KR200151126Y1 - 자냉형 고효율 연소 스토커 설비 - Google Patents

Abstract

연소실 내의 폐기물 연소시 연소효율을 높이기 위해 폐기물을 이송, 교반 및 반전시키도록 된 소각장치의 연소 스토커 설비에 관한 것이다.

본 고안의 자냉형 고효율 연소 스토커 설비는 단일의 고정 및 이송 그레이트(21)(22)의 앞면(21a)(22a)에 복수개의 관통구멍(27)을 형성하고, 일측면에는 스페이스바(28)를 돌출형성하여 동일층 상에서 나란하게 배열되는 인접한 고정 및 이송 그레이트(21)(22)와의 배열 간격이 항상 일정하게 유지되도록 구성한 것이다.

따라서 폐기물의 하부로 연소용 공기가 원활하게 공급되고 폐기물의 이송, 교반 및 반전이 원활하게 이루어져 폐기물의 연소효율이 향상되는 것이고, 연소용 공기의 원활한 흐름으로 고정 및 이송 그레이트의 열변형이 방지되어 수명이 연장되며, 하나의 실린더로 적어도 2개층 이상의 이송 그레이트를 이송시킬 수 있어 실린더의 감소로 장치의 간소화 및 설치비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

자냉형(自冷型) 고효율 연소 스토커 설비

제1도는 일반적인 소각장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.

제2도는 상기 소각장치에서 종래의 폐기물 연소용 스토커를 확대하여 나타낸 정면도이다.

제3도는 종래의 스토커에서 그레이트의 설치상태를 나타낸 평면도이다.

제4도는 제2도의 A-A선 단면도이다.

제5도는 본 고안에 따른 스토커의 구조를 나타낸 정면도이다.

제6도는 본 고안에 따른 스토커에서 그레이트를 나타낸 사시도이다.

제7도는 본 고안에 따른 그레이트의 단면구조도이다.

제8도는 본 고안에 따른 스토커에서 그레이트의 설치상태를 나타낸 평면도이다.

제9도는 제5도의 B-B선 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연소실 2 : 본체

3 : 투입부 4 : 배기부

5 : 배출부 10,20 : 스토커

11,21 : 고정 그레이트 12,22 : 이송 그레이트

21a,22a : 앞면 13,23 : 대차

23a : 가이드부 14,24 : 실린더

15,25 : 프레임 16,26 : 로울러

26a : V형 가이드부 27 : 관통구멍

28 : 스페이스바 29 : 경사면

W : 폐기물

본 고안은 소각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연소실내의 폐기물 연소시 연소효율을 높이기 위해 폐기물을 이송, 교반 및 반전시키도록 된 연소 스토커(Stoker) 설비에 관한 것이다.

일반적으로 소각장치는 연소가능한 각종 폐기물을 소각하여 제거하기 위한 것으로, 방식에 따라 여러 종류가 있다. 제1도에는 그 중 하나의 소각장치를 나타낸 것으로, 소각장치는 연소실(1)을 갖는 본체(2)를 구비하고, 이 본체(2)의 상부 일측에는 연소실(1)로 폐기물(W)을 넣기 위한 투입부(3)가 설치되어 있으며, 상부의 다른 일측에는 연소가스를 배출시키기 위한 배기구(4)가 설치되어 있다.

또한 연소실(1)내에는 연소효율을 높이기 위해 폐기물(W)을 이송, 교반 및 반전시키는 스토커(10)가 설치되어 있고, 연소된 재는 연소실(1) 하부의 배출부(5)를 통해 배출되도록 구성되어 있으며, 연소된 재는 연소실(1) 하부의 배출부(5)를 통해 배출되도록 구성되어 있으며, 송풍기(도시 안됨)를 이용하여 연소실(1)내의 폐기물(W) 상부와 하부로 화살표로 표시된 바와 같이 연소용 공기를 공급하도록 되어 있다.

상기 스토커(10)는 제2도에 도시된 바와 같이 연소실(1)내에 투입된 폐기물(W)이 놓여지는 복수층의 고정 및 이송 그레이트(Grate)(11)(12)와, 상기 이송 그레이트(12)를 이동시키기 위한 이송수단으로 구성된 것으로, 복수층의 고정 및 이송 그레이트(11)(12)는 폐기물 투입부(3)로부터 재배출부(5)에 이르도록 계단식으로 배치되고, 각층의 고정 그레이트(11) 사이사이에 각층의 이송 그레이트(12)가 설치되며, 각층의 고정 및 이송 그레이트(11)(12)는 제3도에 도시된 바와 같이 단일의 고정 및 이송 그레이트(11)(12)가 소정의 틈새(a)를 유지하면서 나란하게 배열되어 이루어진다.

또한 각층 이송 그레이트(12)의 이송수단은 제1도, 제2도 및 제4도에 도시된 바와 같이 상기 각층의 이송 그레이트(12)가 고정되는 대차(13)와 이 대차(13)를 직선방향으로 소정거리 왕복운동시키기 위해 대차(13)에 각각 설치된 공압 또는 유압 실린더(14)로 이루어지고, 대차(13)의 이송이 원활하게 이루어지도록 프레임(15)에 고정된 로울러(16)상에 대차(13)가 놓여지도록 구성되어 있다.

이러한 구성의 소각장치는 투입부(3)를 통해 연소실(1)내에 폐기물(W)이 투입되면, 각층의 고정 및 이송 그레이트(11)(12)상에 쌓여져 연소되는 것이고, 어느정도 연소되면 각각의 실린더(14)가 작동되어 각층의 이송 그레이트(12)를 동시에 전진 이송시키게 된다. 각층의 이송 그레이트(12)가 이송되면, 최하층의 고정 그레이트(11)상에 위치하여 연소된 재는 배출부(5)를 통해 외부로 배출되는 것이고, 나머지 층의 이송 그레이트(12)는 완전 연소되지 않은 폐기물(W)을 바로 아래층의 고정 그레이트(11)상으로 밀어 떨어뜨리게 되며, 최상층의 고정 그레이트(11)상에는 투입부(3)를 통해 새로운 폐기물(W)이 공급되어진다.

따라서 상기와 같은 동작이 반복되면 최상층의 고정 그레이트(11)로 공급된 폐기물(W)은 아래층의 고정 그레이트(11)상에 단계적으로 떨어져 지속적으로 연소되는 것이고, 최하층의 고정 그레이트(11)에 도달하였을 때에는 폐기물(W)이 완전연소된 상태에서 배출부(5)로 배출될 수 있는 것이다.

이때 폐기물(W)의 상,하부로는 송풍기에 의해 연소용 공기가 공급되므로 폐기물(W)의 연소가 원활하게 이루어지는 것이고, 또한 각층의 이송 그레이트(12)가 폐기물(W)을 아래층으로 밀어 이송시키는 과정에서 폐기물(W)은 교반 및 반전되어 균일하게 연소되므로 폐기물(W)이 완전연소되며, 이로써 연소효율이 높아지게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 소각장치의 연소 스토커 설비는 제3도에 도시된 바와 같이 각층의 고정 및 이송 그레이트(11)(12)가 나란하게 배열된 틈새(a)(약 3mm)를 통해 폐기물(W)의 하부로 공기가 공급되는 것이므로 폐기물(W)의 연소로 인한 고열로 고정 및 이송 그레이트(11)(12)가 열팽창하게 되면, 상기 틈새(a)가 좁아지거나 완전히 밀착되어 틈새(a)가 없어지게 된다. 따라서 폐기물(W) 하부로 유입되는 연소용 공기량이 적어지거나 공급되지 않아 폐기물(W)의 연소가 하부에서는 원활하게 이루어지지 않아 연소효율을 저하시키게 되며, 고열에 의해 고정 및 이송 그레이트(11)(12)가 열변형하게 되므로 제기능을 상실하게 되어 수명이 단축되었다.

또한 종래의 이송 그레이트(12)는 구조가 직육면체로 형성되어 앞면(12a)으로 폐기물(W)을 밀도록 된 것이므로 이송 그레이트(12)의 앞면의 면적에 해당하는 양만큼 폐기물(W)을 밀어낼 수 있다. 따라서 이송 그레이트(12)가 폐기물(W)을 밀어낼 때 이송 그레이트(12)의 상면으로 폐기물(W)의 일부가 올라와 밀리지 않게 되었고, 이로써 폐기물의 이송이 원활하지 못하여 역시 연소효율을 저하시키게 되었다.

또한 상기 이송 그레이트(12)가 고정된 종래의 대차(13)는 저면이 프레임(15)에 고정된 로울러(16)와 접촉되어 이송을 원활하게 하고 있으나, 상기 대차(13)의 저면과 로울러(16)와의 접촉면적이 크므로 대차(13)의 이송이 그다지 원활치 못하고 소음을 유발하였으며, 각 대차(13)마다 실린더(14)가 설치되어 장치를 복잡하게 하고 설치비용을 상승시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 고정 및 이송 그레이트를 통해 연소실 내의 폐기물 하부로 연소용 공기가 원활하게 공급되도록 함으로써 폐기물이 완전연소될 수 있도록 하고, 고정 및 이송 그레이트의 열변형을 막아 수명을 보다 연장시킬 수 있는 자냉형(自冷型) 고효율 연소 스토커 설비를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 이송 그레이트의 구조를 개량하여 폐기물을 밀어내는 양을 증가시킴으로써 폐기물의 이송, 교반 및 반전효과를 증대시킬 수 있는 자냉형 고효율 연소 스토커 설비를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 이송 그레이트가 고정된 대차의 이송을 더욱 원활하게 함과 동시에 이송시의 소음을 감소시킬 수 있고, 적어도 2개 이상의 대차를 하나의 실린더로 이송시킬 수 있도록 하여 장치를 단순화하고 설치비용을 절감시킬 수 있는 자냉형 고효율 연소 스토커 설비를 제공하는 데 있다.

상기의 목적은 연소실 내에 계단 형태의 복수층으로 설치되어 투입된 폐기물이 놓여지는 고정 및 이송 그레이트와, 상기 각층의 이송 그레이트가 고정되는 대차와, 상기 대차를 이송시키기 위한 실린더와, 상기 대차의 저면에 접촉되어 대차의 이동이 원활하게 하는 로울러로 구성된 연소 스토커 설비에 있어서, 상기 고정 및 이송 그레이트의 앞면에 복수개의 관통 구멍을 형성하여 연소용 공기가 폐기물 하부로 공급되게 구성함을 특징으로 하는 자냉형 고효율 연소 스토커 설비에 의해 달성될 수 있다.

또한 상기 고정 및 이송 그레이트의 일측면에 스페이스바를 형성하여 동일층상에서 나란하게 배열되는 고정 및 이송 그레이트의 배열 간격이 항상 일정하게 유지되도록 하고, 고정 및 이송 그레이트의 앞면의 면적을 넓게 형성하여 폐기물의 이송량을 증가시키는 것이 바람직하다.

그리고 상기 대차의 저면에 단면이 대략 삼각형상인 가이드부를 돌출 형성하고 이에 접촉되는 로울러에는 V형 가이드홈을 형성하여 이들의 접촉면적을 줄이며, 하나의 대차에 적어도 2개 이상의 이송 그레이트를 고정하여 대차를 이송시키기 위한 실린더의 수를 감소시키는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안에 따른 자냉형 고효율 연소 스토커 설비를 첨부 도면에 의하여 상세하게 설명한다. 제5도는 본 고안에 따른 스토커 설비의 일실시예를 나타낸 것으로, 스토커(20)는 소각장치의 연소실에 계단형태의 복수층으로 설치되어 투입된 폐기물(W)이 놓여지는 고정 및 이송 그레이트(21)(22)를 구비한다.

단일의 고정 및 이송 그레이트(21)(22)는 직육면체의 형상으로 복수개가 나란하게 배열되어 각각의 층을 구성하고, 각층의 고정 그레이트(21) 사이사이에 각층의 이송 그레이트(22)가 배치된다.

이때 상기 단일의 고정 및 이송 그레이트(21)(22)의 앞면(21a)(22a)에는 제6도 및 제7도에 도시된 바와 같이 복수개의 관통구멍(27)을 형성하여 이 관통구멍(27)을 통해 하부로부터 공급되는 연소용 공기가 폐기물(W)의 하부로 공급될 수 있도록 되어 있고, 일측면에는 작은 면적을 갖는 복수개의 스페이스바(28)가 미세하게 돌출되어 제8도에 도시된 바와 같이 동일층에서 나란하게 배열되는 인접 고정 및 이송 그레이트(21)(22)와의 틈새(b)를 일정하게 유지하도록 되어 있다.

특히 고정 및 이송 그레이트(22)는 앞면(21a)(22a)의 단면적이 다른 부분의 단면적보다 넓게 형성되어 있다. 즉 이송 그레이트(22)의 직선 왕복운동시 상호 간섭되지 않는 위치의 상면으로부터 앞면으로 갈수록 점점 높아지는 형태로 경사면(29)을 형성하여 앞면(21a)(22a)의 단면적을 넓게 형성한 것으로, 이송 그레이트(22)의 전진 이동시 넓어진 앞면(22a)에 의해 폐기물(W)의 이송량을 증가시키도록 되어 있다.

상기와 같은 고정 그레이트(21)는 본체의 프레임에 고정되고, 이송 그레이트(22)는 하측의 대차(23)에 고정되며, 이 대차(23)는 실린더(24)에 의해 이동됨으로서 이송 그레이트(22)를 후진위치에서 전진위치로 직선 왕복운동 시키게 되어 있고, 대차(23)의 이송이 원활하도록 하부에 로울러(26)가 설치되어 있다.

제9도에 도시된 바와 같이 대차(23)의 저면에는 단면이 대략 삼각형상인 가이드부(23a)가 돌출 형성되고, 이에 접촉되는 로울러(26)에는 V형 가이드홈(26a)이 형성되어 접촉면적이 감소되도록 구성되어 있으며, 상기 로울러(26)는 프레임(25)에 회전가능하게 고정되어 있다.

이때 상기 대차(23)에는 제5도에 도시된 바와 같이 2개층의 이송 그레이트(22)를 고정하여 하나의 실린더(24)로 2개층의 이송 그레이트(22)를 직선 왕복운동시킬 수 있도록 구성되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고 2개층 또는 그 이상의 이송 그레이트(22)를 하나의 대차(23)에 설치하여 실린더(24)의 수를 더욱 감소시킬 수 있다.

이러한 구성의 본 고안은 제6도 내지 제8도에 도시된 바와 같이 단일의 고정 및 이송 그레이트(21)(22) 앞면(21a)(22a)에 형성된 관통구멍(27)을 통해 폐기물(W)의 하부로 연소용 공기가 공급되고, 각층을 구성하는 단일의 고정 및 이송 그레이트(21)(22)의 스페이스바(28)에 의해 일정하게 유지된 틈새(b)를 통해 폐기물(W)의 하부로 연소용 공기가 동시에 공급되므로 폐기물(W)의 하부로 공급되는 연소용 공기량이 증대되어 폐기물(W)의 연소효율을 높이게 된다.

또한 단일의 고정 및 이송 그레이트(21)(22) 일측면에 형성된 스페이스바(28)에 의해서는 고정 및 이송 그레이트(21)(22)의 열팽창시에도 인접한 고정 및 이송 그레이트(21)(22)와의 틈새(b)를 지속적으로 유지할 수 있어 공기의 공급을 원활히 하고, 이와 같이 관통구멍(27)과 틈새(b)를 통해 원활하게 공급되는 공기는 고정 및 이송 그레이트(21)(22)에 대해 냉각작용을 하여 열변형되는 것을 방지하게 된다.

그리고 이송 그레이트(22)의 앞면(22a)은 경사면(29)에 의해 그 단면적이 커진 것이므로 이송 그레이트(22)의 전진이동시 폐기물(W)의 이송량이 증가되며, 이로써 폐기물(W)의 이동이 원활하고 교반 및 반전효과가 향상되어 역시 연소효율을 높이게 된다.

한편 제9도에서와 같이 이송 그레이트(22)가 고정되는 대차(23)와, 이 대차(23)의 이동을 원활하게 하는 로울러(26)는 대차(23)의 저면에 삼각 형상으로 형성된 가이드부(23a)와 로울러(26)의 V형 가이드홈(26a)에 의해 접촉면적이 감소된 것이므로 대차(23)의 이동이 더욱 원활해지고 이동시 소음이 감소되는 것이며, 제5도에서와 같이 하나의 대차(23)에 2개층의 이송 그레이트(22)가 설치된 것이므로 하나의 실린더(24)로 2개층의 이송 그레이트(22)를 이송시킬 수 있어 실린더(24)의 감소로 장치를 보다 간소화하고 장치의 설치비용을 더욱 절감할 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 자냉형 고효율 연소 스토커 설비에 의하면, 폐기물의 하부로 연소용 공기가 원활하게 공급되고 폐기물의 이송, 교반 및 반전이 원활하게 이루어져 폐기물의 연소효율이 향상되는 것이고, 연소용 공기의 원활한 흐름으로 고정 및 이송 그레이트의 열변형이 방지되어 수명이 연장되며, 하나의 실린더로 적어도 2개층 이상의 이송 그레이트를 이송시킬 수 있어 실린더의 감소로 장치의 간소화 및 설치비용이 절감되는 효과가 있다.

본 고안은 이상에서 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 사상과 범위 내에서 다양한 변형이나 수정이 가능함은 본 고안이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 이러한 변형이나 수정이 첨부된 실용신안등록청구의 범위에 속함은 당연하다.

Claims (4)

1. 연소실 내에 계단형태의 복수층으로 설치되어 투입된 폐기물(W)이 놓여지는 고정 및 이송 그레이트와, 상기 각층의 이송 그레이트가 고정되는 대차와, 상기 대차를 이송시키기 위한 실린더와, 상기 대차의 저면에 접촉되어 대차의 이동이 원활하게 하는 로울러로 구성된 연소 스토커 설비에 있어서, 상기 각층을 구성하는 단일의 고정 및 이송 그레이트(21)(22)의 앞면(21a)(22a)에 복수개의 관통구멍(27)을 형성하여 이 관통구멍(27)을 통해 연소용 공기가 폐기물(W) 하부로 공급되게 하고, 상기 단일의 고정 및 이송 그레이트(21)(22)의 일측면에 스페이스바(28)를 돌출형성하여 동일층상에서 나란하게 배열되는 인접한 고정 및 이송 그레이트(21)(22)와의 배열 간격이 항상 일정하게 유지되도록 구성함을 특징으로 하는 자냉형 고효율 연소 스토커 설비.
2. 제1항에 있어서, 상기 단일의 고정 및 이송 그레이트(21)(22)의 상면에 앞면(21a)(22a)으로 갈수록 점점 높아지는 경사면(29)을 형성하여 앞면(21a)(22a)의 면적을 넓게 구성함을 특징으로 하는 상기 자냉형 고효율 연소 스토커 설비.
3. 제1항에 있어서, 상기 대차(23)의 저면에 단면이 대략 삼각형상인 가이드부(23a)를 돌출 형성하고, 이에 접촉되는 로울러(26)에는 V형 가이드홈(26a)을 형성하여 이들의 접촉면적이 감소되도록 구성함을 특징으로 하는 상기 자냉형 고효율 연소 스토커 설비.
4. 제1항에 있어서, 상기 하나의 대차(23)에 적어도 2개층 이상의 이송 그레이트(22)를 고정하여 됨을 특징으로 하는 상기 자냉형 고효율 연소 스토커 설비.