KR20000059070A - 파이프를 구비한 증기 과열기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프를 구비한 증기 과열기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 파이프를 구비한 증기 과열기는, 일측은 개방되고 타측은 폐쇄된 챔버, 상기 챔버의 개방측에 연결되어 상기 챔버 내부로 화염을 생성 방사하는 버너, 상기 챔버 내측벽을 따라 원통형으로 벤딩(Bending)된 외륜과 상기 외륜과 연결되어 상기 외륜 내부에 원통형으로 벤딩된 내륜으로 이루어지는 증기 유통 파이프 및 상기 챔버 측부에 형성된 배기관을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 화염과 파이프의 열접촉면적이 증가됨으로써 파이프를 유통하는 증기를 용이하게 가열할 수 있는 효과가 있다.

Description

파이프를 구비한 증기 과열기{Steam superheater for having the pipe}

본 발명은 증기가 통과하는 파이프를 구비한 증기 과열기에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 버너에서 방출된 화염과 파이프의 외부 접촉면적을 증가시켜 파이프를 통과하는 증기의 가열효율을 향상시킨 파이프를 구비한 증기 과열기에 관한 것이다.

통상, 보일러실 내부에서 발생된 증기를 파이프를 통과시키며 가열함으로써 압력변화 없이 열량이 높은 증기를 생성시키기 위한 과열기가 날염물을 증열하기 위한 용도 등으로 사용되고 있다.

종래의 파이프를 구비한 증기 과열기는 도1에 도시된 바와 같이, 일측부에 버너(10)가 연결 구비되고 타측부에 배기관(22)이 연결 구비된 챔버(2)를 구비한다.

그리고, 상기 챔버(2) 내부에는 도2에 도시된 바와 같이 한쌍의 제 1 파이프(12), 제 2 파이프(14), 제 3 파이프(16) 및 제 4 파이프(18)가 원호를 그리며 원통형상으로 벤딩(Bending)되어 내설되어 있고, 상기 챔버(2) 내부의 버너(10)측방향에는 보일러실에서 발생된 증기를 도입하는 증기도입관(8)이 각 파이프(12, 14, 16, 18)와 연결되어 있고, 상기 챔버(2) 내부의 배기관(22)측 방향에는 각 파이프(12, 14, 16, 18)를 통과하며 가열된 증기가 방출되는 증기방출관(20)이 연결 구비되어 있다.

또한, 챔버(2) 내부 소정부에는 불받이(6)가 내설되어 있다.

그리고, 버너(10)와 챔버(2)의 연결부위, 챔버(2) 외부 및 배기관(22) 외부에는 내부온도를 보호하기 위한 단열재(4)가 커버링(Covering)되어 있다.

따라서, 보일러실에서 발생된 증기가 증기도입관(8)을 통해서 챔버(2) 내부의 제 1 파이프(12), 제 2 파이프(14), 제 3 파이프(16) 및 제 4 파이프(18)로 공급된다.

그리고, 버너(10)에서는 소정의 화력의 화염을 챔버(2) 내부에서 방사하게 되며, 챔버(2) 내부로 방사된 화염은 불받이(6)에 부딪혀 사방으로 퍼져 제 1 파이프(12), 제 2 파이프(14), 제 3 파이프(16) 및 제 4 파이프(18)를 통과하는 증기를 가열하게 된다.

또한, 증기를 가열한 화염은 배기관(22)을 통해서 외부로 배기된다.

그리고, 버너(10)에서 방사된 화염에 의해서 가열된 각 파이프(12, 14, 16, 18) 내부의 증기는 증기방출관(20)을 통해서 외부로 방출된다.

그러나, 종래의 파이프를 구비한 증기 과열기는 한쌍의 제 1 파이프(12), 제 2 파이프(14), 제 3 파이프(16) 및 제 4 파이프(18)가 원호를 그리며 원통형상으로 밴딩되어 챔버(2) 내부에 내설됨으로써 버너(10)에서 방출된 화염과의 열접촉면적이 작아 각 파이프(12, 14, 16, 18)를 통과하는 증기를 고온으로 가열하는 데 많은 에너지가 소모되고, 열효율이 낮은 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 챔버 내부에서 내설되는 파이프 구조를 변형시켜 버너에서 방사된 화염과의 열접촉면적을 증가시켜 파이프 내부를 통과하는 증기를 용이하게 가열시킬 수 있는 파이프를 구비한 증기 과열기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 버너에서 방사된 화염을 다시 각 파이프 주변부로 순환하도록 함으로써 파이프 내부를 통과하는 증기를 용이하게 가열시킬 수 있는 파이프를 구비한 증기 과열기를 제공하는 데 있다.

도1은 종래의 파이프를 구비한 증기 과열기를 나타내는 단면도이다.

도2는 도1에 도시된 파이프의 사시도이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프를 구비한 증기 과열기를 나타내는 횡단면도이다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프를 구비한 과열기의 종단면도이다.

도5는 도3 및 도4에 도시된 파이프의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 30 : 챔버 4, 44, 48 : 단열재

6 : 불받이 8 : 증기 도입관

10, 42 : 버너 12, 34 : 제 1 파이프

14, 36 : 제 2 파이프 16, 38 : 제 3 파이프

18 : 제 4 파이프 20 : 증기 방출관

22, 50 : 배기관 32 : 증기공급밸브

40 : 증기방출밸브 46 : 보온재

52 : 외륜파이프 54 : 내륜파이프

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파이프를 구비한 증기 과열기는, 일측은 개방되고 타측은 폐쇄된 챔버; 상기 챔버의 개방측에 연결되어 상기 챔버 내부로 화염을 생성 방사하는 버너; 상기 챔버 내측벽을 따라 원통형으로 벤딩 (Bending)된 외륜과 상기 외륜과 연결되어 상기 외륜 내부에 원통형으로 벤딩된 내륜으로 이루어지는 증기 유통 파이프; 및 상기 챔버 측부에 형성된 배기관을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 증기 유통 파이프의 외륜 일부에 공급되는 증기의 양을 조절하는 증기공급밸브가 설치되고, 상기 증기 유통 파이프의 내륜 일부에 방출되는 증기의 양을 조절하는 증기방출밸브가 설치될 수 있다.

그리고, 상기 증기 유통파이프는 한쌍의 제 1 파이프, 제 2 파이프 및 제 3 파이프로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 챔버의 외측에 보온재가 더 구비될 수 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프를 구비한 증기 과열기를 나타내는 횡단면도이고, 도4는 종단면도이고, 도5는 도3 및 도4에 도시된 파이프의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.

본 발명에 따른 파이프를 구비한 증기 과열기는 도3에 도시된 바와 같이 일측은 개방되고 타측은 폐쇄된 원통형상의 챔버(30)를 구비한다. 여기서, 챔버(30) 외벽에는 보온재(46)가 커버링되어 있고, 챔버(30) 타측의 단부는 단열재(4)로 커버링되어 있다.

그리고, 챔버(30)의 개방측에 버너(42)가 연결구비되어 챔버(30) 내부로 화염을 생성 방사할 수 있도록 되어 있다. 여기서 버너와 챔버(30) 연결부위에는 단열재(44)가 커버링되어 있다.

또한, 챔버(30) 내부에는 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 내측벽을 따라 원통형상으로 벤딩되어 챔버(30) 일측에서 타측으로 연장 형성된 외륜(54)과 상기 외륜(54)과 연결되어 외륜(54) 내측에 원통형상으로 벤딩되어 챔버(30) 타측에서 다시 챔버(30) 일측으로 연장된 내륜(52)으로 이루어지는 증기 유통 파이프가 내설되어 있다. 여기서 증기 유통 파이프는 한쌍의 제 1 파이프(34), 제 2 파이프(36) 및 제 3 파이프(38)로 이루어지며, 상기 증기 유통 파이프의 외륜(54) 일부에 공급되는 증기의 양을 조절하는 증기공급밸브(32)가 설치되어 있고, 상기 증기 유통 파이프의 내륜(52) 일부에 방출되는 증기의 양을 조절하는 증기방출밸브(40)가 설치되어 있다.

또한, 챔버(30)의 측부에는 도4에 도시된 바와 같이 챔버(30) 내부공기를 외부로 배출하기 위한 배기관(50)이 형성되어 있다.

따라서, 보일러실에서 발생된 증기는 증기공급밸브(32)의 개방동작에 의해서 한쌍의 제 1 파이프(34), 제 2 파이프(36) 및 제 3 파이프(38)로 이루어지는 외륜(54)을 통과한 후, 외륜(54)과 연결된 한쌍의 제 1 파이프(34), 제 2 파이프(36) 및 제 3 파이프(38)로 이루어지는 내륜(52)을 유통하게 된다.

다음으로, 버너(42)에서 소정의 화염을 방사하게되면, 화염은 내륜(52) 및 외륜 (54)을 이루는 제 1 파이프(34), 제 2 파이프(36) 및 제 3 파이프(38) 내부를 유통하는 증기를 가열하게 되며 가열된 증기는 증기방출밸브(40)를 통해서 외부로 방출된다. 이때, 버너(42)에 의해서 방사된 화염은 챔버(30) 타측 단부의 폐쇄면과 부딪힌 후 사방으로 분산되어 다시 내륜(52) 및 외륜(54)의 제 1 파이프(34), 제 2 파이프(36) 및 제 3 파이프(38) 내부를 통과하는 증기를 가열하게 된다. 그리고, 본 발명에 따라 증기 유통 파이프가 챔버(30) 내측벽 방향의 외륜(54)과 외륜(54) 내부의 내륜(52)으로 이루어짐으로써 파이프와 화염과의 열접촉면적이 증가하여 각 파이프(34, 36, 38)를 통과하는 증기는 압력변경없이 450 ℃ 정도의 고온으로 가열된다. 특히, 증기를 방출하는 증기방출밸브(40)가 버너(44) 부근에 설치됨으로써 외부로 방출되는 증기를 한층 더 가열할 수 있으므로 증기의 가열 효과는 증가된다.

그리고, 버너(44)와 챔버(30)의 연결부위에 단열재(44)가 커버링되고, 챔버(30) 외측벽에 보온재(46)가 커버링되고, 챔버(30)의 타측 폐쇄면측 외부에 단열재(48)가 구비됨으로써 챔버(30)의 내부온도가 용이하게 보존된다.

따라서, 본 발명에 의하면 내륜 및 외륜이 구비된 증기 유통 파이프를 챔버 내부에 내설함으로써 화염과 파이프의 열접촉면적이 증가하여 파이프를 통과하는 증기를 압력변경없이 한층더 가열할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (4)

1. 일측은 개방되고 타측은 폐쇄된 챔버;

   상기 챔버의 개방측에 연결되어 상기 챔버 내부로 화염을 생성 방사하는 버너;

   상기 챔버 내측벽을 따라 원통형으로 벤딩(Bending)된 외륜과 상기 외륜과 연결되어 상기 외륜 내부에 원통형으로 벤딩된 내륜으로 이루어지는 증기 유통 파이프; 및

   상기 챔버 측부에 형성된 배기관;

   을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파이프를 구비한 증기 과열기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 증기 유통 파이프의 외륜 일부에 공급되는 증기의 양을 조절하는 증기공급밸브가 설치되고, 상기 증기 유통 파이프의 내륜 일부에 방출되는 증기의 양을 조절하는 증기방출밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 상기 파이프를 구비한 증기 과열기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 증기 유통파이프는 한쌍의 제 1 파이프, 제 2 파이프 및 제 3 파이프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 파이프를 구비한 증기 과열기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 챔버의 외측에 보온재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 상기 파이프를 구비한 증기 과열기.