KR20190068846A - 소둔로용 열교환장치 - Google Patents

소둔로용 열교환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치는 소둔로의 배출가스로부터 폐열을 회수하도록 구성되는 열교환부; 상기 열교환부의 전방에 형성되고 외측으로 연장되는 안내 홈이 형성되는 챔버; 및 상기 안내 홈을 따라 챔버 내부로 착탈 가능하게 배치되는 필터 부재;를 포함한다.

Description

소둔로용 열교환장치{Heat Exchanger for Annealing Furnace}
본 발명은 열교환장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열교환 가스 중에 포함된 분진을 효과적으로 걸러낼 수 있도록 구성된 소둔로용 열교환장치에 관한 것이다.
소둔로 내부 또는 외부에는 열교환장치가 배치된다. 이와 같이 배치된 열교환장치는 소둔로에서 발생된 폐가스와 냉각수 간의 열교환이 이루어지게 한다. 그런데 열교환기로 유입되는 폐가스 중에는 상당량의 분진, 재 등의 이물질이 포함되어 있으므로, 열교환기의 효율이 저감되고 열교환기의 청소주기를 단축되는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 이물질로 인한 문제점을 해소하기 위한 열교환장치의 개발이 요청된다.
참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 내지 3이 있다.
KR 2013-0098519 A KR 2003-0049329 A KR 2001-0065262 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 분진 및 이물질로 인한 열교환기의 효율저감 및 열교환기의 교환주기 단축 문제를 해소할 수 있는 소둔로용 열교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치는 소둔로의 배출가스로부터 폐열을 회수하도록 구성되는 열교환부; 상기 열교환부의 전방에 형성되고 외측으로 연장되는 안내 홈이 형성되는 챔버; 및 상기 안내 홈을 따라 챔버 내부로 착탈 가능하게 배치되는 필터 부재;를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치는 상기 챔버 또는 필터 부재에 형성되는 기밀 부재를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치는 상기 챔버의 전방에 배치되어 가스 배출량을 조절하는 댐퍼를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치에서 상기 열교환부는 냉각 배관을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치는 상기 냉각 배관에 형성되는 냉각 핀을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치에서 상기 필터 부재는 상기 안내 홈과 결합하는 돌기를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치에서 상기 챔버는 복수의 필터 부재를 수용할 수 있도록 복수의 공간으로 구획된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치에서 상기 필터 부재는 복수로 구성되고, 상기 복수의 필터 부재는 서로 다른 그물망 크기를 갖는다.
본 발명은 분진 및 이물질이 열교환기로 유입되는 것을 차단하므로, 열교환기의 효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 열교환기의 청소주기를 연장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치의 정면도
도 2는 도 1에 도시된 소둔로용 열교환장치의 단면도
도 3은 도 1에 도시된 챔버와 필터 부재의 분리 사시도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치의 단면도
도 5는 도 4에 도시된 챔버와 필터 부재의 분리 사시도
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치를 설명한다.
일 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치(100)는 열교환부(110), 챔버(120), 필터 부재(130)를 포함한다. 아울러, 소둔로용 열교환장치(100)는 선택적으로 기밀 부재(140) 및 댐퍼(150)를 더 포함할 수 있다.
위와 같은 구성을 포함하는 소둔로용 열교환장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 인입 배관(102)과 배출 배관(104) 사이에 배치된다. 여기서, 인입 배관(102)은 소둔로와 연결되고, 배출 배관(104)은 배출 측으로 연결된다. 이와 같이 배치된 소둔로용 열교환장치(100)는 소둔로로부터 배출되는 가스로부터 폐열을 회수할 수 있다.
다음에서는 소둔로용 열교환장치(100)를 구성하는 각 구성요소들을 설명한다.
열교환부(110)는 배출가스로부터 폐열을 회수하도록 구성된다. 부연 설명하면, 열교환부(110)는 복수의 열교환관(112) 또는 지그재그 형태로 구부러진 열교환관(112)을 포함한다. 열교환관(112)에는 배출가스와의 접촉 표면적을 넓히기 위한 다수의 냉각 핀이 형성된다. 열교환부(110)는 회수한 폐열을 다른 유체를 가열하는데 사용하도록 구성된다. 부연 설명하면, 열교환부(110)의 열교환관(112)은 순수 또는 냉각수 라인과 연결되어, 순수 및 냉각수가 배출가스로부터 회수된 폐열에 의해 가열되게 할 수 있다.
챔버(120)는 배출가스에 포함된 분진, 이물질 등이 열교환부(110)로 이동되지 않게 한다. 부연 설명하면, 챔버(120)는 열교환부(110)의 전방에 배치되어, 열교환부(110)로 이동하는 배출가스에 포함된 분진, 이물질 등이 일시적으로 체류하는 공간을 형성한다. 아울러, 챔버(120)는 분진, 이물질 등을 걸러내기 위한 필터 부재(130)를 수용할 수 있도록 구성된다. 부연 설명하면, 챔버(120)에는 필터 부재(130)가 끼워지도록 구성된 안내홈(122)이 형성된다. 안내홈(122)은 챔버(120)의 일 방향을 따라 형성된다. 부연 설명하면, 안내홈(122)은 배출가스의 이동방향과 교차하는 방향으로 연장된다. 챔버(120)는 필터 부재(130)의 교체작업이 가능하도록 구성된다. 부연 설명하면, 챔버(120)의 일 측면은 필터 부재(130)의 삽입 및 탈착작업이 가능하도록 개방되거나 또는 개폐 가능한 구조로 이루어진다.
필터 부재(130)는 전술한 바와 같이 분진, 이물질 등을 걸러내도록 구성된다. 부연 설명하면, 필터 부재(130)는 배출가스에 포함된 미세 물질을 걸러낼 수 있도록 미세한 망 구조를 가질 수 있다. 필터 부재(130)는 챔버(120)의 내부에 배치된다. 부연 설명하면, 필터 부재(130)는 안내홈(122)에 끼워지는 방식으로 챔버(120) 내부에 배치된다. 이를 위해 필터 부재(130)의 측면에는 안내홈(122)과 결합하는 돌기(138)가 형성된다. 이와 같이 구성된 필터 부재(130)는 챔버(120)의 내부로 자유롭게 삽입되고 챔부(120)의 내부로부터 자유롭게 탈착될 수 있다. 따라서, 본 발명의 소둔로용 열교환장치(100)에 따르면, 분진 등이 열교환부(110)의 표면에 부착되는 현상을 현저하게 감소시킬 수 있다.
기밀 부재(140)는 챔버(120)와 필터 부재(130) 사이의 공간을 밀폐하도록 구성된다. 부연 설명하면, 기밀 부재(140)는 안내홈(122)과 돌기(138) 사이에 배치되거나 또는 챔버(120)의 개방 측면에 배치되어 배출가스의 누설을 차단할 수 있다.
댐퍼(150)는 배출가스의 유동량을 제어하도록 구성된다. 부연 설명하면, 댐퍼(150)는 챔버(120)의 전방에 형성되어 인입배관(102)을 통해 열교환부(110)로 이동되는 배출가스의 유동량을 제어할 수 있다. 이를 위해 댐퍼(150)는 복수의 회전날개를 포함할 수 있다.
위와 같이 구성된 소둔로용 열교환장치(100)는 필터 부재(130)를 통해 열교환부(110)로 유입되는 분진 등의 이물질을 사전에 차단할 수 있으므로, 열교환장치(100)의 교체주기를 대폭 연장시킬 수 있다. 아울러, 소둔로용 열교환장치(100)는 분진 등의 이물질이 열교환부(110)의 표면에 부착되는 것을 차단할 수 있으므로 열교환부(110)의 효율을 향상시킬 수 있다.
다음에서는 본 발명의 다른 실시 예를 설명한다. 참고로, 이하의 실시 예에 대한 설명에서 전술된 실시 예와 동일한 구성요소는 전술된 실시 예와 동일한 도면부호를 사용하고, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4 및 도 5를 참조하여 다른 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치를 설명한다.
본 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치(100)는 챔버(120) 및 필터 부재(130, 132, 134)의 구성에 있어서 전술된 실시 예와 구별된다. 아울러, 본 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치(100)는 댐퍼(150)의 구성을 생략할 수 있다는 점에서 전술된 실시 예와 구별된다.
본 실시 예에서 챔버(120)는 다수의 필터 부재(130, 132, 134)를 수용할 수 있도록 구성된다. 부연 설명하면, 챔버(120)는 다수의 필터 부재(130, 132, 134)를 각각 수용할 수 있는 복수의 가상 공간으로 구획될 수 있다. 각 공간에는 필터 부재를 독립적으로 수용할 수 있는 복수의 안내홈(122, 124, 126)이 형성된다.
다수의 필터 부재(130, 132, 134)는 챔버(120)의 내부에 소정의 간격을 두고 배치된다. 예를 들어, 3개의 필터 부재(130, 132, 134)는 챔버(120)의 내부에 등각으로 배치될 수 있다. 그러나 필터 부재(130, 132, 134) 간의 간격이 반드시 동일해야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 제1필터 부재(130)와 제2필터 부재(132) 간의 간격은 제2필터 부재(132)와 제3필터 부재(134) 간의 간격보다 크거나 작을 수 있다.
다수의 필터 부재(130, 132, 134)는 챔버(120)의 내부에 선택적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 3개의 필터 부재(130, 132, 134) 중 제1필터 부재(130)와 제2필터 부재(132)가 챔버(120)의 내부에 배치되거나 또는 제1필터 부재(130)와 제3필터 부재(136)가 챔버(120)의 내부에 배치되거나 또는 제1필터 부재(130) 내지 제3필터 부재(136) 중 하나만이 챔버(120)의 내부에 배치될 수 있다.
다수의 필터 부재(130, 132, 134)는 서로 다른 망 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1필터 부재(130)의 망 크기는 제2필터 부재(132)의 망 크기보다 크고, 제2필터 부재(132)의 망 크기는 제3필터 부재(134)의 망 크기보다 클 수 있다. 그러나 필터 부재(130, 132, 134)의 망 크기 순서가 전술된 형태로 한정되는 것은 아니다.
위와 같이 구성된 소둔로용 열교환장치(100)는 다수의 필터 부재(130, 132, 134)를 포함하므로, 열교환부(110)로 유입되는 분진 등의 이물질을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 소둔로용 열교환장치(100)는 다수의 필터 부재(130, 132, 134)를 챔버(120) 내부에 선택적으로 배치시킬 수 있으므로, 전술된 댐퍼(150)를 구성시키지 않고도 배출가스의 배출유량을 간접적으로 조절할 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.
100 소둔로용 열교환장치
110 열교환부
112 열교환관
114 냉각핀
120 챔버
122 안내홈
130 필터 부재
138 돌기
140 기밀 부재
150 댐퍼

Claims (8)

  1. 소둔로의 배출가스로부터 폐열을 회수하도록 구성되는 열교환부;
    상기 열교환부의 전방에 형성되고 외측으로 연장되는 안내 홈이 형성되는 챔버; 및
    상기 안내 홈을 따라 챔버 내부로 착탈 가능하게 배치되는 필터 부재;
    를 포함하는 소둔로용 열교환장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 또는 필터 부재에 형성되는 기밀 부재를 더 포함하는 소둔로용 열교환장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 전방에 배치되어 가스 배출량을 조절하는 댐퍼를 더 포함하는 소둔로용 열교환장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열교환부는 냉각 배관을 포함하는 소둔로용 열교환장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 냉각 배관에 형성되는 냉각 핀을 포함하는 소둔로용 열교환장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 필터 부재는 상기 안내 홈과 결합하는 돌기를 포함하는 소둔로용 열교환장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는 복수의 필터 부재를 수용할 수 있도록 복수의 공간으로 구획되는 소둔로용 열교환장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 필터 부재는 복수로 구성되고,
    상기 복수의 필터 부재는 서로 다른 그물망 크기를 갖는 소둔로용 열교환장치.
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