KR20220007573A - 스팀보일러의 응축수공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물을 가열하여 고압의 증기를 발생시켜 열 교환기로 공급하는 스팀보일러에 관한 것으로, 열 교환기에서 열교환으로 발생된 고온, 고압의 응축수 및 스팀를 빠른 시간 내에 전량 회수하여 보일러에 안정적으로 공급할 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 2대 이상의 펌프를 설치하여 열 교환기에서 열 교환으로 생성된 고온의 응축수 및 증기의 압력이 각기 다르더라도 1대의 기기로 응축수 및 증기를 회수하여 보일러 측으로 공급할 수 있도록 하고, 펌프의 구동에 따라 발생된 펌핑압력으로 응축수 및 증기를 동시에 회수하는 과정에서 1대의 펌프가 고장나더라도 열 교환으로 생성된 응축수 및 증기를 지속적으로 회수하여 보일러 측으로 공급함에 따라 보일러의 가동에 따른 비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.

Description

스팀보일러의 응축수공급장치{The condensated water feeder of the steam boiler}

본 발명은 물을 가열하여 고압의 증기를 발생시켜 열 교환기로 공급하는 스팀보일러에 관한 것으로써, 좀 더 구체적으로는 열 교환기에서 열교환으로 발생된 고온, 고압의 응축수 및 스팀을 빠른 시간 내에 전량 회수하여 보일러에 안정적으로 공급하는 스팀보일러의 응축수공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 물을 가열함에 따라 얻어지는 고압의 증기는 실내의 난방, 세탁소, 봉제공장, 취사장 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있는데, 이러한 증기는 통상 증기보일러에 의해 얻어진다.

본 발명은 발명자에 의해 개발되어 특허 제2312086호(2021.10.06.등록)로 등록된 보일러의 응축수공급장치의 문제점을 개선한 것이다.

도 1은 종래 장치인 특허 제2312086호를 나타낸 구성도로써, 상, 하부 탱크(50)(51)가 적어도 1개 이상의 제1 연결관(52)으로 통하여지게 설치되어 있고 상기 하부탱크(51)의 토출 측에는 모터(53)의 구동에 따라 응축수(54)를 펌핑하는 펌프(55)가 연결 설치되어 있다.

상기 하부탱크(51)의 토출 측에 복수 개의 통공(56a)이 형성된 공기방울 유입방지판(56)을 더 설치하여 펌프(55)의 구동으로 하부탱크(51) 내의 응축수(54)를 저수위까지 펌핑하더라도 소용돌이현상으로 하부탱크(51)에 있던 기체(증기)의 일부가 펌프(55) 측으로 유입되지 않도록 함으로써, 펌프(55)에 캐비테이션(cavitation) 손상이 발생되지 않도록 되어 있다.

그리고 상기 펌프(55)의 토출 측에 제1 이젝터(57)가 구비된 응축수 순환관(58)이 설치되어 토출부위가 상기 응축수 순환관(58)이 상부탱크(50) 내에 위치되어 있으며 상기 제1 이젝터(57)의 일 측에는 응축수(54)를 회수하는 응축수 회수관(59)이 설치되어 있다.

상기 응축수 회수관(59)에 응축수(54)의 회수량을 조절하는 흡입조절밸브(60)가 설치되어 있고 상기 흡입조절밸브(60)의 일 측에는 회수되는 응축수가 역류되지 않도록 하는 제1 체크밸브(61) 및 응축수 내의 이물질을 걸러내는 필터(62)가 차례로 설치되어 있다.

상기 상부탱크(50)에 응축수 또는 증기를 보일러 측으로 공급하는 제2 연결관(64)이 연결되어 있고 상기 제2 연결관(64)에는 보일러 측으로 공급되는 응축수가 상부탱크(50) 측으로 역류되지 않도록 하는 제2 체크밸브(63)가 설치되어 있다.

상기 응축수 순환관(58)에 구비된 제1 이젝터(57)의 하단에는 상, 하부 탱크(50)(51) 내의 응축수(54) 수량에 따라 전동밸브(65)가 유로를 개방함에 따라 응축수(54)를 보일러(도시는 생략함) 측으로 공급하는 응축수 공급관(66)의 일단이 통하여지게 고정되어 있고 응축수 공급관(66)의 타단에는 제2 연결관(64)이 연결되어 있는데, 이들의 연결지점에는 응축수(54)가 응축수 공급관(66)을 통과됨에 따라 응축수의 압력을 떨어뜨려 상부탱크(50) 내의 응축수 또는 증기가 보일러에 공급되도록 하는 제2 이젝터(67)가 설치되어 있다.

상기 상부탱크(50)의 토출 측에 응축수 배출 저지판(68)이 더 설치되어 있다.

또한, 상기 상부탱크(50)에 본 발명의 장치를 구동하기 전에 상부탱크(50) 내에 있던 공기를 외부로 배출하여 펌프(55)에 캐비테이션현상이 발생되지 않도록 하는 공기배출변(69)이 더 구비되어 있다.

상기 상, 하부탱크(50)(51) 내에 응축수(54)의 수량을 검출하는 수위감지센서(70)가 설치되어 있어 상기 수위감지센서(70)가 응축수(54)의 수량을 검출함에 따라 제어부(71)가 모터(55) 또는 전동밸브(65)의 구동을 제어하도록 구성되어 있다.

상기 수위감지센서(70)에는 상부탱크(50)에 위치되게 전동밸브 온 센서(70a)가 설치되어 있고 하부탱크(51)에는 전동밸브 오프 센서(70b)가 설치되어 있으며 상기 전동밸브 오프 센서(70b)의 하부에는 모터(53)의 구동을 제어하는 온, 오프 센서(70c)(70d)가 차례로 설치되어 있다.

따라서 전원을 인가하면 모터(53)가 구동하기 전에 공기배출변(69)이 개방되어 상부탱크(50) 내에 잔류하는 공기를 외부로 배출하므로 펌프(55)의 구동 시에 캐비테이션이 발생되는 현상을 미연에 방지하게 된다.

이러한 상태에서 모터(53)가 구동하여 커플링(73)으로 연결된 펌프(55)를 구동하면 하부탱크(51) 내의 응축수(54)가 응축수 순환관(58)을 통해 펌핑될 때 제1 이젝터(57)를 통과하면서 응축수(54)의 압력을 떨어뜨리게 되므로 열교환기를 통과하면서 생성된 응축수가 응축수 회수관(59)을 통해 회수되는 데, 상기 응축수 회수관(59)은 제1 이젝터(57)에 연결되어 있어 회수된 응축수가 응축수 순환관(58)을 통해 상부탱크(50) 측으로 회수된다.

이때, 상부탱크(50) 내의 응축수(54)는 전동밸브 온 센서(70a)의 하부에 위치되어 있어 응축수 공급관(66)에 설치된 전동밸브(65)는 닫힌상태를 유지하고 하부탱크(51) 내의 응축수(54)는 공기방울 유입방지판(56)의 통공(56a)을 통과하게 되므로 펌프(55) 측으로 공기가 유입되는 현상을 방지하게 된다.

계속되는 펌프(55)의 구동으로 상, 하부탱크(50)(51) 내의 응축수(54)가 응축수 순환관(58)을 통해 순환하면서 응축수 회수관(59)을 통해 응축수를 회수하여 상부탱크(50)에 위치하는 전동밸브 온 센서(70a)의 상부까지 차이고 나면 제어부(71)가 이를 감지하여 응축수 공급관(66)에 설치된 전동밸브(65)를 개방하게 되므로 펌프(55)에 의해 펌핑되는 응축수(54)의 일부는 전술한 바와 같이 응축수 순환관(58)에 설치된 제1 이젝터(57)를 통과하면서 응축수의 압력을 떨어뜨려 응축수를 회수하고, 일부의 응축수는 응축수 공급관(66)을 통해 보일러로 공급된다.

이와 같이 전동밸브(65)가 개방되어 하부탱크(51) 내의 응축수(54)를 보일러 측으로 공급함에 따라 상부탱크(50) 내의 압력이 떨어지게 되므로 열교환기에서 발생된 응축수(54)는 응축수 회수관(59)을 통해 보다 많이 상부탱크(50)로 회수되는데, 이때 상기 응축수(54)에 포함된 이물질은 응축수 회수관(59)에 설치된 필터(62)에 의해 걸러짐은 물론이고 회수되는 응축수는 제1 체크밸브(61)에 의해 역류되는 현상이 방지된다.

상기한 바와 같은 동작으로 동일 용량의 펌프(55)가 구동하여 동일 시간에 보다 많은 양의 응축수(54)를 회수하여 상부탱크(50)에 응축수(54)가 가득차이고 나면 응축수(54)가 응축수 공급관(66)을 통해 보일러 측으로 공급될 때 제2 연결관(64) 상에 제2 체크밸브(63)가 설치되어 있어 제2 이젝터(67)를 통과하면서 응축수의 압력을 떨어뜨리게 되므로 상부탱크(50)의 내부로 회수된 응축수(54)가 제2 연결관(64)을 통해 함께 보일러 측으로 공급되고, 이에 따라 동일 시간에 보다 많은 양의 응축수를 회수하여 보일러에 공급할 수 있게 된다.

그러나 펌프(55)의 구동으로 하부탱크(51) 내의 응축수를 보일러 측으로 공급할 때 응축수 회수관(59)으로 회수되는 응축수의 양이 줄어들어 상, 하부탱크(50)(51)에서 응축수의 수위가 줄어들어 하부탱크(51) 내의 전동밸브 오프 센서(70b)에 도달하면 제어부(71)가 이를 감지하여 전동밸브(65)를 자동으로 잠그게 되므로 응축수 공급관(66)을 통해 응축수를 공급하는 동작이 일시 중단한 상태에서 펌프(55)가 응축수를 응축수 순환관(58)을 통해 순환하면서 응축수 회수관(59)을 통해 응축수를 회수하게 된다.

계속되는 펌프(55)의 구동으로 회수되는 응축수가 상부탱크(50) 내에 위치하는 전동밸브 온 센서(70a)까지 차이게 되면 전술한 바와 같이 제어부(71)가 전동밸브(65)를 다시 개방하게 되므로 응축수 공급관(66)을 통해 응축수를 보일러에 공급할 수 있게 된다.

대한민국 등록특허공보 10-613397호(2006.08.09.등록) 대한민국 등록특허공보 10-1141438호(2012.04.23.등록) 대한민국 등록특허공보 10-2312086호(2021.10.06.등록)

그러나 이러한 종래의 장치는 상, 하부탱크의 내부를 순환하는 일부의 응축수를 보일러 측으로 공급할 때 응축수가 제2 이젝터를 통과하면서 응축수의 압력을 떨어뜨려 상부탱크 내의 응축수 및 증기를 동시에 공급하므로 동일 용량의 펌프를 사용하더라도 높은 압력으로 응축수를 보일러 측으로 공급할 수 있는 효과를 기대할 수 있지만, 1대의 펌프만을 사용하여 응축수를 회수함에 따라 다음과 같은 여러 가지 문제점이 있었다.

첫째, 공장 내에는 압력이 각기 다른 증기(8.4bar, 9.5bar, 10.2bar 등)를 사용하는 여러 대의 열 교환기가 설치되어 있지만, 1대의 응축수공급장치를 이용하여 복수 개의 열 교환기에서 생성된 응축수 및 증기를 동시에 회수함에 따라 응축수 및 증기의 회수효율이 떨어지게 된다.

둘째, 펌프를 이용하여 응축수 및 증기를 회수하는 과정에서 갑자기 펌프가 고장날 경우, 응축수 및 증기를 회수할 수 없게 된다.

셋째, 펌프를 지속적으로 구동하여 응축수 및 증기를 회수하여 보일러 측으로 공급함에 따라 고가의 펌프 수명이 짧아졌다.

넷째, 다이에 수평펌프(Horizontal pump)를 설치하여 그 위에 상, 하부탱크를 설치함에 따라 펌프의 유지보수 또는 교체를 위해서는 반드시 펌프로부터 상, 하부탱크를 분리하여야만 되었으므로 유지보수작업이 번거로웠다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 2대 이상의 펌프를 설치함에 따라 열 교환기에서 열 교환으로 생성된 고온의 응축수 및 증기의 압력이 각기 다르더라도 1대의 기기를 이용하여 이들을 동시에 회수하여 보일러 측으로 공급할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 펌프의 구동에 따라 발생된 펌핑압력으로 응축수 및 증기를 동시에 회수하는 과정에서 1대의 펌프가 고장나더라도 열 교환으로 생성된 응축수 및 증기를 지속적으로 회수하여 보일러 측으로 공급할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 복수 개의 펌프를 간헐적으로 구동하여 열 교환기에서 생성된 응축수 및 증기를 회수함에 따라 고가의 펌프 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모터의 구동으로 펌핑압력을 발생시키는 펌프를 수직펌프로 적용함에 따라 펌프의 유지보수작업이 용이해지도록 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 응축수 회수부재를 제1 수직파이프 및 제2 수직파이프 그리고 상기 제1, 2 수직파이프의 상, 하부가 연통되어 폐쇄공간이 형성되도록 제1, 2 연통관으로 구성하여 제2 수직파이프의 하부가 구획되도록 제1 연통관을 격벽으로 구획하고, 상기 응축수 회수부재가 설치되는 다이의 일측으로는 제1, 2 모터에 의해 각각 구동하는 제1, 2 수직펌프를 각각 설치하여 제1, 2 수직펌프 및 제1 연통관의 양측에 제1, 2 흡입파이프를 각각 연결함과 함께 제1, 2 수직펌프의 토출측에 일단이 각각 고정되고 타단은 제2 수직파이프의 내부에 위치되게 제1, 2 가압관을 설치하여 상기 제1, 2 가압관에 응축수 회수관이 연결되는 이젝터를 설치하며 상기 제1, 2 수직파이프의 상부 및 제2 연통관의 내부에는 "U"자형상의 응축수 배출관을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 증기보일러의 응축수공급장치가 제공된다.

본 발명은 종래의 장치에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.

첫째, 2대의 펌프가 설치되어 있어 열 교환기에서 열 교환으로 생성된 고온의 응축수 및 증기의 압력이 각기 다르더라도 1대의 기기를 이용하여 이들을 동시에 회수하여 보일러 측으로 공급할 수 있게 된다.

둘째, 펌프의 구동에 따라 발생된 펌핑압력으로 응축수 및 증기를 동시에 회수하는 과정에서 1대의 펌프가 고장나더라도 다른 1대의 펌프를 이용하여 응축수를 펌핑할 수 있게 되므로 열 교환으로 생성된 응축수 및 증기를 지속적으로 회수하여 보일러 측으로 공급할 수 있게 된다.

셋째, 복수 개의 펌프를 간헐적으로 구동하여 열 교환기에서 생성된 응축수 및 증기를 회수할 수 있게 되므로 고가의 펌프 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

넷째, 모터의 구동으로 펌핑압력을 발생시키는 펌프를 수직펌프로 적용함에 따라 다이에서 응축수 회수부재를 분리하지 않아도 되므로 펌프의 유지보수작업이 용이해지게 된다.

도 1은 종래의 장치인 특허 제2312086호를 나타낸 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 종단면도
도 3은 도 2의 평면도
도 4는 도 2의 A - A선 단면도
도 5는 본 발명에서 이젝터의 설치상태를 나타낸 확대도
도 6은 본 발명의 와류방지판을 나타낸 평면도
도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 종단면도
도 8은 도 7의 평면도
도 9는 도 7의 B - B선 단면도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타낸 종단면도
도 11은 도 10의 평면도
도 12는 도 10의 C - C선 단면도

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 종단면도이고 도 3은 도 2의 평면도이며 도 4는 도 2의 A - A선 단면도로써, 본 발명은 열 교환기(도시는 생략함)에서 열 교환으로 생성된 고온, 고압의 응축수 및 증기를 회수하여 압축하는 응축수 압축부재(100)가 제1, 2 수직파이프(101)(102) 및 상기 제1, 2 수직파이프의 상, 하단이 연통되어 폐쇄공간을 형성되도록 하는 제1, 2 연통관(103)(104)으로 구성되어 다이(110)의 상면에 고정 설치되어 있다.

상기 제1, 2 수직파이프(101)(102)의 하단이 상호 연통되도록 설치되는 제1 연통관(103)의 내부에는 응축수 압축부재(100)의 내부가 1/2로 구획되도록 하는 격벽(105)이 도 2 내지 도 4와 같이 수직으로 설치되어 있다.

이는, 후술하는 제1, 2 수직펌프(121)(122)가 제1, 2 모터(123)(124)의 구동으로 각각 구동하여 응축수 압축부재(100)의 내부의 응축수를 펌핑할 때 펌핑압력이 균일하게 작용되도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시 예에서는 제1, 2 수직파이프(101)(102) 및 제1, 2 연통관(103)(104)을 용접하여 응축수 압축부재(100)를 구성하였으나, 이들의 대량생산이 가능하도록 금형을 이용하여 일체로 제작할 수도 있음은 이해 가능한 것이다.

이때, 상기 제1, 2 수직파이프(101)(102) 및 제1, 2 연통관(103)(104)의 직경을 150mm이하로 설정하여 응축수 압축부재(100)를 제작함에 따라 압력용기의 사용에 따른 까다로운 규제를 피할 수 있는 장점을 갖는다.

상기 제1 수직파이프(101)의 내부에 응축수의 수량을 검출하는 수위감지센서(130)가 설치되어 있어 상기 수위감지센서(130)가 응축수의 수량을 설정된 양만큼 검출함에 따라 제어부(140)가 제1, 2 모터(123)(124)의 구동을 제어하도록 되어 있다.

상기 다이(110)의 상면에 제1, 2 모터(123)(124)의 구동에 따라 응축수를 펌핑하는 제1, 2 수직펌프(Vertical pump)(121)(122)가 응축수 압축부재(100)의 일측에 위치되게 각각 설치되어 있고 상기 각 제1, 2 수직펌프(121)(122)와 제2 수직파이프(102)의 일측에는 제1, 2 흡입파이프(125)(126)가 각각 연결되어 있으며 상기 제1, 2 수직모터(121)(122)의 토출측과 제2 수직파이프(102)의 내부에는 도 3과 같이 제1, 2 가압관(127)(128)이 각각 연장되게 설치되어 있다.

본 발명에 적용되는 제1, 2 모터(123)(124) 및 제1, 2 수직펌프(121)(122)의 용량은 동일하게 적용하여도 되지만, 필요에 따라 각기 다른 용량으로 적용할 수도 있다.

이는, 열 교환으로 생성된 응축수 및 증기의 압력의 차이가 미비할 경우에는 동일용량으로도 작용가능하나, 응축수 및 증기의 압력 차이가 클 경우에는 부득이 용량이 다른 모터 및 펌프를 사용하여야 되기 때문이다.

상기 제2 수직파이프(102)의 내부까지 연장되게 설치된 제1, 2 가압관(127)(128)이 본 발명의 일 실시 예로 나타낸 바와 같이 1개의 응축수 토출관(151)으로 연결되어 상기 응축수 토출관(151)에 이젝터(152)가 설치되어 있고 상기 이젝터(152)의 일측에는 열 교환기로부터 생성된 고온, 고압의 응축수 및 증기를 회수하는 응축수 회수관(153)이 연결되어 있으며 상기 이젝터(152)의 출구측에는 응축수 및 증기를 응축구 압축부재(100)의 내부로 토출하는 디퓨져(diffuser)(154)가 연결되어 있다.

이때, 상기 응축수 회수관(153)에는 회수되는 응축수 및 증기가 연 교환기 측으로 역류되지 않도록 하는 제1 체크밸브(157)가 설치되어 있다.

본 발명의 일 실시 예에서는 이젝터(152)로 응축수를 토출하는 응축수 토출관(151)을 제1, 2 가압관(127)(128)에 동시에 연결하여 응축수가 디퓨져(154)로 토출되도록 구성하였으나, 다른 실시 예로 나타낸 도 7 내지 도 9와 같이 제1, 2 가압관(127)(128)에 응축수 토출관(151)을 각각 연결하여 제1, 2 수직펌프(121)(122)에 의해 펌핑된 응축수가 상기 각 응축수 토출관(151)을 통해 각각의 이젝터(152)를 통과함에 따라 각기 다른 응축수 회수관(153)으로 압력이 다른 응축수 및 증기가 회수되어 각각의 디퓨져(154)를 통해 응축수 회수부재(100)의 내부로 회수되도록 구성할 수도 있음은 이해 가능한 것이다.

이에 따라, 각기 다른 압력(예를 들어, 8.4bar, 9.5bar, 10.2bar 등)의 스팀을 이용하는 열 교환기에서 생성된 고온, 고압의 응축수 및 증기를 1대의 기기를 이용하여 회수하여 보일러 측으로 공급할 수 있는 획기적인 효과를 기대할 수 있다.

그러나 본 발명은 도 10 내지 도 12에 나타낸 또 다른 실시 예와 같이 구성하여 각기 다른 압력의 스팀을 이용하는 열 교환기에서 생성된 고온, 고압의 응축수 및 증기를 1대의 기기를 이용하여 회수할 수도 있음은 이해 가능한 것이다.

즉, 제1, 2 수직펌프(121)(122)의 구동으로 압축되어 제1, 2 가압관(127)(128)을 통해 제2 수직파이프(102)의 내부로 펌핑된 응축수의 압력이 균일해지도록 제2 수직파이프(102)의 내부에 균압관(155)을 설치하고 상기 균압관(155)의 상측으로는 복수 개의 이젝터(152)를 설치하며 상기 각 이젝터(152)에는 응축수 회수관(153)을 각각 연결하는 데, 상기 균압관(155)과 각 이젝터(152)는 응축수 토출관(151)으로 각각 연결되어 있다.

이때, 상기 균압관(155)의 중심부에는 균압관(155)의 상, 하부 압력이 동일하게 유지되도록 통기관(156)이 관통되게 설치되어 있다.

또한, 상기 제1 수직파이프(101)의 상부에는 제1, 2 모터(123)(124)의 구동으로 제1, 2 수직펌프(121)(122)가 응축수를 펌핑함에 따라 응축수가 제1, 2 펌프(121)(122)로 빨려들어갈 때 와류가 발생되지 않도록 하는 와류방지판(106)이 설치되어 있다.

본 발명의 일 실시 에에서는 상기 와류방지판(106)을 도 6과 같이 수위감지센서(130)가 통과하는 통공(106a)이 중심부에 형성되어 있고 방사상으로는 복수 개의 절개부(106b)가 등간격으로 형성된 형상으로 나타내고 있으나, 그 형상을 필요에 따라 당해분야의 전문가에 의해 다양한 형태로 적용가능함은 이해 가능한 것이다.

그리고 상기 제1, 2 수직파이프(101)(102)의 상부 및 제2 연통관(104)의 내부에는 응축수 배출관(107)이 설치되어 있는 데, 상기 응축수 배출관(107)은 제1, 2 수직파이프(101)(102)의 상부 및 제2 연통관(104)을 통해 "U"자 형태로 설치되어 상기 응축수 배출관(107)의 인입구가 제1 수직파이프(101)의 상부에 위치되게 배치되어 있으며 토출구는 제2 수직파이프(102)의 외부로 노출되어 있다.

상기 제2 수직파이프(102)의 외부로 노출된 응축수 배출관(107)의 끝단에는 제2 체크밸브(161), 공기배출밸브(162), 응축수 토출밸브(163)가 차례로 설치되어 있어 응축수를 보일러 측으로 공급할 수 있게 된다.

도면 중 미설명부호, (170)은 수리 등을 목적으로 응축수 압축부재(100) 내의 응축수를 외부로 배출하는 드레인밸브이다.

본 발명은 전원의 인가로 1대 모터가 구동하여 1대의 펌프를 작동시킴에 따라 응축수 압축부재(100)의 내부에 있던 응축수가 펌프로 유입되어 펌프의 토출 측에 연결된 이젝터(152)를 통해 빠른 속도로 통과하게 되므로 열 교환기에서 생성된 고온, 고압의 응축수 및 증기를 응축수 회수부재(100)로 회수하는 동작은 발명자에 의해 개발되어 특허 제2312086호로 등록된 공보에 상세히 기재되어 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

따라서 제1, 2 모터(123)(124)의 구동으로 제1, 2 수직펌프(121)(122)가 각각 응축수 압축부재(100)의 내부에 있던 응축수를 펌핑하면 제1, 2 수직파이프(101)(102)의 하부를 연통하는 제1 연통관(103)이 격벽(105)에 의해 양분되어 있어 제1, 2 수직펌프(121)(122)의 용량에 따라 응축수를 각각 제1, 2 흡입파이프(125)(126)를 통해 흡입하여 펌핑하게 된다.

상기한 바와 같이 제1, 2 수직펌프(121)(122)가 응축수를 펌핑할 때 응축수 압축부재(100)를 구성하는 제1 수직파이프(101)의 내부에 와류방지판(106)이 설치되어 있어 와류가 발생되지 않으므로 제1, 2 수직펌프(121)(122)의 내부에서 캐비테이션현상이 발생되는 현상을 미연에 방지하게 되고, 이에 따라 제1, 2 수직펌프(121)(122)의 임펠러 수명을 연장시킬 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 상기 제1, 2 수직펌프(121)(122)가 구동하여 응축수 압축부재(100) 내의 응축수를 펌핑할 때 제1 연통관(103)의 하부를 격벽(105)이 1/2로 구획하고 있어 제1, 2 가압관(127)(128)을 통해 이송되는 응축수의 펌핑압력을 균일하게 유지할 수 있는 장점도 얻을 수 있게 된다.

상기 제1, 2 수직펌프(121)(122)의 구동으로 응축수 압축부재(100) 내의 응축수가 펌핑되어 제1, 2 가압관(127)(128)을 통해 이젝터(152)를 통과하면서 압력이 진공상태로 떨어지면 열 교환기에서 열 교환함에 따라 생성된 고온, 고압의 응축수 및 증기가 응축수 회수관(153)을 통해 회수되어 디퓨져(154)로 토출되므로 고온, 고압의 응축수 및 증기의 회수가 가능해지게 된다.

즉, 본 발명의 다른실시 예로 나타낸 도 7 내지 도 9에서는 각각의 제1, 2 가압관(127)(128)을 통해 펌핑된 응축수가 이젝터(152)를 통과하면서 진공상태로 압력을 떨어뜨리면 각 열 교환기에서 생성된 고온, 고압의 응축수 및 증기가 응축수 회수관(153)을 통해 회수되어 디퓨져(154)로 토출된다.

또한, 또 다른 실시 예로 나타낸 도 10 및 도 12에서는 제1, 2 가압관(127)(128)을 통해 펌핑된 응축수가 균압관(155)에서 동일한 압력을 유지한 다음 응축수 토출관(151)을 거쳐 각 이젝터(152)를 빠른 속도로 통과하면서 진공상태로 압력을 떨어뜨리게 되므로 각 응축수 회수관(153)을 통해 각각의 이젝터(152)로 회수할 수 있게 된다.

이와 같이 응축수 회수부재(100)의 내부로 회수된 고온, 고압의 증기는 응축수로 변환되므로 회수된 응축수와 함께 제1, 2 수직파이프(101)(102)의 상부 및 제2 연장관(104)의 내부에 설치된 "U"자형태의 응축수 배출관(107)을 통해 보일러 측으로 공급할 수 있게 되는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 응축수 압축부재 101, 102 : 제1, 2 수직파이프
103, 104 : 제1, 2 연통관 105 : 격벽
106 : 와류방지판 107 : 응축수 배출관
110 : 다이 121, 122 : 제1, 2 수직펌프
123, 124 : 제1, 2 모터 125, 126 : 제1, 2 흡입파이프
127, 128 : 제1, 2 가압관 151 : 응축수 토출관
152 : 이젝터 153 : 응축수 회수관
154 : 디퓨져 155 : 균압관

Claims (3)

1. 응축수 회수부재(100)를 제1 수직파이프(101) 및 제2 수직파이프(102) 그리고 상기 제1, 2 수직파이프(101)(102)의 상, 하부가 연통되어 폐쇄공간이 형성되도록 제1, 2 연통관(103)(104)으로 구성하여 제2 수직파이프(102)의 하부가 구획되도록 제1 연통관(103)을 격벽(105)으로 구획하고, 상기 응축수 회수부재(100)가 설치되는 다이(110)의 일측으로는 제1, 2 모터(123)(124)에 의해 각각 구동하는 제1, 2 수직펌프(121)(122)를 각각 설치하여 제1, 2 수직펌프(121)(122) 및 제1 연통관(103)의 양측에 제1, 2 흡입파이프(125)(126)를 각각 연결함과 함께 제1, 2 수직펌프(121)(122)의 토출측에 일단이 각각 고정되고 타단은 제2 수직파이프(102)의 내부에 위치되게 제1, 2 가압관(127)(128)을 설치하여 상기 제1, 2 가압관(127)(128)에 응축수 회수관(153)이 연결되는 이젝터(152)를 설치하며 상기 제1, 2 수직파이프(101)(102)의 상부 및 제2 연통관(104)의 내부에는 "U"자형상의 응축수 배출관(107)을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 증기보일러의 응축수공급장치
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1, 2 가압관(127)(128)에 고정된 응축수 토출관(151)에 이젝터(152)를 각각 설치하고 상기 각 이젝터(152)에는 응축수 회수관(153)을 각각 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 증기보일러의 응축수공급장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1, 2 가압관(127)(128)이 연결되도록 제2 수직파이프(102)에 균압관(155)을 설치하고 상기 균압관(155)에는 각각의 응축수 회수관(153)이 연결된 이젝터(152)를 응축수 토출관(151)으로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 증기보일러의 응축수공급장치.

Images