KR880002294Y1

KR880002294Y1 - 증기 히팅 코일의 이중효용식 가열장치

Info

Publication number: KR880002294Y1
Application number: KR2019850007819U
Authority: KR
Inventors: 박배규
Original assignee: 금성전선 주식회사; 문박
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1988-06-25
Also published as: KR870001003U

Abstract

내용 없음.

Description

증기 히팅 코일의 이중효용식 가열장치

제 1 도는 본 고안의 일부를 절개한 사시도.

제 2 도는 본 고안의 기수 분리기의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 증기히팅코일 2 : 증기유입구

3 : 코일헤더 5 : 배기변

6 : 하부배수변 7 : 증기트랩

8 : 원통체 9 : 플래쉬증기안내구

10 : 낙하안내구 12 : 집수실

13 : 배기변 13' : 배수변

15 : 온수히팅코일 15a : 플래쉬증기히팅코일

15' , 15'' : 알루미늄핀 17, 17' : 원통형 코일헤더

19 : 플래쉬증기관 19' : 응축수공급관

A : 기수분리기

본 고안은 증기를 사용하여 히팅(Heating)하는 장치의 코일구조나 배관방식을 개선하여 증기의 열은 물론 증기 압력차에 의해 발생하는 플래쉬(Flash) 증기의 잠열과 응축수의 잠열까지 회수하여 이중 효용식(二重效用式)으로 열효율을 증대시킬 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.

종래의 증기 히팅 코일은 히팅 코일의 본체와 연달아 설치된 코일 헤더의 상부에 배기변을 부착하고 그 하부에는 배수변과 증기 트랩을 설치하여 응축수가 외부로 배출될 수 있게 하였다.

따라서 증기 히팅 코일은 공조기기에 장착하여 사용하는 증기의 압력에 상당하는 증기의 잠열만을 이용하고 증기 압력차(사용하는 증기압-대기압)에 의해 발생되는 플래쉬 증기와 응축수의 열은 환수관 또는 응축 수조 펌프와 응축수 탱크 등에서 대기 방열되거나 보일러까지 응축수를 환수시키기가 어려운 상황에서는 플래쉬증기와 응축수를 외부로 방출 시켰던 관계로 열효율을 증대시키지 못하였던 결점이 내재되었다.

본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 결점에 착안하여 증기히팅코일에서 응축잠열을 이용하여 공기를 가열한 후 외부로 배출되는 플래쉬 증기와 응축수의 열을 재순환시켜 난방의 효과를 더욱 증대시킬 수 있도록 안출한 것인바, 본 고안의 요지를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시한 바와 같이 단위 알루미늄핀(1')(1'')을 세로로 연달아 설치하여 장방형으로 형성된 증기 히팅 코일(1)의 일측에 증기 유입구(2)를 부착하고 그 타단의 핀에는 원통형의 코일헤더(3)를 다수개의 동관(4)(4')으로 연결하며, 코일헤더(3)의 상하부에는 배기변(5)과 하부의 배수변(6)에는 증기트랩(7)을 각각 설치시킨것에 있어서, 증기트랩(7)에는, 원통형(8)의 내면 상부에 플래쉬증기 안내구(9)를 매달아 설치시키고 그 직하방에는 원추형 낙하 안내구(10)를 연결편(11)(11')으로 고정설치 시키며, 그 하부에는 응축수집수질(12)이 형성되고 상부에는 배기면(13)을 하부에는 배수변(13')을 갖는 기수분리기(A)를 관(14)으로 연결하였다.

그리고 증기히팅코일(1)의 하부에는 다수개의 알루미늄핀(15')(15'')을 중합시켜서된 장방형의 온수히팅코일(15)과 플래쉬 증기코일(15')을 설치하여 바람막이판(16)으로 연결설치시키되 온수히팅 코일(15)과 플래쉬증기히팅코일(15a)의 상부에는 2개의 원통형 코일헤더(17)(17')를 다수의 동관(18)(18')을 접속시켜 각각 설치하였고 원통형 코일헤더(17)는 기수분리기(A)의 플래쉬 증기관(19)과 연결하였으며, 다른 코일헤더(17')는 응축수 공급관(19')과 연결하였다.

또한 온수히팅코일(15)의 하부에는 온도조절 감지기(20)가 설치되었고, 온도조절 감지기(20)에 따라 개폐작용되는 온도 조절 배출변(21)을 개재하여 응축수 배출구(22)가 형성되었다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

증기히팅코일(1)의 증기 유입구(2)로 통상의 방법과 같이 증기가 유입되어 1차로 증기의 잠열을 방열한 후 이에 파생된 응축수와 일부의 잔여증기는 증기트랩(7)으로 공급되어 여기에서 응축수와 증기를 분리하여 응축수를 배출하게 되는데 이때 사용한 증기 압력(응축수 압력)이 대기압으로 압력이 변화되면 응축수는 플래쉬 증기를 발생하여 온도는 비등점으로 낮아진다.

다음으로 응축수와 플래쉬증기는 기수분리기(A)내로 혼입되어 플래쉬 증기는 안내구(9)의 유도에 따라 플래쉬 증기관(19)을 따라 플래쉬증기 히팅코일(15a)의 원통형 코일헤더(17)로 공급되고 응축수는 원추형 낙하안내구(10)에 따라 응축수집 수실(12)로 낙하하게 된다.

이에 응축수 집수실(12)에는 계속적으로 응축수가 고이게 되므로 응축수의 수면놓이가 수평면으로 설치되는 응축수 공급관(19')보다 높아지게 되면 그 응축수 집수실(12)내에 집수된 응축수의 수압이 상승하게 되므로 이 수압에 의해 응축수는 응축수 공급관(19')으로 흐르게 된다.

반면에 응축수 배출구(22)를 통해 응축수가 배출되어질 때에도 응축수 집수실(12)내의 응축수는 사이펀 현상에 의해 응축수 공급관(19')을 통해 원통형 헤더 코일(17')으로 흐르게 된다.

따라서 플래쉬 증기히팅코일(15a)은 기수분리기(A)에서 유입된 대기압 상태의 증기를 응축 및 그 응축수로 공기를 가열하게 된다.

여기에서 본 고안은 증기량이 상대적으로 크지 않기 때문에 플래쉬 증기 히팅코일(15a)의 방열면적이 적고 유체저항이 작도록 고안되었다.

또한 온수히팅코일(15)로 유입된 대긴압 상태의 응축수로 공기를 가열하여 온도가 낮고 유속히 늦어 전열 면적이 크며 대기압 상태에서 응축수가 외부로 배출될 수 있도록 내부유량에 대한 유체 저항이 작도록 고안되었다.

그리고 온수히팅코일(15)의 하부에는 온도 조절 감지기가 설치되었고 이의 온도감지에 따라 개폐 작용하는 온도조절 배출변(21)일 부착되었기 때문에 공기를 가열 시킬 수 있는 최저온도까지 열을 방출시킨 뒤 잔여분을 외부로 배출 시킬 수 있는 것이다.

종래의 증기 히팅코일은 주로 증기의 잠열만을 사용하고 응축수의 열과 압력에 의해 발생하는 플래쉬증기는 환수관이나 응축수 탱크등에서 대기에 방열되거나 방출되어 거의 대기온도까지 내려 간다.

이러한 열을 본 고안에서와 같이 열교환 방법을 개선하여 플래쉬증기와 응축수를 다시 회수한 뒤 온수히팅코일(15)과 플래쉬 증기히팅코일(15a)로서 재사용하면 난방의 열효율을 극대화 시킬 수 있는 것이다.

일예로 아래와 같은 난방 시스템을 갖는 증기히팅코일이 열회수량을 계산해 보면 아래와 같다.

* 풍량 : 45.000m³/HR

* 가열량(g) : 371,000K CAL/HR

* 코일의 입구 공기온도 : 9.4℃

* 코일의 출구 공기온도 : 38℃

* 증기압력 : 2㎏/㎠(엔탈피 1''=650.㎉/㎏, 응축잠열 r=516㎉/㎏)

* 응축수의 최저 사용온도는 증기 코일에서 보일러실 환수 탱크까지 방열 및 시수(市水 : 수도물)의 혼합등으로 30℃까지 사용가능하다고 하면,

(1) 보통의 증기 코일을 사용할 때 증기 소모량은

(G : ㎏/HR)

G=g/r

=371,000/516

=719㎏/HR

(2) 본 고안 (2중 효용 코일)을 사용하면 응축수의 최종출구온도 약 20℃까지 내릴수 있으나 위의 예에 의한 30℃까지 온도를 낮추면 그때의 증기 소모량은

(G : ㎏/HR)

G=g/1''-i i : 30℃의 응축수 엔탈피

(30 Kcal/㎏)

=371,000/650.7-30

=598㎏/HR

(3) 증기 소모량의 절감용(%)

절감용=

=

=15.3%

이와 같이 본 고안은 증기히팅코일(1)에서 응축잠열을 이용하여 공기를 가열시킨 후 외부로 배출되는 플래쉬증기와 응축수의 열을 재회수하여 플래쉬증기 히팅코일(15a)과 온수히팅코일(15)에서 다시 공기를 가열시켜 주기 때문에 열효율을 극대화 시킬 수 있는 작용효과가 있다.

이와 같은 본 고안은 난방 및 환기 조화기, 개별식 난방기 내지는 예열기등에 광 범위하게 사용할 수 있다.

Claims

도시한 바와 같이, 장방형의 증기히팅코일(1)의 일측에 증기유입구(2)를 부착하고 그 타단의 코일헤더(3)에는 배기변(5)괄 하부 배수변(6)에는 증기트랩(7)을 설치시킨것에 있어서, 증기 트랩(7)에 원통형(8)의 내면상부에 플래쉬증기 안내구(9)를 매달아 설치시키고 그 직하방에 원추형 낙하 안내구(10)를 고정설치시키며 그 하부에는 응축수 집수실(12)이 형성되고 상하부에는 배기변(13)과 배수변을 갖는 기수분리기(A)를 연결하고 증기히팅코일(1)의 하부에는 다수개의 알루미늄핀(15')(15'')을 중합시켜서된 장방형의 온수히팅코일(15)과 플래쉬증기코일(15a)을 일체화시키되 그 상부에는 원통형 코일헤더(17)(17')를 각각 접속시켜 코일헤더(17)는 기수분리기(A)의 플래쉬증기관(19)과 연결하고 다른 코일헤더(17')는 응축수 공급관(19')과 연결하여된 증기히팅코일의 이중효용식 가열장치.