KR102074711B1 - 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기 - Google Patents

공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기 Download PDF

Info

Publication number
KR102074711B1
KR102074711B1 KR1020180069501A KR20180069501A KR102074711B1 KR 102074711 B1 KR102074711 B1 KR 102074711B1 KR 1020180069501 A KR1020180069501 A KR 1020180069501A KR 20180069501 A KR20180069501 A KR 20180069501A KR 102074711 B1 KR102074711 B1 KR 102074711B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
oil
heat
evaporator
condenser
Prior art date
Application number
KR1020180069501A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190142514A (ko
Inventor
윤정중
Original Assignee
주식회사 엔박
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엔박 filed Critical 주식회사 엔박
Priority to KR1020180069501A priority Critical patent/KR102074711B1/ko
Publication of KR20190142514A publication Critical patent/KR20190142514A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102074711B1 publication Critical patent/KR102074711B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

본 발명은 스팀발생기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기에 관한 것이다.
본 발명은 스큐류 압축기(200), 오일분리기(110), 증발기(120), 응축기(130), 플래쉬 탱크(140), 쿨러(150)를 포함하여 구성된 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기를 제공한다.
또한 본 발명은 증발기(120) 내부에는 오일가열관(115)이 형성되어 있어 오일분리기에서 분리된 오일이 오일가열관으로 유입되게 되고, 이와 같이 가열된 오일이 오일가열관(115)을 통과하게 되면서 응축기로부터 유입된 냉매를 증발시키는 기능을 수행하고,
쿨러(150)의 내부에는 공기열교환기(151), 오일열교환기(152)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기를 제공한다.
또한 본 발명은 증발기(120) 내부에는 공기가열관(112-2)이 형성되어 있어 오일분리기(110)에서 분리된 공기가 공기배출관(112-1)을 통하여 증발기(120) 내부의 공기가열관(112-2)을 통과하게 되면서 응축기로부터 증발기 내부로 유입된 냉매를 증발시키는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기를 제공한다.

Description

공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기{a steam generator using air compressing cooling heat}
본 발명은 스팀발생기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기에 관한 것이다.
일반적으로, 제조 현장에서는 기기에 필요한 공압(空壓)을 발생시키는 공기압축기(空氣壓縮機)가 사용된다.
공기압축기는 공기를 대기압 이상으로 압축하여 압축공기를 만든다. 그리고 공기압축기는 압축 방식에 따라 왕복동식, 스크류식, 그리고 터보식 등과 같이 분류되며, 이때 사용되는 동력으로는 전기 모터, 엔진, 그리고 터빈 등 여러 가지가 있으나, 주로 전기 모터가 사용된다.
이와 같이, 상온 상태인 대기압의 공기를 흡입하여 단열 압축하는 과정에서, 압축공기는 일반적으로 150℃ 이상으로 온도가 상승된다. 따라서, 공기압축기의 후단에는 필수적으로 고온의 압축공기를 다시 냉각시키기 위하여 냉각기를 설치하여 가동하게 된다.
이를 구체적으로 살펴보면, 온도가 상승된 공기를 냉각시키기 위하여서는 외부로부터 공급되는 냉각수를 필요로 한다. 이때, 사용되는 상기 냉각수는 냉각수 순환펌프에 의하여 강제로 순환되어, 온도가 상승된 압축공기를 냉각시킨다. 그리고 공기압축기에 장착되어 있는 모터에서도 열이 발생되며, 이러한 열은 상기 모터와 함께 회전하는 냉각 팬에 의하여 기계실로 강제 순환되므로, 기계실의 온도를 적정수준으로 유지하기 위하여 별도의 냉방기를 구동시켜야 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 종래의 기술에 따르면, 공기압축기에서 단열 압축하는 과정에서 생성되는 열 에너지 및 공기압축기에 장착되어 있는 모터에서 발생되는 열 에너지를 전부 폐기하므로, 에너지가 불필요하게 소비될 뿐만 아니라, 더욱이 고가의 에너지가 낭비되는 문제점이 있었다.
이와 관련하여 본 발명자는 선행기술 공개특허(10-2017-0117633호) "스크류 압축기의 공기열 및 오일열 회수 일체형 온수 발생기"에서,
"스크류식 압축기(200)와 연결되어 있으며, 케이싱부(110), 열전환부(120), 물유출입부(130), 압축공기 처리관(140), 오일 처리관(150)을 포함하여 구성된 온수 발생기(100)"를 제공한 바 있다.
기존의 산업에 사용되는 수증기용 스팀압축기는 보일러에서 만들어진 스팀을 활용하여 압축하여 필요한 곳에 수증기를 보내는 역할을 수행하는데, 이는 보일러에서 물의 증발에 필요한 에너지를 공급하기 때문에 539kcal/h의 증발열량이 보일러로부터 공급받아야 하며, 이로 인한 에너지 비용이 막대하게 소요되는 단점을 가지고 있다.
따라서 본 발명의 개선 산업용 스팀발생기는 오일주입형 스크류압축기의 오일열과 공기열원을 활용하여 히트펌프를 구성하여 스팀을 생산하는 시스템으로서, 임계온도가 높은 냉매를 활용하여 응축기에 110 ~ 120℃ 냉매가스 열원을 공급하여 냉매가스와 물이 열교환 후, 수증기를 생산하는 구조이며, 증발기의 열원은 공기압축기의 압축시 발생하는 오일열만 또는 오일열 및 공기열의 복합 열원을 활용하고, 냉매압축기를 통해 고온고압의 열을 응축기에서 물과 열교환한 후 스팀이 생산되는 구조로 된 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기를 제공하고자 한다.
본 발명은 스팀생산시 보일러를 사용하지 않고 공기압축기의 폐열을 증발기의 열원으로 공급되는 고온의 히트펌프 열사이클로 유지할 수 있는 신개념의 스팀발생기의 구조이다. 이는 기존 보일러의 연료가 유가변동에 민감하여 사용자에게 불편을 초래하고 있는 것을 해결할 수 있고, 스팀 발생에 투입되는 에너지 비용의 절감을 실행하는데 목적이 있다.
본 발명은 상기한 문제점 및 요구를 해결하기 위하여,
스큐류 압축기(200), 오일분리기(110), 증발기(120), 응축기(130), 플래쉬 탱크(140), 쿨러(150)를 포함하여 구성된 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기를 제공한다.
또한 본 발명은 증발기(120) 내부에는 오일가열관(115)이 형성되어 있어 오일분리기에서 분리된 오일이 오일가열관으로 유입되게 되고, 이와 같이 가열된 오일이 오일가열관(115)을 통과하게 되면서 응축기로부터 유입된 냉매를 증발시키는 기능을 수행하고,
쿨러(150)의 내부에는 공기열교환기(151), 오일열교환기(152)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기를 제공한다.
또한 본 발명은 증발기(120) 내부에는 공기가열관(112-2)이 형성되어 있어 오일분리기(110)에서 분리된 공기가 공기배출관(112-1)을 통하여 증발기(120) 내부의 공기가열관(112-2)을 통과하게 되면서 응축기로부터 증발기 내부로 유입된 냉매를 증발시키는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기를 제공한다.
본 발명에 따른 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기는 오일주입형 스크류압축기의 오일열과 공기열원을 활용하여 히트펌프를 구성하여 스팀을 생산하는 시스템으로서, 임계온도가 높은 냉매를 활용하여 응축기에 110 ~ 120℃ 냉매가스 열원을 공급하여 냉매가스와 물이 열교환 후, 수증기를 생산하는 구조이며, 증발기의 열원은 공기압축기의 압축시 발생하는 오일열만 또는 오일열 및 공기열의 복합 열원을 활용하고, 냉매압축기를 통해 고온고압의 열을 응축기에서 물과 열교환한 후 스팀이 생산되는 구조로 된 것으로서 공기압축기 냉각열을 효율적으로 재환수하는 기능이 매우 높을 뿐만 아니라 스팀을 생산하는데 매우 효과적이다.
특히, 본 발명은 공기압축기의 압축시 발생하는 오일열 및 공기열의 복합 열원을 모두 활용한 것을 특징으로 하여 공기압축기 냉각열의 회수가 매우 효율적으으로서 스팀을 생산하는데 매우 효과적이다.
따라서 스팀은 생산 공정에 매우 중요한 물질로서 산업플랜트는 스팀의 열원을가지고 24시간 공정용으로 에너지를 사용하고 있기 때문에 투입된 에너지 절감에 대한 필요성이 산업체로부터 대두되고 있으며, 증기재압축사이클 등 에너지 절감을 위한 그간의 노력들이 있었으나, 가격과 내구성측면에서 실용에는 크게 미치지 못하고 있는데 반하여, 본 발명은 압축기의 소모되는 오일 및 공기의 열에너지를 회수하여 에너지 효율성을 극대화한 것으로 가격과 내구성측면에서 매우 실용적이고, 특히 오일주입 스크류 압축기의 폐열을 회수하는 데 매우 효율적인 특징이 있다.
더욱이 스크류 압축기의 경우 압축기 시장의 50% 이상을 점유하기 때문에 에너지 절감에 크게 기여할 것으로 기대된다.
도 1은 기존의 보일러를 사용하는 수증기용 스팀압축기.
도 2는 본 발명에 따른 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기의 구조.
도 3은 본 발명에 따른 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기의 구조(다른 실시예).
이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 스큐류 압축기(200), 오일분리기(110), 증발기(120), 응축기(130), 플래쉬 탱크(140), 쿨러(150)를 포함하여 구성된 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기를 제공한다.
도 1에서 보는 것처럼 기존의 보일러를 사용하는 수증기용 스팀압축기는 보일러에서 만들어진 스팀을 활용하여 압축하여 필요한 곳에 수증기를 보내는 역할을 수행하는데, 이는 보일러에서 물의 증발에 필요한 에너지를 공급하기 때문에 539kcal/h의 증발열량이 보일러로부터 공급받아야 하며, 이로 인한 에너지 비용이 막대하게 소요되는 단점을 가지고 있다.
따라서 본 발명은 도 2에서 보는 것과 같은 상기한 구조의 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기는 오일주입형 스크류압축기의 오일열과 공기열원을 활용하여 히트펌프를 구성하여 스팀을 생산하는 시스템으로서, 임계온도가 높은 냉매를 활용하여 응축기에 110 ~ 120℃ 냉매가스 열원을 공급하여 냉매가스와 물이 열교환 후, 수증기를 생산하는 구조이며, 증발기의 열원은 공기압축기의 압축시 발생하는 오일열만 또는 오일열 및 공기열의 복합 열원을 활용하고, 냉매압축기를 통해 고온고압의 열을 응축기에서 물과 열교환한 후 스팀이 생산되는 구조이다. 스팀생산시 보일러를 사용하지 않고 공기압축기의 폐열을 증발기의 열원으로 공급되는 고온의 히트펌프 열사이클로 유지할 수 있는 신개념의 스팀발생기의 구조이다. 이는 기존 보일러의 연료가 유가변동에 민감하여 사용자에게 불편을 초래하고 있는 것을 해결할 수 있고, 스팀 발생에 투입되는 에너지 비용의 절감을 실행하는 효과가 나타난다.
본 발명의 상기한 스크류 압축기(200)는 공압을 발생시키는 공기압축기의 일종으로 통상의 스크류식 공기압축기를 사용할 수 있다.
상기한 공기압축기(air compresser)는 압축 방식에 따라 왕복동식, 스크류식, 그리고 터보식 등과 같이 분류되며, 이때 사용되는 동력으로는 전기 모터, 엔진, 그리고 터빈 등 여러 가지가 있으나, 주로 전기 모터가 사용된다
본 발명은 상기한 스크류 압축기는 상온 상태인 대기압의 공기를 흡입하여 단열 압축하는 과정을 수행하며, 이 과정에서 압축공기는 일반적으로 150℃ 이상으로 온도가 상승된다.
일반적으로 이와 같이 상승된 압축공기를 냉각시키기 위하여 압축공기 발생관을 통하여 고온의 압축공기를 냉각기로 유입하여 냉각시키게 된다.
또한, 스크류 압축기의 온도상승을 낮추기 위한 오일을 주입하여 냉각 및 누설방지를 실시하고 있는데, 이때 발생된 오일열을 오일관을 통하여 상기한 냉각기로 유입하여 냉각하게 된다.
본 발명의 기술적 특징은 이와 같은 스크류 압축기에서 발생하는 오일열 또는/및 공기열을 이용하여 스팀을 발생시키는 스팀발생기를 제공한다.
본 발명의 오일분리기(110)는 스크류 압축기에서 발생하는 오일 및 공기를 서로 분리하는 장치 또는 수단을 의미한다.
도 2에서 보는 것처럼 스크류 압축기(200)로부터 배출되는 오일 및 공기를 오일공기배출관(111)을 통하여 오일분리기(110)로 유입하여 오일 및 공기를 분리하게 된다.
본 발명은 상기한 오일분리기로부터 분리된 공기(압축된 공기)를 쿨러(150)로 유입시켜 가열된 공기를 냉각시켜서 압축공기를 제공하게 된다.
본 발명의 상기한 쿨러(150)는 오일 또는/및 공기를 냉각시키는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
따라서 쿨러(150)의 내부에는 공기열교환기(151), 오일열교환기(152)가 구비되어 있어 열을 교환하여 오일 또는 공기를 냉각하게 한다.
상기한 공기열교환기(151), 오일열교환기(152)는 통상의 유체의 열을 교환할 수 있는 장치 또는 수단을 의미한다.
도 2에서 보는 것처럼 본 발명은 오일분리기(110)로부터 분리된 공기를 공기배출관(112)을 통하여 쿨러(150)로 유입시킨 후 공기열교환기(151)로 공기를 냉각시켜 냉각된 압축공기를 압축공기배출관(113)으로 배출하게 된다.
본 발명은 상기한 오일분리기(110)에서 분리된 오일을 오일유입관(114)을 통하여 증발기(120)로 유입시키게 된다.
본 발명의 기술적 특징은 이와 같이 오일분리기(110)에서 분리된 오일을 증발기(120)로 유입시킴에 따라 가열된 오일로부터 열을 회수하여 스팀을 발생하는 열원으로 사용할 수 있다는 점이다.
본 발명의 상기한 증발기(120)는 응축기(130)로부터 응축된 냉매를 증발시키는 장치 또는 수단을 의미한다.
본 발명은 상기한 오일분리기(110)에서 분리된 오일은 높은 온도를 갖게 되어 오일유입관(114)을 통하여 증발기(120)로 유입시키게 되면 응축기(130)로부터 증발기(120)로 유입된 냉매를 급격하게 증발시키는 작용을 하게 된다.
따라서 이와 같이 증발된 냉매는 유입된 오일로부터 많은 열을 흡수하게 된다.
본 발명은 증발기 내부에 오일가열관(115)이 형성되어 있어 오일가열관으로 가열된 오일이 유입되게 되고, 이와 같이 가열된 오일이 오일가열관(115)을 통과하게 되면서 응축기로부터 유입된 냉매를 강력하여 증발시키는 작용을 하게 된다.
도 2에서 보는 것처럼 오일유입관(114)은 오일가열관(115)과 연결되어 있어서 가열된 오일이 오일가열관으로 유입되고, 오일가열관(115)은 오일배출관(116)과 연결되어 있어서 오일가열관에서 열교환이 된 오일을 쿨러(150)로 유입되게 된다.
본 발명은 상기한 오일유입관(114) 및 오일배출관(116)에는 제어밸브(116-1)이 구비되어 있어 오일의 증발기 유입, 증발기 유입없이 쿨러로 직접 배출, 오일의 증발기에서의 배출 등을 제어할 수 있다.
상기한 바처럼 쿨러(150)에는 오일열교환기(152)가 구비되어 있어 잔여열을 구비한 오일을 오일열교환기(152)에서 열을 흡수한후 반송관(153)을 통하여 스크류압축기(200)로 유입시키게 된다.
이와 같이 본 발명의 쿨러(150)에서도 열을 회수하여 별도로 사용할 수 있게 된다.
도 2에서 보는 것처럼 본 발명은 상기한 응축기(130)로부터 증발기(120)로 냉매를 유입하는 것은 팽창변(121)을 통하여 유입되게 된다.
본 발명은 증발기(120)에서 많은 열을 흡수한 냉매가 냉매압축기(131)를 통하여 응축기(130)로 유입되게 된다.
본 발명의 응축기(130)는 증발된 냉매를 압축하여 액체로 응축시키는 장치 또는 수단을 의미한다.
본 발명의 응축기(130)에 사용되는 냉매는 통상의 프레온계 냉매를 사용할 수 있다.
본 발명의 상기한 냉매의 일 실시로는 프로판[C3H8] 100중량부에 1,1-디플루오로에탄[CHF2-CH3] 50~150중량부, 플루오르화 에틸[CH3-CH2F] 30~100중량부, 펜타플루오로에탄[C2HF5] 10~30중량부, 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜[CF3CF=CH2] 5~15중량부, 프로필렌[CH3-CH-CH2] 10~30중량부, 트리플루오로 메틸아이오드[CF3I] 5~10중량부, 싸이클로프로판[C3H6] 3~10 중량부를 혼합하여 조성한 냉매를 사용하는 것이 좋다.
상기한 조성의 냉매는 대기압 상태에서의 증발온도가 낮고, 증발잠열이 우수하며, 응고점이 낮고 체적 냉동능력이 우수하며, 임계온도가 높으며 점도가 작고 열전달 특성이 우수한 특징이 있어서 스크류 압축기에서 발생한 열을 전달하는 전달 효율을 현저히 높이는 기능을 하고 더불어 냉매가 안정적이어서 운전상의 안전 을 높이는 효과가 나타난다.
또한 상기한 조성의 냉매는 증발/응축 과정의 온도구배가 발생을 최소화한 근사공비혼합물 특성을 갖추고 있음으로 인해 일반적인 비공비 혼합물에 의해 발생하는 냉매의 상변화(액상/기상)에 따른 증발기와 응축기의 압력이 계속적 변화 이로 인한 시스템의 불안정을 해결하는 특성이 있어 냉매의 유지관리를 용이하게 하는 효과가 나타난다.
도 2에서 보는 것처럼 증발기(120)로부터 팽창된 냉매를 냉매압축기(131)를 통하여 응축기(130)로 유입시켜서 냉매를 응축시키게 된다.
상기한 냉매압축기(131)는 팽창된 냉매 또는 기체를 압축시키는 장치 또는 수단을 의미한다.
본 발명은 상기한 응축기(130)로 유입되는 냉매는 압축이 되면서 열을 발산하게 되는 기능을 수행하게 된다.
본 발명은 상기한 응축기(130) 내부에 열교환관(132)이 구비되어 있어 냉매가 압축되어 발산하는 열을 열교환관(132)에서 흡수하는 기능을 수행하게 된다.
상기한 열교환관(132)은 플래쉬 탱크(140)의 물유입관(141)과 연결되어 있어서 물유입관(141)으로부터 물(raw water)이 유입되고 유입된 물은 가열되게 된다.
이와 같이 가열된 물은 증기를 포함하여 형성되게 된다.
본 발명의 기술적 특징은 상기한 오일분리기에서 분리된 압축된 공기의 열을 회수하여 스팀을 발생시키는 열원으로 할 수 있는 점에 있다.
도 3에서 보는 것처럼, 본 발명의 오일분리기에서 분리된 공기를 증발기(120)로 유입하여 증발기로 유입된 냉매를 가열하는 수단으로 이용하는 것이 기술적 특징이다.
본 발명은 상기한 증발기(120) 내부에는 공기가열관(112-2)이 구비되어 있고, 공기배출관(112-1)은 공기가열관(112-2)과 연결되어 있어서 가열된 공기가 공기가열관으로 유입되고, 공기가열관(112-2)은 공기배출관(112-3)과 연결되어 있어서 공기가열관에서 열교환이 된 공기를 쿨러(150)로 유입시키게 된다.
상기한 쿨러(150)에는 공기열교환기(151)가 구비되어 있어 공기열교환기(151)는 공기배출관(112-3)과 연결되어 나머지 잔여열이 있는 공기를 공기열교환기(151)로 냉각시켜 더욱 냉각된 압축공기를 압축공기배출관(113)으로 배출하게 된다.
본 발명은 상기한 오일분리기(110)에서 분리된 공기는 높은 온도를 갖게 되어 있고 이와 같은 분리된 공기는 공기배출관(112-1)을 통하여 증발기(120) 내부의 공기가열관(112-2)으로 유입이 되면 증발기 내부의 온도가 상승하게 되어 결과적으로 응축기(130)로부터 증발기(120)로 유입된 냉매를 급격하게 증발시키는 작용을 하는데 현저한 효과를 도움을 도움을 주게 된다.
따라서 이와 같이 증발기 내부에 증발된 냉매는 공기가열관으로부터 발생한 많은 열을 흡수하게 됨에 따라 스팀의 발생속도와 량은 더욱 더 커지게 된다.
본 발명은 증발기 내부에 오일가열관(115)이 형성되어 있어 오일가열관으로 가열된 오일이 유입되게 되고, 이와 같이 가열된 오일이 오일가열관(115)을 통과하게 되면서 응축기로부터 유입된 냉매를 강력하여 증발시키는 작용을 하게 된다.
본 발명은 이와 같이 증발기 내부로 오일분리기에서 분리된 오일에 의한 열과 오일분리기에서 분리된 공기에 의한 열을 받아들여, 증발기로 유입된 냉매를 강력하게 증발시키는 작용을 하게 됨에 따라 공기압축기에서 발생하는 열을 더욱더 많이 흡수하게 되어(공기압축기의 냉각열 이용함) 스팀을 발생시키는 작용을 더욱 크게 하는 효과가 나타나게 된다.
도 2에서 보는 것처럼 상기한 물유입관(141)에는 펌프(141-1, 히트펌프)가 구비되어 있어 플래쉬 탱크(140)로부터 열교환관(132)으로 물유입관(141)을 통하여 물을 유입시키게 된다.
본 발명의 플래쉬 탱크(140)는 통상의 플래쉬 탱크(flash tank)로서 보일러 물에서 증기를 만들기 위한 탱크를 의미한다.
도 2에서 보는 것처럼 플래쉬 탱크는 물유입관(142)이 연결되어 있어 이곳으로 물이 유입된다.
또한 본 발명은 상기한 열교환관(132)은 가열물배출관(133)을 통하여 플래쉬 탱크(140)로 유입되게 된다.
상기한 가열물배출관(133)에는 제어밸브(133-1)이 구비되어 있어 열교환관(132)에서 가열된 물을 플래쉬 탱크(140)로 유입시키는 것에 대하여 제어를 할 수 있게 한다.
본 발명은 상기 플래쉬 탱크(140)에 스팀배출관(143)이 구비되어 있어 플래쉬 탱크(140)에서 형성된 증기(스팀)을 배출하게 하는 작용을 하게 된다.
본 발명은 상기한 구성과 기능으로 이루어진 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기를 제공한다.
본 발명은 공기압축기를 생산, 제조, 판매, 유통, 연구하는 산업에 매우 유용하다.
특히 본 발명은 공기압축기 냉각열을 이용한 장치를 생산, 제조, 판매, 유통, 연구하는 산업에 매우 유용하다.
스큐류 압축기(200),
오일분리기(110),
증발기(120),
공기배출관(112-1), 공기가열관(112-2), 공기배출관(112-3),
오일유입관(114), 오일가열관(115), 오일배출관(116),
응축기(130), 플래쉬 탱크(140),
쿨러(150), 공기열교환기(151), 오일열교환기(152),

Claims (3)

  1. 스큐류 압축기(200), 오일분리기(110), 증발기(120), 응축기(130), 플래쉬 탱크(140), 쿨러(150)를 포함하여 구성되되,
    스크류 압축기(200)로부터 배출되는 오일 및 공기를 오일분리기(110)로 유입하여 오일 및 공기를 분리하고,
    상기한 오일분리기(110)에서 분리된 오일을 오일유입관(114)을 통하여 증발기(120)로 유입시켜서 증발기로 유입된 냉매를 가열하는 수단으로 이용하고,
    상기한 오일분리기(110)에서 분리된 공기를 증발기(120)로 유입하여 증발기로 유입된 냉매를 가열하는 수단으로 이용하며,
    상기한 플래쉬 탱크(140)는 응축기(130)에 연결되는 구조로 되며,
    상기한 플래쉬 탱크(140)는 보일러 물에서 증기를 만드는 기능을 수행하고,
    상기한 증발기(120)는 응축기(130)로부터 응축된 냉매를 증발시키는 기능을 수행하고,
    상기한 응축기(130)의 내부에는 열교환관(132)이 구비되어 있어 냉매가 압축되어 발산하는 열을 열교환관(132)에서 흡수하는 기능을 수행하게 되고,
    상기한 열교환관(132)은 플래쉬 탱크(140)의 물유입관(141)과 연결되어 있어서 물유입관(141)을 통하여 유입된 물이 열교환관(132)에서 가열되게 되고,
    상기한 열교환관(132)에서 가열된 물은 가열물배출관(133)을 통하여 플래쉬 탱크(140)로 유입되며,
    상기한 증발기(120) 내부에는 공기가열관(112-2)이 형성되어 있어 오일분리기(110)에서 분리된 공기가 공기배출관(112-1)을 통하여 증발기(120) 내부의 공기가열관(112-2)을 통과하게 되면서 응축기로부터 증발기 내부로 유입된 냉매를 증발시키는 기능을 수행하여 1차로 열을 회수하고,
    상기 공기가열관(112-2)은 공기배출관(112-3)과 연결되어 있고 공기배출관(112-3)은 쿨러(150)로 연결되어 있어서 공기가열관(112-2)에서 1차로 열 회수된 공기를 쿨러(150)로 유입시켜서 2차로 열을 회수하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기.
  2. 제1항에 있어서,
    증발기(120) 내부에는 오일가열관(115)이 형성되어 있어 오일분리기에서 분리된 오일이 오일가열관으로 유입되게 되고, 이와 같이 가열된 오일이 오일가열관(115)을 통과하게 되면서 응축기로부터 유입된 냉매를 증발시키는 기능을 수행하고,
    쿨러(150)의 내부에는 공기열교환기(151), 오일열교환기(152)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기.
  3. 삭제
KR1020180069501A 2018-06-18 2018-06-18 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기 KR102074711B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180069501A KR102074711B1 (ko) 2018-06-18 2018-06-18 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180069501A KR102074711B1 (ko) 2018-06-18 2018-06-18 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190142514A KR20190142514A (ko) 2019-12-27
KR102074711B1 true KR102074711B1 (ko) 2020-02-07

Family

ID=69062633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180069501A KR102074711B1 (ko) 2018-06-18 2018-06-18 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102074711B1 (ko)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101920781B1 (ko) * 2015-06-03 2018-11-27 한국에너지기술연구원 고온 스팀 공급용 히트펌프 시스템
KR20180031619A (ko) * 2017-11-17 2018-03-28 에스피앤지 주식회사 공기압축기의 폐열회수 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190142514A (ko) 2019-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2653780C (en) Improved compressor device
RU2434145C2 (ru) Способ и система для производства энергии из теплового источника
CN205047261U (zh) 基于余热回收的跨临界co2热泵和朗肯循环的耦合系统
CN101245773B (zh) 一种用空压机废热制热水的方法及采用该方法的热水机
CN102650235A (zh) 具有三边闪蒸循环的燃气轮机中间冷却器
CN105674558A (zh) 燃气机驱动蒸气压缩与吸收复合式热泵热水机组运行方法
CN201155886Y (zh) 高温热泵专用取热装置
KR102074711B1 (ko) 공기압축기 냉각열을 활용한 스팀발생기
CN102961882B (zh) 混合型蒸汽机械再压缩蒸发器
CN106642681A (zh) 空气能热水器循环系统及其工作方法
CN207585140U (zh) 一种基于第二类吸收式混合热泵
JP2014190586A (ja) エジェクタ式冷凍サイクル装置
JPH09264158A (ja) ガスタービンサイクル
CN113669121B (zh) 一种电厂凝汽系统及工艺方法
CN109812307A (zh) 天然气压力能回收装置及方法
CN210832157U (zh) 一种回收烟气余热燃煤机组供热系统
CN211012099U (zh) 高压气体冷热水机组
CN110736301B (zh) 高压气体冷热水机组
CN102619567A (zh) 利用两级螺杆膨胀机蒸汽余压的动力系统
CN101922434A (zh) 空气压缩装置的运转方法
RU2407960C1 (ru) Установка водяного охлаждения
KR20190057970A (ko) 병렬 히터를 적용한 초임계 이산화탄소 발전 시스템
CN108759092A (zh) 基于空气循环的闭式热泵热水装置
CN219103380U (zh) 油田油气热回收系统
RU2709587C1 (ru) Способ работы парогазовой установки, работающей с использованием парового охлаждения

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant