는데 사용된다.

소각로(1)의 내부에는 소각로(1)로 투입된 산업 및 환경 쓰레기를 받쳐주기 위한 받침수단(2)이 형성되는데, 이 받침수단(2)은 다수의 화격자(5)가 나열되어 형성되고, 받침수단(2)은 도 1 에 도시된 바와같이 다단계로 층을 이루도록 형성된다.

다단계로 층을 이루도록 설치되는 화격자(5)는 홀수층의 화격자가 미도시된 이송수단에 의해 주기적으로 전후진하면서 소각로 내부로 투입된 쓰레기를 전방으로 밀어내도록 구성되고, 짝수층의 화격자는 고정된 상태를 유지하도록 구성된다.

받침수단(2)은 도 2 에 도시된 바와같이 다수의 화격자(5)가 나열되어 한층의 받침수단(2)을 이루고있으며, 나열된 화격자(5)의 일측으로 축(3)이 끼워져 결합되고, 홀수층의 화격자에 끼워진 축(3)의 양끝부분에는 미도시된 이송수단과 연결되어 있는 지지대(4)가 결합되어 있다.

상기한 종래의 화격자(5)는 수평상의 상부면(7)을 구비한 메인바디(6)로 이루어지고, 메인바디(6)의 일측에는 축(3)이 끼워지기 위한 샤우드(8)가 형성되고, 타측에는 전진 동작시 쓰레기를 전방으로 밀어내기 위한 헤드부(9)가 형성된다.

이와같이 구성된 종래의 소각로는 미도시된 투입구를 통해 쓰레기가 투입되면 최상단에 형성된 받침수단(2)(도면상의좌측)에 떨어지게되고, 그 상태에서 소각로(1)의 내부에 설치된 버너로부터 가해지는 열에 의해 타게된다.

최상단의 받침수단(2)에 떨어진 쓰레기에 한번 불이 붙게되면, 쓰레기에 포함되어 있는 휘발성물질에 의해 쓰레기는 자력으로 타들어가게되고, 일정시간이 경과하면 미도시된 이송수단에 의해 홀수층의 받침수단(2)이 전진하면서 산업 및 환경 쓰레기가 다음단의 받침수단(2)으로 밀리게되고, 최상단의 받침수단(2)에는 다음의 산업 및 환경 쓰레기가 공급된다.

상기와같은 일련의 과정이 반복되면 자력으로 타들어가면서 거의 재만 남게된 쓰레기는 최하층의 받침수단(2)을 통해 소각로(1)의 일측 끝부분에 형성되어 있는 배출구(미도시되었음)를 통해 배출되는 것이다.

그러나, 종래의 소각로에 사용되는 화격자들은 별도의 냉각장치가 구비되지 않았기 때문에 고온의 환경에 그대로 노출되어 사용되고, 이로인해 화격자가 과열되면서 수명이 매우 짧아지게되는 문제점이 발생하고 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 등록특허 제 10-1215075호와 같이 일렬로 배열되게 설치되는 화격자 내부에 냉각수 순환챔버를 형성하고, 각각의 냉각수 순환챔버를 연결관으로 연결한 후 일측으로 부터 냉각수가 공급되도록 하는 선행기술이 제공되었다.

그러나, 선행기술은 일렬로 설치된 다수의 화격자에 순차적으로 냉각수가 공급되는 것이기 때문에 처음의 화격자를 순환한 냉각수가 다음의 화격자 내부로 공급되는 과정을 여러번 거치게되면서 후순위에 위치한 화격자로는 높은 온도의 냉각수가 공급되게되어 냉각효율이 떨어지게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 화격자의 내부에 냉각수가 순환되는 냉각수 순환챔버를 형성하며, 화격자의 샤우드에 끼워지는 구동축을 중공형으로 형성하고, 그 구동축의 내부 중앙에 축격벽을 형성하여 구동축 내부에 냉각수 공급관로와 냉각수 배출관로 가 형성되도록 하며, 공급관과 배출관으로 냉각수 순환챔버와 구동축의 공급관로와 배출관로를 연결하여 구성하므로서, 구동축에 구비된 공급관로와 배출관로를 통해 각각의 화격자에 독립적으로 냉각수가 공급되므로 냉각효율이 향상되고, 이로인해 화격자의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 수냉식 화격자 냉각장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

본 발명에 의하면, 구동축에 구비된 공급관로와 배출관로를 통해 각각의 화격자에 독립적으로 냉각수가 공급되므로 냉각효율이 향상되고, 이로인해 화격자의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 과 도 2 는 종래의 화격자가 설치된 소각로를 보인 도면.
도 3 은 본 발명의 수냉식 화격자 냉각장치가 설치된 소각로 내부를 보인 측면도.
도 4 는 본 발명에 적용된 화격자를 보인 도면으로서, 도 4a는 화격자를 보인 측면도이고, 도 4b는 화격자를 보인 단면도이며, 도 4c는 화격자를 보인 저면도이다.
도 5 는 본 발명의 요부구성을 보인 도면.
도 6 은 본 발명에서 구동축과 화격자의 결합상태를 보인 도면.
도 7 은 본 발명에서 구동축과 화격자의 결합상태를 보인 평단면 개략도.
도 8 은 본 발명이 적용된 소각로를 보인 평면도.

이하, 첨부된 도면 도 3 내지 도 8 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은,

소각로(1) 내부에 다수의 화격자(5)가 다층구조를 이루도록 배열설치되는 것을 포함하는 수냉식 화격자 냉각장치에 있어서,

메인바디(6)의 일측에 구동축(20)이 끼워지기 위한 샤우드(8)가 형성되고, 메인바디(6) 내부에 'U'자 형의 냉각수 순환챔버(30)가 형성되며, 메인바디(6)의 저면부에는 냉각수 순환챔버(30)의 시작부분과 끝부분에 연통되는 유입홀(33)과 배출홀(34)이 타공되어 있는 화격자(5)와;

내부가 축격벽(25)에 의해 양분되어 냉각수를 화격자(5)로 공급하기 위한 공급관로(23)와 냉각수 순환챔버(30)를 순환한 폐 냉각수를 외부로 배출시키기 위한 배출관로(24)가 형성되며, 화격자(5)의 샤우드(8)에 끼워져 화격자(5)를 전후진 작동시키는 구동축(20)과;

공급관로(23)와 화격자(5)의 유입홀(33)을 연결하는 공급관(37)과;

화격자(5)의 배출홀(34)과 배출관로(24)를 연결하는 배출관(36); 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동축(20)의 축격벽(25)에는 공급관(37)이 연결되기 위한 다수의 공급니플(27)을 공급관로(23)와 연통된 상태로 구동축(20)의 일측으로 돌출되도록 등간격으로 형성하고,

구동축(20)의 일측에는 배출관(36)이 연결되기 위한 다수의 배출니플(26)을 배출관로(24)와 연통되게 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 공급관로(23)로 냉각수를 공급하고 배출관로(24)를 통해 배출되는 폐 냉각수를 외부로 배출시키는 메인냉각수관(40)을 소각로(1)의 측면부 하단에 설치하고, 공급관로(23) 및 배출관로(24)와 메인냉각수관(40)은 휘어짐이 가능한 플렉시블관(41)(42)으로 연결한 것을 특징으로 한다.

도 3 과 같이 소각로(1) 내부에는 다수의 화격자(5)들이 일렬로 배열된 받침수단(2)이 형성되고, 그 받침수단(2)이 다층으로 설치되어 있다.

즉, 다수의 화격자(5)들이 다층으로 설치되고, 그 화격자(5)는 구동화격자와 고정화격자로 층을 이루어 설치되며, 구동화격자는 이송수단(10)에 의해 전후진하면서 쓰레기를 아래층으로 밀어내게 된다.

이송수단(10)은 실린더로 이루어져 화격자(5)의 샤우드(8)에 끼워져있는 구동축(20)을 전후진시켜 화격자(5)를 전진 또는 후진시킨다.

화격자(5)는 도 4 에 도시된 바와같이 메인바디(6)의 내부에 냉각수 순환챔버(30)가 형성되는데, 메인바디(6)의 내부 중앙에 중간격벽(31)이 형성되어 있어서, 이 중간격벽(31)에 의해 냉각수 순환챔버(30)가 'U'자 모양으로 형성되는 것이며, 냉각수 순환챔버(30)의 상부면에는 냉각핀(32)이 돌출되어 있어서 냉각수와 화격자(5)의 열교환 효율이 향상되도록 구성한다.

한편, 메인바디(6)의 저면부에는 냉각수 순환챔버(30)의 시작부분과 연통되는 유입홀(33)이 형성되고, 냉각수 순환챔버(30)의 끝부분과 연통되는 배출홀(34)이 형성된다.

한편, 상기 화격자(5)의 샤우드(8)로는 구동축(20)이 끼워지게되고, 이 구동축(20)을 전후진시킴에 따라 구동축(20)에 결합된 다수의 화격자(5)들을 전후진시킬 수 있게된다.

구동축(20)의 하단에는 지지대(4)가 결합되어 있고, 지지대(4)는 이송수단(10)과 연결된다.

본 발명에서는 상기 구동축(20)을 냉각수 공급수단으로 사용한다.

이를위해, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와같이 구동축(20)을 중공형으로 형성하면서 구동축(20)의 상부는 샤우드(8)에 끼워지는 반원형의 곡면부(21)를 형성하고, 곡면부(21) 하측으로 수직부(22)를 형성한다.

그리고, 구동축(20)의 내부 중앙부에 축격벽(25)을 형성하여 구동축(20) 내부가 공급관로(23)와 배출관로(24)로 양분되도록 하여 공급관로(23)로는 화격자(5)의 냉각수 순환챔버(30)로 공급하기 위한 냉각수가 순환되도록 하고, 배출관로(24)로는 각각의 화격자(5) 내부를 순환한 폐 냉각수가 모아져 외부로 배출되도록 한다.

또한, 구동축(20)의 축격벽(25)에는 공급관(37)이 연결되기 위한 다수의 공급니플(27)을 공급관로(23)와 연통된 상태로 구동축(20)의 일측으로 돌출되도록 등간격으로 형성하고, 구동축(20)의 일측에는 배출관(36)이 연결되기 위한 다수의 배출니플(26)을 배출관로(24)와 연통되게 형성하므로서, 하나의 구동축(20)에 배열 설치되는 다수의 화격자(5)의 냉각수 순환챔버(30)가 각각 독립적으로 공급관로(23)와 배출관로(24)에 연결될 수 있도록 한다.

이에따라, 공급니플(27)과 유입홀(33)을 공급관(37)으로 연결하고, 배출니플(26)과 배출홀(34)을 배출관(36)으로 연결하므로서, 공급관로(23)를 통해 공급된 냉각수가 각각의 화격자(5)에 형성된 냉각수 순환챔버(30)로 동시에 공급될 수 있게되고, 냉각수 순환챔버(30) 내부를 순환하면서 화격자(5)를 냉각시킨 폐 냉각수는 배출관로(24)에 모아져 외부로 배출되므로서, 화격자(5)로는 항상 새로운 냉각수가 공급될 수 있게되어 화격자(5)의 냉각효율을 높여줄 수 있게되고, 이러한 효율적인 냉각동작에 의해 화격자(5)가 과도한 온도롤 과열되는 것을 방지하여 화격자(5)의 수명을 현저히 연장시킬 수 있게되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 공급관로(23)로 냉각수를 공급하고 배출관로(24)를 통해 배출되는 폐 냉각수를 외부로 배출시키는 메인냉각수관(40)을 소각로(1)의 측면부 하단에 설치하고, 공급관로(23) 및 배출관로(24)와 메인냉각수관(40)은 휘어짐이 가능한 플렉시블관(41)(42)으로 연결한다.

즉, 메인냉각수관(40)을 소각로(1)의 일측벽 하단에 설치하는데, 메인냉각수관(40) 내부 역시 공급관로와 배출관로로 구획되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 메인냉각수관(40)과 공급관로(23) 및 배출관로(24)를 플렉시블관(41)(42)으로 연결하는 이유는 이송수단(10)에 의해 구동축(20)이 일정거리 전후진하더라도 메인냉각수관(40)과 공급관로(23) 및 배출관로(24)의 연결상태가 유지되도록 하기 위함이다.

1: 소각로, 2: 받침수단,
4: 지지대, 5: 화격자,
6: 메인바디, 7: 상부면,
8: 샤우드, 9: 헤드부,
10: 이송수단, 20: 구동축,
21: 곡면부, 22: 수직부,
23: 공급관로, 24: 배출관로,
25: 축격벽, 26: 배출니플,
27: 공급니플, 30: 냉각수 순환챔버,
31: 중간격벽, 32: 냉각핀,
33: 유입홀, 34: 배출홀,
40: 메인냉각수관, 41,42: 플랙시블관,

Claims (3)

1. 소각로(1) 내부에 다수의 화격자(5)가 다층구조를 이루도록 배열설치되는 것을 포함하는 수냉식 화격자 냉각장치에 있어서,
   메인바디(6)의 일측에 구동축(20)이 끼워지기 위한 샤우드(8)가 형성되고, 메인바디(6) 내부에 'U'자 형의 냉각수 순환챔버(30)가 형성되며, 냉각수 순환챔버(30)의 상부면에 냉각핀(32)이 돌출 형성되어 있고, 메인바디(6)의 저면부에는 냉각수 순환챔버(30)의 시작부분과 끝부분에 연통되는 유입홀(33)과 배출홀(34)이 타공되어 있는 화격자(5)와;
   중공형의 내부가 축격벽(25)에 의해 양분되어 냉각수를 화격자(5)로 공급하기 위한 공급관로(23)와 냉각수 순환챔버(30)를 순환한 폐 냉각수를 외부로 배출시키기 위한 배출관로(24)가 형성되며, 화격자(5)의 샤우드(8)에 끼워져 화격자(5)를 전후진 작동시키는 구동축(20)과;
   공급관로(23)와 화격자(5)의 유입홀(33)을 연결하는 공급관(37)과;
   화격자(5)의 배출홀(34)과 배출관로(24)를 연결하는 배출관(36); 을 더 포함하며,
   상기 구동축(20)의 축격벽(25)에는 공급관(37)이 연결되기 위한 다수의 공급니플(27)을 공급관로(23)와 연통된 상태로 구동축(20)의 일측으로 돌출되도록 등간격으로 형성하고,
   구동축(20)의 일측에는 배출관(36)이 연결되기 위한 다수의 배출니플(26)을 배출관로(24)와 연통되게 형성하며,
   공급관로(23)로 냉각수를 공급하고 배출관로(24)를 통해 배출되는 폐 냉각수를 외부로 배출시키는 메인냉각수관(40)을 소각로(1)의 측면부 하단에 설치하고, 공급관로(23) 및 배출관로(24)와 메인냉각수관(40)은 휘어짐이 가능한 플렉시블관(41)(42)으로 연결한 것을 특징으로 하는 수냉식 화격자 냉각장치.
2. 삭제
3. 삭제

Images