KR200219741Y1 - 폐 배기가스를 이용한 온수 예열장치. - Google Patents

Abstract

본 고안은 스팀발생장치의 연통에 장착하여 연소시 배출되는 폐 고온배기가스로부터 예열수를 얻을 수 있도록 된 구조에 있어서,

연통에 장착된 열교환통 중앙에 배기가스 유도핀을 고정바로 고정설치하고 상기 유도핀 외연에 상향경사지고 3등분으로 분활된 유도편을 다수 설치하며 그 외부에 3중 열교환 파이프를 장치하되 상하부에 하나의 라인과 각각 연통하여 열효율을 높여 60℃∼70℃로 예열된 예열수를 스팀발생장치의 열교환기에 공급하므로 단시간 내에 양질의 스팀을 발생시킬 수가 있어 연료를 25-35%이상을 절감할 수가 있는 폐 배기가스를 이용한 온수 예열장치를 제공하는 것이다.

Description

폐 배기가스를 이용한 온수 예열장치.{Water heating equipment for exhaust gas}

본 고안은 가스, 오일의 보일러, 소각로, 열풍건조기 등의 폐 배기가스 연통 중간부에 연통보다 내경이 약간 넓고 중앙에 배기가스 유도편이 취부된 유도핀을 장치한 열교환통을 설치하고 열교환통의 배기가스 유도핀 외주에 나선상의 열교환 파이프를 3중으로 구성하되 3중 열교환 파이프의 상부와 하부에 상호연통 되도록 하므로 열교환 효율을 높임과 동시에 동절기 사용치 않을 때 열교환 파이프내의 물을 신속히 배출시켜 동파 됨을 방지토록된 폐 배기가스를 이용한 온수 예열장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 본인이 선출원한(출원번호 20-2000-0015882호 출원일자 2000.06.03) '폐 배기가스의 온수가열장치'를 개선한 것으로 가스, 오일 등의 보일러의 경우 열교환 후 약200℃-300℃ 정도의 고온배기가스가 연통을 통해 대기로 방출되게 되며, 폐기물 소각로 등은 더 높은 800℃-1000℃ 정도의 배기가스가 대기중으로 방출되었다.

따라서 이러한 고온의 폐 배기가스를 이용하여 보일러의 경우 60℃∼80℃ 정도로 예열시킨 후 이를 보일러의 열교환 파이프로 공급시키므로 연료의 소모를 25-35%정도 감소시킬 수가 있어 에너지 활용측면에서 상당한 절약 효과를 얻을 수 있으며 소각로의 경우 직접 고온의 온수를 직접 활용할 수가 있는 잇점이 있었다.

그러나 상기한 본인의 선출원한 '폐 배기가스의 온수가열장치'는 고온배기가스를 유도할 수 있는 장치가 없어 효율적인 열 이용방법이 되지 못하였으며 특히 열교환 파이프가 내외로 2중으로 하되 한 라인을 길게 연결시키므로 중앙의 열교환 파이프에는 항상 물이 고여있게 되어 동절기에 보일러를 가동치 않을 경우 동파될 우려가 있었다.

본 고안은 상기한 본인의 선출원을 개선하여 열효율을 최대한 높여주고 열교환 파이프도 3중으로 구성하되 상하부를 한 라인으로 연통시켜 사용치 않을 때는 열교환 파이프내의 물을 모두 배출시킬 수 있도록 된 것이다.

이를 첨부도면에 의거 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 구성상태를 나타낸 전체단면도.

도 2는 본 고안의 요부확대 단면도.

도 3은 본 고안의 배기가스 유도핀 평면도.

도 4는 도 3의 사시도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1. 스팀보일러, 소각로, 건조열풍기 등 스팀발생장치.

2. 열교환통. 3. 연통.

4. 열교환 파이프.

5. 순환펌프.

6. 예열수 공급펌프.

7. 보충탱크.

8. 보충수 공급펌프.

9. 배기가스 유도핀.

10. 배기가스 유도편.

11. 11a.배기가스 고정바.

AP. 에어핀. B.버너. V. V1 배출관.

첨부도면 중 도 1은 본 고안의 구성상태를 나타낸 전체단면도이고

도 2는 본 고안의 요부확대 단면도이며

도 3 및 도 4는 본 고안의 배기가스 유도핀의 단면도와 사시도를 표현한 것으로 스팀발생장치(1)의 연통(3)에 플랜지를 설치하여 본 고안의 열교환통(2)의 플랜지와 볼트 및 너트로 체결하여 장치토록 한다.

본 고안의 열교환통(2)은 연통(3)보다 직경이 약간 넓게 설치하여 중앙에 배기가스 유도핀(9)을 상하부의 고정바(11)(11a)를 용접하여 고정시키고 상기 유도핀(9) 외면에는 경사진 유도편(10)를 3등분하여 장착하며 그 사이로 배기가스의 통과가 용이토록 되어 있도록 하였다.

또한 배기가스의 유도핀(9)과 유도편(10)의 외주에는 내, 중, 외의 3중 열교환 파이프(4)를 나선상으로 설치하되, 상하부에 3중 열교환 파이프(4)가 한 라인으로 연통 되도록 하여 보충탱크(7)로부터 공급되는 물이나 열교환된 예열수가 상하 각 한 라인으로 공급 및 회수되도록 되어있다.

도면중 미 설명부호 5는 순환펌프, 6은 예열수 공급펌프, 8은 보충수 공급펌프, AP.에어핀, B.버너, V.V1 배출관이다.

이와 같이 구성된 본 고안은 보충탱크(7)에 수위감지센서(도시치 않았음)에 의해 자동으로 일정수위까지 보충수 공급펌프(8)가 작동하여 지하수가 공급되게 된다. 이때 스팀발생장치(1)의 버너(B)가 점화하여 연통(3)에 설치된 열교환통(2)의 온도감지센서가 일정온도(예컨데 약60℃이상)를 감지하게 되면 자동으로 순환펌프(5)를 구동시켜 열교환통(2)내의 열교환 파이프(4)에 보충탱크(7)내의 지하수를 충진 시켜주게 된다.

물론 스팀발생장치(1)내의 열교환기(도시치 않았음) 내에는 초기에 예열수 공급펌프(6)에 의해 보충탱크(7)의 지하수로 충진 시킨 후 버너(B)를 가동시키는 것은 당연하다.

일단 본 고안의 열교환통(2)이 일정온도 이상 상승하면 열교환 파이프(4)의 지하수가 열교환되어 예열된 상태로 보충탱크(7)내로 회수되어 보충탱크(7)내의 물 온도가 약 60℃∼70℃ 이상 상승하게 되면 예열수 공급펌프(6)가 자동가동 되어 스팀발생장치(1)내로 예열수를 공급하게된다.

따라서 60℃∼70℃의 예열수가 스팀발생장치(1)의 열교환기가 공급되면 약간만 버너(B)가 가열하여도 양질의 스팀을 발생시킬 수 있으므로 상당한 량의 연료를 절감할 수 있도록 되는 것이다.

또한 버너(B)로부터 발생된 고온의 배기가스(약200℃∼300℃)가 연통(3)으로 상승하여 열교환통(2)내로 인입이 되는데, 이때 열교환통(2)의 중앙에 상하 고정바(11)(11a)로 장착된 배기가스 유도핀(9) 외주의 유도편(10)이 상향경사져 있고 3등분으로 나뉘어져 있어 상승되는 고온의 배기가스를 열교환 파이프(4) 측으로 유도하여 내, 중, 외부의 열교환 파이프(4)를 효율적으로 가열시켜주게 되며 일부배기가스는 저항 없이 상승토록 3등분으로 나뉘어진 유도편(10) 사이를 통과하게 되므로 스팀발생장치(1)의 버너(B)연소가 원활히 이루어지도록 되어있다.

특히 스팀발생장치(1)를 사용치 않을 경우 연통(3)으로 고온의 배기가스가 통과치 않으므로 자연연통(3)에 장착된 열교환통(2)이 냉각되게 되는데 동절기에는 열교환 파이프(4)의 지하수에 의해 동파될 우려가 있다. 따라서, 배출관(V)를 통해 열교환 파이프(4)내의 지하수를 배출시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 작동하는 본 고안의 장치를 연결플랜지로 연결 되도록한 열교환통(2), 보충수 공급펌프(8)와 일체로된 보충탱크(7)를 한셋으로 구성된 것으로 이는 주로 스팀을 많이 사용하는 세탁소나 기타 직물지를 많이 취급하는 의류제조공장 등에 설치하면 양질의 스팀을 단시간 내에 얻을 수 있고 연료 또한 대폭절감(25-35％이상) 할 수가 있어 매우 경제적인 고안을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 보일러, 소각로, 열풍건조기 등의 스팀발생장치(1)에서 발생되는 고온의 폐 배기가스로부터 배출되는 연통(3)에 열교환 파이프가 내설된 열교환통(2)을 설치하여 보충탱크(7)에 예열수를 얻을 수 있도록 된 것에 있어서, 열교환 파이프(4)를 3중으로 구성하되 입구와 출구 측의 각 한 라인과 연통시킨것과 열교환통(2) 중앙에는 외면에 상향경사진 유도편(10)을 3등분으로 나뉘어 다수 장착한 배기가스 유도핀(9)을 상하 고정바로 용접 고정시켜서된 것을 특징으로 하는 폐 배기가스를 이용한 온수 예열장치.