KR950002884Y1 - 폐타이어를 연료로 이용하는 보일러 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폐타이어를 연료로 이용하는 보일러

제1도는 본 고안의 보일러의 일부절개 개략정면도.

제2도는 본 고안의 보일러의 평면도.

제3도는 본 고안의 폐타이어 공급장치의 투입기의 일부단면확대도.

제4도는 본 고안의 소각로의 원통벽의 일부단면확대도.

제5a도는 본 고안의 소각로의 회전적치부의 평면도. 제5b도는 제5a도에서 사각로드와 받침대의 연결부의 확대단면도.

제6a도는 본 발명의 소각로의 산소공급기의 평면도, 제6b도는 제5a도의 산소공급기의 일부단면도.

제7도는 본 발명의 세정장치의 단면도.

제8도는 본 발명의 세정장치의 세정필터의 사시도.

제9a도는 본 발명의 재연소기의 단면도, 제9b도는 제9a도에서 A-A선으로 절단한 재연소기의 단면도.

제10도는 본 발명의 재연소기에 의해서 생성된 고온의 배기가스를 이용하는 열교환기의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 폐타이어 공급장치 B : 소각로

C : 세정장치 D : 재연소기

E : 열교환기 F : 배기관

G : 지지대 1 : 저장호퍼

2 : 바켓트 콘베어 2a : 바켓트

3 : 투입기구 10 : 호퍼

11 : 투입관 11a : 오목부

11b : 팩킹 12 : 피스톤부

12a : 압축공기유입구멍 13 : 작동기구

14 : 힌지 15 : 덮개

15a : 볼록부 16 : 안내판

17 : 슬라이더 20 : 원통벽

20a : 내벽 20b : 외면

20c : 단열파우더 20d : 개폐도어

21 : 카본저장호퍼 22 : 상부벽

23 : 회전적치부 24 : 산소공급기

25 : 착화버너 26 : 카본 배출기

27 : 송풍팬 30 : 받침대

31 : 사각로드 31a : 돌기

32 : 구동부 32a : 구동축

32b : 베어링 32c : 스프라켓

32d : 체인 32e : 동력전달부

32f : 구동모타 33 : 베어링

33a : 내부원통관 33b : 외부원통관

40 : 주산소공급관 41 : 보조산소 공급관

41a : 산소공급구멍 42 : 덮개

43 : 받침대 44 : 연통구멍

60 : 가스회수관 65 : 재연소가스관

70 : 1차 세정필터 70a : 익스펜디드메탈판

75 : 2차세정필터 80 : 냉각관

85 : 원심분리기 86 : 모타

87 : 회전축 88 : 경사날개

89 : 원통관 90 : 하우징

91 : 유입관 92 : 유출관

100 : 연소관 100a : 공기주입공

101 : 굴곡유입관 102 : 화염토출관

103 : 버너 104 : 공기주입관

105 : 송풍기 106 : 스파이얼브레이드

110 : 가스유입실 111 : 가스관

112 : 가스유출실 113 : 필터

114 : 송풍기 115 : 수실

116 : 증기유출관 117 : 입수관

118 : 출수관 120 : 하부작업층

121 : 상부작업층

[고안의 분야]

본 고안은 증기 및 온수를 발생하는 보일러에 관한 것으로서, 특히 페타이어를 연료로 이용하는 보일러에 관한 것이다.

[고안의 배경]

종래에 아파트 등의 건축물에서 난방차이로 이용되거나, 또는 증기 발전 등의 증기이용장치로 이용되는 보일러는 대부분 벙커 C유 또는 도시 가스를 연료로 하여 물을 가열하도록 구성된 것이다. 따라서 보일러를 운용하는데 있어서 벙커 C유 또는 도시가스를 구입하는 비용만큼 난방비용이 더 소요된다.

한편, 최근 생활수준의 향상 및 산업의 급속한 발전으로 인하여 각종 자동차가 급증하고 있으며 그에 따라 폐타이어도 급증하고 있어서 이들 페타이어 처리가 사회적으로 골치아픈 문제거리고 대두하고 있다.

종래의 헤타이어 처리방식은 페타이어를 세절하여 땅속에 매장하거나 유해가스를 배출하면서 소각하는 것이다.

폐타이어를 땅속에 매장하여 처리하는 방식은 많은 양의 폐타이어를 매장시킬 매장지확보에 어려움이 다르고 땅을 오염시키는 문제를 발생시키며, 폐타이어를 소각하는 방식은 대기오염물질이 함유된 유해가스를 배출하여 대기를 오염시키는 문제를 발생시킨다.

그러므로 보일러의 물을 가열하기 위한 연료로서 폐타이어를 이용하는 경우에는 폐타이어 소각시 생성되는 유해가스로 인하여 대기를 오염시키기 때문에 실제적으로는 폐타이어가 보일러의 연료로서 이용되지 못했다.

[고안의 목적]

본 고안은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 구입비용이 소요되지 않는 폐타이어를 연료로 이용하는 보일러를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 폐타이어의 소각으로 인하여 대기오염물질인 유해가스가 배출되지 않는 보일러를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 좁은 공간에 설치될 수 있도록 구성된 콤팩트(compact)한 보일러를 제공하는데 있다.

[고안의 요약]

본 고안의 보일러는, 상기 목적을 달성할 수 있도록, 절단폐타이어들을 효율적으로 열분해하여 유해물질을 최대한 파괴할 수 있도록 된 소각로가 바닥에 설치된 지지대상에 설치되어 있으며; 절단폐타이어들을 소각로에 연속적으로 투입하는 폐타이어 공급장치가 지지대 및 소각로의 측방향에 밀착되어 설치되어 있으며; 소각로에서 생성된 폐가스에 함유된 벙커 C유와 분진을 세정하는 세정장치와 증기 및 온수를 발생하는 열교환기가 소각로의 상부에 설치되어 있으며; 상기 열교환기의 가스유입실에 재연소기가 설치되어 있으며; 소각로와 세정장치사이, 그리고 세정장치와 재연소기 사이에 각각 가스관이 연결되어 있으며; 상기 열교환기의 가스유출실에 배기관이 연결되어 있으며; 상기 열교환기의 수실의 상부벽에는 증기유출관이, 수실의 측벽에는 입수관 및 출수관이 연결되어 구성되어 있다.

[고안의 구체적 실시예에 대한 설명]

이하 본 고안을 첨부도면을 이용하여 자세히 설명한다.

본 고안의 폐열이용보일러는 제1도 및 제2도에 도시되어 있는 와 같이, 폐타이어 공급장치(A), 소각로(B), 세정장치(C), 재연소기(D), 고열의 배기가스와의 열교환에 의해서 물을 가열하여 증기와 온수를 발생하는 열교환기(E), 배기관(F), 그리고 상기 장치들을 지지하는 지지대(G)로 이루어져 있다.

폐타이어는 집하장에서 야적시 공간을 많이 차지하며, 야적기간중에 타이어 내부에 이물질이 축적되며, 폐타이어를 집하장에서 보일러로 운반하기 위해서 차량에 적재할 대 많은 공간을 차지하여 한꺼번에 많은 양을 운반할 수 없기 때문뿐만 아니라, 소각로내에서의 소각, 열분해 효율을 증대시키기 위해서 집하장에서 여러 조각으로 절단되는 것이 바람직하다.

폐타이어 공급장치(A)는 집하장에서 운반되어온 절단폐타이어들을 연속적으로 소각로(B)로 공급하는 장치이다.

폐타이어 공급장치(A)는 절단폐타이어들을 임시저장하는 저장호퍼(1), 저장호퍼(1)에 있는 절단폐타이어들을 소각로(B)의 상부로 이송하는 바켓트(basket) 콘베어(2), 그리고 바켓트콘베어(2)에 의해서 이송된 절단폐타이어를 소각로(B)의 내부로 투입되는 투입기구(3)로 이루어져 있는 것으로서, 지지대(G) 및 소각로(B)의 츠강향에 밀착되어 설치되어 있다.

바켓트콘베어(2)는 저장호퍼(1)에 있는 절단폐타이어들을 바켓트(2a)에 의해서 일정량씩 투입기구(3)의 호퍼(10)로 이송하는 역할을 한다.

투입기구(3)는 제3도에 도시되어 있는 바와 같이, 절단폐타이어를 바켓트콘베어(2)로부터 받는 호퍼(10), 상기 호퍼(10)와 측방향으로 연결되어 있는 투입관(12)를 왕복운동시키는 작동기구(13), 상기 투입관(11)의 선단에 힌지(14)를 중심으로 회동할 수 있도록 설치되어 있는 덮개(15), 그리고 절단폐타이어를 소각로(B)의 중심부에 공급되도록 안내하는 안내판(16)으로 구성되어 있다.

호퍼(10)를 통해서 호퍼(10) 하부의 투입관(11) 내부에 떨어진 절단 폐타이어는 피스톤부(12)의 전진운동에 의해서 투입관(11)의 선단쪽으로 이동되어 덮개(15)를 개방시키면서 투입관(11)을 빠져나가 안내판(16)위에 떨어진다. 안내판(16)위에 떨어진 절단폐타이어는 자중에 의해서 안내판(16)위를 구르거나 미끌어지면서 이동하여 소각로(B)의 중앙부에 떨어지면서 점차적으로 쌓이게 된다.

피스톤부(12)는 내부공간이 형성되어 있으며, 후면벽에 압축공기유입구멍(12a)이 형성되어 있고 측면벽에 압축공기토출구멍(12b)이 다수의 형성되어 있다. 압축옥이토출구멍(12b)은 전방(소각로 쪽)으로 경사지게 천공되어 있다. 따라서 피스톤부(12)는 절단폐타이어를 앞으로 미는 역할을 할뿐만 아니라, 투입관(11)의 내면과 피스톤부(12)의 외측면 사이의 틈새로 압축공기를 토출하기 때문에 투입관(11)의 내면에 부착된 모래, 고무가루 등의 이물질을 청소하고 소각로의 열에 의해 가열 되기 쉬운 투입관(11)을 냉각시켜서 절단폐타이어가 투입관(11) 내부에서 녹는 것을 방지하는 역할도 한다.

피스톤부(12)를 왕복운동시키는 작동기구(13)는 도시된 바와같이 랙앤피니언기구를 이용하는 것이 바람직하나, 공압실린더 또는 유압실린더를 이용하여도 무방하다.

덮개(15)는 소각로(B)내에서 발생하는 폐가스가 투입관(11) 및 호퍼(10)를 통하여 역류하여 대기중으로 누출되는 것을 방지하는 역할을 하는 것이다. 덮개(15)가 투입관(11)의 선단을 폐쇄한 상태에서는 덮개(15)와 투입관(11)사이에 기밀을 유지할 수 있도록 덮개(15)에 볼록부(15a)가 형성되어 있고 투입관(11)에 오목부(11a)가 형성되어 서로 맞물리도록 되어 있으며, 투입관(11)의 오목면에 내화물질로 된 팩킹(11b)이 부착되어 있다.

또한 덮개(15)가 투입관(11)을 폐쇄한 상태에서 폐가스의 상승압력에 의해 덮개(15)가 흔들거리지 않고 덮개(15)의 볼록부(15a)가 투입관(11)의 오목부(11a)에 확실하게 맞물리도록 하기 위해서 투입관(11)의 선단이 경사져 있다. 따라서 덮개(15)는 경사진 상태로 투입관(11)의 선단을 폐쇄하기 때문에 폐가스의 상승압력을 받지 않을 뿐만 아니라 덮개(15)의 자중에 의해서 투입관(11)의 선단에 밀착하게 된다.

안내판(16)은 절단폐타이어를 소각로(B)의 중심부에 공급되도록 안내하는 역할을 할뿐만 아니라, 투입관(11)의 선단부 하부에 설치되어 있기 때문에 폐타이어의 소각, 즉 열분해시 발생하는 열이 투입관(11)으로 전달되는 것을 차단하는 방열판으로서의 역할도 한다.

호퍼(10)의 하부에는 슬라이더(17)가 구성되어 있어서 피스톤부(12)가 투입관(11)의 선단쪽으로 전진하면 스프링의 탄성력에 의해서 슬라이더(17)가 호퍼(10)의 하부를 폐쇄하여 절단폐타이어들이 투입관(11)내부를 낙하되는 것이 차단된다. 피스톤부(12)가 작동기구(13)쪽으로 후진하면 슬라이더(17)가 호퍼(10)의 하부를 개방하여 절단폐타이어들이 투입관(11)내부로 낙하된다.

다음은 소각로(B)에 대해서 설명한다.

소각로(B)는 원통벽(20), 상기 원통벽(20)의 하부를 폐쇄하고 폐타이어 열분해후 생성된 카본을 저장하는 카본저장호퍼(21), 상기 원통벽(20)의 상부를 폐쇄하는 상부벽(22), 상기 원통벽(20)의 내부에 구성되며 절단 폐타이어들이 1차적으로 적치되는 회전적치부(23), 상기 회전적치부(23)의 하부에 구성되어 불완전하게 열분해된 폐타이어조각들을 2차 적으로 적치하며 노내에 산소를 공급하는 산소공급기(24), 상기 회전적치부(23)와 산소공급기(24) 사이의 원통벽(20)에 설치되어 있는 착화버너(25), 상기 산소공급기(24)에 산소를 공급하는 송풍팬(27), 그리고 상기 카본저장호퍼(21)의 하단에 구성되어 카본을 배출하는 카본배출기(26)로 이루어져 있다.

원통벽(20)는 제4도에 도시된 바와같이 노내의 온도에 견딜 수 있는 규격의 스텐레스소재로 된 내벽(20a)과 외벽(20b), 그리고 내벽(20a)과 외벽(20b)사이에 충전된 단열파우더(20c)로 이루어져 있다.

원통벽(20)에는 제1도에 도시되어 있는 바와같이 소각로(B)의 정기 점검과 노후부품교체를 위해 사람이 드나들 수 있는 크기의 개폐도어(20d)가 설치되어 있다.

폐타이어분해시 노내의 온도는 약600℃이고 스텐레스소재로 된 내벽(20a)의 용융온도는 2000℃이므로 원통벽(20)은 열에 충분히 견디며 또한 내벽(20a)과 외벽(20b)사이에 단열파우더(20c)가 충전되어 있으므로 단열효과도 뛰어나다. 단열파우더(20c)는 시중에 여러 종류의 것이 판매되고 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

전술한 폐타이어 공급장치(A)의 투입기구(3)에 의해서 소각로(B)의 원통벽(20) 내부에 투입된 절단폐타이어들은 1차적으로 회전적치부(23)위에 적치된다. 적치된 절단폐타이어들의 하부를 착화버너(25)로 착화하면 절단폐타이어들은 소각, 즉 열분해되기 시작한다.

회전적치부(23)는 그 위에 적치된 절단폐타이어들이 완전히 열분해 되기 전에 회전적치부(23)를 통고하여 산소공급기(24)위에 낙하되도록 하기 위해 다음과 같이 구성되어 있다.

회전적치부(23)는 제5a도에 도시되어 있는 바와 같이 원통벽(20) 고정된 받침대(30), 상기 받침대(30)와 직각으로 회전가능하게 설치된 사각로드(31), 그리고 사각로드(31)를 회전시키는 구동부(32)로 구성되어 있다. 사각로드(31)는 그 외부면에 다수의 돌기(31a)가 부착되어 있다.

사각로드(31)는 제5b도에 도시된 바와 같이 베어링(33)에 의해서 받침대(30)에 회전가능하게 연결되어 있다. 베어링(33)은 내부원통관(33a)과 외부원통관(33b)으로 이루어진 미끄럼베어링이다. 사각로드(31)는 내부원통관(33a)에 용접되어 있고 받침대(30)는 외부원통관(33b)에 용접되어 있기 때문에 내부원통관(33a)은 회전하고 외부원통관(33b)은 고정된다. 내부원통관(33a)과 외부원통관(33b)의 접촉면에는 열분해된 타이어의 윤활성분이 스며들기 때문에 베어링에 윤활유를 공급하는 별도의 장치는 필요없다.

사각로드(31)를 회전시키는 구동부(32)는 각각 사각로드(31)의 일단과 결합되어 있고 원통벽(20)을 관통하는 있는 구동축(32a)들, 상기 구동축(32a)들을 회전가능하게 지지하는 것으로서 원통벽(20)에 설치되어 있는 베어링(32b)들, 상기 구동축(32a)들의 외부선단에 설치되어 있는 베어링(32b)들, 상기 구동축(32a)들에 감겨져 있는 체인(32d), 상기 스프라켓(32c)들중 어느 한 스프라켓(32c)에 회전력을 가하는 동력전달부(32e), 그리고 구동력을 발생하는 구동모타(32f)로 이루어져 있다.

이와 같이 회전적치부(23)는 돌기(31a)가 부착되어 있는 사각로드(31)가 회전하도록 구성되어 있기 때문에 폐타이어는 완전히 열분해되기 전에 회전하는 사각로드(31)에 의해서 조각나면서 회전적치부(23)를 통과하여 산소공급기(24)쪽으로 낙하된다.

폐타이어가 완전히 열분해되기 전에회전적치부(23)를 통과하도록 해야 하는 이유는 폐타이어가 완전히 열분해되면 카본의 발생략이 적고 품직이 낮아지며, 폐타이어 소각처리속도가 늦어지기 때문이다.

한편, 타이어의 내부에는 타이어의 강도를 보강하기 위해서 가는 철선들이 내장되어 있는데 폐타이어의 열분해가 시작하면 폐타이어의 고무성분과 철선들이 뭉치는 현상이 발생하여 사각로드(31)가 회전하지 않는 한 고무성분의 완전열분해가 이루어질 때까지 회전적치부(23)위에 적치된 상태가 유지된다.

또한 철선이 그대로 회전적치부(23)위에 쌓이므로 완전열분해되지 않는 폐타이어가 회전적치부(23)를 통과하는 것이 점점 어렵게 된다.

본 고안의 회전적치부(23)은 완전열분해되지 않은 폐타이어를 조각내고 철선들을 절단하거나 구부려서 이들이 신속히 회전적치부(23)를 통과시키기 위해서 사각로드(31)가 회전하도록 구성되어 있는 것이다.

산소공급기(24)는 원통벽(20)의 외부에 설치된 송풍팬(27)에 의해서 산소를 노내에 골고루 공급하는 것으로서, 제6a도, 제6b도에 도시되어 있는 바와 같이, 원통벽(20)의 내부에 설치되어 있는 주산소공급관(40), 주산소공급관(40)과 직각으로 설치되어 있으며 다수의 산소공급구멍(41a)이 형성되어 있는 보조산소공급관(41), 열분해된 폐타이어의 카본에 의해서 산소공급구멍(41a)이 막히는 것을 방지하기 위해서 보조산소공급관(41)의 위에 부착되어 있는 덮개(42), 그리고 상기 주산소공급관(40)과 보조 산소공급관(41)을 지지하는 받침대(43)로 이루어져 있다.

주산소공급관(40)과 보조산소공급관(41)의 사이에는 연통구멍(44)이 형성되어 있다.

산소공급기(24)는 노내에서 폐타이어의 열분해시 필요한 산소를 공급하는 역할을 할 뿐만 아니라, 1차 열분해하여 낙하된 폐타이어조각을 적치하는 역할도 한다.

따라서 산소공급기(24)의 덮개(42) 사이에 간격은 회전적치부(23)의 사각로드(31)의 간격보다 좁다.

산소공급기(24)에 적치된 폐타이어조각은 2차 열분해하여 카본으로 변한 후 산소공급기(24)를 통과하여 하부의 카본저장호퍼(21)로 낙하된다. 카본저장호퍼(21)에 낙하된 카본은 카본저장호퍼(21)의 하단에 설치된 카본배출기(26)에 의해서 외부로 배출된다. 카본배출기(26)는 특수펌프 또는 로타리밸브에 의해서 간단하게 구성되는 일종의 펌프이다.

원통벽(20)에는 소각로(C)내에서 폐타이어열분해시 발생한 폐가스 및 분진을 회수하기 위한 가스회수관(60)이 연결되어 있다.

가스회수관(60)은 소각로(C)내의 폐가스 및 분진을 다음 장치인 세정장치(C)로 이송시키는 통로이다.

다음은 세정장치(C)에 대하여 설명한다.

소각로(B)에서 발생한 폐가스와 분진을 유독성, 부식성, 악취유발성의 대기오염물질을 함유하고 있다. 이들 대기오염물질중 점성이 높은 벙커 C유와 분진이 세정장치(C)에 의해서 세정되어 회수된다.

세정장치(C)는 제7도에 도시되어 있는 바와같이 점성이 높은 벙커 C유와 분진을 1차적으로 여과하는 1차 세정필터(70), 폐가스를 냉각시키는 냉각관(80), 원심력을 이용하여 벙커 C유와 분진을 분리하는 원심분리기(85), 폐가스에 남아 있는 벙커 C유와 분진을 2차적으로 여과하는 2차 세정필터(75), 그리고 상기 구성부품들을 수납하는 하우징(90)으로 이루어져 있다.

1차 세정필터(70)와 2차 세정필터(75)는 동일한 구조로 되어 있는데, 제8도에 도시되어 있는 바와 같이, 여러 겹으로 겹쳐진 익스펜디드(ex-panded) 메탈판(70a)으로 구성되어 있다. 익스펜디드 메탈판(70a)은 여러개의 절개부가 형성되어 있는 메탈판을 팽창시켜서 절개부를 확장하고 표면을 울퉁불퉁하게 만든 판으로서, 시중에 여러 종류의 것이 판매되고 있다.

폐가스가 익스펜디드 메탈판(70a)의 절개부를 통과하고 익스펜디드 메탈판(70a) 사이를 통과하는 동안 점성이 큰 벙커 C유성분이 익스펜디드 메탈판(70a)에 부착되어 액체로 되어 하부로 흘러내기로 분진도 점성이 큰 벙커 C유성분에 부착되어 함께 흘러내린다. 액체로 된 벙커 C유와 분진은 하부로 흘러내려 하우징(90)의 하부에 모여 배출된다.

냉각관(80)의 내부에는 냉각수가 충만되어 있다. 따라서 1차 세정 필터(70)를 통과한 폐가스는 냉각관(80)의 냉각수에 의해서 다소 냉각되기 때문에 원심분리기(85)에서의 벙커 C유 및 분진의 세정효과가 증대된다.

원심분리기(85)는 모타(86) 및 회전축(87), 회전축(87)에 부착되어 폐가스를 회전시키면서 상부로 이송하도록 된 경사날개(88), 그리고 폐가스가 좌측하부로 유입되어 우측상부로 유출되도록 형성된 원통관(89)으로 이루어져 있다. 폐가스는 원통관(89)을 통과할 때 경사날개(88)에 의해서 회전하게 되고, 그에 따라 폐가스에 함유되어 있는 무거운 벙커C유성분과 분진은 원심력에 의해서 바깥쪽으로 분리되어 하부로 흘러 내리고 가벼운 가스는 중심부쪽으로 분리되어 상부로 배출되도록 구성된 것이다.

원심분리식 집진원리는 널리 알려진 기술이므로 이에 대한 보다 구체적인 설명은 생략한다.

하우징(90)에는 폐가스의 유입관(91) 및 유출관(92)이 구성되어 있다. 폐가스는 전술한 세정장치(C)를 통과하는 동안 1차 세정필터(70), 원심분리기(85) 및 2차 세정필터(75)에 의해서 벙커 C유와 분진이 완전히 회수되고, 연소성이 강한 폐가스만 배출된다. 배출된 폐가스는 재연소가스관(65)을 통하여 재연소기(D)로 들어간다.

다음은 세정장치(C)를 통과한 연소성이 강한 폐가스를 재연소시키는 재연소기(D)에 대하여 설명한다.

소각로(B)에서 발생한 폐가스는 세정장치(C)를 통과한다 하더라도 유독성의 대기오염물질이 함유되어 있기 때문에 고온에서 재연소시켜 대기오염물질을 파괴하여 제거하여야 한다.

재연소기(D)는 제9a도, 제9b도에 도시되어 있는 바와 같이, 공기주입공(100a)이 형성되어 있는 연소관(100), 상기 연소관(100)과 연결된 굴곡 유입관(101), 상기 굴곡유입관(101)을 관통한 화염토출관(102), 상기 하염토출관(102)에 설치된 버너(103), 상기 연소관(100) 주위를 감싸는 공기주입관(104), 그리고 공기주입관(104)에 설치되어 있는 송풍기(105)로 구성되어 있다.

굴곡유입관(101)의 출구에는 폐가스가 연소관(100) 내부로 들어갈때 와류상으로 유입되도록 스파이얼 브레이드(Spiral blade) (16)가 구성되어 있다.

연소관(100)은 공기가 내부로 유입될 때 출구쪽으로 수렴되는 방향으로 유입되도록 공기주입곤(100a)들이 형성되어 있는 다수의 원추형관들이 결합되어 구성되어 있다.

폐가스는 전술한 바와같이 와류상으로 연소관(100) 내부에 유입되므로 공기주입공(100a)을 통해 들어오는 공기와 효과적으로 혼합되어 고온상태에서 연소되므로 연소효율이 대단히 높으며, 따라서 대기오염물질이 완전히 파괴된다.

본 고안의 재연소기(E)는 연소관(100)이 그 내부면에 공기막을 형성하도록 되어 있고 연소관(100)의 외부에도 공기가 존재하므로, 별도의 단열재를 사용하지 않더라고 연소관(100) 내부의 열이 외부로 전달되는 것이 대부분 차단된다.

상기와 같은 재연소기(D)는 제10도에 도시되어 있는 바와 같이 열교환기(E)의 가스 유입실(110)에 설치되어 있다.

열교환기에 대한 구성 및 작용은 널리 알려진 기술이므로 구체적인 설명은 생략하고 간략하게 설명한다.

재연소기(E)로부터 공급되는 고열의 배기가스는 가스유입실(110)에서 확산된 후 다수의 가스관(111), 가스유출실(112) 및 배기관(G)을 통하여 대기중으로 배기된다.

가스유입실(110) 및 가스관(111)을 통과한 배기가스는 가스유출실(112)에 구성 더 있는 필터(113)에 의해서 최종적으로 정화된다. 가스유출실(112)의 배기가스는 송풍기(114)에 의해서 들어온 공기와 더불어 배기관(G) 쪽으로 신속하게 배기된다.

한편, 고열의 배기가스는 가스유입실(110), 가스관(111), 가스유출실(112)을 통과하는 동안 수실(115)의 냉각수와 열교환작용에 의해서 고열의 배기가스는 냉각되고 냉각수는 가열되어 증기를 발생한다. 가열된 냉각수는 온수로서 이용되고, 증기는 난방시스템 또는 증기발전소 등의 증기이용장치 등에 이용된다. 열교환기의 수실(115)의 상부에는 증기 유출관(116)이 연결되어 있으며, 수실(115)의 측벽에는 입수관(117) 및 출수관(118)이 연결되어 있다.

지지대(G)는 제1도에 도시되어 있는 바와 같이 소각로(B)와, 소각로(B)위에 구성되어 있는 세정장치(C), 재연소기(D) 및 열교환기(E)를 정비 또는 점검할 때에 막각 작업자의 접근을 용이하게 하기 위해서 하부 작업층(120)과 상부작업층(121)이 구성되어 있으며, 사다리도 구성되어 있다.

이와같은 본 고안의 폐타이어를 연료로 이용하는 보일러는 다음과 같은 장점을 갖고 있다.

첫째, 열량이 높고 쉽게 구입할 수 있는 폐타이어를 연료로 이용하기 때문에 벙커 C유나 도시가스를 연료로 이용하는 경우보다 매우 경제적임과 동시에, 대기중으로 배출되는 가스는 대기오염물질이 완전히 제거된 완전연소가스이기 때문에 대기를 전혀 오염시키지 않으면서 폐타이어를 처리할 수 있다.

둘째, 폐타이어 공급장치(A)가 소각로(B)와 지지대(G)에 측방향으로 밀착되어 설치되어 있고, 세정장치(C), 재연소기(D), 열교환기(E)가 소각로(B)의 상부에 설치되어 있기 때문에 콤팩트하여 좁은 공간에도 설치할 수 있다.

셋째, 폐타이어에 함유되어 있는 카본이나 벙커 D유를 효율적으로 회수하여 재사용할 수 있다.

특히 본 고안은 폐타이어 공급장치(A)에 의해서 소각로(B)에 폐타이어를 대량, 연속적으로 공급하여 폐타이어의 소각처리를 연속적으로 행할 수 있기 때문에 연속적으로 증기 또는 온수를 얻을 수 있다.

또한, 본 고안은 소각로(B), 세정장치(C) 및 재연소기(D)는 각각 효율적으로 열분해, 세정, 재연소를 시킬수 있는 구조로 되어 있기 때문에 소형으로 제작하는 것이 가능하다.

Claims (3)

1. 증기 및 온수를 발생시키는 보일러에 있어서, 원통벽(20), 상기 원통벽(20)의 하부를 폐쇄하고 폐타이어열분해수 생성된 카본을 저장하는 카본저장호퍼(21), 상기 원통벽(20)의 상부를 폐쇄하는 상부벽(22), 상기 원통벽(20)의 내부에 구성되며 절단폐타이어들이 1차적으로 적치되는 회전적치부(23), 상기 회전적치부(23)의 하부에 구성되어 있는 것으로서 불완전하게 열분해된 폐타이어조각들이 2차적으로 적치되고 노내에 산소를 공급하는 산소공급기(24), 상기 회전적치부(23)와 산소공급기(24) 사이의 원통벽(20)에 설치되어 있는 착화버너(25), 상기 산소공급기(24)에 산소를 공급하는 송풍팬(27), 그리고 상기 카본 저장호퍼(21)의 하단에 구성되어 카본을 배출하는 카본배출기(26)로 이루어져 있는 소각로(B)가 바닥에 설치되어 있는 지지대(G)에 설치되어 있으며; 절단폐타이어들을 임시저장하는 저장호퍼(1), 정장호퍼(1)에 있는 절단폐타이어들을 소각로(B)의 상부로 이송하는 바켓트콘베어(2), 그리고 바켓트콘베어(2)에 의해서 이송된 절단폐타이어를 소각로(B)의 내부로 투입하는 투입기구(3)로 이루어진 폐타이어 공급장치(A)가 지지대(G) 및 소각로(B)의 측방향에 밀착하게 설치되어 있으며; 점성이 높은 벙커 C유와 분진을 1차적으로 걸러주는 1차 세정필터(70)와 2차적으로 걸러주는 2차 세정필터(75)가 구성되어 있는 세정장치(C)와, 증기 및 온수를 발생하는 열교환기(E)가 소각로(B)의 상부벽위에 설치되어 있으며; 상기 열교환기(E)의 가스유입실에 재연소기(D)가 설치되어 있으며; 소각로(B)와 세정장치(C) 사이에 가스회수관(60), 그리고 세정장치(C)와 재연소기(D) 사이에 재연소가스관(65)이 연결되어 있으며, 상기 열교환기(E)의 가스유출실에 배기관(F)이 연결되어 있으며; 상기 열교환기(E)의 수실(115)의 상부벽에 증기유출관(116)이, 수실(115)의 측벽에 입수관(117) 및 출수관(118)이 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 연료로 이용하는 보일러.
2. 제1항에 있어서, 지지대(G)는 보일러의 정비 또는 점검시 작업자의 접근을 용이하게 하기 위해서 하부작업층(120)과 상부작업층(121)이 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 보일러.
3. 제1항에 있어서, 세정장치(C)는 1차 세정필터(70)와 2차 세정필터(75) 사이에, 냉각수가 충만된 다수의 냉각관(80)과; 모타(86) 및 회전축(87), 상기 회전축(87)에 부착되어 폐가스를 회전시키면서 상부로 이송하도록 된 겨사날개(88), 그리고 폐가스가 좌측하부로 유입되어 우측상부로 유출하도록 형성된 원통관(89)으로 이루어진 원심분리기(85)가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 보일러.