KR102635132B1 - 연소기 - Google Patents

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KR102635132B1
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Abstract

본 발명은 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사하는 제1 공기노즐부; 상기 제1 공기노즐부의 둘레방향 외부에 배치되어 연료의 이동경로가 형성되고, 전방으로 연료를 분사하는 연료노즐부; 상기 연료노즐부의 둘레방향 외부에 배치되어 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사하는 제2 공기노즐부; 및 상기 제1 공기노즐부와 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기의 이동경로를 분리하고, 상기 제1 공기노즐부로 공급되는 공기의 제1 유량과 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기의 제2 유량을 조절하는 댐퍼부;를 포함하고, 일지점에 설치된 상기 댐퍼부가 상기 제1 유량과 상기 제2 유량을 함께 늘리거나, 상기 제1 유량과 상기 제2 유량을 함께 줄이는 것을 특징으로 하는 연소기를 제공한다.

Description

연소기{COMBUSTOR}
본 발명은 연소기에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.
제철제강공정에서 발생하는 폐가스 중의 NOx를 저감하기 위해 공정 후단에 설치된 SCR(NOx 저감 설비)의 운전 조건을 맞추기 위하여 폐가스의 온도를 일정 수준으로 승온이 요구될 수 있다.
이를 위해 제철부생가스인 전로가스(LDG)를 연료로 하는 승온용 연소기를 사용하고 있으나, 기존의 연소기는 분사노즐의 구조적 형태로 인하여 연료-공기의 혼합특성 제어에 한계가 있어서 연소화염의 불안정 및 연소불량에 의한 일산화탄소(CO)의 발생, 전로가스 더스트에 의한 연소기 연료노즐 부위의 막힘, 버너타일 내벽에 검댕이 부착 등 문제가 발생할 수 있다.
따라서 원래의 목적인 폐가스 승온 기능이 미흡하여 에너지소비 및 전로가스 연소에 따른 공해물질이 추가로 발생되는 등의 문제가 발생할 수 있다.
KR 10-0353619 B1
본 발명은 일 측면으로서, 연료와 연소용 공기의 혼합을 촉진시켜 화염의 크기제어 및 화염안정성 확보할 수 있는 연소기를 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 연료와 연소용 공기의 혼합을 촉진시켜 연소불량에 따른 노즐막힘, 더스트 부착 등의 문제를 해결할 수 있는 연소기를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사하는 제1 공기노즐부; 상기 제1 공기노즐부의 둘레방향 외부에 배치되어 연료의 이동경로가 형성되고, 전방으로 연료를 분사하는 연료노즐부; 상기 연료노즐부의 둘레방향 외부에 배치되어 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사하는 제2 공기노즐부; 및 상기 제1 공기노즐부와 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기의 이동경로를 분리하고, 상기 제1 공기노즐부로 공급되는 공기의 제1 유량과 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기의 제2 유량을 조절하는 댐퍼부;를 포함하고, 일지점에 설치된 상기 댐퍼부가 상기 제1 유량과 상기 제2 유량을 함께 늘리거나, 상기 제1 유량과 상기 제2 유량을 함께 줄이고, 상기 제1 공기노즐부는 제1 방향으로 선회하면서 제1 공기를 분사하고, 상기 연료노즐부는 상기 제1 방향과 역방향인 제2 방향으로 선회하면서 연료를 분사하고, 상기 제2 공기노즐부는 상기 제2 방향과 역방향인 제3 방향으로 선회하면서 제2 공기를 분사하는 연소기를 제공한다.
상기 댐퍼부는, 공기유입관의 내부에 설치되고, 상기 제1 공기노즐부와 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기가 분기되는 분기지점에 설치될 수 있다.
상기 댐퍼부는, 상기 분기지점에 설치되는 'V자형' 댐퍼로 구성되고, 상기 'V자형' 댐퍼부의 내각이 조절되면서 상기 제1 유량과 상기 제2 유량이 조절될 수 있다.
상기 공기유입관은, 공기가 이동하는 유입관로가 형성된 유입본체; 및 상기 유입본체의 내부에 설치되고, 상기 유입관로를 상기 제1 공기노즐부로 제1 공기가 이동하는 경로인 제1 유입관로와 상기 제2 공기노즐부로 제2 공기가 이동하는 경로인 제2 유입관로를 분할하는 분할격벽;을 포함할 수 있다.
상기 댐퍼부는, 상기 분기지점에서 회동 가능하게 설치되고, 상기 제1 유입관로의 제1 개도의 크기를 조절하여 상기 제1 유량을 조절하는 제1 댐퍼판; 상기 분기지점에서 회동 가능하게 설치되고, 상기 공기유입관의 제2 유입관로의 제2 개도의 크기를 조절하여 상기 제2 유량을 조절하는 제2 댐퍼판; 및 상기 제1 개도의 크기와 상기 제2 개도의 크기가 동시에 커지거나 동시에 작아지도록 상기 제1 댐퍼판과 상기 제2 댐퍼판을 구동시키는 구동부재;를 포함할 수 있다.
상기 유입본체는 공기가 이동하는 유입관로가 사각형의 단면을 가지고, 상기 제1 댐퍼판과 상기 제2 댐퍼판은, 상기 분할격벽에 설치된 댐퍼회전축에 회동 가능하게 설치되는 사각형의 판재로 구성될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면으로서, 본 발명은 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사하는 제1 공기노즐부; 상기 제1 공기노즐부의 둘레방향 외부에 배치되어 연료의 이동경로가 형성되고, 전방으로 연료를 분사하는 연료노즐부; 상기 연료노즐부의 둘레방향 외부에 배치되어 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사하는 제2 공기노즐부; 및 상기 제1 공기노즐부와 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기의 이동경로를 분리하고, 상기 제1 공기노즐부로 공급되는 공기의 제1 유량과 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기의 제2 유량을 조절하는 댐퍼부;를 포함하고, 일지점에 설치된 상기 댐퍼부가 상기 제1 유량과 상기 제2 유량을 함께 늘리거나, 상기 제1 유량과 상기 제2 유량을 함께 줄이는고, 상기 댐퍼부는, 공기유입관의 내부에 설치되고, 상기 제1 공기노즐부와 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기가 분기되는 분기지점에 설치되고, 상기 공기유입관은, 공기가 이동하는 유입관로가 형성된 유입본체; 및 상기 유입본체의 내부에 설치되고, 상기 유입관로를 상기 제1 공기노즐부로 제1 공기가 이동하는 경로인 제1 유입관로와 상기 제2 공기노즐부로 제2 공기가 이동하는 경로인 제2 유입관로를 분할하는 분할격벽;을 포함하고, 상기 댐퍼부는, 상기 분기지점에서 회동 가능하게 설치되고, 상기 제1 유입관로의 제1 개도의 크기를 조절하여 상기 제1 유량을 조절하는 제1 댐퍼판; 상기 분기지점에서 회동 가능하게 설치되고, 상기 공기유입관의 제2 유입관로의 제2 개도의 크기를 조절하여 상기 제2 유량을 조절하는 제2 댐퍼판; 및 상기 제1 개도의 크기와 상기 제2 개도의 크기가 동시에 커지거나 동시에 작아지도록 상기 제1 댐퍼판과 상기 제2 댐퍼판을 구동시키는 구동부재;를 포함하고, 일측이 상기 분할격벽의 제1 격벽면에 설치되고, 타측은 제1 댐퍼판에 설치되어 상기 제1 댐퍼판을 회동시키는 제1 실린더부재; 및 일측이 상기 분할격벽의 제2 격벽면에 설치되고, 타측은 제2 댐퍼판에 설치되어 상기 제2 댐퍼판을 회동시키는 제2 실린더부재;를 포함하는 연소기를 제공한다.
상기 구동부재는, 평면상에서 상기 제1 댐퍼판과 상기 분할격벽이 이루는 제1 회동각과, 상기 제1 댐퍼판과 상기 분할격벽이 이루는 제2 회동각이 동일하도록 회동시킬 수 있다.
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상기 제1 공기노즐부, 상기 연료노즐부 및 상기 제2 공기노즐부는, 상기 공기 또는 상기 연료가 분사되는 전방에 선회부재가 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 연료와 연소용 공기의 혼합을 촉진시켜 화염의 크기제어 및 화염안정성 확보할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 연료와 연소용 공기의 혼합을 촉진시켜 연소불량에 따른 노즐막힘, 더스트 부착 등의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소기의 측면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 'A' 부분에 설치된 댐퍼부의 개폐전후를 도시한 개념도이다.
도 3은 도 2a를 Z축 방향에서 바라본 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 연소기의 댐퍼부의 개폐전후의 상세를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소기의 연료와 공기의 혼합방법을 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소기의 연료와 공기의 혼합방법을 도시한 정면도이다.
도 7은 도 1을 X축 방향인 'B' 방향에서 바라본 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면에 도시된 X축은 연소기의 전후방향이고, Y축은 연소기의 좌우방향이고, Z축은 연소기의 상하방향이다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 연소기에 포함된 구성요소들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소기의 측면도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 'A' 부분에 설치된 댐퍼부(400)의 개폐전후를 도시한 개념도이며, 도 3은 도 2a를 2-2' 방향에서 바라본 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소기는 제1 공기노즐부(100), 연료노즐부(300), 제2 공기노즐부(200) 및 댐퍼부(400)를 포함할 수 있다.
제1 공기노즐부(100)는 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사할 수 있다.
제1 공기노즐부(100)의 둘레방향 내부에는 점화부(500)가 설치될 수 있다. 점화부(500)는 제1 공기노즐부(100)의 둘레방향 내부에 배치되고 X축방향(전후방향)으로 연장 형성되는 지지체(530) 및 지지체(530)의 전방에 설치되어 화염을 발생시키는 점화용버너(510)를 포함할 수 있다.
제1 공기노즐부(100), 연료가스부, 제2 공기노즐부(200)의 전방으로 혼합된 연료와 공기가 분사되고, 혼합된 연료과 공기에 점화용버너(510)가 화염을 발생시킬 수 있다.
제1 공기노즐부(100)는 공기유입관(600)을 통해 공기가 공급되고, 내부에 1차 공기가 이동하는 이동경로가 형성될 수 있다. 일례로, 제1 공기노즐부(100)는 연소기의 전후방향인 X축 방향으로 1차 공기가 이동되고, 전방을 통해 1차 공기가 분사될 수 있다.
연료노즐부(300)는 제1 공기노즐부(100)의 둘레방향 외부에 배치되어 연료의 이동경로가 형성되고, 전방으로 연료를 분사할 수 있다.
연료노즐부(300)는 연료유입관(700)을 통해 연료가 공급되고, 내부에 연료가 이동하는 이동경로가 형성될 수 있다. 일례로, 연료노즐부(300)로는 전로가스 등의 연료가스가 연료로 공급될 수 있다.
일례로, 연료노즐부(300)는 연소기의 전후방향인 X축 방향으로 연료가 이동되고, 전방을 통해 연료가 분사될 수 있다.
제2 공기노즐부(200)는 연료노즐부(300)의 둘레방향 외부에 배치되어 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사할 수 있다.
제2 공기노즐부(200)는 공기유입관(600)을 통해 공가기 공급되고, 내부에 2차 공기가 이동하는 이동경로가 형성될 수 있다. 일례로, 제2 공기노즐부(200)는 연소기의 전후방향인 X축 방향으로 2차 공기가 이동되고, 전방을 통해 2차 공기가 분사될 수 있다.
댐퍼부(400)는 제1 공기노즐부(100)와 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 공기의 이동경로를 분리하고, 제1 공기노즐부(100)로 공급되는 공기의 제1 유량과 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 공기의 제2 유량을 조절할 수 있다. 일지점에 설치된 댐퍼부(400)가 제1 유량과 제2 유량을 함께 늘리거나, 제1 유량과 제2 유량을 함께 줄일 수 있다.
댐퍼부(400)는 제1 공기노즐부(100)와 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 공기의 분기지점에 설치될 수 있다. 댐퍼부(400)는 공기유입관(600)에 설치되어 제1 공기노즐부(100)로 공급되는 1차 공기와, 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 2차 공기를 분리하고, 1차 공기와 2차 공기의 유량을 조절할 수 있다.
제1 공기노즐부(100), 연료노즐부(300) 및 제2 공기노즐부(200)는 동축 상에서 직경을 달리하는 노즐관으로 구성될 수 있다. 일례로, 노즐관은 원통형의 형상으로 구성될 수 있다.
제1 공기노즐부(100)의 제1 노즐관(110), 연료노즐부(300)의 연료노즐관(310) 및 제2 공기노즐부(200)의 제2 노즐관(210)으로 갈수록 직경이 커질 수 있다.
본 발명의 연소기는 공기를 흡인방식에 의해 공급할 수 있다. 연소기에 형성되는 음압과 대기압의 차입에 의해 공기는 연소기의 내부로 흡인될 수 있다.
댐퍼부(400)는, 하나의 공기유입관(600)의 내부에 설치되고, 제1 공기노즐부(100)와 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 공기가 분기되는 분기지점에 설치될 수 있다.
공기유입관(600)을 통해 제1 공기노즐부(100)와 제2 공기노즐부(200)로 공기를 공급할 수 있고, 공기유입관(600)의 내부에 형성된 공기의 분기지점의 주변에 댐퍼부(400)가 설치될 수 있다.
댐퍼부(400)는 공기유입관(600)의 내부에 설치되고, 제1 공기노즐부(100)와 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 공기의 분기지점에 설치되어 제1 공기노즐부(100)로 공급되는 공기의 제1 유량과 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 공기의 제2 유량을 동시에 조절할 수 있다. 댐퍼부(400)는 분기지점에서 회동하는 한 쌍의 댐퍼판을 포함할 수 있다.
댐퍼부(400)는, 분기지점에 설치되는 'V자형' 댐퍼로 구성되고, 'V자형' 댐퍼부(400)의 내각(R)이 조절되면서 제1 유량과 제2 유량이 조절될 수 있다.
'V자형' 댐퍼는 공기의 이동방향의 후방에 'V자형'의 개방된 부분이 배치될 수 있다. 일례로, 'V자형' 댐퍼는 공기의 이동방향인 상하방향의 상측에 'V자형'의 개방된 부분이 배치될 수 있다.
댐퍼부(400)는, 제1 공기노즐부(100)와 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 공기가 분기되는 분기지점에 설치되는 'V자형' 댐퍼로 구성됨으로써, 제1 공기노즐부(100)와 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 공기를 공기의 이동방향을 따라 부드럽게 유도하면서 제1 공기노즐부(100)와 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 공기의 유량을 안정적으로 조절할 수 있는 효과가 있다.
공기유입관(600)은 유입본체(610) 및 분할격벽(630)을 포함할 수 있다.
유입본체(610)는 공기가 이동하는 유입관로가 형성될 수 있다. 유입본체(610)는 공기가 유입되는 경로를 형성될 수 있고, 유입본체(610)는 사각형의 형상의 단면을 가질 수 있다. 일례로, 유입본체(610)는 X-Y축 방향(전후방향-상하방향)의 단면상에서 사각형의 단면을 가질 수 있다.
제1 유입관로(650)는 유입본체(610)의 내부에 형성되고, 제1 공기노즐부(100)로 공기가 이동하는 경로이고, 제2 유입관로(670)는 유입본체(610)의 내부에 형성되고, 제2 공기노즐부(200)로 공기가 이동하는 경로이다.
제1 유입관로(650), 제2 유입관로(670)는 X-Y축 방향의 단면상에서 각각 사각형이 단면을 가질 수 있고, 일례로, 제1 유입관로(650)와 제2 유입관로(670)는 동일한 단면적을 가질 수 있다.
분할격벽(630)은 유입본체(610)의 내부에 설치되고, 유입관로를 제1 공기노즐부(100)로 제1 공기가 이동하는 경로인 제1 유입관로(650)와 제2 공기노즐부(200)로 제2 공기가 이동하는 경로인 제2 유입관로(670)를 분할할 수 있다. 분할격벽(630)은 제1 공기노즐부(100)와 제2 공기노즐부(200)로 공급되는 공기의 분기지점을 형성할 수 있다.
이하에서는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명의 연소기의 댐퍼부(400)의 동작전후에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 연소기의 댐퍼부(400)의 개폐전후의 상세를 도시한 도면이다.
댐퍼부(400)는 제1 댐퍼판(430), 제2 댐퍼판(450) 및 구동부재(470)를 포함할 수 있다.
제1 댐퍼판(430)은 분기지점에서 회동 가능하게 설치되고, 제1 유입관로(650)의 제1 개도(651)의 크기를 조절하여 제1 유량을 조절할 수 있다. 제1 댐퍼판(430)이 분할격벽(630)에서 멀어지는 방향으로 회동될 경우, 제1 유입관로(650)의 제1 개도(651)의 크기는 작아지면서 제1 공기노즐부(100)로 유입되는 공기의 양은 줄어들고, 제1 댐퍼판(430)이 분할격벽(630)에서 가까워지는 방향으로 회동될 경우, 제1 유입관로(650)의 제1 개도(651)의 크기는 커지면서 제1 공기노즐부(100)로 유입되는 공기의 양은 늘어날 수 있다.
제2 댐퍼판(450)은 분기지점에서 회동 가능하게 설치되고, 공기유입관(600)의 제2 유입관로(670)의 제2 개도(671)의 크기를 조절하여 제2 유량을 조절할 수 있다. 제2 댐퍼판(450)이 분할격벽(630)에서 멀어지는 방향으로 회동될 경우, 제2 유입관로(670)의제2 개도(671)의 크기는 작아지면서 제2 공기노즐부(200)로 유입되는 공기의 양은 줄어들고, 제2 댐퍼판(450)이 분할격벽(630)에서 가까워지는 방향으로 회동될 경우, 제2 유입관로(670)의 제2 개도(671)의 크기는 커지면서 제2 공기노즐부(200)로 유입되는 공기의 양은 늘어날 수 있다.
제1 댐퍼판(430)과 제2 댐퍼판(450)은 공기의 이동방향 상에서 'V자형'으로 배치될 수 있다. 제1 댐퍼판(430)과 제2 댐퍼판(450)은 공기의 이동방향의 후방에 'V자형'의 개방된 부분이 배치될 수 있다.
제1 댐퍼판(430)과 제2 댐퍼판(450) 사이의 내각(R)의 크기가 조절되면서 제1 개도(651)의 크기와 제2 개도(671)의 크기가 조절될 수 있다. 제1 댐퍼판(430)과 제2 댐퍼판(450)의 회동에 따라 제1 개도(651)와 제2 개도(671)의 크기를 선형적으로 조절가능함으로써, 제1 개도(651)와 제2 개도(671)의 크기를 미세하고 정교하게 조절할 수 있어 댐퍼부(400)의 조절에 따른 연소기 내의 압력손실의 변동을 최소화하여 연소기의 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.
구동부재(470)는 제1 개도(651)의 크기와 제2 개도(671)의 크기가 동시에 커지거나 동시에 작아지도록 제1 댐퍼판(430)과 제2 댐퍼판(450)을 구동시킬 수 있다. 구동부재(470)는 유압 또는 공압에 의해 제1 댐퍼판(430)과 제2 댐퍼판(450)을 회동시키는 실린더부재로 구성될 수 있다.
구동부재(470)는 제1 댐퍼판(430)과 분할격벽(630) 사이의 제1 회동각(R1) 및 제2 댐퍼판(450)과 분할격벽(630) 사이의 제2 회동각(R2)을 함께 조절할 수 있다.
유입본체(610)는 공기가 이동하는 유입관로가 사각형의 단면을 가지고, 제1 댐퍼판(430)과 제2 댐퍼판(450)은, 분할격벽(630)에 설치된 댐퍼회전축(410)에 회동 가능하게 설치되는 사각형의 판재로 구성될 수 있다.
댐퍼회전축(410)은 분할격벽(630)의 선단부에 설치될 수 있다.
제1 댐퍼판(430)과 제2 댐퍼판(450)은 분할격벽(630)에 설치된 댐퍼회전축(410)에 설치된 상태에서 공기의 이동방향 상에서 'V자형'으로 배치될 수 있다.
제1 댐퍼판(430) 및 제2 댐퍼판(450)은 분할격벽(630)에 설치된 댐퍼회전축(410)에서 회동될 수 있고, 제1 댐퍼판(430)은 제1 유입관로(650)의 제1 개도(651)를 조절하고, 제2 댐퍼판(450)은 제2 유입관로(670)의 제2 개도(671)를 조절할 수 있다.
구동부재(470)는 제1 실린더부재(471) 및 제2 실린더부재(473)를 포함할 수 있다.
제1 실린더부재(471)는 일측이 분할격벽(630)의 제1 격벽면(631)에 회동브라켓을 매개로 회동 가능하게 설치되고, 타측은 제1 댐퍼판(430)에 회동브라켓을 매개로 회동 가능하게 설치되어 제1 댐퍼판(430)을 회동시킬 수 있다.
제2 실린더부재(473)는 일측이 분할격벽(630)의 제2 격벽면(633)에 회동브라켓을 매개로 회동 가능하게 설치되고, 타측은 제2 댐퍼판(450)에 회동브라켓을 매개로 회동 가능하게 설치되어 제2 댐퍼판(450)을 회동시킬 수 있다.
제1 실린더부재(471)와 제2 실린더부재(473)는 서로 연동되어 구동될 수 있다. 제1 실린더부재(471)가 제1 댐퍼판(430)을 밀어서 제1 개도(651)를 좁힐 때, 제2 실린더부재(473)가 제2 댐퍼판(450)을 밀어서 제2 개도(671)를 좁힐 수 있다. 실린더부재가 제1 댐퍼판(430)을 당겨서 제1 개도(651)를 넓힐 때, 제2 실린더부재(473)가 제2 댐퍼판(450)을 밀어서 제2 개도(671)를 넓힐 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제1 실린더부재(471) 및 제2 실린더부재(473)를 다단의 실린더부재로 구성할 경우, 제1 댐퍼판(430)과 제2 댐퍼판(450)의 회동범위를 더 넓게 할 수 있다.
다만, 구동부재(470)는 이러한 실린더부재를 활용한 방식에 한정되는 것은 아니고, 기어조립체 등을 활용한 다양한 구동방식이 적용될 수 있음은 물론이다.
일례로, 구동부재(470)는, 평면상에서 제1 댐퍼판(430)과 분할격벽(630)이 이루는 제1 회동각(R1)과, 제1 댐퍼판(430)과 분할격벽(630)이 이루는 제2 회동각(R2)이 동일하도록 회동시킬 수 있다.
이하에서는, 도 5 및 도 6를 참조하여 본 발명의 연소기의 연료와 공기의 혼합방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소기의 연료와 공기의 혼합방법을 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소기의 연료와 공기의 혼합방법을 도시한 정면도이다.
제1 공기노즐부(100)는 제1 방향으로 선회하면서 제1 공기를 분사하고, 연료노즐부(300)는 제1 방향과 역방향인 제2 방향으로 선회하면서 연료를 분사할 수 있다.
일례로, 제1 공기노즐부(100)가 시계방향으로 선회하면서 공기를 분사시, 연료노즐부(300)는 역방향인 반시계방향으로 선회하면서 연료를 분사할 수 있다. 반대로, 제1 공기노즐부(100)가 반시계방향으로 선회하면서 공기를 분사시, 연료노즐부(300)는 역방향인 시계방향으로 선회하면서 연료를 분사할 수 있다.
제1 공기노즐부(100)에서 제1 방향으로 분사되는 공기와 연료노즐부(300)에서 역방향인 제2 방향으로 분사되는 연료는 보다 원활하게 혼합되면서 연료와 공기가 원활하게 혼합될 수 있다.
이에 따라, 제1 공기노즐부(100), 연료노즐부(300)에서 분사되는 연료와 공기가 보다 원활하게 혼합됨으로써, 연소성이 향상되고 더스트의 부착이 억제되면서 안정적인 운전성능의 확보가 가능해질 수 있는 효과가 있다. 또한, 연소기의 난류혼합특성 및 화염특성(화염의 폭, 화염의 길이 등) 등이 안정적으로 제어될 수 있는 효과가 있다.
제2 공기노즐부(200)는 제2 방향과 역방향인 제3 방향으로 선회하면서 제2 공기를 분사할 수 있다.
일례로, 제1 공기노즐부(100)가 시계방향으로 선회하면서 공기를 분사시, 연료노즐부(300)는 역방향인 반시계방향으로 선회하면서 연료를 분사하며, 제2 공기노즐부(200)는 시계방향으로 선회하면서 공기를 분사할 수 있다.
반대로, 제1 공기노즐부(100)가 반시계방향으로 선회하면서 공기를 분사시, 연료노즐부(300)는 역방향인 시계방향으로 선회하면서 연료를 분사하며, 제2 공기노즐부(200)는 반시계방향으로 선회하면서 공기를 분사할 수 있다.
제1 공기노즐부(100)에서 제1 방향으로 분사되는 공기와 연료노즐부(300)에서 역방향인 제2 방향으로 분사되는 연료가 공기와 1차적으로 원활하게 혼합되고, 연료노즐부(300)에서 제2 방향으로 분사되는 연료와 제2 공기노즐부(200)에서 제2 방향의 역방향인 제3 방향으로 분사되는 연료가 공기와 2차적으로 원활하게 혼합될 수 있다.
이에 따라, 제1 공기노즐부(100), 연료노즐부(300), 제2 공기노즐부(200)에서 분사되는 연료와 공기가 보다 원활하게 혼합됨으로써, 연소성이 보다 향상되고 더스트이 부착이 더욱 억제되면서 안정적인 운전성능의 확보가 가능해질 수 있는 효과가 있다. 또한, 연소기의 난류혼합특성 및 화염특성(화염의 폭, 화염의 길이 등) 등이 보다 안정적으로 제어될 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 도 7을 참조하여, 본 발명의 연소기에 설치된 제1 공기노즐부(100), 연료노즐부(300) 및 제2 공기노즐부(200)의 선회날개의 배치에 대해 설명하기로 한다. 도 7은 도 1을 'B' 방향에서 바라본 도면이다.
제1 공기노즐부(100), 연료노즐부(300) 및 제2 공기노즐부(200)는, 공기 또는 연료가 분사되는 전방에 선회부재가 설치될 수 있다.
제1 공기노즐부(100)는 공기가 분사되는 전방에 제1 선회부재(130)가 설치될 수 있다. 제1 선회부재(130)는 지지체(530)와 제1 노즐관(110) 사이에 설치되는 제1 선회프레임(131)과, 제1 선회프레임(131)에 방사상으로 복수 개가 설치되는 제1 선회날개(133)를 포함할 수 있다.
연료노즐부(300)는 연료가 분사되는 전방에 제1 선회부재(130)가 설치될 수 있다. 연료선회부재(330)는 제1 노즐관(110)과 연료노즐관(310)의 사이에 설치되는 연료프레임(331)과, 연료프레임(331)에 방사상으로 복수 개가 설치되는 연료날개(333)를 포함할 수 있다.
제2 공기노즐부(200)는 공기가 분사되는 전방에 제2 선회부재(230)가 설치될 수 있다. 제2 선회부재(230)는 연료노즐관(310)과 제2 노즐관(210) 사이에 설치되는 제2 선회프레임(231)과, 제2 선회프레임(231)에 방사상으로 복수 개가 설치되는 제2 선회날개(233)를 포함할 수 있다.
제1 선회날개(133)와 연료날개(333)는 경사진 설치방향이 반대이고, 제1 공기노즐부(100)에서 분사되는 공기의 선회방향과, 연료노즐부(300)에서 분사되는 연료의 선회방향은 서로 역방향일 수 있다.
연료노즐부(300)의 연료날개(333)와 제2 공기노즐부(200)의 제2 선회날개(233)는 경사진 설치방향이 반대이고, 연료노즐부(300)에서 분사되는 연료의 선회방향과, 제2 공기노즐부(200)에서 분사되는 공기의 선회방향은 서로 역방향일 수 있다. 그리고, 제1 선회날개(133), 연료날개(333) 및 제2 선회날개(233)는 선회날개가 경사진 각도를 달리할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 제1 공기노즐부 110: 제1 노즐관
130: 제1 선회부재 131: 제1 선회프레임
133: 제1 선회날개 200: 제2 공기노즐부
210: 제2 노즐관 230: 제2 선회부재
231: 제2 선회프레임 233: 제2 선회날개
300: 연료노즐부 310: 연료노즐관
330: 연료선회부재 331: 연료프레임
333: 연료날개 400: 댐퍼부
410: 댐퍼회전축 430: 제1 댐퍼판
450: 제2 댐퍼판 470: 구동부재
471: 제1 실린더부재 473: 제2 실린더부재
500: 점화부 510: 점화용버너
530: 지지체 600: 공기유입관
610: 유입본체 630: 분할격벽
631: 제1 격벽면 633: 제2 격벽면
650: 제1 유입관로 651: 제1 개도
670: 제2 유입관로 671: 제2 개도
700: 연료유입관 R: 내각
R1: 제1 회동각 R2: 제2 회동각

Claims (11)

  1. 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사하는 제1 공기노즐부;
    상기 제1 공기노즐부의 둘레방향 외부에 배치되어 연료의 이동경로가 형성되고, 전방으로 연료를 분사하는 연료노즐부;
    상기 연료노즐부의 둘레방향 외부에 배치되어 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사하는 제2 공기노즐부; 및
    상기 제1 공기노즐부와 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기의 이동경로를 분리하고, 상기 제1 공기노즐부로 공급되는 공기의 제1 유량과 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기의 제2 유량을 조절하는 댐퍼부;를 포함하고,
    일지점에 설치된 상기 댐퍼부가 상기 제1 유량과 상기 제2 유량을 함께 늘리거나, 상기 제1 유량과 상기 제2 유량을 함께 줄이고,
    상기 제1 공기노즐부는 제1 방향으로 선회하면서 제1 공기를 분사하고,
    상기 연료노즐부는 상기 제1 방향과 역방향인 제2 방향으로 선회하면서 연료를 분사하고,
    상기 제2 공기노즐부는 상기 제2 방향과 역방향인 제3 방향으로 선회하면서 제2 공기를 분사하는 연소기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 댐퍼부는,
    공기유입관의 내부에 설치되고, 상기 제1 공기노즐부와 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기가 분기되는 분기지점에 설치되는 연소기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 댐퍼부는,
    상기 분기지점에 설치되는 'V자형' 댐퍼로 구성되고, 상기 'V자형' 댐퍼부의 내각이 조절되면서 상기 제1 유량과 상기 제2 유량이 조절되는 연소기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 공기유입관은,
    공기가 이동하는 유입관로가 형성된 유입본체; 및
    상기 유입본체의 내부에 설치되고, 상기 유입관로를 상기 제1 공기노즐부로 제1 공기가 이동하는 경로인 제1 유입관로와 상기 제2 공기노즐부로 제2 공기가 이동하는 경로인 제2 유입관로를 분할하는 분할격벽;을 포함하는 연소기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 댐퍼부는,
    상기 분기지점에서 회동 가능하게 설치되고, 상기 제1 유입관로의 제1 개도의 크기를 조절하여 상기 제1 유량을 조절하는 제1 댐퍼판;
    상기 분기지점에서 회동 가능하게 설치되고, 상기 공기유입관의 제2 유입관로의 제2 개도의 크기를 조절하여 상기 제2 유량을 조절하는 제2 댐퍼판; 및
    상기 제1 개도의 크기와 상기 제2 개도의 크기가 동시에 커지거나 동시에 작아지도록 상기 제1 댐퍼판과 상기 제2 댐퍼판을 구동시키는 구동부재;를 포함하는 연소기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유입본체는 공기가 이동하는 유입관로가 사각형의 단면을 가지고,
    상기 제1 댐퍼판과 상기 제2 댐퍼판은,
    상기 분할격벽에 설치된 댐퍼회전축에 회동 가능하게 설치되는 사각형의 판재로 구성되는 연소기.
  7. 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사하는 제1 공기노즐부;
    상기 제1 공기노즐부의 둘레방향 외부에 배치되어 연료의 이동경로가 형성되고, 전방으로 연료를 분사하는 연료노즐부;
    상기 연료노즐부의 둘레방향 외부에 배치되어 공기의 이동경로가 형성되고, 전방으로 공기를 분사하는 제2 공기노즐부; 및
    상기 제1 공기노즐부와 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기의 이동경로를 분리하고, 상기 제1 공기노즐부로 공급되는 공기의 제1 유량과 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기의 제2 유량을 조절하는 댐퍼부;를 포함하고,
    일지점에 설치된 상기 댐퍼부가 상기 제1 유량과 상기 제2 유량을 함께 늘리거나, 상기 제1 유량과 상기 제2 유량을 함께 줄이는고,
    상기 댐퍼부는,
    공기유입관의 내부에 설치되고, 상기 제1 공기노즐부와 상기 제2 공기노즐부로 공급되는 공기가 분기되는 분기지점에 설치되고,
    상기 공기유입관은,
    공기가 이동하는 유입관로가 형성된 유입본체; 및
    상기 유입본체의 내부에 설치되고, 상기 유입관로를 상기 제1 공기노즐부로 제1 공기가 이동하는 경로인 제1 유입관로와 상기 제2 공기노즐부로 제2 공기가 이동하는 경로인 제2 유입관로를 분할하는 분할격벽;을 포함하고,
    상기 댐퍼부는,
    상기 분기지점에서 회동 가능하게 설치되고, 상기 제1 유입관로의 제1 개도의 크기를 조절하여 상기 제1 유량을 조절하는 제1 댐퍼판;
    상기 분기지점에서 회동 가능하게 설치되고, 상기 공기유입관의 제2 유입관로의 제2 개도의 크기를 조절하여 상기 제2 유량을 조절하는 제2 댐퍼판; 및
    상기 제1 개도의 크기와 상기 제2 개도의 크기가 동시에 커지거나 동시에 작아지도록 상기 제1 댐퍼판과 상기 제2 댐퍼판을 구동시키는 구동부재;를 포함하고,
    일측이 상기 분할격벽의 제1 격벽면에 설치되고, 타측은 제1 댐퍼판에 설치되어 상기 제1 댐퍼판을 회동시키는 제1 실린더부재; 및
    일측이 상기 분할격벽의 제2 격벽면에 설치되고, 타측은 제2 댐퍼판에 설치되어 상기 제2 댐퍼판을 회동시키는 제2 실린더부재;를 포함하는 연소기.
  8. 제5항에 있어서, 상기 구동부재는,
    평면상에서 상기 제1 댐퍼판과 상기 분할격벽이 이루는 제1 회동각과, 상기 제1 댐퍼판과 상기 분할격벽이 이루는 제2 회동각이 동일하도록 회동시키는 연소기.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공기노즐부, 상기 연료노즐부 및 상기 제2 공기노즐부는, 상기 공기 또는 상기 연료가 분사되는 전방에 선회부재가 설치되는 연소기.
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