KR101633683B1

KR101633683B1 - 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치

Info

Publication number: KR101633683B1
Application number: KR1020150188189A
Authority: KR
Inventors: 최광운
Original assignee: (유) 가이아
Priority date: 2015-12-29
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2016-06-27

Abstract

본 발명은 폐전선을 탄화(炭化)시켜 폐전선 내 구리를 추출하고, 탄화시 발생하는 유증기를 액화시켜 중유를 얻으며, 배기가스 내 염소가스를 연소시킴으로써 탄화시 필요한 에너지를 얻을 수 있고, 친환경적이며 에너지 효율이 뛰어난 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치에 관한 것이다.
더욱 구체적으로는, 폐전선을 탄화시켜 구리를 추출함과 동시에 탄화시 발생되는 배기가스를 이용해 중유와 염소가스를 얻어 탄화시 필요한 에너지원으로 사용이 가능한 탄화장치에 있어서, 내부에 폐전선이 투입되며, 상기 폐전선에 열을 가해 탄화시키는 가열부(100); 상기 가열부(100)에서 발생하는 유증기를 연결된 제1 배출관(140)으로부터 제공받아 응축시켜 중유를 생성하는 유증기 응축기(200); 상기 가열부(100)에서 발생하는 배기가스를 연결된 제2 배출관(150)으로부터 제공받아 응축시켜 염소가스를 생성하는 배기가스 응축기(300); 상기 중유와 상기 염소가스를 연소시켜 상기 가열부(100)로 열에너지를 제공하는 연소실(400); 상기 연소실(400)에 산소를 제공하는 산소 제공장치(500); 및 상기 가열부(100)와 유증기 응축기(200)와 배기가스 응축기(300)와 연소실(400)과 산소 제공장치(500)의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치에 관한 것이다.

Description

폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치 {CARBONIZATION APPARATUS FOR RECYCLABLE WASTE ELECTRIC WIRE}

본 발명은 폐전선을 탄화(炭化)시켜 폐전선 내 구리를 추출하고, 탄화시 발생하는 유증기를 액화시켜 중유를 얻으며, 배기가스 내 염소가스를 연소시킴으로써 탄화시 필요한 에너지를 얻을 수 있고, 친환경적이며 에너지 효율이 뛰어난 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치에 관한 것이다.

더욱 구체적으로는, 폐전선을 탄화시켜 구리를 추출함과 동시에 탄화시 발생되는 배기가스를 이용해 중유와 염소가스를 얻어 탄화시 필요한 에너지원으로 사용이 가능한 탄화장치에 있어서, 내부에 폐전선이 투입되며, 상기 폐전선에 열을 가해 탄화시키는 가열부(100); 상기 가열부(100)에서 발생하는 유증기를 연결된 제1 배출관(140)으로부터 제공받아 응축시켜 중유를 생성하는 유증기 응축기(200); 상기 가열부(100)에서 발생하는 배기가스를 연결된 제2 배출관(150)으로부터 제공받아 응축시켜 염소가스를 생성하는 배기가스 응축기(300); 상기 중유와 상기 염소가스를 연소시켜 상기 가열부(100)로 열에너지를 제공하는 연소실(400); 상기 연소실(400)에 산소를 제공하는 산소 제공장치(500); 및 상기 가열부(100)와 유증기 응축기(200)와 배기가스 응축기(300)와 연소실(400)과 산소 제공장치(500)의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치에 관한 것이다.

전기기구 내에 내장되거나 산업용이나 공업용으로 사용된 전선은 일정기간 사용되거나 폐기물과 함께 폐기되는 경우가 많다. 이렇게 폐기된 각종 폐전선의 양은 매해 증가하고 있어 폐전선을 폐기 처리할 수 있는 방법 또는 장치에 대한 관심과 수요가 점차 높아지고 있다.

특히, 전선에 사용된 구리는 품질이 뛰어나기 때문에 폐전선에서 피복을 제거한 뒤 구리를 추출함으로써 폐전선을 부분적으로 재활용할 수 있다.

그러나 전선의 피복은 구리선과 밀접하게 접착되기 때문에 물리적인 방법을 통해 피복과 구리를 분리하기 어렵고, 구리 도선에 석도금이나 백도금과 같이 도금이 되어 있기 때문에 더욱이 물리적인 방법으로 폐전선에서 순수한 구리를 추출하기에는 한계가 있다.

따라서 이와 같은 폐전선에서 구리를 추출하기 위해서 과거에는 폐전선을 직접 열을 가해 소각함으로써 피복이 제거된 구리를 얻을 수 있었으나 폐전선을 소각하는 과정에서 다이옥신 등의 유해물질이 포함된 배기가스가 발생하여 환경오염을 유발한다는 문제가 발생되었다.

또한 폐전선의 피복 제거를 위한 열에너지는 별도의 자원을 이용하여 생성되기 때문에 별도의 비용이 발생하게 된다.

한편, 폐전선을 재활용할 수 있는 장치와 관련하여, 등록특허공보 제10-1296267호에는 폐전선 재활용 장치(이하, 선행기술)가 기재되어 있다.

위의 선행기술은 폐전선을 열분해하여 구리를 회수함과 동시에 폐전선이 분해될 때 발생하는 가스를 정제유로 재생하는 폐전선 재활용 장치에 있어서, 상기 폐전선 재활용 장치(100)는 전선이나 케이블선을 열분해하는 탄화부(110)와; 상기 탄화부(110)에서 전선 등이 열분해 되면서 발생된 분해가스를 응축하는 1차응축기(120)와; 상기 1차응축기(120)에서 응축되지 못한 분해가스를 응축하는 2차응축기(130)와; 상기 2차응축기(130)에서 배출되지 못한 분해가스를 응축 및 교반하여 점도를 감소시키는 교반기(140)와; 상기 교반기(140)에서 응축되지 못한 분해가스를 응축 및 정제하는 스케일제거부(150)와; 상기 1차응축기(120)와 2차응축기(130)와 교반기(140)와 스케일제거부(150)에서 응축된 폐유를 정제시키는 정제부(160);로 구성되되, 상기 1차응축기(120)와 2차응축기(130)와 교반기(140)와 스케일제거부(150)에는 응축된 폐유를 회수하여 정제부(160)로 이송시키는 회수관이 구성되며, 상기 1차응축기(120)와 2차응축기(130)와 교반기(140)와 스케일제거부(150)는 이송배관(180)에 의해 서로 연결되되, 상기 이송배관(180)의 내부에는 수평으로 수평스크류(181)가 설치되어 이송배관(180)을 통해 이송되는 분해가스 및 폐유를 이송시키는 것을 포함하는 것으로, 본 발명의 폐전선 재활용 장치는 전선을 열분해하여 구리를 회수함과 동시에 폐전선이 분해될 때 발생하는 가스를 정제유로 재생함으로써 폐전선을 재활용하여 경제성을 향상시키는데 현저한 효과가 있다(도 5 참조).

그러나 위의 선행기술은 배기가스를 여러 차례 응축시킴으로써 열분해시 발생하는 유증기(油烝氣)를 폐유로 정제시킬 수 있으나, 염소 가스와 같이 액화점이 낮은 가스는 폐유로 응축되기 어렵다는 문제점이 있을 수도 있다. 또한, 이러한 응축되지 못한 배기가스에 대한 처리에 대해서는 기재되어 있지 않아 폐유로 응축되고 남은 배기가스를 처리할 수 있는 폐전선 재활용 장치에 대한 개발이 필요한 실정이다.

등록특허공보 제10-1296267호 (2013.08.13.)

본 발명은 위와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 폐전선을 탄화(炭化)시켜 폐전선 내 구리를 추출하고, 탄화시 발생하는 유증기를 액화시켜 중유를 얻으며, 배기가스 내 염소가스를 연소시킴으로써 탄화시 필요한 열에너지를 얻을 수 있는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 폐전선이 투입되어 탄화되는 가열 챔버를 이중 구조로 제작하여 구리가 함께 탄화되지 않도록 온도를 제어하고, 폐전선의 피복이 직접 연소되는 것을 방지할 수 있는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 유증기가 발생되는 온도를 감지하여 탄화시 발생되는 유증기와 배기가스를 선택적으로 응축시켜 중유와 염소가스를 생성할 수 있는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 생성된 중유를 탄화 장치의 열에너지 제공용 외에 시중에도 판매 가능한 정제된 중유를 제공할 수 있는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치를 제공하는 데 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치는 내부에 폐전선이 투입되며, 상기 폐전선에 열을 가해 탄화시키는 가열부(100); 상기 가열부(100)에서 발생하는 유증기를 연결된 제1 배출관(140)으로부터 제공받아 응축시켜 중유를 생성하는 유증기 응축기(200); 상기 가열부(100)에서 발생하는 배기가스를 연결된 제2 배출관(150)으로부터 제공받아 응축시켜 염소가스를 생성하는 배기가스 응축기(300); 상기 중유와 상기 염소가스를 연소시켜 상기 가열부(100)로 열에너지를 제공하는 연소실(400); 상기 연소실(400)에 산소를 제공하는 산소 제공장치(500); 및 상기 가열부(100)와 유증기 응축기(200)와 배기가스 응축기(300)와 연소실(400)과 산소 제공장치(500)의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치를 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.

또한 본 발명의 가열부(100)는 내부에 형성된 수용공간에 상기 폐전선이 투입되는 가열 챔버(100); 내부로 상기 가열 챔버(100)가 인입되며, 상기 가열 챔버(100)을 가열하는 가열로(120); 및 상기 연소실(400)과 연결되며, 상기 열에너지를 제공받아 상기 가열로(120)로 공급하는 열에너지 공급관(130);을 포함하되, 상기 가열 챔버(100)는 내부에 상기 폐전선이 직접 투입되며, 내부 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(111a)가 내장되어 있는 내부 가열 챔버(111); 및 내부에 상기 내부 가열 챔버(111)가 인입되며, 상기 가열로(120)부터 상기 열에너지를 공급받아 상기 내부 가열 챔버(111)로 전달시키는 외부 가열 챔버(112);를 포함함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.

또한 본 발명은 제1 배출관(140)에는 상기 가열부(100)와 연결된 일 단에 구비되어 개폐를 조절하는 제1 개폐 밸브(140a)가 구비되고, 제2 배출관(150)에는 상기 가열부(100)와 연결된 일 단에 구비되어 개폐를 조절하는 제2 개폐 밸브(150a)가 구비되되, 상기 제1 개폐 밸브(140a)와 상기 제2 개폐 밸브(150a)는 상기 제어부를 통해 제어되어 선택적으로 개폐되어지는 것을 특징으로 함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명에 따른 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치는, 폐전선을 탄화(炭化)시켜 폐전선 내 구리를 추출하고, 탄화시 발생하는 유증기를 액화시켜 중유를 얻으며, 배기가스 내 염소가스를 연소시킴으로써 탄화시 필요한 에너지를 얻을 수 있고, 친환경적이며 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 현저한 효과를 보유한다.

또한 본 발명은, 폐전선이 투입되어 탄화되는 가열 챔버를 이중 구조로 제작함으로써 구리가 함께 탄화되지 않도록 탄화 온도를 쉽게 제어할 수 있고, 폐전선의 피복이 직접 연소되는 것을 방지할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.

또한 본 발명은, 유증기가 발생되는 온도를 감지하여 탄화시 발생되는 유증기와 배기가스를 선택적으로 응축시킴으로써 중유와 염소가스가 각각 분리시켜 생성할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.

또한 본 발명은, 유증기 응축기에서 생성된 중유를 정제할 수 있는 정제장치를 구비함으로써 생성된 중유를 탄화 장치의 열에너지 제공용 외에 시중에도 판매 가능한 정제된 중유를 제공할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.

또한 본 발명은, 제1 배출관을 다수 개의 관이 교차 및 연통되어 그물 형태로 제작함으로써 별도의 냉각장치 없이 유증기를 냉각시켜 중유를 얻을 수 있는 현저한 효과를 보유한다.

또한 본 발명은, 제어부를 통해 탄화장치를 이루는 구성을 제어함으로써 탄화 공정을 원활하게 수행할 수 있으며, 관리하는 사람 없이도 제어하여 탄화 공정을 수행할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 가열부의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 제1 배출관의 형태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 온도센서와 제1 및 제2 개폐 밸브의 구비되는 위치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4a는 본 발명의 온도센서와 제1 및 제2 개폐 밸브가 제어부를 통해 제어되는 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 종래의 폐전선 재활용 탄화장치를 나타낸 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은폐전선을 탄화(炭化)시켜 폐전선 내 구리를 추출하고, 탄화시 발생하는 유증기를 액화시켜 중유를 얻으며, 배기가스 내 염소가스를 연소시킴으로써 탄화시 필요한 에너지를 얻을 수 있고, 친환경적이며 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치에 관한 것이다.

이하에서는 도 1 내지 4를 통해 본 발명에 따른 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치의 구성 및 사용예를 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치는 가열부(100), 유증기 응축기(200), 배기가스 응축기(300), 연소실(400), 산소 제공장치(500) 및 제어부를 포함하고 있다.

가열부(100)는 내부에 폐전선이 투입되며, 폐전선에 열을 가해 탄화시켜 발생하는 배기가스를 유증기 응축기(200)와 배기가스 응축기(300)로 전달하는 역할을 한다.

이러한 가열부(100)는 첨부된 도 2와 같이 가열 챔버(110), 가열로(120) 및 열에너지 공급관(130)으로 구성되어진다.

가열 챔버(110)는 폐전선이 탄화되는 공간으로 내부에 형성된 수용공간에 폐전선이 투입되고, 이를 직접 연소하는 방법이 아닌 가열되는 가열 챔버(110)가 폐전선으로 열에너지를 전달하여 폐전선이 탄화(炭化)될 수 있도록 외부에서 열에너지를 제공받는 역할을 수행한다.

이러한 가열 챔버(110)는 내부 가열 챔버(111)와 외부 가열 챔버(112)로 나눠질 수 있다.

내부 가열 챔버(111)는 내부에 폐전선이 직접 투입되며, 내부에는 온도를 측정할 수 있는 온도센서(111a)가 내장되어 탄화시 내부온도를 센싱하고 이를 통해 연소실(400)을 제어하여 구리가 융용되는 것을 방지할 수 있다.

외부 가열 챔버(112)는 상면이 상기 내부 가열 챔버(111)의 외형과 대응되는 형상으로 함몰되어 내부 가열 챔버(111)가 인입될 수 있도록 제작된다. 이러한 외부 가열 챔버(112)는 내부 가열 챔버(111)가 내부로 인입되어 결합함으로써 가열로(120)로 부터 제공받은 열에너지를 내부 가열 챔버(111)로 제공하는 역할을 한다.

이와 같이 가열 챔버(110)는 이중 구조로 제작됨으로써 구리가 함께 탄화되지 않도록 탄화 온도를 쉽게 제어할 수 있고, 폐전선의 피복이 직접 연소되는 것을 방지할 수 있는 현저한 효과를 보유한다. 또한, 가열 챔버(110)는 배기가스에 영향을 받지 않는 스테인리스 스틸(stainless steel)로 제작되며, 상부에 크레인 등과 연결됨으로써 가열로(120)에 인입 및 분리되어질 수 있다.

가열로(120)는 외부가 내화벽돌로 이루어져 있으며, 내부에 가열 챔버(110)를 수용할 수 있는 수용공간이 존재하고, 상면이 개방되어 있어 가열 챔버(110)는 개방된 상면을 통해 가열로(120)의 상면에 구비될 수 있다.

이때, 가열 챔버(110)는 하부의 소정 부분만 가열로(120) 내부로 인입되며, 가열 챔버(110)의 상면의 너비가 가열로(120)의 개방된 상면의 너비보다 넓기 때문에 가열 챔버(110)가 가열로(120) 상부에 얹혀짐으로써 가열로(120)가 폐쇄되어진다.

열에너지 공급관(130)은 연소실(400)에서 제공되는 열에너지를 가열로(120)의 내부로 전달하는 역할을 한다. 따라서 연소실(400)과 직접 연결되어 열에너지를 공급받는 가열로(120)의 내부온도는 900 ~ 1200℃ 정도가 되며, 외부 가열 챔버(112)는 500 ~ 700℃ 정도가 되고, 내부 가열 챔버(111)는 300 ~ 400℃ 정도가 되어 폐전선의 피복만을 탄화시키고, 구리는 융용되지 않도록 한다. 구리의 융용점은 500℃이기 때문에 내부 가열 챔버(111)의 내부온도는 구리의 융용점을 넘지 않도록 한다.

이와 같이 가열부(100)에서 폐전선이 탄화되어 발생되는 유증기와 배기가스는 제1 배출관(140)과 제2 배출관(150)을 통해 각각 유증기 응축기(200)와 배기가스 응축기(300)로 이동하게 된다. 이를 첨부된 도 4 및 4a를 통해 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 온도센서와 제1 및 제2 개폐 밸브의 구비되는 위치를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 4a는 본 발명의 온도센서와 제1 및 제2 개폐 밸브가 제어부를 통해 제어되는 것을 개략적으로 나타낸 것이다.

제1 배출관(140)은 내부 가열 챔버(111)와 유증기 응축기(200)를 연결하며, 내부 가열 챔버(111)와 연결된 일단에는 제1 개폐 밸브(140a)가 구비되어 있다.

이러한 제1 배출관(140)은 폐전선의 피복이 탄화되어 유증기를 발생되는 300 ~ 350℃에 개방된다. 이는 내추 가열 챔버(111)에 내장된 온도센서가 유증기가 발생되는 온도를 측정하여 제어부가 제1 개폐 밸브(140a)를 개방시켜 유증기를 유증기 응축기(200)로 보내도록 하는 것이다.

이때, 유증기는 냉각시켜 중유로 변환되어야 하는데 유증기를 냉각하기 위해 별도의 냉각장치를 설치할 수 있으나 본 발명에서는 제1 배출관(140)을 다수개의 관이 교차되어 연통된 그물 형태로 제작함으로써 외부와의 마찰면적을 넓히고, 이를 통해 제1 배출관(140)을 지나는 유증기가 열전도를 통해 외부로 열을 빼앗기면서 냉각될 수 있도록 한다(도 3 참조).

따라서 별도의 냉각장치 없이 유증기를 냉각시켜 중유를 얻을 수 있다.

이렇게 냉각된 유증기 및 중유는 유증기 응축기(200)를 통해 완전히 중유로 변화된다.

제2 배출관(150)은 내부 가열 챔버(111)와 배기가스 응축기(300)를 연결하며, 내부 가열 챔버(111)와 연결된 일단에는 제2 개폐 밸브(150a)가 구비되어 있다.

이러한 제2 배출관(150)은 제1 배출관(140)이 폐쇄되었을 때 개방되며, 주로 유증기가 발생되지 않는 0 ~ 300 ℃에 개방된다. 이는 배기가스 중 대부분을 차지하고 있는 염소가스를 내부 가열 챔버(111) 밖으로 배출하기 위함이다. 이러한 제2 배출관(150) 역시 제어부를 통해 제어되는 제2 개폐 밸브(150a)를 통해 개폐되며, 제1 배출관(140)이 개방될 때에는 개방되지 않도록 한다.

또한 제1 및 제2 배출관(140, 150)에는 압력 컨트롤 밸브(P.C.V)가 구비되어 가열부(100)에서 발생되는 유증기와 배기가스가 고압으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.

유증기 응축기(200)는 가열부(100)에서 발생되는 유증기를 제1 배출관(140)으로부터 제공받아 응축시켜 중유를 생성한다.

이렇게 생성된 중유는 연소실(400)로 보내 중유를 이용하여 가열부(100)에 필요한 열에너지를 제공할 수 있도록 한다. 이를 통해 탄화장치의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

단, 유증기 응축기(200)에서 응축된 중유는 순수한 유증기가 아닌 배기가스의 염소성분이 함유된 중유이기 때문에 본 발명에서만 사용되나 순수한 중유를 만들기 위해서는 별도의 정제장치가 필요하다.

따라서, 본 발명에서는 유증기 응축기(200)에서 생성된 중유를 정제할 수 있는 정제장치(210)를 추가로 포함할 수 있다.

유증기 응축기(200)에서 생성된 중유는 관리자가 원할시 제어부의 제어를 ㅌ통해 연소실(400)이 아닌 정제장치(210)로 이동하며, 정제장치(210)에서 정제된 중유는 별도의 중유탱크(220)로 이동하여 저장 및 보관된다. 후에 중유탱크(220)에 저장된 중유는 시중에 판매가능하다.

배기가스 응축기(300)는 유증기가 발생하지 않는 온도에서 발생되는 배기가스를 응축시켜 연소실(400)에서 연소될 수 있도록 배기가스를 응축하는 역할을 한다.

이때, 주로 응축되는 것은 염소 가스이다. 염소 가스는 주로 독성을 띄며, 외부로 배출하게 되면 사람의 생명을 위협하거나 환경 오염 문제가 발생되기 때문에 종래의 탄화장치에서는 염소 가스를 정제하여 배출하였지만 본 발명에서는 이러한 염소가스를 연소함으로써 연소실(400)의 에너지원으로 사용할 수 있도록 한다.

연소실(400)은 상기 유증기 응축기(200)와 배기가스 응축기(300)에서 생성된 중유 및 염소가스를 연소시켜 열에너지를 발생시키는 역할을 한다. 이때, 연소실(400)에서 발생되는 열에너지는 상술된 열에너지 공급관(130)을 통해 가열부(100)로 이동하게 된다.

산소 제공장치(500)는 연소실(400)이 중유와 염소가스를 완전연소 할 수 있도록 인위적으로 산소를 제공하는 역할을 수행한다. 산소 제공장치(500)를 통해 연소실(400)의 연소를 돕고, 완전 연소를 위해 필요되는 산소를 제공받을 수 있다.

제어부(도면에 미도시)는 가열부(100), 유증기 응축기(200), 배기가스 응축기(300), 연소실(400) 및 산소 제공장치(500)의 작동을 제어하는 역할을 수행한다.

특히 제어부는 내부 가열 챔버(111)에 내장된 온도 센서(111a)에서 센싱된 내부 온도를 판단하여 제1 및 제2 개폐 밸브(140a, 150a)의 개폐여부를 제어하며, 내부 가열 챔버(111)의 온도를 일정하게 유지시키기 위해 연소실(400) 및 산소 제공장치(500)를 제어함으로써 내부 가열 챔버(111)의 온도를 조절할 수 있다.

예를 들어, 내부 가열 챔버(111)의 온도가 너무 높을 경우 구리가 융용될 수 있기 때문에 연소실(400)의 연소와 산소 제공장치(500)의 작동을 제어하여 열에너지 발생을 줄일 수 있다. 반면에 내부 가열 챔버(111)의 온도가 너무 낮을 경우 연소실(400) 및 산소 제공장치(500)의 작동을 활발하게 제어함으로써 열에너지 발생량을 향상시킬 수 있다.

또한, 제어부는 유증기 응축기(200)와 배기가스 응축기(300)의 응축압력이나 작동상태를 확인하고, 미리 설정해둔 설정값을 벗어날 경우 관리자에게 호출하거나 탄화장치의 작동을 멈출 수 있으며, 유증기 응축기(200)에서 발생되는 중유를 정제장치(210)나 연소실(400)로 이동되는 것을 미리 설정할 수 있다.

이와 같은 기능을 하는 제어부는 탄화장치의 구성들과 거리를 둘 경우 원격으로 제어신호를 출력할 수 있으며, PC 등의 단말기(도면에 미도시)에 구비되거나 별도의 조작 유닛(도면에 미도시)에 내장되어 관리자가 직접 제어할 수 있다.

또한, 고압 및 고온에서 이루어지는 탄화 공정을 제어부를 통해 확인하고, 기존에 설정한 설정값대로 탄화 공정이 이루어질 수 있기 때문에 안전사고를 미연에 방지할 수 있고, 관리자가 부재중이여도 탄화공정을 진행할 수 있다.

도 5는 종래의 폐전선 재활용이 가능한 탄화기를 나타낸 것이다.

한편, 상기에서 도 1 내지 4를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 4의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

100: 가열부 110: 가열 챔버
111: 내부 가열 챔버 111a: 온도 센서
112: 외부 가열 챔버 120: 가열로
130: 열에너지 공급관 140: 제1 배출관
140a: 제1 개폐 밸브 150: 제2 배출관
150a: 제2 개폐 밸브 200: 유증기 응축기
210: 정제장치 220: 중유 저장 탱크
300: 배기가스 응축기 400: 연소실
500: 산소 제공장치
P.C.V: 압력 컨트롤 밸브

Claims

폐전선을 탄화시켜 구리를 추출함과 동시에 탄화시 발생되는 배기가스를 이용해 중유와 염소가스를 얻어 탄화시 필요한 에너지원으로 사용이 가능한 탄화장치에 있어서,
내부에 폐전선이 투입되며, 상기 폐전선에 열을 가해 탄화시키는 가열부(100);
상기 가열부(100)에서 발생하는 유증기를 연결된 제1 배출관(140)으로부터 제공받아 응축시켜 중유를 생성하는 유증기 응축기(200);
상기 가열부(100)에서 발생하는 배기가스를 연결된 제2 배출관(150)으로부터 제공받아 응축시켜 염소가스를 생성하는 배기가스 응축기(300);
상기 중유와 상기 염소가스를 연소시켜 상기 가열부(100)로 열에너지를 제공하는 연소실(400);
상기 연소실(400)에 산소를 제공하는 산소 제공장치(500); 및
상기 가열부(100)와 유증기 응축기(200)와 배기가스 응축기(300)와 연소실(400)과 산소 제공장치(500)의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가열부(100)는,
내부에 형성된 수용공간에 상기 폐전선이 투입되는 가열 챔버(100);
내부로 상기 가열 챔버(100)가 인입되며, 상기 가열 챔버(100)을 가열하는 가열로(120); 및
상기 연소실(400)과 연결되며, 상기 열에너지를 제공받아 상기 가열로(120)로 공급하는 열에너지 공급관(130);을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치.
청구항 2에 있어서,
상기 가열 챔버(100)는,
내부에 상기 폐전선이 직접 투입되며, 내부 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(111a)가 내장되는 내부 가열 챔버(111); 및
내부에 상기 내부 가열 챔버(111)가 인입되며, 상기 가열로(120)부터 상기 열에너지를 공급받아 상기 내부 가열 챔버(111)로 전달시키는 외부 가열 챔버(112);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 배출관(140)에는 상기 가열부(100)와 연결된 일 단에 구비되어 개폐를 조절하는 제1 개폐 밸브(140a)가 구비되고,
상기 제2 배출관(150)에는 상기 가열부(100)와 연결된 일 단에 구비되어 개폐를 조절하는 제2 개폐 밸브(150a)가 구비되되,
상기 제1 개폐 밸브(140a)와 상기 제2 개폐 밸브(150a)는 상기 제어부를 통해 제어되어 선택적으로 개폐되어지는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 배출관(140)은 다수 개의 관으로 이루어지되,
상기 다수 개의 관은 교차되며, 상기 교차된 부분이 연통되어 그물 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치.
청구항 1에 있어서,
상기 중유를 정제할 수 있는 정제장치(210)를 추가로 포함하되,
상기 정제장치(210)는 상기 유증기 응축기(200)와 연결되어 상기 중유를 제공받는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재활용이 가능한 탄화장치.