KR20210076060A

KR20210076060A - 화격자

Info

Publication number: KR20210076060A
Application number: KR1020217014151A
Authority: KR
Inventors: 시게키 오다카; 히로유키 나카하라이; 다카히로 오다노; 히로키 마츠다; 슌이치 나가하라; 이치 나가하라
Original assignee: 미츠비시 쥬코 칸쿄 카가쿠 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2019-07-08
Publication date: 2021-06-23
Also published as: EP3885652A4; WO2020105217A1; CN212869812U; RU206500U1; SG11202006518QA; JP3219985U; KR200497218Y1; BR112020014213A2; EP3885652A1; KR20210001749U

Abstract

제 1 방향 (D) 으로 연장되는 상벽부 (2) 와, 상벽부 (2) 의 선단으로부터 하방으로 연장되는 전벽부 (3) 와, 상벽부 (2) 의 이측에 형성된 유로 (S) 와, 유로 (S) 를 상하로 나누는 구획벽 (8) 으로서, 주면이 상벽부 (2) 를 향하는 구획벽 본체 (9) 와, 구획벽 본체 (9) 에 형성되어 상벽부 (2) 의 이면을 향하여 냉각 매체를 분출하여 상벽부 (2) 를 임핀지먼트 냉각시키는 복수의 냉각공 (10) 을 갖는 구획벽 (8) 을 갖는 화격자 (1) 를 제공한다.

Description

화격자

본 발명은, 화격자에 관한 것이다.

본원은, 2018년 11월 22일에 일본에 출원된 일본 실용신안등록출원 2018-004543호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

쓰레기 등의 피소각물을 소각하는 소각로로서, 대량의 쓰레기를 선별하지 않고 효율적으로 소각 처리할 수 있는 스토커로가 알려져 있다. 스토커로는, 쓰레기의 반송 방향에서 교대로 배치한 고정 화격자단과 이동 화격자단으로 이루어지는 스토커를 가지고 있다. 스토커로는, 고정 화격자단과 이동 화격자단을 왕복 운동시켜, 쓰레기를 충분히 교반하여 연소시키고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

스토커로로는, 스토커의 내구성 향상과 장수명화를 도모하기 위해 화격자를 냉각시키는 냉각 구조를 갖는 것도 있다. 냉각 구조로는, 예를 들어, 화격자 내를 수 왕복하는 냉각 유로에 냉각 공기를 도입하고, 화격자의 상벽부를 강제 대류에 의해 냉각시키는 구조가 있다. 강제 대류에 의한 냉각 구조에서는, 냉각 공기를 냉각 대상인 화격자의 벽을 따라 흐르게 하고, 벽 근방에서 발생하는 소용돌이의 확산을 통하여 열을 수송하고 있다.

일본 공개특허공보 평6-265125호

스토커로에서는, 예를 들어, 저공기 비운전 등을 실시하는 것에 의해 화격자의 온도가 더욱 상승할 가능성이 있다. 강제 대류에 의한 냉각 구조의 경우, 예를 들어, 냉각 공기의 유속을 올림으로써 냉각 성능을 향상시키는 것이 가능하다.

그러나, 예를 들어, 냉각 공기의 유속을 올릴 수 없는 스토커로의 경우에는 냉각 성능이 불충분해져, 화격자 온도가 상승해 버릴 우려가 있다.

또, 재료 수명의 관점에서도, 추가적인 냉각 성능의 향상이 요망되고 있다.

이 발명은, 냉각 구조를 갖는 화격자에 있어서, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 화격자를 제공한다.

본 발명의 제 1 양태에 의하면, 화격자는, 제 1 방향으로 연장되는 상벽부와, 상기 상벽부의 선단으로부터 하방으로 연장되는 전벽부와, 상기 상벽부의 이측 (裏側) 에 형성된 유로와, 상기 유로를 상하로 나누는 구획벽으로서, 주면이 상기 상벽부를 향하는 구획벽 본체와, 상기 구획벽 본체에 형성되어 상기 상벽부의 이면을 향하여 냉각 매체를 분출하여 상기 상벽부를 임핀지먼트 냉각시키는 복수의 냉각공을 갖는 구획벽을 갖는다.

이러한 구성에 의하면, 냉각공으로부터 분출되는 냉각 매체가 직접적으로 상벽부에 충돌함으로써, 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 화격자에 있어서, 상기 구획벽과 상기 상벽부 사이의 거리를 L, 상기 냉각공의 내경을 Di 로 하면, 2 ＜ L/Di ＜ 35 여도 된다.

이러한 구성에 의하면, 화격자를 제작할 때의 치수 공차를 크게 할 수 있고, 제품 비용의 저감을 도모할 수 있다.

상기 화격자에 있어서, 상기 상벽부의 상기 제 1 방향의 중앙부보다 상기 선단측에 상기 제 1 방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 구획벽과 상기 상벽부 사이의 유로 내의 상기 냉각 매체를 배출하는 슬릿을 가지고, 상기 슬릿과 상기 냉각공은, 상기 상벽부의 주면의 법선 방향에서 보아 겹치지 않도록 형성되어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 상벽부에 공기 배출공으로서 기능하는 슬릿을 형성함으로써, 공기 배출공을 크게 할 수 있다. 그 때문에, 공기 배출공에 의한 압력 손실이 저감되어, 냉각 공기를 공급하기 위한 송풍 팬의 동력을 작게 할 수 있다.

또, 슬릿과 냉각공의 위치를 어긋나게 하는 것에 의해, 냉각공으로부터 분출된 냉각 매체가 확실하게 상벽부에 닿는다. 그 때문에, 충돌 분류 (噴流) 의 냉각 성능을 확실하게 얻을 수 있다.

상기 화격자에 있어서, 상기 구획벽 본체는, 상기 상벽부와 대략 평행을 이루는 주부와, 상기 주부의 상기 선단측에 접속된 선단부를 가지고, 상기 선단부에 형성된 복수의 상기 냉각공의 적어도 일부는, 상기 냉각공으로부터 분출된 상기 냉각 매체가 상기 전벽부에 닿도록 지향되어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 냉각공으로부터 분출된 냉각 매체가 상벽부뿐만 아니라, 전벽부 (화격자의 선단) 에도 닿는다. 그 때문에, 화격자의 선단의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 화격자에 있어서, 상기 상벽부의 상기 이면에 상기 상벽부와 일체로 형성되고, 상기 상벽부로부터 하방으로 돌출되도록 형성된 판상의 핀을 가져도 된다.

이러한 구성에 의하면, 상벽부에 핀이 형성되어 있는 것에 의해, 방열 효과가 얻어진다. 그 때문에, 화격자의 냉각 성능이 향상된다.

상기 화격자에 있어서, 상기 냉각공은 원형을 이루고, 상기 냉각공의 내주면은 상방을 향함에 따라서 축경되는 원추 형상을 이루어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 냉각공의 입구측의 내경을 크게 함으로써, 냉각공에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 또, 냉각공의 출구측의 내경을 작게 함으로써, 냉각 매체의 유속을 올려 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에 의하면, 화격자는, 제 1 방향으로 연장되는 상벽부와, 상기 상벽부의 선단으로부터 하방으로 연장되는 전벽부와, 상기 상벽부의 측부 가장자리로부터 하방으로 연장되는 1 쌍의 측벽부와, 상기 상벽부 및 1 쌍의 측벽부에 둘러싸인 공간에 배치되고, 상기 선단측이 폐색되어 상기 제 1 방향으로 연장되는 통상을 이루는 덕트 본체와, 상기 덕트 본체에 형성되어 상기 상벽부의 이면, 상기 전벽부의 이면, 및 상기 1 쌍의 측벽부의 이면을 향하여 냉각 매체를 분사하여 임핀지먼트 냉각시키는 복수의 냉각공을 갖는 덕트를 가져도 된다.

이러한 구성에 의하면, 덕트로부터 분출된 냉각 매체가 배출될 때, 측벽부와 덕트의 간극이 제 1 방향으로 긴 냉각 매체 배출공으로서 기능함으로써, 냉각 매체의 유량을 증가시켜도 냉각 매체 배출공을 향하는 냉각 매체의 흐름에 의해 충돌 분류의 냉각 효과가 방해되기 어려워, 충돌 분류의 효과를 최대한으로 얻을 수 있다.

또, 화격자의 구조를 간소화할 수 있다. 또, 화격자의 구조가 간소화됨으로써, 메인터넌스가 용이해진다.

본 발명에 의하면, 냉각공으로부터 분출되는 냉각 매체가 직접적으로 상벽부에 충돌함으로써, 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 스토커로의 개략 구성도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 화격자의 상방으로부터 본 사시도이다.
도 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 화격자의 하방으로부터 본 사시도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 화격자의 하방으로부터 본 평면도이다.
도 5 는, 도 4 의 V-V 단면도로서, 본 발명의 제 1 실시형태의 화격자의 단면도이다.
도 6 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 화격자의 작용을 설명하는 도면이다.
도 7 은, 본 발명의 제 2 실시형태의 화격자의 상방으로부터 본 사시도이다.
도 8 은, 도 7 의 VIII-VIII 단면도로서, 본 발명의 제 2 실시형태의 화격자의 단면도이다.
도 9 는, 본 발명의 제 3 실시형태의 화격자의 단면도이다.
도 10 은, 본 발명의 제 4 실시형태의 화격자의 단면도이다.
도 11 은, 본 발명의 제 5 실시형태의 화격자의 단면도이다.
도 12 는, 본 발명의 제 6 실시형태의 화격자의 냉각공 및 공기 배출공의 단면도이다.
도 13 은, 본 발명의 제 7 실시형태의 화격자의 사시도이다.
도 14 는, 도 13 의 XIV-XIV 단면도로서, 본 발명의 제 7 실시형태의 화격자의 단면도이다.
도 15 는, 도 14 의 XV-XV 단면도로서, 본 발명의 제 7 실시형태의 화격자의 단면도이다.

(제 1 실시형태)

이하, 본 발명의 제 1 실시형태의 화격자에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 화격자는, 쓰레기 등의 피소각물 연소용 스토커로에 사용되는 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 스토커로 (50) 는, 피소각물 (B) 을 일시적으로 저류하는 호퍼 (51) 와, 피소각물 (B) 을 연소시키는 소각로 (52) 와, 소각로 (52) 에 피소각물 (B) 을 공급하는 피더 (53) 와, 소각로 (52) 의 바닥부측에 형성된 스토커 (54) (건조단 (61), 연소단 (62), 및 후연소단 (63) 의 화격자 (1) 를 포함한다) 와, 스토커 (54) 의 하방에 형성된 풍상 (風箱) (55) 을 구비하고 있다.

피더 (53) 는, 호퍼 (51) 를 통해 연속적으로 피드 테이블 (56) 상에 공급된 피소각물 (B) 을 소각로 (52) 내로 밀어낸다. 피더 (53) 는, 피더 구동 장치 (57) 에 의해 피드 테이블 (56) 상을 소정의 스트로크로 왕복 운동한다.

풍상 (55) 은, 송풍기 (도시 생략) 로부터 공급되는 1 차 공기를 스토커 (54) 의 각 부에 공급한다.

소각로 (52) 는, 스토커 (54) 의 상방에 설치되어, 1 차 연소실과 2 차 연소실로 이루어지는 연소실 (58) 을 가지고 있다. 소각로 (52) 는, 연소실 (58) 에 2 차 공기를 공급하는 2 차 공기 공급 노즐 (59) 을 가지고 있다.

스토커 (54) 는, 화격자 (1) 를 계단상으로 나열한 연소 장치이다. 피소각물 (B) 은, 스토커 (54) 상에서 연소된다.

이하, 피소각물 (B) 이 반송되는 방향을 반송 방향 (TD) 이라고 부른다. 피소각물 (B) 은, 스토커 (54) 상을 반송 방향 (TD) 으로 반송된다. 도 1 에 있어서, 우측이 반송 방향 하류측 (TD1) 이다.

스토커 (54) 는, 피소각물 (B) 의 반송 방향 상류측으로부터 순서대로, 피소각물 (B) 을 건조시키는 건조단 (61) 과, 피소각물 (B) 을 소각하는 연소단 (62) 과, 미연소분을 완전히 소각 (후연소) 하는 후연소단 (63) 을 가지고 있다. 스토커 (54) 에서는, 건조단 (61), 연소단 (62) 및 후연소단 (63) 에서, 피소각물 (B) 을 순차 반송하면서, 각각 건조, 연소 및 후연소를 실시한다.

각각의 단 (段) (61, 62, 63) 은, 복수의 고정 화격자 (1a) 를 갖는 고정 화격자단과, 복수의 이동 화격자 (1b) 를 갖는 이동 화격자단을 가지고 있다. 고정 화격자단은, 복수의 고정 화격자 (1a) 가 스토커 (54) 의 폭 방향 (도 1 의 안길이 방향) 으로 배열됨으로써 구성되어 있다. 이동 화격자단은, 복수의 이동 화격자 (1b) 가 스토커 (54) 의 폭 방향으로 배열됨으로써 구성되어 있다.

고정 화격자 (1a) (고정 화격자단) 와 이동 화격자 (1b) (이동 화격자단) 는, 반송 방향 (TD) 에서 교대로 배치되어 있다. 이동 화격자 (1b) 는, 피소각물 (B) 의 반송 방향 (TD) 으로 왕복 운동한다. 이동 화격자 (16) 의 왕복 운동에 의해 스토커 (54) 상의 피소각물 (B) 이 반송됨과 함께 교반된다. 즉, 피소각물 (B) 의 하층부가 움직이고, 피소각물 (B) 의 상층부와 교체된다.

건조단 (61) 은, 피더 (53) 에 의해 밀려나와 소각로 (52) 내에 낙하한 피소각물 (B) 을 받아, 피소각물 (B) 의 수분을 증발시킴과 함께 일부 열분해한다. 연소단 (62) 은, 하방의 풍상 (55) 으로부터 공급되는 1 차 공기에 의해, 건조단 (61) 에서 건조시킨 피소각물 (B) 에 착화시켜, 휘발분 및 고정 탄소분을 연소시킨다. 후연소단 (63) 은, 연소단 (62) 에서 연소되지 않고 통과해 온 고정 탄소분 등의 미연소분을 완전히 재가 될 때까지 연소시킨다.

재는, 후연소단 (63) 의 출구에 형성되어 있는 배출 슈트 (64) 를 통해서 소각로 (52) 로부터 배출된다.

각각의 단 (61, 62, 63) 은, 이동 화격자 (1b) 를 구동시키는 구동 기구 (65) 를 가지고 있다.

스토커로 (50) 는, 건조단 (61), 연소단 (62), 및 후연소단 (63) 에 있어서의 이동 화격자 (1b) 의 구동의 속도를, 서로 동일한 속도 또는 건조단 (61), 연소단 (62), 및 후연소단 (63) 의 적어도 일부에서 상이한 속도로 할 수 있다.

다음으로, 본 실시형태의 고정 화격자 (1a) 와 이동 화격자 (1b) 의 형상에 대해 설명한다. 고정 화격자 (1a) 와 이동 화격자 (1b) 의 형상은 동일하므로, 이하, 화격자 (1) 로서 설명한다. 단, 고정 화격자 (1a) 와 이동 화격자 (1b) 의 일부를 돌기가 형성된 화격자로 해도 된다. 돌기가 형성된 화격자는, 화격자 (1) 의 선단에 상방으로 돌출되는 돌기를 가지고 있지만, 그 이외의 구조는, 이하에 설명하는 화격자 (1) 와 동일하다.

본 실시형태의 화격자 (1) 는, 냉각 구조를 가지고 있다. 화격자 (1) 는, 풍상 (55) 으로부터 공급되는 1 차 공기를 냉각 공기 (냉각 매체) 로 하여 냉각된다.

도 2, 도 3, 도 4, 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 화격자 (1) 는, 제 1 방향 (D) (쓰레기의 반송 방향 (TD)) 으로 연장되는 상벽부 (2) 와, 상벽부 (2) 의 선단 (반송 방향 하류측 (TD1) 의 단부) 으로부터 하방으로 연장되는 전벽부 (3) 와, 상벽부 (2) 의 측부 가장자리 (2a) 로부터 하방으로 연장되는 1 쌍의 측벽부 (4) 와, 후벽부 (5) 를 가지고 있다. 상벽부 (2) 의 상면은, 쓰레기가 재치되는 면이다.

상벽부 (2) 와, 전벽부 (3) 와, 1 쌍의 측벽부 (4) 와, 후벽부 (5) 는, 일체로 형성되어 있다. 상벽부 (2) 의 후단에는 오목부 (6) 가 형성되어 있다.

화격자 (1) 의 오목부 (6) 는, 각각의 단 (61, 62, 63) 의 설치면 (61a, 62a, 63a) (도 1 참조) 에 형성된 볼록부 (도시 생략) 에 끼워넣어진다. 이로써, 화격자 (1) 가 각각의 단 (61, 62, 63) 에 장착된다.

상벽부 (2) 는, 사각형상을 이루고, 폭 방향 (W) (제 1 방향 (D) 과 직교하는 방향) 에 이웃하는 화격자 (1) 와 함께 스토커 (54) 의 상면을 이룬다.

전벽부 (3) 는, 상벽부 (2) 의 주면과 전벽부 (3) 의 주면이 직각에 가까운 각도로 교차하도록, 상벽부 (2) 로부터 하방으로 돌출되도록 형성되어 있다. 전벽부 (3) 의 두께는, 상벽부 (2) 및 측벽부 (4) 의 두께보다 두껍다.

측벽부 (4) 는, 상벽부 (2) 의 주면과 측벽부 (4) 의 주면이 대략 직각으로 교차하도록 형성되어 있다. 측벽부 (4) 는, 화격자 (1) 의 선단을 향함에 따라서 폭이 넓어지도록 형성되어 있다.

후벽부 (5) 는, 상벽부 (2) 로부터 하방으로 돌출되는 판상을 이루고, 후벽부 (5) 의 주면이 제 1 방향 (D) 을 향하도록 형성되어 있다. 후벽부 (5) 는, 화격자 (1) 의 후방 (전벽부 (3) 와 오목부 (6) 사이로서 오목부 (6) 측) 에 배치되어 있다.

상벽부 (2) 의 하방 (상벽부 (2) 의 이측) 에는 유로 (S) 가 형성된다.

화격자 (1) 는, 상벽부 (2), 전벽부 (3), 1 쌍의 측벽부 (4), 및 유로 (S) 를 상하로 나누는 구획벽 (8) 을 가지고 있다. 구획벽 (8) 은, 판상을 이루고, 상벽부 (2) 와 평행해지도록 장착되어 있다.

구획벽 (8) 은, 주면이 상벽부 (2) 를 향하고, 유로 (S) 를 상벽부 (2) 와 구획벽 (8) 사이의 상측 유로 (S1) 와, 구획벽 (8) 의 하방의 하측 유로 (S2) 로 나누는 구획벽 본체 (9) 와, 구획벽 본체 (9) 에 형성된 복수의 냉각공 (10) 을 가지고 있다.

복수의 냉각공 (10) 은, 구획벽 본체 (9) 에 고르게 배치되어 있다. 복수의 냉각공 (10) 은, 예를 들어, 격자상으로 배치할 수 있다. 복수의 냉각공 (10) 의 수나 크기는, 냉각공 (10) 의 압력 손실에 의해 화격자 (1) 가 부상하지 않도록, 압력 손실이 500 ㎜Aq (4.90 ㎪) 이하가 되도록 설정되어 있다.

측벽부 (4) 에는, 상측 유로 (S1) 로부터 냉각 공기를 배출하는 공기 배출공 (12) 이 형성되어 있다. 공기 배출공 (12) 은, 제 1 방향 (D) 의 선단측에 배치되어 있다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 구획벽 (8) 은, 냉각공 (10) 의 내경을 Di, 구획벽 (8) 의 상면과 상벽부 (2) 의 하면의 거리를 L 로 하면, 내경 (Di) 과 거리 (L) 의 비 L/Di 가,

2 ＜ L/Di ＜ 35

가 되도록 배치되어 있다.

다음으로, 본 실시형태의 화격자 (1) 의 작용에 대해 설명한다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 풍상 (55) (도 1 참조) 으로부터 공급되는 1 차 공기 (냉각 공기) 가 하측 유로 (S2) 에 도입되면, 냉각 공기 (C) 는, 구획벽 (8) 의 복수의 냉각공 (10) 을 통과하고, 상벽부 (2) 의 이면을 향해 분출된다. 냉각 공기 (C) 는, 상벽부 (2) 에 충돌하도록 흐른 후, 공기 배출공 (12) 으로부터 배출된다. 이로써, 상벽부 (2) 가 임핀지먼트 냉각된다.

상기 실시형태에 의하면, 냉각공 (10) 으로부터 분출되는 냉각 공기 (C) 가 직접적으로 상벽부 (2) 에 충돌하여 냉각 공기 (C) 가 직접적으로 열을 수송함으로써, 열전달률이 커진다. 그 결과, 냉각 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 냉각 공기 (C) 가 상벽부 (2) 에 충돌함으로써, 화격자 (1) 의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

또, 내경 (Di) 과 거리 (L) 의 비 L/Di 를, 2 ＜ L/Di ＜ 35 로 함으로써, 화격자 (1) 를 제작할 때의 치수 공차를 크게 할 수 있다. 그 결과, 제품 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 냉각공 (10) 의 형상을 원형으로 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 냉각공 (10) 의 형상을 타원으로 하거나, 다각형으로 하거나 해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 냉각에 사용되는 냉각 매체를 1 차 공기로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 증기를 화격자 (1) 에 공급함으로써 냉각을 실시해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 공기 배출공 (12) 을 사각형으로 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 공기 배출공 (12) 을 원형이나 타원으로 해도 된다.

(제 2 실시형태)

이하, 본 발명의 제 2 실시형태의 화격자에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 제 1 실시형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 화격자 (1) 의 공기 배출공 (12B) 은, 상벽부 (2) 에 복수 형성되어 있다. 복수의 공기 배출공 (12B) 은, 제 1 방향 (D) 에 연장되는 슬릿상 (장공) 을 이루고 있다. 복수의 공기 배출공 (12B) 은, 상벽부 (2) 의 제 1 방향 (D) 의 중앙부보다 선단측에 형성되어 있다. 공기 배출공 (12B) 은, 폭 방향 (W) 에 등간격으로 형성되어 있다.

각각의 공기 배출공 (12B) 의 면적은, 공기 배출공 (12B) 으로부터 배출되는 냉각 공기의 유속이, 쓰레기 입자의 종말 (終末) 속도 이상이 되도록 설정되어 있다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 공기 배출공 (12B) 의 수, 및 폭 방향 (W) 의 위치는, 냉각공 (10) 에 대응하고 있다. 상벽부 (2) 의 주면의 법선 방향 (상벽부 (2) 의 상방) 에서 보아, 공기 배출공 (12) 과 냉각공 (10) 은 겹쳐 있다.

단, 공기 배출공 (12B) 의 수, 및 폭 방향 (W) 의 위치는, 냉각공 (10) 에 대응하지 않아도 된다. 즉, 상벽부 (2) 의 주면의 법선 방향에서 보아, 공기 배출공 (12) 과 냉각공 (10) 은 겹치지 않아도 된다.

상기 실시형태에 의하면, 화격자 (1B) 상벽부 (2) 에 슬릿상의 공기 배출공 (12B) 을 형성하는 것에 의해, 공기 배출공 (12B) 의 크기나, 형상에 대한 자유도를 향상시킬 수 있다.

또, 냉각공 (10) 으로부터 분출되는 냉각 공기의 유속을 크게 하면 냉각 성능은 향상되지만, 배반 사상으로서 구획벽 (8) (다공판) 에 의한 압력 손실이 커진다. 압력 손실이 커지면, 화격자 (1) 의 부상이 문제가 된다. 그 때문에, 냉각 공기의 유속의 상한은, 구획벽 (8) 과 공기 배출공 (12) 에 의한 화격자 전체의 압력 손실로 결정된다. 상기 실시형태의 화격자 (1B) 와 같이, 상벽부 (2) 에 공기 배출공 (12B) 을 복수 형성하는 것이나, 공기 배출공 (12B) 을 크게 함으로써, 공기 배출공 (12B) 에 의한 압력 손실이 저감된다. 그 결과, 냉각 공기를 공급하기 위한 송풍 팬의 동력을 작게 할 수 있다.

(제 3 실시 형태)

이하, 본 발명의 제 3 실시형태의 화격자에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 제 1 실시형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 화격자 (1C) 에서는, 상벽부 (2) 의 주면의 법선 방향에서 보아, 공기 배출공 (12B) 과 냉각공 (10) 은 겹쳐 있지 않다. 구체적으로는, 공기 배출공 (12B) 은 폭 방향 (W) 에 4 개 형성되어 있다. 냉각공 (10) 은, 상벽부 (2) 의 주면의 법선 방향에서 보아, 폭 방향 (W) 에 이웃하는 공기 배출공 (12B) 사이에 형성되어 있다. 즉, 냉각공 (10) 으로부터 분출된 공기는, 상벽부 (2) 에 닿은 후, 공기 배출공 (12B) 으로부터 배출된다.

상기 실시형태에 의하면, 공기 배출공 (12B) 과 냉각공 (10) 의 위치를 어긋나게 하는 것에 의해, 냉각공 (10) 으로부터 분출된 냉각 공기가 확실하게 상벽부 (2) 에 닿는다. 그 때문에, 슬릿상의 공기 배출공 (12B) 이 형성되어 있는 지점에 있어서도 충돌 분류의 냉각 성능을 확실하게 얻을 수 있다.

〔제 4 실시형태〕

이하, 본 발명의 제 4 실시형태의 화격자에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 제 1 실시형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 10 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 구획벽 (8) 의 구획벽 본체 (9D) 는, 상벽부 (2) 와 대략 평행을 이루는 주부 (14) 와, 주부 (14) 의 선단측에 접속된 선단부 (15) 를 가지고 있다. 선단부 (15) 는, 선단부 (15) 의 주면이 전벽부 (3) 와 대략 평행해지도록 형성되어 있다. 주부 (14) 와 선단부 (15) 는, 매끄럽게 접속되어 있다. 선단부 (15) 에 형성된 복수의 냉각공 (10) 의 적어도 일부는, 냉각공 (10) 으로부터 분출된 냉각 공기 (C) 가 전벽부 (3) 에 닿도록 지향되어 있다.

상기 실시형태에 의하면, 냉각공 (10) 으로부터 분출된 냉각 공기 (C) 가 상벽부 (2) 뿐만 아니라, 전벽부 (3) (화격자 (1D) 의 선단) 에도 닿는다. 그 때문에, 화격자 (1D) 의 선단의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 선단부 (15) 가 전벽부 (3) 와 대략 평행해지도록 형성했지만, 냉각공 (10) 으로부터 분출된 냉각 공기 (C) 가 전벽부 (3) 에 닿도록 형성되어 있으면, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 주부 (14) 와 선단부 (15) 가 이루는 각을 둔각으로 하거나, 선단부 (15) 를, 곡률을 가진 판으로 하거나 해도 된다.

〔제 5 실시형태〕

이하, 본 발명의 제 5 실시형태의 화격자에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 제 1 실시형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 11 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 화격자 (1E) 는, 상벽부 (2) 에 형성된 핀 (16) 을 가지고 있다. 핀 (16) 은, 판상을 이루고, 상벽부 (2) 의 이면 (2b) 에 상벽부 (2) 와 일체로 형성되어 있다. 핀 (16) 은, 상벽부 (2) 로부터 하방으로 돌출되도록 형성되어 있다.

핀 (16) 은, 핀 (16) 의 주면이 제 1 방향 (D) 을 따름과 함께, 폭 방향 (W) 을 향하도록 형성되어 있다.

상기 실시형태에 의하면, 상벽부 (2) 에 핀 (16) 이 형성되어 있는 것에 의해, 방열 효과가 얻어진다. 그 때문에, 화격자 (1E) 의 냉각 성능이 향상된다.

〔제 6 실시형태〕

이하, 본 발명의 제 6 실시형태의 화격자에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 제 1 실시형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 화격자 (1F) 의 냉각공 (10F) 은 원형을 이루고 있다. 냉각공 (10F) 의 내주면 (10a) 은 상방 (상벽부 (2) 의 측) 을 향함에 따라서 축경되는 원추 형상을 이루고 있다. 냉각공 (10F) 은, 하단의 내경을 Di1, 상단의 내경을 Di2 로 하면, Di1 ＞ Di2 가 되도록 형성되어 있다.

상기 실시형태에 의하면, 냉각공 (10F) 의 입구측의 내경 Di1 을 크게 함으로써, 냉각공 (10F) 에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 또, 냉각공 (10F) 의 출구측의 내경 Di2 를 작게 함으로써, 냉각 공기의 유속을 올려 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

〔제 7 실시형태〕

이하, 본 발명의 제 7 실시형태의 화격자에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 제 1 실시형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 13, 도 14, 및 도 15 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 화격자 (1G) 는, 상벽부 (2) 와, 전벽부 (3) 와, 1 쌍의 측벽부 (4) 와, 후벽부 (5) 와, 후벽부 (5) 에 고정되어 제 1 방향 (D) 으로 연장되는 덕트 (18) 를 가지고 있다.

덕트 (18) 는, 상벽부 (2) 및 1 쌍의 측벽부 (4) 에 둘러싸인 공간에 배치되어 있다. 덕트 (18) 는, 제 1 방향 (D) 에 연장되는 사각 통상을 이루는 덕트 본체 (19) 와, 덕트 본체 (19) 에 형성되어 상벽부 (2) 의 이면, 전벽부 (3) 의 이면, 및 1 쌍의 측벽부 (4) 의 이면을 향하여 냉각 공기 (C) 를 분사하여 임핀지먼트 냉각시키는 복수의 냉각공 (10) 과, 덕트 본체 (19) 의 후단에 형성되어 있는 공기 도입공 (11) 을 가지고 있다.

덕트 본체 (19) 는, 상벽부 (2) 와 평행을 이루는 제 1 면 (21) 과, 측벽부 (4) 와 평행을 이루는 1 쌍의 제 2 면 (22) 과, 제 1 면 (21) 과 평행을 이루고, 제 1 면 (21) 및 1 쌍의 제 2 면 (22) 과 함께 사각통을 형성하는 제 3 면 (23) 과, 덕트 본체 (19) 의 선단을 폐색하는 제 4 면 (24) 을 가지고 있다.

냉각공 (10) 은, 제 1 면 (21) 및 1 쌍의 제 2 면 (22) 에 규칙적으로 형성되어 있다. 제 2 면 (22) 에 형성되어 있는 냉각공 (10) 의 축선 (A) 은, 제 2 면 (22) 과 직교하고 있지 않고 경사져 있다. 제 2 면 (22) 에 형성되어 있는 냉각공 (10) 은, 냉각공 (10) 으로부터 분출된 냉각 공기 (C) 가, 상방으로 분출되도록, 외측이 높아지도록 경사져 있다.

도 14 및 도 15 에 나타내는 바와 같이, 덕트 (18) 의 냉각공 (10) 으로부터 분출된 냉각 공기는, 상벽부 (2), 측벽부 (4), 및 전벽부 (3) 에 닿아, 이것들을 냉각시킨다. 그 후, 냉각 공기는, 화격자 (1) 의 바닥측으로서, 측벽부 (4) 와 덕트 (18) 사이의 간극 (G) 으로부터 배출된다.

예를 들어, 제 2 실시형태의 화격자 (1B) (도 7, 및 도 8 참조) 에서는, 상측 유로 (S1) 를 흐르는 냉각 공기의 유량이 증가하면, 상벽부 (2) 를 따라 공기 배출공 (12B) 으로부터 배출되는 냉각 공기의 흐름 (크로스 플로) 에 의해, 공기 배출공 (12B) 가까이의 충돌 분류가 냉각에 기여하기 어려워진다. 즉, 냉각공 (10) 으로부터 벽의 내면에 닿는 충돌 분류의 에너지가, 공기 배출공 (12) 을 향해 벽을 따라 흐르는 냉각 공기에 의해 약해진다.

한편, 본 실시형태의 화격자 (1G) 에 의하면, 측벽부 (4) 와 덕트 (18) 사이의 간극 (G) 이 제 1 방향 (D) 에 긴 공기 배출공으로서 기능함으로써, 크로스 플로가 없어진다. 그 때문에, 충돌 분류의 효과를 최대한으로 얻을 수 있다.

또, 구획벽 (8) 을 화격자 (1G) 의 본체측에 용접할 필요가 없기 때문에, 화격자 (1G) 의 구조를 간소화할 수 있다. 또, 화격자 (1G) 의 구조가 간소화됨으로써, 메인터넌스가 용이해진다.

또한, 상기 실시형태에서는, 덕트 본체 (19) 의 형상을 사각 통상으로 했지만, 통상이면, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 덕트 본체 (19) 의 형상을, 원통상으로 해도 된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.

산업상 이용가능성

1, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G : 화격자
1a : 고정 화격자
1b : 이동 화격자
2 : 상벽부
3 : 전벽부
4 : 측벽부
5 : 후벽부
6 : 오목부
8 : 구획벽
9, 9D : 구획벽 본체
10 : 냉각공
11 : 공기 도입공
12, 12B : 공기 배출공
14 : 주부
15 : 선단부
16 : 핀
18 : 덕트
19 : 덕트 본체
21 : 제 1 면
22 : 제 2 면
23 : 제 3 면
24 : 제 4 면
50 : 스토커로
51 : 호퍼
52 : 소각로
53 : 피더
54 : 스토커
55 : 풍상
56 : 피드 테이블
57 : 피더 구동 장치
58 : 연소실
59 : 2 차 공기 공급 노즐
61 : 건조단
62 : 연소단
63 : 후연소단
64 : 배출 슈트
65 : 구동 기구
B : 피소각물
C : 냉각 공기
D : 제 1 방향
S : 유로
S1 : 상측 유로
S2 : 하측 유로
TD : 반송 방향
TD1 : 반송 방향 하류측
W : 폭 방향

Claims

제 1 방향으로 연장되는 상벽부와,
상기 상벽부의 선단으로부터 하방으로 연장되는 전벽부와,
상기 상벽부의 이측에 형성된 유로와,
상기 유로를 상하로 나누는 구획벽으로서, 주면이 상기 상벽부를 향하는 구획벽 본체와, 상기 구획벽 본체에 형성되어 상기 상벽부의 이면을 향하여 냉각 매체를 분출하여 상기 상벽부를 임핀지먼트 냉각시키는 복수의 냉각공을 갖는 구획벽을 갖는, 화격자.
제 1 항에 있어서,
상기 구획벽과 상기 상벽부 사이의 거리를 L,
상기 냉각공의 내경을 Di 로 하면,
2 ＜ L/Di ＜ 35
인, 화격자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상벽부의 상기 제 1 방향의 중앙부보다 상기 선단측에 상기 제 1 방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 구획벽과 상기 상벽부 사이의 유로 내의 상기 냉각 매체를 배출하는 슬릿을 가지고, 상기 슬릿과 상기 냉각공은, 상기 상벽부의 주면의 법선 방향에서 보아 겹치지 않도록 형성되어 있는, 화격자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 구획벽 본체는, 상기 상벽부와 대략 평행을 이루는 주부와,
상기 주부의 상기 선단측에 접속된 선단부를 가지고,
상기 선단부에 형성된 복수의 상기 냉각공의 적어도 일부는, 상기 냉각공으로부터 분출된 상기 냉각 매체가 상기 전벽부에 닿도록 지향되어 있는, 화격자.
제 3 항에 있어서,
상기 구획벽 본체는, 상기 상벽부와 대략 평행을 이루는 주부와,
상기 주부의 상기 선단측에 접속된 선단부를 가지고,
상기 선단부에 형성된 복수의 상기 냉각공의 적어도 일부는, 상기 냉각공으로부터 분출된 상기 냉각 매체가 상기 전벽부에 닿도록 지향되어 있는, 화격자.
제 4 항에 있어서,
상기 상벽부의 상기 이면에 상기 상벽부와 일체로 형성되고, 상기 상벽부로부터 하방으로 돌출되도록 형성된 판상의 핀을 갖는, 화격자.
제 5 항에 있어서,
상기 상벽부의 상기 이면에 상기 상벽부와 일체로 형성되고, 상기 상벽부로부터 하방으로 돌출되도록 형성된 판상의 핀을 갖는, 화격자.
제 4 항에 있어서,
상기 냉각공은 원형을 이루고, 상기 냉각공의 내주면은 상방을 향함에 따라서 축경되는 원추 형상을 이루는, 화격자.
제 5 항에 있어서,
상기 냉각공은 원형을 이루고, 상기 냉각공의 내주면은 상방을 향함에 따라서 축경되는 원추 형상을 이루는, 화격자.
제 1 방향으로 연장되는 상벽부와,
상기 상벽부의 선단으로부터 하방으로 연장되는 전벽부와,
상기 상벽부의 측부 가장자리로부터 하방으로 연장되는 1 쌍의 측벽부와,
상기 상벽부 및 1 쌍의 측벽부에 둘러싸인 공간에 배치되고, 상기 선단측이 폐색되어 상기 제 1 방향으로 연장되는 통상을 이루는 덕트 본체와, 상기 덕트 본체에 형성되어 상기 상벽부의 이면, 상기 전벽부의 이면, 및 상기 1 쌍의 측벽부의 이면을 향하여 냉각 매체를 분사하여 임핀지먼트 냉각시키는 복수의 냉각공을 갖는 덕트를 갖는, 화격자.