KR200489378Y1 - 클링커제거장치를 구비한 연소기 - Google Patents

클링커제거장치를 구비한 연소기 Download PDF

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    • F23J2700/002—Ash and slag handling in pulverulent fuel furnaces

Abstract

본 고안에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소기는 연소통(100) 내에 내벽(120)으로 둘러싸여 연소통(100) 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키는 원통형상의 연소실(110)과, 고형연료를 연소실(110)내로 안내하는 연료공급관(210)을 포함하는 연료공급부(200)와, 연소실(110) 하부에 설치되어 회전수단에 의해 회전하는 턴테이블(170)과, 연료공급관(210)의 외주 둘레에 설치되며 턴테이블(170) 상부에 결합되어 턴테이블(170)과 함께 회전하는 서플라이콘(220)과, 회전 샤프트(320)와 회전 샤프트(320)를 지지하는 지지프레임(310)과 회전 샤프트(320)를 회전시키는 구동모터를 포함하여 서플라이콘(220) 상부의 클링커 생성을 방지 및 제거하기 위한 클링커제거장치(300)를 포함하여 이루어지고, 클링커제거장치(300)에서 회전 샤프트(320)은 연소통(100)의 외부에 배치되어 구동모터에 의해 회전하는 일단부로부터 연소통(100)의 측면을 관통하여 연소실(110) 내 서플라이콘(220) 상부에 위치하는 스크레이퍼 블레이드(330)가 외주면에 형성되는 타단부가 일체로 형성되고, 상기 회전 샤프트(320)의 내부 중앙에는 그 축방향을 따라 회전샤프트(320)를 냉각시키기 위한 냉각수 이동파이프(340)가 매설되며, 연소실(110)의 내부에 위치하는 회전 샤프트(320)의 전방부 외주면에는 서플라이콘(220)에서 클링커 생성을 방지하고 제거하는 다수의 스크레이퍼 블레이드(330)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

클링커제거장치를 구비한 연소기{COMBUSTION APPARATUS HAVING CLINKER REMOVING DEVICE}
본 고안은 연소실 내에 RDF, RPF, 바이오매스 등의 고체연료를 연소시켜 발생하는 연소가스로부터 열을 회수하여 에너지로 사용하기 위한 열회수용 연소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소실 내에 고형연료가 연소되면서 생성되는 클링커를 제거하는 장치를 구비하는 연소기에 관한 것이다.
일반적으로 산업용 온수, 스팀 또는 고온의 가스를 필요로 하는 산업시설에서는 열에너지를 얻기 위해 연소통 내부에서 연료를 점화, 연소시켜 열에너지를 발생시키는 연소장치가 이용되고 있고, 또한 이러한 연소장치에 사용되는 연료로서 생활폐기물을 연료화한 RDF 또는 폐플라스틱을 연료화한 RPF, 바이오매스(우드팰릿, 우드칩, 팜 부산물 팰릿, 왕겨 팰릿 등) 등의 고형연료가 경제성과 자원재활용 측면에서 많이 이용되고 있다.
그런데, 이러한 종래의 연소장치의 일예로서 연소통 내에 내벽으로 둘러싸여 화격자상에 적재되는 고형연료를 연소시키는 연소실과, 고형연료를 연소실 내부로 공급하기 위한 연료공급부와, 연소실에 외부로부터의 연소공기를 공급하기 위해 연소실의 측면에 형성된 측면연소공기공급실을 포함하여 이루어져서 연료공급부에 의해 연소실 내로 공급되어 화격자상에 적재되는 고형연료에 측면연소공기공급실을 통해 연소공기가 공급됨으로써 연소실 내의 고형연료를 연소시키게 되고 고형연료가 연소되어 생성되는 재는 재배출구를 통해 배출되게 된다.
이러한 종래의 연소장치에서 연소실 내로 고형연료가 공급되는 과정을 살펴보면, 연료공급부의 이송스크류에 의해 연소실 내로 고형연료가 계속적으로 공급되게 되고, 연소실 내로 공급된 고형연료는 연소실 하부에 설치되는 화격자상에 연속적으로 적재되어 연소되게 된다. 그런데, 이러한 연소과정에서 새로운 연료가 화격자 상에 계속 공급됨에 따라 기공급된 고형연료는 새로 공급되는 고형연료의 아래에 위치하게 되어 공기와의 접촉이 적어져 연소효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 고형연료가 연소되어 생성되는 재는 화격자의 둘레 외측에 형성되는 재배출구를 통해 배출되게 되는데, 이와 같이 생성되는 재가 화격자상에 머무르는 시간이 길어져 클링커가 발생하는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 클링커제거장치를 구비한 연소장치(특허등록 제10-1557870호, 2015.10.06. 공고)가 제시되어 있다. 도1에 도시된 이 클링커제거장치를 구비한 연소장치는 연소통(100) 내에 내벽(120)으로 둘러싸여 연료를 연소시키는 연소실(110)과, 연소실(110)의 내벽(120)을 냉각시키기 위해 내벽(120)과 중벽(140) 사이에 형성되는 냉각실(130)과, 연소실(110)에 외부로부터의 연소공기를 공급하기 위해 연소실(110)의 중벽(140)과 외벽(160) 사이에 형성된 측면연소공기공급실(150)과, 연소실(110) 내 턴테이블(170)의 서플라이콘(220)으로 고형연료를 공급하기 위해 연료공급관(210)을 구비한 연료공급부(200)와, 서플라이콘(220)의 급기노즐(221)을 통해 하부로부터 공기를 공급하는 하부연소공기공급관(230)과, 연소통(100)의 측면에 설치되는 클링커제거장치(400, 500)를 포함하여 이루어진다.
도1에 도시된 연소장치에 구비되는 클링커제거장치(400, 500)는 지지프레임(410)과, 스크레이퍼 축(420)과, 구동모터(450)와, 로타리 조인트(470)를 포함하여 이루어지고, 연소통(100) 외부에 설치되는 지지프레임(410)에는 구동모터(450)와, 구동모터(450)에 의해 회전하는 회전체(415)와, 스크레이퍼 축(420) 내부에 공급되는 냉각수가 유입, 유출되는 유입구(471)와 유출구(472)가 형성되는 로터리 조인트(470)가 결합된다.
스크레이퍼 축(420)은 도1에 도시된 바와 같이 구동모터(450)에 의해 회전하는 회전체(415)와 연결부(425)에 의해 연결되고 연소실 내에 배치되며, 서플라이콘(220) 상측의 스크레이퍼 축(420)의 외주면에는 다수의 스크레이퍼 날개(440)가 형성되는데, 스크레이퍼 날개(440)는 스크레이퍼 축(420)의 길이방향 및 둘레방향으로 다수개가 형성된다.
이와 같이 구성된 클링커제거장치(400, 500)는 구동모터(450)의 회전에 의해 스크레이퍼 축(420)이 회전되면서 고형연료의 연소에 의해 생성되는 재를 턴테이블(170)의 가장자리로 원활하게 이송하여 재배출구(190)로 배출시킴으로써 재가 턴테이블(170)상에 체류하는 시간이 길어짐에 따라 생성되는 클링커를 방지할 수 있도록 한 것이다.
그런데, 도1에 도시된 기존 클링커제거장치(400, 500)의 경우 스크레이퍼 축(420)과 회전체(415)의 연결부(425)를 가스킷을 사용하여 플랜지 타입으로 하였으나 연소실(110) 내부의 열 때문에 플랜지 연결부위의 이상으로 냉각수가 종종 누출되고 내구성이 떨어져 잦은 수리가 필요한 문제점이 있다.
본 고안은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 클링커제거장치에서 냉각수의 누수를 방지하고 내구성을 향상시킨 클링커제거장치를 구비한 연소기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 고안에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소기는 외부로부터 연소공기를 공급받아 그 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키는 연소통을 구비하는 연소장치에 있어서, 상기 연소통(100) 내에 내벽(120)으로 둘러싸여 연소통(100) 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키는 원통형상의 연소실(110)과, 상기 연소통(100)의 하부 중앙에 수직으로 설치되어 고형연료를 연소실(110)내로 안내하는 연료공급관(210)을 포함하는 연료공급부(200)와, 상기 연소실(110) 하부에 설치되어 회전수단에 의해 회전하는 턴테이블(170)과, 상기 연료공급관(210)의 외주 둘레에 설치되며 상기 턴테이블(170) 상부에 결합되어 상기 턴테이블(170)과 함께 회전하는 서플라이콘(220)과, 회전 샤프트(320)와, 회전 샤프트(320)를 지지하는 지지프레임(310)과, 회전 샤프트(320)를 회전시키는 구동모터를 포함하여 서플라이콘(220) 상부의 클링커 생성을 방지 및 제거하기 위한 클링커제거장치(300)를 포함하여 이루어지고,
상기 클링커제거장치(300)에서 상기 회전 샤프트(320)은 연소통(100)의 외부에 배치되어 구동모터에 의해 회전하는 일단부로부터 연소통(100)의 측면을 관통하여 연소실(110) 내 서플라이콘(220) 상부에 위치하는 스크레이퍼 블레이드(330)가 외주면에 형성되는 타단부가 일체로 형성되고,
상기 회전 샤프트(320)의 내부 중앙에는 그 축방향을 따라 회전샤프트(320)를 냉각시키기 위한 냉각수 이동파이프(340)가 매설되어 냉각수 이동파이프(340)를 따라 냉각수가 이동하면서 회전 샤프트(340)를 냉각시키며,
상기 연소실(110)의 내부에 위치하는 회전 샤프트(320)의 전방부 외주면에는 상기 서플라이콘(220)에서 클링커 생성을 방지하고 제거하는 다수의 스크레이퍼 블레이드(330)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스크레이퍼 블레이드(330)는 상기 회전 샤프트(320)에 결합되는 수직 플레이트(331)와, 상기 수직 플레이트(331)의 양측면에 교체가능하게 결합되는 교체 플레이트(332)로 구성되어 고온의 고형연료에 직접 접촉하는 교체 플레이트(332)를 일정 기간 사용 후 교체하면서 쓸 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전 샤프트(320)의 연소실(110) 내에 위치하는 부분에서 상기 스크레이퍼 블레이드(330)가 형성되는 회전 샤프트(320)의 전방부의 후방측에 위치하는 회전 샤프트(320)의 후방부에는 그 외주면에 회전 샤프트(320)의 축방향과 평행하게 연장되고 일정 각도로 이격 형성되어 회전 샤프트(320)의 무게중심이 한쪽으로 편향되지 않고 분산시키며 회전시 하중을 지탱하도록 4개의 지지블레이드(321)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연소실(110)의 내부에 위치하는 회전 샤프트(320)의 전방 단부에는 헤드블록(325)이 결합되고, 상기 헤드블록(325)은 회전 샤프트(320)와 결합되는 단부면에 내부홈(325a)이 형성되고 상기 내부홈(325a)으로 상기 냉각수 이동파이프(340)로부터 이동하는 냉각수가 직접 접촉하여 헤드블록(325)을 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 헤드블록(325)에서 회전 샤프트(320)와 결합되는 단부면의 반대쪽 단부면에는 헤드블록(325)에 닫는 고형연료 및 재들을 밀어내어 헤드블록(325)의 마모를 감소시키는 각철부재(325b)가 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클링커제거장치(300)의 지지프레임(310)에는 베어링 하우징(360)이 결합되고, 베어링 하우징(360) 내에 회전 샤프트(320)를 지지하기 위해 회전 샤프트(320)의 축에 대해 일정 각도로 경사를 이루어 기울어진 하중을 지탱하는 테이퍼롤러 베어링(361)이 구비되고, 상기 베어링 하우징(360) 내에 테이퍼롤러 베어링(361) 주위에는 테이퍼롤러 베어링(361)을 보호하기 위해 고온용 구리스가 주입되며, 구리스 유출방지를 위한 오링(364)이 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따르면 냉각수의 누수를 방지하고 내구성이 향상되는 클링커제거장치를 구비한 연소기가 제공된다.
도1은 종래 클링커제거장치를 구비한 연소장치를 도시한 도면이고,
도2는 본 고안에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소기의 단면도이고,
도3은 도2에서 클링커제거장치를 도시한 도면이며,
도4는 도3에서 클링커제거장치의 전반부 확대도이고,
도5는 도3에서 클링커제거장치의 후반부 확대도이다.
이하, 본 고안에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소기를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도2는 본 고안에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소기의 단면도이고, 도3은 도2에서 클링커제거장치를 도시한 도면이며, 도4는 도3에서 클링커제거장치의 전방부 확대도이고, 도5는 도3에서 클링커제거장치의 후방부 확대도이다.
본 고안에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소기는 내부에서 고형연료를 연소시키는 연소실(110)을 구비한 연소통(100)과, 연소실(110) 내로 고형연료를 공급하기 위한 연료공급부(200)와, 연소통(100)의 측면에 설치되는 클링커제거장치(300)를 포함하여 이루어진다.
상기 연소통(100)은 원통형상으로 이루어져 내부에 고형연료를 수용하고 연소시키기 위한 것으로, 연소통(100) 내에 내벽(120)으로 둘러싸여 연료를 연소시키는 연소실(110)과, 연소실(110)의 내벽(120)을 냉각시키기 위한 냉각실(130)과, 연소실(110)에 외부로부터의 연소공기를 공급하기 위해 연소실(110)의 측면에 형성된 측면연소공기공급실(150)을 포함하여 이루어진다.
상기 냉각실(130)은 고온의 연소가스에 계속적으로 접촉하는 내벽(120)의 온도를 낮추기 위한 것으로, 상부로 갈수록 내경이 좁아지는 원통의 내벽(120) 외측에 이격되어 형성되는 중벽(140)과 내벽(120) 사이 공간에 형성되고, 중벽(140)의 상, 하측에 냉각수가 유출, 유입되는 냉각수 유출구와 냉각수 유입구가 형성된다. 냉각수 유입구는 원통 중벽(140)의 접선방향으로 형성된다. 그리고, 냉각실(130)의 중벽(140) 내측에는 나선 모양으로 감겨 형성되는 냉각수 가이드판이 구비되어 냉각수 유입구를 통해 유입된 냉각수가 냉각수 가이드판을 따라 회전하면서 상승하여 중벽(140) 상측에 형성된 냉각수 유출구를 통해 유출된다. 냉각수 유출구를 통해 유출된 냉각수는 연소실(110)에서 발생한 고온의 연소가스로부터 열을 회수하는데 사용하기 위해 보일러로 유입된다.
측면연소공기공급실(150)은 중벽(140) 외측에 이격되어 형성되는 외벽(160)과 중벽(140) 사이의 공간에 형성되고, 외벽(160)의 상측에 외부로부터 연소공기를 공급하기 위한 공기공급구가 형성된다. 원통형상의 외벽(160)의 접선방향으로 형성되는 공기공급구를 통해 공급된 연소공기가 측면연소공기공급실(150) 내부를 선회 하강한 후 개방된 하부를 통해 연소실(110) 내로 선회하면서 공급되게 된다.
한편, 연소통(100)의 상부는 연소된 고온의 연소가스를 배출하기 위해 개방되어 있고, 배출된 고온의 연소가스는 열을 회수하기 위해 연소가스배출관(도면 미도시)을 통해 보일러(미도시)로 유입되며, 보일러는 유입된 고온의 연소가스로부터 열을 회수하여 고온의 스팀 등을 얻게 된다.
연료공급부(200)는 도2에 도시된 바와 같이 연소통(100) 하부 중앙에 수직하게 설치되는 연료공급관(210)을 포함하여 이루어져서 외부로부터 고형연료가 연료이송수단에 의해 연료공급관(210)을 따라 연소실(110) 내로 공급되게 된다. 그리고, 연료공급관(210)의 외측에는 연료공급관(210)보다 직경이 크고 동심원 형상으로 형성되며 공기공급수단에 의해 연소공기를 연소실(110) 하부에서 연소실(110) 내로 공급하기 위한 하부연소공기공급관(230)이 형성된다.
연료공급관(210)의 상단 외측에는 턴테이블(170) 상부에 설치되어 턴테이블(170)과 함께 회전하는 서플라이콘(220)이 구비되며, 서플라이콘(220)에는 하부연소공기공급관(230)으로부터 공급된 연소공기가 유입되는 급기노즐(221)이 둘레방향으로 다수 개가 형성되어 있다.
따라서, 연료공급관(210)을 따라 안내되는 고형연료가 서플라이콘(220)의 상측으로 공급되고, 하부연소공기공급관(230)을 통해 공급된 연소공기가 서플라이콘(220)에 형성된 급기노즐(221)을 통해 고형연료의 저면으로 공급되어 서플라이콘(220) 상에서 고형연료가 연소되게 된다.
한편, 연소실(110) 하부에는 회전되는 턴테이블(170)이 구비된다. 이 턴테이블(170)의 상부에는 도3에 도시된 바와 같이 서플라이콘(220)이 설치되어 턴테이블(170)과 함께 회전하게 되며, 구동모터에 의해 1rev/1분 내지 1rev/3분의 회전속도로 회전하게 된다.
상기 클링커제거장치(300)는 서플라이콘(220) 상부의 클링커 생성을 방지 및 제거하기 위한 것으로 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이 회전 샤프트(320)와, 회전 샤프트(320)를 지지하는 지지프레임(310)과, 회전 샤프트(320)를 회전시키는 구동모터(미도시)와, 로타리 조인트(미도시)를 포함하여 이루어진다.
상기 회전 샤프트(320)은 연소통의 외부에 배치되어 구동모터에 의해 회전하는 후방 단부로부터 연소통(100)의 측면을 관통하여 연소실(110) 내 서플라이콘(220) 상부에 위치하는 스크레이퍼 블레이드(330)가 외주면에 형성되는 전방 단부가 일체로 형성된다. 즉, 연소통(100) 외부에 위치하는 회전 샤프트(320)의 외측 단부가 지지프레임(410)에 지지되고, 서플라이콘(220)의 상부까지 연장되며 회전 샤프트(320)의 내측 단부가 서플라이콘(220) 상부에 위치하게 된다. 회전 샤프트(320)의 내부 중앙에는 그 축방향을 따라 회전샤프트(320)를 냉각시키기 위한 냉각수 이동파이프(340)가 매설되어 냉각수 이동파이프(340)를 따라 냉각수가 이동하면서 회전 샤프트(340)를 냉각시키게 된다. 또한, 연소실(110)의 내부에 위치하는 회전 샤프트(320)의 전방부 외주면에는 다수의 스크레이퍼 블레이드(330)가 형성되는데, 스크레이퍼 블레이드(330)는 회전 샤프트(320)의 길이방향 및 둘레방향으로 다수개가 형성되고 회전 샤프트(320)의 축방향에 대해 소정각도로 경사지게 형성된다. 그리고, 본 고안에서는 각각의 스크레이퍼 블레이드(330)가 회전 샤프트(320)에 결합되는 수직 플레이트(331)와 수직 플레이트(331)의 양측면에 결합되는 교체 플레이트(332)로 구성되고 내열 및 내마모재인 교체 플레이트(332)는 수직 플레이트(331)에 내열 볼트로 나사결합되어 교체가능하게 결합된다. 따라서 회전 샤프트(320)가 회전함에 따라 스크레이퍼 블레이드(330)가 함께 회전하면서 서플라이콘(220) 상부의 클링커 생성을 방지하고 또한 클링커를 제거하게 되며, 고온의 고형연료 또는 연소재에 직접 접촉하는 교체 플레이트(332)를 일정 기간 사용 후 교체하면서 쓸 수 있어 사용기간을 늘릴 수 있게 된다.
연소실(110)의 내부에 위치하는 회전 샤프트(320)의 후방부 외주면에는 4개의 지지블레이드(321)가 구비된다. 지지블레이드(321)는 회전 샤프트(320)의 축방향과 평행하게 연장형성되는 것으로 4개의 지지블레이드(321)가 회전 샤프트(320)의 외주면에서 90도 간격으로 이격되어 형성된다. 본 고안에서는 이와 같이 4개의 지지블레이드(320)가 형성되어 회전 샤프트(320)의 무게중심이 한쪽으로 편향되지 않고 분산시키며 회전시 하중을 지탱하여 클링커제거장치가 원활하게 작동될 수 있도록 한다.
그리고, 연소실(110)의 내부에 위치하는 회전 샤프트(320)의 전방 단부에는 헤드블록(325)이 결합된다. 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 헤드블록(325)은 금속재질로 회전 샤프트(320)에서 연소실에 위치하는 전방부 끝단에 결합되는 것으로 종래에는 헤드블록(325)을 식혀주지 못하였으나, 본 고안에서 헤드블록(325)은 도시된 바와 같이 회전 샤프트(320)와 결합되는 단부면에 내부홈(325a)이 절삭, 형성되고 이 내부홈(325a)으로 냉각수 이동파이프(340)로부터 냉각수가 직접 접촉하여 헤드블록(325)을 냉각시키게 된다. 또한, 헤드블록(325)의 반대쪽 단부면에는 스테인레스 스틸재질의 각철부재(325b)가 결합되는데, 이 각철부재(325b)가 결합되어 연료공급관을 통해 공급되는 고형연료를 뒤집어 주는 역할을 함과 동시에 헤드블록(325)에 닫는 재들을 밀어내어 헤드블록(325)의 마모를 최대한 줄여주도록 한다.
상기 지지프레임(310)은 회전 샤프트(320)을 지지하기 위한 것으로, 연소통(100)의 외부에 설치되어 회전 샤프트(320)의 일단을 지지하게 된다. 도5에서와 같이 지지프레임(310)에는 베어링 하우징(360)이 결합되고, 베어링 하우징(360) 내에 회전 샤프트(320)를 지지하는 테이퍼롤러 베어링(361)과, 리테이너(363)와, 스냅링(362)과, 베어링(365), 오링(364), 반원링(366) 등이 장착된다.
테이퍼롤러 베어링(361)은 지지프레임에서 회전하는 회전 샤프트(320)를 지지하기 위한 것으로, 기존에는 플러머 블록을 사용하였으나, 본 고안에서는 테이퍼롤러 베어링(361)을 사용함으로써 회전 샤프트(320)의 축에 대해 임의의 각도로 경사를 이루어 기울어진 하중을 지탱하게 되어 연소실(110) 내측으로 하향 경사지게 설치되는 회전 샤프트(320)를 안정적으로 지지하게 된다. 베어링 하우징(360) 내에 테이퍼롤러 베어링(361) 주위에는 베어링(361)을 보호하기 위해 고온용 구리스가 주입되고 구리스 유출방지를 위한 오링(364)이 결합된다.
또한, 테이퍼롤러 베어링(361)의 연소통(100)측 부분에 롤러 베어링(361)을 지지하는 리테이너(363)가 결합되고 리테이너 고정용 스냅링(362)이 추가로 결합된다.
그리고, 테이퍼롤러 베어링(361)이 경사진 쪽으로 밀리는 것을 방지하기 위해 반원링(366)이 구비된다.
또한, 본 고안의 클링커제거장치는 일정 각도로 기울어져 배치되는데 클링커제거장치의 회전 샤프트(320)의 끝부분에 하드한 재가 걸려 부하를 받으면 뒤쪽으로 튕겨지는 부하가 발생하여 테이퍼롤러 베어링(361)의 내륜이 빠지는 것을 방지하기 위해 베어링(365)은 회전하지 않는 고정자에 회전자를 동결하여 이루어진다.
지지프레임(310)의 외측에는 도시되지는 않았지만 냉각수이동 파이프(340)의 외측 단부에 냉각수이동 파이프(340) 내로 냉각수를 유입 및 유출시키는 로타리 조인트가 결합되고, 구동모터(미도시)가 지지프레임(310)의 상부에 설치되어 벨트 또는 체인에 의해 구동모터의 회전력이 회전 샤프트(320)에 결합된 스프로켓(369)에 전달되어 회전 샤프트(320)를 회전시키게 된다.
따라서, 클링커제거장치는 회전 샤프트(320)가 서플라이콘(220)의 회전방향과 반대방향으로 회전하면서 스크레이퍼 블레이드(330)에 의해 서플라이콘(220)상의 클링커를 제거 및 방지하고 이와 동시에 고형연료를 서플라이콘(220)의 가장자리 쪽으로 이송시키게 된다.
한편, 연소통(100)의 하부 가장자리에는 연소된 고형연료의 재가 배출될 수 있도록 재배출구(190)가 형성되고, 도면에는 도시하지 않았으나 연소실(110) 내에서 연소되는 고형연료로부터 연료공급관(210) 내에 존재하는 고형연료로 역화되는 것을 방지하기 위해 연료공급관(210)을 통해 연소공기를 공급하도록 연료공급관(210)의 하단에는 링블로워 등의 공기공급수단이 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소장치의 작동방법을 설명하면, 먼저 연료호퍼(미도시)로부터 공급되는 고형연료가 연료이송수단에 의해 연료공급관(210)을 따라 연소실(110) 내로 공급되고, 연소실(110) 내로 처음 공급된 고형연료는 예열버너 및 점화버너(도면 미도시)에 의해 예열 및 점화된다.
그리고, 고형연료가 연소되는 데 필요한 연소공기는 외부로부터 측면연소공기공급실(150), 및 하부연소공기공급관(230)을 통해서 연소실(110)로 공급되는데, 먼저 측면연소공기공급실(150)에서는 원형 외벽(160)의 상부에 접선방향으로 형성된 공기공급구를 통해 공급된 연소공기가 측면연소공기공급실(150) 내부를 선회 하강한 후 개방된 하부를 통해 연소실(110) 내로 공급되게 된다. 따라서, 측면연소공기공급실(150)에서 연소실(110) 측면에서 연소공기가 회전하면서 공급됨으로써 단순히 연소공기가 연료에 직선방향으로 공급될 때에 비해 연소실(110)이 작더라도 대부분의 연료에 연소공기가 직접 접촉하게 되어 제조원가는 낮추면서 열효율을 향상시키게 된다.
또한, 연료공급관(210)의 외측에 형성된 하부연소공기공급관(230)에 의해 공급되는 연소공기가 서플라이콘(220)에 형성된 급기노즐(221)을 통해 공급되어 고형연료의 외부 뿐만 아니라 하부에 존재하는 고형연료 또한 원활하게 연소되어 연소효율이 향상된다.
그리고, 연소실(110) 내로 공급된 고형연료는 연료공급관(210) 상단 외측에 형성되는 서플라이콘(220) 상부로 이동하여 연소되면서 서플라이콘(220)과 함께 회전하게 되고, 회전하면서 서플라이콘(220)의 회전방향과 반대방향으로 회전하는 클링커제거장치(300)의 회전 샤프트(320)에 의해 섞이면서 점차 서플라이콘(220)의 가장자리 쪽으로 이송되게 된다.
따라서 종래에는 클링커제거장치에서 스크레이퍼 축(420)과 회전체(415)의 연결부(425)를 가스켓을 사용하여 플랜지 타입으로 하여 내부 열에 의해 냉각수가 누수되는 경우가 종종 발생하였으나, 본 고안에는 플랜지 연결부분을 없애고 상기와 같이 회전 샤프트(320)를 일체로 형성하여 구성함으로써 누수되는 문제점을 해결하고 아울러 전술한 바와 같은 구성을 가짐으로써 내구성을 향상시켜 잦은 수리문제를 해결할 수 있게 되었다.
이상, 본 고안을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
100 : 연소통 110 : 연소실
120 : 내벽 130 : 냉각실
140 : 중벽 160 : 외벽
170 : 턴테이블 200 : 연료공급부
210 : 연료공급관 230 : 하부연소공기공급관
300: 클링커제거장치 310 : 지지프레임
320: 회전 샤프트 325 : 헤드블록
330 : 스크레이퍼 블레이드 340 : 냉각수 이동파이프

Claims (6)

  1. 외부로부터 연소공기를 공급받아 그 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키는 연소통(100)을 구비하는 연소장치에 있어서,
    상기 연소통(100) 내에 내벽(120)으로 둘러싸여 연소통(100) 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키는 원통형상의 연소실(110)과,
    상기 연소통(100)의 하부 중앙에 수직으로 설치되어 고형연료를 연소실(110)내로 안내하는 연료공급관(210)을 포함하는 연료공급부(200)와,
    상기 연소실(110) 하부에 설치되어 회전수단에 의해 회전하는 턴테이블(170)과,
    상기 연료공급관(210)의 외주 둘레에 설치되며 상기 턴테이블(170) 상부에 결합되어 상기 턴테이블(170)과 함께 회전하는 서플라이콘(220)과,
    회전 샤프트(320)와, 회전 샤프트(320)를 지지하는 지지프레임(310)과, 회전 샤프트(320)를 회전시키는 구동모터를 포함하여 서플라이콘(220) 상부의 클링커 생성을 방지 및 제거하기 위한 클링커제거장치(300)를 포함하여 이루어지고,
    상기 클링커제거장치(300)에서 상기 회전 샤프트(320)은 연소통(100)의 외부에 배치되어 구동모터에 의해 회전하는 일단부로부터 연소통(100)의 측면을 관통하여 연소실(110) 내 서플라이콘(220) 상부에 위치하는 스크레이퍼 블레이드(330)가 형성되는 타단부가 일체로 형성되고,
    상기 회전 샤프트(320)의 내부 중앙에는 그 축방향을 따라 회전샤프트(320)를 냉각시키기 위한 냉각수 이동파이프(340)가 매설되어 냉각수 이동파이프(340)를 따라 냉각수가 이동하면서 회전 샤프트(340)를 냉각시키며,
    상기 연소실(110)의 내부에 위치하는 회전 샤프트(320)의 전방부 외주면에는 상기 서플라이콘(220)에서 클링커 생성을 방지하고 제거하는 다수의 스크레이퍼 블레이드(330)가 구비되고,
    상기 회전 샤프트(320)의 연소실(110) 내에 위치하는 부분에서 상기 스크레이퍼 블레이드(330)가 형성되는 회전 샤프트(320)의 후방측에는 그 외주면에 회전 샤프트(320)의 축방향과 평행하게 연장되고 일정 각도로 이격 형성되어 회전 샤프트(320)의 무게중심이 한쪽으로 편향되지 않고 분산시키며 회전시 하중을 지탱하도록 4개의 지지블레이드(321)가 구비되며,
    상기 연소실(110)의 내부에 위치하는 회전 샤프트(320)의 전방 단부에는 헤드블록(325)이 결합되고, 상기 헤드블록(325)은 회전 샤프트(320)와 결합되는 단부면에 내부홈(325a)이 형성되고 상기 내부홈(325a)의 내부에 상기 냉각수 이동파이프(340)의 단부가 위치하여 상기 냉각수 이동파이프(340)로부터 이동하는 냉각수가 직접 접촉하여 헤드블록(325)을 냉각시키며,
    상기 헤드블록(325)에서 회전 샤프트(320)와 결합되는 단부면의 반대쪽 단부면에는 헤드블록(325)에 닿는 고형연료 및 재들을 밀어내어 헤드블록(325)의 마모를 감소시키는 각철부재(325b)가 결합되는 것을 특징으로 하는 클링커제거장치를 구비한 연소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스크레이퍼 블레이드(330)는 상기 회전 샤프트(320)에 결합되는 수직 플레이트(331)와, 상기 수직 플레이트(331)의 양측면에 교체가능하게 결합되는 교체 플레이트(332)로 구성되어 고온의 고형연료에 직접 접촉하는 교체 플레이트(332)를 일정 기간 사용 후 교체하면서 쓸 수 있는 것을 특징으로 하는 클링커제거장치를 구비한 연소기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 클링커제거장치(300)의 지지프레임(310)에는 베어링 하우징(360)이 결합되고, 베어링 하우징(360) 내에 회전 샤프트(320)를 지지하기 위해 회전 샤프트(320)의 축에 대해 일정 각도로 경사를 이루어 기울어진 하중을 지탱하는 테이퍼롤러 베어링(361)이 구비되고, 상기 베어링 하우징(360) 내에 테이퍼롤러 베어링(361) 주위에는 테이퍼롤러 베어링(361)을 보호하기 위해 고온용 구리스가 주입되며, 구리스 유출방지를 위한 오링(364)이 결합되는 것을 특징으로 하는 클링커제거장치를 구비한 연소기.
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