KR101460218B1

KR101460218B1 - Steam Generating System

Info

Publication number: KR101460218B1
Application number: KR1020130153640A
Authority: KR
Inventors: 이정호
Original assignee: (주)예산철판
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2014-11-10

Abstract

The present invention relates to a steam generating apparatus including a primary heating tank (3) that heats supplied water in advance under an atmospheric condition; a high-pressure pump (5) that pressurizes and pumps the water heated in advance in the heating tank (3); secondary overheating tanks (7) that re-heat and evaporate the heated and pressurized water which is pressurized, pumped, and accommodated by the high-pressure pump (5) by using an overheating heater (15); and a tertiary overheating tank (9) that produces dry steam by re-heating wet steam supplied through a steam transport line (33) from the secondary overheating tank (7) by using an overheating heater (21) and supplies the produced dry steam to a customer (20), in which the secondary overheating tank (7) includes a water injection nozzle (18) so that the heated and pressurized water pumped by the high-pressure pump (5) is injected inwards. The heated and pressurized water that is supplied to the secondary overheating tank (7) is injected in a particle state by the high-pressure water injection nozzle (18), and thus time and energy consumed for changing raw water to the wet steam through evaporation can be reduced. Because operations of secondary overheating tanks (7) can be selected individually, a steam output amount can be adjusted with ease. In addition, re-binding between the wet steam of the secondary overheating tank (7) or the dry steam of the tertiary overheating tank (9) and condensate water is prevented by a separation membrane (16) and condensate water production is minimized while the condensate water is re-evaporated by a separation heater (19). Accordingly, performance improvement can be significant.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a steam generating system,

본 발명은 증기발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원수를 1차 가열 탱크에서 가열을 하고 이 가열된 가열수를 2, 3차 과열탱크를 거쳐 증기화 시킴에 있어, 과열탱크로 공급되는 가열수를 과열 탱크 내에 고압으로 분사시킴으로써 고온, 고압의 증기 발생 효율을 향상시킨 증기발생장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a steam generating apparatus, and more particularly, to a steam generating apparatus for heating raw water in a primary heating tank and vaporizing the heated heating water through a second and a third superheating tank, To a steam generator which improves the steam generation efficiency at a high temperature and a high pressure by injecting water into the superheat tank at a high pressure.

일반적으로, 증기는 물을 가열하여 생성하며, 이때 생성된 열이나 압력이 다양한 분야에서 널리 사용된다.Generally, steam is produced by heating water, where the heat or pressure generated is widely used in various fields.

이러한 증기를 발생시키는 장치는 원수가 저수된 저수탱크와, 저수탱크의 원수를 가열하기 위한 히터, 그리고 히터에 의해 가열된 물에서 발생한 증기를 저수탱크에서 외부로 공급하는 증기이송라인 등으로 이루어진다.The apparatus for generating such steam includes a reservoir tank in which raw water is stored, a heater for heating the raw water in the reservoir tank, and a vapor transfer line for supplying steam generated in the water heated by the heater to the outside from the reservoir tank.

이와 같이, 증기발생장치에서 생성된 증기를 응축되지 않은 상태로 충분히 멀리 이송하기 위해서는 저수탱크 내에서 발생하는 증기의 압력이 충분히 높아야 한다. 그런데, 저수탱크 내의 압력을 충분히 높게 유지하려면 저수탱크 내의 물을 100℃ 이상으로 가열하여야 하는데 이를 위해서는 예열 또는 가열 과정이 길어지는 동시에 증기의 압력을 상승시키기 위해서 많은 양의 에너지가 필요한 문제점이 있었다.Thus, in order to transfer the steam generated by the steam generator sufficiently far away in an uncondensed state, the pressure of the steam generated in the storage tank must be sufficiently high. However, in order to keep the pressure in the reservoir tank sufficiently high, water in the reservoir tank must be heated to 100 ° C or more, which requires a large amount of energy to increase the pressure of the steam while the preheating or heating process is prolonged.

또, 저수탱크 내에서 기화된 증기가 완전 기화되지 못하거나 또는 기화 후 재 응축 되어 다시 가열수와 결합을 하는바 이는 증기의 양과 질을 저하시키는 문제점도 있었다.In addition, the vaporized vapor in the storage tank is not fully vaporized or recycled after vaporization, and then combined with the heated water, which has a problem of reducing the amount and quality of the vapor.

본 발명은 위와 같은 종래의 증기발생장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 1차 가열탱크에서 가열된 원수를 고압의 펌프로 펌핑을 하여 분사 노즐을 통해 미립자 형태로 만들어 고온의 2차 과열 탱크에 분사하여 증기화 시키고 이를 다시 3차 과열 탱크에 통과 시키는 방법으로, 원수를 1차 가열탱크에서 가열을 하고, 2차 과열탱크에서 습증기로 3차 과열탱크에서는 건증기로 기화되도록 함으로써, 원수를 끓이는 가열 시간을 획기적으로 단축시켜 에너지 절감을 이루고 양질의 수증기를 생산하여 수요가의 생산성을 향상시키는 증기 발생장치를 만드는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problems of the conventional steam generating apparatus as described above. The raw water heated in the primary heating tank is pumped by a high-pressure pump and is made into a particulate form through a spray nozzle, The raw water is heated in the first heating tank, vaporized in the second superheating tank by the wet steam, and vaporized in the third superheated tank by the dry steam, by spraying the superheated steam into the superheated tank, passing the steam through the third superheated tank, The purpose of the present invention is to make a steam generating device that can reduce the heating time for boiling raw water to achieve energy savings and produce high quality steam to improve the productivity of the demander.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 공급된 물을 대기압 조건에서 미리 가열하는 1차 가열탱크; 상기 1차 가열탱크에서 미리 가열된 물을 가압 펌핑하는 고압펌프; 상기 고압펌프에 의해 가압 펌핑되어 수용된 가열가압수를 과열히터에 의해 다시 가열하여 기화시키는 복수의 2차 과열탱크; 및 상기 2차 과열탱크에서 증기이송라인을 통해 공급되는 습증기를 과열히터에 의해 다시 가열하여 건증기를 생산하고, 생산된 건증기를 수요가로 공급하는 3차 과열탱크;로 이루어지되, 상기 2차 과열탱크는 상기 고압펌프에서 펌핑된 가열가압수를 내부로 분사시키는 물 분사노즐을 포함하고, 상기 2차 과열탱크는 상기 과열히터 아래에 상기 과열히터를 따라 이격된 상태로 설치되어, 상기 과열히터에 의해 기화된 증기가 바닥에 모인 응축수와 분별되도록 하는 분별막;을 더 포함하는 증기발생장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a water-cooled water treatment apparatus, comprising: a primary heating tank for preheating supplied water at atmospheric pressure; A high pressure pump for pressurizing the preheated water in the primary heating tank; A plurality of secondary overheating tanks for heating and pressurizing the pressurized pumped water heated by the high-pressure pump by an overheat heater; And a tertiary superheating tank for heating the wet steam supplied through the vapor transfer line in the secondary superheat tank by an overheat heater to produce dry steam and supplying the generated dry steam to the demand side, The overheating tank includes a water injection nozzle for injecting the heating water which is pumped by the high pressure pump into the inside, and the second overheating tank is installed below the overheating heater so as to be spaced apart from the overheating heater, And a fractionation membrane for separating the vaporized vapor by the condensed water collected at the bottom.

삭제delete

또한, 상기 과열히터는 상기 물 분사노즐에서 분사되는 가열가압수의 분사영역을 따라 만곡으로 되며, 상기 분별막은 상기 과열히터를 따르도록 경사져 배치되는 것이 바람직하다.Preferably, the overheating heater is curved along a jetting area of the heating water seizure jetted from the water jetting nozzle, and the discriminating membrane is disposed to be inclined to follow the overheating heater.

또한, 상기 분별막은, 상기 2차 과열탱크 내 증기의 유통을 허용하도록 망상으로 되어 있는 분별망; 및 상기 분별망을 가열하도록 부착되어, 상기 분별망으로 접근하는 응축수를 기화시키는 분별히터;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the fractionation membrane may comprise: a fractionation net configured to permit distribution of the vapor in the secondary overheating tank; And a fractionation heater attached to the fractionation net to vaporize the condensed water approaching the fractionation net.

본 발명의 증기발생장치에 따르면, 과열탱크로 공급되는 가열가압수를 물 분사노즐에 의해 과열탱크 내부에 미립자 상태로 분사하여 기화시키므로, 기화에 소모되는 시간과 에너지를 줄일 수 있게 되며, 또한 원수보다 훨씬 적은 미립자 형태의 가압수를 기화 시켰기에 양질의 수증기를 생산할 수 있어 증기생산 효율성 및 수증기 품질을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.According to the steam generating apparatus of the present invention, since the heating water supplied to the superheating tank is jetted in the state of fine particles in the superheated tank by the water injection nozzle to vaporize it, the time and energy consumed in vaporization can be reduced, Vaporized pressurized water in a much smaller amount of particulate form can produce high-quality steam, thereby greatly improving steam production efficiency and steam quality.

또한, 1차로 가열된 가압수를 2차로 과열하는 과열탱크가 복수 개로 분기되어 있으므로, 수요가의 용도에 따라 과열탱크를 선택적으로 가동할 수 있게 되어 있고 또한 수요가의 요구량에 맞추어 증기 출력량도 조정할 수 있으며, 과열탱크 내 과열히터의 온도 조절과 고압펌프의 압력 조절로 다양한 온도와 압력의 증기를 생산할 수 있어 결과적으로 증기발생장치의 가동 효율성을 높일 수 있게 된다.In addition, since the superheated tanks that overheat the first-order pressurized water are divided into a plurality of superheated tanks, it is possible to selectively operate the superheated tanks according to the needs of the customer, and the steam output can be adjusted Temperature control of the overheating heater in the superheating tank and the pressure control of the high-pressure pump can produce steam of various temperatures and pressures, and as a result, it is possible to increase the operation efficiency of the steam generator.

또한, 2차 과열탱크에서 생산된 습증기도 3차 과열탱크를 통과시켜 건증기를 만드는바 이곳도 선택적으로 가동하여 습증기와 건증기를 수요가가 선택할 수 있도록 한다. In addition, the wet steam generated in the second superheated tank is also passed through the third superheated tank to generate dry steam, which is also selectively activated to allow the user to select wet steam and dry steam.

또한, 과열탱크 내에서 기화된 증기와 바닥에 응축된 수분을 분별하는 분별망을 제작하고 분별히터를 가열하므로, 분별막을 통한 증기의 유통은 더 활발해지되, 응축수 발생을 억제함으로써 분별막의 분별성능을 높여 증기 출력을 증대시킬 수 있게 된다.In addition, since the vaporized vapor in the superheated tank and the fractionated network for separating the condensed water at the bottom are produced and the fractionated heater is heated, the distribution of the vapor through the fractionated membrane becomes more active and the fractionation performance So that the steam output can be increased.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증기발생장치를 개략적으로 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증기발생장치를 개략적으로 도시한 블록도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 2차 과열탱크를 개략 도시한 종단면도.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 과열히터를 도시한 상세 사시도.
도 5는 도 3에 도시된 2차 과열탱크의 다른 실시 형태를 개략 도시한 종단면도.
도 6은 도 5에 도시된 분별막에 의한 증기와 응축수의 분별 상태를 개략적으로 설명하는 도면.
도 7은 도 1 및 도 2에 도시된 3차 과열탱크를 개략 도시한 종단면도.1 is a block diagram schematically showing a steam generator according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram schematically illustrating a steam generator according to another embodiment of the present invention;
3 is a longitudinal sectional view schematically showing the secondary superheating tank shown in Figs. 1 and 2. Fig.
4 is a detailed perspective view showing the overheated heater shown in Figs. 1 to 3. Fig.
Fig. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing another embodiment of the secondary overheating tank shown in Fig. 3; Fig.
FIG. 6 is a view for schematically explaining the state of separation of steam and condensed water by the separation membrane shown in FIG. 5; FIG.
7 is a longitudinal sectional view schematically showing the tertiary superheating tank shown in Figs. 1 and 2. Fig.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 증기발생장치를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, a steam generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 증기발생장치는 도 1 및 도 2에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 1차 가열탱크(3), 고압펌프(5), 2차 과열탱크(7) 및 3차 과열탱크(9)로 이루어지며, 회수탱크(11)를 더 포함한다.The steam generator of the present invention comprises a primary heating tank 3, a high-pressure pump 5, a secondary superheating tank 7, and a tertiary superheating tank 9, as shown by reference numeral 1 in Figs. ), And further includes a recovery tank (11).

여기에서, 먼저 상기 1차 가열탱크(3)는 증기로 기화될 물을 일차적으로 가열하는 수단으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 외부 급수원(10)에서 공급되는 물을 수용하는 한편, 수용된 물을 대기압 조건 하에서 내부에 설치된 가열히터(13)에 의해 예컨대, 90℃ 정도 되는 비등 전 온도로 가열한다.Here, the primary heating tank 3 is a means for primarily heating the water to be vaporized by the steam, and receives water supplied from the external water supply source 10 as shown in Figs. 1 and 2, The water thus accommodated is heated to a boiling temperature of, for example, about 90 DEG C by a heater 13 provided inside atmospheric pressure.

상기 고압펌프(5)는 1차 가열탱크(3)에서 전달된 가열수를 2차 과열탱크(7)에서 분사될 수 있도록 고압으로 펌핑하는 수단으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 1차 가열탱크(3)와 복수의 2차 과열탱크(7) 사이의 가열가압수 공급라인(31)에 설치되는 바, 각각의 2차 과열탱크(7)로 공급되는 가열가압수를 고압으로 펌핑하여, 물 분사노즐(18)을 통해 2차 과열탱크(7) 내부에 고압으로 분사될 수 있도록 한다.The high-pressure pump 5 is a means for pumping hot water delivered from the primary heating tank 3 to a high pressure so as to be injected from the secondary superheat tank 7, and as shown in Figs. 1 and 2, The heating seizure water supply line 31 is provided between the primary heating tank 3 and the plurality of secondary superheat tanks 7 so that the heating seizure water supplied to each secondary superheat tank 7 is pumped at a high pressure , And can be injected into the secondary superheat tank (7) at a high pressure through the water injection nozzle (18).

상기 2차 과열탱크(7)는 위 1차 가열탱크(3)에서 가열되고, 위 고압펌프(5)에 의해 고압으로 펌핑된 가열가압수를 2차 가열하여 습증기를 만드는 수단으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 고압펌프(5)와 3차 과열탱크(9) 사이에 배치되는 바, 하나 이상 복수로 구비되는 것이 바람직하다. 이때, 각각의 2차 과열탱크(7)는 최종 출력되는 증기량을 조절할 수 있도록 증기발생장치(1)를 가동하기 전에 각각의 사용 여부가 결정된다. 즉, 수요가(20)에서 요구하는 증기 양이 적을 때는 예컨대 하나의 2차 과열탱크(7) 만을 사용하고, 반대로 많을 때는 전부를 사용하는 방식으로, 각각의 2차 과열탱크(7)의 동작여부에 따라 출력되는 증기의 양을 조정할 수 있다. 이때, 각 2차 과열탱크(7)는 물 분사노즐(18)의 입구 측에 설치된 개폐밸브(29)의 개폐동작과 과열히터(15)의 동작을 통해 사용 여부가 결정된다.The secondary overheating tank 7 is a means for heating the seawater heated by the upper primary heating tank 3 and pumped at a higher pressure by the upper high pressure pump 5 to secondarily heat the seawater, As shown in FIG. 2, it is preferably disposed between the high-pressure pump 5 and the tertiary superheating tank 9, and may be provided in one or more than one. At this time, each of the secondary superheating tanks 7 is determined whether or not each of the secondary superheating tanks 7 is used before the steam generator 1 is operated so as to adjust the amount of steam finally output. That is, when the amount of steam required by the demand 20 is small, for example, only one secondary overheating tank 7 is used, and conversely, when the demand is high, the operation of each secondary overheating tank 7 It is possible to adjust the amount of steam output depending on whether or not the steam is discharged. At this time, the use or non-use of the secondary overheating tank 7 is determined by the opening / closing operation of the opening / closing valve 29 provided at the inlet side of the water injection nozzle 18 and the operation of the overheating heater 15.

특히, 본 발명에 따른 2차 과열탱크(7)는 위에서 언급한 바와 같이, 1차 가열탱크(3)에서 공급되는 가열가압수가 고압펌프(5)에 의해 2차 과열탱크(7) 내부에 고압으로 분사되도록 하는 바, 이를 위해 고압펌프(5)로 이어진 가열가압수 공급라인(31)의 선단에 물 분사노즐(18)이 구비된다.Particularly, in the second superheat tank 7 according to the present invention, as described above, the heating water supplied from the first heating tank 3 is pressurized by the high pressure pump 5 into the second superheat tank 7, The water injection nozzle 18 is provided at the tip of the heating water infiltration and supply line 31 leading to the high pressure pump 5 for this purpose.

또한, 2차 과열탱크(7)는 위와 같은 물 분사노즐(18)을 통해 분사된 가열가압수가 바로 기화될 수 있도록 2차 과열탱크(7)를 가열하는 1개 이상의 과열히터(15)를 포함한다. 따라서, 물 분사노즐(18)을 통해 분사된 가열가압수는 미립자 상태로 과열히터(15)에 의해 400 내지 700 ℃ 까지 고온으로 가열되어 2차 과열탱크(7) 안에서 바로 습증기로 기화된다.The second superheat tank 7 includes at least one superheated heater 15 for heating the second superheat tank 7 so that the heating water seeped through the water injection nozzle 18 can be vaporized immediately do. Therefore, the heating water seizure water injected through the water injection nozzle 18 is heated to a high temperature of 400 to 700 ° C. by the superheater 15 in the particulate state, and is immediately vaporized into the moisture vapor in the second superheat tank 7.

이때, 각각의 2차 과열탱크(7)를 가열하는 과열히터(15)는 개수와 형태 또는 설치위치를 다양하게 변경할 수 있는데, 기본적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 2차 과열탱크(7)의 물 분사노즐(18) 반대쪽에서 분사노즐(18)보다 아래에 설치되어 가열가압수 공급라인(31)과 나란하게 즉, 수평하게 연장되는 바, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이, 열확산봉(51)과 열선(53)에 의해 구성될 수 있다.In this case, the number of superheat heaters 15 for heating the respective secondary superheat tanks 7 can be variously changed in the number, shape or installation position. Basically, as shown in FIG. 3, As shown in FIG. 4, for example, as shown in FIG. 4, a thermal diffusion rod 51 (see FIG. 4) is provided below the injection nozzle 18 on the opposite side of the water injection nozzle 18 of the heating water supply line 31, And a heat line 53, as shown in Fig.

여기에서, 상기 열확산봉(51)은 과열히터(15)의 외부 몸체로서, 내부에 열선(53)을 설치할 수 있도록 중공으로 된 원형 또는 기타 다각형의 단면을 가지며, 외주면 상에 복수의 방열핀(55)이 부착되어 2차 과열탱크(7) 내에서의 열발산을 촉진한다. 이를 위해, 각각의 방열핀(55)은 열확산봉(51)의 외주면에 방사상으로 돌출되며, 길이방향으로 길게 연장된다. 또한, 상기 열선(53)은 발열원으로서 도 4에 도시된 것처럼, 열확산봉(51) 내부에 축선을 따라 동축 상으로 길게 배치되며, 따라서 동작 시 열확산봉(51)을 가열하여 과열히터(15)를 가동시킨다. The thermal diffusion rod 51 is an outer body of the overheated heater 15 and has a hollow circular or other polygonal cross section so that the heat ray 53 can be installed therein. Is attached to promote heat dissipation in the secondary superheat tank 7. To this end, each radiating fin (55) projects radially on the outer circumferential surface of the thermal diffusion rod (51) and extends in the longitudinal direction. 4, the heat ray 53 is arranged coaxially along the axis in the thermal diffusion rod 51, and thus the thermal diffusion rod 51 is heated to operate the overheat heater 15, .

또한, 과열히터(15)는 또 다른 실시 형태로서, 예를 들어 도 5에 도시된 것처럼, 바나나 모양의 포물선 형태로 길게 만곡된 외형을 갖도록 제작할 수도 있다. 이 경우 과열히터(15)는 도 5에 도시된 것처럼, 물 분사노즐(18)에서 분사되는 가열가압수가 분사되는 영역의 경계를 따르도록 만곡되는 것도 바람직하다.Further, the overheating heater 15 may be manufactured as another embodiment, for example, as shown in Fig. 5, to have a long curved shape in the form of a banana-shaped parabola. In this case, it is also preferable that the overheat heater 15 be curved so as to follow the boundary of the region where the heating water seizure jetted from the water jetting nozzle 18 is injected, as shown in Fig.

또한, 복수의 2차 과열탱크(7)는 하나의 실시 형태로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 증기이송라인(33)과 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 각각의 2차 과열탱크(7)는 내부에서 생산된 습증기를 토출구를 통해 증기이송라인(33)으로 모아 3차 과열탱크(21)로 공급할 수 있다. 그러나, 또 다른 실시 형태로서, 도 2에 도시된 2차 과열탱크(7)는 증기이송라인(33)과 직렬로 연결된다. 이 경우에, 각각의 2차 과열탱크(7)는 연속적으로 배열되는 바, 상류측 2차 과열탱크(7)에서 생산된 습증기를 받아 추가로 가열한 뒤, 하류측 2차 과열탱크(7)로 공급하는 방식으로 습증기를 가열하여, 마지막 2차 과열탱크(7)에서 증기이송라인(33)을 통해 3차 과열탱크(9)로 공급한다.In addition, a plurality of secondary superheating tanks 7 may be connected in parallel with the vapor transfer line 33, as shown in Fig. 1, as one embodiment. That is, each of the secondary superheating tanks 7 can collect the wet steam generated therein from the vapor transfer line 33 through the discharge port and supply the vapor to the tertiary superheat tank 21. [ However, as another embodiment, the secondary superheat tank 7 shown in FIG. 2 is connected in series with the vapor transfer line 33. In this case, each of the secondary superheating tanks 7 is continuously arranged. After receiving the wet steam produced in the upstream superheat tank 7, To the tertiary superheat tank 9 through the vapor transfer line 33 in the last secondary superheat tank 7.

이러한, 2차 과열탱크(7)는 도 5에 도시된 것처럼, 과열히터(15) 아래에 분별막(16)을 구비하는 바, 이 분별막(16)은 과열히터(15)에 의해 기화된 증기와, 기화되지 않고 바닥에 모인 수분을 분별하는 역할을 한다. 이를 위해, 분별막(16)은 2차 과열탱크(7)의 아래 쪽에 배치되어, 미 기화된 응축수가 분별막(16) 밑에 모일 수 있도록 공간을 확보한다. 이때 분별막(16)을 약간 경사지게 함으로써 응축수가 빠르게 분별망(17)을 거쳐 밑으로 내려가게 하고, 또한 분별히터(19)에도 빨리 접촉하여 다시 기화될 수 있도록 한다. 5, the secondary superheating tank 7 has a fractionation membrane 16 below the superheater 15. The fractionation membrane 16 is evaporated by the superheater 15, It serves to discriminate between steam and moisture collected on the floor without vaporization. To this end, the fractionation membrane 16 is disposed below the secondary superheat tank 7 to ensure that the condensed water that has not been evaporated is collected under the fractionation membrane 16. At this time, by making the fractionation membrane 16 slightly inclined, the condensed water quickly falls down through the fractionation net 17, and also makes contact with the fractionation heater 19 quickly so that it can be vaporized again.

이와 같은 분별막(16)은 도 5에 도시된 바와 같이, 다시 분별망(17)과 분별히터(19)로 이루어지는 바, 상기 분별망(17)은 2차 과열탱크(7) 내의 증기와 수분을 실질적으로 분별하는 수단으로서, 눈금이 작은 그물과 같은 망상으로 형성되어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부에서 발생한 응축수는 밑으로 보내고, 분별히터(19)에 의해 기화된 증기는 위로 다시 올려 보내나 밑에 있는 응축수의 유통을 억제하여 2차 과열탱크(7) 내의 습증기가 응축수와 다시 재결합하지 못하게 차단한다.5, the classification screen 16 is further comprised of a fractionation net 17 and a fractionation heater 19. The fractionation net 17 is connected to the vapor in the secondary superheat tank 7 6, the condensed water generated in the upper portion is sent downward, and the vapor, which is vaporized by the fractionation heater 19, is raised up again, as shown in Fig. 6 Thereby preventing the condensation water from flowing back into the second overheating tank 7 and preventing the condensation water from recombining with the condensed water.

또한, 상기 분별히터(19)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 분별망(17)을 가열하도록 분별망(17)에 부착되는 바, 분별망(17)의 증기/응축수의 분별 성능을 높이는 역할을 한다. 즉, 분별히터(19)는 분별망(17) 일측에 부착되어, 분별망(17)으로 접근하는 응축수을 재 가열함으로써, 분별망(17)이 응축수를 재 기화시키는 것을 도와준다. 5 and 6, the fractionation heater 19 is attached to the fractionation net 17 so as to heat the fractionation net 17 and the fractionation performance of the vapor / condensed water of the fractionation net 17 . That is, the fractionation heater 19 is attached to one side of the fractionation net 17 to help re-heating the condensation water approaching the fractionation net 17, thereby helping the fractionation net 17 to recycle the condensed water.

상기 3차 과열탱크(9)는 위 2차 과열탱크(7)와 유사한 구조로 제작되나, 다만 2차 과열탱크(7)에서 토출된 습증기를 가열하여 건증기로 만드는 기능면에서만 차이가 있다. 즉, 3차 과열탱크(9)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 증기이송라인(33)을 통해 병렬 또는 직렬로 배열된 복수의 2차 과열탱크(7)와 연결되어 2차 과열탱크(7)에서 발생한 습증기를 공급 받으며, 내부에서 생산된 건증기를 과열증기 공급라인(35)을 통해 수요가(20)로 공급한다. 이때, 3차 과열탱크(9)에서 수요가(20)를 연결하는 과열증기 공급라인(35) 상에는 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 건증기밸브(57)가 설치되는 바, 3차 과열탱크(9)에서 생산되어 수요가(20)로 공급되는 건증기의 양을 조절할 수 있도록 되어 있다. The third superheat tank 9 is constructed in a structure similar to that of the second superheat tank 7 but only in the function of heating the humidified steam discharged from the second superheat tank 7 to generate steam. That is, the tertiary superheating tank 9 is connected to a plurality of secondary superheat tanks 7 arranged in parallel or in series via the vapor transfer line 33 as shown in FIGS. 1 and 2, And supplies the generated dry steam generated by the tank 7 to the demanding user 20 through the superheated steam supply line 35. At this time, as shown in FIGS. 1 and 2, a dry steam valve 57 is installed on the superheated steam supply line 35 connecting the demand 20 to the third superheat tank 9, The quantity of steam produced in tank 9 and supplied to demand 20 is adjustable.

또한, 3차 과열탱크(9)도 도 7에 도시된 바와 같이, 2차 과열탱크(7)에서 생산된 습증기를 가열하는 과열히터(15)와, 바닥에 응축된 수분과 증기를 분별시키는 분별막(16)으로 이루어지는 바, 물 분사노즐(18) 없이 2차 과열탱크(7)에서 발생한 압력으로 증기이송라인(33)을 통해 직접 습증기가 공급되는 점을 제외하면 2차 과열탱크(7)와 구성 상 유사하므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.As shown in FIG. 7, the tertiary superheating tank 9 also includes an overheat heater 15 for heating the wet steam produced in the second superheat tank 7, and a superheater 15 for separating moisture and steam condensed on the bottom Except for the fact that the humidifier is supplied directly through the vapor transfer line 33 to the pressure generated in the second superheat tank 7 without the water injection nozzle 18, And therefore detailed description thereof will be omitted.

끝으로, 상기 회수탱크(11)는 탱크 내에서 기화되지 못한 응축수를 회수하는 수단으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 2차 과열탱크(7)에 각각 연결된 응축수 회수라인(43)과, 3차 과열탱크(9)에 연결된 건증기 응축수 회수라인(45)에 연결되며, 반대쪽에 응축수 회수라인(41)이 연결된다. 따라서, 회수탱크(11)는 내부에 집수된 응축수를 회수라인(41)에 설치된 응축수 펌프(47)에 의해 펌핑하여 1차 가열탱크(3)로 돌려보낸다. 이에 따라, 복수의 2차 과열탱크(7)에서 기화되지 못한 응축수와, 3차 과열탱크(9)에서 액화된 응축수가 각각의 회수라인(43,45)을 통해 1차 가열탱크(3)로 되돌아가 원수와 합해짐으로써 증기 발생에 재사용되어 원수의 사용량도 절감시킬 수 있게 된다.Finally, the recovery tank 11 is a means for recovering non-vaporized condensate in the tank. As shown in FIGS. 1 and 2, a condensate recovery line (not shown) connected to the plurality of secondary superheat tanks 7 43 and the steam condensate recovery line 45 connected to the tertiary superheater 9, and the condensate recovery line 41 is connected to the opposite side. Therefore, the recovery tank 11 pumps the condensed water collected therein by the condensate pump 47 provided in the recovery line 41 and returns it to the primary heating tank 3. Thus, the condensed water that has not been vaporized in the plurality of secondary superheat tanks 7 and the condensed water liquefied in the tertiary superheat tank 9 flows through the respective recovery lines 43 and 45 to the primary heat tank 3 By returning to the raw water, it can be reused for steam generation, and the amount of raw water can be reduced.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예 에 따른 증기발생장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.Now, the operation of the steam generator 1 according to the preferred embodiment of the present invention will be described as follows.

증기발생장치(1)의 동작이 개시되면, 급수원(10)에서 이미 공급되어 1차 가열탱크(3)에 담겨 있던 원수를 가열히터(13)에 의해 90℃ 전후의 비등 전 온도까지 미리 가열한다.When the operation of the steam generator 1 is started, the raw water already supplied from the water supply source 10 and stored in the primary heating tank 3 is preliminarily heated by the heating heater 13 to the boiling temperature around 90 deg. do.

곧이어, 가열이 완료되면, 고압펌프(5)가 작동되고, 이 고압펌프(5)에 의해 고압으로 펌핑된 가열가압수는 공급라인(31)을 따라 분기되어 각각의 2차 과열탱크(7)로 공급되는 바, 이때 사용자는 개폐밸브(29)를 선택적으로 개방함으로써, 증기발생에 사용될 2차 과열탱크(7)를 결정할 수 있으며, 따라서 증기발생장치(1)에서 출력될 증기의 양을 결정할 수 있게 된다.When the heating is completed, the high-pressure pump 5 is operated, and the high-pressure boiling water pumped by the high-pressure pump 5 is branched along the supply line 31 to the respective secondary superheat tank 7 The user can determine the amount of steam to be output from the steam generator 1 by selecting the second overheat tank 7 to be used for generating the steam by selectively opening the opening and closing valve 29 .

이렇게 해서 개방된 개폐밸브(29)를 통과하여 각각의 2차 과열탱크(7)로 공급된 가압수는 물 분사노즐(18)를 통해 각각의 2차 과열탱크(7) 안에 미립자 형태로 고압 분사되어 이미 과열히터(15)에 의해 400℃ 이상으로 과열된 2차 과열탱크(7) 내부에서 바로 기화되어 습증기로 변환된다. The pressurized water that has passed through the open and close valve 29 and is supplied to each of the secondary superheat tanks 7 is supplied to the respective secondary superheated tanks 7 through the water injection nozzles 18 in the form of fine particles And is immediately vaporized in the secondary superheat tank 7, which has already been overheated by the superheat heater 15 to 400 ° C or higher, and is converted into a wet steam.

이에 따라 각각의 2차 과열탱크(7) 내에서 기화된 습증기는 증기이송라인(33)을 통해 3차 과열탱크(9)로 이동하고 이송된 습증기는 과열히터(15)에 의해 3차 과열탱크(9)내에서 재차 가열되어 건증기화 되며, 최종적으로 과열증기 공급라인(35)을 통해 수요가(20)에 공급된다. The wet steam vaporized in each of the secondary superheat tanks 7 is transferred to the tertiary superheat tank 9 through the vapor transfer line 33 and the transferred wet steam is sent to the tertiary superheater tank 9 by the superheat heater 15, Is heated again in the furnace 9 to be dry steam, and finally supplied to the demand 20 via the superheated steam supply line 35.

이 과정에서 기화되지 못한 응축수는 각각의 2차 과열탱크(7) 바닥 분별막 밑에 모여 응축수 회수라인(43)을 따라 회수탱크(11)로 수집된다. 이때, 분별막(16)은 분별망(17)이 분별히터(19)에 의해 가열되므로, 도 6의 (a)로 도시된 것처럼, 2차 과열탱크(7)내의 증기성분은 분별막(16)과의 상하위치에 무관하게 증기 상태를 유지한다. 또, 도 4의 (b)로 도시된 것처럼, 분별막(16) 위에 있는 응축수도 일부가 분별막(16) 아래로 이동하지만, 대부분 분별막(16)과 만나 재 기화된다. 그러나, 도 4의 (c)로 도시된 것처럼, 분별막(16) 아래에 있는 응축수는 분별망(17)을 통과할 때 가열되어 증기로 기화되거나 현재 위치에 남게 되며, 분별망(17) 위에 있는 응축수도 분별막(16) 밑으로 내려가 수분으로 응축되기보다는 재차 가열되어 기화된다. In this process, the non-vaporized condensate is collected under each secondary superheat tank (7) bottom fractionation membrane and collected in the recovery tank (11) along the condensate recovery line (43). At this time, since the fractionation screen 16 is heated by the fractionation heater 19, the vapor component in the second superheat tank 7 is separated from the fractionation film 16 ) And maintains the steam condition irrespective of the vertical position. 4 (b), some of the condensed water on the fractionation membrane 16 also moves below the fractionation membrane 16, but most of the time it meets the fractionation membrane 16 and is regenerated. 4 (c), the condensed water beneath the fractionation membrane 16 is heated and vaporized as it passes through the fractionation network 17, or remains at its current location, The condensed water falling below the fractionation membrane 16 is again heated and vaporized rather than being condensed as moisture.

한편, 계속해서 3차 과열탱크(9)로 이동한 습증기는 증기이송라인(33)을 통해 3차 과열탱크(9) 내부로 이동하여, 과열히터(15)에 의해 한 번 더 과열되어 건증기가 된다. 이렇게 해서 생산된 건증기는 과열증기 공급라인(35)을 통해 수요가(20)로 공급된다. 이때, 공급되는 건증기의 양을 건증기밸브(57)에 의해 조절할 수 있는데, 예를 들어 건증기밸브(57)의 개도를 좁히면, 3차 과열탱크(9)로 연결된 과열증기 공급라인(35) 상의 건증기 온도와 압력이 상승하므로, 건증기를 더 멀리 더 높은 온도로 공급할 수 있게 된다. 또한, 수요가(20)에서 건증기 대신 습증기를 원하면, 3차 과열탱크(9)의 과열히터(15)를 작동 정지시켜, 2차 과열탱크(7)에서 생산된 습증기가 그대도 수요가(20)에 공급되도록 한다. 이 과정에서도 기화되지 못한 응축수는 건증기 응축수 회수라인(45)을 따라 회수탱크(11)로 수집된다. On the other hand, the humid vapors which have subsequently moved to the tertiary superheat tank 9 are transferred to the tertiary superheat tank 9 through the vapor transfer line 33 and are once again overheated by the superheat heater 15, . The dry steam thus produced is supplied to the demand 20 via the superheated steam supply line 35. At this time, the amount of key steam to be supplied can be adjusted by the key steam valve 57. For example, when the opening of the key steam valve 57 is narrowed, the superheated steam supply line 35), it is possible to supply the dry steam to a farther higher temperature. Also, if the demand is for the wet steam instead of the steam in step (20), the overheat heater (15) of the third superheat tank (9) is stopped and the wet steam produced in the second superheat tank (7) 20). In this process, the non-vaporized condensate is collected in the recovery tank 11 along the dry vapor condensate recovery line 45.

아울러, 3차 과열탱크(9)에서 생산된 과열증기는 과열증기 공급라인(35)을 통해 수요가(20)로 보내져 다양한 용도로 사용되며, 사용 후 수요가(20)에서 대기 중으로 방출, 소멸되고, 남은 응축수는 수요가(20)에 연결된 수요가 회수라인(49)을 통해 회수탱크(11)로 회수될 수 있다. In addition, the superheated steam produced in the tertiary superheat tank 9 is sent to the demand 20 through the superheated steam supply line 35 and used for various purposes. After use, the demand is released to the atmosphere from the And the remaining condensed water can be recovered to the recovery tank 11 through the recovery line 49, the demand connected to the demand 20.

끝으로, 습증기 응축수 회수라인(43), 건증기 응축수 회수라인(45) 및 수요가 회수라인(49)을 통해 회수탱크(11)에 수집된 응축수는 응축수 펌프(47)에 의해 펌핑되어 1차 가열탱크(3)로 복귀되어 증기 생산에 재사용된다.The condensed water collected in the recovery tank 11 through the wet steam condensate recovery line 43, the dry steam condensate recovery line 45 and the demand recovery line 49 is pumped by the condensate pump 47, Is returned to the heating tank (3) and reused for steam production.

1 : 증기발생장치 3 : 1차 가열탱크
5 : 고압펌프 7 : 2차 과열탱크
9 : 3차 과열탱크 10 : 급수원
11 : 응축수 회수탱크 13 : 가열히터
15 : 과열히터 16 : 분별막
17 : 분별망 18 : 물 분사노즐
19 : 분별히터 20 : 수요가
21 : 과열히터 29 : 개폐밸브
31 : 가열가압수 공급라인 33 : 습증기 공급라인
35 : 과열증기 공급라인 41 : 응축수 회수라인
43 : 습증기 응축수 회수라인 45 : 건증기 응축수 회수라인
47 : 응축수 펌프 49 : 수요가 회수라인
51 : 열확산봉 53 : 열선
55 : 방열핀 57 : 건증기밸브 1: steam generator 3: primary heating tank
5: High pressure pump 7: Secondary superheat tank
9: Third overheating tank 10: Water supply source
11: condensate recovery tank 13: heating heater
15: superheated heater 16:
17: Discriminator 18: Water injection nozzle
19: fraction heater 20: demand
21: overheat heater 29: opening / closing valve
31: heating seawater supply line 33: wet steam supply line
35: superheated steam supply line 41: condensate recovery line
43: wet steam condensate recovery line 45: dry steam condensate recovery line
47: Condensate pump 49: Demand reclaimed line
51: thermal diffusion rod 53: hot wire
55: heat sink pin 57: key steam valve

Claims

delete

A primary heating tank 3 for preheating the supplied water at atmospheric pressure;
A high-pressure pump 5 for pressurizing the preheated water in the primary heating tank 3;
A plurality of secondary overheating tanks (7) for heating the pressurized pressurized and stored pressurized and pressurized water by the high pressure pump (5) by the overheat heater (15) to vaporize; And
The humidifier supplied through the vapor transfer line 33 in the second superheat tank 7 is heated again by the superheater 21 to produce dry steam and the generated dry steam is supplied to the superheated steam supply line 35 And a tertiary superheat tank (9) through which the demand water (20) is supplied,
The secondary superheating tank (7) includes a water injection nozzle (18) for injecting heated seizure pumped in the high pressure pump (5) into the interior,
The second superheating tank 7 is installed below the superheater 15 so as to be spaced apart from the superheater 15 so that vapor vaporized by the superheater 15 can be separated from condensed water collected on the bottom (16) for allowing the steam to flow into the steam generator (16).

The method of claim 7,
The overheating heater 15 is curved along the jetting area of the heating water seizure jetted from the water jetting nozzle 18,
Wherein the fractionation membrane (16) is disposed obliquely along the superheater (15).

The method of claim 7,
The fractionation membrane (16)
A fractionation net (17) which is delineated to allow the distribution of the vapor in the secondary superheat tank (7); And
And a fractionation heater (19) attached to the fractionation net (17) to vaporize the condensed water approaching the fractionation net (17).