KR20130118012A - 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치 - Google Patents

Abstract

폐유를 친환경적이고 고효율로 연소시킬 수 있는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치에 관하여 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 소각로 내부를 향하여 관입 배치되며 내부 중공이 마련되며 벽면을 관통하여 유입된 점화공기를 출측으로 유동시키는 유로를 제공하는 연소 몸체부재와, 연소 몸체부재의 중공을 관통하여 이중관 형태로 설치되며, 이중관의 중심 유로를 통해 폐유를 공급하는 동시에, 중심 유로의 외측에 마련된 외곽 유로를 통해 폐유와 혼합될 압축공기를 공급하며, 이중관의 출측 통해 압축공기와 혼합된 폐유를 분사하기 위한 폐유 공급노즐을 구비하는 폐유 공급부재와, 연소 몸체부재의 중공을 관통하여 서로 나란하게 이격 배치된 복수의 관 형태로 설치되며, 착화 시점부터 경유를 공급하여 분사하도록 제1경유 공급노즐을 구비하는 제1관과, 착화 후 안정적인 폐유의 연소 과정에서 경유를 공급하여 분사하도록 제2경유 공급노즐을 구비하는 제2관을 포함하는 경유 공급부재와, 경유 공급부재와 근접 배치되며, 제1관의 출측에 점화 부위가 연결되어 제1관을 통해 경유를 공급받아 착화시키는 점화부재를 포함하는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치를 제공한다.

Description

폐유연소용 친환경 고효율 연소장치{APPARATUS FOR BURNING WASTE OIL OF HIGH EFFICIENCY}

본 발명은 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐유(특히, 선박용 폐유)를 친환경적이고 고효율로 연소시킬 수 있는 동시에 제조 원가의 절감이 가능한 형태의 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치에 관한 것이다.

선박에서 발생되는 폐유 또는 슬러지 등은 연소가능물질이 다량 포함된 특정폐기물로 지정되어 있으며, 선박의 운항 중에는 IMO(국제해사기구) 규정에 의거 반드시 소각 과정을 거친 후에야 배출이 가능한 물질로 주지되어 있다.

특히, 폐유는 점도가 높고 구성성분이 조악하며 연소효율이 나쁘다. 이에 따라 상기 IMO 규정을 충족시키기 위해서는 소각 시 보다 향상된 연소성능을 요구한다.

이를 위해, 종래의 기술에 따르면, 착화 용도의 1차 경유 버너와 미연가스 연소 용도의 2차 경유버너를 각각 구비하는 방식으로, 폐유의 소각 시 요구되는 연소성능을 향상시켜왔다. 그러나 이러한 종래의 방식에 따를 경우, 폐유의 소각에 사용되는 경유의 소모량이 지나치게 증가하였으며, 복잡한 장치의 유지관리에 소요되는 비용 부담에 문제가 있었다.

따라서 폐유의 연소성능을 향상시키기 위한 새로운 방안으로서, 자동 착화가 가능하며, 연소 공기의 제어가 가능한 일체형 연소 장치의 개발에 관심이 고조되고 있다. 이는 탄소 가스의 발생을 저감하여 21세기 친환경 녹색성장에 기여하고, 기후협약 및 해상오염 방지협약에도 적극적으로 대응할 수 있는 방안이 될 수 있다.

본 발명은 폐유의 연소성능을 향상시키기 위하여 자동 착화가 가능하며 연소 공기의 제어가 가능한 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치를 제공한다.

본 발명은 착화를 비롯하여 안정적인 연소까지 일체형 구조 내에서 연속적으로 이루어질 수 있도록 하여 제조 원가 절감은 물론 유지 보수상의 편의성을 향상시켜 줄 수 있는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 소각로 내부를 향하여 관입 배치되며 내부 중공이 마련되며 벽면을 관통하여 유입된 점화공기를 출측으로 유동시키는 유로를 제공하는 연소 몸체부재; 상기 연소 몸체부재의 중공을 관통하여 이중관 형태로 설치되며, 상기 이중관의 중심 유로를 통해 폐유를 공급하는 동시에, 상기 중심 유로의 외측에 마련된 외곽 유로를 통해 폐유와 혼합될 압축공기를 공급하며, 상기 이중관의 출측 통해 압축공기와 혼합된 폐유를 분사하기 위한 폐유 공급노즐을 구비하는 폐유 공급부재; 상기 연소 몸체부재의 중공을 관통하여 서로 나란하게 이격 배치된 복수의 관 형태로 설치되며, 착화 시점부터 경유를 공급하여 분사하도록 제1경유 공급노즐을 구비하는 제1관과, 착화 후 안정적인 폐유의 연소 과정에서 경유를 공급하여 분사하도록 제2경유 공급노즐을 구비하는 제2관을 포함하는 경유 공급부재; 및 상기 경유 공급부재와 근접 배치되며, 상기 제1관의 출측에 점화 부위가 연결되어 상기 제1관을 통해 경유를 공급받아 착화시키는 점화부재;를 포함하는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치를 제공한다.

상기 폐유 공급부재에는, 상기 이중관의 중심 유로 입측으로 설정된 지령에 따라 폐유를 공급하는 폐유 공급 수단이 더 구비되되, 상기 폐유 공급 수단은, 폐유를 보관하는 폐유 저장부와 상기 이중관의 중심 유로 입측까지 연결된 폐유 공급 라인 상에 설치되어, 폐유의 유동을 이단 개폐 조절하는 듀플렉스 밸브와, 상기 듀플렉스 밸브를 통과한 후 상기 폐유 저장부로 회수되는 폐유의 유동을 개폐 조절하는 릴리프 밸브를 포함하는 제1폐유 밸브부; 상기 폐유 공급 라인을 통해 공급되는 폐유의 유동에 필요한 유압을 인가하는 폐유 펌프부; 및 상기 폐유 공급 라인 상에 설치되어 상기 이중관의 중심 유로로 공급되는 폐유의 유량 또는 유압을 조절하도록 솔레노이드밸브와 니들밸브 중 하나 이상을 포함하는 제2폐유 밸브부;를 포함한다.

상기 폐유 공급부재에는, 상기 이중관의 외곽 유로의 입측으로 설정된 지령에 따라 압축공기를 공급하는 압축공기 공급 수단이 더 구비되되, 상기 압축공기 공급 수단은, 압축공기를 보관하는 압축공기 저장부와 상기 이중관의 외곽 유로 입측까지 연결된 압축공기 공급 라인 상에 설치되어 공급되는 압축공기의 압력을 설정된 값으로 조절하는 압축공기 조절부; 및 상기 압축공기 조절부를 경유한 압축공기의 유량 또는 유동 개폐를 조절하도록 솔레노이드밸브와 니들밸브 중 하나 이상을 포함하는 압축공기 밸브부;를 포함한다.

상기 경유 공급부재에는, 상기 제1관 및 상기 제2관으로 설정된 지령에 따라 경유를 공급하는 경유 공급 수단이 더 구비되되, 상기 경유 공급 수단은, 경유를 보관하는 경유 저장부와 상기 제1관 및 상기 제2관의 입측까지 연결된 경유 공급 라인 상에 설치되어, 상기 경유 저장부로부터 공급되는 경유의 유동을 개폐 조절하는 제1볼 밸브와, 상기 제1볼 밸브를 통과한 경유 내의 이물질을 제거하는 스트레이너와, 상기 경유 저장부로 다시 회수되는 경유의 유동을 개폐 조절하는 제2볼 밸브를 포함하는 제1경유 밸브부; 상기 경유 공급 라인을 통해 공급되는 경유의 유동에 필요한 유압을 인가하는 경유 펌프부; 및 상기 제1관 및 상기 제2관으로 각각 분기된 상기 경유 공급 라인의 끝단에 마련되어 상기 제1관 및 상기 제2관으로 공급되는 경유의 유량 또는 유동 개폐를 조절하도록 솔레노이드밸브와 니들밸브 중 하나 이상을 포함하는 제2경유 밸브부;를 포함한다.

상기 연소 몸체부재에는, 외주 벽면에 구비된 흡입구를 통해 내부 중공까지 점화공기를 공급하는 점화공기 공급 수단이 더 구비되되, 상기 점화공기 공급 수단은, 점화공기를 공급하는 송풍기와, 상기 송풍기로부터 상기 흡입구까지 연결된 점화공기 공급 라인 상에 설치되어 공급되는 점화공기의 유동 개폐를 조절하는 버터플라이 밸브와, 감속변속 모터를 포함한다.

상기 연소 몸체부재의 출측에는 상기 폐유 공급노즐과 상기 제1경유 공급노즐과 상기 제2경유 공급노즐 및 상기 점화부재의 점화 부위를 각각 관통 삽입시켜 지지해주는 지지부재가 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 폐유공급노즐에서, 상기 이중관의 중심 유로를 통해 폐유가 토출하는 노즐 단부의 개방각도에 비해 상기 이중관의 외곽 유로를 통해 압축공기가 토출하는 노즐 단부의 개방각도가 상대적으로 크게 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면 단일의 연소 장치를 통해 자동 착화는 물론 연소 공기의 제어가 가능하여 폐유의 연소성능을 필요한 수준까지 손쉽게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 폐유 및 압축공기, 경유 및 연소공기의 공급 유로는 물론, 1차적인 경유의 공급을 받아 자동 착화 기능이 조절되는 점화 수단까지 일체화된 몸체 내에 마련된 형태를 지님에 따라, 폐유 연소 장치의 부피 저감은 물론, 제조 원가의 절감, 유지 보수의 편의성 향상 등의 유리한 측면이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치가 적용된 소각설비의 전체 구성을 간략히 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치의 종방향 단면 구조를 간략히 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치의 입측 방향 측면도.
도 4는 도 2에 도시된 P-P′ 구간 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치에서 폐유 공급부재의 종방향 단면 구조를 간략히 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치의 세부 구성 중 연소 몸체부재의 출측에 구비된 지지부재를 간략히 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치의 세부 구성 중 폐유 공급 수단, 압축공기 공급 수단, 경유 공급 수단, 점화공기 공급 수단을 개략적으로 도시한 유압 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 여기에서 설명될 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치에 관하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치가 적용된 소각기의 전체 구성을 간략히 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 연소장치가 적용되는 소각설비(1)의 구성은, 전체적으로 밀폐되어 내부공간에서 폐유를 소각하도록 마련된 소각로(10)와, 상기 소각로의 벽면 일측을 관통하여 장착된 폐유 연소 장치(100)와, 소각로(10)의 상부로 배기가스를 배출하는 연소가스 배출배관(30)과, 소각로(10)와 연소가스 배출배관(30) 사이를 연결해주는 확장형 조인트(20)를 포함한다.

폐유 연소 장치(100)에서는 압축공기와 혼합 분사된 폐유와, 경유, 점화공기가 분사되는 동시에 착화되어 소각로(10) 내부에서 폐유의 소각이 이루어진다. 그 이후, 폐유의 소각을 통해 생성된 폐기 가스는 연소가스 배출배관(30)을 통해 선박의 외부로 배출된다.

이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치의 종방향 단면 구조를 간략히 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 도시된 폐유 연소 장치(100)는, 소각로 내부를 향하여 관입 배치되는 연소 몸체부재(110)와, 연소 몸체부재(110)의 중공을 관통하여 이중관 형태로 설치되며 폐유는 물론 압축공기까지 공급하여 분사하는 폐유 공급노즐(120)과, 연소 몸체부재(110)의 중공을 관통하여 설치되며 경유의 공급을 담당하는 경유 공급부재(130)와, 경유 공급부재(130)와 나란하게 근접 배치되어 경유의 공급 시 착화 작용을 일으키는 점화부재(140)를 포함한다.

연소 몸체부재(110)는, 소각로 내부를 향하여 관입 배치되며 내부 중공(111)이 마련된 중공 파이프 형상 부재이다. 이러한 연소 몸체부재(110)의 입측은 소각로 외부로 노출되며 출측은 소각로 벽면 일측을 관통하여 관입 배치되어 소각로 내부를 향하여 장착된다.

상기 연소 몸체부재(110)의 크기 및 형상은 도 2에도 도시된 형태에 굳이 한정될 필요는 없으며, 도시된 형태와 다르게 조금씩 변형되어 실시되어도 무방하다.

연소 몸체부재(110)의 외주 벽면 일측에는 개방 형성된 흡입구(113)가 마련되어 있는데, 이 흡입구(113)를 통해 연소 몸체부재의 내부 중공(111)으로 점화공기(CA)가 유입되며, 압축공기(HA)와 혼합된 폐유(WO) 및 경유(DO) 등과 함께 연소 몸체부재(110)의 출측으로 분사된다. 이에 따라 착화 및 연소가 이루어진다.

폐유 공급부재(120)는 연소 몸체부재(110)의 내부 중공(111)을 따라 길이 방향으로 설치되어 압축공기(HA)와 혼합된 폐유((WO)를 분사하는 구성이다.

이러한 폐유 공급부재(120)는 연소 몸체부재의 중공을 관통하여 설치되는 이중관 형태를 띠는데, 도 5를 참조하면 이중관의 중심 유로(123b)를 통해서는 폐유(WO)를 공급받아 유동시키며, 이중관의 외곽 유로(123a)를 통해서는 압축공기(HA)를 공급받아 유동시킨다.

여기서, 이중관의 외곽 유로(123a)는 도시된 바와 같이 상기 중심 유로(123b)의 외주를 따라 외측에 마련된 공기 통로를 의미한다.

이 같은 방식으로 폐유 공급부재(120)를 통해 폐유는 물론 압축공기를 서로 격리된 경로를 통해 유동시킨 후 끝단에 마련된 폐유 공급노즐(121)을 통해 분사한다.

폐유 공급노즐(121)은 외곽 유로(123a)와 중심 유로(123b)에 각각 연결되는 이중의 노즐 단부(121a, 121b)를 가진다.

이때, 외곽 유로를 통해 압축공기가 토출되는 바깥쪽 노즐 단부의 개방각도(β°)는 중심 유로를 통해 폐유가 토출되는 중심 노즐 단부의 개방각도(α°)에 비해 상대적으로 크게 형성되는데,

구체적인 예로서, 중심 쪽 노즐 단부의 개방각도(α°)가 30도 이고, 바깥쪽 노즐 단부의 개방각도(β°)는 90도로 형성될 수 있다. 이는 폐유와 압축공기가 잘 혼합된 후 폐유 공급노즐(121)의 출측을 통해 원활하게 분사되도록 하기 위함이다.

다시 도 2를 참조하여 경유 공급부재(130)에 관하여 살펴보기로 한다. 경유 공급부재(130, 130′)는, 연소 몸체부재(110)의 내부 중공(111)을 관통하여 서로 나란하게 이격 배치된 복수의 관 형태로 설치된다.

즉, 경유 공급부재는, 점화부재(140) 쪽으로 근접 배치된 제1관(130)과, 이의 하측에서 나란하게 이격 배치된 제2관(130′)을 포함한다.

제1관(130)은 착화 시점부터 경유를 공급하여 분사하는 제1경유 공급노즐(131)을 구비하는 것으로, 초기 점화에 필요한 경유를 우선적으로 공급하는 구성이다. 이는 폐유의 연소성능을 향상시키는 데 도움이 된다.

제2관(130)은 착화가 이루어지고 난 다음 안정적인 폐유의 연소가 이루어질 때, 필요한 경유를 공급하는 구성으로서, 제1경유 공급노즐(131)과 별개로 구분된 제2경유 공급노즐(131′)을 구비한다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단일의 연소 몸체부재(110) 내에 서로 다른 역할을 가능하게 해주는 경유 공급노즐이 다수 구비됨에 따라, 착화를 위한 연소 장치와, 착화된 다음 안정적인 폐유의 연소를 위한 연소 장치를 동시에 필요로 하지 않아, 전체 제품의 부피를 저감시킬 수 있으며, 나아가 유지 보수에 간편하며 비용 절감을 도모할 수 있다.

한편, 이러한 경유 공급부재와 근접 배치되는 점화부재(140)를 포함한다.

점화부재(140)는 특히 착화 시 필요한 경유를 공급하는 제1관(130)의 출측에 점화부위(141)가 연결되는 형태로 이루어지며, 제1관(131)을 통해 경유가 분사될 때 자동 점화하는 기능을 구현한다.

이러한 점화부재(140)는 그 종류 및 형태를 굳이 한정할 필요가 없으며, 다양한 형태로 변형 실시되어도 무방한데, 그 작동 구조 및 세부 구성은 기존에 알려진 바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치를 입측 방향에서 바라본 측면도이다.

도 3을 참조하면, 연소 몸체부재의 입측(110a) 부위가 밀폐 형성되어 있으며, 원주 방향으로 체결용 볼트(B)가 다수 구비되어 조립된 형상을 띠고 있다.

그리고 그 내측으로 최상단에 점화부재(140)가 관통 연결된 모습을 확인할 수 있으며, 이와 근접한 위치에서 경유 공급부재(130, 130′) 중 제1관(130)이 배치되며, 상기 제1관(130)과 이격되어 그 하측으로 나란하게 제2관(130)이 관통 연결된 모습을 확인할 수 있다.

한편, 상기 경유 공급부재의 일측으로 폐유 공급부재(120)가 역시 동일한 방향으로 관통 연결되며, 상기 폐유 공급부재(120)의 입측에는 측면을 관통하여 압축공기가 공급되는 압축공기 유입구(129)가 마련되어 있다.

한편, 이러한 연소 몸체부재의 입측(110a)에는 프레임 아이 포트(Flame Eye Port)(115)가 마련되어 있는데, 이는 화염으로부터 광선을 포착할 수 있는 위치에 부착되어 출력 전류를 신호로 해서 전송하는 것으로 화염 검출기와 연결되는 구성이다.

또한, 연소 몸체부재의 입측(110a)에는 검사부재(116)더 구비될 수 있는데, 작업자의 육안을 통해 연소 상태를 확인할 수 있게 해주는 내열성 유리 재질의 창을 의미한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치의 일부 구간 단면도로서, 특히 도 2에 도시된 도면에서 P-P′ 구간 단면을 확대 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 연소 몸체부재 중 P-P′ 구간에는 지지 플레이트(110c)가 설치되어 있으며, 그 내측으로는 폐유 공급노즐(121)과, 제1경유 공급노즐 및 제2경유 공급노즐(131, 131′)이 앞서 도 3에서 설명한 바와 같이 서로 인접하여 배치되어 있으며, 특히 제1경유 공급노즐(131)의 출측에는 점화부재(140)의 점화부위가 연결되어 있다.

이때, 각각의 노즐 및 점화부재(140)의 점화부위를 견고하게 지지하는 지지부재(118)가 마련되어 있는 모습을 확인할 수 있는데, 이러한 지지부재(118)는 고압의 공기는 물론 폐유 및 경유의 유동 시 발생될 수 있는 처짐 하중 및 진동을 고려하여 설치된 것으로, 점화공기, 압축공기, 폐유, 경유의 유동 안정성을 향상시켜준다.

그리고 해당 P-P′ 구간의 내측에는 회전 날개(117)가 회동 가능하게 설치되는데, 이는 폐유의 연소성능을 더욱 향상시켜 주기 위하여, 중공 내부에서 와류를 일으키게 하는 구성이다.

도 6을 참조하면, 지지부재(118)의 형상 및 구조를 구체적으로 확인할 수 있다. 다만, 이러한 지지부재(118)의 형상 및 구조는 조금씩 변형되어 실시되어도 무방하나, 연소 장치의 무게가 증가되는 문제를 방지하도록 구조 강도, 재질, 장치의 크기 등을 고려하여 부피 및 중량을 최소화하는 형태로 제작하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치의 세부 구성 중 폐유 공급 수단, 압축공기 공급 수단, 경유 공급 수단, 점화공기 공급 수단을 개략적으로 표현한 유압 흐름도이다.

도7을 참조하면, 전술한 폐유 공급부재(120)에는 이중관의 중심 유로 입측으로 설정된 지령에 따라 폐유를 공급하는 폐유 공급 수단(150)이 더 구비될 수 있다.

폐유 공급 수단(150)은 폐유를 보관하는 폐유 저장부(151)와 상기 폐유 공급부재(120)(더 구체적으로는 이중관의 중심 유로 입측)까지 연결된 폐유 공급 라인(152) 상에 설치되어 폐유의 유동을 조절하는 제1폐유 밸브부(153)를 구비한다.

이러한 제1폐유 밸브부(153)에는 폐유의 유동을 이단 개폐 조절하는 듀플렉스 밸브(153a)와, 상기 듀플렉스 밸브를 통과한 후 상기 폐유 저장부(151)로 회수되는 폐유의 유동을 개폐 조절하는 릴리프 밸브(153b)가 포함될 수 있다.

그리고 폐유 공급 수단(150)에는 폐유 펌프부(154)가 포함될 수 있는데, 이는 폐유 공급 라인(152)을 통해 공급되는 폐유의 유동에 필요한 유압을 인가하는 역할을 담당한다.

더 나아가, 기타의 다양한 밸브들이 폐유 공급 라인(152)에는 설치될 수 있는데, 대표적인 예로서, 폐유의 유량 또는 유압을 조절하는 솔레노이드밸브(155b, 155c) 및 니들밸브(155a)가 다수 설치될 수 있다. 아울러, 폐유의 유동 상태를 검출하는 압력 게이지(156, 158)와 압력 스위치(157)가 더 설치된다.

그리고 이러한 폐유 공급부재(120)에는 이종관의 외곽 유로의 입측으로 설정된 지령에 따라 압축공기를 공급하는 압축공기 공급 수단(160)이 더 구비될 수 있다.

압축공기 공급 수단(160)은, 압축공기를 보관하는 압축공기 저장부(161)와 이중관의 외곽 유로 입측까지 연결된 압축공기 공급 라인(162) 상에 설치되어 공급되는 압축공기의 압력을 설정된 값으로 조절하는 압축공기 조절부(163)와, 다양한 형태의 압축공기 밸브부(164a, 164b)를 포함한다.

여기서, 압축공기 조절부(163)는 널리 알려진 에어 레귤레이터(Air Regulator)를 그대로 설치하여 이용하면 무방하며, 이외의 다양한 형태를 이용하여도 좋다. 압축공기 밸브부는 구체적인 예로서, 압축공기 조절부(163)를 경유한 압축공기의 유량 또는 유동 개폐를 조절하는 솔레노이드밸브 및/또는 니들밸브 중 하나 이상으로 구성될 수 있다.

한편, 경유 공급부재(130, 130′)에는, 제1관(130) 및 제2관(130′)으로 설정된 지령에 따라 경유를 선택적으로 공급해주는 경유 공급 수단(170)이 더 구비될 수 있다.

경유 공급 수단(170)은, 경유를 공급하는 경유 저장부(171)와, 제1관 및 제2관의 입측까지 연결된 경유 공급 라인(172) 상에 설치되어 경유 저장부로부터 공급되는 경유의 유동을 개폐 조절하는 제1볼 밸브와 제1볼 밸브를 통과한 경유 내의 이물질을 제거하는 스트레이너(173)와 경유 저장부(171)로 다시 회수되는 경우의 유동을 개폐 조절하는 제2볼 밸브를 포함하는 제1경유 밸브부가 마련되어 있다.

이에 더하여 경유 공급 라인(172)을 통해 공급되는 경유의 유동에 필요한 유압을 인가하는 펌프부(174)와, 제1관 및 제2관으로 각각 분기된 경유 공급 라인의 끝단에 마련되어 제1관 및 제2관으로 공급되는 경유의 유량 또는 유동 개폐를 조절하는 솔레노이드밸브 및/또는 니들밸브 중 하나 이상을 포함하는 제2경유 밸브부가 포함된다.

여기서, 제1관으로 공급되는 경유의 유동 개폐를 조절하는 솔레노이드 밸브는 도면부호 178b로 도시되어 있으며, 이에 해당하는 니들밸브는 도면부호 178a로 도시되어 있다.

이와 달리 제2관으로 공급되는 경유의 유동 개폐를 조절하는 솔레노이드 밸브는 도면부호 178a′로 도시되어 있으며, 이에 해당하는 니들밸브는 도면부호 178b′로 도시되어 있다.

한편, 도 7을 참조하면, 경유 공급 라인(172)이 제1관 및 제2관 쪽으로 각각 연결되기 위하여 분기되는 구간에 앞서, 또 하나의 솔레노이드밸브(175)가 마련되어 있으며, 전술된 솔레노이드밸브들은 사용자의 지령에 따라 인가된 전기적인 신호에 의해 그 자동 제어된다.

더 나아가, 경유 공급 라인(172) 상에는 경유의 유동 압력을 확인할 수 있는 압력 게이지(176)는 물론, 압력 스위치(177)가 더 구비된다.

또한, 연소 몸체부재(110)의 외주 벽면에 마련된 흡입구(113) 쪽으로는 점화공기가 공급되는데, 이는 점화공기 공급 수단(180)의 작용에 의해 가능해진다.

점화공기 공급 수단(180)은 점화공기를 공급하는 송풍기(181)(즉, Blower)와, 송풍기로부터 흡입구까지 연결된 점화공기 공급 라인(182)과, 점화공기 공급 라인(182) 상에 설치되어 공급되는 점화공기의 유동 개폐를 조절하는 버터플라이 밸브(183)와, 이와 연결된 감속변속 모터(184)를 포함한다.

이들의 조절에 따라 점화공기의 유동 상태 및 계폐가 손쉽게 단속될 수 있는데, 도 7을 참조하면, 이에 더하여 점화공기의 압력 상태를 확인할 수 있도록 압력 게이지(186)가 마련되며, 아울러 압력 스위치(187)가 더 구비된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치에 따르면, 단일의 연소 장치를 통해 자동 착화는 물론 연소 공기의 제어가 가능하여 폐유의 연소성능을 필요한 수준까지 용이하게 향상시킬 수 있다.

아울러, 폐유 및 압축공기, 경유 및 연소공기의 공급 유로는 물론 1차적인 경유의 공급을 통해 자동 착화 조절되는 점화 수단까지 일체화된 몸체 내부에 구비함에 따라, 폐유 연소 장치의 부피를 저감시킬 수 있으며 제조 원가를 절감할 수 있다.

또한, 기존의 복잡한 구조에 비해 단순화된 구조를 채용함에 따라 유지 보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 작업자의 수고를 줄여줄 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치의 경우, 탄소 가스의 발생을 저감하여 21세기 친환경 녹색성장에 기여함은 물론, 기후협약 및 해상오염 방지협약에도 적극적으로 대응할 수 있다.

이상에서 본 발명의 일실시예에 따른 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치에 관하여 구체적으로 살펴보았다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 이 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

WO: 폐유
DO: 경유
HA: 압축공기
CA: 점화공기
1: 소각설비 10: 소각로
20: 확장형 조인트 30: 연소가스 배출배관
100: 폐유 연소 장치
110: 연소 몸체부재 120: 폐유 공급부재
130: 경유 공급부재 140: 점화부재
150: 폐유 공급 수단 160: 압축공기 공급 수단
170: 경유 공급 수단 180: 점화공기 공급 수단

Claims (7)

1. 소각로 내부를 향하여 관입 배치되며 내부 중공이 마련되며 벽면을 관통하여 유입된 점화공기를 출측으로 유동시키는 유로를 제공하는 연소 몸체부재;
   상기 연소 몸체부재의 중공을 관통하여 이중관 형태로 설치되며, 상기 이중관의 중심 유로를 통해 폐유를 공급하는 동시에, 상기 중심 유로의 외측에 마련된 외곽 유로를 통해 폐유와 혼합될 압축공기를 공급하며, 상기 이중관의 출측 통해 압축공기와 혼합된 폐유를 분사하기 위한 폐유 공급노즐을 구비하는 폐유 공급부재;
   상기 연소 몸체부재의 중공을 관통하여 서로 나란하게 이격 배치된 복수의 관 형태로 설치되며, 착화 시점부터 경유를 공급하여 분사하도록 제1경유 공급노즐을 구비하는 제1관과, 착화 후 안정적인 폐유의 연소 과정에서 경유를 공급하여 분사하도록 제2경유 공급노즐을 구비하는 제2관을 포함하는 경유 공급부재; 및
   상기 경유 공급부재와 근접 배치되며, 상기 제1관의 출측에 점화 부위가 연결되어 상기 제1관을 통해 경유를 공급받아 착화시키는 점화부재;를 포함하는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 폐유 공급부재에는, 상기 이중관의 중심 유로 입측으로 설정된 지령에 따라 폐유를 공급하는 폐유 공급 수단이 더 구비되되,
   상기 폐유 공급 수단은,
   폐유를 보관하는 폐유 저장부와 상기 이중관의 중심 유로 입측까지 연결된 폐유 공급 라인 상에 설치되어, 폐유의 유동을 이단 개폐 조절하는 듀플렉스 밸브와, 상기 듀플렉스 밸브를 통과한 후 상기 폐유 저장부로 회수되는 폐유의 유동을 개폐 조절하는 릴리프 밸브를 포함하는 제1폐유 밸브부;
   상기 폐유 공급 라인을 통해 공급되는 폐유의 유동에 필요한 유압을 인가하는 폐유 펌프부; 및
   상기 폐유 공급 라인 상에 설치되어 상기 이중관의 중심 유로로 공급되는 폐유의 유량 또는 유압을 조절하도록 솔레노이드밸브와 니들밸브 중 하나 이상을 포함하는 제2폐유 밸브부;를 포함하는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 폐유 공급부재에는, 상기 이중관의 외곽 유로의 입측으로 설정된 지령에 따라 압축공기를 공급하는 압축공기 공급 수단이 더 구비되되,
   상기 압축공기 공급 수단은,
   압축공기를 보관하는 압축공기 저장부로부터 상기 이중관의 외곽 유로 입측까지 연결된 압축공기 공급 라인 상에 설치되어 공급되는 압축공기의 압력을 설정된 값으로 조절하는 압축공기 조절부; 및
   상기 압축공기 조절부를 경유한 압축공기의 유량 또는 유동 개폐를 조절하도록 솔레노이드밸브와 니들밸브 중 하나 이상을 포함하는 압축공기 밸브부;를 포함하는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 경유 공급부재에는, 상기 제1관 및 상기 제2관으로 설정된 지령에 따라 경유를 공급하는 경유 공급 수단이 더 구비되되,
   상기 경유 공급 수단은,
   경유를 보관하는 경유 저장부와 상기 제1관 및 상기 제2관의 입측까지 연결된 경유 공급 라인 상에 설치되어, 상기 경유 저장부로부터 공급되는 경유의 유동을 개폐 조절하는 제1볼 밸브와, 상기 제1볼 밸브를 통과한 경유 내의 이물질을 제거하는 스트레이너와, 상기 경유 저장부로 다시 회수되는 경유의 유동을 개폐 조절하는 제2볼 밸브를 포함하는 제1경유 밸브부;
   상기 경유 공급 라인을 통해 공급되는 경유의 유동에 필요한 유압을 인가하는 경유 펌프부; 및
   상기 제1관 및 상기 제2관으로 각각 분기된 상기 경유 공급 라인의 끝단에 마련되어 상기 제1관 및 상기 제2관으로 공급되는 경유의 유량 또는 유동 개폐를 조절하도록 솔레노이드밸브와 니들밸브 중 하나 이상을 포함하는 제2경유 밸브부;를 포함하는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 연소 몸체부재에는, 외주 벽면에 구비된 흡입구를 통해 내부 중공까지 점화공기를 공급하는 점화공기 공급 수단이 더 구비되되,
   상기 점화공기 공급 수단은,
   점화공기를 공급하는 송풍기와, 상기 송풍기로부터 상기 흡입구까지 연결된 점화공기 공급 라인 상에 설치되어 공급되는 점화공기의 유동 개폐를 조절하는 버터플라이 밸브와, 감속변속 모터를 포함하는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 연소 몸체부재의 출측에는,
   상기 폐유 공급노즐과 상기 제1경유 공급노즐과 상기 제2경유 공급노즐 및 상기 점화부재의 점화 부위를 각각 관통 삽입시켜 지지해주는 지지부재가 더 구비되는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 폐유공급노즐에서,
   상기 이중관의 중심 유로를 통해 폐유가 토출하는 노즐 단부의 개방각도에 비해 상기 이중관의 외곽 유로를 통해 압축공기가 토출하는 노즐 단부의 개방각도가 상대적으로 크게 형성된 것을 특징하는 폐유연소용 친환경 고효율 연소장치.

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