KR200210590Y1 - 회전식 소각로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소각로 내로 분사되는 공기가 최고온도점의 위치로 역류된 후 배출되도록 하여 로내로 유입되는 소각물질로부터 발생된 불활성가스가 완전연소시킨 후 배출되도록 한 회전식 소각로에 관한 것이다.

이러한 본 고안의 회전식 소각로는, 내경에 스크루날개(21)를 갖는 원통형의 소각로 본체와, 상기 본체의 일측에 설치되어 내부로 소각물질을 공급해주는 공급장치(35)와, 상기 소각로로 공급된 소각물질을 연소시키는 버너(29)와, 상기 본체의 하부에 소각물질의 연소재를 배출시키는 재배출컨베이어(36) 및 상기 본체를 회전시키는 구동장치로 이루어진 회전식 소각로에 있어서,

내측단은 좁고 외측단이 넓은 원추형 역류안내관(40)을 소각로의 일측 중앙내부에 위치시키고, 입구가 넓은 바깥쪽 단부에 상기 소각로 일측을 차단하는 밀폐플랜지(41)를 구비하여 회전되는 소각로 몸체(20)와 별도로 고정되도록 하우징(33)에 설치하고, 상기 역류안내관(40)의 측부에 상기 공급장치(35)를 설치하여 소각물질을 공급하도록 한 것이다.

Description

회전식 소각로{A rotatable incinerator}

본 고안은 회전식 소각로에 관한 것으로서, 특히 소각로내로 분사되는 공기가 최고온도점의 위치로 역류된 후 배출되도록 하여 로내로 유입되는 소각물질로부터 발생된 불활성가스가 완전연소시킨 후 배출되도록 한 회전식 소각로에 관한 것이다.

종래의 회전식 소각로는 도 1에서와 같이 내벽에 스크루날개(11)가 구비된 원통형 소각로(10)가 회전되도록 설치되고, 일측에는 내부로 소각물질을 투입시키는 공급장치(13)와, 그 반대측에는 버너(14) 및 그 둘레에 송풍구(15)가 설치되며 하부로는 연소된 재를 배출시키는 배출장치(16)가 설치되어 있다.

이러한 구조에 의해 소각로(10)가 회전하면서 공급장치로 투입물을 공급하면, 내벽의 스크루날개(11)에 의해 전방으로 이동하게 되고, 이를 버너(14)가 공기를 공급시키면서 연소시켜 배기시키고, 재는 하부의 배출장치(16)로 배출시킨다. 그런데, 소각물질이 투입되는 과정에 버너(14)로부터 멀리 떨어진 위치의 소각물질은 배출되는 배기가스의 열에 의해 연소작용이 일어나게 되지만 착화점보다는 낮은 온도이기 때문에 불활성가스가 발생하여 연소가스와 함께 배출되므로 공해물질이 발생하게 된다.

이때문에 별도의 2차연소실(17)을 설치하여 배출되는 불활성가스를 재연소시킨 후 배출시키도록 되어 있다.

이러한 종래의 회전식 소각로(10)는 연소가스가 소각로내에 체류시간이 너무 짧아 완전연소효율이 떨어져 공해물질이 다량 발생될 뿐만 아니라 투입되는 소각물질로부터 불활성가스가 배기가스와 함께 배출되므로 이를 잡기 위한 별도의 2차연소실(17)을 설치해야 하므로 장치가 대형화되고 또 설치비용이 높아지며 연소효율이 떨어지는 단점이 있었다.

본 고안은 종래의 단점을 해소하기 위해 창안한 것으로서, 그 목적은 소각로내로 분사되는 공기가 소각로 끝지점에서 역류하여 버너의 최고온도점 위치에서 재연소된 후 배출되도록 하여 소각물질의 연소시 발생된 미연소가스 즉, 불활성가스가 완전연소된 후 배출되도록 하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은, 공기를 소각로 내로 분사시킬 때 소각로의 외부에 에어 재킷을 설치하여 이를 통하여 소각로의 둘레에서도 공기가 분사되도록 하여 연소효율을 높이고 또 내부의 가스가 외부로 새지 않도록 하는데 있다.

또한 본 고안의 또다른 목적은 스크루날개의 사이에 소각물질을 교반하는 교반날개를 다수개 설치하여 소각물질의 연소효율을 상승시키는데 있다.

또한 소각로의 둘레에서 내부로 공기를 송풍시킬 때 스크루날개의 저부에서 불어주도록 하므로써 소각물질이나 분진들이 외부로 배출되지 않도록 하고, 소각로의 회전방향과 반대방향으로 공기를 불어주도록 하여 공기를 소각물질에 골고루 공급시키므로 연소효율을 상승시키도록 하는데 있다.

도 1은 종래의 회전식 소각로의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2는 본 고안의 제1실시예에 따른 회전식 소각로의 구조를 나타낸 단면도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 본 고안의 제2실시에에 따른 회전식 소각로의 구조를 나타낸 단면도.

도 5는 도 4의 B-B선 단면도.

도 6은 본 고안의 제3실시예에 따른 회전식 소각로의 구조를 나타낸 단면도.

도 7은 도 6의 C-C선 단면도.

도 8a,8b는 본 고안의 공기분사노즐 구조도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

20 - 몸체 21 - 스크루날개 22 - 교반날개

23a,23b - 레일 24 - 안내롤러 25 - 스프로킷

26 - 체인 27 - 구동모터 28 - 도어

29 - 버너 30 - 에어실 31 - 공기분사노즐

32 - 송풍관 33 - 하우징 35 - 공급장치

36 - 배출컨베이어 40 - 역류안내관 41 - 밀폐플랜지

47 - 차단판 48 - 공기 유통구멍 49 - 송풍구

50 - 외부몸체 51 - 에어 재킷 52 - 지지대

53 - 에어 공급통 54 - 내부원통 55 - 외부원통

56 - 공기유통구멍

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은,

내경에 스크루날개를 갖는 원통형의 소각로 본체와, 상기 본체의 일측에 설치되어 내부로 소각물질을 공급해주는 공급장치와, 상기 소각로로 공급된 소각물질을 연소시키는 버너와, 상기 본체의 하부에 소각물질의 연소재를 배출시키는 재배출컨베이어 및 상기 본체를 회전시키는 구동장치로 이루어진 회전식 소각로에 있어서,

내측단은 좁고 외측단이 넓은 원추형 역류안내관을 소각로의 일측 중앙내부에 위치시키고, 입구가 넓은 바깥쪽 단부에 상기 소각로 일측을 차단하는 밀폐플랜지를 구비하여 회전되는 소각로 몸체와 별도로 고정되도록 케이스에 설치하고, 상기 역류안내관의 측부에 상기 공급장치를 설치하여 소각물질을 공급하도록 한 것이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 제1실시예에 따른 회전식 소각로의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.

도시된 바와 같이 내경에 스크루날개(21)가 형성된 원통형 몸체(20)와, 몸체(20)를 회전시키는 구동장치와, 몸체(20)의 일측에 역류안내관(40) 및 소각물질 공급장치(35)와, 그 반대측에 공기를 분사시키면서 소각물질을 연소시키는 버너(29)와, 하부에 재를 배출시키는 재배출컨베이어(36) 및 외부를 둘러싼 하우징(33)로 구성된다.

소각로 몸체(20)는 전후측 둘레에 레일(23a)(23b)이 형성되어 있고, 각 레일(23a)(23b)의 양측에는 레일(23a)(23b)을 지지하면서 제자리에서 회전하도록 안내롤러(24)가 설치되어 있다. 또 전후 레일(23a)(23b)의 사이에 스프로킷(25)이 설치되어 있고, 이 스프로킷(25)은 체인(26)을 통해 구동모터(27)와 연결되어 소각로 몸체(20)를 일정한 속도로 회전시킬 수 있도록 되어 있다. 또한 내측면에 형성된 스크루날개(21)의 사이에는 회전되는 반대방향으로 경사진 교반날개(22)가 일정한 간격으로 다수개 설치되어 투입되어 이송되는 소각물질들을 더 높은 곳으로 끌어올렸다가 뿌려주어 공기와의 접촉력을 넓혀 높은 연소효율을 높일 수 있도록 되어 있다.

또한, 본 고안의 소각로 몸체(20)는 후단이 넓고 선단이 좁은 원추형으로 구성하여 연소실의 용적을 높이고 또 연소가스의 체류시간을 늘릴 수 있도록 할 수도 있다.

하우징(33)의 전면에는 소각로 내부로 통하는 도어(28)가 설치되어 있고, 이 도어(28)에는 소각로 내부의 소각물질을 소각시키는 버너(29)가 설치되어 있다. 또 이 도어(28)에는 에어실(30)이 설치되어 있고, 버너(29)의 둘레로 공기분사노즐(31)이 다수개 설치되어 있으며, 에어실(30)은 도면에 도시되지 않은 송풍기로부터의 송풍관(32)이 연결되어 있다. 이때 도어(28)와 소각로 몸체(20)의 사이에는 분사되는 공기가 새지 않도록 되어 있다. 또한 공기분사노즐(31)의 각도는 도 8a,8b와 같이 소각로의 후측단부 대각선을 향하도록 설치될 뿐만 아니라 소각로 몸체(20)의 회전방향과 반대방향을 향하도록 설치된다.

역류안내관(40)은 일측단은 내경이 좁고 타측단은 넓은 원추형 관형상을 가지며, 직경이 넓은 쪽 단부에는 밀폐플랜지(41)가 형성되어 있다.

이러한 역류안내관(40)은 버너(29)의 반대편 즉, 소각로의 후측에 설치되며, 직경이 좁은 쪽단부는 소각로 몸체(20)의 내부에 중앙에 위치하고, 또 밀폐플랜지(41)는 소각로 몸체(20)의 후측단부에 근접되어 연소가스가 새지 않도록 설치된다. 특히, 직경이 좁은 쪽단부의 위치는 버너(29)의 연소작용시 불꽃의 온도가 가장 높은 위치에 놓여지도록 설치한다.

이러한 구성으로 되어 있는 본 고안의 회전 소각로의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 본 고안의 회전식 소각로를 작동시키면, 구동모터(27)가 작동하여 체인(26)을 통해 소각로 몸체(20)를 회전시키게되고, 투입구를 통해 소각물질이 투입되어 스크루날개(21)에 의해 전방으로 천천히 이동하게 되며, 전방에 설치된 버너(29)가 공기분사노즐(31)을 통해 공기를 주입하면서 연소되어 투입된 소각물질을 연소시킨다.

투입된 소각물질은 투입시 버너(29)와 가장 멀리 떨어져 있기 때문에 천천히 예열되면서 버너(29)쪽으로 이송되어 연소된다. 예열시 연소되지 않은 불활성 가스가 발생하게 되는데, 이는 분사노즐로부터 대각선 방향으로 분사되는 공기가 후측벽에 부딪혀 역류안내관(40)을 타고 내부로 리턴되며, 다시 역류안내관(40)을 통해 배출될 때 불가장 온도가 높은 지점에서 불활성가스는 연소되어 배출된다. 따라서 불활성가스가 연소된후 배출되며, 또 연소가스가 연소실 내부에 체류되는 시간이 높아짐에 따라 완전연소효율이 높아지게 된다.

한편, 투입된 소각물질이 스크루날개(21)에 의해 전방으로 이동하게 될 때 자중에 의해 대부분 소각로의 하부에 위치하게 된다. 이 때문에 수분을 많이 가지고 있는 소각물질은 표면만 연소되고 내부는 미연소가 될 경우가 있다. 하지만, 본 고안의 소각로의 내부에는 스크루날개(21)의 사이에 교반날개(22)가 다수개 설치되어 있기 때문에 스크루날개(21)에 의해 이송되는 소각물질은 교반날개(22)에 의해 상부로 끌어올려진 후 교반날개(22)의 각이 수직 또는 그 이상으로 세워질 때 자중에 의해 낙하되기 때문에 양호하게 교반되고 또 낙하하면서 공기와 잘 혼합되므로 고른 분포로 연소효율이 높아지게 된다.

이러한 작동으로 연소되면서 전방으로 이송되는 소각물질은 재가 되어 전방의 배출구를 통해 배출컨베이어(36)로 유입되어 외부로 배출된다.

도 4는 본 고안의 제2실시에에 따른 회전식 소각로의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4의 B-B선 단면도이다.

도시된 바와 같이 역류안내관(40)의 밀폐플랜지(41)와 외부 하우징(33)간에 차단판(47)이 연결되어 있어 배출구를 제외하고는 완전히 차단되어 있고, 또 전방의 도어(28)의 에어실(30)에 공기 유통구멍(56)이 형성되어 결국 공기가 소각로 둘레로 공급되도록 되어 있다. 그리고, 소각로 몸체(20)에는 다수개의 송풍구(48)가 형성되어 있다. 특히 송풍구(48)는 스크루날개(21)의 사이에 설치된 교반날개(22)의 위치에 형성되어 있다. 따라서 소각물질이나 분진들은 교반날개(22)에 가려져 외부로 배출되지 않을 뿐만 아니라 교반날개(22)의 각도에 의해 공기가 분사되는 각도 또한 소각로 몸체(20)의 회전방향과 반대방향을 이루고 있다.

이러한 구조에 의해 소각로 내부로 연소에 필요한 충분한 산소를 공급해 줄 수 있을 뿐만 아니라, 소각로의 소각 작동시 교반날개(22)에 의해 소각물질을 끌어올렸다가 낙하시킬 때 떨어지는 소각물질로 공기를 불어주게 된다. 이 때문에 소각물질에 충분한 산소공급이 이루어지므로 더욱더 높은 연소효율을 얻을 수가 있다.

또한 모든 공기가 외부에서 내부로 유입되기 때문에 소각로의 사이로 틈 즉, 소각로 몸체(20)와 도어(28) 사이의 공간과, 역류안내관(40)의 밀폐플랜지(41)와 소각로 몸체(20)의 후단부의 공간들로 모두 공기가 내부로 유입되기 때문에 연소가스가 새는 현상이 효과적으로 방지된다.

도 6은 본 고안의 제3실시예에 따른 회전식 소각로의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 7은 도 6의 C-C선 단면도이다.

도시된 바와 같이 소각로 몸체(20)의 외부에 외부몸체(50)가 설치되어 그 사이에 에어재킷(51)이 형성되어 있다. 소각로 몸체(20)와 외부몸체(50) 사이에는 일정한 간격을 유지할 수 있도록 지지대(52)로 연결되어 있으며, 선단부에는 에어재킷(51)으로 공기를 공급할 수 있도록 에어 공급통(53)이 설치되어 있다.

에어 공급통(53)은 직경이 다른 두 개의 원통을 겹쳐서 설치하고, 내부원통(54)의 후단부를 내향되게 접어 소각로 몸체(20)의 선단 둘레에 근접설치하고, 외부원통(55)의 후단을 내향되게 접어 외부몸체(50)의 선단 외측면에 근접되게 설치한다. 또한 에어실(30)의 외면에 공기유통구멍(56)을 형성하여 송풍기로부터 공급되는 공기를 내부 및 에어재킷(51)으로 동시에 공급되도록 되어 있다. 이때 소각로 몸체(20)의 둘레에는 도 4의 소각로 몸체(20)와 같은 구조로 송풍구(48)가 형성되어 있다.

이러한 구조에 의해 소각로 몸체(20)의 외부에 형성된 에어재킷(51)을 통해 내부로 공기를 공급하므로써 더욱더 도 4의 회전식 소각로와 같이 연소효율을 높일 수가 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은, 소각로의 내부로 투입된 소각물질에서 발생된 불활성가스가 소각로 몸체의 끝부분에서 리턴되어 역류안내관을 통해 연소열이 가장높은 지점을 지나 배출되도록 되어 있기 공해물질이 발생되지 않는 효과가 있다.

또한, 소각로의 회전작동시 스크루날개 사이의 교반날개가 소각물질을 뿌려주면서 혼련시키면서 연소에 충분한 공기를 공급해줌은 물론이고 연소가스가 소각로내에 체류하는 시간을 연장시켜주기 때문에 완전연소에 가깝게 연소되어 종래와 같이 미연소된 가스를 재연소시키기 위한 별도의 2차연소실 없이도 공해물질의 발생없이 완전연소되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 내경에 스크루날개(21)를 갖는 원통형의 소각로 본체와, 상기 본체의 일측에 설치되어 내부로 소각물질을 공급해주는 공급장치(35)와, 상기 소각로로 공급된 소각물질을 연소시키는 버너(29)와, 상기 본체의 하부에 소각물질의 연소재를 배출시키는 재배출컨베이어(36) 및 상기 본체를 회전시키는 구동장치로 이루어진 회전식 소각로에 있어서,

   내측단은 좁고 외측단이 넓은 원추형 역류안내관(40)을 소각로의 일측 중앙내부에 위치시키고, 입구가 넓은 바깥쪽 단부에 상기 소각로 일측을 차단하는 밀폐플랜지(41)를 구비하여 회전되는 소각로 몸체(20)와 별도로 고정되도록 하우징(33)에 설치하고, 상기 역류안내관(40)의 측부에 상기 공급장치(35)를 설치하여 소각물질을 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 회전식 소각로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지에 상기 소각로 몸체(20)와 그 둘레의 소각로 하우징(33) 사이의 공간을 차단하는 차단판(47)을 연결하고, 상기 교반날개(22) 사이의 소각로 몸체(20)에 다수개의 송풍구(48)를 다수개 뚫어 상기 소각로 몸체(20)와 소각로 하우징(33) 사이로도 공기를 공급하여 소각로 몸체(20) 내로 공기를 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 회전식 소각로.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 소각로 몸체(20)의 외부에 외부몸체(50)를 설치하여 소각로 몸체(20)와 외부몸체(50) 사이에 소정간격의 에어재킷(51)을 설치하고, 상기 송풍관(32)을 상기 에어재킷(51)으로 연결시키고, 상기 교반날개(22)의 사이로 다수개의 송풍구(48)를 다수개 뚫어 소각로 몸체(20)의 내부로 공기를 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 회전식 소각로.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 소각로 몸체(20)의 스크루날개(21)들 사이에 회전방향과 반대방향으로 경사각을 갖는 교반날개(22)를 일정한 간격으로 다수개 설치한 것을 특징으로하는 회전식 소각로.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 소각로 몸체(20)에 형성된 송풍구(48)를 상기 교반날개(22)에 가려지는 위치에 형성한 것을 특징으로 하는 회전식 소각로.
6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 버너(29)의 둘레에 형성된 송풍노즐(31)의 각도를 소각로의 대각방향이면서 회전반대방향으로 각을 이루도록 경사지게 형성한 것을 특징으로 하는 회전식 소각로.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 소각로 몸체(20)는 후단이 넓고 선단이 좁은 원추형으로 형성된 것을 특징으로 하는 회전식 소각로.