KR850000497B1 - 왕겨 탄화로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

왕겨 탄화로

제1도는 본 발명의 일 실시예에 따르는 왕겨 탄화로의 종 단면도,

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 횡 단면도이다.

본 발명은 여러가지 입상(粒狀)연료나 물질, 특히 왕겨 입자를 탄화시키는 왕겨 탄화로에 관한 것이다.

종래에는 성공적으로 실용되어진 효율적이며 경제적인 왕겨탄화로가 거의 없었다. 더우기 종래의 왕겨 탄화로는 여러가지 결점을 갖는데, 우선 종래의 왕겨 탄화로에 있어서는 왕겨가 고은 연소 때문에 완전 연소되어 흰재로 되고 대부분의 재는 왕겨 탄화로에서 나온 온난 대기에 몰입되어 대기를 오염시킨다는 점이다.

한편, 종래의 왕겨 탄화로는 단지 부분적인 연소로 인하여 왕겨를 탄화시키는데 적합하지 않기 때문에, 탄화 왕겨입자를 연료로 사용할 수 없을 뿐 아니라 이를 토양으로도 회복할 수 없었다. 더우기, 종래의 왕겨 탄화로는 왕겨가 상측에서 낙하하는 동안 이를 태우도록 구성되어 있는 까닭에 재가 산란되어 방출시키기 어렵다는 점이다. 마직막으로 지적할 사항은, 탄화로의 벽이 불꽃의 고온으로 인하여 과열되어 탄화실이 변형되는 동시에 탄화로의 벽이 산화됨으로써 탄화로의 수명이 짧다는 것이다.

이에 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소할 수 있는 개량된 왕겨 탄화로를 제공하는데 그 목적을 두고 있다.

이를 위하여, 본 발명의 일 국면으로서, 상단에 고온 가스 방출구의 역할을 하는 개방부가 설치된 원통단지형 1차 가스연소실을 형성하는 다공성 내주벽과, 이 다공성 내주벽을 포위하여 하방에 왕겨 공급구를 가진 원추 고리형 왕겨 탄호실을 형성하는 다공성 외주벽과, 왕겨 공급구에 접속되어 왕겨 입자를 강제로 상방으로 강제 이동시켜 왕겨 입자를 이송 공급하는 왕겨 공급장치와, 고온 가스 방출구의 상단에 접속되는 2차 가스 연소실과, 2차 가스 연소실에 통하여 있는 고온 가스 배출구와, 연기 연소실에서 탄화 왕겨 입자를 상방으로 배출시키는 탄화 왕겨 배출구와, 상기한 구성요소들을 수용하는 원통형 외벽 등으로 구성된 것을 특징으로 하는 왕겨 탄화로가 제공된다.

본 발명의 다른 국면으로서, 상기한 구성 요소 외에 다공성 외주벽의 상부를 원통형 외벽의 내주면에 상접시키는 바닥벽과, 바닥벽을 상방으로 경사지게 관통하여 있으며 원주를 따라 배열된 다수개의 구멍과, 바닥면의 하부에 설치된 통기로(通氣路)를 개재하여 상기 구멍에 통하여 있는 송풍기 등을 포함하고 있으며 탄화 왕겨 배출구가 원통형 외벽으로 개방되어 있는 동시에 이 외벽의 내측이 바닥벽에 접촉되어 있는 상술한 형태의 왕겨의 탄화실이 제공된다.

상기한 바와 같은 구조의 왕겨 탄화롸에서, 1차 가스 연소실을 형성하는 다공성 내주벽과 이 내주벽의 하부를 에워싸는 다공성 외주벽 사이에 확정된 탄화실은 왕겨 입자를 탄화시키는 탄화실을 구성한다. 왕겨 입자가 탄화실 상방으로 이동할 때 하부에서 이 탄화실에 공급된 왕겨 입자는 휘발물질로 되어 불연소 가스와 연기를 발생하도록 점진적으로 가열되고, 이로 인하여 검은 재가 되도록 탄화된다. 이 검은 재는 탄화실의 상단에서 공기중에 주입되어 배출되며, 이 검은 재는 나선형 공기류내로 주입되어 이송되면서 탄화로 밖으로 배출된다. 탄화 과정에서 발생된 불연소 가스는 다공성 내주벽을 통하여 1차 가스 연소실의 중심부로 유입되어 연소된다. 따라서 고온 불꽃은 탄화로 벽을 형성하는 다공성 내주벽에 접촉되지 않으므로 종래의 탄화로에서는 불가피했던 탄화실의 변형이나 산활를 피할 수 있게 되어 탄화로의 안전을 기할 수 있다.

아직까지 1차 가스 연소실에서 배출된 고온 가스내에 잔존하는 불연소 가스는 다시 2차 가스 연소실에서 연소되며 2차 가스 연소실 내에서의 연소에 의하여 생겨난 고온 가스는 마침내 탄화로의 외부로 배출된다. 따라서 연속적으로 고온 가스를 안정하게 발생시키는 것이 가능하고 왕겨입자의 청결한 탄화를 얻을 수 있다.

다음은 첨부도면을 참조로 본 발명을 상세하게 설명한 것이다. 도면을 보면, 다공성 내주벽(1)에 의하여 원통 단지형 1차 연소실(2)이 형성되어 있다. 이 연소실(2)의 상측 개방단은 고온 가스 방출구(3)로서, 하측 개방단은 재 낙하구(4)로서 작용한다. 다공성 내주벽(1)을 포위하는 다공성 외주벽(6)은 내주벽과의 사이에서 일반적으로 수직면이 V형 단면인 왕겨 탄화실(5)을 형성한다. 다공성 내주벽(1)은 고온 가스 방출구(3)의 상측 림과 원통형 외벽(7)을 서로 연결시키는 탄화실(5)의 상단 패널(8)에 의하여 지지되어 있는 한편, 다공성 외주벽(6)은 바닥벽(9)에 의하여 지지되어 있는데, 이 바닥벽은 외주벽(6)을 원통형 외벽(7)에 연결시키고 있다.

다공성 내주벽(1)에 직면하여 있지 않은 다공성 외주벽(6)의 하부는 구멍이 뚫려있지 않은 깔때기 형상으로 되어 있으며 그 하단은 개방되어 왕겨 공급구(10)를 형성하고 있다. 다공성 외주벽(6) 아래에 있고 종축(11B)과 나선형 이송 스크류(11)를 수용하고 있는 수직 이솔 슬리이브(12)는 왕겨 공급구(10)에 연결되어 왕겨 공급장치(13)를 형성한다. 나선형 이송 스크류(11)의 상단에는 이송 나사보다 회전 직경이 큰 분산용 날개(13A)가 설치되어 있다. 스크류(11)의 나사방향에 대하여 역방향이 역전 나선형 스크류(11A)는 분산날개(13A)위에 돌출되어 재 낙하구(4)에 수납되어 있다.1차가스로 연소실(2)로부터 인출된 고온가스 방출구(3)는 원통형 내벽(7A)으로 둘러싸이고 원통형 외벽(7)과 동심인 2차 가스 연소실(14)내로 상방으로 개방되어 있다. 원통형 내벽(7A)하단은 상단패널(8)에 접속되어 있는 한편, 동 상단은 원통형 외벽(7)의 상단 벽(7B)에 접속되어 있다. 아울러 원통형 내벽(7A)의 하단은 원추형의 다공성 연결벽에 의해 다공성 내벽(1)의 상부 주변 모서리에 접속되어 있다. 또한 원통형 내벽(7A)의 상단에는 다수개의 구멍이 뚫려 있다. 도면에 명료히 나타낸 바와 같이, 2차 가스 연소실(14)은 1차 가스 연소실보다 더 큰 횡단면적과 체적을 갖고 있다.

2차 가스 연소실(14)을 포위하고 있는 원통형 외벽(7)의 상부에는 조절밸브(15)를 가진 흡기구(16A)가 설치되어 있다. 2차 가스 연소실(14)의 내부는 원통형 내벽(7A)의 다수개의 구멍과 원통형 내외벽(7A, 7)사이에 형성된 고리형 고온 가스 통로(17A)와, 원통형 외벽(7)내에 설치된 고온가스 배출구(17)를 개재하여 배출관(17C)에 통하여 있는데, 이 배출관(17C)에는 통풍 팬(17B)이 들어있다. 바닥벽(9)내에는 나선형 기류를 형성하기 위해 원주상에서 상향경사로 형성된 다수개의 구멍(9A)이 설치되어 있다. 이 구멍(9A)들은 원추형의 다공성 외주벽(6)을 에워싸는 원통형 외벽(7)의 일부분과 원통형 외벽(7)과 동심인 내측의 내벽(18A) 사이에서 형성되는 고리형 통기로를 거쳐 기관(20)에 취부된 송풍기(19)의 통기로(19A)와 통하여 있으며, 상기 기판(20)은 원통형 외벽(7)을 지지하고 있다. 통기로(19A)내에는 전화밸브(19B)가 설치되어 있는 한편, 또한 원추형의 다공성 외주벽(6)의 구멍을 거쳐 탄화실(5)에 송풍기(19)로부터 공기를 공급하기 위한 흡기구(21)가 상기 통기로(19A)에 접속되어 있다.

제2도에서 보는 바와같이, 탄화왕겨 배출구(22)가 바닥벽(9)원통혀 외벽(7)의 접속부에 바닥벽(9)에 대하여 접선 방향으로 설치되어 파이프(23)를 개재하여 통풍 팬을 갖춘 사이클론(cyclone)(24)에 접속되어 있다.

원통형 외벽(7)의 밖으로부터 하향경사로 신장된 왕경 공급 활강로(25)의 하단은 왕겨 공급장치(13)에 접속되어 있다. 왕겨 입자의 하강을 촉진하기 위해 활강로(25)에는 전자 진동기(26)가 설치되어 있다. 나선형 이동 스크류(11)와 분산용 날개(13A) 및 역전 나선형 스크류(11A)는 축(11B)에 의하여 지탱되어 있으며, 상기 축(11B)은 다시 기판(20)에 설치된 브라켓트(27)에 의해 지탱된 베어링(28)(29)에 회전가능하게 지지되어 있다. 축(11B)상의 풀리(30)는 기판(20)에 취부된 모터(32)의 풀리(33)에 벨트(31)로 통하여 접속되어 구동된다.

2차 가스 연소실(14)의 상단에 설치된 가스 배출구(16)에는 송풍기(19) 및 통풍 팬(17B)이 정지할 때 자동적으로 개방되도록 한 자동 정지 밸브(34)를 장치함으로써 잔존하는 가스가 폭발하는 것을 방지하고 있다. 참조번호 35는 원통형 외벽(7)의 상단벽(7B)으로부터 가스 배출구(16)아래에 매달린 도풍판(baffle plate)이다.

배출관(17C)을 통하여 나오는 고온 가스는 왕겨 입자를 건조시킨다든지 고온실을 가열시키는 것과 같은 다목적 열원으로서 이용된다. 가열시킬 물체에 온도 제어를 행할 필요가 있을 경우에는 온도 제어가 다음과 같은 배열에 의해 달성된다. 즉, 모터(32)로서 가열 물체 근처의 적당한 위치에 배치된 온도 조절기의 출력에 따라 속도가 제어되는 가변속도 모터를 사용함으로써 왕겨 공급장치(13)의 왕겨입자 공급율을 변화시키는 것에 의해 온도가 적당하게 제어될 수 있다.

상기한 바와 같은 구조의 왕겨 탄화로는 아래와 같은 방법으로 작동한다. 왕겨 활강로(25)에 왕겨 입자를 채운후 모터(32)를 기동시키면 왕겨 입자가 나선형 이송 스크류(11)의 회전에 의하여 상방으로 이동하여 탄화실(5)을 가득 채우게 된다. 이어서 탄화실(5)내에 들어 있는 왕겨 입자 덩어리의 상단부가 도시하지 않는 적당한 점화 장치에 의하여 점화된다. 왕겨 공급장치(13)에 의하여 탄화실(5)내에는 연속적으로 왕겨 입자가 공급된다. 탄화 초기에 있어서, 전환밸브(19B)는 고리형 통기로(18)를 닫도록 작동하며, 송풍기는 (19)는 흡기구(21) 및 다공성 외주벽(6)의 구멍을 통하여 탄화실(5)에 공기를 공급하도록 작동하여 탄화실(5)내의 왕겨 입자를 탄화시킨다. 잉여 공기와 왕겨 입자에서 발생된 불연소 가스는 다공성 내주벽(1)을 통하여 1차 가스 연소실(2)에 유입되며, 불연소 가스는 1차 가스 연소실(3)의 중심부에서 연소되어 고온 가스 방출구(3)를 통해 2차 가스 연소실(14)로 도입되는 화염을 형성한다. 이어서 불연소 가스는 2차 연소실(14)에서 완전 연소된다.

그 다음, 탄화실(5)내에서 왕겨 입자의 탄화 상부층이 바닥벽(9)위에 엎질러 질 때, 전환 밸브(19B)는 고리형 통기로(18)를 개방하도록 작동한다. 그러면, 송풍기(19)에 의하여 고리형 통기로(18)에 공급된 공기는 제2도에서 화살표로 표시한 바와 같이 바닥벽(9)에 형성된 다수개의 구명(9A)을 통하여 나선형으로 탄화실(5)의 상단에서 바닥벽(9)으로 엎질러지는 탄화 왕겨 입자, 즉 검은 재는 바닥벽(9)에서 형성된 나선형 상향 기류에 의하여 이송되며, 마침내는 탄화왕겨 배출구(22) 및 파이프(23)를 통하여 통풍팬을 갖춘 사이클론(24)안으로 배출된다. 구멍(9A)에서 배출된 공기의 일부는 2차 공기로서 상기한 원추형의 연결벽을 통하여 2차 가스 연소실(14)에 공급됨으로써 2차 가스 연소실 내에서의 완전 연소를 촉진한다. 2차 가스 연소실(14)내에서 발생된 고온 가스는 통풍팬(17B)에 의하여 원통형 내벽(7A)의 상측구멍과 고온 가스통로(17A) 및 고온 가스 배출구(17)를거쳐 배출관(17C)으로 배출된다. 흡기구(16A)내에 취부된 조절밸브(15)를 적당히 개방시키면, 차가운 대기가 고온 가스 통로(17A)안으로 흡입되어, 그 안으로 유입되는 고온가스의 온도가 저하되므로 원통형 내벽(17)의 과대한 온도 상승이 방지되고, 아울러 배출관(17C)을 통하여 가열시킬 부분으로 전도되는 고온 가스의 온도가 제어되는 것이다.

1차 가스 연소실(2)의 재 낙하구(4)에 수납된 역전 나선형 스크류(11A)는 다송성 내주벽(1)을 통하여 1차 가스 연소실(2)로 유입되는재를 탄화실(5)의 저부로 귀환시키는 역할을 담당하며, 이에 의해 제2차 연소실내에 낙하되어 축적되는 재에 의하여 야기될 수 있는 제반 문제점이 해소되는 것이다.

상기한 구조의 다공서 내주벽은 내화물(耐火物)로 형성하여 탄화로의 내구성을 증진시킬 수 있다.

상술한 바로부터 이해될 수 있듯이, 본 발명에 따르면, 탄화 왕겨 입자가 다공성 내주벽에 의하여 격리되기 때문에 고온 가스내에 탄화 왕겨 입자가 혼합되는 것이 방지된다.

또한 다공성 내주벽은 충분히 낮은 온도로 유지되기 때문에 산화될 염려가 없게되며, 더우기 탄화 왕겨입자가 하향 이동하여 연소실의 저부에 재가 누적되던 종래의 탄화로와는 대조적으로 본 발명에서는 탄화 왕겨 입자가 탄화실(5)의 상측으로부터 부유 장치내에 주입되기 때문에 탄화재를 부드럽게 연속적으로 소망하는 장소에 배출할 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면 왕겨 탄화작업을 안전하고 깨끗하게 행할 수 있는 한편, 실제로 오염 입자를 함유하지 않은 무색의 고온 가스를 만들어 낼 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 바닥에 왕겨 입구를 가지고 있는 왕겨 탄화실과, 상기 왕겨 입구를 향해 왕겨 입자를 연속하여 상방으로 강제적으로 공급하기 위하여 상기 왕겨 입구에 접속시켜 왕겨 입자를 상기 왕겨 입구를 거쳐 상기 왕겨 탄화 실내로 공급하는 왕겨 공급장치와, 왕겨 입자를 탄화시켜 탄화 왕겨입자 및 불연소가스, 즉 연기를 생성하도록 상기 왕겨 탄호실 내로 공기를 공급하기 위한 공기 공급장치 등으로 구성되어 있는 왕겨 탄화로에 있어서, 상기 왕겨 탄화실(5)을 다공성 내주벽(1)과 상기 내주벽의 최소한 일분을 둘러싸고 있는 다공성 내주벽(6)사이에 설치하여 상기 왕겨 탄화실(5)이 수직면 내에 대략 V자형 단면과 V자형의 바닥에 설치하는 상기 왕겨입구(10) 및 그 상단에 고리 형태의 탄화 왕겨 출구를 갖게 구성하며, 상기 다공성 내주벽(1)이 그 다공성 내주벽(1)에 설치한 구멍을 통해 상기 왕겨 탄화실(5)과 연통하여 1차 가스연소실(2)을 형성하고, 상기 공기 공급장치(19,19A,21)가 그에 의하여 발생하는 공기를 상기 다공성 외주벽(6)에 설치한 구멍을 통해 상기 왕겨 탄화실(5)내로 유입하게 하고, 또 상기 다공성 내주벽(1)에 설치한 구멍을 통하여 그 왕겨 탄화실로부터 상기 1차 가스 연소실(2)내로 유입하게 하여, 그 공급된 공기로 인하여 상기 왕겨 탄화실(5)내로 생성시킨 상기 불연소 가스, 즉 연기가 상기 1차 가스 연소실(2)내로 주입되어 그 1차 연소실내에서 불연소 가스, 즉 연기가 연소하도록 배열되게하며, 상기 2차 연소실(14)을 상기 1차 가스 연소실(2)의 상단에 연통하게 하여, 상기 왕겨 탄화실(5)로부터의 불연소 가스, 즉 연기를 상기 1차 가스 연소실(2)로부터 상기 2차 가스 연소실(14)내로 유입하여 그 2차 연소실내에서 다시 연소시킴에 따라 실질상 완전 연소시킨 고온 가스를 생성하도록 구성하고, 상기 고온 가스 배출장치(17A,17,17C,17B)를 상기 2차가스 연소실(14)에 접속시켜, 그 2차 가스연소실(14)로부터 고온 가스를 배출하도록 구성하고, 상기 탄화 왕겨 배출장치(19,18,9A,23)를 상기 왕겨 탄화실(5)의 상기 탄화 왕겨 출구에 접속시켜, 그 탄화 왕겨 출구를 통해 그 왕겨 탄화실로부터 외부로 밀어올려진 탄화 왕겨 입자를 배출시킬 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 왕겨 탄화로.

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