KR200203296Y1 - 자동코크스 보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고체연료인 코크스를 연료로 하는 개량형 보일러에 관한 것으로 종래 벙커C유등 유류를 연료로 하는 기존 보일러의 운영비를 대폭 절감하기 위하여 대체연료 보일러로서 개발한 것으로, 고체연료의 연소장치를 구상함에 있어서, 보일러 본체(1)의 전방에 공급호퍼(2)를 설치하며 이의 하측 축관(4) 내부 회전축(3)에 연료되는 스크류(7)를 축설하고 스크류(7)는 무심축 판상코일형으로 형성하여 그 후방에는 스크류 날개가 없는 공간부(7b)를 두어 고체연료의 유입공간이 넓어지도록 하고 축관(4)의 내측은 엘보형의 공급관(14)과 연통하여 이의 상단이 연소실(13)의 중앙에 배치되어 로스트(13a)와 일정한 높이(H)로 유지한 상태에서 연료는 하부에서 상부로 고정되게 하며 로스트(13a)의 하부에는 송풍실(13b)을 형성하여 외부의 송풍기(8)로 부터 연소공기를 공급할 수 있게 하고, 연소연료의 연소로서 발생되는 재는 분진 낙하실(10a)과 회전식 공기조절 회전판(16)을 경유하여 재발이통(16c)에 낙하 안내 되는 것이다.

Description

자동코크스 보일러

본 고안은 고체연료인 코크스를 연료로 하는 개량형 보일러에 관한 것으로 종래 벙커시유 등 유류를 연료로 하는 기존 보일러의 운영비를 대폭 절감하기 위하여 대체연료 보일러로서 개발한 것이다.

종래 농업용 원예하우스에 사용하는 보일러나 산업용으로 보급된 온수 또는 열풍보일러는 주로 벙커시유 등 액체연료를 사용하였으므로 연료비가 과다하여 농업 또는 공업용 기계 가동에 있어서 경제성이 매우 저조하였다.

본 고안은 특히 농업용으로서 원예하우스의 실내 보온 목적으로 사용하는 보일러가 기존의 액체연료에 의존하여 가동되므로 경제성 면에서 매우 불리하다는 점을 고려하여 기존 액체연료 보일러의 일부대체용 또는 전용보일러로서 실용화가 가능하도록 코크스 보일러를 안출한 것이다.

일반적으로 코크스 연료는 고형 연료로서 비교적 가격이 저렴하면서 발열량이 높고 연소 후 남는 재(Ash)의 배출량이 적어 농업용 보일러 연료로서는 경제성면에서 매우 유리하다고 할 수 있다.

그러나 이 코크스 연료는 고체 입상물이므로 이를 보일러의 연료로서 대체사용함에 있어서는 코크스를 인위적으로 보일러에 연속 공급하여 주는 재래식 구조의 연소장치로서는 보일러의 운영면에서 매우 불합리하고 인력소모가 많은 만큼 비경제적인 문제점이 따르게 되었다.

본 고안은 이에 착안하여 보일러에 코크스를 자동으로 공급하는 합리적인 구성을 안출하여 기존 액체보일러에 손색없는 관리면에서의 편리성을 도모케 하여 이를 농업용 또는 공업용으로 널리 활용할 수 있도록 한 것이다.

제1도는 본 고안의 사시도.

제2도는 본 고안의 단면도.

제3도는 본 고안의 연료이송스크류의 사시도.

제4도는 본 고안의 공기조절판의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 공급호퍼

3 : 회전축 3a : 축수메탈

4 : 스크류축관 5 : 모우터

6 : 감속기 6a,6b : 구동기어

7 : 스크류 7a : 피치공간

8 : 송풍기 8a : 송풍관

9,9a,9b : 개폐문 10 : 파이프보일러

10a : 보일러분진낙하실 10b,10c : 온수공급관

11 : 코크스 12 : 온수

13 : 연소실 13a : 로스트

13b : 송풍실 14 : 공급관

15 : 개구부 16 : 회전판

16a,16b : 장공 16c : 재발이통

16d : 회전축

제1도는 본 고안의 보일러에 대한 외형 사시도로서 본체1 내부에 파이프보일러10가 내장되고 그 하측으로는 고체연료 연소실13이 형성되며 전방으로는 코크스11 고체연료를 공급하는 공급호퍼2가 설치되며 연소실13의 측방에는 개폐문9,9a,9b을 착설하여 연소실13 내부의 관찰 및 연료 연소상태의 점검, 연소 후 하방으로 떨어지는 재를 제거할 수 있도록 하였다.

공급호퍼2는 내부에 경사안내판2a이 설치되고 하부에 스크류축관4이 착설되어 이의 내부에 스크류(screw)7가 내장되며, 스크류7의 후방으로 회전축3을 축수메탈3a에 지지되게 축설하여 이의 구동기어6a를 모우터5에 연결한 감속기6의 구동기어6b와 연결하여 저속으로 회전할 수 있도록 하였다.

한편, 스크류축관4에 축설 내장된 스크류7는 제4도에 도시한 바와 같이 중심축이 없는 판상코일상의 무축스크류(screw)를 이용하되, 입구측은 스크류익판이 없이 회전축봉만이 노출되도록 공간부7b를 두어 코크스11의 유입안내가 원활하도록 배려하였다.

한편 연소실13의 내부에는 상기 스크류축관4과 연결되는 공급관14을 엘보판 형태로 연결하여 연소실13 하방의 로스트13a보다 상부측 개구부15가 일정높이(H)만큼 높게 융기되게 하여 스크류7에 의해 밀려서 공급되는 코크스11가 연소실13의 중앙부에서 측방향으로 확산 공급되게 한다.

연소실13의 하부에는 송풍실13b을 개설하여 로스트13a쪽으로 연통시키고, 외부에 별도의 송풍기8를 설치하여 송풍관8a을 통해 송풍실13b쪽으로 연소공기를 공급되도록 구성한다.

송풍실13b의 하측은 방사상의 장공16a을 천공하여 이의 하측에 동일 규격의 장공16b을 갖는 회전판16을 회전축16d으로 축설하여 로스트13a 쪽으로 떨어지는 재를 하부에 설치된 재발이통16c로 받을시 회전판16을 돌려서 송풍실13b 내부를 청소할 수 있도록 하고, 또한 필요에 따라서 연소공기의 공급도 조절할 수 있도록 하였으며 연소실13에서 상부로 비산하는 재는 연소실13 측면에 개설한 분진낙하실10a을 통해 재발이통16c으로 자연수집 될 수 있도록 하였다.

도면중의 미설명부호는 10b,10c는 온수공급관, 12는 온수를 도시한 것이다.

이상과 같이 된 본 고안은 연소실13에서 고체연료인 코크스11를 완전 연소시켜서 이의 연소열로서 상부의 파이프보일러10을 가동하여 원예하우스용 난방온수공급 및 열풍공급을 할 수 있도록 하는 코크스11 연소장치를 구성함에 목적이 있는 바, 이의 작용효과를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

모우터5와 송풍기8가 전원에 의해 가동되는 상태에서 공급호퍼2위에 코크스11를 미리 충분한 량으로 공급하여 두면 모우터5의 동력으로 감속기6, 구동기어6a,6b가 감속 회전력을 회전축3에 전달한다.

회전축3이 회전하면 스크류축관4 내부 즉 공급호퍼2 하부에 설치된 스크류7가 고체상의 코크스11 덩어리를 저속으로 서서히 밀어서 엘보형 공급관14으로부터 연소실13쪽으로 상향 공급화되며 이 상태에서 코크스11에 착화를 시켜 연소를 시킨다.

코크스11가 착화 연소될시 계속적으로 송풍기8로 부터 외부의 연소공기가 송풍실13b 내부로 송급되어 로스트13a 하부에서 연소공기를 상향으로 분출시키므로 코크스11는 완전 연소가 이루어져 상부의 파이프보일러10를 가온 시키므로서 온수 순환이 이루어진다.

이때 연소실13 내부는 온도센서S를 부착하여 모우터5측에 공급전원 콘트롤이 이루어지도록 한다.

즉 연소실13이 정상연소가 충분히 진행되는 동안은 스크류7의 가동을 중지하여 코크스11 공급을 중단시키고, 연소실13 내부의 온도가 내려가 코크스11 연료의 공급이 필요한 경우는 모우터5가 자동으로 자동되어 회전축3을 회전시키므로 코크스11 연료는 스크류7를 통하여 공급관14으로 밀려들어가 연소실13 저면으로 자동 공급된다.

이때 코크스11는 상부측에서 본격적인 연소가 이루어져 최고조의 발열상태를 유지하고 착화되지 않은 연료는 하부에 묻혀서 예열을 받아 연소대기 상태가 이루어지므로 파이프보일러10의 가열 상태가 항상 일정하고 완전 연소가 이루어진다.

코크스11의 공급 스크류7는 판상코일타입으로 중간에 심축(芯軸)이 없으므로 스크류7 핏치사이의 피치공간7a을 충분히 확보할 수 있어서 코크스11 이송 장치에 아주 적합하고 특히 공급호퍼2의 직하방에 코크스11가 스크류7에 도입(導入)되는 시점에서는 스크류11의 날개익판이 없으므로 충분한 공간 형성이 이루어져 코크스11가 스크류7에 도입될 시 충격부하 등 무리가 없이 스무스하게 스크류11 핏치공간7a에 물리워져 원활하게 이송 작동이 이루어지므로 본 고안의 공급관14에 의한 상하향공급식 장치와 무심축 스크류11 장치는 본 고안의 목적을 실현하는데 필수 불가결한 요소가 된다.

연소 과정에 있어서 연소실13의 관찰 및 연소상태의 점검은 측방의 개폐문9,9a,9b을 통해 수시로 할 수 있으며, 가동중 송풍실13b에 재가 많이 쌓이면 회전판16을 돌려서 통공l6a,16b을 상하 일치시켜주면 내부에 쌓인 재가 하부의 재발이통16c으로 모이게 된다.

또한 연소실13 상부에 비산되는 재는 분진낙강실10a을 통해 하부로 안내되어 재발이통16c으로 모이게 된다.

본 고안의 상기 구성에 있어서는 내부에 온수가온 파이프보일러10를 설치하는 것을 실시예로 들었지만 필요에 따라서 온수 보일러 대신 온풍가열기를 연소실13 상부에 설치하면 코크스11 온풍기로서도 널리 적용 실시할 수 있다.

또한 본 고안의 코크스보일러는 주로 농업용 원예하우스의 보온수단을 제공하는데 유용하여 단독설치 뿐 아니라 기존 설치된 유류보일러와 병열로 연결하여 유류보일러의 가동과 겸용하므로서 유류보일러의 대체효과에 의한 경제성을 도모할 수 있고 이로 인해 종래 벙커C유등 고가한 액체연료의 손실을 줄일 수 있어 국가적으로도 매우 실효성이 크다.

본 고안의 보일러를 보급하게 되는 경우 벙커시유 절약에 의한 연료비 절감 효과가 크고 유해가스 또는 유해물질이 발생되지 않아 원예농가의 수익성 개선에 이바지할 수 있음은 물론 국가적인 환경 보전에도 기여할 수 있고 특히 운용면에 있어서 고체연료인 코크스11의 공급이 완전자동으로 이루어지므로 기존 기름보일러에 비교하면 관리면에서도 불리하지 않아 여러 가지 경제적 이익과 실용적 효과를 갖는 잇점이 있다.

Claims (1)

1. 고체연료의 연소장치를 구성함에 있어서, 보일러 본체1의 전방에 공급호퍼2를 설치하여 이의 하측 스크류축관4 내부 회전축3에 연료되는 스크류7를 축설하고 스크류7는 무심축 판상코일형으로 형성하여 그 후방에는 스크류 날개가 없는 공간부7b를 두어 고체연료의 유입공간이 넓어지도록 하고 스크류축관4의 내측은 엘보형의 공급관14과 연통하여 이의 상단이 연소실13의 중앙에 배치되어 로스트13a과는 일정한 높이(H)로 유리한 상태에서 연료는 하부에서 상부로 고정되게 하며 로스트13a의 하부에는 송풍실13b을 형성하여 외부의 송풍기8로부터 연소공기를 공급할 수 있게 하고, 연소연료의 연소로서 발생되는 재는 분진낙하실10a과 회전식 공기조절 회전판16을 경유하여 재발이통16c에 낙하 안내되게 하여서 된 자동공급식 코크스보일러.