KR20040019803A - 대형 버너장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐유난방장치에서의 무노즐 버너장치로써 본체의 크기를 작게하고 시작점화를 예열탱크를 통과한 석유로 가열하여 전자전극봉에서 예열 점화시킨 후 폐유를 유입시켜 버너몸체에서 순차적으로 1 차로 내지 3 차로에 통과하는 동안에 상기 1 차로에서 블로워의 공기및 폐유 혼합등에 의해 완전 연소되어 2 차로를 통해 3 차로에서 약 1400도의 화염을 배출할 수 있는 대형 버너장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명의 대형 버너장치는, 정제 폐유탱크(2)와 석유탱크(2')와 함께 설치되는 본체(1)내에는 1차로 - 3 차로(21, 23, 24)로 구성되고 표면을 따라 나선형 공기집(14)중심으로 내부의 케스터블과 외부의 보온제(26)가 형성되어 일체화되는 버너몸체(20)가 설치되고, 이 버너몸체(20)를 중심으로 아래에는 오일펌프(3), 1차및 2차예열탱크(4, 5)가 각기 설치되면서 위로는 고압블로워(6)가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

대형 버너장치{BURNER}

본 발명은 폐유난방장치에서의 무노즐 버너장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체의 크기를 작게하고 시작점화를 예열탱크를 통과한 석유로 가열하여 전자전극봉에서 예열 점화시킨 후 폐유를 유입시켜 버너몸체에서 순차적으로 1 차로 내지 3 차로에 통과하는 동안에 상기 1 차로에서 블로워의 공기및 폐유혼합등에 의해 완전연소되어 2 차로를 통해 3 차로에서 약 1400도의 화염을 배출할 수 있는 대형 버너장치에 관한 것이다.

보통 난방장치에 설치되는 버너장치는 가스나 액체 연료의 연소기구로써 연료와 공기를 적당량 혼합하여 그 분출구에 점화하도록 되어 있고, 그 종류로는 가스버너와 오일버너등이 있다. 상기 버너장치의 부하와 분무압력등의 관계를 나타내는 버너특성에 의해 난방장치의 성능이 좌우하게 된다. 상기 난방장치로서의 보일러는 예컨데 증기 보일러로서 밀폐된 강판제 용기내에서 물을 가열하여 증기를 발생시키는 장치이고 여러 가지의 형식등이 개발되어 사용되고 있다.

상기 버너장치에 장착되는 노즐은 통상의 선단 세공으로부터 유체를 분출하도록 되어 있고, 속도에너지와 압력에너지에 의해 효능이 좌우되고 있다. 그런데, 이 버너장치가 설치된 보일러에서는 해당 연료의 연소에 의해 발생한 열중에서 실제로 보일러 물에 전해져서 증기가 발생하는 데 쓰인 열량과 노에 공급된 연료가 완전 연소할 때 이론상 발생한다고 사료되는 열량과의 비를 보일러효율이고, 노즐의 입구, 출구간의 압력강하 또는 열낙차에 의하여 생기는 노즐 출구에의 속도에너지와 실제로 생기는 것과의 비로서 노즐효율은 노즐 속도계수의 제곱과 같다.

이와 같이 보일러와 버너의 특성을 고려하고 산업화에 따라 많이 발생되는 폐유를 이용하여 폐유난방장치가 여러 종류로 개발되어 있고, 상기 폐유 난방장치의 성능을 높히기 위해서는 여러 가지의 연소장치등을 개발하여 상기 폐유난방장치에 적용하고 있다. 또한, 설치자의 요구에 의해 상기 폐유난방장치에 알맞고 효율 높은 고화력의 버너장치 등을 필요로 한다.

본 발명은 상기와 같은 폐유난방장치의 제반 사정등을 감안하여 발명한 것으로, 1차및 2차 예열탱크이 장착되는 본체의 버너몸체내에 1 차로, 2 차로및 3차로를 구성시켜 1차예열탱크에서 시작점화를 석유로 가열하여 예열 점화시킨 후 공급되는 폐유와 블로워의 뜨거운 공기를 유입시키는 동안에 상기 1 차로에서 전자전극봉의 점화, 그리고 뜨거운 공기와 폐유혼합등의 일련작동에 의해 순차적으로 완전 연소시켜서 2 차로를 통해 최종 3 차로로부터 약 1400도의 화염을 배출해 내어 여러 종류의 폐유난방장치에다 설치하여 다양하게 사용할 수 있는 대형 버너장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 대형 버너장치가 내장되어 작동하는 본체의 사시도,

도 2 는 본 발명의 대형 버너장치내 작동상태를 도시해 놓은 단면도,

도 3은 본 발명의 대형 버너장치에 부착되는 1차예열탱크를 도시해 놓은 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 탱크

3 : 오일펌프 4 : 1 차예열탱크

5 : 2 차예열탱크 6 : 블로워

20 : 버너몸체 21 : 1 차로

23 : 2 차로 24 : 3 차로

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 정제 폐유탱크(2)와 석유탱크(2')와 함께 설치되는 본체(1)내에는 1차로 - 3 차로(21, 23, 24)로 구성되고 표면을 따라 나선형 공기집(14)중심으로 내부의 케스터블과 외부의 보온제(26)가 형성되어 일체화되는 버너몸체(20)가 설치되고, 이 버너몸체(20)를 중심으로 아래에는 오일펌프(3), 1차및 2차예열탱크(4, 5)가 각기 설치되면서 위로는 고압블로워(6)가 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 대형 버너장치를 도시해 놓은 본체의 작동사시도로서, 본 발명은 폐유난방장치에서의 무노즐 버너장치로써 본체(1)의 크기를 작게하고 시작점화를 예열탱크를 통과한 석유로 가열하여 전자전극봉(22)에서 예열 점화시킨 후 폐유를 유입시켜 버너몸체(20)에서 순차적으로 1 차로 내지 3 차로(21, 23, 24)에 통과하는 동안에 상기 1 차로(21)에서 블로워(6)의 공기및 폐유혼합등에 의해 완전연소되어 2 차로(23)를 통해 최종 3 차로(24)에서 약 1400도의 화염을 배출할 수 있다.

즉, 본체(1)내의 버너몸체(20)밑부분에 설치되는 1 차 예열탱크(4)는, 도 3에 도시된 바와 같이 석유관로(12)가 나선으로 배열되어 석유탱크(2')로부터 유입되는 한편 폐유관로(13)가 연결되는 20 리터의 예열탱크로써 120 ℃ 이상 석유를 예열되고 있고, 이는 버너몸체(20)의 밑바닥에 장착하여 2 차 예열탱크(5)와 더불어 사용되고 있다.

상기 본체(1)내의 버너몸체(20)는 측면으로 도 2 에 도시된 바와 같이 석유관로(12)가 전자전극봉(22)안의 투입구에 연결되어 1 차로(21)의 점화부위에 고정 설치되고 있고, 전면으로 투시경(25)이 설치되어 상기 1 차로(21)내를 볼 수 있다. 따라서, 폐유 예열기로써 1 차예열탱크(4)의 내부에 각 관로를 유입시켜 동반예열의 출구라인을 통하여 노즐로 유입, 전자전극봉(22)을 통하여 점화 셋팅하여 놓은 온도에 맞추어 가열, 즉 석유로 예열하므로 적정온도에 이르게 된다.

그리고, 정제 폐유탱크(2)로 유입된 100 - 200 리터의 보조탱크(도시되지 않음)에는 적정온도로 60 ℃ 가열하고, 이 폐유탱크(2)로 자동 유입되는 연료를 오일펌프(3)를 통하여 20 리터와 120 도의 1 차예열탱크(4)를 거쳐 20 리터와 180 도의2 차예열탱크(5)에서 더 가열한 다음 버너몸체(20)의 뒤면 투입구라인을 통해 1 차로(21)로 유입되고 있다.

기름종류로는 석유, 경유,에마죤유, 중유, B/C,A, B, C 유, 폐유, 정제유, 머신유및 잡유 모든 기름종류는 물론 거의 섞어서 못쓰게 된 기름도 가능하고, 절삭유, 콩기름, 옥수수기름및 혼합유도 가능하다. 여기서, 석유, 경유및 B/C등 버너만 교체하여 보일러외에 여러 기름사용등에 큰 불편함이 없이 폐유나 여러 기름을 완전 연소시키고, 열효율이 좋기 때문에 원가절감의 측면 또는 버너청소의 비용부담, 작업지연의 문제를 해결할 수 있다.

상기 버너몸체(20)에는 측면으로 전자전극봉(22)와 석유관로(12)가 끼워지고, 외부에서 1차및 2차 예열탱크(4, 5)를 거쳐 폐유관로(13)의 폐유가 급유되면서 블로워(6)의 관으로 내부 공기집(14)의 통로가 측후면으로 설치되고 일부 관로가 외부로 나와 상기 폐유관로(13)와 만나 혼합되어 1 차로(21)의 내부로 분사해 준다. 그리고, 철판을 중심으로 30 - 50 미리정도 석면과 같은 유리섬유보온의 보온제(26)를 외부로 덮어씌워 내부의 높은 열이 외부로 전도되지 않게 되고 나선형식의 공기집(14)을 매개로 내부로는 케스터블로 되어 있다.

상기 버너몸체(20)의 상단에 고압 블로워(6)를 통하여 공기를 유입시키게 되는 바, 이 공기를 예열시키기 위해 나선형의 공기집(14)이 1 차로(21)와 2 차로(23)에 형성되어 있어 공기를 유입시켜 예열시키게 되며, 이는 각기 1 차로(21)와 2 차로(23)의 뒤부분, 뒤면 정제폐유관로(13)의 투입부분으로 필요한 분량대로 나누어져 투입되어 연소를 촉진시키게 된다.

상기 공기집(14)은 나선형으로 배열되어 공기를 예열시켜 더워진 공기가 버너몸체(20)의 1 차로(21)및 2 차로(23) 내부로 유입된다. 이는 내부로 찬공기가 유입되면 연소에 지장이 있음으로 공기를 가열하여 뜨거운 공기로 투입시킨다.

버너몸체(20)의 1 차로(21)에는 블로워(6)의 공기가 잘 공급되도록 내부공기집(14)의 연결관이 전면의 투시경(25)부근에서 폐유와 공기가 혼합되어 분사됨으로 적절히 혼합된 연료가 일정한 속도로 공급된다. 상기 공기집(14)의 공기들은 1 차로(21)및 2 차로(23)내로 각기 공급되고 있는 바, 상기 1 차로(21)는 공기집(14)의 연결관 공기가 각 로안에서 조금 떨어진 앞에서 불어주는 한편 연료분사와 예열공기가 혼합되어 공급되고 있다.

상기 버너몸체(20)에는 블로워(6)의 관으로 내부 공기집(14)의 통로가 측후면으로 설치되고 일부 관로가 외부로 나와 상기 폐유관로(13)와 만나 혼합하여 내부로 분사해주는 간격, 약 5 - 10 Cm 떨어진 2 개 원형판의 1 차로(21)와, 상기 블로워(6)의 관으로 내부 공기집(14)의 통로가 측후면에 설치되는 1 개 원형판의 2 차로(23)및, 화염배출구가 형성되어 있는 3 차로(24)로 구성된다. 상기 2 개 원형판의 1 차로(21)와 1 개 원형판의 2 차로(23)는 판두께가 약 7 Cm이고 각기 구멍이 조금씩 다른 방향으로 배열되어 있다.

따라서, 상기 버너몸체(20)의 1 차로(21)에서는 전자전극봉(22)에 의해 석유관로(12)로부터의 석유로 점화시킨 다음, 블로워(6)의 일부공기를 공기집(14)을 통과하여 폐유관로(12)의 폐유와 혼합시켜 분사시키는 연료를 태우게 된다. 상기 버너몸체(20)에서는 케스타블로서 내부 단열을 위해 내화벽돌이나 연와시멘트와 연와벽돌로 만들어진다.

상기 버너몸체(20)의 1 차로(21)과 2 차로(23)에서는 3 개 원형판으로써 첫번째 원판과 두번째 원형판의 배출구멍을 반대로하고 두번째 원형판의 배출구멍과 세번째 배출구멍도 반대로 형성되어져 있음으로, 가열장치로써 완전연소에 도움을 주고 이 원판들로 내부 온도조절의 큰 작용을 한다. 상기 2 차로(23)의 밑으로 홈이 형성되어 있어, 타고 남은 이물질이 차후 에어에 의해 빠져나가도록 되어 있다. 상기 첫번째 원판과 두번째 원형판의 간격은 소각시키는 기름종류에 따라 연소온도에 따라 5 - 10Cm 범위내에서 줄이고 넓힐 수 있다.

상기 버너몸체(20)에서 1 차로(21)는 약 170 m/m 공간의 2 차로(23)와 맞물리게 되는 한편, 1 차로(21)내 공기집(14)의 공기방향과 2 차로(23)내 공기집(14)의 공기방향은 서로 같은 회전방향으로 내 뿜고 있다. 따라서, 상기 버너몸체(20)의 1 차로(21)에서는 30 - 40%, 2 차로(23)에서는 70%로 연소되어 상기 3 차로(24)를 통하는 동안에 약 3 초이상 정체시키면서 완전연소시켜 약 1400℃ 이상의 화염을 내뿜게 된다. 상기 버너몸체(20)의 3 차로(24)는 도시되지 않는 보일러나 온풍기의 몸체와 연결되어 완전연소를 유도하게 되고, 화구의 직경조정으로 내뿜는 불의 길이를 조절하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 대형 버너장치 작동은, 도 3 에 도시된 바와 같이 시작점화는 1 차예열탱크(4)내 석유를 약 120℃ 이상으로 가열한 다음, 버너몸체(20)내 1 차로(21)의 측면에서 전자전극봉(22)의 점화플러그를 사용하여 점화하는 동시에 플로워(6)에 따른 공기집(14)에서의 분사속도는 천천히 약하게 통과되고 있어 상기 1 차로(21)를 400 - 500℃ 로 예열시킨다.

상기 버너몸체(20)의 1 차로(21)에서 석유를 220℃ 까지 예열되면, 자동으로 상기 1 차로(21)가 400 - 500 ℃ 가 될 때까지 예열 또는 온도가 맞으면 석유관로(12)의 석유공급은 차단되고, 이어 폐유관로(13)의 폐유공급원이 열리면서 공기집(14)에서 연결관의 분사속도가 빨라지고 폐유와 공기가 적당히 혼합되어 분사되고 있음으로 정상화된다.

이때 1 차예열탱크(4)내 폐유는 오일펌프(3)의 감속모터를 사용하여 2 차예열탱크(5)를 통해 1 차로(21)로 공급되면서 공기집(14)의 뜨거운 공기도 유입되고 있다. 이와 더불어 1 차로(21)와 2 차로(23)에는 블로워(6)에 의해 공기집(14)의 각 연결관으로 뜨거운 공기가 각기 필요한 만큼 공급되고 있다. 공기와 폐유투입이 동시에 블로워(6)의 속도는 빨리 고압 회전되어 가속하게 됨으로, 도 2 에 도시된 버너몸체(20)의 1 차로(21)에서 1 차로 태우고 2 차로(23)에서 완전 연소시켜 불꽃의 화력을 공기집(14)을 통하여 산소를 공급하고 3 차로(24)의 화구로 이동시키게 된다.

따라서, 상기 2 차로(23)에서 1360℃ 이상 가열되어 완전 연소된 불을 3 차로(24)를 통하여 외부로 유출되고 있는 데, 이때 3 차로(24)의 화구굵기에 맞춰서 화염의 길이가 가감될 수 있다. 화구의 높이는 바닥에서 높이 조절을 하게 되고, 버너몸체(20)의 1 차로 내지 3 차로(21, 23, 24)는 내와시멘트를 통해 절연하게 되며, 1 차로(21)의 2 개 원형판과 2 차로(23)의 1 개 원형판내부를 통과하여 내부 가열 완전연소시키게 된다.

본 발명은 석유온도를 조절하여 적정온도로 가열한 다음 점화, 적정온도로 상승시키고, 이후 폐유가 유입되고 블로워의 공기량도 조절하며, 석유차단후 정제 폐유의 완전연소에 협력되는 공기를 투입시킨다. 이는 도시되지 않는 콘트롤박스의 작동순서에 의해 자동으로 작동된다. 그리고 모든 온도감지는 도시되지 않는 온도센서에 의해 순서와 온도의 적정치에 의하여 자동으로 제어된다.

본 발명은 좁은 설치공간에 맞게 본체(1)로부터 도 2 에 도시된 버너몸체(20)를 분리하여 사용할 수도 있고, 경우에 따라서는 버너몸체(20)의 하구 방향을 하향식으로하여 사용해도 좋다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 1차및 2차 예열탱크이 장착되는 본체의 버너몸체내에 1 차로, 2 차로및 3 차로를 구성시켜 1차예열탱크에서 시작점화를 석유로 가열하여 예열 점화시킨 후 공급되는 폐유와 블로워의 뜨거운 공기를 유입시키는 동안에 상기 1 차로에서 전자전극봉의 점화, 그리고 뜨거운 공기와 폐유혼합등의 일련작동에 의해 순차적으로 완전연소시켜서 최종 3 차로로부터 약 1400도의 화염을 배출해 내어 여러 종류의 난방장치에다 설치하여 다양하게 사용할 수 있는 대형 폐유버너장치를 제공할 수 있다.

본 발명은 폐유난방장치의 무노즐 버너장치를 일례로하여 설명했지만, 기술적 요지가 벗어나지 않는 범위내에서 화력 또는 불꽃의 길이와 굵기등에 따라 변형 또는 수정하여 사용해도 좋다. 본 발명은 사용중인 대형 보일러 또는 버너를 단시간에 교체하여 사용에 지장이 없고, 공간도 많이 필요하지 않으며, 기름의 가격도줄여 원가절감의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 정제 폐유탱크(2)와 석유탱크(2')와 함께 설치되는 본체(1)내에는 1차로 - 3 차로(21, 23, 24)로 구성되고 표면을 따라 나선형 공기집(14)중심으로 내부의 케스터블과 외부의 보온제(26)가 형성되어 일체화되는 버너몸체(20)가 설치되고, 이 버너몸체(20)를 중심으로 아래에는 오일펌프(3), 1차및 2차예열탱크(4, 5)가 각기 설치되면서 위로는 고압블로워(6)가 설치된 것을 특징으로 하는 대형 버너장치.
2. 1차예열탱크(4)는 석유관로(12)가 나선으로 배열되며 탱크내부에서 입출구의 폐유관로(13)가 설치되고;

   전자전극봉(22)와 석유관로(12)가 결합되어 측면으로 끼워지고 2차 예열탱크(5)를 통해 폐유관로(13)의 폐유가 급유되는 버너몸체(20)는 블로워(6)의 관으로 내부 공기집(14)의 통로가 측후면으로 설치되고 일부 관로가 외부로 나와 상기 폐유관로(13)와 만나 혼합하여 내부로 분사해주는 간격이 떨어진 2 개 원형판의 1 차로(21)와, 상기 블로워(6)의 관으로 내부 공기집(14)의 통로가 측후면에 설치되는 1 개 원형판의 2 차로(23)및, 화염배출구가 형성되어 있는 3 차로(24)로 구성된 것을 특징으로 하는 대형 버너장치.