KR200294784Y1 - 코우크스보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코우크스 보일러에 관한 것이다.

보다 상세하게는 연소실 내부 바닥에 고정로스톨과 회전로스톨로 구성된 로스톨을 구비하여 코우크스를 회전시켜 가면서 연소시킬 수 있게 하고, 상기 로스톨 하부에 깔대기 모양의 집진부를 형성하여 이곳에 송풍기와 더불어 연소후 발생하는 재를 자동인출시키는 재 인출용 스크류우를 설치함으로서, 연소실 내에서 코우크스가 뒤섞이면서 연소되게끔 하여 재의 배출이 원활하게 이루어지게 하고, 이에 따라 공기의 공급또한 원활하게 이루어질 수 있게 되어 코우크스의 완전연소를 도모할 수 있게하며,연소실 상부에 열기 및 연기가 배출되기 전에 제법 긴시간 동안 체류하다가 배출되게끔 체류부를 구성함으로서 열기와 연기의 체류시간이 길어짐에 따라 비산되는 재가 외부로 바로 배출되는 경우를 예방하며 이에따라 재회수효과및 집진효과를 높이고 열효율을 극대화시킬 수 있게 한 것이다.

따라서 본 고안에 따르면 적은 용량의 보일러로도 매우 높은 열효율을 기대할 수 있게 되어 연료비및 유지비용 절감효과를 극대화시키며, 완전연소과정에서 발생되는 재는 연소실 하부에 설치된 재 인출용 스크류우에 의해 외부로 자동인출됨으로서, 사용및 관리도 매우 간편하게 이루어지는 코우크스 보일러를 제공하게 된다.

Description

코우크스보일러{a cokes boiler}

본 고안은 코우크스 보일러에 관한 것이다.

보다 상세하게는 연소중인 코우크스를 회전시켜가면서 연소시킬수 있게 함으로서 완전연소를 유도하고, 또, 재가 매우 효율적으로 빠짐과 동시에 외부로 자동배출시킬수 있게 하여 취급및 관리가 매우 편리하게 이루어지게 하며, 연소실 상부의 배연실의 구성을 개선하여 연기와 열기가 외부로 배출될 때 상당시간동안 체류하게하여 비산되는 재의 집진및 회수와 열효율을 극대화시킬 수 있게 한것이다.

주지된 바와 같이 코우크스(cokes)는 석탄을 높은 온도에서 건류하여 휘발분을 제거한 구멍이 많은 탄소질의 연료로서 화력이 세고 연기가 적은 잇점이 있는 연료이다.

또, 상기 코우크스는 연소되는 과정에서 석탄이나 연탄과는 달리 완전히 분말형태의 재로 되기 때문에 코우크스를 연료로 사용하려면 연소실 내에서 연소중인 코우크스를 자주 흔들어주거나 뒤집어 주면서 수시로 재를 배출시켜주지 않으면 공기 순환이 원활하게 이루어지지 못하여 불이 꺼지기 쉽다.

따라서 종래 코우크스를 연료로 사용하는 보일러에서는 연소실 내부에 주철등으로된 로스톨을 요동시켜 주도록 구성하여 연소과정에서 발생되는 재가 로스톨의 밑으로 빠지도록 구성하였는바, 이는 다음과 같은 문제점이 따랐던 것이다.

즉, 로스톨위에 항상 연소중인 코우크스가 안착된 상태이므로 로스톨이 고열에 의해 변형되기 쉽고, 또 강제로 흔들어주는 구성이기 때문에 재 뿐만 아니라 연소중인 코우크스의 표면이 마모되면서 떨어질 수 밖에 없어 연료 손실및 열손실이 과다하게 이루어지는 폐단이 따랐으며, 진동으로 인하여 보일러 자체의 수명및 내구성에도 매우 큰 영향을 미쳤던 것이다.

또한, 상기한 종래의 코우크스 보일러는 연소되고 남은 재를 인출시킴에 있어서 일일히 수작업으로 재를 인출하여야 하였기에 매우 번거로워, 관리가 원활하게 이루어지지 못한 폐단도 따랐다

그리고, 종래의 코우크스 보일러는 연소실에서 코우크스가 연소되는 과정에서 열기와 연기 비산 재등이 외부로 바로 배출되는 구성으로 되어 있어 열손실은 물론 대기중으로 재나 가스의 배출이 심하게 이루어지게 되어 환경오염이 발생되는 등의 폐단도 따랐다.

따라서 본 고안은 상기한 종래의 제반문제점을 감안하여 안출된 것으로, 특히, 연료비가 저렴하게 들고 연소과정에서 고열이 발생하는 코우크스를 연료로 사용하는 보일러를 제공하되, 상기 보일러의 연소실 내측하부에 설치되는 로스톨은 회전로스톨과 고정로스톨로 구성하여 회전로스톨은 모터와 감속기에 의해 저속으로 회전하게 하고, 상기 로스톨의 하부에는 재배출스크류를 설치하여 자동으로 재가 배출되게 하며, 연소실 상부에는 배연실을 구성하되, 연기와 열기의 배출이 상당시간동안 지연배출되도록 구성하고, 이에따라 연소실내에서 코우크스가 연소되는 과정에서 비산되는 재가 연소실내에서 집진및 회수되게 되어 환경오염을 줄일수 있게 하며, 더불어 코우크스의 완전연소를 도모하여 열손실예방으로 인한 열효율 극대화와 연료절감효과를 높일 수 있게 하면서, 관리와 취급이 매우 손쉽게 이루어지게 하려는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 고안의 종단면 예시도.

도 2는 본 고안의 요부확대 사시도.

도 3은 본 고안의 요부확대 분해사시도.

내부 하측에 연소실 내부를 들여다 보거나 연소실 내부를 청소할 수 있도록 한 개구부(11)를 가진 연소실(1)이 구비되고, 상부에 배연실(2)이 구비되며, 연소실(1)과 배연실(2) 외부에는 공간부(3)를 구비하여 상기 공간부(3)에 공기를 순환시키거나 물을 충진시킬 수 있게 하고, 정면 하부에 재 인출구를, 그리고 상부에 투시공을 가진 코우크스 투입구(4)를 형성한 통상의 보일러에 있어서,

연소실(1)내부 하측에 설치되는 로스톨(5)은 고정로스톨(51)과 회전로스톨(52)로 구성하여 상기 회전로스톨(52)이 모터(6)와 감속기(7)를 통하여 저속회전할 수 있게 하되,

회전로스톨(52)은 일정간격으로 크고 작은 원형틀(52')을 동심원상으로 구성한뒤 이위에 연소실(1)로 투입연소되는 코우크스(8)를 저어주면서 회전시키도록 회전방향으로 약간 꺽인 형상의 교반돌기(521)와 일직선으로 된 교반돌기(521')를 하나 또는 하나 이상 돌출형성하여 크고 작은 다수의 원형틀(52')과 일체로 되게 형성하고,

고정로스톨(51)도 일정간격으로 크고 작은 원형틀(51')을 일정한 간격이 유지되게 동심원상으로 형성하되, 고정로스톨(51)의 원형틀(51') 사이사이에 회전로스톨(52)의 원형틀(52')이 위치할 수 있도록 형성하고, 상기 고정로스톨(51)과 회전로스톨(52)이 조립된 상태에서 고정로스톨의 원형틀(51')과 회전로스톨의 원형틀(52')사이에 재가 빠질수 있는 공간부(s)가 형성되게 하며, 고정로스톨(51)의 가장자리에 30°~60°의 기울기와 간격이 유지되게끔 다수의 고정봉(511')을 설치하여 코우크스안내부(511)를 형성한다.

또, 상기 로스톨(5)의 직하부에는 깔대기 모양으로 집진부(9)를 형성하여, 집진부(9)하측에 재를 이송 배출시킬 수 있도록 재 인출용 스크류우(10)와 코우크스를 초기점화시킴과 동시에 연소실에 공기를 강제로 공급할 수 있는 버너 및 송풍기(100), 그리고 공기조절댐퍼(101)를 설치한다.

또, 상기 연소실(1)의 천정 중앙부에는 연소실(1)에서 발생되는 열기및 연기의 배출이 지연되면서 코우크스 연소시 발생되는 비산 재등이 외부로 가급적 배출되지 않고 집진 및 회수되도록 배연실(2)과 연통되는 배연구(12)를 가진 체류돌부(13)를 돌출형성한다.

상기 연소실(1) 상부에 위치하는 배연실(2)은 하부배연실(21)과상부배연실(22)로 구성하되, 하부배연실(21)의 바닥부분은 배연구(12)로 갈수록 경사지게 형성한 ""형의 안내판(211)을 형성하고, 상기 안내판(211)의 상부측벽에 코우크스가 투입되는 투입구(4)가 연결구성되게 하여 공급되는 코우크스가 경사진 안내판(211)을 타고 자연적으로 흘러내려가 배연구(12)를 통하여 연소실(1)로 원활하게 공급되게 하면서 투입구를 개방하였을 때 열기와 불꽃이 투입구로 나오지 않도록 함으로써 취급시 안전성을 극대화시킬 수 있게 하였으며, 상부배연실(22)과 하부배연실(21)의 사이에 중앙부에 체류돌부(212)및 배연구(213)를 가진 ""형의 체류판(214)을 설치구성하고, 상기 배연구(213) 상측에 일정한 거리를 유지하여 주연부에 체류돌부(221)를 가진 2차체류판(222)을 설치하며, 상기 상부배연실(22)의 천정중앙에 설치되는 통상의 배연관(223)이 상부배연실(22)의 내부로 돌출되게끔 하여 체류돌부(224)가 상부배연실(22)의 천장에 형성되게끔 함과 동시에 상기 배연관(223) 내부에 배출량을 조절할수 있는 댐퍼(223')를 설치함으로써, 연기및 열기가 하부배연실(21)에서 상부배연실(22), 그리고 배연관(223)을 통하여 외부로 배출되기까지 체류시간이 제법 길게 걸리도록 함으로써 열손실을 극소화시킴과 동시에 비산되는 재의 집진및 회수효과 증대, 그리고 열효율을 극대화시킬 수 있게 하였다.

한편, 배연실(2)을 상하방향으로 길게 형성하고, 내부에 상기한 ""형 체류판(221)을 두개이상으로 설치사용할 수도 있으며, 이 경우에는 열기및 연기,가스 등이 더욱 더 오랜시간동안 체류되어 열효율을 더욱 더 높일 수 있는 효과가 따르게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안은 투입구(4)를 통하여 코우크스(8)를 투입시키면, 투입된 코우크스(8)가 하부배연실(21)의 바닥에 형성된 경사진 안내판(211)을 타고 내려가 배연구(12)를 통하여 연소실(1)에 설치된 로스톨(5) 위로 공급되게 되며, 투입구(4)가 연소실(1) 쪽에 위치하지 않고 배연실(2)에 위치하고 있어 코우크스를 투입하는 과정에서 연소실(1)내의 화염이 투입구(4)로 배출될 염려가 전혀 없게된다.

또, 상기 연소실(1) 하부에 설치된 로스톨(5)은 고정로스톨(51)과 회전로스톨(52)로 구성되고, 회전로스톨(52)만이 모터(6)및 감속기(7)에 의해 저속으로 회전하도록 구성되어 있는 데다가 고정로스톨(51)의 가장자리에 30°~70°로 경사지게 설치된 코우크스 안내부(511)가 설치되어 있어 회전로스톨(52)이 회전할 때 회전로스톨(52)위에 위치한 코우크스가 교반돌기(521)과(521')에 의해 회전로스톨(52)의 회전방향으로 회전하면서 코우크스를 위치이동시킴에 따라 자연적으로 연소중인 코우크스가 서서히 뒤섞임과 동시에 코우크스 안내부(521)에 위치한 코우크스가 회전로스톨(52)위로 모아지는 작용을 하게된다. 또한 이과정에서 연소중인 코우크스(8)가 회전로스톨(52)에 설치된 교반돌기(521)(521')에 의해 뒤섞임과 동시에 솎아지게 되어 연소후 발생되는 재가 고정로스톨(51)과 회전로스톨(52)의 원형틀 사이에 형성되는 틈새로 빠져 매우 효율적으로 집진부(9)로 낙하됨에 따라 연소중인 코우크스 내부로 공기공급이 원활하게 이루어지게 되어연소가 매우 안정적으로 이루어지게 되는 것이며, 깔데기 형상의 집진부(9)로 낙하된 재는 재 인출용 스크류우(10)에 의해 외부로 자동배출되게 되어 관리가 매우 편리하게 이루어질수 있게 되는것이다.

다시말하면, 본 고안은 로스톨(5)이 고정로스톨(51)과 회전로스톨(52)로 구비되고, 회전로스톨(52)이 회전하는 과정에서 교반돌기(521)과(521')가 로스톨(5)위에 공급되어 연소되는 코우크스(8)를 저어주면서 솎아주게 됨으로서, 연소중인 코우크스내부에 공기의 공급이 원활하게 이루어질 수 있게 되어 완전연소를 유도할 수 있게 되는 것이며, 더불어 연소된 코우크스의 재가 매우 원활하게 집진부로 빠지게 되어 재 인출용 스크류우(10)를 통하여 외부로 자동배출되게 되기 때문에 관리 또한 매우 편리하게 이루어진다는 것이다.

또한, 연소실(1)의 천장 중앙부에 형성된 배연구(12) 하단이 연소실(1)내부로 돌출되어 있는 상태이기 때문에 연기및 열기가 배연실(2)로 나갈때 체류시간이 길게 소요되어 그만큼 더 연소실(1)내부의 온도를 고온으로 유지할 수 있게 됨은 물론, 이로인해 완전연소를 유도할 수 있게 되고, 이과정에서도 비산되는 재 등이 집진 또는 회수되는 효과가 따르게 된다.

또 하부배연실(21)로 유입된 열기와 연기, 가스 등은 상부배연실(22)과 구분시키면서 체류돌부(212)와 배연구를 가진 ""형의 체류판(214)에 의해 연소실(1)로 부터 공급된 열기와 연기, 가스등의 배출이 서서히 이루어지도록 억제하여 열손실을 줄일 수 있게 하였으며, 따라서 종래 폐열로 배출될 수밖에 없었던열기의 체류시간을 매우 길게 연장함에 따라 열손실을 크게 줄일 수 있게 할 뿐만아니라 완전연소로 인한 배기가스도 최소화시켜 환경오염을 예방하는 데도 일조할 수 있다.

한편, 본 고안에 있어서, 투입구로 공급되는 코우크스는 반드시 수작업으로만 공급할 수 있는 것은 아니며, 이송콘베이어등을 연결설치하여 자동공급시킬수도 있고, 또, 연소시 공기의 공급도 타이머나 연소실의 내부 온도를 감지하여 자동으로 공급할 수 있게 구성할 수도 있으며, 이러한 구성의 변화또한 본 고안의 권리범위에 당연히 속한다 하겠다.

상술한 바와 같이 본 고안은 코우크스 보일러의 내부 연소실에 설치되는 로스톨(5)을 가장자리에 코우크스 안내부(511)를 가진 고정로스톨(51)과 상면에 교반돌기(521)를 가진 회전로스톨(52)로 구성하여 코우크스 연소시 재의 배출이 원활하게 이루어지게 함과 동시에 공기 즉 바람의 공급이 원활하게 이루어지게 하고, 배연실(2)을 상하부배연실로 구분하여 연기, 열기, 가스 등의 체류시간이 매우 길게 함으로서 열손실예방과 더불어 열효율극대화, 그리고 배기가스를 줄이게 되어 환경오염예방에도 기여할 수 있는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 내부 하측에 개구부(11)를 가진 연소실(1)이 구비되고, 상부에 배연실(2)이 구비되며, 연소실(1)과 배연실(2) 외부에는 공간부(3)를 구비하여 상기 공간부(3)에 공기를 순환시키거나 물을 충진시킬 수 있게 하고, 정면 하부에 재 인출구를, 그리고 상부에 투시공을 가진 코우크스 투입구(4)를 형성한 통상의 보일러에 있어서,

   연소실(1) 내부에 설치되는 로스톨(5)은 주연부에 코우크스 안내부(511)를 가진 고정로스톨(51)과 상면에 교반돌기(521)(521')를 가진 회전로스톨(52)로 구성하여 회전로스톨(52)이 고정로스톨(51)에 유기적으로 결합되어 모터(6)및 감속기(7)에 의해 저속회전되게 한 구성과;

   내부에 체류돌부(212)및 배연구(213)를 가진 ""형의 체류판(214)을 설치구성하여, 상기 체류판(214)를 기준으로 상부배연실(22)과 하부배연실(21)로 구분되게한 배연실(2)과;

   상기 체류판(214)의 배연구(213) 상측에 일정한 거리를 유지하여 설치되는 체류돌부(221)를 가진 2차체류판(222)과;

   상기 상부배연실(22)의 천정중앙에 설치되는 통상의 배연관(223)이 상부배연실(22)의 내부로 돌출되게끔 하여 체류돌부(224)가 상부배연실(22)의 천장에 돌출 형성되게끔 하고, 배연관(223) 내부에 배기량을 조절할 수 있는 댐퍼(223')를 설치한 구성으로 이루어 짐을 특징으로하는 코우크스 보일러
2. 1항에 있어서,

   배연실(2)일측에 코우크스를 투입하기위한 코우크스투입구(4)를 구성함을 특징으로 하는 코우크스 보일러.
3. 1항에 있어서.

   배연실(2)에 ""형의 체류판을 상하 일정간격으로 2개이상 설치구성함을 특징으로 하는 코우크스 보일러.