KR20140026294A - 회전 재생식 예열기용 열전달 조립체 - Google Patents

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KR20140026294A
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Abstract

회전 재생식 예열기용 열전달 조립체가 개시된다. 열전달 조립체는, 서로 각각 분리되는 복수의 폐쇄 채널들을 구성하도록, 열전달 요소들 중 하나의 복수의 노치들로부터의 각각의 노치들이 인접한 열전달 요소의 복수의 평탄 섹션들로부터의 각각의 평탄 섹션들에 받쳐지는 방식으로 서로 이격된 관계로 적층되는 복수의 열전달 요소들을 포함하며, 각각의 채널은 열전달 요소들 중 하나의 복수의 주름 섹션들로부터의 각각의 주름 섹션들이 인접한 열전달 요소들의 복수의 파도모양 섹션들로부터의 각각의 파도모양 섹션들을 대면하는 방식으로 하는 구성을 가진다.

Description

회전 재생식 예열기용 열전달 조립체{HEAT TRANSFER ASSEMBLY FOR ROTARY REGENERATIVE PREHEATER}
본 발명은 연도 가스 스트림으로부터 연소 공기 스트림으로 열의 전달을 위한 회전 재생식 공기 예열기에 관한 것이고, 특히 회전 재생식 공기 예열기용 열전달 요소 및 이에 의해 구성된 조립체에 관한 것이다.
대개, 회전 재생식 공기 예열기는 노를 빠져나가는 연도 가스 스트림으로부터 노로 들어오는 연소 공기 스트림으로 열을 전달하도록 사용된다. 종래의 회전 재생식 공기 예열기(이후에 '예열기(들)'로서 지칭됨)는 그 하우징에 회전 가능하게 장착된 로터를 포함한다. 로터는 연도 가스 스트림으로부터 열을 흡수하고 연소 공기 스트림으로 이 열을 전달하기 위하여 다양한 열 전달 또는 흡수 요소(이후에 '열전달 요소'로서 지칭됨)들을 적층하는 것에 의해 구성된 열전달 또는 흡수 조립체(이후에 '열전달 조립체'로서 지칭됨)를 수용한다. 로터는 열전달 조립체를 지지하기 위하여 그 사이에 구획들을 한정하는 방사상 칸막이 또는 다이아프램들을 포함한다. 또한, 예열기를 가스 섹터와 하나 이상의 공기 섹터들로 분할하도록 로터의 상부면과 하부면들 전체를 가로질러 연장하는 섹터 플레이트들이 제공된다. 고온의 연도 가스 스트림은 예열기의 가스 섹터를 통하여 안내되고, 연속적으로 회전하는 로터 내에서 열전달 조립체에 열을 전달한다. 열전달 조립체는 그런 다음 예열기의 공기 섹터(들)로 회전된다. 이에 의해, 열전달 조립체에 걸쳐서 안내된 연소 공기 스트림은 가열된다. 다른 형태의 재생식 예열기에서, 열전달 조립체는 정지되고, 공기 및 가스 입구 및 출구 후드가 회전된다.
열전달 조립체는 주어진 깊이의 열전달 조립체에 대해 요구된 양의 열의 전달과 같은 다양한 중요 요건들을 충족시켜야만 한다. 부가적으로, 상당한 오손(fouling)에 대한 열전달 조립체의 낮은 민감성을 위한, 및 또한 부식으로부터 열전달 조립체를 보호하도록 오손되었을 때 열전달 조립체의 용이한 세정을 위한 요건이 있을 수 있다. 다른 요건들은 연도 가스 스트림에 존재하는 검댕이 또는 재와 관련된 마모로부터 열전달 조립체의 존속 및 이를 통한 송풍 제거 등을 포함할 수 있다.
예열기들은 전형적으로 로터 내에 있는 상이한 형태의 열전달 요소들의 복수의 층을 채택한다. 로터는 연도 가스 스트림 출구에 위치된 냉 단부층을 포함하고, 연도 가스 스트림 입구에 위치된 중간층들과 고온 단부층을 또한 포함할 수 있다. 전형적으로, 고온 단부층 및 중간층들은 주어진 깊이의 열전달 조립체에 대하여 가장 큰 상대적 에너지 회수를 제공하도록 디자인된 고효율 열전달 요소를 채택한다. 종래에 열전달 조립체의 이러한 층들은 서로 유체적으로 결합된 개방 유동 채널들을 구비한 열전달 요소들을 포함한다. 이러한 개방 채널 열전달 요소들이 주어진 층 깊이에 대하여 가장 높은 열전달을 제공하지만, 이 요소들은 검댕이 송풍 제거 세정 제트(soot blower cleaning jets)들이 열전달 요소들에 들어감으로써 검댕이 송풍 제거 세정 제트들이 퍼지거나 또는 갈라지게 한다. 이러한 검댕이 송풍 제거 제트들의 갈라짐은 열전달 조립체와 열전달 요소들의 세정 효율을 크게 감소시킨다. 가장 중요한 양의 오손은 전형적으로 적어도 부분적으로 특정 연도 가스 증기의 응축으로 인하여 냉 단부층에서 일어난다. 그러므로, 검댕이 송풍 제거 제트들에 의한 효과적이고 효율적인 세정을 가능하게 하는 열전달 요소를 제공하기 위하여, 냉층 열전달 조립체는 폐쇄 채널 요소들로 구성된다. 폐쇄 채널들은 전형적으로 직선이며 채널들의 단부들에서만 개방된다. 폐쇄 채널들은 인접한 채널들과 유동의 혼합 또는 전달에 대해 매우 제한된 잠재성과 함께, 유동의 통행을 위한 별개의 개별적 도관들을 형성한다.
그러나, 종래의 예열기들에서 열전달 요소들의 조합에 의해 구성된 폐쇄 채널들은 열전달 요소들 중 일부가 적절한 표면 향상을 가질 수 없기 때문에 낮은 열전달 효율을 가질 수 있다. 열전달 요소들의 조합에 의해 구성된 다른 폐쇄 채널들은 보다 양호한 열전달 효율을 가질 수 있지만, 단단하게 패킹된 시트들로 인하여, 보다 큰 검댕이 또는 재 입자들의 통과를 가능하게 할 수 없다. 또한, 이러한 열전달 요소들의 치수가 큰 검댕이 또는 재가 그로부터 통행을 허용하도록 열전달 조립체를 풀기 위해 변경되었으면, 부딪치는 검댕이 송풍 제거 제트들이 요소들 사이에 격렬한 진동 및 충돌을 느슨함이 유도하여 내식성 코팅을 손상시키기 때문에, 열전달 요소들은 내식성 코팅에 의해 보호받지 못할 수 있다.
따라서, 특히 냉 단부면에서 전체적인 열전달 효과, 검댕이 송풍 제거 효과, 큰 검댕이 또는 재 입자의 통과, 열전달 요소의 세정, 및 그 부식의 방지에 관계하여 종래의 예열기의 문제를 막도록 폐쇄 채널 요소들을 효과적으로 구성할 수 있는 열전달 요소 및 조립체들에 대한 필요성이 존재한다.
종래 기술에서 고유한 상기 결점의 관점에서, 본 발명은 회전 재생식 예열기를 위한 열전달 요소 및 열전달 조립체들을 제공한다. 이러한 열전달 조립체들은 종래 기술의 모든 이점을 포함하고 종래 기술에서 고유한 결점들을 극복하고 일부 추가의 이점을 제공하도록 구성된다.
본 발명의 목적은 개선된 열전달 용량을 가지는 열전달 요소를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 냉층 조립체들로 구성될 때 개선된 열전달 효과를 가지는 열전달 요소 및 그 조립체를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 개선된 검댕이 송풍 제거를 가능하게 하기 위한 열전달 요소 및 그 조립체를 제공하는데 있다.
본 발명의 추가의 목적은 열전달 조립체를 풀지않고 큰 검댕이 또는 재 입자의 통행을 허용할 수 있는 열전달 요소 및 그 조립체를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 연도 가스 스트림에 존재하는 응축 가능물에 의해 유발되는 부식으로부터 보호될 수 있는 열전달 요소 및 그 조립체를 제공하는데 있다.
상기 목적들을 달성하도록, 본 발명의 한 양태에서, 회전 재생식 예열기용 열전달 조립체가 제공된다. 열전달 조립체는, 서로 각각 분리된 복수의 폐쇄 채널들을 구성하도록, 열전달 요소들 중 하나 상의 복수의 노치들로부터의 각 노치가 인접한 열전달 요소 상의 복수의 평탄 섹션으로부터의 각각의 평탄 섹션들에 받쳐지는 방식으로 서로 이격된 관계로 적층된 복수의 상기 열전달 요소들을 포함하고, 각각의 상기 채널은 상기 열전달 요소들 중 하나 상의 복수의 주름 섹션(corrugation section)들로부터 각각의 주름 섹션이 상기 인접한 열전달 요소들 상의 복수의 파도모양 섹션(undulation section)들로부터 각각의 파도모양 섹션을 대면하는 방식으로 구성되며, 각각의 상기 노치는 각각의 복수의 열전달 요소들 사이에서 이격된 관계를 구성하도록 각각의 상기 열전달 요소의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부(double ridge)들을 가진다.
본 발명의 상기 양태의 한 실시예에서, 각각의 상기 복수의 열전달 요소는 상기 복수의 파도모양 섹션들, 상기 복수의 주름 섹션들, 복수의 평탄 섹션들, 및 그 폭을 가로지르고 서로 인접하여 위치되는 구성된 열전달 요소인 복수의 노치들을 포함한다.
본 발명의 상기 양태의 추가의 실시예에서, 각각의 상기 복수의 열전달 요소는, 각각의 상기 평탄 섹션들과 노치들이 상기 파도모양 섹션들과 주름 섹션들 중 적어도 하나에 의해 서로 이격되는 방식으로, 상기 복수의 파도모양 섹션들, 상기 복수의 주름 섹션들, 상기 복수의 평탄 섹션들, 및 상기 복수의 노치들을 포함하도록 구성된다.
본 발명의 상기 양태의 추가의 실시예에서, 상기 복수의 열전달 요소들은, 복수의 제 1 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 1 열전달 요소들은 상기 복수의 파도모양 섹션들과 상기 복수의 평탄 섹션들을 포함하며, 각각의 상기 파도모양 섹션들과 평탄 섹션들은 각각의 상기 제 1 열전달 요소의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 1 열전달 요소들, 및 복수의 제 2 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 2 열전달 요소는 상기 복수의 주름 섹션들과 상기 복수의 노치들을 포함하고, 각각의 상기 주름 섹션들과 상기 노치들은 각각의 상기 제 2 열전달 요소의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 제 2 열전달 요소들을 포함한다.
본 발명의 상기 양태의 추가의 실시예에서, 상기 복수의 열전달 요소들은, 복수의 제 1 열전달 요소들로서, 각각의 상기 복수의 제 1 열전달 요소들은 상기 복수의 주름 섹션들과 상기 복수의 평탄 섹션들을 포함하며, 각각의 상기 주름 섹션들과 상기 평탄 섹션들은 각각의 상기 제 1 열전달 요소의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 1 열전달 요소들, 및 복수의 제 2 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 2 열전달 요소는 상기 복수의 파도모양 섹션들과 상기 복수의 노치들을 포함하고, 각각의 상기 복수의 파도모양 섹션들과 상기 복수의 노치들은 각각의 상기 제 2 열전달 요소의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 제 2 열전달 요소들을 포함한다.
본 발명의 상기 양태의 추가의 실시예에서, 상기 파도모양 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 노치들 중 적어도 하나에 대해 일정 각도로 구성되고, 상기 주름 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 상기 노치들 중 적어도 하나에 대해 평행하게 구성된다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 회전 재생식 예열기용 열전달 조립체가 제공된다. 열전달 조립체는, 복수의 제 1 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 1 열전달 요소들은 복수의 파도모양 섹션들과 복수의 평탄 섹션들을 포함하고, 각각의 상기 파도모양 섹션들과 평탄 섹션들은 상기 제 1 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 1 열전달 요소들; 및 상기 복수의 제 2 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 2 열전달 요소들은 복수의 주름 섹션들과 복수의 노치들을 포함하고, 각각의 상기 노치들은 각각의 상기 제 2 열전달 요소들의 대향 측부들로부터 횡방향으로 연장하는 인접한 이중 융기부들을 가지며, 각각의 상기 주름 섹션들과 노치들은 상기 제 2 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 2 열전달 요소들을 포함하며, 각각의 상기 제 1 및 제 2 열전달 요소들은, 상기 제 2 열전달 요소들의 각각의 상기 노치들이 서로 각각 분리된 복수의 폐쇄 채널들을 구성하도록 인접한 제 1 열전달 요소의 각각의 평탄 섹션들 상에서 받쳐지도록 다른 것에 대해 이격되고 교번하는 방식으로 적층되며, 각각의 상기 채널은 상기 제 2 열전달 요소들의 각각의 상기 주름 섹션들이 인접한 제 1 열전달 요소들의 각각의 파도모양 섹션들을 대면하는 방식으로 구성된다.
회전 재생식 예열기용 열전달 조립체로서, 상기 열전달 조립체는, 복수의 제 1 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 1 열전달 요소들은 복수의 주름 섹션들과 복수의 평탄 섹션들을 포함하고, 각각의 상기 주름 섹션들과 평탄 섹션들은 상기 제 1 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 1 열전달 요소들; 및 복수의 제 2 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 2 열전달 요소들은 복수의 파도모양 섹션들과 복수의 노치들을 포함하고, 각 노치는 각각의 상기 제 2 열전달 요소들의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부들을 가지며, 각각의 파도모양 섹션들과 노치들은 상기 제 2 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 2 열전달 요소들을 포함하며, 각각의 상기 제 1 및 제 2 열전달 요소들은, 상기 제 2 열전달 요소들의 각각의 노치들이 서로 각각 분리된 복수의 폐쇄 채널들을 구성하도록 인접한 상기 제 1 열전달 요소들의 각각의 평탄 섹션들에 받쳐지도록 다른 것에 대해 이격되고 교번하는 방식으로 적층되며, 각각의 상기 채널은 상기 제 1 열전달 요소들의 각각의 주름 섹션들이 인접한 제 2 열전달 요소들의 각각의 파도모양 섹션들을 대면하는 방식으로 구성된다.
본 발명의 다른 양태에서, 회전 재생식 예열기용 열전달 조립체가 제공된다. 열전달 조립체는, 복수의 열전달 요소들을 포함하고, 각각의 상기 복수의 열전달 요소들은, 그 폭을 가로질러 그 위에 구성되고 서로 인접한, 복수의 파도모양 섹션들, 복수의 주름 섹션들, 복수의 평탄 섹션들, 및 복수의 노치들을 포함하고, 각각의 상기 노치들은 각각의 상기 열전달 요소들의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부를 가지며, 상기 복수의 열전달 요소들은 상기 열전달 요소들 중 하나의 노치들이 서로 각각 분리된 복수의 폐쇄 채널들을 구성하도록 인접한 열전달 요소들의 각각의 평탄 섹션들에 받쳐지는 방식으로 서로 이격 관계로 적층되며, 각각의 상기 채널은 상기 열전달 요소들 중 하나 상의 각각의 주름 섹션들이 인접한 열전달 요소들의 각각의 파도모양 섹션들을 대면하는 방식으로 구성된다.
본 발명의 여전히 또 다른 양태에 있어서, 회전 재생식 예열기의 열전달 조립체를 위한 열전달 요소가 제공된다. 열전달 요소는, 상기 열전달 요소의 폭을 가로지르고 서로 인접하여 구성되는, 복수의 파도모양 섹션들, 복수의 주름 섹션들, 복수의 평탄 섹션들, 및 복수의 노치들을 포함하며, 각각의 상기 노치들은 상기 열전달 요소의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부들을 가진다.
본 발명의 상기 두 양태의 실시예에서, 상기 열전달 요소는, 각각의 상기 평탄 섹션들과 노치들이 상기 파도모양 섹션들과 주름 섹션들 중 적어도 하나에 의해 서로 이격되는 방식으로, 상기 복수의 파도모양 섹션들, 상기 복수의 주름 섹션들, 상기 복수의 평탄 섹션들, 및 상기 복수의 노치들을 포함하도록 구성된다.
본 발명의 여전히 또 다른 양태에서, 회전 재생식 예열기의 열전달 조립체를 위한 열전달 요소를 제작하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 열전달 요소의 폭을 가로지르고 서로 인접한, 복수의 파도모양 섹션들, 복수의 주름 섹션들, 복수의 평탄 섹션들, 및 상기 열전달 요소의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부들을 가지는 복수의 노치들을 구성하는 단계를 포함한다.
상기된 본 발명의 모든 양태들에서, 상기 파도모양 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 상기 노치들 중 적어도 하나에 대해 일정 각도로 구성되고, 상기 주름 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 상기 노치들 중 적어도 하나에 대해 평행하게 구성된다.
본 발명의 다른 양태들과 함께, 본 발명을 특징화하는 다양한 신규성의 특징들과 함께 이것들은 첨부된 특허청구범위에서 특별히 판명되며, 본 발명의 일부를 형성한다. 본 발명, 그 동작 이점, 및 그 사용에 의해 달성되는 명시된 목적의 보다 양호한 이해를 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들이 예시되는 첨부된 도면과 상세한 설명에 대한 참조가 만들어져야 한다.
본 발명의 이점 및 특징들은 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명과 청구항들을 참조하여 더욱 잘 이해될 것이며, 동일한 구성 요소는 동일한 도면부호로 식별된다.
도 1은 본 발명의 다양하고 예시적인 실시예들에 따라서 다양한 열전달 조립체들이 채택되는, 회전 재생식 예열기의 사시도.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 열전달 조립체의 측면도 및 평면도.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명에 예시적인 실시예에 따른, 열전달 조립체의 측면도 및 평면도.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 여전히 예시적인 실시예에 따른, 열전달 조립체의 측면도 및 평면도.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른, 열전달 조립체의 측면도 및 평면도.
동일한 도면부호는 복수의 도면의 설명 전체에 걸쳐서 같은 부분을 지시한다.
본 발명의 철저한 이해를 위하여, 상기된 도면과 관련하여 첨부된 청구항들을 포함하는 다음의 상세한 설명에 대한 기준이 만들어진다. 비록 본 발명이 예시적인 실시예들과 관련하여 기술되었을지라도, 본 발명은 본 명세서에 설정된 특정 형태로 제한되도록 의도되지 않는다. 상황이 방책을 제안하거나 또는 제공함으로써 등가물들의 다양한 생략 및 대체가 고려되지만, 본 발명의 청구항들의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 적용 또는 실행을 커버하도록 의도되는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 어법 및 용어가 설명의 목적을 위한 것이며 제한으로서 간주되지 않아야 하는 것을 이해하여야 한다.
용어 "제 1", "제 2" 등은 순서, 고도 또는 중요도를 인용하지 않고, 대신에 다른 요소에 대해 하나의 요소를 구별하도록 사용된다. 또한, 본 명세서에서 "단수 표현" 및 "복수"는 양의 제한을 인용하지 않고, 제공된 물품의 적어도 하나의 존재를 인용한다.
도 1을 참조하여, 회전 재생식 예열기(100, 이후에 "예열기(100)으로서 지칭된다)의 사시도가 도시되고, 본 발명의 다양한 예시적인 실시예에 따라서 도 2a 내지 도 5b에 도시된 바와 같은 다양한 열전달 조립체(200, 300, 400 및 500) 중 적어도 하나가 채택되며, 각각의 도면과 관련하여 상세하게 설명될 것이다.
예열기(100)는 로터 포스트(106)를 따라서 회전하도록 하우징(104) 내에서 회전 가능하게 장착된 로터 조립체(102)를 포함한다. 로터 조립체(102)는 로터 포스트(106)로부터 로터 조립체(102)의 외주변으로 방사상으로 연장하는 다이아프램들 또는 칸막이(108)들을 포함하도록 구성된다. 또한, 칸막이(108)은 다양한 열전달 조립체(200, 300, 400 또는 500)를 수용하기 위한 다양한 구획(110)들을 한정한다. 하우징(104)은 예열기(100)를 통하여 가열된 연도 가스의 유동을 위한 연도 가스 입구 덕트(112)와 연도 가스 출구 덕트(114)를 포함한다. 하우징(104)은 예열기(100)를 통한 연소 공기의 유동을 위한 공기 입구 덕트(116)와 공기 출구 덕트(118)를 추가로 포함한다. 또한, 예열기(100)는 로터 조립체(102)의 하부면 및 상부면에 인접하여 하우징(104)을 가로질러 연장하는 섹터 플레이트(120)를 포함하고, 이에 의해 예열기(100)를 공기 섹터(122)와 가스 섹터(124)로 분할한다. 화살표(A)는 로터 조립체(102)를 통한 연도 가스 스트림(126)의 방향을 나타낸다. 연도 가스 입구 덕트(112)를 통해 들어오는 고온의 연도 가스 스트림(126)은 구획(110)들에 장착된 열전달 조립체(200, 300, 400 또는 500)에 열을 전달한다. 가열된 열전달 조립체(200, 300, 400 또는 500)는 그런 다음 예열기(100)의 공기 섹터(122)로 회전된다. 열전달 조립체(200, 300, 400 또는 500)의 저장된 열은 그런 다음 공기 입구 덕트(116)을 통해 들어오는 화살표(B)에 의해 지시된 바와 같은 연소 공기 스트림(128)으로 전달된다. 이러한 예시적인 구문에서, 예열기(100)로 들어오는 고온의 연도 가스 스트림(126)은 열전달 조립체(200, 300, 400 또는 500)를 가열하고, 차례로 사전 결정된 목적을 위하여 예열기(100)로 들어오는 연소 공기 스트림(128)을 가열하도록 이용된다.
열전달 조립체(200, 300, 400, 500)들이 도 1 내지 도 5b와 관련하여 지금 설명될 것이다. 열전달 조립체(200, 300, 400 또는 500)는, 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)들 중 하나의 복수의 노치(220, 320, 420, 520)들 중 각 노치(220, 320, 420, 520)가 다른 것으로부터 각각 분리된 복수의 채널(240, 340, 440, 540)들을 구성하도록 인접한 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)의 복수의 평탄 섹션(230, 330, 430, 530)들에 받쳐지는 방식으로 서로 이격된 관계로 적층되는 복수의 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)들을 포함한다. 또한, 각각의 채널(240, 340, 440, 540)은 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)들 중 하나의 복수의 주름 섹션(250, 350, 450, 550)들의 각 주름 섹션(250, 350, 450, 550)이 인접한 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)의 복수의 파도모양 섹션(260, 360, 460, 560)들 중 각각의 파도모양 섹션(260, 360, 460, 560)을 대면하는 방식으로 하는 구성을 포함한다. 또한, 각 노치(220, 320, 420, 520)는 열전달 조립체(200, 300 400 및 500)를 구성하도록 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)를 이격된 관계로 구성하는 한편 적층하기 위하여 각각의 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부(220a, 220b; 320a, 320b; 420a, 420b; 520a, 520b)를 가진다. 본 발명의 전체적인 이해의 목적을 위하여, 각각의 열전달 조립체(200, 300, 400 및 500)는 각각의 그 도면과 관련하여 설명될 것이다.
상기된 바와 같이 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)들은 설치될 산업 플랜트의 필요한 수요에 부합하는 예열기(100)를 만들기 위해 이용되고 접합한 금속 시트 또는 플레이트들에 의해 얻어진다. 다양한 구성들을 포함하는 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)들이 특정 실시예와 관련하여 설명될 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따라서, 열전달 조립체(200)의 측면도와 평면도를 각각 도시하는 지금 도 2a 및 도 2b를 참조한다. 열전달 조립체(200)는 열전달 요소(210)와 같은 복수의 열전달 요소들을 포함한다. 각 열전달 요소(210)는 노치(220)들과 같은 복수의 노치들; 평탄 섹션(230)과 같은 복수의 평탄 섹션들; 주름 섹션(250)들과 같은 복수의 주름 섹션들; 및 파도 모양 섹션(260)들과 같은 복수의 파도모양 섹션들을 포함한다(이후에, 또한 특징(220, 230, 250, 및 260')로서 총체적으로 또는 개별적으로 지칭될 수 있다). 또한, 각 노치(220)는 각각의 열전달 요소(210)의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부(220a 및 220b)들을 포함한다. 모든 기술된 4개의 특징들은 그 폭을 가로지르고 서로 인접한 각각의 열전달 요소(210)들 상에 구성될 수 있다. 상기된 바와 같은 본 실시예에서, 모든 특징(220, 230, 250, 및 260)들은 하나의 열전달 요소(210) 상에서 구성된다. 그러나, 이러한 특징(220, 230, 250, 및 260)들은 2개의 조합으로 하나 이상의 열전달 요소 상에서 구성될 수 있으며, 도 3a 내지 도 5b와 관련하여 설명될 것이다. 또한, 다양한 종류의 열전달 조립체(200, 300, 400 및 500)를 도시하는 도 2a 내지 도 5b는 실제로 이러한 조립체들의 일부르 도시하며, 도시된 것으로서 제한하는 것으로 고려되지 않을 수 있다. 임의의 이러한 조립체들은 특징(220, 230, 250, 및 260)들을 반복적으로 적용하는 것에 의해 형성된다.
본 발명의 한 실시예에서, 노치(220)들과 평탄 섹션(230)들은 각각의 열전달 요소(210) 상의 주름 섹션(250)들과 파도모양 섹션(260)들 중 적어도 하나로부터 이격된다. 예시적인 실시예에서, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 특징(220, 230, 250, 및 260)들은 평탄 섹션(230), 파도모양 섹션(260), 노치(220), 및 주름 섹션(250)의 순서로 구성된다. 그러나, 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이, 특징(220, 230, 250, 및 260)들은 산업적인 요건에 따라서 채널(240)들을 얻도록 임의의 순서로 구성될 수 있다. 본 발명의 이 실시예에 따라서, 모든 기술된 특징(220, 230, 250, 및 260)은 단일 세트의 롤러들을 이용하여 단일 롤러 제조 공정에 의해 가장 가능성있는 형태로 각각의 단일 열전달 요소(210) 상에서 구성된다. 특징(220, 230, 250, 및 260)의 구성에 이어서, 각 이러한 열전달 요소들 또는 시트(210)들은 법랑(porcelain enamel)과 같은 적절한 코팅으로 코팅될 수 있으며, 이러한 것은 열전달 요소 또는 시트(21)를 약간 두껍게 만들며, 또한 금속 시트 기재들이 연도 가스와 직접 접촉하는 것을 방지하고, 이에 의해, 검댕이, 재 또는 스트림 내의 응축 가능한 증기의 영향으로부터 부식을 방지한다.
특징(220, 230, 250, 및 260)들은 특정 방식으로 각각의 열전달 요소(210) 상에 구성된다. 한 실시예에서, 파도모양 섹션(260)들의 각 파도모양은 평탄 섹션(230)들과 노치(220)들 중 적어도 하나에 대해 일정 각도로 구성된다. 예를 들어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 파도모양(260)들은 평탄 섹션(230)에 대하여 각도(Φ)로 구성되거나, 또는 노치(220)들에 대하여 각도(α)로 구성될 수 있다. 하나의 범위에서, 각도(Φ) 및 각도(α)는, 요건에 따라서, 동일 각도일 수 있으며, 다른 범위에서, 상기 각도들은 상이할 수 있다. 또한, 주름 섹션(250)들과 같은 특징들은 노치(220)들과 평탄 섹션(230)들 중 적어도 하나에 대하여 특정 방식으로 또한 구성된다. 도 2b에 도시된 바와 같은 한 실시예에서, 주름 섹션(250)들은 노치(220)들과 평탄 섹션(230) 중 적어도 하나에 대해 평행하게 구성된다. 특징(220, 230, 250, 및 260)들에 관한 상기의 설명으로부터, 파도모양 또는 파도모양 섹션(260)들이 노치(220)들 또는 평탄 섹션(230)들에 대해 각이 지게 연장하고, 주름들 또는 주름 섹션(250)들이 노치(220)들 또는 평탄 섹션(230)들에 대해 평행하게 구성되는 것은 명백하다. '주름들' 또는 '주름 섹션들'; '평탄' 또는 '평탄 섹션들'; 및 '파도모양' 또는 '파도모양 섹션들'과 같은 용어들은 상세한 설명 전체에 걸쳐서 대안적으로 또는 교환 가능하게 사용되며, 동일한 것으로서 고려될 수 있다.
상기된 바와 같은 본 실시예에 따른 채널(240)들을 구성하기 위하여, 다양한 열전달 요소(210)들이 서로 이격된 관계로 적층된다. 열전달 요소들의 적층은 열전달 요소(210)들 중 하나의 각각의 노치(220)가 인접한 열전달 요소(210)의 평탄부(230)들에 받쳐지는 방식이다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상부 열전달 요소(210)의 노치(220)는 인접한 하부 열전달 요소(210)의 평탄부(230)들에 받쳐지고, 유사하게, 하부 열전달 요소(210)의 노치(220)는 인접한 상부 열전달 요소(210)의 평탄부(230)에 받쳐지며, 이에 의해 채널(240)을 구성한다. 유사하게, 다양한 채널(240)들은 다양한 이러한 열전달 요소(210)들이 서로 적층될 때 열전달 요소(210)를 가로질러 구성된다. 열전달 요소(210)들의 적층은 느슨함을 방지하도록 충분히 단단할 수 있으며, 여전히 상당히 큰 크기의 검댕이 또는 재 입자들이 통과하는 것을 허용할 수 있다.
형성된 바와 같은 채널(240)들은 본 발명의 다양한 실시예에 따라서 상기 목적들을 달성하도록 특별한 구성을 포함한다. 채널(240)들은 노치(220)들과 평탄부(230)들 사이의 접촉으로 인하여 서로 분리되며(이후에 '폐쇄 채널(240)'로서 선택적으로 또한 지칭될 수 있다), 대체로 직선일 수 있고 그 단부들을 가로질러 개방될 수 있다. 폐쇄 채널(240)들은 열전달 요소(210)의 폭을 가로질러 퍼지거나 갈라짐이 없이 부딪치는 검댕이 송풍 제거 제트로부터와 같은 유체들의 유동을 직선으로 통과하도록 조장한다. 또한, 다양한 열전달 요소(210)를 적층하는 동안, 노치(220)들의 존재로 인하여, 특히 인접한 열전달 요소(210)들의 각각의 평탄부(230)들에 받쳐지는 융기부(220a 및 220b)들로 인하여 2개의 연속하는 열전달 요소(210)들 사이에 적절한 공간이 달성된다. 이러한 것은 노치(220)들의 융기부(220a 및 220b)들이 연속하는 열전달 요소(210)들 사이에서 요구되는 공간화를 허용하는 이 측정된 사전 결정 높이로 구성된다는 사실에 기인한다. 2개의 연속하는 열전달 요소(210)들 사이에서 이러한 요구되는 공간화는 그로부터 큰 검댕이 또는 재 입자의 통과를 실질적으로 허용하도록 적절한 깊이의 폐쇄 채널(240)을 유발하고, 차례로 열전달 조립체(200), 부응하여 예열기(100)의 막힘 또는 차단을 방지한다. 예를 들어, 본 발명의 폐쇄 채널(240)들은 약 9/32인치, 대략 약 7㎜까지의 검댕이 또는 재 입자들을 효과적으로 통과시킬 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이, 열전달 조립체(200)는 더욱 큰 크기의 검댕이 또는 재 입자들의 통과를 가능하게 할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기된 바와 같이, 일부 예열기에 장착된 종래의 열전달 조립체에서, 요소들은 그로부터 검댕이 또는 재 입자들의 통과를 허용하기 위하여 대체로 느슨하게 적층된다. 이러한 느슨하게 적층된 열전달 조립체들은 부딪치는 검댕이 송풍 제거 제트에 의해 유발되는 격렬한 진도응로 인하여 서로에 의한 열전달 요소들의 충돌을 초래한다. 본 발명은 폐쇄 구성으로 또는 서로 받쳐지는 노치(220)들과 평탄부(230)들로 인하여 이러한 문제를 막을 수 있으며, 여전히 충분히 높은 크기의 융기부(220a 및 220b)들로 인하여 폐쇄 채널들로부터 큰 크기의 검댕이 또는 재 입자들를 통과시킬 수 있다. 특별히, 상기된 바와 같이, 상기된 특징들을 구비한 열전달 요소(210)를 만드는 것에 이어서, 열전달 요소(210)들은 적절한 코팅으로 코팅된다. 이러한 코팅은 대체로 본 발명에 의한 경우일 수 없는 검댕이 송풍 제거 동안 열전달 요소(210)들의 충돌로 인하여 느슨하게 적층된 조립체들에서 손상시키는 경향이 있다.
또한, 열전달 요소(210)에서 구성된 각각의 채널(240), 인접한 열전달 요소(210) 상에서 주름(250)들과 파도모양(260)의 정렬은 이것들이 서로 대면하는 방식이다. 본 발명의 하나의 실시예에서, 채널(240)들을 구성하기 위하여 적층된 2개의 연속하는 열전달 요소(210)들의 주름(250)들과 인접한 파도모양(260) 사이에 거의 0의 여유 갭이 있을 수 있다. 이러한 채널(240)들의 구성은 예열기(100)의 전체적인 열전달 효과에 있어서 현재의 냉 단부면을 초월하여 열전달 효과를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 열전달 조립체(300 및 400)들이 도시되는 도 3a 내지 도 4b를 지금 참조한다. 특별히, 도 3a 및 도 3b를 참조하여, 열전달 조립체(300)는 복수의 제 1 열전달 요소(310a)들과 복수의 제 2 열전달 요소(310b)들과 같은 복수의 열전달 요소들을 포함한다. 각각의 제 1 열전달 요소(310a)들은 파도모양 섹션(360)들과 같은 복수의 파도모양 섹션들, 및 평탄 섹션(330)들과 같은 복수의 평탄 섹션들을 포함한다. 각각의 파도모양 섹션(360)들과 평탄 섹션(330)들은 각각의 제 1 열전달 요소(310a)들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성된다. 또한, 각각의 제 2 열전달 요소(310b)들은 복수의 주름 섹션(350)들과 같은 주름 섹션들과, 노치(320)들과 같은 복수의 노치들을 포함한다. 각각의 주름 섹션(350)들과 노치(320)들은 각각의 제 2 열전달 요소(310b)들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성된다.
이 실시예에서, 기술되고 예시된 바와 같이, 320, 330, 350, 및 360 중에서 2개의 특징들은 열전달 요소(210)에서와 같이 하나의 열전달 요소 대신에 열전달 요소(310a, 310b)에 대하여 구성된다. 채널(340)들과 같은 채널들을 구성하도록, 제 1 및 제 2 열전달 요소(310a, 310b)들은 제 2 열전달 요소(310b)의 노치(320)들이 인접한 제 1 열전달 요소(310a)의 평탄 섹션(330)들 상에서 받쳐지는 방식으로 번갈아 적층된다. 채널(340)들은 채널(240)들과 유사한 구성을 가지며, 그 설명은 설명의 명료성을 위하여 생략된다. 복수의 제 1 및 제 2 열전달 요소(310a, 310b)들의 적층은 서로 이격된 관계이며, 또한 각각의 제 2 열전달 요소(310b)들 상에 구성된 노치(320)들의 융기부(320a 및 320b)들로 인하여 상기된 바와 같이 단단하게 패킹된다.
노치(320)들, 평탄부(330)들, 주름(350)들, 및 파도모양(360)들은 특정 방식으로 각각의 열전달 요소(310a 및 310b)들 상에서 구성된다. 하나의 실시예에서, 파도모양(360)들은 제 1 열전달 요소(310a) 상의 평탄부(330)들에 대해 일정 각도로 구성된다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 파도모양(360)들은 평탄부(330)들에 대해 각도(Φ)로 구성된다. 또한, 주름(350)들은 제 2 열전달 요소(310b) 상의 노치(320)들에 대하여 특정 방식으로 구성된다. 도 3b에 도시된 한 실시예에서, 주름 섹션(350)들은 노치(320)들에 대하여 평행하게 구성된다. 상기의 설명으로부터, 파도모양(360)들은 제 1 열전달 요소(310a)들 상의 평탄 섹션(330)들에 대하여 각이 지게 연장하고, 주름(350)들은 제 2 열전달 요소(310b) 상의 노치(320)들에 대하여 평행하게 구성되는 것이 명백하다.
도 4a 및 도 4b를 참조하여, 열전달 조립체(400)가 도시된다. 열전달 조립체(400)는 열전달 조립체(300)와 상당히 유사하다. 열전달 조립체(300)와 유사하게, 열전달 조립체(400)는 또한 복수의 제 1 열전달 요소(410a)들 및 복수의 제 2 열전달 요소(410b)와 같은 복수의 열전달 요소들을 포함한다. 각각의 제 1 열전달 요소(410a)들은 파도모양 섹션(460)들과 같은 복수의 파도모양 섹션들, 및 평탄 섹션(430)들과 같은 복수의 평탄 섹션들을 포함한다. 각각의 파도모양 섹션(460)들과 평탄 섹션(430)들은 각각의 제 1 열전달 요소(410a)들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성된다. 또한 각각의 제 2 열전달 요소(410b)들은 주름 섹션(450)들과 같은 복수의 주름 섹션들과, 노치(420)들과 같은 복수의 노치들을 포함한다. 각각의 주름 섹션(450)들과 노치(420)들은 각각의 제 2 열전달 요소(410b)들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성된다. 열전달 조립체(300 및 400)들 사이의 변화는 주름의 구성들 사이에 있을 수 있다. 주름(450)들은 형상에 있어서 곡선 또는 원형일 수 있으며, 콤팩트하지만, 주름(350)들은 에지(edgy)일 수 있고 덜 콤팩트하다. 주름(450)의 곡선과 콤팩트는 모든 열전달 조립체(400) 전체에 걸쳐서 비교적 보다 양호한 효율을 가질 수 있다. 채널(440)들은 열전달 조립체(300)에서와 같이 제 1 및 제 2 열전달 요소(410a 및 410b)들을 교번적으로 적층하는 것에 의해 구성된다. 동일한 것의 상세한 설명은 설명의 명료성을 위하여 생략된다. 노치(420)들, 평탄부(430)들, 및 파도모양(460)들은 도 3a 및 도 3b에 대하여 상기된 바와 유사한 방식으로 각각의 열전달 요소(410a 및 410b)들 상에서 구성된다. 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 파도모양(460)들은 제 1 열전달 요소(410a)들 상의 평탄 섹션(430)들에 대하여 각도(Φ)로 구성된다. 또한, 주름 섹션(450)들은 제 2 열전달 요소(410b) 상의 노치(420)들에 대해 평행하게 구성된다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여, 열전달 조립체(500)와 같은 열전달 조립체는 본 발명의 또다른 실시예에 따라서 예시된다. 열전달 조립체(500)는 복수의 제 1 열전달 요소(510a)들과, 복수의 제 2 열전달 요소(510b)들과 같은 복수의 열전달 요소들을 포함한다. 각각의 제 1 열전달 요소(510a)들은 평탄 섹션(530)들과 같은 복수의 평탄 섹션들과, 주름 섹션(550)들과 같은 복수의 주름 섹션들을 포함한다. 각각의 평탄 섹션(530)들과 주름 섹션(550)들은 각각의 제 1 열전달 요소(510a)들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성된다. 또한, 각각의 제 2 열전달 요소(510b)들은 노치(520)들과 같은 복수의 노치들과, 파도모양 섹션(560)들과 같은 복수의 파도모양 섹션들을 포함한다. 각각의 파도모양 섹션(560)들과 노치(520)들은 각각의 제 2 열전달 요소(510b)의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성된다.
이 실시예에서, 도 3a 내지 도 4b에 도시된 바와 같은 상기 실시예와 유사하게, 520, 530, 550, 및 560 중에서 2개의 특징들은 도 2a 및 도 2b에 도시된 열전달 요소(210)와 같은 하나의 열전달 요소 대신에 열전달 요소(510a, 510b)에 대하여 구성된다. 채널(540)들과 같은 채널들을 구성하도록, 제 1 및 제 2 열전달 요소(510a, 510b)들은 제 2 열전달 요소(510b)의 노치(520)들이 인접한 제 1 열전달 요소(510a)의 평탄 섹션(530)들 상에서 받쳐지는 방식으로 교번적으로 적층된다. 채널(540)들은 채널(240, 340, 및 440)들과 유사한 구성을 가지며, 그 설명은 설명의 명료성을 위하여 생략된다. 복수의 제 1 및 제 2 열전달 요소(510a, 510b)들의 적층은 각 제 1 및 제 2 열전달 요소(510a, 510b) 상에 구성된 노치(520)들의 융기부(520a 및 520b)들의 적절한 높이로 인하여, 서로로부터 이격된 관계이며, 또한 상기된 바와 같이 단단하게 패킹된 방식이다.
또한, 노치(520)들, 평탄부(530)들, 주름(550)들, 및 파도모양(560)들은 각각의 열전달 요소(510a, 510b)들 상에 구성된다. 주름 섹션(550)들은 각각의 제 1 열전달 요소(510a) 상의 평탄부(530)들에 대하여 특정 방식으로 구성된다. 특별히, 주름 섹션(550)들은 노치(520)들에 대해 평행하게 구성된다. 또한, 파도모양 섹션(560)들은 제 2 열전달 요소(510b) 상의 노치(520)들에 대하여 일정 각도로 구성된다. 예를 들어, 파도모양(560)들은 평탄 섹션(530)에 대해 각도(Φ)로 구성된다.
또한, 상기 실시예들의 채널(340, 440 및 540)들의 구성은 채널(240)들과 모두 유사하고, 그 범위에서 채널(240)들과 관련하여 설명된 바와 같은 모든 유익한 특징을 포함한다. 유사하게, 열전달 조립체(300, 400 및 500)들은 또한 열전달 조립체(200)와 관련하여 설명된 모든 유익한 특징들을 포함하고, 설명의 명료성을 위하여 생략된다. 또한 본 발명의 다양한 실시예들에 따라서, 채널(340, 450 및 550)들을 각각 구성하기 위하여 적층되는, 2개의 연속하는 열전달 요소(310a 및 310b; 410a 및 420b; 520a 및 520b)들의 주름(350, 450, 550)들과 인접한 파도모양(360, 460, 560)들 사이에 상당한 거리의 여유 갭이 있을 수 있거나, 또는 약 0의 여유 갭이 있을 수 있다.
열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)들과 각각의 열전달 조립체(200, 300, 400 또는 500)들은 2등분선형 공기 예열기(bi-sector type air preheater)에 따라서 본 명세서에 대체로 기술된다. 그러나, 본 발명은 3등분선형 또는 4등분선형 공기 예열기와 같은 다른 종류의 공기 예열기를 위한 다양한 열전달 요소들의 구성 및 적층을 포함하도록 확장되며, 설명의 명료성을 위하여 그 설명은 생략된다. 대체로, 예열기(100)는 임의의 2등분선형, 3등분선형 또는 4등분선형 공기 예열기들일 수 있으며, 본 발명의 다양한 열전달 요소들의 구성 또는 적층은 상기 종류의 공기 예열기의 요건에 따라서 행해질 수 있다.
산업 플랜트에서 예열기(100)와 관련하여 이용되는 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)들과 열전달 조립체(200, 300, 400 또는 500)들은 각각 상기된 것을 제외하고 다음의 이점들을 제공한다. 본 발명은 종합적으로, 특히 공기 예열기의 냉단부 표면을 위하여 개선된 열전달 효과를 제공하는 것으로 유익하다. 또한, 본 발명의 열전달 조립체들은 개선된 검댕이 송풍 제거 효과를 제공하는 것으로 유익하다. 아울러, 본 발명의 열전달 요소들과 조립체들은 단단하게 패킹되며, 여전히 열전달 조립체들을 느슨하게 하여야만 함이 없이 그로부터 큰 검댕이 또는 재 입자들의 통과를 허용할 수 있다. 열전달 요소들의 충돌을 방지하는 단단하게 패킹된 조립체들로 인하여, 열전달 요소들 상의 법랑 등의 코팅이 파괴되지 않고, 이에 의해 열전달 요소들의 부식 가능성을 감소시킨다. 더욱이, 조립체들은 또한 부식 보호를 위한 코팅을 세정하는 검댕이 송풍 제거 설비로부터 멀리 위치된 열전달 요소들 세정하고 재 또는 검댕이 침착 제거를 용이하게 하도록 충분한 에너지와 함께 열전달 표면을 통해 검댕이 송풍 제거 에너지가 침투하도록 허용할 수 있다. 아울러, 폐쇄 채널 특징은 암모니움 중황산염 침착물이 열전달 조립체에서 형성될 수 있는 경우에 DeNOx 적용과 같은 적용을 위해 적합할 수 있다. 본 발명의 조립체들은 검댕이 송풍 제거 에너지를 보존할 수 있으며, 이에 의해 열전달 요소들이 DeNOx 적용을 사용하는데 효과적이도록 할 수 있다. 또한, 개시된 열전달 요소(210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b)들은 또한 가스 예열을 적층하는데 대체로 사용되는 가스 대 가스 열교환에 사용될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들의 상기 설명은 예시 및 기술의 목적을 위하여 제시되었다. 이것들은 개시된 정밀한 형태로 본 발명을 철저하게 하거나 제한하도록 의도되지 않고, 명백히 많은 변형 및 변경들이 상기의 교시의 관점에서 가능하다. 실시예들은 본 발명 및 그 실제 적용의 원리를 최상으로 설명하기 위하여 선택되고 기술되며, 이에 의해 당업자가 고려된 특정 사용에 적합한 것으로서 다양한 변형과 함께 본 발명 및 다양한 실시예들을 최상으로 이용할 수 있도록 한다. 상황이 방책을 제안하거나 또는 제공함으로써 등가물들의 다양한 생략 및 대체가 고려되지만, 본 발명의 청구항들의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 적용 또는 실행을 커버하도록 의도되는 것을 이해하여야 한다.
100 : 회전 재생식 예열기 200, 300, 400, 500 : 열전달 조립체
102 : 로터 조립체 104 : 하우징
106 : 로터 포스트 108 : 칸막이
110 : 구획 112 : 연도 가스 입구 덕트
114 : 연도 가스 출구 덕트 116 : 공기 입구 덕트
118 : 공기 출구 덕트 120 : 섹터 플레이트
122 : 공기 섹터 124 : 가스 섹터
126 : 연도 가스 스트림 128 : 연소 공기 스트림
210; 310a, 310b; 410a, 410b; 510a, 510b : 열전달 요소
220, 320, 420, 520 : 노치 230, 330, 430, 530 : 평탄 섹션
240, 340, 440, 540 : 채널 250, 350, 450, 550 : 주름 섹션
260, 360, 460, 560 : 파도모양 섹션

Claims (17)

  1. 회전 재생식 예열기용 열전달 조립체로서,
    서로 각각 분리된 복수의 폐쇄 채널들을 구성하도록, 열전달 요소들 중 하나로부터의 복수의 노치들로부터의 각 노치들이 인접한 열전달 요소들로부터의 복수의 평탄 섹션들으로부터의 각각의 평탄 섹션들에 받쳐지는 방식으로 서로 이격된 관계로 적층되는 복수의 상기 열전달 요소들을 포함하고, 각각의 상기 채널들은 상기 열전달 요소들 중 하나로부터의 복수의 주름 섹션들로부터의 각 주름 섹션들이 상기 인접한 열전달 요소들로부터의 복수의 파도모양 섹션들로부터의 각각의 파도모양 섹션들과 대면하는 방식으로 구성되며, 각각의 상기 노치들은 각각의 복수의 열전달 요소들 사이에서 이격된 관계를 구성하도록 각각의 상기 열전달 요소들의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부들을 가지는, 열전달 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 복수의 열전달 요소들은 상기 복수의 파도모양 섹션들, 상기 복수의 주름 섹션들, 복수의 평탄 섹션들, 및 그 폭을 가로지르고 서로 인접하여 구성되는 복수의 노치들을 포함하는, 열전달 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서, 각각의 상기 복수의 열전달 요소들은, 각각의 상기 평탄 섹션들과 노치들이 상기 파도모양 섹션들과 주름 섹션들 중 적어도 하나에 의해 서로 이격되는 방식으로, 상기 복수의 파도모양 섹션들, 상기 복수의 주름 섹션들, 상기 복수의 평탄 섹션들, 및 상기 복수의 노치들을 포함하도록 구성되는, 열전달 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 열전달 요소들은,
    복수의 제 1 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 1 열전달 요소들은 상기 복수의 파도모양 섹션들과 상기 복수의 평탄 섹션들을 포함하고, 각각의 상기 파도모양 섹션들과 평탄 섹션들은 각각의 상기 제 1 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 1 열전달 요소들, 및
    복수의 제 2 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 2 열전달 요소들은 상기 복수의 주름 섹션들과 상기 복수의 노치들을 포함하고, 각각의 상기 주름 섹션들과 상기 노치들은 각각의 상기 제 2 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 제 2 열전달 요소들을 포함하는, 열전달 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 열전달 요소들은,
    복수의 제 1 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 1 열전달 요소들은 상기 복수의 주름 섹션들과 상기 복수의 평탄 섹션들을 포함하며, 각각의 상기 주름 섹션들과 상기 평탄 섹션들은 각각의 상기 제 1 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 1 열전달 요소들, 및
    복수의 제 2 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 2 열전달 요소들은 상기 복수의 파도모양 섹션들과 상기 복수의 노치들을 포함하고, 각각의 상기 복수의 파도모양 섹션들과 상기 복수의 노치들은 각각의 상기 제 2 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 제 2 열전달 요소들을 포함하는, 열전달 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 파도모양 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 노치들 중 적어도 하나에 대해 일정 각도로 구성되고, 상기 주름 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 상기 노치들 중 적어도 하나와 평행하게 구성되는, 열전달 조립체.
  7. 회전 재생식 예열기용 열전달 조립체로서,
    복수의 열전달 요소들로서, 각각의 상기 복수의 열전달 요소들은 복수의 파도모양 섹션들, 복수의 주름 섹션들, 복수의 평탄 섹션들, 및 그 폭을 가로지르고 서로 인접하여 구성되는 복수의 노치들을 포함하고, 각각의 상기 노치들은 각각의 상기 열전달 요소들의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부들을 가지는, 상기 복수의 열전달 요소들을 포함하고,
    상기 복수의 열전달 요소들은, 각각 서로로부터 각각 분리된 복수의 폐쇄 채널들을 구성하도록, 상기 열전달 요소들 중 하나로부터의 각각의 상기 노치들이 인접한 열전달 요소들로부터의 각각의 평탄 섹션들에 받쳐지는 방식으로 서로 이격된 관계로 적층되며, 각각의 상기 채널들은 상기 열전달 요소들 중 하나로부터의 각각의 주름 섹션들이 상기 인접한 열전달 요소들의 각각의 파도모양 섹션들과 대면하는 방식으로 구성되는, 열전달 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    각각의 상기 복수의 열전달 요소들은, 각각의 상기 평탄 섹션들과 노치들이 상기 파도모양 섹션들과 주름 섹션들 중 적어도 하나에 의해 서로 이격되는 방식으로, 상기 복수의 파도모양 섹션들, 상기 복수의 주름 섹션들, 상기 복수의 평탄 섹션들, 및 상기 복수의 노치들을 포함하도록 구성되는, 열전달 조립체.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 파도모양 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 상기 노치들 중 적어도 하나에 대해 일정 각도로 구성되고, 상기 주름 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 상기 노치들 중 적어도 하나와 평행하게 구성되는, 열전달 조립체.
  10. 회전 재생식 예열기용 열전달 조립체로서,
    복수의 제 1 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 1 열전달 요소들은 복수의 파도모양 섹션들과 복수의 평탄 섹션들을 포함하고, 각각의 상기 파도모양 섹션들과 평탄 섹션들은 상기 제 1 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 1 열전달 요소들; 및
    복수의 제 2 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 2 열전달 요소들은 복수의 주름 섹션들과 복수의 노치들을 포함하고, 각각의 상기 노치들은 각각의 상기 제 2 열전달 요소들의 대향 측부들로부터 횡방향으로 연장하는 인접한 이중 융기부들을 가지며, 각각의 상기 주름 섹션들과 노치들은 상기 제 2 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 2 열전달 요소들을 포함하며,
    각각의 상기 제 1 및 제 2 열전달 요소들은 상기 제 2 열전달 요소들의 각각의 상기 노치들이 서로 각각 분리된 복수의 폐쇄 채널들을 구성하도록 인접한 제 1 열전달 요소의 각각의 평탄 섹션들 상에서 받쳐지도록 서로 이격되고 교번하는 방식으로 적층되며, 각각의 상기 채널들은 상기 제 2 열전달 요소들의 각각의 상기 주름 섹션들이 인접한 상기 제 1 열전달 요소들의 각각의 파도모양 섹션들과 대면하는 방식으로 구성되는, 열전달 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 파도모양 섹션들은 상기 평탄 섹션들에 대해 일정 각도로 구성되고, 상기 주름 섹션들은 상기 노치들과 평행하게 구성되는, 열전달 조립체.
  12. 회전 재생식 예열기용 열전달 조립체로서,
    복수의 제 1 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 1 열전달 요소들은 복수의 주름 섹션들과 복수의 평탄 섹션들을 포함하고, 각각의 상기 주름 섹션들과 평탄 섹션들은 상기 제 1 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 1 열전달 요소들; 및
    복수의 제 2 열전달 요소들로서, 각각의 상기 제 2 열전달 요소들은 복수의 파도모양 섹션들과 복수의 노치들을 포함하고, 각각의 노치들은 각각의 상기 제 2 열전달 요소들의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부들을 가지며, 각각의 파도모양 섹션들과 노치들은 상기 제 2 열전달 요소들의 폭을 가로질러 교번하는 방식으로 구성되는, 상기 복수의 제 2 열전달 요소들을 포함하며,
    각각의 상기 제 1 및 제 2 열전달 요소들은 상기 제 2 열전달 요소들의 각각의 노치들이 서로 각각 분리된 복수의 폐쇄 채널들을 구성하도록 인접한 상기 제 1 열전달 요소들의 각각의 평탄 섹션들에 받쳐지도록 서로 이격되고 교번하는 방식으로 적층되며, 각각의 상기 채널들은 상기 제 1 열전달 요소들의 각각의 주름 섹션들이 인접한 상기 제 2 열전달 요소들의 각각의 파도모양 섹션들과 대면하는 방식으로 구성되는, 열전달 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 파도모양 섹션들은 상기 노치들에 대해 일정 각도로 구성되고, 상기 주름 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 평행하게 구성되는, 열전달 조립체.
  14. 회전 재생식 예열기의 열전달 조립체를 위한 열전달 요소로서,
    열전달 요소의 폭을 가로지르고 서로 인접하여 구성되는, 복수의 파도모양 섹션들, 복수의 주름 섹션들, 복수의 평탄 섹션들, 및 복수의 노치들을 포함하며, 각각의 상기 노치들은 상기 열전달 요소의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부들을 가지는 열전달 요소.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 열전달 요소는, 각각의 상기 평탄 섹션들과 노치들이 상기 파도모양 섹션들과 주름 섹션들 중 적어도 하나에 의해 서로 이격되는 방식으로, 상기 복수의 파도모양 섹션들, 상기 복수의 주름 섹션들, 상기 복수의 평탄 섹션들, 및 상기 복수의 노치들을 포함하도록 구성되는, 열전달 요소.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 파도모양 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 노치들 중 적어도 하나에 대해 일정 각도로 구성되고, 상기 주름 섹션들은 상기 평탄 섹션들과 상기 노치들 중 적어도 하나와 평행하게 구성되는, 열전달 요소.
  17. 회전 재생식 예열기의 열전달 조립체를 위한 열전달 요소를 제작하기 위한 방법으로서,
    상기 열전달 요소의 폭을 가로지르고 서로 인접한, 복수의 파도모양 섹션들, 복수의 주름 섹션들, 복수의 평탄 섹션들, 및 상기 열전달 요소의 대향 측부들로부터 횡으로 연장하는 인접한 이중 융기부들을 가지는 복수의 노치들을 구성하는 단계를 포함하는, 열전달 요소 제작 방법.
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