KR101484085B1 - Steam supply apparatus for steam plasma torch - Google Patents

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KR101484085B1 KR1020130095015A KR20130095015A KR101484085B1 KR 101484085 B1 KR101484085 B1 KR 101484085B1 KR 1020130095015 A KR1020130095015 A KR 1020130095015A KR 20130095015 A KR20130095015 A KR 20130095015A KR 101484085 B1 KR101484085 B1 KR 101484085B1
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박동화
이환노
박현서
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

The objective of the present invention is to provide a steam supply apparatus for a steam plasma torch, and a steam supply process using the same. The present invention provides a steam supply apparatus including: a steam supply apparatus including a water supply section to which water is supplied from the outside; a steam generating unit connected to the water supply section producing steam by heating the water supplied from the water supply section; a steam heating unit connected to the steam generating unit, is supplied with the steam produced by the steam generating unit, heats the steam, and removes the moisture contained in the steam; a steam torch which injects the steam supplied from the steam heating unit; and a warming pipe provided between the steam heating unit and the steam torch to prevent the temperature of the steam from dropping. According to the present invention, the moisture-removed and high-temperature steam produced by supplying water to the steam supply apparatus can stably be supplied to the plasma torch. Accordingly, the melting process in a reactor can progress smoothly such that the torch flame can be maintained with uniformity, water leakage in the reactor can be prevented, the torch can have an extended service life, and a short circuit can be prevented.

Description

스팀 플라즈마 토치용 스팀 공급 장치{Steam supply apparatus for steam plasma torch}Technical Field [0001] The present invention relates to a steam supply apparatus for a steam plasma torch,

본 발명은 스팀 플라즈마 토치용 스팀 공급 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a steam supply apparatus for a steam plasma torch.

아크방전은 양극과 음극간의 아크를 발생시켜 고온의 열에너지를 얻는 것으로 온도는 약 10,000℃로 매우 높게 형성된다. 이때 발생하는 플라즈마를 아크플라즈마라 하고 그 발생장치를 플라즈마 토치라 한다.
The arc discharge generates an arc between the anode and the cathode to obtain high temperature thermal energy, and the temperature is very high, about 10,000 ° C. The plasma generated at this time is referred to as an arc plasma, and the generating apparatus is referred to as a plasma torch.

플라즈마 아크토치는 고온, 고엔탈피 특성으로 보통 플라즈마 용접, 유해폐기물처리, 플라즈마 용사, 다이아몬드 필름 형성 등 그 외 금속가공작업등에 광범위하게 적용할 수 있다. 플라즈마 가열의 장점으로는 설비가 콤팩트하면서 초고온을 신속하게 얻을 수 있으며 배기가스량이 적어 청정한 에너지원이 될 수 있다는 점이다.
Plasma arc torches have high temperature and high enthalpy characteristics and can be widely applied to other metal processing work such as plasma welding, hazardous waste treatment, plasma spraying, diamond film formation, and the like. The advantage of the plasma heating is that the facility is compact, the ultra-high temperature can be obtained quickly, and the amount of exhaust gas is small, which can be a clean energy source.

플라즈마 가열방법으로는 이송식과 비이송식으로 나뉘어지는데 비이송식은 양극과 음극의 두 전극이 토치 내에 존재하며 비이송식은 양극이 토치 외부에 있어서 가열시 가열대상물 자신의 줄(Joule)열도 이용할 수 있어 무기물의 용융에도 적용가능하다.
The plasma heating method is divided into a transfer type and a non-transfer type. In the non-transfer type, two electrodes of an anode and a cathode are present in the torch. In the non-transfer type, the anode is outside the torch. It is also applicable to the melting of minerals.

플라즈마 가스로는 아르곤, 질소, 수소 등 다양하게 적용할 수 있으며 공기와 스팀도 플라즈마 가스로 이용할 수 있다. 스팀을 토치에 제공하기 위해서는 외부에서 스팀발생부를 이용하여 제조된 스팀을 스틸관을 통해 스팀 토치에 공급하는 것이 일반적인 방법이다.
Plasma gas can be applied in various ways such as argon, nitrogen and hydrogen, and air and steam can be used as plasma gas. In order to provide the steam to the torch, it is a general method to supply the steam produced from the outside with the steam generating portion to the steam torch through the steel tube.

토치 운전 초기에는 토치 내부온도가 상온이므로 투입된 증기에서 결로현상이 일어나므로 증기가 거의 모두 결로되어 토치 노즐에서 물이 흘러나오는 현상이 일어나게 된다. 이러한 경우, 운전시 토치에서 물이 흘러나와 정상적인 운전이 불가능하거나 누전의 위험이 있고, 플레임이 꺼지거나 플레임의 안정적인 상태가 유지하기 어려워져 공정을 중단해야 하는 상황이 발생할 수도 있다.
Since the internal temperature of the torch is normal at the beginning of the torch operation, condensation occurs in the introduced steam, so that almost all of the steam is condensed and water flows out from the torch nozzle. In such a case, water may flow out from the torch during operation, which may cause normal operation or danger of electric leakage, and the process may be interrupted because the flame is turned off or the stable state of the flame becomes difficult to maintain.

한편, 물의 온도를 올려 스팀발생부에서 제조된 스팀은 압력계, 온도계, 유량계를 거치면서 발생된 스팀의 상태를 확인한 후 스팀토치에 직접 투입되는 것이 종래의 일반적인 방법이다. 이 방법에서는 스팀발생부에서 만들어진 스팀이 수분을 함유하고 있는 습증기 상태로 되어 있어 토치에 스팀과 함께 수분이 공급될 수 있다.
On the other hand, it is a conventional general method that the steam produced in the steam generating part is directly introduced into the steam torch after confirming the state of the steam generated by passing through the pressure gauge, the thermometer and the flow meter. In this method, the steam produced by the steam generating section is in a wet state containing moisture, so that the torch can be supplied with water together with the steam.

따라서 토치에 공급하게 되는 스팀발생부에서 제조된 스팀에는 수분이 많이 포함되어 있을 뿐만 아니라 스팀발생부로부터 스팀토치까지 이동중에도 스팀의 온도가 떨어지며, 액화되므로 더 많은 수분이 형성되는 문제가 발생하게 된다.
Accordingly, not only the steam produced by the steam generating unit supplied to the torch contains much water but also the temperature of the steam is lowered while the steam generating unit is moving from the steam generating unit to the steam torch, .

일반적으로 토치에 수분이 존재하게 되면 아크가 발생하는 전극부위에 심한 마모가 발생하게 되어 토치의 수명을 단축하게 된다. 또한, 토치에 수분을 다량 함유하는 스팀이 공급되는 경우, 운전시 토치에서 물이 흘러나와 정상적인 운전이 불가능하거나 누전의 위험이 있고, 플레임이 꺼지거나 플레임의 안정적인 상태를 유지하기 어려워 공정을 중단해야 하는 상황이 발생할 수도 있으며, 토치의 전극이 심하게 부식되어 토치의 수명이 급격하게 단축될 수 있는 문제점이 있다. Generally, when moisture is present in the torch, severe wear occurs on the electrode where the arc is generated, shortening the life of the torch. In addition, when steam containing a large amount of water is supplied to the torch, water may flow out from the torch during operation, which may result in normal operation or a short circuit, and the operation of the flame should be stopped or the flame is not stable. There is a problem that the torch electrode is severely eroded and the life of the torch is shortened sharply.

이를 해결하기 위해, 본 발명의 발명자들은 스팀플라즈마 토치로 공급하기 위한 스팀의 수분을 제거하기 위한 연구를 수행하던 중, 본 발명과 같이 제조된 스팀을 추가적으로 가열하고, 스팀을 일정한 압력으로 공급하면 토치 플레임의 균일한 유지 및 반응로내 누수방지, 토치의 장수명화 등이 가능해지는 효과가 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
In order to solve this problem, the inventors of the present invention conducted research to remove moisture of steam for supplying the steam plasma torch, and further heated the steam produced according to the present invention and supplied steam at a constant pressure, It is possible to maintain uniformity of the torch, to prevent leakage of water in the reaction furnace, to increase the longevity of the torch, and the like, thereby completing the present invention.

본 발명의 목적은 스팀 플라즈마 토치용 스팀 공급 장치를 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a steam supply apparatus for a steam plasma torch.

이를 위하여, To this end,

본 발명은The present invention

외부로부터 물이 공급되는 물 공급부;A water supply unit for supplying water from outside;

상기 물 공급부와 연결되며 물 공급부로부터 공급된 물을 가열하여 스팀을 제조하는 스팀발생부;A steam generator connected to the water supply unit and heating the water supplied from the water supply unit to produce steam;

상기 스팀발생부와 연결되고, 상기 스팀발생부에서 제조된 스팀을 공급받아 이를 가열하여 스팀에 함유된 수분을 제거하는 스팀가열부;A steam heating unit connected to the steam generating unit and configured to receive the steam produced by the steam generating unit and heat the steam to remove moisture contained in the steam;

상기 스팀가열부로부터 공급받은 스팀을 분사하는 스팀토치; 및A steam torch for injecting steam supplied from the steam heating unit; And

상기 스팀가열부와 스팀 토치 사이에 구비되어 스팀의 온도저하를 방지하는 보온관;A warming pipe provided between the steam heating unit and the steam torch to prevent the temperature of the steam from being lowered;

을 포함하는 스팀 공급 장치를 제공한다.
And a steam supply device.

본 발명에 따르면, 수분이 제거된 고온의 스팀을 플라즈마 토치에 안정적으로 공급하므로써 토치 플레임의 균일한 유지 및 반응로내 누수방지, 토치의 장수명화 및 누전방지들을 위한 반응로 내 공정의 원활한 진행이 가능하다는 장점이 있다.
According to the present invention, the steady supply of hot steam from which moisture has been removed to the plasma torch to stably maintain the torch flame and prevent the leakage of the reaction torch, improve the longevity of the torch, There is an advantage that it is possible.

도 1은 본 발명에 따른 스팀 공급 장치를 적용할 수 있는 스팀 플라즈마 설비를 나타내는 개략도이고;
도 2는 본 발명에 따른 스팀 공급 장치의 구성도이다.1 is a schematic view showing a steam plasma apparatus to which a steam supplying apparatus according to the present invention can be applied;
2 is a configuration diagram of a steam supply apparatus according to the present invention.

본 발명은The present invention

외부로부터 물이 투입되는 물 공급부;A water supply part into which water is supplied from outside;

상기 물 공급부와 연결되며 물 공급부로부터 공급된 물을 가열하여 스팀을 제조하는 스팀발생부;A steam generator connected to the water supply unit and heating the water supplied from the water supply unit to produce steam;

상기 스팀발생부와 연결되고, 상기 스팀발생부로부터 공급받은 스팀을 가열하여 스팀에 함유된 수분을 제거하는 스팀가열부;A steam heating unit connected to the steam generating unit and heating the steam supplied from the steam generating unit to remove moisture contained in the steam;

상기 스팀가열부로부터 공급받은 스팀을 분사하는 스팀토치; 및A steam torch for injecting steam supplied from the steam heating unit; And

상기 스팀가열부와 스팀 토치 사이에 연결되어 구비된 보온관;A warming pipe connected between the steam heating unit and the steam torch;

을 포함하는 스팀 공급 장치를 제공한다.
And a steam supply device.

본 발명에 따른 스팀 공급 장치는 스팀 플라즈마 설비(도 1 참조)에 장착될 수 있는 스팀 플라즈마 토치에 스팀을 공급하기 위한 장치이다. The steam supply device according to the present invention is an apparatus for supplying steam to a steam plasma torch which can be mounted on a steam plasma facility (see FIG. 1).

이하, 본 발명을 도 2를 참조하여 구성요소별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG.

하기 도 2는 본 발명에 따른 스팀 공급 장치의 구성도이다.  2 is a configuration diagram of a steam supply apparatus according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스팀 공급 장치는 외부로부터 물이 공급되는 물 공급부를 포함한다. 상기 물 공급부는 물을 공급하기 위한 것이라면 형태 및 재질이 어느 것이든 특별히 한정되지 않는다.
Referring to FIG. 2, the steam supply apparatus according to the present invention includes a water supply unit to which water is supplied from the outside. The water supply part is not particularly limited as long as it is for supplying water, and the shape and material are not particularly limited.

본 발명에 따른 스팀 공급 장치는 상기 물 공급부(10)와 연결되며 물 공급부로부터 공급된 물을 가열하여 스팀을 제조하는 스팀발생부(20)를 포함한다. 상기 스팀발생부는 물 공급부로부터 공급된 물을 일차적으로 가열하여 기화함으로써 스팀을 제조할 수 있다. 상기 스팀발생부에서는 스팀을 단순 제조하는 기능만을 수행하고, 이때 기화된 스팀에는 다량의 수분이 포함되어 있다. 스팀에 수분이 포함되면 토치 플레임이 꺼지거나 토치 내에 결로 현상이 일어날 수 있어 토치 수명에 악영향을 끼치므로 반드시 수분이 제거되어야 한다. The steam supplying apparatus according to the present invention includes a steam generating unit 20 connected to the water supplying unit 10 and heating the water supplied from the water supplying unit to produce steam. The steam generator can generate steam by primarily heating the water supplied from the water supply unit and vaporizing it. In the steam generating unit, only the function of simply manufacturing steam is performed, and a large amount of moisture is contained in the vaporized steam. If moisture is contained in the steam, the torch flame may be turned off or condensation may occur in the torch, which may adversely affect the torch life and must be removed.

이때, 상기 스팀발생부는 7 내지 8 kgf/m2으로 운전되며, 상기 스팀발생부에서 발생된 스팀은 5 내지 6 bar의 압력 및 100℃ 내지 200℃의 온도를 가질 수 있다. 상기 스팀이 5 bar 미만인 경우 토치 내에 플레임 발생을 위한 아크점이 적정거리를 유지하지 못하고 접근하게 되므로 토치가 파손될 수 있는 문제점이 있고, 6 bar를 초과하는 경우 과도한 양의 스팀으로 인해 플레임이 꺼질 수 있는 문제점이 있다. 또한, 100℃ 미만인 경우 스팀 내에 수분이 포함될 수 있는 문제점이 있고, 200℃를 초과하는 경우 스팀을 가열하여 습증기를 제거하는데 필요 이상의 에너지가 공급되어 에너지 경제성이 저하되는 문제점이 있다.
At this time, the steam generator operates at 7 to 8 kgf / m 2 , and the steam generated at the steam generator may have a pressure of 5 to 6 bar and a temperature of 100 ° C to 200 ° C. When the steam is less than 5 bar, the arc point for generating the flame can not maintain proper distance within the torch, and the torch may be damaged. If the steam is more than 6 bar, excessive amount of steam may turn off the flame There is a problem. If the temperature is lower than 100 ° C, moisture may be contained in the steam. If the temperature is higher than 200 ° C, energy is excessively supplied to the steam to remove the steam, thereby lowering the energy efficiency.

본 발명에 따른 스팀 공급 장치는 상기 스팀발생부(20)와 연결되고, 상기 스팀발생부로부터 공급받은 스팀을 가열하여 스팀에 함유된 수분을 제거하는 스팀가열부(40)를 포함한다. The steam supplying apparatus according to the present invention includes a steam heating unit 40 connected to the steam generating unit 20 and heating the steam supplied from the steam generating unit to remove moisture contained in the steam.

스팀발생부(20)로부터 만들어진 스팀은 수분을 함유하는 습증기 상태일 수 있으며, 이를 스팀토치로 공급하는 경우 스팀뿐만 아니라 수분이 함께 공급될 수 있다. 스팀발생부(20)로부터 스팀토치(120)까지 이동중에 스팀의 온도가 수분에 의하여 낮아지며, 이는 스팀의 액화를 야기할 수 있어 더욱 많은 수분이 형성될 수 있다. 그러나 상기한 바와 같이 스팀토치로 수분이 공급되는 경우에는 아크가 발생하는 전극부위에 심한 마모가 발생하게 되어 토치의 수명을 단축시킬 수 있는 문제가 발생할 수 있다. The steam generated from the steam generator 20 may be in the state of a wet steam containing water, and when it is supplied to the steam torch, moisture as well as steam may be supplied together. During the movement from the steam generator 20 to the steam torch 120, the temperature of the steam is lowered by moisture, which may cause liquefaction of the steam, so that more moisture can be formed. However, when moisture is supplied to the steam torch as described above, severe wear is generated in the electrode area where the arc is generated, which may shorten the life of the torch.

아울러, 스팀과 함께 수분이 다량 존재하는 경우에는, 운전시 토치에서 물이 흘러나와 정상적인 운전이 불가능하거나 누전의 위험이 있고, 플레임이 꺼지거나 플레임의 안정적인 상태가 유지하기 어려워져 공정을 중단해야 하는 상황이 발생할 수도 있으며, 토치의 전극이 심하게 부식되어 토치의 수명이 급격하게 단축될 수 있는 문제점이 있다.
In addition, if there is a large amount of water together with steam, water may flow out from the torch during operation, which may result in normal operation or a short circuit, and the process may be interrupted due to the fact that the flame is turned off or the stable state of the flame becomes difficult to maintain. There is a problem that the torch electrode is severely eroded and the life of the torch can be shortened sharply.

이에, 본 발명에 따른 스팀 공급 장치는 스팀발생부로부터 공급받은 스팀을 가열하여 수분을 제거하는 스팀가열부를 포함한다. 이를 통해, 스팀가열부에서는 스팀발생부에서 일차적으로 가열되어 제조된 스팀을 이차적으로 더욱 가열하여 스팀에 함유된 수분이 제거된 고온 건조한 스팀을 발생시킬 수 있어 이와 같은 문제점들을 방지할 수 있다. Accordingly, the steam supply apparatus according to the present invention includes a steam heating unit for removing moisture by heating steam supplied from the steam generating unit. Accordingly, in the steam heating unit, the steam produced by the first heating in the steam generating unit can be further heated to generate the high-temperature dry steam in which moisture contained in the steam is removed, thereby preventing such problems.

이때, 상기 스팀가열부는 5 내지 6 kgf/m2으로 운전되며, 상기 스팀가열부에서 가열된 스팀은 5 내지 6 bar의 압력 및 200℃ 내지 300℃의 온도를 가지는 것이 바람직하다. 상기 스팀이 5 bar 미만인 경우 토치 내에 플레임 발생을 위한 아크점이 적정거리를 유지하지 못하고 접근하게 되므로 토치가 파손될 수 있는 문제점이 있고, 6 bar를 초과하는 경우 과도한 양의 스팀으로 인해 플레임이 꺼질 수 있는 문제점이 있다. 또한, 200℃ 미만인 경우 스팀 내에 수분이 포함될 수 있는 문제점이 있고, 300℃를 초과하는 경우 스팀을 가열하여 습증기를 제거하는데 필요 이상의 에너지가 공급되어 에너지 경제성이 저하되는 문제점이 있다.
At this time, the steam heating unit is operated at 5 to 6 kgf / m 2 , and the steam heated at the steam heating unit has a pressure of 5 to 6 bar and a temperature of 200 to 300 ° C. When the steam is less than 5 bar, the arc point for generating the flame can not maintain proper distance within the torch, and the torch may be damaged. If the steam is more than 6 bar, excessive amount of steam may turn off the flame There is a problem. If the temperature is lower than 200 ° C, moisture may be contained in the steam. If the temperature is higher than 300 ° C, there is a problem that the energy required for removing steam is heated to lower the energy efficiency.

본 발명에 따른 스팀 공급 장치는 상기 스팀발생부(20)와 스팀가열부(40) 사이에 구비되는 압력조절계(30)를 포함할 수 있다. 상기 압력조절계(30)는 스팀발생부(20)에서 발생한 스팀을 일정한 압력으로 공급할 수 있다. 스팀이 일정한 압력으로 이동하여 스팀토치에 도달하도록 함으로써, 토치 플레임을 균일하게 유지할 수 있어 반응로 내에서의 공정을 원활히 진행할 수 있게 한다.
The steam supply device according to the present invention may include a pressure controller 30 provided between the steam generator 20 and the steam heater 40. The pressure controller 30 can supply steam generated from the steam generator 20 at a constant pressure. The steam is moved at a constant pressure to reach the steam torch, so that the torch flame can be uniformly maintained and the process in the reaction furnace can be progressed smoothly.

본 발명에 따른 스팀 공급 장치는 상기 스팀가열부로부터 공급받은 스팀을 분사하는 스팀토치(120)를 포함한다. The steam supply apparatus according to the present invention includes a steam torch 120 for spraying steam supplied from the steam heating unit.

상기 스팀토치에서는 공급받은 스팀을 음극과 양극에 흐르는 전류를 통해 방전함으로써 H+ 및 OH- 이온으로 분해시켜 플라즈마화하여 이를 분사시킬 수 있다. 이때, 상기 스팀토치는 플라즈마 가스를 분사하기 위한 것이라면 특별히 한정되지 않는다. In the steam torch, the supplied steam is decomposed into H + and OH - ions by discharging through the current flowing in the cathode and the anode, so that the plasma can be plasmaized and sprayed. At this time, the steam torch is not particularly limited as long as it is for spraying a plasma gas.

상기 스팀토치는 도 1에 나타낸 바와 같이 반응로와 연결되어 반응로 내로 플라즈마화된 스팀을 분사시키는 데 사용될 수 있으나, 본 발명에 따른 스팀 공급장치는 스팀토치가 설치될 수 있는 장비라면 모두 사용될 수 있어 특별히 한정되는 것은 아니다.
As shown in FIG. 1, the steam torch may be connected to a reactor to inject plasmaized steam into the reactor. However, the steam supplying apparatus according to the present invention can be used in any equipment in which a steam torch can be installed And is not particularly limited.

본 발명에 따른 스팀 공급 장치는 상기 스팀가열부와 상기 스팀 토치 사이에 구비되는 보온관(90)을 더 포함할 수 있다. The steam supply apparatus according to the present invention may further include a warming pipe 90 provided between the steam heating unit and the steam torch.

상기 보온관(90)은 스팀가열부와 스팀토치 사이에서 스팀을 공급하기 위한 관으로써, 보온처리가 된 관이다. 이동중인 스팀의 온도가 떨어지게 되면 스팀이 액화되어 스팀은 내부에 다량의 습증기를 함유하게 되는데, 스팀토치에 수분이 공급되면 아크가 발생하게 되는 전극 부위가 심하게 마모되어 토치의 수명을 단축시킬 수 있다는 문제점이 있다. 이에, 상기 보온관을 더 포함함으로써 이동중인 스팀의 온도가 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
The insulated pipe 90 is a pipe for supplying steam between the steam heating part and the steam torch, and is a pipe subjected to a thermal insulation treatment. If the temperature of the moving steam drops, the steam will be liquefied and the steam will contain a large amount of moisture in the interior. If moisture is supplied to the steam torch, the electrode area where the arc is generated will be seriously worn out, There is a problem. By further including the insulated pipe, it is possible to prevent the temperature of the moving steam from dropping.

본 발명에 따른 스팀 공급 장치에 있어서, 상기 스팀가열부(40)와 보온관(90) 사이에 압력계(50), 온도계(60) 및 유량계(70)를 더 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that the steam supply device further includes a pressure gauge 50, a thermometer 60 and a flow meter 70 between the steam heating unit 40 and the warming pipe 90.

이는 토치 플레임을 균일하게 발사할 수 있도록 스팀 토치로 스팀을 안정적으로 공급하기 위한 것으로, 스팀의 유량, 압력, 온도 등의 정보를 상기 압력계(50), 온도계(60) 및 유량계(70)를 이용하여 알 수 있다. 상기 유량계, 압력계 및 온도계는 설치시 상기 순서에 제한되지 않는다.
This is to stably supply the steam to the steam torch so as to uniformly fire the torch flame. Information on the flow rate, pressure, and temperature of the steam is obtained by using the pressure gauge 50, the thermometer 60 and the flow meter 70 Able to know. The flow meter, pressure gauge and thermometer are not limited to the above sequence at the time of installation.

본 발명에 따른 스팀 공급 장치에 있어서, 상기 스팀가열부(40)와 보온관(90) 사이에 레귤레이터(regulator)(80)를 더 포함하는 것이 바람직하다. In the steam supply apparatus according to the present invention, it is preferable that a regulator 80 is further provided between the steam heating unit 40 and the insulated pipe 90.

상기 레귤레이터(80)는 스팀에 적절한 양의 공기를 혼합하게 위한 것으로, 레귤레이터를 이용하여 스팀에 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있다. The regulator 80 is for mixing an appropriate amount of air with steam, and can regulate the amount of air supplied to the steam by using a regulator.

반응로 내의 온도가 800℃ 이상 상승하는 경우, 상기 레귤레이터를 이용하여 공기 공급량을 서서히 줄여가면서 동시에 스팀량을 서서히 증가시키도록 하는 과정을 자동으로 조절할 수 있도록 하여 공기에서 스팀으로 전환이 원활히 이루어질 수 있게 할 수 있다.
It is possible to automatically adjust the process of gradually increasing the steam amount while gradually reducing the air supply amount by using the regulator when the temperature in the reaction furnace rises by 800 ° C or more so as to smoothly switch from air to steam .

본 발명에 따른 스팀 공급 장치에 있어서, 상기 레귤레이터와 연결되고, 공기를 공급하기 위한 공기공급부(12)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 스팀토치에서는 플라즈마 가스로 공기를 사용할 수 있다. 즉, 플라즈마의 발생가스로서 스팀 및 공기를 사용할 수 있으며 이를 위해, 본 발명에 따른 스팀 공급 장치는 공기공급부를 더 포함하여 스팀과 함께 공기를 공급할 수 있다. 상기 공기공급부(12)에서 공급된 공기는 상기 레귤레이터(80)에서 공급량이 조절되어 스팀토치로 이동하는 스팀과 혼합될 수 있다.
The steam supply device according to the present invention may further include an air supply unit 12 connected to the regulator and supplying air. In the steam torch, air can be used as the plasma gas. That is, steam and air can be used as a generation gas of the plasma. To this end, the steam supply apparatus according to the present invention may further include an air supply unit to supply air together with steam. The air supplied from the air supply unit 12 may be mixed with steam that is supplied to the regulator 80 to be supplied to the steam torch.

본 발명에 따른 스팀 공급 장치에 있어서, 상기 레귤레이터(80)와 공기공급부(12) 사이에 공기가열기(110)를 더 포함하는 것이 바람직하다. In the steam supply device according to the present invention, it is preferable that an air heater (110) is further provided between the regulator (80) and the air supply part (12).

상기 레귤레이터(80)를 통해 공기공급부(12)로부터 공급받은 공기의 유량을 조절하여 스팀 공급 장치 내부의 스팀과 혼합될 때, 상기 공기가열기(110)를 통해 가열된 공기를 공급하는 것이 더욱 바람직하다. It is more preferable to supply the heated air through the air heater 110 when the flow rate of the air supplied from the air supply unit 12 is regulated through the regulator 80 and mixed with the steam inside the steam supply apparatus Do.

토치 운전 초기에는 토치 내부온도가 상온이므로 투입된 증기에서 결로현상이 일어나므로 증기가 거의 모두 결로되어 토치 노즐에서 물이 흘러나오는 현상이 일어나게 된다. 상기 공기가열기(110)를 이용하여 가열된 고온의 공기를 스팀토치로 공급하는 경우, 스팀토치 내에서의 결로현상을 최대한 방지할 수 있다. Since the internal temperature of the torch is normal at the beginning of the torch operation, condensation occurs in the introduced steam, so that almost all of the steam is condensed and water flows out from the torch nozzle. When the high temperature air heated by the air heater 110 is supplied to the steam torch, the condensation phenomenon in the steam torch can be prevented as much as possible.

또한, 토치 내부에 수분이 존재하면 아크가 발생하는 전극 부위에 마모가 심하게 발생하게 되어 토치의 수명을 단축시킬 수 있으므로, 토치 내부가 완전히 건조될 수 있도록 충분한 양의 고온의 공기를 공급하는 것이 바람직하다.
In addition, when water is present in the torch, abrasion is severely generated at the electrode portion where the arc is generated, so that the life of the torch can be shortened. Therefore, it is preferable to supply a sufficient amount of high temperature air so that the inside of the torch can be completely dried Do.

본 발명에 따른 스팀 공급 장치에 있어서, 상기 레귤레이터(80)와 보온관(90) 사이에 물 배출부(11)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the steam supply apparatus according to the present invention, it is preferable that a water discharge unit 11 is further provided between the regulator 80 and the insulated pipe 90.

상기 물 배출부(11)는 스팀 내부에 일부 포함된 습증기를 외부로 배출하기 위하여 구비하는 것이다. 상기 스팀발생부(20)에서 발생된 스팀에 포함된 습증기는 일차적으로 스팀가열부(40)에서 가열하여 제거될 수 있으나, 상기 공정을 수행한 후에도 스팀 내에 습증기가 일부 남아있을 수 있으므로 스팀 토치(120)로 직접 연결된 보온관(90)으로 스팀이 공급되기 전에, 물 배출부(11)를 상기 레귤레이터(80)와 보온관(90) 사이에 더 포함하여, 스팀 내에 포함된 물을 배출할 수 있으므로 스팀 토치로 물이 공급되어 발생할 수 있는 문제점들을 방지할 수 있다.
The water discharge unit 11 is provided to discharge the humidified steam partially contained in the steam to the outside. The wet steam contained in the steam generated in the steam generator 20 can be removed by heating in the steam heater 40. However, even after performing the process, a part of the wet steam may remain in the steam, The water discharge unit 11 is further provided between the regulator 80 and the warming pipe 90 so that water contained in the steam can be discharged before the steam is supplied to the warming pipe 90, Therefore, it is possible to prevent problems that may occur due to the supply of water to the steam torch.

10 물 공급부
11 물 배출부
12 공기 공급부
20 스팀발생부
30 압력조절계
40 스팀가열부
50 압력계
60 온도계
70 유량계
80 레귤레이터
90 보온관
100 공기유량계
110 에어히터
120 스팀토치 10 Water supply
11 Water discharge unit
12 air supply
20 steam generator
30 Pressure regulator
40 Steam heating section
50 pressure gauge
60 Thermometers
70 Flowmeter
80 regulator
90 Insulating Tube
100 air flow meter
110 air heater
120 steam torch

Claims (9)

외부로부터 물이 공급되는 물 공급부;
상기 물 공급부와 연결되며 물 공급부로부터 공급된 물을 가열하여 스팀을 제조하는 스팀발생부;
상기 스팀발생부와 연결되고, 상기 스팀발생부에서 제조된 스팀을 공급받아 이를 가열하여 스팀에 함유된 수분을 제거하는 스팀가열부;
상기 스팀가열부로부터 공급받은 스팀을 분사하는 스팀토치;
상기 스팀가열부와 스팀 토치 사이에 구비되어 스팀의 온도저하를 방지하는 보온관;
상기 스팀가열부와 보온관 사이에 구비되는 레귤레이터(regulator);
상기 레귤레이터와 연결되고, 공기를 공급하기 위한 공기공급부; 및
상기 레귤레이터와 공기공급부 사이에 구비되는 공기가열기
를 포함하는 스팀 공급 장치.
A water supply unit for supplying water from outside;
A steam generator connected to the water supply unit and heating the water supplied from the water supply unit to produce steam;
A steam heating unit connected to the steam generating unit and configured to receive the steam produced by the steam generating unit and heat the steam to remove moisture contained in the steam;
A steam torch for injecting steam supplied from the steam heating unit;
A warming pipe provided between the steam heating unit and the steam torch to prevent the temperature of the steam from being lowered;
A regulator provided between the steam heating unit and the heat insulating pipe;
An air supply unit connected to the regulator and supplying air; And
An air heater provided between the regulator and the air supply unit,
And the steam supply device.
제 1 항에 있어서,
상기 스팀발생부와 스팀가열부 사이에 구비된 압력조절계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 공급 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a pressure controller provided between the steam generating unit and the steam heating unit.
제 1 항에 있어서,
상기 스팀가열부와 보온관 사이에 유량계, 압력계 및 온도계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 공급 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a flow meter, a pressure gauge, and a thermometer between the steam heating unit and the heat insulating pipe.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 레귤레이터와 보온관 사이에 물 배출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 공급 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a water discharge part between the regulator and the insulated tube.
제 1 항에 있어서,
상기 스팀발생부는 7 내지 8 kgf/m2으로 운전되며, 상기 스팀발생부에서 발생된 스팀은 5 내지 6 bar의 압력 및 100℃ 내지 200℃의 온도를 가지는 것을 특징으로 하는 스팀 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the steam generating part is operated at 7 to 8 kgf / m 2 , and the steam generated at the steam generating part has a pressure of 5 to 6 bar and a temperature of 100 to 200 ° C.
제 1 항에 있어서,
상기 스팀가열부는 5 내지 6 kgf/m2으로 운전되며, 상기 스팀가열부에서 가열된 스팀은 5 내지 6 bar의 압력 및 200℃ 내지 300℃의 온도를 가지는 것을 특징으로 하는 스팀 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the steam heating unit operates at 5 to 6 kgf / m 2 , and the steam heated at the steam heating unit has a pressure of 5 to 6 bar and a temperature of 200 to 300 ° C.
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