KR200241215Y1 - 농업용 폐비닐을 소각하여 열풍 또는 온수를 공급하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 농업용 폐비닐을 소각하여 열풍 또는 온수를 공급하는 장치에 관한 것으로, 그 목적은 농촌에서 발생하는 다량의 폐비닐을 농촌에서 직접 소각장치를 설치하여 소각하여 온수 또는 열풍을 생산하되, 소각시 발생되는 다이옥신등의 환경오염물질을 다단계의 처리과정을 통해 걸러주어 환경오염을 예방하고, 소각시 발생되는 페열을 이용하여 온수나 온풍을 공급하는 장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 구성은 농업용 소각장치, 배기장치 및 난방공급장치로 구성되는 보일러장치에 있어서, 상기 보일러장치를 원료를 태우고 온수를 생산하는 2단계 소각보일러장치와, 이 소각보일러장치의 상부에서 유로가 절곡되어 결합된 배기가스 여과용 다단 여과장치와, 다단 여과장치를 통과한 배기가스를 배출 및 오염분진을 집진하는 사이클론으로 구성한 것을 고안의 요지로 한다.

Description

농업용 폐비닐을 소각하여 열풍 또는 온수를 공급하는 장치{Hot air or hot water supplying apparatus for incinerating waste agricultural house vinyl}

본 고안은 농업용 폐비닐을 소각하여 열풍 또는 온수를 공급하는 장치에 관한 것으로, 특히 농촌에서 대량으로 소비되고 버려지는 폐비닐 등의 환경오염물질들을 소각시켜 온수 또는 열풍을 발생시키는 장치에 관한 것이다.

보통 농촌에서는 재배하는 농작물의 출하를 앞당겨 가구 소득을 올리기 위해 시설재배를 한다.

이러한 시설재배는 보통 보온용 재료로 비닐이나 유리를 사용하는데, 대다수의 농가에서는 비용 문제등으로 인하여 저렴한 비닐을 사용한다.

따라서 시설재배 농가에서는 대량의 폐비닐이 배출되는데, 이러한 폐비닐로 인하여 농촌의 환경문제가 크게 대두되고 있는 실정이다.

종래에는 그냥 땅에 묻거나 소각하여 버렸으나, 땅에 묻을 경우 일반 비닐은 잘 썩지 않는 문제가 발생하고, 소각시에는 다이옥신과 같은 각종 화학 물질이 공기중에 퍼져 대기를 오염시키는 문제가 있어서, 요즘에는 종래와 같은 방법으로 폐비닐 등을 처리하기가 어렵다는 문제가 있다.

이와 같은 처리방법의 어려움으로 인해 분리수거를 하여 전문소각시설에서 이를 소각해야 하는데, 그러한 분리수거 후 소각하는 비용 또한 농가에 큰 부담이 되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 농촌에서 발생하는 다량의 폐비닐을 농촌에서 직접 소각로를 설치하여 소각하여 온수 및 열풍을 발생시키도록 하되, 발생되는 다이옥신등의 환경오염물질을 다단계의 처리과정을 통해 걸러주어 환경오염을 예방하고, 소각시 발생되는 페열을 이용하여 온수나 온풍을 공급하는 농촌용 다목적 보일러장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 평면도이고,

도 2는 본 고안의 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 소각부 (2) : 배기부

(3) : 덮게부 (4) : 여과장치

(5) : 싸이클론 (6) : 휀

(7) : 콘베어 (8) : 배전반

(11) : 내부통 (12) : 외부통

(13) : 동파이프 (14, 23) : 보온재

(15) : 수거함 (21) : 물탱크

(22) : 외통 (24) : 배기관

(41) : 배기연결관 (42) : 스프레이장치

(43) : 유출관 (51) : 싸이클론배기관

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안의 구성은 농업용 소각장치, 배기장치 및 난방공급장치로 구성되는 보일러장치에 있어서,

상기 보일러 장치를 원료를 소각하여 온수를 생산하는 2단계 소각보일러장치와, 이 소각보일러장치의 상부에서 유로가 절곡되어 결합된 배기가스 여과용 다단 여과장치와, 다단 여과장치를 통과한 배기가스를 배출 및 오염분진을 집진하는 사이클론으로 구성하되,

상기 소각보일러장치는 폐비닐 원료를 연소하여 물과 1차 열교환하는 소각부와, 이 소각부 상부에 결합되어 물과 2차 열교환 및 배기가스 배출용 배기관 파이프가 다수 장치된 배기부와, 이 배기부로부터 공급된 배기가스가 합쳐지는 상부 덮게부로 구성되고,

상기 다단 여과장치는 개별적인 여과장치가 서로 높이를 달리하여 양측에 형성된 배기연결관을 통해 타단의 여과장치와 연결 설치되며, 각 여과장치의 상부에는 물을 분사하는 스프레이장치가 설치되어 배기연결관을 통해 이동하는 배기가스에 물을 분사하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 배기부는 내부에 물이 충전된 물탱크와 이를 감싸는 외통의 이중구조로 구성되어 있고, 물탱크와 외통 사이에는 보온재가 충전되어 있으며, 물이 충전되어 있는 물탱크 내부에는 하부장치에서 연소시 발생되는 배기스가 통과하는 다수의 배기관 파이프가 배열 설치되어 있고, 상기 물탱크에 공급되는 물을 순환시키는 관이 물탱크 및 외통을 관통하여 하부 및 상부에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 난방공급장치는 소각보일러장치의 소각부 및 배기부에서 공급되는 온수는 통상의 방법처럼 직접 농촌의 비닐하우스에 온돌처럼 배관을 깔아 난방을 할 수도 있고, 온수파이프 말단을 라디에이터처럼 구성하여 송풍용 휀을 달아 열풍을 발생시킬 수도 있다.

상기 각각의 여과장치 하단부에 물 유출관을 설치하고, 이 유출관과 연결되는 여과장치의 단면을 테이퍼지게 가공하여 분사된 물 및 물을 머금은 재가 흘러내리도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 평면도이고, 도 2는 본 고안의 정면도를 도시하고 있는데,

본 고안의 보일러장치는 크게 연료를 소각시키고 온수를 생산하는 소각보일러장치와, 이 소각보일러장치로부터 배출되는 배기가스의 유해성분을 걸러주는 다단 여과장치와, 여과장치를 통과한 배기가스를 배출하고 여과장치를 통과한 미량의 오염분진이 집진되는 사이클론으로 구성된다.

상기 소각보일러장치는 폐비닐 원료를 연소하는 1차 열교환용 소각부(1)와, 이 소각부(1) 상부에 결합되어 2차 열교환 및 배기가스 배출용 배기관(24) 파이프가 다수 장치된 배기부(2)와, 이 배기부(2)로부터 공급된 배기가스가 합쳐지는 상부 덮게부(3)로 구성되는데,

상기 소각부(1)는 일반적인 소각장치와 유사한 구조인데, 내부통(11)과 외부통(12)의 이중구조로 형성되어 있고, 내부통(11) 둘레에는 동파이프(13)가 감겨져 있어서, 내부통(11)에서 폐비닐 원료가 연소시 동파이프(13)(직경 10mm ~ 50mm) 내부를 순환하는 물과 같은 유체와 열교환을 하게 된다. 내부통(11)과 외부통(12) 사이의 공간은 보온재(14)로 충전된다.

상기 외부통(12)과 내부통(11)의 일측면은 공기공급용 휀(6)으로부터 공기를 공급받도록 상부 일측에 구멍이 형성되어 있어 이를 통해 공기공급용 파이프가 내부통(11)의 하부에 공기를 공급하여 연소를 돕도록 구성된다.

상기 공기 공급용 파이프에는 다수의 구멍이 천공되어 공기를 내부통 내에서 골고루 분사하게 된다.

또한 상부 일측에 폐비닐을 가공한 연료가 공급되는 연료투입구가 형성되어 있어서, 이를 통해 원료이송 콘베어(7)에 의해 이송된 원료가 연속적으로 공급된다..

하부에는 연소시 발생하는 재가 자유낙하하여 수납되는 수거함(15)이 장치된다.

상기에서 동파이프(13)를 순환하는 물은 하부와 상부에 있는 유입구 및 유출구를 통해 순환한다.

상기 소각부(1)의 휀(6)은 배전반(8)에 의해 전원이 조작된다.

상기 배기부(2)는 내부에 물이 충전된 물탱크(21)와 이를 감싸는 외통(22)의 이중구조로 구성되어 있고, 물탱크(21)와 외통(22) 사이에는 보온재(23)가 충전되어 있다.

상기 물이 충전되어 있는 물탱크(21) 내부에는 하부장치에서 연소시 발생되는 배기가스가 통과하는 다수의 배기관(24) 파이프가 배열 설치되어 있어서 이를 통해 물과 열교환함과 동시에 파이프를 냉각시켜 상승하는 배기가스의 온도를 낮춤으로써 배기가스 입자의 운동에너지를 작게 하여 배기가스 중에 포함된 불연소재 및 연소재등을 다시 하부로 낙하시키게 한다. 따라서 배기관(24)을 통과한 배기가스 중에는 보다 적은 재가 포함되어 재 속에 함유된 환경오염물질의 배출을 막게 된다.

상기 물탱크(21)에 공급되는 물은 물탱크(21) 및 외통(22)을 관통하는 관이 하부 및 상부에 형성되어 있어 이를 통해 순환하게 된다.

상기 소각로장치의 전체 높이는 500 ~ 1000mm 이고, 상기 물탱크(21)의 직경은 100mm ~ 1000mm이며, 상기 내부통(11)의 직경은 100mm ~ 1000mm이다.

상기 배기관(24) 파이프의 개수는 3개에서 20개 정도를 장치하고, 각각의 직경은 1/4〃~ 3〃로 한다.

상기 덮게부(3)는 배기부(2)를 통과한 배기가스의 유로를 수직방향에서 수평방향으로 꺽어 배기가스의 유해성분을 걸러주는 다단 여과장치로 배기가스를 공급하게 된다.

상기 다단 여과장치는 개별적인 여과장치(4)가 서로 높이를 달리하여 양측에 형성된 배기연결관(41)을 통해 타단의 여과장치(4)와 연결 설치되는데, 각 여과장치(4)의 상부에는 물을 분사하는 스프레이장치(42)가 설치되어 배기연결관(41)을통해 이동하는 배기가스에 물을 분사하게 된다.

상기와 같이 스프레이를 이용하여 배기가스에 물을 분사하게 되면 분무된 물이 배기가스 중에 포함되어 있는 미세한 오염입자에 묻어 무거워진 입자를 하부로 낙하시키게 된다.

상기 각각의 여과장치(4) 하단부에는 물 유출관(43) 및 배출장치(도시 없음)가 설치되어 있어서 테이퍼진 단면 구조를 따라 분사된 물 및 물을 머금은 재가 흘러내린 후 유출된다.

유출장치를 통과한 물 및 물을 머금은 재는 재처리 장치를 경유하여 다시 상부 스프레이장치(42)를 통해서 공급되는 재순환 과정을 거친다.

상기 여과장치(4)의 수량은 1개~ 10개이고, 전체 길이는 200mm ~ 1000mm이며, 직경은 100mm~1000mm이다.

배기가스의 이동경로는 덮게부(3)에 삽입된 일측 배기연결관(41)을 통과한 배기가스가 1차 여과장치(4)를 통과하면서 분사된 물에 의해 배기가스중의 일부 분진등이 낙하하고, 나머지 배기가스가 단차를 달리하는 타측 배기연결관(41)을 통해 타단의 여과장치(4)로 이동하고, 이동된 배기가스는 다시 이전단처럼 분사된 물에 의해 일부 분진등이 낙하되는 과정을 되풀이한다.

상기 각각의 배기연결관(41) 양단의 단면형상은 원통관의 길이가 상부쪽이 길고 하부쪽이 짧게 형성되어 상승하는 배기가스의 유입 및 유출이 용이한 구조로되어있다.

상기 다단 여과장치를 최종적으로 통과한 배기가스는 사이클론(5)의 내부에 설치된 싸이클론배기관(51)을 통해 대기중으로 날아가고, 미량의 분진이 싸이클론의 하부에 쌓이게 되며, 하부에 쌓인 분진은 배출구(도시 없음)를 통해 수거하면 된다.

상기 싸이클론배기관(51) 일측에는 구멍이 형성되어 배기연결관이 삽입된다.

상기 싸이클론의 직경은 200mm ~ 2000mm이고, 전체길이는 500mm ~ 3000mm이다.

상기와 같은 본 고안의 작용은 다음과 같다.

농가에서 배출되는 폐비닐을 직접 소각보일러장치에 공급하거나 주입하기 좋은 상태로 첨가제등을 첨가하여 1차 가공한후, 가공된 원료를 원료이송콘베어(7)를 통해 소각부(1)에 원료를 연속적으로 공급하여 소각시키고, 소각시 발생하는 열을 사용하여 소각부(1)에서 1차 열교환, 배기부(2)에서 2차 열교환 시켜 온수 및 열풍을 만들어 난방을 하고, 연소시 발생되는 배기가스는 배기부(2) 및 다단여과장치를 통해 다단으로 여과한 후 대기중으로 배출하도록 구성된다.

또한 난방공급장치(도시없음)를 통해 소각보일러장치의 소각부 및 배기부에서 공급되는 온수는 통상의 방법처럼 직접 농촌의 비닐하우스에 온돌처럼 배관을 깔아 난방을 할 수도 있고, 온수파이프 말단을 라디에이터처럼 구성하여 송풍용 휀을 달아 열풍을 발생시킬 수도 있다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 폐비닐 및 연료용으로 가공된 폐비닐을 직접 보일러에서 소각함으로서 페비닐 발생에 따른 농촌의 환경문제를 해소할 수 있고, 폐비닐 소각시 발생하는 열을 이용하여 비닐하우스용 보일러 및 열풍기로 사용할 수 있고, 기존 보일러와 비교시 폐비닐을 태움으로써 연료비 원가가 1/2로 절감할 수 있으며, 열칼로리가 50% 증가하게 된다.

따라서 본 고안을 사용하면 농촌에서 다량으로 배출되는 폐비닐을 일반적인 소각방법이나 땅에 묻는 등의 방법에 의하지 않고, 비용이 적게드는 물 스프레이를 사용한 다단 여과장치를 구비한 소각장치를 사용함으로써 화학물질인 폐비닐 연소시 발생되는 분진 및 가스 중에 포함된 다이옥신과 같은 환경유해물질을 저감시킨 후 대기중으로 배출시킴으로서 농촌의 폐비닐문제를 감소시키는 등의 장점과 그러한 과정에서 공급되는 온수 및 열풍을 사용하여 비닐하우스의 난방에 사용할 수 할 수 있다는 장점을 가진 유용한 고안이다.

Claims (3)

1. 농업용 소각장치, 배기장치 및 난방공급장치로 구성되는 보일러장치에 있어서,

   상기 보일러장치를 원료를 태우고 온수를 생산하는 2단계 소각보일러장치와, 이 소각보일러장치의 상부에서 유로가 절곡되어 결합된 배기가스 여과용 다단 여과장치와, 다단 여과장치를 통과한 배기가스를 배출 및 오염분진을 집진하는 사이클론으로 구성하되,

   상기 소각보일러장치는 폐비닐 원료를 연소하여 물과 1차 열교환하는 소각부(1)와, 이 소각부(1) 상부에 결합되어 물과 2차 열교환 및 배기가스 배출용 배기관(24) 파이프가 다수 장치된 배기부(2)와, 이 배기부(2)로부터 공급된 배기가스가 합쳐지는 상부 덮게부(3)로 구성되고,

   상기 다단 여과장치는 개별적인 여과장치(4)가 서로 높이를 달리하여 양측에 형성된 배기연결관(41)을 통해 타단의 여과장치(4)와 연결 설치되며, 각 여과장치(4)의 상부에는 물을 분사하는 스프레이장치(42)가 설치되어 배기연결관(41)을 통해 이동하는 배기가스에 물을 분사하도록 구성한 것을 특징으로 하는 농업용 폐비닐을 소각하여 열풍 또는 온수를 공급하는 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 배기부(2)는 내부에 물이 충전된 물탱크(21)와 이를 감싸는 외통(22)의 이중구조로 구성되어 있고, 물탱크(21)와 외통(22) 사이에는 보온재(23)가 충전되어 있으며, 물이 충전되어 있는 물탱크(21) 내부에는 하부장치에서 연소시 발생되는 배기스가 통과하는 다수의 배기관(24) 파이프가 배열 설치되어 있고, 상기 물탱크(21)에 공급되는 물을 순환시키는 관이 물탱크(21) 및 외통(22)을 관통하여 하부 및 상부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 농업용 폐비닐을 소각하여 열풍 또는 온수를 공급하는 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 각각의 여과장치(4) 하단부에 물 유출관(43)을 설치하고, 이 유출관과 연결되는 여과장치의 단면을 테이퍼지게 가공하여 분사된 물 및 물을 머금은 재가 흘러내리도록 구성한 것을 특징으로 하는 농업용 폐비닐을 소각하여 열풍 또는 온수를 공급하는 장치.