KR840000333B1 - 드레인 회수장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

드레인 회수장치

제1도는 개략 배관도와 함께 도시한 본 발명의 일실시예의 드레인 장치의 개략 단면도.

제2도는 본 발명의 일실시예의 드레인 회수 장치의 단면도.

제3도는 다공판을 표시하는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.

제4도는 1차압력 조절밸브의 일예의 개략 단면도.

본 발명은 증기 사용기기등에서 발생하는 고온 복수(復水)를 보일러에 압송하여 급수로서 재이용 함과 동시에, 복수가 가지는 다량의 열을 회수하여 연료를 절약할 경우등이 사용되는 드레인 회수장치에 관한 것이다.

종래 고온복수를 급수탱크의 저온수에 혼입하여서 보급수의 온도를 높이고, 그것을 급수펌프로 보일러에 압송하는 것이 행하여지고 있으나, 펌프의 캐비테이션(cavitation)발생 때문에 비교적 저온수 밖에 보낼수가 없는 문제가 있었다. 또 급수펌프의 토출구와 흡입구를 연결하는 순환통로를 설치하고, 거기에 이젝터(ejector)구조의 제트펌프를 사용하여 고온복수를 흡입하여 펌프의 흡입구의 압력을 높이고, 펌프의 캐비테이션을 방지하는 것이 행하여지고 있으나, 급수펌프의 능력에 적합한 제트 펌프의 선정이나 복수량의 변동에 대응하여 급수펌프의 운전을 제어하기가 어렵고, 또 투출수의 일부를 순환시키기 때문에 펌프효율이 현저하게 낮아지는 문제가 있다.

본 발명은 급수 펌프와 보일러와의 사이등에 드레인 저류실을 마련하고, 급수정지시에 복수를 드레인 저류실안에 도입하고, 그다음 급수시에 보급수를 드레인 저류실안으로 압입하여서 드레인 저류실안의 복수를 보일러등에 송출하도록 함으로써 급수펌프는 저온 보급수를 드레인저류실 안으로 송출하는 것만으로서 되고 캐비테이션이 발생하는 일이 없이, 복수가 드레인 저류실로 도입되어 그후 보급수의 압입에 의하여 보일러오 압송되므로, 복수가 가지는 열량의 대부분을 보일러에 회수하는 것이 가능하다.

그래서 본 발명의 목적은, 상기 드레인 회수장치에 있어서, 급수 정지시에 복수를 드레인 저류실안으로 도입하는 수단을 제공하려고 하는 것으로서, 특히 열 손실이 적고, 드레인 저류실 안에 물을 항상 채운채로 복수를 도입할 수 있고, 조작이 용이하며, 구조가 간단하고, 저렴한 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 의한 상기 장치는, 증기 사용기기 등에서 발생하는 복수나 재증발 증기가 도입되는 드레인 저류예비실을 드레인 저류실의 상위에 위치시켜서 설치하고, 드레인 저류예비실에 고인 복수를 드레인 저류실로 도입하는 복수 통로를 설치하고, 복수 밸브를 마련하여서 복수 통로를 급수시에 폐쇄하고 급수 정지시에 개방하며, 급수 정지시에 드레인저류실안의 저온수를 외부로 배출하는 배수 통로의 일부를 복수 통로의 드레인 저류실쪽 개구(開口)로부터 상위에 위치시키고, 배수밸브를 마련하여서 배수통로를 급수시에 폐쇄하고 급수 정지시에 개방하여, 배수 밸브수단의 하류이고 또한 복수 통도의 드레인 저류실쪽 개구보다 상위에 위치하는 배수통로의 부분을 드레인 저류예비실의 증기 구역에 연통하는 균압통로를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 이와같은 구성에 의하면, 급수 정지시에는 복수밸브와 배수밸브가 개방상태에 있어서 드레인 저류예비실과 드레인 저류실, 배수통로, 균압통로가 모두 연통되고, 상하에 연통된 드레인 저류예비실과 드레인 저류실, 배수통로, 균압 통로가 모두 연통되고, 상하로 연통된 드레인 저류예비실과 드레인 저류실의 수면은, 상하로 연통된 균압통로와 배수 통로의 수면과 항상 동일한 수위로 유지된다. 그리고, 드레인 저류 예비실에 복수가 도입되어서 고여지면 상기 양수면이 동일 수위가 되도록, 드레인 저류 예비실의 복수가 복수통로를 통하여 드레인 저류실로 흘러내려서 그 상부에 고이고, 드레인 저류실의 하부에 고여져 있는 저온수는 배수 통로롤 압출된다. 배수 통로의 일부는 복수통로의 드레인 저류실쪽 개구보다도 상위에 위치하고 있으므로, 상기한 복수와 저온수의 대체는 드레인 저류실안에 물이 채워진치로 행하여진다. 균압통로는 복수통로의 드레인 저류실쪽 개구보다도 상위에서 배수통로에 연통되어 있으므로, 그 균압통로와 배수 통로의 합류점 이하에 수면이 내려가는 일은 없고, 따라서 드레인 저류실안에 증기가 들어가는 일도 없다. 이와같이 하여서 복수 밸브와 배수밸브를 개방하는 것만으로 복수가 드레인 저류실안으로 자연히 도입되고, 저온수를 압출하면서 점차로 고여진다. 따라서 조작이 극히 용이하고, 구조가 간단하며 비용도 낮다. 급수시에 복수통로가 폐쇄되어도 복수는 드레인 저류예비실에 임시 고여지고 다음 급수정지시에 드레인 저류실로 도입되므로 열손실은 극히 적다.

제1도에 있어서, 급수탱크(1)에는 적당한 수원에서 보올 탭(ball tap)(2)을 통하여 탱크(1)안의 수위가 대략 일정하게 유지되도록 급수가 행하여진다. 급수탱크(1)는 압입통로(3)를 통하여 드레인 저류실(4)의 저부에 연통된다. 압입통로(3)에는 원심펌프등의 급수펌프(5)가 배치되고, 드레인 저류실(4)에서 탱크(1)로 역류되는 것은 체크 밸브(입구밸브)(6)에서 저지된다. 드레인 저류실(4)의 상부는 압출통로(7)를 통하여 보일러(8)로 연통되고 있다.

보일러(8)로 부터의 역류는 체크 밸브(출구밸브)(9)에서 저지된다. 보일러(8)에서 발생하는 증기는 수송관(10)을 통하여 증기 사용기기(11)로 운반된다. 증기 사용기기(11)에서 발생한 복수는 스티임트랩(steam tarp)(12)에서 선택적으로 배출되고, 복수회수통로(13)를 통하여 드레인 저류 예비실(14)로 도입된다. 드레인 저류예비실(14)은 드레인 저류실(4)보다도 상위에 위치하고, 드레인 저류예비실(14)에 고인 복수는 복수통로(15)를 통하여 드레인 저류실(4)로 자연치 흘러내릴 수 있다. 드레인 저류실(4)에서 드레인 저류예비실(14)로의 역류는 체크 밸브(복수밸브)(16)으로 저지된다. 배수통로는 상승통로(17)와, 수평통로(18)와, 하강통로(117)로 구성된다. 상승통로(17)는 드레인 저류실(4)의 저부에서 개구하여 수직 상향으로 형성된다.

수평통로(18)는 복수통로(15)의 드레인 저류실(4)쪽 개구보다도 상위에 위치하고, 드레인 저류예비실(14)의 상부의 증기 구역에 개구한 균압통로(19)에 연통된다. 하강통로(117)는 수평통로(18)와 급수탱크(1)를 연통하다. 균압통로(19)와 배수통로가 합류하는 점보다도 상류의 상승통로(17)에 전기 조작의 배수 밸브(20)가 배치되고, 상기 합류점 보다도 하류의 수평통로(18)에는 1차압력 조절밸브(21)가 배치된다. 전기 조작의 밸수 밸브(20)은 잘 알려진 전동밸브나 전자밸브이다.

제4도에 1차 압력 조절밸브(21)의 1예를 표시한다. 본체(22)에 뚜껑(23)을 볼트(도시하지 않음)로 부착시켜서 상자체를 형성한다. 1차쪽에 접속되는 입구(24)와 2차쪽에 접속되는 출구(25)사이에 밸브구멍(26)을 형성시킨다. 밸브구멍(26)을 형성하는 밸브 좌(座)에 출구(25)쪽에서 착좌(着座)하도록 밸브몸체(27)를 배치한다. 뚜껑(23)의 내벽을 패킹(28)을 사이에 두고 기밀을 유지하면서 왕복미끄럼 운동하는 피스톤(29)을 밸브 연결봉으로 밸브몸체(27)에 연결시킨다. 피스톤(29)의 밸브몸체(27)쪽에는 입구(24)쪽의 압력을 작용시키고, 반대쪽에는 스프링(30)의 탄성력을 작용시킨다. 조절봉(31)을 뚜껑(23)에 대하여 나사로 진퇴시켜서 스프링(30)의 탄성력을 조절하고, 밸브몸체(27)가 밸브구멍(26)을 개방시키는 소망의 압력을 설정한다. 따라서, 1차쪽의 유체는 설정 압력보다도 저압이면 밸브구멍(26)은 폐쇄된체로 밸브구멍(26)을 통과할 수 없고, 설정압력에 도달하면 스프링(30)을 압축시켜서 피스톤(29)를 밀어 올력 밸브몸체(27)를 밸브좌에서 이탈시키고, 이렇게하여서 개방된 밸브구멍(26)을 통하여 출구(25)로 유출한다.

제1도에 돌아와서, 1차압력 조절밸브(21)는 스티임 트랩(12)의 복수 배출작용을 방해하지 않는 범위에 있어서, 고압으로 설정하면 할 수록 드레인 저류예비실(14)이나 드레인 저류실(4)안에 고온의 복수 및 재증발증기를 고이게할 수가 있고, 많은 열량을 회수할 수가 있다. 1차압력 조절밸브(21)는 장치하지 않을 수도 있다.

상기 드레인 회수장치의 1사용예는 보일러의 수위 검출기(32)의 신호에 의하여 급수 펌프(5)와 전기 조작밸브(20)을 조작하는 것이다.

보일러(8)의 수위가 저수위 LL까지 내려가면, 수위 검출기(32)의 신호로 배수밸브(20)을 조작하여 상승통로(17)을 폐쇄하고, 급수펌프(5)를 운전한다. 급수탱크(1)의 물은 승압되어 압입통로(3)를 통하여 드레인 저류실(4)의 저부로 압입된다. 체크밸브(16)에 저지되어서 복수통로(15)를 통하여 드레인 저류예비실(14)로 역류할 수는 없으므로, 드레인 저류실(4)에 고여져 있는 물은 압출 통로(7)와 체크밸브(9)를 통하여 보일러(8)로 압송된다. 드레인 저류실(4)안의 수량만으로 부족하면 급수탱크(1)에서 흡입된 물도 계속 부일러(8)에 급수된다.

다음에 보일러(8)안이 고수위 HL까지 상승하면 수위 검출기(32)의 신호로 급수펌프(5)의 운전은 정지되고, 배수밸브(20)를 조작하여 상승통로(17)을 개방하면 드레인 저류실(4)안의 압력은 1차압력 조절밸브(21)의 설정압력까지 내려간다. 체크밸브(6)에 저지되어 드레인 저류실(4)의 물은 압입통로(3)를 역류할 수 없고, 체크밸브(9)에 저지되어서 보일러(8)의 고압수는 압출통로(7)로 역류할 수 없다. 드레인 저류예비실(14)과 드레인 저류실(4), 배수통로의 상승통로 및 균압통로(19)는 동일 압력으로 되고, 드레인 저류예비실(14)의 수면에도, 균압통로(19)의 수면에도 동일 압력이 작용한다. 그리고, 드레인 저류예비실(14)의 복수가 유입하여 고이면, 상기 양 수면의 수위를 동일하게 되도록 드레인 저류실(4)의 저부의 저온수가 상승통로(17)를 통하여 상승하고 수평통로(18)을 통하고 1차압력 조절밸브(21)를 통하여 배출되고, 그 대신에 드레인 저류예비실(14)의 복수가 복수통로(15)를 통하여 드레인 저류실(4)안으로 자연히 흘러 내려가서 고인다. 이와같이 하여서 드레인 저류실(4)안의 잔류수는 점차로 고온 복수와 대체된다. 이때, 균압통로(19)와 수평통로(18)의 합류점은 복수 통로(15)의 드레인 저류실(4)쪽의 개구보다 상위에 있으므로, 드레인 저류실(4)안으로 증기가 유입하는 일은 없고, 드레인 저류실(4)안은 항상 물이 가득차 있다.

제2도에는 본 발명에 의한 드레인 회수장치의 구체적인 실시예를 표시한다. 드레인 저류실(4)는 원통형의 굵은 관(33)의 상하 양단개구에 천정판(34)과 저판(35)를 용접시키고, 상하방향으로 가늘고 긴원주형 공간으로 형성된다. 저판(35)에는 단관(短管)(36)을 사이에 두고 발판(37)을 용접하여서 부착시킨다. 천정판(34)위에는 단관(38)을 간막이판(39), 관(40), 큰 원형의 뚜껑판(41)을 겹쳐서 용접하고, 혼합실(42)과 드레인 저류예비실(14)를 형성시킨다. 드레인 저류예비실(14)의 측벽을 이루는 관(40)의 대략 중앙부의 외주에 테두리판(43)을 용접하고 그것과 뚜껑판(41)의 외주 단부에 굵은단관(44)의 상하 단부를 용접시켜서 드레인 저류예비실(14)의 상부 외주를 둘러싸는 고리모양의 냉각실(45)를 형성시킨다. 냉각실(45)외벽의 단관(44)하부에는 압입통로(3)의 일부를 형성하는 세관(細管)(46)이 용접되고, 세관(46)에는 입구밸브 수단(6)을 구성하는 체크밸브를 개재시킨다. 체크밸브(6)은 화살표로 표시하는 냉각실(45)로 향하는 흐름만을 허용한다. 냉각실(45)도 압입통로(3)의 일부를 이루는 것이다. 압입통로(3)의 일부를 형성하는 세관(47)은 일단이 냉각실(45)의 상부에 개구하고 타단이 드레인 저류실(4)의 저부에 개구하여 장치된다. 드레인 저류실(4)의 하부에는 세관(47)의 개구의 상위에 위치하여 내부를 횡단하는 다공판(48)을 설치시킨다.

다공판(48)은 제3도에 표시하는 것과 같이 가는 다수의 구멍(49)을 제공한 원형의 판으로서 관(33)의 내벽에 용접하여 장치시킨다. 관(33)의 상부에 일단을 용접시킨 세관(50)은 압출통로(7)을 형성하고, 출구밸브 수단(9)의 체크밸브가 설치된다. 체크밸브(9)가 화살표로 표시하는 드레인 저류실(4)에서의 유출만을 허용한다. 뚜껑판(41)을 관통하여 복수회로 통로(13)로 드레인 저류 예비실(14)에 개구한 일단을 지니는 세관(51)이 설치된다. 복수통로(15)를 형성하는 세관(52)은 그 일단을 드레인 저류예비실 (14)의 저부에 타단을드레인 저류실(4)의 상부에 개구시켜 장치시킨다. 세관(52)에는 화살표의 드레인 저류예비실(14)에서 드레인 저류실(4)로의 유출만을 허용하는 체크밸브(복수밸브)(16)를 장치시킨다. 드레인 저류실(4)의 상부에는 세관(52)의 개구의 하위에 위치하여 내부를 횡단하는 다공판(53)을 장치시킨다. 다공판(53)은 제3도에 표시하는 다공판(48)과 동일한 것이다. 드레인 저류실(4)의 다공판(48)의 하위에 위치하여 일단을 개구시키고 타단을 혼합실(42)에 개구시켜서 장치시킨 세관(54)으로 배수통로의 일부인 상승통로(17)를 형성시킨다. 세관(54)에는 상승통로(17)를 개폐하는 배수밸브(20)를 장치한다. 배수밸브(20)는 전자밸브나 전동밸브와 같은 전기조작 밸브가 적합하다. 혼합실(42)의 하부에는 내부를 횡단하는 다공판(55)를 장치한다. 다공판(55)은 제3도에 표시하는 다공판(48)과 동일한 것이다. 혼합실(42)의 다공판(55)의 하위에 위치하여 일단을 개구시키고 타단을 드레인 저류 예비실(14)의 상부 증기 구역에 개구시킨 세관(56)으로 균압통로(19)를 형성시킨다. 혼합실(42)는 배수통로의 일부를 형성한다. 혼합실(42)의 다공판(55)의 상위에 위치하는 상부에는 배수통로의 일부인 수평통로(18)를 형성하는 세관(57)이 용접되고, 거기에 제4도에 표시하는 것과 같은 일차압력 조절밸브(21)를 장치한다.

본 발명에 의한 드레인 회수장치를 상기와 같이 구성시키면, 드레인 저류예비실(14)의 복수는 복수통로(15)를 통하여 드레인 저류실(4)의 상부로 유입되고, 다공판(53)을 통하여 층을 이루고 조용하게 강하하여, 드레인 저류실(4)의 하부에 고여있는 저온수와의 혼합을 피할 수가 있다. 급수시에 드레인 저류실(4)안으로 압입되는 저온수도 드레인 저류실(4)저부의 다공판(48)을 통하여 층을 이루어 상승하므로 드레인 저류실(4)상부의 고온 복수와 혼합을 피할 수가 있고, 고온 복수가 압입저온수보다 앞서서 압입통로(7)로 유출된다. 드레인 저류예비실(14)의 상부에 고이는 재증발 증기도 냉각실(45)의 저온수로 냉각되어서 복수로 되어 회수할 수 있다. 이때 열을 받아서 승온된 냉각실(45)의 물도 다음번 급수시에는 드레인 저류실(4)안으로 압입되어 보일러 등으로 보내진다. 드레인 저류 예비실(14)의 상기의 증기는 다공판(55)을 통하여 혼합실(42)의 물과 혼합되므로, 혼합이 조용하게 행하여지고 압력변동이 생기는 일이 드물다.

Claims (1)

1. 드레인 저류실(4)과, 급수펌프(5)등으로 승압된 보급수를 드레인 저류실(4)안으로 도입하는압입통로(3)와, 드레인 저류실(4)안의 열수를 보일러(8)등으로 도출하는 압출통로(7)와, 압입통로(3)와 압출통로(7)를 급수시에 개방하고 급수정지시에 폐쇄하도록 배치된 입구밸브(6)와 출구밸브(9)와, 드레인 저류실(4)의 상위에 배치되어서 증기 사용기기(11)등에 발생한 복수나 적증발 증기가 도입되는 드레인 저류 예비실(14)과, 드레인 저류예비실(14)의 복수를 드레인 저류실(4)안으로 도입하는 복수통로(15)와, 복수통로(15)를 급수시에 폐쇄하고 급수정지시에 개방하도록 배치된 체크밸브(16)와, 급수정지시에 드레인 저류실(4)안의 여분의 저온수를 배출하도록 배치된 배수통로와 배수통로를 급수시에 폐쇄하고 급수정지시에 개방하도록 배치된 배수밸브(20)로 구성된 드레인 회수장치에 있어서, 상기 배수통로는, 드레인 저류실(4)의 저부에서 개구하여 수직방향으로 형성된 상승통로(17)와, 복수통로(15)의 드레인 저류실(4)측 개구보다 상위에 위치한 수평통로(18) 및 그 수평통로(18)와 급수탱크(1)를 연통하는 하강통로(117)로 구성되고, 수평통로(18)를 드레인 저류예비실(14)의 증기구역으로 연통시키는 균압통로(19)가 설치된 것을 특징으로하는 드레인 회수장치.

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