KR960013113B1 - 다공성 금속맷트를 이용한 가스연료용 연소기 - Google Patents

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Abstract

없음.

Description

다공성 금속맷트를 이용한 가스연료용 연소기
제1도는 본 발명의 제1실시예로 평판형 연소기
제2도는 본 발명의 제2실시예로서 원통형 연소기
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 혼합기 연결관2 : 혼합기 확산판
3 : 혼합기 분산판4 : 다공성 금속맷트
5 : 전기점화봉
본 발명은 다공성 금속맷트를 이용한 가스연료용 연소기에 관한 것이다.
산업공정에 있어서 신속하고 균일한 가열이 요구되는 경우가 상당히 많으나, 기존의 연소기로는 직화식인 경우에는 연소부하에 따른 화염의 크기, 거동 및 온도분포의 변동이 크기 때문에 균일가열이 곤란한 한편, 열풍 대규가열방식의 경유에는 균일가열효과는 다소 향상시킬 수 있으나 가열시간이 상대적으로 증가되어 에너지 소비가 많은 것이 사실이다. 아울러 산성비의 원인이 되는 질소산화물(NOx)의 발생이 크다.
본 발명은 이러한 단점을 개선하기 위하여 금속성 장섬유(직경 50㎛ 이하)를 적충한 후 두께가 1mm 내지 4mm 되도록 압축 진공소결시킨 다공성의 금속맷트를 사용하여 가연성 예혼합가스를 다공성 맷트 표면에 완전연소시켜 그 연소열로 맷트표면을 가열하므로써 그 표면에서 강력하고 균일한 교체복사에너지를 획득할 수 있는 동시에 연소 배가스 온도를 저하시킴으로서 질소산화물(NOx) 생성을 30ppm 미만으로 억제하는 효과를 얻기 위한 구조를 창출한 것이다.
아울러 연소부하 범위(턴-다운비 : TDR)가 기존의 알반 가스연소기(TDR=2 : 1)에 비하여 상당히 넓고 (100 : 1) 화염안정성도 월등히 우수하여 산업공정의 에너지 효율향상 및 각종 열기기의 소형하에 기여할 수 있으며, 구조가 단순하며 가정용, 상업용 및 산업용 등 용도에 따라 평판형 또는 원통형으로 제작이 가능하다.
이하 발명의 요지를 첨부도면에서 그 구조 및 작용효과를 연계시켜 설명하면 다음과 같다.
가스와 공기가 일정한 비율로 미리 혼합된 혼합기는 연소기 본체에 부착된 혼합기 연결관(1)을 통해 연소기 본체 내부로 유입된 후, 일정한 크기의 구멍이 가공된 천공판을 연결관측 벽으로부터 일정한 간격을 두고 설치된 확산판(2)에 의해 1차로 확산되도록 하였는데 이는 연소기 본체로 유입되는 혼합기가 연소기의 기하학적 중심에 집중되는 현상을 억제하는 효과를 갖도록 하는데 목적이 있다. 그후, 확산판(2)에서 사용한 구멍보다는 작은 구멍으로 천공되고, 다공성 금속맷트(4)전면에 걸쳐 설치된 분산판(3)을 통과하도록 하여 다공성 금속맷트(4)는 그 특유의 무정형한 기공형태와 기공율을 갖기 때문에 혼합기의 혼함도를 재차 향상시키는 효과가 있다. 다공성 금속맷트(4)를 통과한 가연성 가스는 연소기 본체 상단에 부착된 전기 기점화봉(5)에 의하여 점화된다.
연소가 진행되면 화염은 다공성 금속맷트(4)표면으로 이동하려는 경향이 있으며, 연소실은 맷트표면의 미세한 금속섬유들로 전달되어 맷트표면의 온도는 상승하는 동시에 섬유의 길이방향으로의 열전도가 원활하여 결국은 금속맷트 전 표면에 걸쳐서 균일하고 강력한 에너지 전달효과가 높은 복사에너지를 발생시키게 된다.
아울러 연소가스의 온도는 상대적으로 저하되어 산성비의 원인이 되는 질소산화물(NOx)의 발생이 저감되는 효과도 갖게 되는 것이다.
한편, 만일 화염이 다공성 금속맷트(4)내로 침투될 경우에는 연소열의 대부분이 금속섬유의 가열에 소비되어 연소가스온도가 점화온도 이하로 되므로 안정적인 점화원을 유지할 수 없게 되어 화염은 열발생량과 열손실량이 평형을 이루는 다공성 금속맷트(4)표층으로 점차이탈하게 된다. 본 발명 연소기는 넓은 연소부하범위에 대하여 화염이 항상 다공성 금속맷트(4)표층에 안정적으로 유지되고 역화현상이 발생하지 않는 특징이 있다.
이와 같이된 본 발명은 산업용 건조, 가열 및 소성로와 상업용 보일러에 사용이 가능한 가스연료용 연소기로서 금속섬유로 성형된 다공성 금속맷트를 이용하고 연소기 내부에 가스분산용 분산판이 설치된 평판형(정방향, 장방형) 및 원통형연소기으로서 그 특징은 금속섬유를 적층하여 진공소결시킨 다공성 맷트 사용함에 있고 또 가연성 예혼합기 사용 가능(연소효율 향상)하며 질소산화물 생성이 30ppm미만(공기비 1.3)이고 강력한 복사에너지가 생성(최대 총가스 열량의 40%)되고 연소부하 변동폭이 100 : 1 이상이며 그 효과로서 신속, 균일가열 효과 열기기의 소형화, 산업공정의 에너지 절약, 생산성 및 품질향상 기타 환경보전효과까지 수반하는 것이다.

Claims (2)

  1. 혼합기 연결관(1) 전면에 다공성확산판(2)을 설치하고 그 전면에 다공성 분산판(3)을 설치하되 그 전면에 다공성 금속맷트(4)를 설치함으로서 평판형 연속기를 구성함을 특징으로 하는 다공성 금속맷트를 이용한 가스연료용 연소기.
  2. 혼합기 연결관(1)상단에 다공성 확산판(2)을 설치하고 그 외주에 다공성 분산판(3)을 설치하며 그 외주에 다공성 금속맷트(4)를 설치함으로서 원통형 연소기를 구성함을 특징으로 하는 다공성 금속맷트를 이용한 가스연료용 연소기.
KR1019940019587A 1994-08-09 1994-08-09 다공성 금속맷트를 이용한 가스연료용 연소기 KR960013113B1 (ko)

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