KR200220401Y1

KR200220401Y1 - EXOTHERMIC-GAS Generator

Info

Publication number: KR200220401Y1
Application number: KR2020000027830U
Authority: KR
Inventors: 김윤수; 장수문; 김영찬
Original assignee: 김윤수; 김영찬; 장수문
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2001-04-16

Abstract

본 고안은 무산화 열처리로에 변성가스를 공급하는 변성가스 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a modified gas generator for supplying a modified gas to an anoxic heat treatment furnace.

변성가스란 메탄, 부탄, 프로판등의 탄화수소 계열의 가스와 일정량의 공기를 혼합하여 불완전 연소시켜서 발생되는 것으로, 열처리로에 분위기 가스로 다용도로 사용되어진다.The modified gas is generated by incomplete combustion by mixing a certain amount of air with a hydrocarbon-based gas such as methane, butane, propane, etc., and is widely used as an atmospheric gas in a heat treatment furnace.

본 고안은 종래 변성가스 발생장치에 비해 그 크기가 작으며, 그 구조가 간단하며, 특히, 변성가스 생성시 발생되는 폐열을 용이하게 수집하여 이를 열처리로에 재차 공급할 수 있는 잇점을 갖도록 한 것으로, 일정길이를 갖는 원통형 내관과 원통형 외관을 가지며, 원통형 외관에는 다수개의 방열날개를 가지며, 원통형 내관 단부에는 노즐이 삽치되며, 노즐 후방에는 파이롯 노즐이 위치하며, 파이롯 노즐 후방에는 파이롯 노즐 지지파이프가 삽치되며, 역시 파이롯 노즐 후방 중앙부위에 삽치되는 점화플러그 연결 파이프 내측에는 노즐 선단에 위치하는 점화플러그와 후단지지부에 위치하는 점화플러그 단자를 연결하는 도선을 가지며, 후단지지부에는 혼합가스 공급구멍 및 점화가스 투입구를 가지며, 상기 원통형 외관 선단부에는 자외선 센서 및 점검창을 갖도록 한 것이다.The present invention is smaller in size than the conventional modified gas generator, and its structure is simple, and in particular, it has an advantage of easily collecting waste heat generated when generating modified gas and supplying it to the heat treatment furnace again. It has a cylindrical inner tube having a certain length and a cylindrical outer appearance, and has a plurality of heat dissipation wings at the cylindrical outer end, a nozzle is inserted at the end of the cylindrical inner tube, a pilot nozzle is located behind the nozzle, and a pilot nozzle is supported behind the pilot nozzle. The pipe is inserted, and the spark plug connecting pipe, which is also inserted in the center of the rear of the pilot nozzle, has a conductor connecting the spark plug located at the tip of the nozzle to the spark plug terminal located at the rear support, and mixed at the rear support. It has a gas supply hole and the ignition gas inlet, the cylindrical outer end portion of the ultraviolet sensor and It will have a geomchang.

Description

Modified gas generator {EXOTHERMIC-GAS Generator}

본 고안은 열처리로에 변성가스를 제공하는 변성가스 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a modified gas generator for providing a modified gas to the heat treatment furnace.

변성가스란 메탄, 부탄, 프로판등의 탄화수소 계열의 가스와 일정한 비율의 공기를 불완전 연소시켜서 H₂, N₂, CO가스를 발생하는 것으로, 열처리로에서 저탄소강 및 비철금속의 광휘소둔, 중탄소강의 무산화소둔, BRAZING등으로 광범위로 사용된다.Modified gas generates H ₂ , N ₂ , CO gas by incomplete combustion of hydrocarbon-based gas such as methane, butane, propane and a certain ratio of air. Widely used for annealing annealing and brazing.

종래 열처리로에 사용되는 변성가스 발생장치는 그 부피가 크고 장치가 복잡하며, 열처리로와는 별도로 설치하는 것을 볼 수 있으며, 특히, 조작이 어려우며, 고가인 것을 볼 수 있다.The modified gas generating apparatus used in the conventional heat treatment furnace has a large volume and a complicated apparatus, and it can be seen that it is installed separately from the heat treatment furnace, and in particular, it is difficult to operate and expensive.

본 고안은 이와 같은 종래 변성가스 발생장치에 비해 그 구조가 간단하며, 열처리로에 간단히 장착이 가능하며, 조작이 용이하도록 한 것이다.The present invention is simpler in structure than that of the conventional modified gas generator, and can be easily installed in a heat treatment furnace and is easy to operate.

특히, 본고안인 변성가스 발생장치는 가열역과 냉각역을 갖는 무산화 열처리로에 변성가스를 제공하되, 변성가스 생성시 발생되는 다량의 폐열을 열처리로에 직접 전달하여 변성가스 생성시 발생되는 폐열을 재활용할 수 있게 되며, 이에 따라 열처리로에 사용되는 열에너지를 절약할 수 있게 되는 것이다.In particular, the present modified gas generator provides a modified gas to an anoxic heat treatment furnace having a heating zone and a cooling zone, but directly transfers a large amount of waste heat generated when the modified gas is generated to the heat treatment furnace to generate the waste heat generated when the modified gas is generated. It will be able to recycle, thereby saving the thermal energy used in the heat treatment furnace.

가스분위기 열처리로는 상온에서부터 일정온도까지 가열하는 가열부(heating zone)와 열기를 흡열한 제품이 일정기간 유지되는 열보존부(keeping zone), 열보존부에서 열처리된 후 서서히 냉각하는 냉각부(cooling zone)를 가지며, 열보존부에 변성가스를 공급하여 열처리 제품의 표면을 특수 열처리하는 것을 볼 수 있다.Gas atmosphere heat treatment furnace is a heating zone for heating from room temperature to a certain temperature, a heating zone for absorbing heat and a product for maintaining a certain period of time, and a cooling unit for gradually cooling after being heat treated in the heat storage unit ( It has a cooling zone, it can be seen that the special heat treatment of the surface of the heat treatment product by supplying a modified gas to the heat preservation part.

이와 같이 종래 가스분위기 열처리로에 변성가스를 발생 공급하는 변성가스 발생장치는 메탄, 부탄, 프로판등과 같은 탄화수소 계열의 가스를 불완전 연소시켜 생성하게 되며, 불완전 연소시킨 탄화수소가스의 연소시 발생되는 열을 냉각시킨 후, 변성가스만을 열처리로에 공급하게 되며, 피열처리 제품의 표면을 특수 열처리 되게 하는 것을 볼 수 있으나, 변성가스 생성된 연소열과 냉각을 위한 에너지가 낭비되는 것을 볼 수 있다.As described above, the modified gas generator which generates and supplies modified gas to the gas atmosphere heat treatment furnace is generated by incomplete combustion of hydrocarbon-based gas such as methane, butane, propane, and the like. After cooling, only the modified gas is supplied to the heat treatment furnace, and the surface of the heat-treated product can be seen to be subjected to special heat treatment, but the heat of combustion and the energy for cooling the generated gas can be seen to be wasted.

이를 감안하여 본 고안이 안출된 것으로 변성가스 발생시 발생되는 폐열을 열처리로로 재차 공급되도록 하여 열처리로의 열소비를 절감할 수 있도록 하는 변성가스 발생장치를 제공토록 한 것이다.In view of this, the present invention has been devised to provide a modified gas generating device that can reduce the heat consumption of the heat treatment furnace by supplying the waste heat generated when the modified gas generation to the heat treatment furnace again.

도1 - 본 고안의 단면도.1-A cross-sectional view of the present invention.

도2 - 본 고안의 타실시예의 단면도.2 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention.

도3 - 도2의 A-A선 단면도.Fig. 3-A cross-sectional view taken along the line A-A in Fig. 2;

일정길이를 갖는 원통형 내관(11)의 단부에는 노즐(12)이 삽치되며, 노즐(12)의 후단 원추형 내면에 원추형 단부를 갖는 파이롯 노즐(13)이 일정간격을 띠고 삽치되며, 노즐(12)의 후단부에는 노즐을 지지하는 후방 파이프(14)가 삽치되며, 파이롯 노즐(13)의 후단부에는 파이롯 노즐을 지지하는 파이롯 노즐 지지파이프(15)가 삽치되며, 상기 파이롯 노즐 지지파이프(15) 내측에는 파이롯 노즐(13)의 중심부에 삽치되는 점화플러그(17)와 연결되는 연결도선(18)을 삽치한 점화플러그 연결파이프(19)가 삽치 고정되며, 노즐(12)의 선단부에는 화염안내파이프(21)가 삽치되며, 원통형 내관(11)을 삽치하는 원통형 외관(22) 표면에는 다수개의 방열날개(23)를 가지며, 상기 원통형 외관(22) 선단부에는 부착되는 연결관(24)의 선단에는 자외선 센서(25)와 투시창(26)을 가지며, 원통형 외관(22)의 후단부는 배기가스 배출구멍(25)을 갖는 지지몸체(24)와 부착되어지며, 지지몸체(24)에 부착되는 후단지지부(27)는 점화가스 투입구(28), 점화 플러그 단자(28) 및 혼합가스 공급구멍(30)을 갖도록 한 것이다.The nozzle 12 is inserted at the end of the cylindrical inner tube 11 having a predetermined length, and the pilot nozzle 13 having a conical end is inserted at regular intervals and inserted into the rear conical inner surface of the nozzle 12, and the nozzle 12 is inserted. A rear pipe 14 for supporting the nozzle is inserted into the rear end of the), and a pilot nozzle support pipe 15 for supporting the pilot nozzle is inserted into the rear end of the pilot nozzle 13. Inside the support pipe 15, the spark plug connecting pipe 19 inserting the connecting lead 18 connected to the spark plug 17 inserted into the center of the pilot nozzle 13 is inserted and fixed to the nozzle 12. Flame guide pipe 21 is inserted into the front end of the cylindrical inner tube 11, the outer surface of the cylindrical exterior 22 has a plurality of heat dissipation blades 23, the connection is attached to the front end of the cylindrical exterior 22 The tip of the tube 24 has an ultraviolet sensor 25 and a viewing window 26, The rear end of the mold-like appearance 22 is attached to the support body 24 having the exhaust gas discharge hole 25, and the rear end support part 27 attached to the support body 24 is the ignition gas inlet 28, ignition. The plug terminal 28 and the mixed gas supply hole 30 are provided.

상기에 있어 노즐(12)의 선단에 부착되는 화염안내 파이프(21)는 서로 분해 조립되는 다수개의 파이프로 구성되어지도록 하며, 파이롯 노즐(13) 후단부에 끼워지는 파이롯 노즐 지지파이프(15) 표면에는 나선형돌기(15')를 형성토록 한 것이다.In the above, the flame guide pipe 21 attached to the tip of the nozzle 12 is composed of a plurality of pipes disassembled and assembled with each other, and the pilot nozzle support pipe 15 fitted to the rear end of the pilot nozzle 13. The spiral protrusion 15 'is formed on the surface.

또한, 원통형외관(22) 표면에 형성한 다수개의 방열날개(23)는 도2, 도3에서 보는 바와 같이 원통형외관(22)과 같이 길이 방향으로 다수개의 방열날개(23')을 구성할 수도 있다.In addition, the plurality of heat dissipation wings 23 formed on the surface of the cylindrical appearance 22 may constitute a plurality of heat dissipation wings 23 'in the longitudinal direction as shown in FIGS. 2 and 3. have.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention having such a configuration as follows.

본 고안은 앞에서 설명한 바와 같이 무산화 열처리로에 변성가스를 제공하는 변성가스 발생장치로 변성가스의 주원료가 되는 메탄, 부탄, 프로판등의 탄화수소계의 가스와 일정량의 공기를 혼합한 혼합가스를 불완전 연소시켜 발생하는 것으로써 배기가스 배출구멍(25)을 갖는 지지몸체(24) 후단에 부착되는 후단지지부(27)에 형성된 혼합가스 공급구멍(30)을 통해 연소가스와 공기를 혼합한 혼합가스를 파이롯 노즐(13)과 노즐(17) 사이를 통해 노즐 선단으로 공급하며, 노즐(12) 앞에서 혼합가스를 연소시킴으로 변성가스를 얻게 된다.The present invention is a modified gas generator that provides a modified gas to an anoxic heat treatment furnace as described above, and is incomplete in a mixed gas in which a certain amount of air is mixed with hydrocarbon gas such as methane, butane, propane, which are the main raw materials of the modified gas. The mixed gas, which is generated by combustion, is mixed with combustion gas and air through the mixed gas supply hole 30 formed in the rear end support part 27 attached to the rear end of the support body 24 having the exhaust gas discharge hole 25. Is supplied to the nozzle tip through the pilot nozzle 13 and the nozzle 17, and the modified gas is obtained by burning the mixed gas in front of the nozzle 12.

파이롯 노즐(13)의 후단부에는 내측에 점화플러그 도선(18)을 삽치한 점화플러그 연결파이프(19)가 삽치되며, 점화 플러그 연결파이프(19) 단부에는 점화플러그(17)를 가지며, 점화 플러그 연결파이프(19) 후단부에는 점화가스 공급구멍(28)을 갖게 된다.The rear end of the pilot nozzle 13 has a spark plug connecting pipe 19 with the spark plug lead 18 inserted therein, and a spark plug 17 at the end of the spark plug connecting pipe 19. The rear end of the plug connecting pipe 19 has an ignition gas supply hole 28.

따라서, 초기에 점화를 시키려면 점화가스 공급구멍(28)을 통해 점화가스를 공급함과 동시 노즐(12) 선단의 점화플러그(17)에 불꽃을 발생시켜 점화를 하게 되며, 혼합가스를 혼합가스 공급구멍(30)을 통해 파이롯 노즐(13)과 노즐(12) 사이의 틈을 통해 노즐에 공급하면 연소가 진행되게 되는 것이다.Therefore, in order to ignite initially, the ignition gas is supplied through the ignition gas supply hole 28 and the spark is generated at the ignition plug 17 at the tip of the nozzle 12 at the same time to ignite, and the mixed gas is supplied to the mixed gas. When the nozzle 30 is supplied to the nozzle through the gap between the pilot nozzle 13 and the nozzle 12, the combustion proceeds.

연소가스는 화염안내파이프(21)를 통해 원통형 내관(11)으로 유입된 후, 원통형 내관(11)과 원통형 외관(22) 사이의 틈을 따라 진행된 후,(화살표 참조) 원통형 외관(22) 후단에 고정되는 지지몸체(24)의 배기가스 배출구(25)를 통해 빠져나가게 된다.After the combustion gas flows into the cylindrical inner tube 11 through the flame guide pipe 21, and proceeds along the gap between the cylindrical inner tube 11 and the cylindrical outer tube 22 (see arrow), the rear end of the cylindrical outer tube 22 It exits through the exhaust gas outlet 25 of the support body 24 fixed to.

혼합가스 연소시 발생되는 열은 원통형 외관(22) 표면에 형성된 다수개의 방열날개(23)에 의해 방출되어지며, 원통형 외관(22) 선단부에 부착되는 연결관(24)형성된 자외선 센서(25) 및 투시창(26)을 통해 연소가스의 화염온도를 측정하여 연소상태를 점검하게 된다.Heat generated during the combustion of the mixed gas is released by a plurality of heat dissipation wings 23 formed on the surface of the cylindrical exterior 22, and the ultraviolet sensor 25 formed with the connection tube 24 attached to the front end of the cylindrical exterior 22; The combustion state is checked by measuring the flame temperature of the combustion gas through the see-through window 26.

이와 같은 본 고안은 무산화 열처리로 일측에 부착되어 원통형 외관(22)의 방열날개(23)로부터 발생되는 폐열을 열처리로에 공급토록 하여 폐열을 재사용 할 수 있게 되는 것이다.The present invention is attached to one side of the non-oxidizing heat treatment is to be able to reuse the waste heat to supply the waste heat generated from the heat dissipation wing 23 of the cylindrical appearance 22 to the heat treatment furnace.

또한, 투시창(26) 및 자외선 센서(25)로 혼합가스가 연소될 때 발생되는 불꽃의 온도, 크기, 색상의 변화를 감지하여 변성가스의 발생을 확인하게 되는 것이다.In addition, by detecting the change in the temperature, size, color of the flame generated when the mixed gas is burned by the sight window 26 and the ultraviolet sensor 25 to confirm the generation of the modified gas.

노즐선단(12)로부터 발생되는 화염은 매우 고온상태를 유지하므로, 노즐(12) 선단에 삽치되는 화염안내파이프(21)는 고온에 견디는 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 화염안내파이프(21)는 고온에 의해 쉽게 파손됨을 감안하여 서로 분해되는 다수개의 파이프로 구성하여 일부부이 망가질 경우 망가진 부분만 교체할 수 있게 된다.Since the flame generated from the nozzle tip 12 maintains a very high temperature, the flame guide pipe 21 inserted into the tip of the nozzle 12 is preferably made of a material that withstands high temperature. In addition, the flame guide pipe 21 is composed of a plurality of pipes that are decomposed with each other in consideration of being easily broken by a high temperature, so that when a part is broken, only the broken part can be replaced.

후단지지부(27)의 혼합가스 공급구멍(30)을 통해 유입되는 혼합가스는 파이롯 노즐 지지파이프(15)와 후방파이프(14)의 간격을 타고 원추형 파이롯 노즐(12) 사이의 틈새를 통해 노즐(12)로 유입되어 연소가 되는 바, 혼합가스의 진행속도를 촉진시키기 위해 파이롯 노즐 지지파이프(15) 외표면에 나선형돌기(15')를 형성하여 혼합가스 공급구멍(30)으로부터 유입되는 혼합가스가 원활히 노즐로 회전되면서 이동되어지게 된다.The mixed gas flowing through the mixed gas supply hole 30 of the rear end support part 27 passes through the gap between the pilot nozzle support pipe 15 and the rear pipe 14 to fill a gap between the conical pilot nozzle 12. Bars are introduced into the nozzle 12 to be combusted, and a spiral protrusion 15 'is formed on the outer surface of the pilot nozzle support pipe 15 to accelerate the advancing speed of the mixed gas from the mixed gas supply hole 30. The incoming mixed gas is smoothly rotated and moved to the nozzle.

무산화 열처리로 표면을 경화하거나 소둔 광휘 열처리 함에 있어서는 열처리로 안에 불완전 연소된 변성가스를 투여하여 피열처리 대상물의 표면을 특수 열처리 하는 것을 볼 수 있다.In the case of hardening the surface by an anodizing heat treatment or annealing bright heat treatment, it can be seen that specially heat-treating the surface of the heat-treatment object by administering an incompletely burned modified gas into the heat treatment furnace.

이와 같이 열처리로에 공급되는 변성가스는 대개 부탄, 메탄, 프로판가스등과 같은 탄화가스계의 연소가스를 불완전 연소시켜 발생하게 되며, 불완전 연소시켜 발생한 연소가스는 열처리로에 냉각시켜 공급하게 되나, 변성가스 발생시 발생되는 열은 대개 재처리 되지 못하고, 낭비되는 것을 볼 수 있으나, 본 고안에서와 같이 연소가 이루어지는 원통형 내관과 그 외측에 발생된 열을 방열하는 원통형 외관을 열을 필요로 하는 열처리로내에 장착하고, 원통형 내관과 원통형 외관 사이로 연소된 변성가스를 이동토록 하며, 원통형 외관 표면에 형성한 다수개의 방열날개는 연소시 발생된 열을 방출 하며, 이를 일정한 통로를 통해 열처리로로 재차 공급토록 할 때 폐열을 재활용 할 수 있게 된다.As described above, the modified gas supplied to the heat treatment furnace is usually generated by incomplete combustion of carbon dioxide-based combustion gas such as butane, methane, propane gas, and the combustion gas generated by incomplete combustion is cooled and supplied to the heat treatment furnace. The heat generated when the gas is generated is usually not reprocessed, but it can be seen that it is wasted, but as in the present invention, a cylindrical inner tube in which combustion occurs and a cylindrical outer heat dissipating heat generated outside thereof in a heat treatment furnace requiring heat. It is installed to move the modified gas burned between the cylindrical inner tube and the cylindrical exterior, and the plurality of heat-dissipating wings formed on the cylindrical exterior surface release heat generated during combustion, and supply it to the heat treatment furnace again through a certain passage. When the waste heat can be recycled.

또한 원통형외관 표면에 가로방향 또는 세로방향으로 형성한 방열날개는, 원통형외관의 표면적을 증대시켜 원통형외관의 고온을 용이하게 방출함과 동시에 원통형외관을 보강시켜 연소시 발생되는 고온에 의해 원통형외관이 구부러지거나 비틀림등의 변형을 방지하는 원통형외관의 보강역활을 하게되는 아주 유용한 고안 인것이다.In addition, the heat dissipation blade formed in the horizontal or vertical direction on the surface of the cylindrical appearance increases the surface area of the cylindrical appearance to easily release the high temperature of the cylindrical appearance, and at the same time reinforces the cylindrical appearance, so that the cylindrical appearance is caused by the high temperature generated during combustion. It is a very useful design that serves as a reinforcement of the cylindrical appearance to prevent deformation such as bending or twisting.

Claims

The nozzle 12 is inserted at the end of the cylindrical inner tube 11 having a predetermined length, and the pilot nozzle 13 having a conical end is inserted at regular intervals and inserted into the rear conical inner surface of the nozzle 12, and the nozzle 12 is inserted. A rear pipe 14 for supporting the nozzle is inserted at the rear end of the), and a pilot nozzle support pipe 15 is inserted at the rear end of the pilot nozzle 13, and inside the pilot nozzle support pipe 15. An ignition plug connecting pipe 19 inserting the connecting lead 18 connected to the ignition plug inserted into the center of the pilot nozzle 13 is inserted and fixed, and the flame guide pipe 21 at the tip of the nozzle 12. Is inserted, the cylindrical outer tube (11) inserted into the surface of the cylindrical outer 22 has a plurality of heat dissipation wings (23), the front end of the cylindrical tube (22) attached to the front end of the connecting tube (24) attached to the ultraviolet sensor ( 25) and see-through window 26, the rear end of the cylindrical appearance 22 being exhaust gas It is attached to the support body 24 having a discharge hole 25, the rear end support portion 27 is attached to the support body 24 is the ignition gas inlet 28, the spark plug terminal 29 and the mixed gas supply hole Denatured gas generator, characterized in that having a (30).

2. The modified gas generator according to claim 1, wherein the flame guide pipe (21) attached to the tip of the nozzle (12) is composed of a plurality of pipes disassembled and assembled with each other.

2. The modified gas generator as set forth in claim 1, wherein the plurality of heat dissipation blades formed on the surface of the cylindrical shell 22 forms a plurality of heat dissipation blades 23 'in the longitudinal direction like the cylindrical shell 22.