KR200376980Y1 - Waste steam recovery electric generator - Google Patents
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Abstract
본 고안은 스팀을 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 특히 보일러로 부터 공급된 스팀을 스팀실린더의 양측으로 교번되게 공급하는 포지션콘트롤밸브와, 상기 포지션콘트롤밸브로부터 교번되게 공급된 스팀에 의해 피스톤이 왕복운동하는 스팀실린더와, 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환시키는 플라이휠과, 상기 플라이휠의 회전력으로 구동하여 발전하는 발전기로 구성하여 산업공장에서 사용되는 스팀을 이용하여 발전하도록 하므로서, 산업현장에서 사용되는 스팀을 이용하여 전력을 생산하여 자체적으로 사용할 수 있고, 이를통해 전력소비에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 한 스팀을 이용한 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation apparatus using steam, and in particular, a position control valve for alternately supplying steam supplied from a boiler to both sides of a steam cylinder, and the piston is reciprocated by steam alternately supplied from the position control valve. It is composed of a steam cylinder, a flywheel for converting the reciprocating motion of the piston into a rotational motion, and a generator that is driven by the rotational force of the flywheel to generate power by using steam used in an industrial plant, The present invention relates to a power generator using steam, which can generate power using steam and use it on its own, thereby reducing the cost of power consumption.
Description
본 고안은 스팀을 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 특히 산업현장에서 사용되는 스팀을 이용하여 전력을 생산하여 자체적으로 사용할 수 있고, 이를통해 전력소비에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 한 스팀을 이용한 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a generator using steam, and in particular, it is possible to produce electricity using steam used in an industrial site, and to use it by itself, thereby generating power using steam to reduce the cost of power consumption. Relates to a device.
현재 다수의 산업현장에서 사용되고 있는 스팀공급시설은 도 3 에 도시된 바와같이 보일러(1)에서 생성된 스팀을 스토리지탱크(2)에 저장하였다가 스팀을 필요로하는 부하측으로 공급하도록 구성되어 있다.Steam supply facilities currently used in a number of industrial sites is configured to store the steam generated in the boiler (1) in the storage tank (2) to supply to the load side that requires steam as shown in FIG.
산업체마다 스팀을 사용하는 방법에는 다소 차이가 있을 수 있지만 많은 업체에서 제조공정 또는 생산라인에서 스팀을 사용하고 있으며, 원활한 스팀의 공급을 위해 보일러를 설치하여 사용하고 있다.Different industries may use steam, but many companies use steam in the manufacturing process or production line, and boilers are installed to supply steam smoothly.
그러나, 종래에는 보일러에서 생성된 스팀을 단지 제조공정 또는 생산라인에서 사용할뿐 이를 다른 용도(예를들면 발전시설)로 사용하지 못하는 문제점이 있었고, 이에따라 사용자측에서는 전기사용에 따른 비용을 별도 지불해야만 하는 경제적 부담이 가중되는 문제점이 있었다.However, conventionally, there was a problem in that steam generated in a boiler is used only in a manufacturing process or a production line and cannot be used for other purposes (for example, a power generation facility), and accordingly, the user has to pay separately for electricity use. There was a problem that the economic burden is increased.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 보일러로 부터 공급된 스팀을 스팀실린더의 양측으로 교번되게 공급하는 포지션콘트롤밸브와, 상기 포지션콘트롤밸브로부터 교번되게 공급된 스팀에 의해 피스톤이 왕복운동하는 스팀실린더와, 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환시키는 플라이휠과, 상기 플라이휠의 회전력으로 구동하여 발전하는 발전기로 구성하여 산업공장에서 사용되는 스팀을 이용하여 발전하도록 하므로서, 산업현장에서 사용되는 스팀을 이용하여 전력을 생산하여 자체적으로 사용할 수 있고, 이를통해 전력소비에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 한 스팀을 이용한 발전장치를 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention for solving the above problems is a position control valve for alternately supplying steam supplied from the boiler to both sides of the steam cylinder, and the steam reciprocating by the steam alternately supplied from the position control valve It is composed of a cylinder, a flywheel for converting the reciprocating motion of the piston into a rotational motion, and a generator that is driven by the rotational force of the flywheel to generate power by using steam used in an industrial factory, The purpose of the present invention is to provide a power generator using steam, which can generate power and use it on its own, thereby reducing the cost of power consumption.
상기 목적달성을 위한 본 고안은 The present invention for achieving the above object
보일러에서 생성된 스팀을 스토리지탱크에 저장하여 부하측에 공급하도록 구성된 것에 있어서,In the steam generated in the boiler is configured to store in the storage tank and supply to the load side,
스팀라인을 통해 보일러로부터 공급되는 스팀을 스팀실린더의 양측에 연결된 제 1 및 제 2 라인을 통해 교번되게 공급하고, 이 과정에서 스팀실린더로부터 배출되는 스팀을 스토리지탱크에 저장시키는 포지션콘트롤밸브와;A position control valve for alternately supplying steam supplied from the boiler through a steam line through first and second lines connected to both sides of the steam cylinder, and storing steam discharged from the steam cylinder in a storage tank in this process;
상기 제 1 및 제 2 라인을 통해 교번되게 입력되는 스팀에 의해 작동봉이 연결된 피스톤이 전후 왕복운동하는 스팀실린더와;A steam cylinder in which a piston connected with an operating rod is reciprocated back and forth by steam inputted alternately through the first and second lines;
상기 작동봉의 끝단에 회동가능하게 연결된 링크간이 휠축에 결합되어 피스톤의 전후진동작을 회전운동으로 변환시키는 플라이휠과;A flywheel coupled to a wheel shaft rotatably connected to an end of the operating rod to convert the piston forward and backward movement into a rotational movement;
상기 플라이휠의 회전력을 발전기의 축으로 전달하는 기어부와;A gear unit for transmitting the rotational force of the flywheel to the shaft of the generator;
상기 기어부를 통해 전달되는 회전력에 의해 구동하여 발전하는 발전기와;A generator driven and generated by a rotational force transmitted through the gear unit;
상기 발전기에서 생성된 전기를 부하측으로 공급하는 전원공급부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.A power supply unit supplying electricity generated by the generator to a load side; Characterized in that consisting of.
그리고, 상기 스팀라인의 도중에는 포지션 콘트롤밸브로 공급되는 스팀량을 조절하기 위한 스팀콘트롤밸브를 형성한 것을 특징으로 한다.And, in the middle of the steam line is characterized in that the steam control valve for regulating the amount of steam supplied to the position control valve.
이하, 첨부된 도면 도 1 과 도 2 를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings, Figures 1 and 2 as follows.
본 고안의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호로 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.In the description of the present invention, the same components as in the prior art will be denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
상기 도면에 의하면, 본 고안은 보일러(1)에서 생성되어 부하측으로 공급되는 스팀을 이용하여 발전하는 것이다.According to the drawings, the present invention is to generate power by using steam generated in the boiler 1 and supplied to the load side.
도면부호 5 는 스팀실린더를 나타내는 것으로서, 상기 스팀실린더(5)는 그 내부에 전후 왕복운동하는 피스톤(6)이 설치되고, 이 피스톤(6)의 일측에는 일정길이의 작동봉(7)이 연결되어 있으며, 상기 스팀실린더(5)의 양측에는 스팀의 공급 및 배출을 위한 제 1 라인(9)과 제 2 라인(10)이 형성된다.Reference numeral 5 denotes a steam cylinder, and the steam cylinder 5 has a piston 6 installed therein for reciprocating back and forth, and one side of the piston 6 is connected to a working rod 7 having a predetermined length. The first line 9 and the second line 10 for supplying and discharging steam are formed at both sides of the steam cylinder 5.
따라서, 제 1 라인(9)으로 스팀이 공급되면 스팀실린더(5) 내부의 피스톤(6)이 도면상의 우측으로 후퇴하고, 다시 스팀이 제 2 라인(10)으로 공급되면 피스톤(6)이 도면상의 좌측으로 전진하면서 실린더(5) 내부에 공급되었던 스팀을 제 1 라인(9)으로 밀어내게되며, 이와같은 동작이 반복됨에 따라 피스톤(6)이 전후진 왕복운동하게되는 것이다.Accordingly, when steam is supplied to the first line 9, the piston 6 inside the steam cylinder 5 retreats to the right side in the drawing, and when steam is supplied to the second line 10, the piston 6 is shown in the drawing. The steam supplied to the inside of the cylinder 5 is pushed to the first line 9 while advancing to the left of the upper phase, and the piston 6 moves forward and backward reciprocally as this operation is repeated.
한편, 도면부호 8 은 상기 스팀실린더(5)의 제 1 및 제 2 라인(9,10)으로 스팀을 공급하기 위한 포지션콘트롤밸브를 나타낸다.In addition, reference numeral 8 denotes a position control valve for supplying steam to the first and second lines 9 and 10 of the steam cylinder 5.
상기 포지션콘트롤밸브(8)는 도면에 도시된 바와같이 일측이 제 1 및 제 2 라인(9,10)에 연결되고, 타측은 보일러(1)에 연결된 상태의 스팀라인(3)이 연결된다.As shown in the figure, the position control valve 8 has one side connected to the first and second lines 9 and 10, and the other side connected to the steam line 3 connected to the boiler 1.
상기 스팀라인(3)의 도중에는 포지션콘트롤밸브(8)로 공급되는 스팀량을 조절하기 위한 스팀콘트롤밸브(4)가 형성되어 있다.A steam control valve 4 is formed in the middle of the steam line 3 to adjust the amount of steam supplied to the position control valve 8.
상기한 포지션콘트롤밸브(8)는 미도시된 제어장치의 제어에 따라 스팀라인(3)으로 공급된 스팀을 제 1 라인(9)과 제 2 라인(10)으로 교번되게 공급하고, 이 과정에서 스팀실린더(5)로부터 배출되는 스팀을 스토리지탱크(2)에 저장하여 부하측으로 스팀을 공급할 수 있도록 한다.The position control valve 8 alternately supplies the steam supplied to the steam line 3 to the first line 9 and the second line 10 under the control of a control device, not shown. The steam discharged from the steam cylinder 5 is stored in the storage tank 2 to supply steam to the load side.
즉, 상기 포지션콘트롤밸브(8)의 절환동작에 의해 제 1 라인(9)으로 스팀을 공급하면 스팀실린더(5)의 피스톤(6)이 후진하게되고, 이과정에서 제 2 라인(10)으로 배출되는 스팀이 포지션콘트롤밸브(8)를 통해 스토리지탱크(2)로 공급되며, 또한 포지션콘트롤밸브(8)의 절환동작에 의해 제 2 라인(10)으로 스팀을 공급하면 스팀실린더(5)의 피스톤(6)이 전진하게되고, 이 과정에서 제 1 라인(9)으로 배출되는 스팀이 포지션콘트롤밸브(8)를 통해 스토리지탱크(2)로 공급되는 것이다.That is, when steam is supplied to the first line 9 by the switching operation of the position control valve 8, the piston 6 of the steam cylinder 5 is reversed, and in this process, the piston 6 is moved to the second line 10. The discharged steam is supplied to the storage tank 2 through the position control valve 8, and the steam is supplied to the second line 10 by the switching operation of the position control valve 8. The piston 6 is advanced, and in this process, steam discharged to the first line 9 is supplied to the storage tank 2 through the position control valve 8.
도면부호 11은 스팀실린더(5)의 피스톤(6)의 전후진 왕복운동을 회전운동을 변환시키는 플라이휠을 나타낸다.Reference numeral 11 denotes a flywheel for converting the forward and backward reciprocation of the piston 6 of the steam cylinder 5 to convert the rotational movement.
상기 플라이휠(11)은 휠축(12)에 링크간(13)이 연결되고, 이 링크간(13)의 타측은 상기 작동봉(7)의 끝단에 회동 가능하게 결합되어 작동봉(7)이 전후진함에 따라 상기 링크간(13)이 휠축(12)을 회전시키게되는 것이다.The flywheel 11 is connected between the links 13 to the wheel shaft 12, the other side of the links 13 is rotatably coupled to the end of the operating rod (7) operating rod (7) back and forth As the link between the links 13 is to rotate the wheel shaft 12.
상기한 플라이휠(11)의 회전력을 발전기(16)로 공급하기 위한 수단으로서 기어(14)들로 구성된 기어부(15)가 구비되고, 상기 기어부(15)는 도면에 도시된 바와같이 다수의 기어(14)들이 서로 맞물리도록 구성하여 휠축(12)의 회전력을 발전기(16)의 축(17)으로 전달한다.As a means for supplying the rotational force of the flywheel 11 to the generator 16 is provided with a gear portion 15 composed of gears 14, the gear portion 15 as shown in the drawings The gears 14 are configured to mesh with each other to transfer the rotational force of the wheel shaft 12 to the shaft 17 of the generator 16.
본 고안에 적용된 발전기(16)는 그 축(17)이 기어부(15)와 연결되어 기어부(15)를 통해 전달되는 회전동력에 의해 회전하게되며, 상기 축(17)이 회전함에 따라 발전기(16) 내부에 구성된 발전수단이 동작하여 전기를 생성하게되는 것이며, 상기 발전기(16)에서 생성된 전기는 전원공급부(18)를 통해 부하측으로 공급된다.Generator 16 applied to the present invention is the shaft 17 is connected to the gear unit 15 is rotated by the rotational power transmitted through the gear unit 15, the generator as the shaft 17 rotates (16) The power generation means configured to operate to generate electricity, the electricity generated in the generator 16 is supplied to the load side through the power supply unit 18.
그리고 미설명된 도면부호 19 는 발전기(16)의 축(17) 의 회전속도를 측정하는 타코미터를 나타낸다.In addition, reference numeral 19 denotes a tachometer for measuring the rotational speed of the shaft 17 of the generator 16.
이와같이 구성된 본 고안의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.
보일러(1)에서 생성된 스팀이 스팀라인(3)을 통해 포지션콘트롤밸브(8)로 공급되고, 포지션콘트롤밸브(8)는 제 1 라인(9)과 제 2 라인(10)을 통해 스팀실린더(5)의 양측으로 스팀을 교번되게 공급한다.Steam generated in the boiler (1) is supplied to the position control valve (8) through the steam line (3), the position control valve (8) is the steam cylinder through the first line (9) and the second line (10) Steam is alternately supplied to both sides of (5).
상기 포지션콘트롤밸브(8)의 스위칭동작에 의해 스팀이 스팀실린더(5)로 공급되면, 공급되는 스팀에 의해 스팀실린더(5) 내의 피스톤(6)이 전후 방향으로 왕복운동하게되고, 이과정에서 스팀실린더(5)로부터 배출되는 스팀은 포지션콘트롤밸브(8)를 통해 스토리지탱크(2)에 저장되어 부하측으로 공급된다.When steam is supplied to the steam cylinder 5 by the switching operation of the position control valve 8, the piston 6 in the steam cylinder 5 is reciprocated in the front and rear direction by the supplied steam, in this process The steam discharged from the steam cylinder 5 is stored in the storage tank 2 through the position control valve 8 and supplied to the load side.
한편, 상기 스팀실린더(5)의 피스톤(6)이 전후진 왕복운동함에 따라 상기 피스톤(6)에 연계된 작동봉(7)의 끝부분에 연결되어 있는 링크간(13)이 플라이휠(11)의 측면에 돌설된 축(12')에 위착되어 피스톤(6)이 전,후진함에 따라 휠축(12)을 회전시키므로서, 플라이휠(11)이 회전운동하게된다.Meanwhile, as the piston 6 of the steam cylinder 5 reciprocates forward and backward, the links 13 connected to the ends of the operating rods 7 connected to the piston 6 are flywheels 11. The flywheel 11 is rotated by rotating the wheel shaft 12 as the piston 6 moves forward and backward by being attached to the shaft 12 'protruding from the side of the wheel.
상기 플라이휠(11)의 회전력은 기어(14)들로 구성된 기어부(15)를 통해 발전기(16)로 전달되어 축(17)을 회전시키게되고, 그 축(17)이 회전함에 따라 발전기(16)에서 전기가 생성되어 전원공급부(18)를 통해 부하측으로 공급되는 것이다.The rotational force of the flywheel 11 is transmitted to the generator 16 through the gear unit 15 composed of the gears 14 to rotate the shaft 17, and as the shaft 17 rotates, the generator 16. ) Is generated in the electricity supply to the load side through the power supply (18).
상기 설명과같이 보일러(1)에서 생성된 스팀을 이용하여 발전기(16)를 작동시키기 위해서는 종전에 비해 증기압력을 일정치 증가시켜야 하나 그 증기압력의 증가량이 약 2~3% 정도이므로 보일러(1)의 추가적인 연료 소모량을 무시할 정도로 미약하다.As described above, in order to operate the generator 16 using the steam generated by the boiler 1, the steam pressure must be increased at a constant level compared to the conventional one, but since the increase in the steam pressure is about 2 to 3%, the boiler 1 Weak enough to ignore additional fuel consumption.
또한, 상기한 본 고안에 의해 산업현장에서 스팀을 이용한 발전을 실시하게되면, 발전용량이 10KWH 인 경우 5,184,000원/년 을 절감할 수 있고, 발전용량이 50KWH인 경우에는 25,920,000원/년 을 절감할 수 있는등 발전용량에 따라 전력비를 현저히 줄여줄 수 있게된다.In addition, when the power generation using steam in the industrial field according to the present invention, the power generation capacity can be reduced to 5,184,000 won / year if the power generation capacity is 10KWH, 25,920,000 won / year if the power generation capacity is 50KWH It is possible to significantly reduce the power cost according to the power generation capacity.
상기에서 본 고안에 대한 구성과 작용을 설명하였으나, 본 고안에서 플라이휠(11)을 대신하여 클랑크축을 이용해도 같은 작용을 할 수 있음은 물론 이때는 두개의 실린더를 이용하여 교호로 스팀을 상기 실린더에 공급함으로서 실린더의 축을 교호로 왕복동 시켜 상기 크랑크축을 회전시킬 수 있음은 당업계의 전문가라면 변형 실시할 수 있음을 쉽게 이해가 될 것이다.Although the configuration and operation of the present invention have been described above, in the present invention, the same function can be performed by using a crank shaft instead of the flywheel 11, and of course, in this case, two cylinders alternately use steam to the cylinder. It will be readily appreciated by those skilled in the art that the crankshaft can be rotated by alternately reciprocating the shaft of the cylinder by feeding.
그리고, 본 고안의 발전장치는 제조공정에서 필요한 스팀을 보일러로부터 공급받는 산업체, 각종 소각로에서 발생한 폐열을 재활용하게되는 소각시설업체, 발전소에서 재순환된 잉여스팀을 재활용하는 스팀터빈시설업체, 중앙집중 냉난방 공급을 관리하는 집단 에너지 공급시설업체, 호텔, 목욕탕 및 대형빌딩에서 보일러를 작동하는 업체 등에서 매우 유용하게 사용할 수 있게된다. In addition, the power generation device of the present invention is an industry that receives the steam required from the manufacturing process from the boiler, an incineration facility company that recycles waste heat generated from various incinerators, a steam turbine facility company that recycles surplus steam recycled from a power plant, centralized heating and cooling This will be very useful for group energy suppliers, hotels, baths, and boiler operators in large buildings that manage supply.
이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 보일러로 부터 공급된 스팀을 스팀실린더의 양측으로 교번되게 공급하는 포지션콘트롤밸브와, 상기 포지션콘트롤밸브로부터 교번되게 공급된 스팀에 의해 피스톤이 왕복운동하는 스팀실린더와, 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환시키는 플라이휠과, 상기 플라이휠의 회전력으로 구동하여 발전하는 발전기로 구성하여 산업공장에서 사용되는 스팀을 이용하여 발전하도록 하므로서, 산업현장에서 사용되는 스팀을 이용하여 전력을 생산하여 자체적으로 사용할 수 있고, 이를통해 전력소비에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 한 스팀을 이용한 발전장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.As described above, the present invention provides a position control valve for alternately supplying steam supplied from a boiler to both sides of a steam cylinder, a steam cylinder in which a piston reciprocates by steam alternately supplied from the position control valve, and The flywheel converts the reciprocating motion of the piston into a rotational motion, and a generator that is driven by the rotational force of the flywheel to generate power to generate power by using steam used in an industrial plant, thereby using electric power using steam used in an industrial site. It can be used to produce and use it on its own, and through this, it can be expected to provide an effect of providing a generator using steam to reduce the cost of power consumption.
도 1 은 본 고안의 스팀을 이용한 발전장치를 보인 도면.1 is a view showing a power generator using the steam of the present invention.
도 2 는 본 고안에 적용된 발전장치를 보인 도면.2 is a view showing a power generation device applied to the present invention.
도 3 은 종래의 스팀공급구조를 보인 도면.3 is a view showing a conventional steam supply structure.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
1: 보일러, 2: 스토리지탱크,1: boiler, 2: storage tank,
3: 스팀라인, 4: 스팀콘트롤밸브,3: steam line, 4: steam control valve,
5: 스팀실린더, 6: 피스톤,5: steam cylinder, 6: piston,
7: 작동봉, 8: 포지션콘트롤밸브,7: operating rod, 8: position control valve,
9: 제 1 라인, 10: 제 2 라인,9: first line, 10: second line,
11: 플라이휠, 12: 휠축,11: flywheel, 12: wheel axle,
13: 링크간, 14: 기어,13: between links, 14: gears,
15: 기어부, 16: 발전기,15: gear unit, 16: generator,
17: 축, 18: 전원공급부,17: shaft, 18: power supply,
19: 타코미터,19: tachometer,
Claims (2)
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| KR20-2004-0035166U KR200376980Y1 (en) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | Waste steam recovery electric generator |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102423548B1 (en) | 2022-04-18 | 2022-07-21 | (주)바론 | Eco-friendly steam generating system based on recycling oil of waste plastic |
| KR102515650B1 (en) | 2022-09-08 | 2023-03-29 | (주)에코플레임 | Low-carbon combustion system using recycling oil of waste plastic |
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2004
- 2004-12-10 KR KR20-2004-0035166U patent/KR200376980Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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