KR20200113598A - 내화물 건조장치용 믹싱챔버 - Google Patents

내화물 건조장치용 믹싱챔버 Download PDF

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권영순
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Abstract

본 발명은, 화염분사부로부터 분사되는 고온의 화염 열을 외부에서 공급되는 공기와 혼합한 후, 작업용 베셀 내부로 공급되게 하면서 내화물을 건조할 수 있게 하는 내화물 건조장치용 믹싱챔버에 있어서, 일단에 화염분사부와 연결되는 입구가 형성된 상태로 타단에 작업용 베셀과 연결되는 출구가 형성된 통 구조를 가지며, 상호 이격상태로 공기냉각공간이 형성되도록 내벽과 외벽으로 구성되고, 내벽에는 상호 이격되게 복수개의 냉각공기공급공이 형성된 믹싱몸체, 믹싱몸체의 일단에 공기냉각공간과 연결되게 설치하며, 외부에서 전달받은 공기를 공기냉각공간으로 공급되게 하는 공기공급 분사관, 믹싱몸체의 내부에 설치하며, 화염분사부로부터 분사 유입되는 화염이 충돌되게 하는 화염충돌부를 포함하는 내화물 건조장치용 믹싱챔버를 제공한다.

Description

내화물 건조장치용 믹싱챔버{Mixing chamber for refractory dryer}
본 발명은 고온에서의 작업이 가능하도록 내벽에 코팅되는 내화물을 건조하기 위해 건조 기체를 작업용 베셀로 공급하는 내화물 건조장치용 믹싱챔버에 관한 것이다.
일반적으로 많은 산업 분야에서 고온의 온도에서도 연화되지 않고 그 강도를 충분히 유지하며 화학적 작용에도 견딜 수 있도록 내화벽돌과 같은 내화물의 설치가 필요한 구조, 즉 내화구조를 갖는 작업용 베셀(Working vessel)이 사용된다. 예를 들어, 고온의 대상물을 담게 되는 제철설비의 래들(Ladle)이나 정유공장의 반응기(Reactor) 및 재생기(Regenerator)는 내화구조가 필수적으로 요구된다.
이러한, 내화구조를 가지는 작업용 베셀은, 내측면으로 고온에 잘 견디는 내화물 벽을 형성한 후, 상기 내화물 벽에 흡수된 수분을 제거하기 위하여 내측으로 버너의 화염을 분사시키면서 건조시키게 된다.
이때, 종래의 버너의 화염을 내화물 벽에 직접 분사하면서 건조시킬 경우, 작업용 베셀의 내부에서 화염의 분포가 고르지 못하면서 내화물 벽의 안정적인 건조작업이 이루어지지 못하는 문제점이 있다. 즉, 화염이 집중되는 부분에서는 고온으로 인하여 내화물 벽이 깨지는 스폴링(Spalling)현상이 발생되며, 고온의 열풍이 잘 미치지 못하는 부분에서는 데드 영역(Dead zone)이 형성되면서 건조상태가 불량하게 되는 문제점이 있다.
이러한, 문제점을 해결하고자 본 출원인은 대한민국등록특허 제10-1184664호(2012.09.14)에 내화물 건조장치를 제시한 적 있다.
그러나, 선출원된 내화물 건조장치는, 고온의 열풍을 작업용 베셀로 전달하는 믹싱챔버의 표면온도가 급격히 상승함으로 인해 오랜기간 사용시 내구성이 급격히 낮아지면서 유지 관리비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 더불어, 믹싱챔버의 내측에 단열재를 통한 단열이 이루어지게 되는데, 이러한, 단열재로 인한 믹싱챔버의 중량증대가 크고 제조비용이 많이 소요된다. 또한, 화염분사부에서 분사되는 화염이 믹싱챔버의 출구를 통해 작업용 베셀로 바로 배출됨으로써 진동 및 소음이 커지는 문제점이 있다.
본 발명은, 내화물의 건조시 소음 발생 및 표면 온도의 상승을 억제함과 더불어 내구성을 증대시켜 유지 관리비용이 적게 소요되게 하는 내화물 건조장치용 믹싱챔버를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 화염분사부로부터 분사되는 고온의 화염 열을 외부에서 공급되는 공기와 혼합한 후, 작업용 베셀 내부로 공급되게 하면서 내화물을 건조할 수 있게 하는 내화물 건조장치용 믹싱챔버에 있어서, 일단에 화염분사부와 연결되는 입구가 형성된 상태로 타단에 작업용 베셀과 연결되는 출구가 형성된 통 구조를 가지며, 상호 이격상태로 공기냉각공간이 형성되도록 내벽과 외벽으로 구성되고, 내벽에는 상호 이격되게 복수개의 냉각공기공급공이 형성된 믹싱몸체, 상기 믹싱몸체의 일단에 공기냉각공간과 연결되게 설치하며, 외부에서 전달받은 공기를 공기냉각공간으로 공급되게 하는 공기공급 분사관, 상기 믹싱몸체의 내부에 설치하며, 화염분사부로부터 분사 유입되는 화염이 충돌되게 하는 화염충돌부를 포함하는 내화물 건조장치용 믹싱챔버를 제공한다.
또한, 상기 냉각공기공급공은, 내벽 외주면에서 내벽 내주면으로 갈수록 직경이 작아지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 공기공급 분사관은, 믹싱몸체의 타단에서 일단 방향으로 하향 경사지게 외벽에 결합 설치하며, 상기 공기공급 분사관은 외벽 외주면 둘레로 상호 일정간격 이격되게 복수개를 결합 구비할 수 있다.
또한, 상기 화염충돌부는, 상기 믹싱몸체의 내부에 배치하는 충돌본체, 상기 충돌본체가 믹싱몸체의 내부에 배치되도록 충돌본체를 믹싱몸체에 연결하는 복수의 지지암을 포함할 수 있다.
또한, 상기 충돌본체는 믹싱몸체의 타단에서 일단 방향으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔 모양을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 내화물 건조장치용 믹싱챔버는, 화염분사부를 통해 발생된 화염 열이 믹싱챔버의 믹싱몸체로 공급시, 화염충돌부에 의한 충돌을 통해 화염 열의 배출속도를 감소시키면서 소음 및 진동이 감소하며, 공기공급 분사관을 통해 제2블로워에서 발생된 공기를 믹싱몸체의 내벽과 외벽 사이의 공기냉각공간으로 유입되게 한 후, 냉각공기공급공을 통한 내벽 내부의 공급이 이루어지게 함으로써, 믹싱몸체의 냉각효율을 증대시킴과 더불어 믹싱몸체 내부로의 공기 유입이 골고루 이루어지면서 온도 조절이 안정적으로 이루어지면서 사용 내구성을 오랜기간 안정적으로 유지할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 믹싱챔버가 적용되는 내화물 건조장치의 개략적인 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내화물 건조장치용 믹싱챔버의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내화물 건조장치용 믹싱챔버의 측면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 내화물 건조장치의 일 예가 도시되어 있다. 상기 내화물 건조장치는, 화염분사부(100), 건조기체공급부(200)를 구비하여, 관 형상을 가지는 작업용 베셀(10)의 내부로 건조기체를 공급하면서, 작업용 베셀(10)의 내벽에 형성된 내화물(20)을 건조시키게 된다.
상기 화염분사부(100)는 내화물(20)을 건조하기 위한 고온의 연소열을 발생시키는 부분이다. 즉, 화염분사부(100)는 외부로부터 가스 및 공기를 공급받아 연소시키면서 화염 열에 의해 고온상태가 된 기체를 이후 설명될 건조기체공급부(200)로 전달되게 한다. 이러한, 화염분사부(100)는 가스버너(110), 가스공급부(120), 공기공급부(130)를 포함한다.
상기 가스버너(110)는 가스공급부(120) 및 공기공급부(130)를 통해 공급되는 가스 및 공기가 연소시키면서, 이후 설명될 건조기체공급부(200)로 화염을 분사하는 부분이다. 이러한, 가스버너(110)는 버너몸체(111)와 점화부(114)로 구성된다.
여기서, 상기 버너몸체(111)는 가스공급부(120) 및 공기공급부(130)를 통해 가스 및 공기가 공급되는 통 형상의 부재이다. 이러한, 버너몸체(111)의 일단은 발생되는 화염 열을 건조기체공급부(200)로 전달할 수 있도록 건조기체공급부(200)의 일측에 연결 결합된다. 여기서, 버너몸체(111)의 건조기체공급부(200)에 연결되는 일정길이의 단부는, 발생된 화염 열이 건조기체공급부(200)로 일정 압력상태로 분사 공급될 수 있도록 건조기체공급부(200) 방향으로 갈수록 직경이 작아지는 형상을 가지게 된다. 그리고, 버너몸체(111)에는 가스공급부(120)와 연결되어 가스를 공급받는 가스공급구(112) 및 공기공급부(130)와 연결되어 공기를 공급받는 공기공급구(113)가 형성된다. 점화부(114)는 버너몸체(111)에 공급된 가스가 연소되도록 불꽃을 발생시키는 부분이다. 이러한, 점화부(114)는 버너몸체(111) 내부에 불꽃을 발생시킬 수 있도록 버너몸체(111)에 인접 설치된다. 이때, 점화부(114)가 버너몸체(111)에 인접한 상태에서 외측에 설치될 경우, 버너몸체(111)에는 점화부(114)에서 발생된 불꽃이 내부로 유입될 수 있게 관통공(도면미도시)이 형성될 수 있음은 물론이다. 더불어, 점화부(114)는 버너몸체(111) 내부에 설치할 수도 있음은 물론이며, 이러한 경우 앞서 설명한 상기 관통공은 형성하지 않아도 된다.
상기 가스공급부(120)는 가스버너(110)의 버너몸체(111)와 연결되어, 버너몸체(111) 내부로 불꽃에 의해 연소하면서 화염 열을 발생시킬 가스를 공급한다. 이러한, 가스공급부(120)는 가스저장통(121), 가스공급라인(122)을 포함한다. 가스저장통(121)은 상기 화염 열을 발생시킬 가스가 저장된 통 부재이다. 이러한, 상기 가스저장통(121)에 저장되는 가스는 COG이나 이에 한정하지 않고 LNG나 LPG를 저장할 수 있음은 물론이다. 상기 가스공급라인(122)은 상기 가스저장통(121)에 저장된 상기 가스를 상기 가스버너(110)의 버너몸체(111)로 이동 공급될 수 있게 가이드하는 연결관이다. 즉, 상기 가스공급라인(122)의 양 단부는 각각 상기 가스저장통(121) 및 상기 버너몸체(111)의 가스공급구(112)에 연결 결합된다.
상기 공기공급부(130)는 가스버너(110)의 버너몸체(111)와 연결되어, 가스공급부(120)를 통해 공급된 가스의 연소가 이루어질 수 있게 상기 버너몸체(111) 내부로 공기를 공급한다. 이러한, 공기공급부(130)는 제1블로워(131), 공기공급라인(132)을 포함한다. 제1블로워(131)는 외부의 공기를 흡입한 후, 일정 압력상태로 버너몸체(111)로 송풍 공급되게 한다. 공기공급라인(132)은 제1블로워(131)를 통해 흡입 송풍되는 공기를 가스버너(110)의 버너몸체(111)로 이동 공급될 수 있게 가이드하는 연결관이다. 즉, 공기공급라인(132)의 양단은 각각 제1블로워(131) 및 버너몸체(111)의 공기공급구(113)에 연결 결합한다.
여기서, 상기 가스공급부(120)에는 가스공급라인(122)을 통해 버너몸체(111)로 공급되는 가스의 양을 조절할 수 있도록 하는 밸브(도면미도시)를 설치할 수도 있다. 더불어, 공기공급부(130)에는 제1블로워(131)의 송풍력을 조절하면서 버너몸체(111)로 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있도록 에어콘트롤러(도면미도시)를 구비할 수도 있다.
상기 건조기체공급부(200)는 화염분사부(100)의 가스버너(110)를 통해 분사되는 고온의 화염 열을 외부에서 공급되는 공기와 혼합한 후, 작업용 베셀(10) 내부로 공급되게 한다. 즉, 건조기체공급부(200)는 화염분사부(100)를 통해 유입된 고온의 열이 다시 외부의 공기와 혼합하면서 일정한 온도가 되게 한 상태로 작업용 베셀(10) 내부로 공급시켜, 내화물(20)의 안정적인 건조가 이루어지게 한다. 이러한, 건조기체공급부(200)는 제2블로워(210), 믹싱챔버(220), 온도조절공기공급라인(230), 열전대(240), 건조기체공급라인(250)을 포함한다.
상기 제2블로워(210)는 외부의 공기를 흡입한 후, 일정 압력상태로 믹싱챔버(220) 내부로 송풍 공급되게 한다. 보다 상세하게는, 제2블로워(210)는 온도조절공기공급라인(230)을 통해 믹싱챔버(220)의 공기공급 분사관(222)과 연결한다.
상기 믹싱챔버(220)는 화염분사부(100)를 통해 발생된 화염 열 및 제2블로워(210)를 통해 공급되는 공기가 혼합이 이루어지도록 공간을 제공하는 부분이다. 이러한, 믹싱챔버(220)는 화염분사부(100)의 버너몸체(111)와 작업용 베셀(10) 사이에 위치한 상태로 버너몸체(111)와 작업용 베셀(10)에 연결되게 설치한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 믹싱챔버(220)는 믹싱몸체(221), 공기공급 분사관(222), 화염충돌부(223)를 포함한다.
상기 믹싱몸체(221)는 화염분사부(100)를 통해 발생된 화염 열 및 제2블로워(210)를 통해 공급되는 공기가 혼합이 이루어지도록 공간을 제공하는 통 형태를 가진다. 이러한, 믹싱몸체(221)는 이중벽 구조를 가지도록 형성되는데, 보다 상세하게 설명하면 내벽(221a)과 외벽(221b)으로 구성되며, 이때 내벽(221a)과 외벽(221b) 사이에는 이후 설명될 공기공급 분사관(222)과 제2블로워(210)를 통해 외부에서 공급되는 공기가 유입되는 공기냉각공간(221c)을 마련할 수 있도록 내벽(221a)과 외벽(221b)의 상호 마주보는 면이 상호 이격 배치되게 구성한다. 여기서, 내벽(221a)의 외주면에는 나선형의 요철부(도면미도시)가 형성되어, 공기냉각공간(221c)으로 유입되는 공기가 공기냉각공간(221c)에서 나선형 흐름을 가지면서 믹싱몸체(221)의 일단에서 후단 방향으로 이동되게 가이드하는 바, 제2블로워(210)를 통해 공급되는 외부의 공기가 내벽(221a)과 외벽(221b) 표면에 골고루 접촉하면서 냉각효율을 증대시킬 수 있게 한다.
여기서, 상기 믹싱몸체(221)의 일단에는 화염분사부(100)와 연결되도록 입구(221d)가 형성된다. 그리고, 믹싱몸체(221)의 타단에는 작업용 베셀(10)과 연결되는 출구(221e)가 형성되는데, 보다 상세하게는 출구(221e)는 건조기체공급라인(250)과 연결한다.
더불어, 상기 믹싱몸체(221)의 타단, 즉 건조기체공급라인(250)이 연결되는 단부는 내부의 고온상태 기체가 건조기체공급라인(250)으로 혼합된 상태로 분사배출될 수 있도록 작업용 베셀(10) 방향으로 갈수록 직경이 작아지는 깔때기 형태를 가지는 배출단부(221f)가 형성된다.
그리고, 상기 믹싱몸체(221)의 일단 외벽(221b)에는 공기공급 분사관(222)의 단부와 연결되어, 공기냉각공간(221c)으로 외부의 공기를 유입되게 할 수 있도록 배관연결공(221h)이 형성될 수 있다. 여기서, 배관연결공(221h)은 공기공급 분사관(222)의 중심 축선상에 연장되게 형성되는데, 보다 상세하게 설명하면, 공기냉각공간(221c)으로 분사공급되는 외부 공기가 화염분사부(100)에서 분사되는 화염 열의 분사방향으로 이동될 수 있도록 외벽(221b) 외측면에서 외벽(221b) 내측면을 향해 경사지게 형성될 수도 있다.
또한, 상기 믹싱몸체(221)의 타단 외벽(221b)에는 공기공급 분사관(222)을 통해 공기냉각공간(221c)으로 유입된 공기가 믹싱몸체(211) 외부로 배출되게 하는 냉각공기배출구(도면미도시)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 믹싱몸체(221)의 내벽(221a)에는 공기냉각공간(221c)으로 유입된 공기 중 일부의 공기를 내벽(221a) 내측 공간으로 유입되게 하는 냉각공기공급공(221g)이 관통 형성된다. 여기서, 냉각공기공급공(221g)은 상호 이격되게 복수개가 형성된다. 그리고, 냉각공기공급공(221g)은 내벽(221a) 외주면에서 내벽(221a) 내주면으로 갈수록 직경이 작아지도록 형성되어, 내벽(221a) 내측의 화염 열이 내벽(221b) 외측, 즉 공기냉각공간(221c)으로 누출되는 것을 최소화할 수 있게 한다. 또한, 냉각공기공급공(221g)은 화염분사부(100)에서 분사되는 화염 열의 분사방향으로 공기냉각공간(221c) 내 공기를 내벽(221a) 내측 공간으로 공급할 수 있도록 내벽(221a) 외측면에서 내벽(221a) 내측면을 향해 경사지게 형성될 수도 있다.
상기 공기공급 분사관(222)은 외부에서 전달받은 공기를 믹싱몸체(221)의 공기냉각공간(221c)으로 공급되게 가이드하는 관 부분이다. 즉, 공기공급 분사관(222)은 제2블로워(210)에서 분사 이동되는 외부 공기를 공기냉각공간(221c)으로 공급되게 가이드한다. 이러한, 공기공급 분사관(222)의 일단은 공기냉각공간(221c)과 연결되도록 믹싱몸체(221)의 일단 외벽(221b)에 고정되게 결합 설치하는데, 보다 상세하게는 공기공급 분사관(222)의 일단을 배관연결공(221h)에 연결되게 믹싱몸체(221)의 일단 외벽(221b)에 결합 설치한다. 그리고, 공기공급 분사관(222)의 타단은 온도조절공기공급라인(230)의 단부에 연결한다.
그리고, 상기 공기공급 분사관(222)은 제2블로워(210)와 온도조절공기공급라인(230)을 통해 전달받은 외부의 공기가 믹싱몸체(221)의 공기냉각공간(221c)으로 공급시, 공기냉각공간(221c)에서 화염분사부(100)에서 분사되는 화염 열의 분사방향으로 이동함과 동시에 나선형으로 이동할 수 있도록 믹싱몸체(222)의 타단에서 일단 방향으로 하향 경사지게 배치된 상태로 믹싱몸체(222)의 타단 외벽(221b)에 결합 설치한다. 더불어, 공기공급 분사관(222)은 공기냉각공간(221c)으로 외부의 공기가 골고루 공급 전달될 수 있도록 믹싱몸체(222)의 외벽(221b) 외주면 둘레로 상호 일정간격으로 이격되게 복수개를 결합 구비할 수 있다.
상기 화염충돌부(223)는 화염분사부(110)의 버너몸체(111)로부터 믹싱몸체(222) 내측으로 분사 유입되는 화염이 충돌하면서 분산되게 하는 부분이다. 즉, 화염충돌부(223)는 믹싱몸체(222)의 입구(221) 측에서 출구(221e) 방향으로 화염을 바로 배출하지 않도록 화염이 충돌되게 하면서 배출 속도를 줄여 출구(221e)로의 화염 열 배출시 진동 및 소음을 저감되게 한다. 이러한, 화염충돌부(223)는 믹싱몸체(222)의 내부에 삽입 설치한다. 여기서, 화염충돌부(223)는 충돌본체(223a), 지지암(223b)을 포함한다.
상기 충돌본체(223a)는 믹싱몸체(221) 내부로 유입되는 화염과 충돌되는 부분이다. 여기서, 충돌본체(223a)는 믹싱몸체(221) 내부에서 직경을 기준으로 내측 중심에 배치된 상태로 믹싱몸체(221)에 연결 설치한다. 이러한, 충돌본체(223a)는 화염과 충돌하면서 믹싱몸체(222)의 출구(221e)를 통해 배출되는 화염 열의 배출 속도를 줄임과 더불어 소음발생을 최소화할 수 있도록 원뿔 모양을 가진다. 즉, 충돌본체(223a)는 화염 열의 배출 방향으로 갈수록 직경이 꺼지는 원뿔 모양, 보다 상세하게는 믹싱몸체(222)의 타단에서 일단 방향으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔 모양으로 형성될 수 있다. 이때, 충돌본체(223a)의 측면에는 화염의 충돌시 분산 배열이 안정적으로 이루어질 수 있도록 원뿔의 꼭짓점을 기준으로 방사형으로 복수개의 홈(도면미도시)이 형성될 수도 있다.
상기 지지암(223b)은 충돌본체(223a)를 믹싱몸체(221) 내부에 위치하도록 연결 지지하는 바 형상부재이다. 이러한, 지지암(223b)은 충돌본체(223a)를 안정적으로 연결지지할 수 있도록 충돌본체(223a)의 후단에 상호 일정간격으로 이격되게 복수개를 결합한다. 이러한, 지지암(223b)의 길이방향 일단은 충돌본체(223a)의 후단에 연결 결합하고, 지지암(223b)의 길이방향 타단은 믹싱몸체(221)의 내벽(221a) 내측면에 연결 결합한다.
상기 온도조절공기공급라인(230)은 제2블로워(210)로부터 송풍 공급되는 공기를 믹싱챔버(220)의 내부로 이동되게 가이드하는 연결관이다. 이러한, 온도조절공기공급라인(230)의 길이방향 일단은 제2블로워(210)에 연결하고, 온도조절공기공급라인(230)의 길이방향 타단은 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221)에 형성된 공기냉각공간(221c)으로 공기가 이동 공급될 수 있도록 공기공급 분사관(222)에 연결한다.
상기 열전대(240)는 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221)에 설치되어, 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 내부온도를 측정한다. 바람직하게는, 열전대(240)가 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 출구(221e) 위치의 내부 온도를 측정하게 된다. 이러한, 열전대(240)는 제2블로워(210)와 연결되어, 측정된 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 출구(221e) 측 내부 온도에 따라 제2블로워(210)의 송풍력을 조절한다. 즉, 열전대(240)에 의해 측정된 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 내부 온도에 따라 믹싱챔버(220)로의 제2블로워(210)의 공기 공급량이 제어된다. 예를 들어, 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 내부 온도가 열전대(240) 상에서 설정된 온도보다 높을 경우에는 제2블로워(210)의 송풍력을 높여 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 내부로의 외부 공기유입을 증대시켜 온도가 낮아지게 한다. 반면에, 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 내부 온도가 열전대(240) 상에서 설정된 온도보다 낮을 경우에는 제2블로워(210)의 송풍력을 낮추어 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 내부로의 외부 공기유입을 감소시켜 온도가 높아지게 한다.
상기 건조기체공급라인(250)은 믹싱챔버(220) 내부에서 화염 열 및 제2블로워(210)에 의해 공급된 공기가 혼합된 건조기체를 작업용 베셀(10)로 이동되게 가이드하는 연결관이다. 이러한, 건조기체공급라인(250)의 길이방향 일단은 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221)에 형성된 출구(221e)와 연결 결합하며, 건조기체공급라인(250)의 길이방향 타단은 작업용 베셀(10)에 연결 결합한다.
이같은, 내화물 건조장치에서 화염분사부(100)의 가스버너(110)와, 공기공급부(130)의 제1블로워(131) 및 건조기체공급부(200)의 제2블로워(210)와 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221)는 이동이 용이하도록 휠이 장착된 지지프레임(도면미도시) 상에 설치할 수 있다.
또한, 상기 건조기체공급부(200)의 건조기체공급라인(250)이 연결된 작업용 베셀(10) 면부에 대향되는 면부에 연통 설치되어, 작업용 베셀(10) 내부로 공급된 건조 기체를 외부로 일정하게 배출되게 하는 진공이젝터(300)를 추가 구비할 수도 있다. 이러한, 진공이젝터(300)는 건조기체공급라인(250)을 통해 작업용 베셀(10)로 공급되는 건조기체가 일정한 속도로 작업용 베셀(10) 내부를 이동하면서 외부로 배출되게 하여, 작업용 베셀(10) 내측의 내화물(20)에 대한 안정적인 건조가 이루어질 수 있게 한다.
이와 같이 구성되는 일실시예에 따른 믹싱챔버가 적용된 내화물 건조장치의 내화물에 대한 건조 작업을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 화염분사부(100)에서 외부로부터 공급받은 가스 및 공기를 연소시키면서 화염을 분사 발생시킨다. 즉, 가스공급부(120) 및 공기공급부(130)를 통해 가스 및 공기가 가스버너(110)의 버너몸체(111) 내부로 공급된다. 이렇게, 버너몸체(111) 내부로 가스 및 공기가 공급되면, 점화부(114)가 작동하면서 불꽃을 발생시켜, 버너몸체(111) 내부의 가스 및 공기가 점화 연소되며 화염을 발생시키게 된다.
이후, 상기 버너몸체(111)에서 점화된 화염에 의해 발생되는 열은 건조기체공급부(200)의 믹싱챔버(220)로 공급된다. 이때, 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 내부로 유입되는 화염은 화염충돌부(223)의 충돌본체(223a)에 충돌이 이루어지게 된다. 이때, 열전대(240)가 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 내부 온도를 측정하여 제2블로워(210)에 의한 믹싱몸체(221) 내부로의 공기 공급량을 조절하게 된다. 즉, 믹싱몸체(221)의 내부 온도가 열전대(240) 상에서 설정된 온도보다 높을 경우에는 제2블로워(210)의 송풍력을 높여 믹싱챔버(220) 내부로의 외부 공기유입을 증대시키면서 온도가 낮아지게 한다. 반면에, 믹싱챔버(220)의 내부 온도가 열전대(240) 상에서 설정된 온도보다 낮을 경우에는 제2블로워(210)의 송풍력을 낮추어 믹싱몸체(221) 내부로의 외부 공기유입을 감소시켜 온도가 높아지게 한다.
여기서, 상기 제2블로워(210)를 통해 발생된 송풍 공기는 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221) 내부로 유입시 공기공급 분사관(222)을 통해 믹싱몸체(221)의 공기냉각공간(221c)으로 유입된 후, 내벽(221a)에 형성된 냉각공기공급공(221g)을 통해 믹싱몸체(221)의 내벽(221a) 내부 공간으로 공급이 이루어진다. 이때, 공기공급 분사관(222)을 통해 믹싱몸체(221)의 공기냉각공간(221c)으로 유입되는 공기는 공기냉각공간(221c)에서 나선형으로 이동하면서 믹싱몸체(211)의 내벽(221a) 및 외벽(221b)에 대한 냉각이 안정적으로 이루어질 수 있게 함과 더불어 냉각공기공급공(221g)을 통한 믹싱몸체(221)의 내벽(221a) 내부 공간으로 공기의 공급이 안정적으로 이루어지게 한다.
이렇게, 상기 믹싱챔버(220) 내부에서 화염 열 및 공기의 혼합에 의해 일정한 온도가 된 건조 기체는 건조기체공급라인(250)을 통해 작업용 베셀(10) 내부로 공급되면서 내화물(20)을 건조시키게 된다. 이때, 건조 기체가 내화물(20)을 균일하게 가열 건조하게 된다.
이와 같이, 일 실시예의 내화물 건조장치용 믹싱챔버는, 화염분사부(100)를 통해 발생된 화염 열이 믹싱챔버(220)의 믹싱몸체(221)로 공급시, 화염충돌부(223)에 의한 충돌을 통해 화염 열의 배출속도를 감소시키면서 소음 및 진동이 감소하며, 공기공급 분사관(222)을 통해 제2블로워(220)에서 발생된 공기를 믹싱몸체(221)의 내벽(221a)과 외벽(221b) 사이의 공기냉각공간(221c)으로 유입되게 한 후, 냉각공기공급공(221g)을 통한 내벽(221a) 내부의 공급이 이루어지게 함으로써, 믹싱몸체(221)의 냉각효율을 증대시킴과 더불어 믹싱몸체(221) 내부로의 공기 유입이 골고루 이루어지면서 온도 조절이 안정적으로 이루어지면서 사용 내구성을 오랜기간 안정적으로 유지할 수 있게 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 작업용 베셀 20: 내화물
100: 화염분사부 110: 가스버너
111: 버너몸체 114: 점화부
120: 가스공급부 121: 가스저장통
122: 가스공급라인 130: 공기공급부
131: 제1블로워 132: 공기공급라인
200: 건조기체공급부 210: 제2블로워
220: 믹싱챔버 221: 믹싱몸체
221a: 내벽 221b: 외벽
221c: 공기냉각공간 221d: 입구
221e: 출구 221f: 배출단부
221g: 냉각공기공급공 221h: 배관연결공
222: 공기공급 분사관 223: 화염충돌부
223a: 충돌본체 223b: 지지암
230: 온도조절공기공급라인 240: 열전대
250: 건조기체공급라인

Claims (5)

  1. 화염분사부로부터 분사되는 고온의 화염 열을 외부에서 공급되는 공기와 혼합한 후, 작업용 베셀 내부로 공급되게 하면서 내화물을 건조할 수 있게 하는 내화물 건조장치용 믹싱챔버에 있어서,
    일단에 화염분사부와 연결되는 입구가 형성된 상태로 타단에 작업용 베셀과 연결되는 출구가 형성된 통 구조를 가지며, 상호 이격상태로 공기냉각공간이 형성되도록 내벽과 외벽으로 구성되고, 내벽에는 상호 이격되게 복수개의 냉각공기공급공이 형성된 믹싱몸체와;
    상기 믹싱몸체의 일단에 공기냉각공간과 연결되게 설치하며, 외부에서 전달받은 공기를 공기냉각공간으로 공급되게 하는 공기공급 분사관; 및
    상기 믹싱몸체의 내부에 설치하며, 화염분사부로부터 분사 유입되는 화염이 충돌되게 하는 화염충돌부;를 포함하는 내화물 건조장치용 믹싱챔버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각공기공급공은, 내벽 외주면에서 내벽 내주면으로 갈수록 직경이 작아지도록 형성된 내화물 건조장치용 믹싱챔버.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기공급 분사관은, 믹싱몸체의 타단에서 일단 방향으로 하향 경사지게 외벽에 결합 설치하며,
    상기 공기공급 분사관은 외벽 외주면 둘레로 상호 일정간격 이격되게 복수개를 결합 구비하는 내화물 건조장치용 믹싱챔버.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 화염충돌부는,
    상기 믹싱몸체의 내부에 배치하는 충돌본체와,
    상기 충돌본체가 믹싱몸체의 내부에 배치되도록 충돌본체를 믹싱몸체에 연결하는 복수의 지지암을 포함하는 내화물 건조장치용 믹싱챔버.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 충돌본체는 믹싱몸체의 타단에서 일단 방향으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔 모양을 가지는 내화물 건조장치용 믹싱챔버.
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