KR920007310Y1 - 폐수 열 교환기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폐수 열 교환기

제1도 내지 제2도는 본 고안의 설치 상태를 예시한 것으로,

제1도는 본 고안이 설치된 내부구조를 보이기 위해 물탱크조 일부를 절개한 사시도.

제2도는 본 고안이 결합된 열교환기를, 측면에서 본 상태로 도시한 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 물탱크 2 : 정수관

3 : 분할공간 4 : 분할판

4a : 분할판단부 5, 5' : 헤더

a : 정수입구밸브 b : 정수출구밸브

c : 폐수입구 d : 폐수출구

e : 폐수

본 고안은 폐수 열교환기에 관한 것으로, 보일러가 설치된 제조공장, 다시말하면 염직공장이나 주정공장, 또는 발전소등에서 생성되는 고온의 폐열을 깨끗한 정수와 보다 효율적으로 열교환할 수 있도록 고안된 것이다.

이와 같은 열교환의 목적으로 국내 실용신안 공보 제1076호(공고번호 89-5741호)에 게재된 바와 같이 밀폐되는 탱크의 내부로 코일형으로 감겨지는 열교환 라인을 복수개 격판을 사이로 형성하여 뜨거운 온도의 폐수가 탱크의 일측에서 타측으로 지그재그식으로 그 사이를 통과하며 열교환되어 열교환 라인의 내부로 흐르는 냉수가 열교환되어 승온된 상태를 얻을 수 있도록 하는 것이 널리 이용되고 있다.

이때, 상기 격판의 설치목적은 폐수가 열교환 라인과 접하는 거리를 증대시켜 열전도할 수 있는 시간을 확보하기 위함인데, 이 격판의 안내로 지그재그식으로 교차되는 폐수는 그 입구에서 부터 출구까지 각 위치에서 다른 온도를 보유하게 된다.

그 이유는 차거운 냉수가 흐르는 열교환 라인에 열을 빼앗기며 격판의 안내로 각 열교환실을 지그재그식으로 이송되는 결과로 처음의 유입구로 부터 출구까지 점차적으로 보유온도가 낮아지기 때문이다.

이는 예로서, 폐수의 온도가 약 80°를 보유한 상태에서 탱크의 입구로 유입된 후, 1차열교환을 수행하고, 격실로 구분된 다음의 위치로 통과될 때에는 이보다 크게 낮은 약 60°의 온도를 보유하게 되고, 또 다음의 격실 타측으로 위치되는 열교환실에는 다시 더욱 낮어진 온도를 가지며 최후의 출구측에는 열교환을 위해 유입되는 냉수와 근접된 온도를 보유하게 되는 것이다.

따라서, 이 격판의 양측에 위치되는 라인들은 80°에 가까운 온도의 영향과 격판의 타측으로 통과하는 60°에 가까운 온도의 영향을 동시에 받는 결과를 가지게 되는 데, 이는 통상적인 종래의 격판들이 일정두께의 편판부재로 설치되므로 양측의 온도를 상호 양호하게 전도하기 때문에 낮은 온도와 높은 온도의 사이를 역방향으로 통과하는 온수가 낮은 쪽의 폐수와 접하며 오히려 높은 쪽의 열전도로 상승된 열을 다시 빼앗기게 되는 등 냉수의 온도상승에 지장을 주는 폐단이 유발되었던 것이다.

본 고안의 목적은 격판에 의해 폐수가 통과되는 통로를 구분하는 것에 이 격판에 열차단을 위한 공간부를 형성하여 낮은 쪽과 높은쪽의 열전도를 상호 차단시켜 보다 효율적인 열교환이 이루어지도록 된 폐수용 열교환기를 제공하는 데 있다.

이하 첨부도면에 따라 본 고안의 구성 및 작용효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

밀폐되는 함체형의 탱크(1)의 일측으로는 폐수입구(c)를 타측으로는 폐수출구(d)를 형성하여 폐수(e)가 통과하는 내부에 정수관(2)을 교호로 설치되는 분할판(4)들을 따라 지그재그로 배관하여 열교환토록된 것에 있어서, 상기 분할판(4)은 밀폐된 내부로 열차단부(3)가 형성토록 감싸지게 하는 데 특징이 있다.

상기 탱크(1)는 그 내부로 정수관(2)을 폐수(e)가 흐를 수 있는 간극들을 유지한 상태로 외부를 감싸지게 함체를 구성하는 구조체이다.

이 탱크(1)의 일측(도면에서는 상부)에는 폐수입구(c)가 접속되고, 타측에는 폐수출구(d)를 각각 접속시켜 산업기기에서 발생된 고온의 폐수가 이 폐수입구(c)를 통해 유입된 후 폐수출구(d)로 배출토록 한다.

그리고, 탱크(1)의 내부에는 제1도에서 보는 바와 같이 마치 지그재그식으로 배열된 정수관(2)이 배관되고, 그 사이로 분할판(4)들이 탱크(1)에 일단에 주로 용접의 방법으로 고정설치되어, 폐수(e)가 정수관(2)을 따라 지그재그식으로 순환토록하여 정수관(2)과 접하는 전도길이를 길게 한다.

이 정수관(2)의 양단부로 탱크(1)외측에는 보다 직경이 큰 헤더(5),(5')가 결합되도록 구성하고, 또, 상기헤더(5),(5')에는 각각 정수입구밸브(a)와 정수출구밸브(b)를 설치하여 필요에 의해 정수의 흐름을 단속할 수 있도록 한다.

이때, 폐수의 흐름 방향과 정수의 흐름은 서로 역으로 흐를 수 있도록 수로를 형성하여, 차거운 정수의 출구측에서는 가장 뜨거운 폐수의 온도와 접하여 높은 온도로 출탕되도록 하고, 정수의 입구측에는 열교환에 의해 그 온도가 낮아진 폐수가 배출되도록 하므로, 이 정수는 가장 낮은 온도에서 부터 순차적으로 높아지는 폐수의 열전도를 받도록 하는 것이다.

따라서, 상기 폐수입구(c)를 통해 유입된 폐수(e)는 가장 높은 열을 보유한 상태에서 정수관(2)과 접하여 열은 빼앗기며 분할판(4)의 안내로 다음 열교환실로 이동되는 경우, 이 분할판(4)을 기준하여 하부와 상부에는 서로 다른 온도로 폐수가 진행됨을 볼 수 있는 데, 본 고안에서 가장 중요한 구성상의 특징인 이 분할판(4)에 의한 열전도를 차단하여 각 층의 열을 보온토록 하는 것이다.

즉, 종래와 같이 분할판(또는 격판)이 판상의 시트형으로 되는 경우, 상부와 하부의 폐수(e)가 상호 열전도되는 효율이 양호하여 높은 온도와 낮은 온도의 폐수가 열교환에 의해 그 중앙온도로 온도 변화되는 것이다.

이는 폐수(e)의 입구측에 근접되게 통과하는 정수가 가장 높은 열을 보유하는 폐수와 접한 상태로 배출되어야 효율이 높아지는 것에 반하여, 상기와 같이 분할판(4)의 타측(하부측)을 통과하는 폐수(e)에 의해 낮아진 온도의 열전도의 영향으로 다소 낮아진 온도의 폐수 사이를 통과하는 결과로 전체적인 열효율이 낮아지는 것이다.

이에 본 고안은 제1도 내지는 제2도에서 보는 바와 같이 분할판(2)을 2겹으로 절곡하여 단부(4a)와 탱크(1)의 내벽 사이로 열을 차단하기 위한 열차단부(3)를 형성하여, 폐수(e)가 진행되는 각 층의 열 전도를 차단하여, 각 부위에서 가장 알맞은 온도의 영향을 받는 결과로 그 효율을 높일 수 있도록 하는 것이다.

이 분할판(4)은 도면에서 보는 바와 같이 탱크(1)의 내벽에 접하는 위치에는 프렌지를 형성하여 지지력을 크게한 상태에서 주로 용접에 의해 고정 설치되는 것이며, 그 내부로 밀폐되게 형성되는 열차단부(3)는 진공상태로 형성하는 공간에 의한 열차단과, 또는 이 열차단부(3)에 단열재(도시없음)을 채워지게 하여 그 열차단효과를 크게하는 것도 좋다.

이 열차단부(3)의 부피는 가능한 크게하는 것이 효과가 좋으나, 탱크(1)내에 배관되는 정수관(2)과 폐수의 통과량 등을 감한하여 허용될 수 있은 크기로 제작하는 것이 바람직하며, 도면에서는 정수관(2) 및 폐수(e)의 안내를 좌, 우로 지그재그식 순환되는 방식을 보이고 있으나, 이에 직각되는 방향, 즉 이를 놉이는 것과 같이 상, 하로 순환되며 지그재그식으로 순환토록 제작하여도 동일한 결과를 가질 수 있을 것이다. 이때 상기 분할판(4)은 탱크(1)의 내측에서 상, 하로 수직하게 세워질 것이다.

이상과 같이 열차단부(3)에 의해 각 순환로의 층을 구분된 열을 보유토록 하면, 폐수입구(c)측의 자체 온도를 보호하는 결과로, 그 일측으로 통과하는 정수가 가장 높은 열의 열전달에 의해 얻어지는 정수의 열효율이 크게 되고, 이의 반대측 즉, 폐수출구(d)측으로 배출되는 폐수도 그 일측(도면에서는 상부)를 통과하는 폐수와 열차단시켜 가장 낮은 온도로 배출하는 것에 의해, 인입된 폐수의 온도를 기준한 배출되는 폐수의 온도비가 낮아지는 결과를 얻을 수 있으며, 이에 따라 인입되는 정수의 온도에 비하여 출구로 얻어지는 정수의 온도비는가장 큰 효율을 나타나는 것이다.

그러므로, 열교환을 마친 폐수를, 가장 낮은 온도로 최대한 열교환에 활용할 수 있는 것이며, 버려지는 폐수열을 재활용 할 수 있어, 경제적으로 많은 이익을 주는 등의 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 밀폐되는 함체형의 탱크(1)의 일측으로는 폐수입구(c)를, 타측으로는 폐수출구(d)를 형성하여 폐수(e)가 통과하는 내부에 정수관(2)을 교호로 설치되는 분할판(4)들을 따라 지그재그로 배관하여 열교환토록 된 것에 있어서, 상기 분할판(4)은 상, 하부로 겹쳐지게 한 일측으로 단부(4a)로 막혀지게 탱크(1)내벽에 고정설치하여 밀폐된 그 내부로 열차단부(3)가 형성토록 함을 특징으로 하는 폐수 열교환기.