KR20190128830A - Heat Recovery System for Boiler - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기름이나 가스를 사용하는 보일러의 연통을 통해 배출되는 연소가스의 폐열을 이용하여 원수의 온도를 높인 후 이를 보일러로 공급함으로써 열효율을 높일 수 있도록 한 보일러 폐열 회수장치에 관한 것으로서, 특히 연통에 열교환장치를 설치하여 열교환 효율을 향상시킴과 아울러 가정용 보일러에도 적용할 수 있도록 소형화한 보일러 폐열 회수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a boiler waste heat recovery device that can increase the thermal efficiency by increasing the temperature of the raw water by using the waste heat of the combustion gas discharged through the communication of the boiler using oil or gas, and supplying it to the boiler, in particular communication The present invention relates to a boiler waste heat recovery device which is miniaturized to be applied to a domestic boiler as well as to improve heat exchange efficiency by installing a heat exchanger at the same place.
일반적으로 보일러는 기름 또는 가스를 이용하여 물을 가열함으로써 건물을 난방하거나 온수를 사용할 수 있도록 하는 것이다. 이러한 보일러는 연소열을 이용하여 배관을 따라 유동하는 물을 가열하게 되는데, 연소시 발생하는 연소 가스 중 상당 부분이 연통을 통해 배출되어 열효율이 높지 않은 문제점이 있다.In general, boilers use oil or gas to heat water to heat buildings or use hot water. Such a boiler heats water flowing along a pipe by using combustion heat, and a large portion of combustion gas generated during combustion is discharged through a communication so that thermal efficiency is not high.
한편, 최근에는 연소 가스의 유동 경로를 길게 하거나 연소가스의 유동 방향을 변경함으로써 열효율을 높이는 방법을 사용하기도 한다. 하지만, 보일러에서는 연소가스가 발생할 수 밖에 없고, 이로 인해 연소가스와 함께 열이 배출되어 열효율이 낮아지는 것은 피할 수 없다.On the other hand, in recent years, the method of increasing the thermal efficiency by increasing the flow path of the combustion gas or by changing the flow direction of the combustion gas. However, in the boiler, combustion gas is inevitably generated, and as a result, the heat is discharged together with the combustion gas, thereby lowering thermal efficiency.
이에 따라, 연통을 통해 배출되는 연소가스의 폐열을 이용하여 보일러로 공급되는 원수를 예열함으로써, 원수를 가열하는데 필요한 열량을 줄이는 방법이 연구되고 있으며, 이러한 장치를 보일러 폐열 회수장치라 한다.Accordingly, by preheating the raw water supplied to the boiler by using the waste heat of the combustion gas discharged through the communication, a method for reducing the amount of heat required to heat the raw water has been studied, such a device is called a boiler waste heat recovery device.
통상적인 보일러 폐열 회수장치는 연소가스가 배출되는 연통의 주위 또는 연통의 내부에 열교환매체가 유동하는 열교환관을 설치하고, 연소가스와의 열교환을 통해 가열된 열교환매체를 이용하여 원수를 예열하거나 원수를 열교환매체로 이용하여 연소가스에 의해 예열되도록 하는 방법을 사용하고 있다.Conventional boiler waste heat recovery apparatus is provided with a heat exchange tube in which the heat exchange medium flows around or inside the communication through which the combustion gas is discharged, and preheat the raw water or heat the raw water using the heat exchange medium heated by heat exchange with the combustion gas. Is used as a heat exchange medium to preheat the combustion gas.
그러나, 종래의 보일러 폐열 회수장치는 대형 보일러에 주로 적용되고 가정용 소형 보일러에는 적용되지 않고 있으며, 열교환매체의 유동경로가 짧아 폐열을 이용한 열교환 효율이 낮은 문제점이 있다.However, the conventional boiler waste heat recovery apparatus is mainly applied to a large boiler and not to a small boiler for home use, and there is a problem in that heat exchange efficiency using waste heat is low because the flow path of the heat exchange medium is short.
한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다. Meanwhile, as a result of examining the prior art related to the present invention, a number of patent documents have been searched, and some of them are introduced as follows.
특허문헌 1은, 중앙에 개방된 배기통로가 내관에 의해 형성되고 내관의 외주에는 열 매체통로가 외관에 의해 형성되며 상기 배기통로는 양측으로 개방되고 상기 열 매체통로의 양단은 폐쇄하되 상기 열 매체통로에는 우회통로가 형성된 열회수 단위체를 구성하여 상기 열회수 단위체를 복수 개 연결하여 설치함으로써, 보일러의 연도를 통해 대기중으로 방기(放棄)되는 배기열을 회수하기 위한 보일러의 폐열회수장치를 개시하고 있다.Patent Document 1 discloses that an exhaust passage opened at a center is formed by an inner tube, and a heat medium passage is formed at an outer circumference of the inner tube by an external appearance, and the exhaust passage is opened to both sides, and both ends of the thermal medium passage are closed, but the thermal medium is closed. The heat recovery unit of a boiler for recovering the exhaust heat discharged | emitted to the atmosphere through the flue of a boiler is formed by connecting and installing a plurality of said heat recovery units in the passage which comprises the heat recovery unit in which the bypass path was formed.
특허문헌 2는, 보일러를 사용하여 온수를 생산함에 있어 온수생성장치를 연계하여 보일러의 온수생산효율을 높일 수 있음은 물론 보일러의 연도에서 방출되는 폐열을 회수하여 온수생성장치의 열원공급부의 온도를 보상하는데 이용할 수 있어 열원공급부에 물이 사용되는 경우에는 물의 소모를 줄일 수 있고 열원공급부에 대기중의 공기가 사용되는 경우 대기온도 변화에 따른 영향을 최소화할 수 있으며, 또는 냉난방사이클부를 순환하는 냉매가 상기 팽창밸브를 통과한 이후에 직접 상기 폐열교환부를 지나면서 보일러의 폐열을 흡수하여 일부 기화할 수 있게 됨으로써 상기 증발기에서 열의 흡수량을 줄일 수 있고 그에 따라 상기 증발기에 공급되는 외기의 소모량 역시 줄어들게 되어 시스템의 에너지효율을 높일 수 있는, 보일러 폐열회수 온수생성장치를 개시하고 있다.Patent document 2, in the production of hot water by using a boiler can improve the hot water production efficiency of the boiler by linking the hot water generator, as well as recover the waste heat emitted from the flue of the boiler to increase the temperature of the heat source supply unit of the hot water generator. It can be used for compensation, so that water consumption can be reduced when water is used in the heat source supply part, and the influence of air temperature change can be minimized when air in the air is used in the heat source supply part, or a refrigerant circulating in the heating / cooling cycle part After passing through the expansion valve, the waste heat of the boiler can be absorbed and partially vaporized while passing directly through the waste heat exchange unit, thereby reducing the amount of heat absorbed from the evaporator and thus reducing the consumption of external air supplied to the evaporator. Boiler waste heat recovery hot water that can increase the energy efficiency of the system It discloses a device.
특허문헌 3은, 2개이상의 열전달 폐열회수관로의 외주면을 맞대어 용접하여 이어붙여 배기가스 체류통을 구성시키고 배기가스 체류통의 양측끝단면을 배기가스열 유입구와 배기가스출구가 각각 조립된 밀폐판으로 밀폐하여 보일러 배기가스와 폐열이 배기가스열 유입구와 배기가스출구보다 체적이 큰 배기가스 체류통을 경유하여 배기가스출구로 배기가스를 배출하도록 구성되어, 상기 2개이상의 열전달 폐열회수관과 배기가스 폐열에 직접 접촉되어 열전달 효율을 상승시키고 폐열을 탁월하게 회수하며, 회수된 열을 열전달 폐열회수관로의 일측면에 각각 구조된 송풍기로 송풍하여 사용하도록 한, 보일러 폐열회수 시스템을 개시하고 있다.Patent Literature 3 discloses an exhaust gas reservoir having two or more heat transfer waste heat recovery pipes, which are welded to each other to form an exhaust gas reservoir, and a closed plate having exhaust gas heat inlets and exhaust gas outlets respectively assembled at both ends of the exhaust gas reservoir. The exhaust gas and the waste heat are exhausted to the exhaust gas outlet via an exhaust gas reservoir having a larger volume than the exhaust gas heat inlet and the exhaust gas outlet, and the two or more heat transfer waste heat recovery pipes and exhaust gas are exhausted. The present invention discloses a boiler waste heat recovery system in which the waste heat recovery system is directly contacted with the gas waste heat to increase heat transfer efficiency, to recover waste heat excellently, and to use the recovered heat by using a blower structured on one side of the heat transfer waste heat recovery pipe.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연소가스가 배출되는 연통에 열교환부를 설치하고 열교환부 내에서 연소가스가 유동하는 경로를 증가시켜 연소가스가 열교환부 내에서 체류하는 시간이 증대되도록 함으로써 폐열을 이용한 열교환 효율이 향상되도록 한, 보일러 폐열 회수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, by installing a heat exchanger in the communication in which the combustion gas is discharged to increase the flow path of the combustion gas in the heat exchanger to the combustion gas stays in the heat exchanger It is an object of the present invention to provide a boiler waste heat recovery apparatus, by which time is increased, thereby improving heat exchange efficiency using waste heat.
또, 본 발명은 장치의 소형화를 통해 가정용 보일러에도 적용할 수 있는, 보일러 폐열 회수장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a boiler waste heat recovery apparatus that can be applied to a domestic boiler through miniaturization of the apparatus.
또한, 본 발명은 열교환시 물의 유동방향과 연소가스의 유동방향이 서로 반대 방향이 되도록 함으로써, 열교환 효율이 향상되도록 한, 보일러 폐열 회수장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a boiler waste heat recovery apparatus to improve the heat exchange efficiency by making the flow direction of water and the combustion gas flow direction opposite to each other during heat exchange.
또, 본 발명은 열교환에 의해 생성된 응축수로 인해 케이스가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 한, 보일러 폐열 회수장치를 제공하는데 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a boiler waste heat recovery apparatus that can prevent the case from being damaged due to condensed water generated by heat exchange.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보일러 본체의 상부에 배치되는 원통 형상의 케이스와; 상기 보일러 본체에서 배출되는 연소가스가 케이스 내부로 유입되도록 상기 보일러 본체와 케이스의 하부를 연결하는 연결관과; 열교환을 마친 연소가스가 배출되도록 상기 케이스의 상부에 설치되는 가스 배출관과; 물이 유동하는 열교환용 코일이 상기 케이스 내부에 원통 형태로 배치되어 이루어지는 원통형 전열부와; 상기 연결관을 통해 유입된 연소가스의 유동 경로를 증가시킬 수 있도록 상기 원통형 전열부 또는 케이스의 내벽에 설치되어 연소가스의 상향 이동을 차단하는 복수의 차폐부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, and a cylindrical case disposed on the upper portion of the boiler body; A connection pipe connecting the lower part of the case with the boiler body so that the combustion gas discharged from the boiler body is introduced into the case; A gas discharge pipe installed at an upper portion of the case to discharge combustion gas after heat exchange; A cylindrical heat transfer part in which a heat exchange coil in which water flows is disposed in a cylindrical shape; And a plurality of shielding members installed on the inner wall of the cylindrical heat transfer part or the case to block the upward movement of the combustion gas so as to increase the flow path of the combustion gas introduced through the connection pipe.
또, 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 따르면, 상기 차폐부재는 원통형 전열부의 중앙부를 막아주도록 원통형 전열부의 상하 방향을 따라 일정 간격으로 설치되며 상기 원통형 전열부를 구성하는 열교환용 코일 사이에 배치되는 복수 개의 차폐판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, according to the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, the shielding member is installed at regular intervals along the up and down direction of the cylindrical heat transfer portion to block the central portion of the cylindrical heat transfer portion, a plurality of heat exchange coils constituting the cylindrical heat transfer portion It is characterized by consisting of a shield plate.
또한, 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 따르면, 상기 차폐판은 원형 또는 사각 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, the shield plate is characterized in that formed in a circular or square shape.
또, 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 따르면, 상기 차폐부재는 케이스의 내측면 좌우에 상하 방향을 따라 일정 간격으로 설치되며 지그재그형 유로가 형성되도록 좌측과 우측에 교대로 배치되어 원통형 전열부를 구성하는 열교환용 코일 사이에 삽입되는 복수 개의 반원형 차폐판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, according to the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, the shielding member is installed at regular intervals along the up and down directions on the inner side of the case and arranged alternately on the left and right sides to form a zigzag flow path to form a cylindrical heat transfer part. It is characterized by consisting of a plurality of semi-circular shield plate inserted between the coil for heat exchange.
또한, 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 따르면, 상기 반원형 차폐판은 케이스의 중간 부분을 초과하도록 연장되어 상부에서 볼 때 부분적으로 겹쳐지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, the semi-circular shielding plate is characterized in that it is formed so as to partially overlap when viewed from the top extending beyond the middle portion of the case.
또, 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 따르면, 상기 케이스의 내부에 역류형 구조의 열교환부가 형성되도록 상기 케이스의 상단에서 입구측 열교환용 코일이 외측으로 돌출되고 상기 케이스의 하단에서 출구측 열교환용 코일이 외측으로 돌출되는 특징으로 한다.In addition, according to the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, the inlet-side heat exchange coil protrudes outward from the upper end of the case so that the heat exchanger having a counter flow structure is formed inside the case, and the outlet-side heat exchange coil at the lower end of the case. It is characterized by protruding to the outside.
또한, 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 따르면, 상기 출구측 열교환용 코일을 통해 배출된 온수가 상기 보일러 본체의 원수 공급관으로 유입되거나 온수 저장부에 저장되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, the hot water discharged through the outlet-side heat exchange coil is introduced into the raw water supply pipe of the boiler body or stored in the hot water storage unit.
또한, 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 따르면, 상기 케이스의 하부에 연소가스에 포함된 수증기가 응축되어 형성된 응축수가 배출되는 드레인관이 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, a drain pipe for discharging condensate water formed by condensation of water vapor contained in the combustion gas is installed in the lower part of the case.
본 발명의 보일러 폐열 회수장치는, 연소가스가 배출되는 연통에 폐열을 회수하는 열교환장치가 설치되되, 열교환 장치의 내부에 연소가스를 차폐하는 복수의 차폐부재가 설치되어 연소가스의 유동경로를 증가시키게 되므로 연소가스의 체류 시간이 증가하여 폐열을 이용한 열교환 효율이 대폭 향상되고 전체적인 크기가 감소하여 가정용 보일러와 같이 소형 보일러에도 적용할 수 있어 범용성이 증가하는 효과가 있다.In the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, a heat exchanger for recovering waste heat is installed in a communication in which combustion gas is discharged, and a plurality of shielding members are installed in the heat exchanger to increase the flow path of the combustion gas. Since the residence time of the combustion gas increases, the heat exchange efficiency using waste heat is greatly improved, and the overall size is reduced, so that it can be applied to a small boiler such as a domestic boiler, thereby increasing the versatility.
구체적으로, 케이스 내부에 원통형 전열부의 내측과 외측을 교대로 유동하는 대칭형 유로 또는 지그재그형 유로가 형성되어 연소가스가 케이스 내에서 체류하는 시간이 길어지게 되고, 그로 인해 연소가스의 폐열을 이용한 열교환 효율이 증가하게 된다.Specifically, a symmetrical flow path or a zigzag flow path that alternately flows inside and outside the cylindrical heat transfer part is formed in the case, so that the time for the combustion gas to stay in the case becomes long, thereby exchanging heat efficiency using waste heat of the combustion gas. Will increase.
또, 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 따르면, 열교환부가 역류형 열교환 구조를 가짐에 따라 열교환용 코일을 따라 유동하는 물과 연소가스의 유동방향이 반대가 되어 열교환 효율이 향상되는 효과가 있다.In addition, according to the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, as the heat exchanger has a countercurrent heat exchange structure, the flow direction of water and combustion gas flowing along the heat exchange coil is reversed, thereby improving heat exchange efficiency.
구체적으로, 물이 열교환용 코일을 따라 상측에서 하측 방향으로 유동하고 연소가스는 하측에서 상측 방향으로 유동함에 따라 열교환용 코일을 통해 배출되는 온수의 온도가 높아지게 된다.Specifically, as the water flows from the upper side to the lower direction along the heat exchange coil and the combustion gas flows from the lower side to the upper direction, the temperature of the hot water discharged through the heat exchange coil is increased.
또한, 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 따르면, 출구측 열교환용 코일을 통해 배출된 온수를 보일러 본체로 유입시켜 원수 가열에 필요한 시간과 열량을 줄일 수 있음은 물론 별도의 온수 저장부에 저장하여 보일러 본체의 가동이 중지된 후에도 일정 시간 동안 온수를 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, according to the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, by introducing the hot water discharged through the outlet side heat exchange coil to the boiler body, it is possible to reduce the time and heat required for heating the raw water, as well as stored in a separate hot water storage unit boiler There is an effect that the hot water can be used for a certain time even after the operation of the main body is stopped.
또, 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 따르면, 케이스의 하부에 드레인관이 설치되어 응축수가 배출되므로 응축수에 의한 케이스의 손상이 방지되는 효과가 있다.In addition, according to the boiler waste heat recovery apparatus of the present invention, since the drain pipe is installed in the lower part of the case and the condensed water is discharged, there is an effect of preventing damage to the case by the condensed water.
도 1은 본 발명에 의한 보일러 폐열 회수장치가 도시된 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예가 도시된 단면도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에서 연소가스의 이동경로를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예의 요부인 차폐판의 모습을 나타낸 참고도.
도 5는 본 발명의 제2실시예가 도시된 단면도.
도 6은 본 발병의 제2실시예에서 연소가스의 이동경로를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제2실시예의 요부인 반원형 차폐판의 모습을 나타낸 참고도.1 is a perspective view showing a boiler waste heat recovery apparatus according to the present invention.
2 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a movement path of the combustion gas in the first embodiment of the present invention.
Figure 4 is a reference diagram showing the appearance of the shielding plate, which is the main part of the first embodiment of the present invention.
5 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
Figure 6 is a view showing the movement path of the combustion gas in the second embodiment of the present invention.
Figure 7 is a reference diagram showing the appearance of a semi-circular shield plate, which is a main part of a second embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 보일러 폐열 회수장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a boiler waste heat recovery apparatus of the present invention will be described.
본 발명에 의한 보일러 폐열 회수장치는 도 1 내지 7에 도시된 바와 같이, 원수 공급관(21)과 온수 배출관(22)이 구비되고 연소열을 이용하여 원수를 가열하고 가열된 온수를 배출하는 보일러 본체(20)와; 폐열 회수를 위하여 상기 보일러 본체(20)의 상부에 배치되는 원통 형상의 케이스(10)와; 상기 보일러 본체(20)에서 배출되는 연소가스가 케이스(10) 내부로 유입되도록 상기 보일러 본체(20)와 케이스(10)의 하부를 연결하는 연결관(11)과; 열교환을 마친 연소가스가 배출되도록 상기 케이스(10)의 상부에 설치되는 가스 배출관(12)과; 물이 유동하는 열교환용 코일(13)이 상기 케이스(10) 내부에 원통 형태로 배치되어 이루어지는 원통형 전열부(14)와; 상기 연결관(11)을 통해 유입된 연소가스의 유동 경로를 증가시킬 수 있도록 상기 원통형 전열부(14) 또는 케이스(10)의 내벽에 설치되어 연소가스의 상향 이동을 차단하는 복수의 차폐부재;를 포함하여 이루어진다.Boiler waste heat recovery apparatus according to the present invention, as shown in Figure 1 to 7, the raw
이때, 상기 차폐부재는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 원통형 전열부(14)의 중앙부를 막아주도록 원통형 전열부(14)의 상하 방향을 따라 일정 간격으로 설치되며 상기 원통형 전열부(14)를 구성하는 열교환용 코일(13) 사이에 배치되는 복수 개의 차폐판(15)으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 차폐판(15)은 원통형 전열부(14)의 중앙부를 막아줄 수만 있다면 어떠한 형상이라도 무방하지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 원형 또는 사각 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the shielding member is installed at regular intervals along the vertical direction of the cylindrical
이에 따라, 상기 보일러 본체(20)로부터 케이스(10)의 내부로 유입된 연소가스가 도 3에 도시된 경로를 따라 이동하면서 원통형 전열부(14)의 내측과 외측에서 교대로 열교환용 코일(13) 내부의 물을 가열하게 된다. 따라서, 상기 열교환용 코일(13)을 따라 유동하는 물이 연소가스에 의해 가열된 후 케이스(10) 외부로 배출되게 된다. Accordingly, while the combustion gas introduced from the
이때, 상기 케이스(10)의 내부에 역류형 구조의 열교환부가 형성되도록 상기 케이스(10)의 상단에서 입구측 열교환용 코일(13a)이 외측으로 돌출되고 상기 케이스(10)의 하단에서 출구측 열교환용 코일(13b)이 외측으로 돌출되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 입구측 열교환용 코일(13a)을 통해 유입된 물이 상대적으로 온도가 낮은 케이스(10) 상부에서 열교환이 시작된 후 상대적으로 온도가 높은 케이스(10)의 하부에서 열교환을 마치고 출구측 열교환용 코일(13b)을 통해 배출되게 되고, 그로 인해 배출되는 온수의 온도가 더 높아지게 된다.At this time, the inlet-side
물론, 상기 케이스(10)의 내부에 순류형 구조의 열교환부가 형성되도록 상기 케이스(10)의 상단에서 출구측 열교환용 코일(13b)이 외측으로 돌출되고 상기 케이스(10)의 하단에서 입구측 열교환용 코일(13a)이 외측으로 돌출될 수도 있다. 이 경우에도 물의 온도가 높아지지만 순류형 구조의 열교환부에서는 케이스(10) 상단의 연소 가스 온도보다 높은 온도의 온수를 얻을 수 없는 단점이 있다.Of course, the outlet side
또한, 상기 출구측 열교환용 코일(13b)을 통해 배출된 온수는 연결용 파이프 등을 통해 상기 보일러 본체(20)의 원수 공급관(21)으로 유입되거나 별도 경로를 통해 온수 저장부(도시 생략)에 저장될 수 있다. 즉, 상기 출구측 열교환용 코일(13b)을 통해 배출되는 온수를 상기 보일러 본체(20)의 원수 공급관(21)으로 공급하여 온수 배출관(22)을 통해 배출되는 온수의 온도를 더 높일 수도 있고, 별도의 온수 저장부에 저장하여 사용할 수도 있다.In addition, the hot water discharged through the outlet side
그리고 상기 케이스(10)의 하부에 연소가스에 포함된 수증기가 응축되어 형성된 응축수가 배출되는 드레인관(10')이 설치되는 것이 바람직하다. 이는 응축수로 인해 케이스(10)의 온도가 저하되고 케이스(10)가 부식되어 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다.In addition, it is preferable that a
한편, 상기 차폐부재는 도 5에 도시된 바와 같이, 케이스(10)의 내측면 좌우에 상하 방향을 따라 일정 간격으로 설치되며 지그재그형 유로가 형성되도록 좌측과 우측에 교대로 배치되어 원통형 전열부(14)를 구성하는 열교환용 코일(13) 사이에 삽입되는 복수 개의 반원형 차폐판(16)으로 이루어질 수도 있다.On the other hand, as shown in Figure 5, the shielding member is installed at regular intervals along the vertical direction on the left and right sides of the inner surface of the
이때, 상기 반원형 차폐판(16)은 도 7에 도시된 바와 같이, 케이스(10)의 중간 부분을 초과하도록 연장되어 상부에서 볼 때 부분적으로 겹쳐지도록 형성되는 것이 바람직하다.In this case, as shown in FIG. 7, the
이에 따라, 상기 보일러 본체(20)로부터 케이스(10)의 내부로 유입된 연소가스가 도 6에 도시된 지그재그형 경로를 따라 이동하면서 원통형 전열부(14)를 구성하는 열교환용 코일(13) 내부의 물을 가열하게 된다. 따라서, 상기 열교환용 코일(13) 내부의 물이 연소가스에 의해 가열된 후 케이스(10) 외부로 배출되게 된다. Accordingly, the combustion gas introduced from the boiler
상기와 같이 구성된 본 발명의 보일러 폐열 회수장치는 보일러 본체에서 배출되는 연소가스와 원수와의 열교환을 통해 온수를 생성하고 이 온수를 보일러 본체로 순환시키거나 온수 저장부에 저장하여 온수를 사용할 수 있도록 하게 된다.The boiler waste heat recovery apparatus of the present invention configured as described above generates hot water through heat exchange between combustion gas discharged from the boiler body and raw water, and circulates the hot water to the boiler body or stores it in a hot water storage unit so that hot water can be used. Done.
보일러 본체(20)를 작동시키면 원수 공급관(21)을 통해 공급된 원수가 보일러 본체(20) 내에서 가열된 후 온수 배출관(22)을 통해 배출되어 난방에 이용되거나 온수를 사용할 수 있게 된다. 그리고, 상기 보일러 본체(20)에서 발생한 연소가스는 연결관(11)을 통해 케이스(10)로 공급되고, 상기 케이스(10)의 내부에서 열교환을 한 후 가스 배출관(12)으로 배출된다.When the
이때, 입구측 열교환용 코일(13a)을 통해 물이 공급되면 물은 열교환용 코일(13)로 이루어진 원통형 전열부(14)에서 연소가스와의 열교환을 통해 가열되고, 가열된 원수가 출구측 열교환용 코일(13b)을 통해 배출된다. 이 과정에서 원통형 전열부(14) 또는 케이스(10)의 내벽에 복수의 차폐판(15) 또는 반원형 차폐부재(16)가 설치됨에 따라 연소가스의 이동 경로가 길어지고, 그로 인해 연소가스가 케이스(10) 내에 체류하는 시간이 증가하게 되어 열교환 효율이 향상된다. At this time, when water is supplied through the inlet-side
그리고, 열교환으로 인해 상기 케이스(10)의 내부에서 연소가스에 포함된 수증기가 응축되어 형성된 응축수가 드레인관(10')을 통해 배출되어 상기 케이스(10)의 내부가 항상 건조한 상태를 유지하도록 함과 아울러 응축수에 의해 케이스(10)가 부식되어 손상되는 것을 방지하게 된다. In addition, condensed water formed by condensation of water vapor contained in the combustion gas in the
이상의 과정에서 열교환을 통해 가열된 온수는 연결용 파이프 등을 통해 상기 보일러 본체(20)의 원수 공급관(21)으로 유입된다. 이에 따라, 상기 보일러 본체(20)에서의 원수 가열에 필요한 시간이 단축되고 가열 열량이 줄어들게 된다. 이에 따라, 빠른 난방이 가능하게 되고 온수 생성에 필요한 시간이 단축된다.Hot water heated by heat exchange in the above process is introduced into the raw
하지만, 상기 보일러 본체(20)의 작동이 중지되어 보일러 본체(20)로의 원수 유입이 필요하지 않은 경우에는 가열된 온수가 별도의 경로를 통해 온수 저장부에 저장됨으로써, 보일러 본체(20)를 가동하지 않고도 온수를 사용할 수 있게 된다. However, when the operation of the
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.As described above and described with reference to some embodiments for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as described above, it deviates from the scope of the technical idea described in the specification Those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations can be made to the present invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
10...케이스
10'...드레인관
11...연결관
12...가스 배출관
13...열교환용 코일
13a...입구측 열교환용 코일
13b...출구측 열교환용 코일
14...원통형 전열부
15...차폐판
16...반원형 차폐판
20...보일러 본체
21...원수 공급관
22...온수 배출관10 ... case
10 '... drain tube
11 ... connector
12.Gas discharge pipe
13.coil for heat exchange
13a ... coil for inlet heat exchange
13b ... coil for heat exchange on the outlet side
14 ... cylindrical heat transfer part
15 ... shield
16 ... Semicircular shielding plate
20.Boiler body
21. Raw water supply pipe
22.Hot water discharge pipe
Claims (8)
폐열 회수를 위하여 상기 보일러 본체(20)의 상부에 배치되는 원통 형상의 케이스(10)와;
상기 보일러 본체(20)에서 배출되는 연소가스가 케이스(10) 내부로 유입되도록 상기 보일러 본체(20)와 케이스(10)의 하부를 연결하는 연결관(11)과;
열교환을 마친 연소가스가 배출되도록 상기 케이스(10)의 상부에 설치되는 가스 배출관(12)과;
물이 유동하는 열교환용 코일(13)이 상기 케이스(10) 내부에 원통 형태로 배치되어 이루어지는 원통형 전열부(14)와;
상기 연결관(11)을 통해 유입된 연소가스의 유동 경로를 증가시킬 수 있도록 상기 원통형 전열부(14) 또는 케이스(10)의 내벽에 설치되어 연소가스의 상향 이동을 차단하는 복수의 차폐부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 폐열 회수장치.A boiler body 20 provided with a raw water supply pipe 21 and a hot water discharge pipe 22 to heat raw water using combustion heat and discharge the heated hot water;
A cylindrical case 10 disposed above the boiler body 20 to recover waste heat;
A connection pipe 11 connecting the lower portion of the boiler body 20 and the case 10 so that the combustion gas discharged from the boiler body 20 flows into the case 10;
A gas discharge pipe 12 installed at an upper portion of the case 10 to discharge the combustion gas that has undergone heat exchange;
A cylindrical heat transfer part 14 having a heat exchange coil 13 through which water flows in a cylindrical shape in the case 10;
A plurality of shielding members installed on the inner wall of the cylindrical heat transfer part 14 or the case 10 to increase the flow path of the combustion gas introduced through the connection pipe 11 to block upward movement of the combustion gas; Boiler waste heat recovery apparatus comprising a.
상기 차폐부재는 원통형 전열부(14)의 중앙부를 막아주도록 원통형 전열부(14)의 상하 방향을 따라 일정 간격으로 설치되며 상기 원통형 전열부(14)를 구성하는 열교환용 코일(13) 사이에 배치되는 복수 개의 차폐판(15)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 보일러 폐열 회수장치.The method of claim 1,
The shielding member is disposed at regular intervals along the vertical direction of the cylindrical heat transfer part 14 to block the center portion of the cylindrical heat transfer part 14, and is disposed between the heat exchange coils 13 constituting the cylindrical heat transfer part 14. Boiler waste heat recovery device, characterized in that consisting of a plurality of shielding plate (15).
상기 차폐판(15)은 원형 또는 사각 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 보일러 폐열 회수장치.The method of claim 2,
The shield plate 15 is a boiler waste heat recovery apparatus, characterized in that formed in a circular or square shape.
상기 차폐부재는 케이스(10)의 내측면 좌우에 상하 방향을 따라 일정 간격으로 설치되며 지그재그형 유로가 형성되도록 좌측과 우측에 교대로 배치되어 원통형 전열부(14)를 구성하는 열교환용 코일(13) 사이에 삽입되는 복수 개의 반원형 차폐판(16)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 보일러 폐열 회수장치.The method of claim 1,
The shielding member is installed at regular intervals along the vertical direction on the left and right sides of the inner surface of the case 10 and alternately disposed on the left and right sides so as to form a zigzag flow path to form a cylindrical heat transfer part 14. Boiler waste heat recovery device, characterized in that consisting of a plurality of semi-circular shielding plate (16) inserted between.
상기 반원형 차폐판(16)은 케이스(10)의 중간 부분을 초과하도록 연장되어 상부에서 볼 때 부분적으로 겹쳐지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 보일러 폐열 회수장치.The method of claim 4, wherein
The semicircular shielding plate (16) extends beyond the middle portion of the case (10), the boiler waste heat recovery apparatus, characterized in that it is formed to partially overlap when viewed from the top.
상기 케이스(10)의 내부에 역류형 구조의 열교환부가 형성되도록 상기 케이스(10)의 상단에서 입구측 열교환용 코일(13a)이 외측으로 돌출되고 상기 케이스(10)의 하단에서 출구측 열교환용 코일(13b)이 외측으로 돌출되는 특징으로 하는 보일러 폐열 회수장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
An inlet-side heat exchange coil 13a protrudes outward from an upper end of the case 10 so that a heat exchanger having a reverse flow structure is formed in the case 10, and an outlet-side heat exchange coil from a lower end of the case 10. Boiler waste heat recovery apparatus characterized in that 13b protrudes outward.
상기 출구측 열교환용 코일(13b)을 통해 배출된 온수가 상기 보일러 본체(20)의 원수 공급관(21)으로 유입되거나 온수 저장부에 저장되는 것을 특징으로 하는 보일러 폐열 회수장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
Boiler waste heat recovery apparatus characterized in that the hot water discharged through the outlet side heat exchange coil (13b) is introduced into the raw water supply pipe (21) of the boiler body (20) or stored in the hot water storage unit.
상기 케이스(10)의 하부에 연소가스에 포함된 수증기가 응축되어 형성된 응축수가 배출되는 드레인관(10')이 설치된 것을 특징으로 하는 보일러 폐열 회수장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
Boiler waste heat recovery apparatus characterized in that the drain pipe (10 ') for discharging the condensate water formed by condensation of water vapor contained in the combustion gas in the lower portion of the case (10).
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CN112254539A (en) * | 2020-09-11 | 2021-01-22 | 邓州中联水泥有限公司 | Rotary kiln waste heat comprehensive utilization system |
Citations (3)
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KR20090109621A (en) | 2008-04-16 | 2009-10-21 | 윤성구 | Apparatus for waste heat recovery of boiler |
KR101013526B1 (en) | 2009-12-22 | 2011-02-10 | 주식회사 아남에너지 | A boiler-waste heat recovery hot-water generating device |
KR20130016454A (en) | 2012-09-04 | 2013-02-15 | 석 규 이 | Boiler Waste Heat Recovery System |
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2018
- 2018-05-09 KR KR1020180053021A patent/KR20190128830A/en not_active Application Discontinuation
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