KR950012567B1 - 수평형 소각로용 그레이트 구조물 - Google Patents

수평형 소각로용 그레이트 구조물 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

수평형 소각로용 그레이트 구조물
제 1 도는 본 발명의 한 실시예에 있어 그레이트 조립체를 예시하는 정면도.
제 2 도는 제 1 도의 그레이트의 베어링 부재 및 베어링 부재에 인접한 그레이트의 일부를 예시하는 부분파단 확대 정면도.
제 3(a) 도는 제 1 도의 그레이트의 단면도.
제 3(b) 도는 제 1 도의 그레이트의 저면도.
제 3(c) 도는 제 3(a) 도의 선(C-C)을 따른 그레이트의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 고정지지부재 2 : 고정 그레이트
3,5 : 축 4 : 가동 지지부재
6 : 가동 그레이트 8 : 구동부재
6A, 6B, 6B' : 돌기부 10 : 지지물
13 : 베어링 부재 14 : U 형홈
15 : 보올트 16 : 통로
16A, 16B : 개구 16C : 통로 중간부.
본 발명은 특히 폐기물 소각을 위한 수평형 소각로용 그레이트(grate,화격자)구조물에 관한 것이다.
수평형 소각로의 소각로 폭방향으로 다수의 그레이트 그리고 소각로 길이 방향으로 다수의 그레이트를 구비하고 있는 수평형 소각로는 알려져 있다. 위와 같은 소각로에 있어서는, 각 그레이트 열에 있는 각 그레이트는 그 일단부에서 축에 의해 자유로이 회전가능하게 지지되어 있으며, 그레이트의 타단부는 그 다음의 수평열에 위치하는 그레이트위에 지지되어 있다. 각 그레이트 단부의 흠은, 각 그레이트가 독립적으로 회전할 수 있도록, 상술한 축에 놓여지게 하향으로 개방되어 있다.
한 그레이트열을 이루는 다수의 그레이트는 소각로의 세로 방향으로 고정그레이트위에서 슬라이드 할 수 있으며, 소각될 폐기물은 소각로 입구측에서 출구측으로 계속 이동된다.
각 그레이트의 저면 및 측면에 개구를 갖고 있는, 원드 박스로 불리워지는 통로가 형성되어 있다. 연소용 공기가 그레이트를 냉각 시키도록 그레이트의 저면으로부터 각각의 그레이트내로 도입된다. 그레이트의 내부는 다수의 공간으로 나뉘어져 있으며, 이들 긴 공기 흐름경로를 형성 시키도록 간막이 벽에 의해 상호 연결되어 전후 왕복 이동 상태로 정렬되어 있다.
상술한 구조로 이루어진 종래 기술의 소각로에 있어서, 그레이트가 슬라이드 하는 그레이트의 마모, 또는 그레이트에 부착된 용융금속과 같은 재료에 의해 발생된 그레이트의 상하 운동은 상술한 축의 회전운동에 의해 완화될 수 있다. 상하 운동이 허용값을 초과할때는, 그레이트를 들어올려 축으로부터 그 그레이트를 용이하게 제거시킴으로서 그 그레이트는 새로운 그레이트로 교체될 수 있다.
그레이트는, 아래쪽으로부터 공급된 연소용 공기를 그레이트 저면의 입구를 통해 그레이트의 중공부로 취하고, 그 결과 중공부를 통해 연소용 공기가 흘러서 그레이트 측면의 출구를 통해 중공부 밖으로 흐르게 함으로써, 냉각될 수 있다.
그러나, 종래기술의 소각로 그레이트 구조물에 있어서는, 소각로 폭방향으로 다수의 열로 정렬된 그레이트가 상호 분리된 운동을 위해 한축에 설치되어 있으므로, 그레이트가 슬라이드 하는 곳에 있어서 그레이트 표면상의 마찰 및 용융금속과 같은 부착물에 의한 그레이트의 상하 운동에 있어서의 차이가 각 그레이트에 따라 일어나기 쉽고 이에 의해 축의 마찰이 균등하지 못하게 된다. 따라서, 그레이트의 경사 뿐만 아니라 그레이트면 높이에 있어서의 차이도 일어날 수 있다. 그 결과로서, 그레이트 사이에 갭(틉)이 형성된다. 또한, 갭이 각각의 그레이트에 따라서 균등하지 못하므로, 양호한 연소가 얻어질수 없다는 문제점이 생긴다.
그레이트의 슬라이드시에 그레이트의 부착물의 부착력이 클때에는 그레이트가 지지점으로서의 부착물 지점을 가진 그레이트로부터 상승되는 방향으로 모멘트가 발생된다. 따라서, 상기 그레이트가 반작용력으로 인해 상술한 모멘트에 의해서 용이하게 상승될 수 없도록, 상기 그레이트는 큰 크기 및 중량을 갖도록 설계된다. 그 결과, 그레이트가 부착물로 인해 종종 교체 되어야 할때에는, 그레이트 교체 작업이 어렵게 되어 비용 증가를 가져오게 된다.
그레이트는 긴 공기 흐름 경로가 그레이트를 통해 형성되기 때문에 효과적으로 냉각된다. 그러나 공기흐름 경로가 소각로 폭방향으로 또는 소각로 세로방향으로 전후 왕복 이동 형태를 가지며, 공기는 소각로의 폭방향으로 단지 그레이트의 일부만으로부터 부착물이 부착되어 있는 그레이트의 단부내로 흐르기 때문에, 그레이트 온도가 가장 많이 상승하는 그레이트의 전방부는 불충분하게 냉각될 것이다. 이 때문에 용융금속이 그레이트에 부착함에 기인하여 또는 그레이트 이동의 영향을 거의 받지 않는 그레이트 단부에서의 그레이트 연소로 인해 그레이트가 비효과적으로 작동하게 되며, 그 결과 이 그레이트 기능감소로 소각로에서의 연소 상태는 불량해진다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 하며, 그 목적은 소각로를 장시간 작동시키더라도 부착물로 인해 그레이트들 사이에 갭이 생기거나 또는 큰 손상을 일으킴이 없이 균일하고 안정된 연소용 공기를 공급할 수 있고, 그레이트가 제자리에서 벗어나게 되는 것을 방지할 수 있으며, 부착물이 성장되는 것을 저지하는 소각로의 그레이트 구조물을 제조하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 : 소각로의 서로 직교하는 X 및 Y 방향으로 평행하게 배열된 다수의 그레이트열을 구비하고; 각각의 X 방향의 열은 X 방향으로 직렬로 배열된 다수의 고정 그레이트 및 고정 그레이트와는 교대로 X 방향으로 직렬로 배열된 다수의 가동 그레이트를 포함하며; 고정 그레이트용 고정 지지부재를 구비하고; 가동 그레이트용 가동 지지부재를 구비하고; Y 방향 열의 각각의 그레이트에 공통되고 Y 방향으로 뻗은 축과 그레이트 사이에 배치된, 각각의 Y 방향 그레이트열당 하나의 베어링 부재를 구비하고, 베어링 부재 및 축은 각 그레이트의 배면 단부를 지지하며, 그레이트 전단부가 인접한 Y 방향 열의 그레이트위에 지지되어 있으며; X 방향으로 각각의 가동 지지부재를 왕복 운동시키기 위한 구동부재를 구비하고; 각각의 가동 지지부재를 지지하기 위한 지지물을 구비하며 : 상기 고정 그레이트 및 가동 그레이트는 고정 지지부재의 표면에 대하여 소정 각도 θ1으로 지지되어 있는 수평형 소각로용 그레이트 구조물을 제공한다.
따라서, 본 발명에 따라서, 각 그레이트의 Y 방향의 열은 공통의 베어링 부재를 갖고 있고, 이 부재에 의해 그레이트는 Y 방향축에 지지되어 있다.
본 발명의 상기 목적, 타목적 및 이점은 첨부도면과 함께 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 한 실시예는 구체적으로 첨부도면에 관하여 이제부터 기술될 것이다.
제 1 도는 본 발명의 한 실시예로 소각로의 그레이트를 도시하는 정면도이다.
제 1 도에서, 참고부호(1)는 수평형 소각로에 대하여 고정 위치에 위치하고 소각로의 세로 방향인 X 방향으로 배치된 지지부재를 나타낸다. 제 1 세트의 그레이트(2)는 각각 X 방향으로 소정간격으로 지지부재(1)상의 다수의 위치에서 축(3)주위를 자유로이 회전할 수 있게 배치되어 있다.
가동 지지부재(4)는 Y 방향으로 상술한 지지부재(1)에 인접하여 배치되어 있다. 상기 가동 지지부재(4)는 톱니 형상을 하고 있으며 전체적으로 X 방향으로 뻗어 있다. 축(5) 주위를 자유로이 회전하는 가동 그레이트(6)는 각각의 톱니 상부에 위치하고 있다. 상기 가동 지지부재(4)는 이격된 룰러(7)에 의해 지지되어 있다. 그레이트(6)는 가동 지지부재(4)에 부착된 구동부재(8)에 의해 소정의 선택된 행정만큼 전후방으로 왕복운동할 수 있다.
고정 지지부재(1)상의 그레이트(2) 및 가동 지지부재(4)상의 가동 그레이트(6)는 X 방향으로 교대로 배치되어 있다. 각각의 그레이트(2,6)는 10-30°의 경사 각도(θ1)로 지지되어 있으며, 각각의 그레이트의 자유단은 인접한 그레이트면에 놓여 있다. X 방향에 배열된 다수의 그레이트(2,6)를 구비하는 그레이트열은 이렇게 구성되어 있으며, 이와같은 다수의 그레이트열이 Y 방향으로(제 1 도의 도면 표면에 직각인 방향으로)배열되어 있다. 각각의 그레이트(2,6)는 각각의 축(3,5)주위로 자유로이 회전한다.
제 2 도에서, 참고부호(10)는 제 1 도에 도시된 바와같은 가동 지지부재(4)상의 장착홀내에 보울트(도시되지 않음)에 의해 나사 죄어질 지지물을 나타낸다. 지지보스(12)는 축(5)을 지지하도록 지지물(10)의 상부에 형성되어 있다.
Y 방향의 각각의 그레이트열에 공통인 축(5)은 지지보스(12)를 관통한다. 각각의 그레이트 Y 방향 열에 있는 모든 그레이트(6)에 대한 베어링 부재(13)는 축(5)에 지지되어 있다.
베어링 부재(13)는 상기 축(5)에 지지되고 하향으로 개방된 U 형 홈을 갖고 있다. 홈(14)은 U자형태를 갖고 있으며 Y 방향의 홈 단부에서 지지물에 장치되도록 X 방향의 단을 갖고 있다. 보올트(15)는 축(5)바로 아래쪽에서 상기 베어링 부재(13)의 다리를 가로질러 나사죄임 될수 있다.
그레이트(6)는 이것에 저면상의 두 돌기구(6A, 6B)에 의해 형성된 리세스(6C)를 구비하며 이에 의해서 상기 베어링 부재(13)위에 지지되어 있다. 리세스는 다각형 형태를 갖는 베어링 부재(13)의 외면과 맞물려 있다. X 방향으로 이격된 상기 돌기부(6A, 6B)의 내면은 베어링 부재(13)의 인접면에 대해 5-30°의 각도(θ2)로 경사져 있다. 돌기부(6B')는 베어링 부재(13)의 후면에 형성된 리세스(13a)와 맞물리게 되도록 후돌기부(6B)의 내면에 형성되어 있다.
냉각 공기용 흐름 경로로서 마련된 통로(16)는 제3(a)∼(c)도에 도시된 바와같이 각각의 그레이트(6)의 하측부에 형성되어 있다. 통로(16)는 저면에 후방개구(16A) 및 측면에 전방개구(16B)를 갖고 있다. 통로(16)의 중간부는 전후방으로 뻗어 있는 간막이벽(17)에 의해 다수의 공간으로 나뉘어져 있다. 따라서, 공기흐름 경로는 후방개구(16A)로부터 상호 평행하는 다수의 공간으로 구성된 중간부를 거쳐서 전방 개구(16B)로 뻗어 있다.
소각로의 작동이 기술될 것이다.
폐기물 소각시에 구동 부재(8)를 구동시킴으로서 가동 그레이트(6)를 전후방으로 이동시켜서 그레이트의 전방부로 폐기물이 보내어진다.
그러면, 가동 그레이트(6)의 전단부의 하부면은 고정 그레이트(2)의 상부면에서 슬라이드 한다. 이 동작시에, 만일 부착물이 그레이트(2)면에 부착되어 있다면, 그레이트(6)의 전방면은 부착물과 충돌하여 부착물을 넘어감으로써 상승되고, 이에 의해 축(5) 주위 운동이 일어난다. 또한, 그레이트의 전단부를 지지점으로 하여 구동부재(8)에 의해 발생된 힘은 그레이트의 전단부 주위로 모멘트를 일으키며, 이것은 상기 가동 그레이트(6)의 후부(베어링 부재(13)위의 부분)를 들어 올린다. 종래의 그레이트에 있어서는, 그레이트의 전단부가 올려지거나 또는 그레이트의 후부가 모멘트로 인해 베어링 부재로부터 상승된다. 그러나, 본 실시예에서는, 그레이트의 전단부를 상승시키는 축(5) 주위의 모멘트는 베어링 부재(13)에 의해 베어링 부재(13)의 다각 형면상에서 수용된다. 그러나, 상기 베어링 부재(13)가 Y 방향으로 길게 뻗어 있으면서 타열의 그레이트도 또한 지지하고 있기 때문에, 타열의 그레이트 중량으로 상술한 축 주위의 모멘트가 방해된다. 따라서, 그레이트(6)의 전단부는 상승되지 않는다. 그레이트의 전단부 주위의 모멘트에 대하여, 각(θ2)이 그레이트(6)가 베어링 부재(13)와 맞물려 있는 표면상에 형성되어 있기 때문에, 베어링 부재(13)가 그레이트(6)의 전방으로 프레스할때 전방 추진력으로 인해 하향으로 그레이트(6)의 성분력을 발생시키며, 이로써 그레이트의 후부가 상승되는 것을 지지시켜서 그레이트 전단부 주위 모멘트가 억제된다.
그레이트의 후부는, 베어링 부재의 리세스(13A)와 그레이트(6)의 돌기부(6B')와의 맞물림 및 보울트(15)를 사용한 축(5)에 의한 지지로 인해, 그레이트(6)의 후진 운동시에 상승되는 것이 저지된다.
연소용 공기는 그레이트(2,6)의 하측부로부터 공급된다. 공기는 그레이트의 후방개구(16A)를 통해 통로(16)로 흐르고, 통로 분할로 형성된 상호 평행하는 공기 흐름 경로를 통해 전방으로 흘러서 그레이트의 전단부에 도달된다. 그 다음에, 연소용 공기는 전방개구(16B)를 통해 외부로 흐른다. 따라서, 그레이트는 매우 효과적으로 냉각되며 특히, 그레이트의 전단부는 그레이트의 폭방향으로 균일하게 충분히 냉각된다. 따라서, 부착물이 그레이트에 부착되기가 어렵게 된다.
상술한 바와같이, 그레이트의 전단부 또는 후부가 가동 그레이트의 전후방 운동시에 부착물로 인하여 상승하게 되어 있으나, 본 발명에 의하면, 그레이트의 전단부 또는 후부는 그레이트 사이에 갭을 형성함이 없이 상승되는 것이 저지되어, 정상 연소 상태가 유지된다. 이 때문에 그레이트 교체기간과 같은 보수간격이 더 길어질 수 있다. 또한, 그레이트가 전단부까지 충분하게 냉각되기 때문에, 부착물이 그레이트에 쉽사리 부착되지 않게 되어 그레이트를 상승시키는 원인을 줄일 수 있다.

Claims (15)

  1. 소각로의 서로 직교하는 X 및 Y 방향으로 평행하게 배열된 다수의 그레이트열을 구비하고 ; 각각의 X 방향의 열은 X 방향으로 직렬로 배열된 다수의 고정 그레이트(2) ; 및 고정 그레이트와는 교대로 X 방향으로 직렬로 배열된 다수의 가동 그레이트(6)를 포함하며 ; 고정 그레이트용 고정 지지부재(1)를 구비하고 ; 가동 그레이트용 가동 지지부재(4)를 구비하고 ; Y 방향 열의 각각의 그레이트에 공통되고 Y 방향으로 뻗은 축(3, 5)과 그레이트 사이에 배치된, 각각의 Y 방향 그레이트열당 하나의 베어링 부재(13)를 구비하고, 베어링 부재 및 축은 각 그레이트의 배면단부를 지지하며, 그레이트 전단부가 인접한 Y 방향 열의 그레이트 위에 지지되어 있으며 ; X 방향으로 각각의 가동 지지부재를 왕복 운동시키기 위한 구동부재(8)를 구비하고 ; 또한 각각의 가동 지지부재를 지지하기 위한 지지물(10)을 구비하여 구성된 수평형 소각로용 그레이트 구조물에 있어서, 상기 고정 그레이트 및 가동 그레이트는 고정 지지부재의 표면에 대하여 소정각도 θ1으로 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 그레이트는 각각의 축 주위로 자유로이 회전가능한 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가동 그레이트는 각각의 축 주위로 자유로이 회전가능한 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 각도 θ1는 10 내지 30°인 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  5. 제 1 항에 있어서, 그레이트는 각각 전방 돌기부(6A) 및 후방 돌기부(6B)에 의해 그레이트의 하면에 형성된 리세스(6C)를 갖고 있으며, 리세스는 베어링 부재의 다각형 표면을 통하여 각 베어링 부재와 맞물려 있는 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 돌기부는 각각 베어링 부재의 인접면에 대하여 θ2의 각도로 경사져 있는 내면을 구비하며, 상기 각도θ2는 5 내지 30°인 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 후방 돌기부는 그 내면에 돌기부(6B')를 구비하며, 상기 돌기부(6B')는 베어링 부재의 후면에 형성된 요부와 맞물려 있는 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 가동 지지부재는 Y 방향으로 상기 고정 지지부재와 인접하게 배열되는 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 가동 지지부재는 톱니 형상을 가지며, 가동 그레이트는 각각의 톱니 상부에서 각각의 축 주위에 자유로이 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  10. 제 1 항에 있어서, 각각의 축은 지지부재에 나사로 죄어진 지지물에 의해서 각각의 지지부재상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  11. 제 1 항에 있어서, 베어링 부재는 각각 하향으로 개방된 U 형 홈(14)을 구비하며, 상기 홈은 각각의 축에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 소각료용 그레이트 구조물.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 베어링 부재는, 각각의 축 아래쪽에 고정되어 있는 보올트(15)에 의해 연결된 대향 다리를 구비하는 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 홈은 Y 방향으로 홈의 단부에서 지지물에 장착될 수 있도록 Y 방향의 단을 가진 U 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 수평형 소각료용 그레이트 구조물.
  14. 제 1 항에 있어서, 그레이트는 각각 그레이트 냉각용 공기 흐름경로를 제공하는 통로(16)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 통로는 그레이트의 하면에 후방 개구(16A) 및 그레이트의 측면에 전방 개구(16B)를 구비하고, 통로는 그 내부에 그레이트의 전후방으로 뻗어 있는 간막이 벽에 의해 다수의 공간으로 분할되어 있으며, 공기가 후방 개구부로부터 통로로 흘러서, 상기 벽을 포함하는 통로의 중간부(16C)를 통과하여, 전방 개구를 통해 통로 밖으로 흘러가는 것을 특징으로 하는 수평형 소각로용 그레이트 구조물.
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