KR960016531B1 - 흡입, 선회, 반전, 공중포획 복합소각유도 공수복합관단을 이용한 완전연소장치 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

흡입, 선회, 반전, 공중포획 복합소각유도 공수복합관단을 이용한 완전연소장치

제1도는 본 발명의 4-싸이클 모우드(4-Cycle Mode)의 실시예에 의한 연소장치의 적용예로서 공수복합관간의 각간격이 90도인 연소장치가 탑재된 소각로의 평면도 ;

제2도는 제1도의 정면도 ;

제3도는 본 발명의 6-싸이클 모우드의 실시예에 의한 연소장치의 적용예로서 공수복합관간의 각간격이 60도인 연소장치가 탑재된 소각로 본체의 평면도 ;

제4도는 제3도의 정면도 ;

제5도는 본 발명의 8-싸이클 모우드의 실시예에 의한 연소장치의 적용예로서 공수복합관간의 간간격이 45도인 연소장치가 탑재된 소각로 본체의 평면도 ;

제6도는 제5도의 정면도 ;

제7도는 본 발명의 4-싸이클 모우드의 실시예로서 단공수복합관이 내측벽 및 외측벽에 용설되어 있는 연소실과 공기분배통 수단의 실시예인 토러스(Torus)형 공기분배관을 외측벽의 외부에 환설한 연소장치의 횡단면도 ;

제8도는 본 발명의 4-싸이클 모우드에 의한 연소장치의 실시예로서 단공수복합관이 내측벽 및 외측벽에 용설되어 이루어진 연소실과 공기분배통 수단의 실시예인 첫번째 공기분배통이 외측벽의 외부에 용설되어 있는 연소장치의 횡단면도 ;

제9도는 본 발명의 4-싸이클 모우드의 실시예에 의한 연소장치의 일정 방사상의 위치에서의 단공수복합관의 단면도와 공기분사공을 통한 공기젯(Jet)의 특징적 분사각을 도시한 연소실에서 방사방향으로 바라본 전개 단면도 ;

제10도는 제7도의 "10-10"선상에서의 종단면도 ;

제11도는 제 8도의 "11-11"선상에서의 종단면도 ;

제12도는 제11도의 단공수복합관의 내측벽 및 외측벽으로의 용설향배를 변경한 단공수복합관의 단면도와 공기분사공을 통한 공기젯의 특징적 분사각을 도시한 전개 단면도 ;

제13도는 본 발명의 4-싸이클 모우드의 실시예로서 쌍공수복합관이 내측벽 및 외측벽에 용설되어 이루어진 연소실과 공기분배통 수단의 실시예인 토러스(Torus)형의 공기분배관을 외측벽의 이부에 환설한 연소장치의 횡단면도 ;

제14도는 본 발명의 4-싸이클 모우드에 의한 연소장치의 실시예로서 쌍공수복합관이 내측벽 및 외측벽에 용설되어 이루어진 연소실과 공기분배통 수단의 실시예인 첫번째 공기분배통이 외측벽의 외부에 용설되어 있는 연소장치의 횡단면도 ;

제15도는 본 발명의 4-싸이클 모우드의 실시예에 의한 연소장치의 일정 방사상의 위치에서의 쌍공수복합관의 단면도와 공기분사공을 통한 공기젯의 특징적 분사각을 도시한 연소실에서 방사방향으로 바라본 전개 단면도 ;

제16도는 제13도의 "16-16"선상에서의 종단면도 ;

제17도는 제14도의 "17-17"선상에서의 종단면도 ;

제18도는 제15도의 쌍공수복합관의 내측벽 및 외측벽으로의 용설향배를 변경한 쌍공수복합관의 단면도와 공기분사공을 통한 공기젯의 특징적 분사각을 도시한 전개 단면도 ;

제19도는 제13도의 횡단면을 갖는 본원발명의 모쥴(Module)화된 연소장치의 평면도 ;

제20도는 제19도의 "20-20"선상에서의 종단면 투사도 ;

제21도는 제19도의 공기분배통 수단의 실시예로서 두번째 공기분배통이 외측벽의 외부에 용설되어 있는 연소장치의 평면도 ; 그리고

제22도는 냉각수 재킷(Jacket)의 변형된 실시예에 의한 연소장치의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1a,1b,1c : 송풍기2a,2b,2c : 1차 공기공급관

3a,3b,3c : 주 공기통4a,4b,4c,4d : 2차 공기공급관

5a,5b : 토러스(Torus)형 공기분배관6a,6b,6c : 첫번째 공기분배통

7a,7b : 냉각수 매너폴드(Manifold)지지체8 : 후연(Downstream) 냉각수 재킷(Jacket)

9 : 전연(Upstream) 냉각수 재킷(Jacket)10a,10b : 급기 연결관

11a,11b : 단공수복합관의 공기관12a,12b : 쌍공수복합관의 공기관

13 : 청소구 캡(Cap)14 : 연소실

15 : 1단 단공수복합관단16 : 2단 단공수복합관단

17 : 3단 단공수복합관단18 : 4단 단공수복합관단

19a,19b : 공기분사공20 : 냉각수 재킷 구획판

21a,21b : 수관22 : 지지체 중앙연결수로

23a,23b,23c,23d : 지지체 주변 연결수로24 : 1단 쌍공수복합관단

25 : 2단 쌍공수복합관단26 : 3단 쌍공수복합관단

27 : 4단 쌍공수복합관단28a,28b,28c,28d : 냉각수 재킷 연결구

29 : 상부 링 플랜지(Ring Flange),30a,30b,…,30h : 냉각수 재킷 연결 포트(Port)

31a,31b : 토러스(Torus)형 공기분배관 플랜지(Flange)

32 : 두번째 공기분배통33 : 온수 및 증기 통로관

본 발명의 목적은 산업 폐기물 및 일반 생활 쓰레기등 각종 폐기물을 소각처리하는 소각로의 소각/연소실, 보일러(Boiler)의 연소실 본체 또는 연소실 후연(Downstream), 또는 각종 연소장치의 후연에 설치하여 연소효율을 높이고 그을음과 분진의 발생을 소각/연소실내에서 근원적으로 봉쇄하고 소각로의 경우 쓰레기의 화격자위의 적체를 막기 위한 소각/연소실벽으로부터의 돌출형 공기관-수관복합관으로 이루어지는 공수복합관단을 이용한 수냉식 불완전연소 깨스의 완전연소를 위한 장치에 관한 것이다.

종래의 산업 및 일반 폐기물용 소각로는 소각로의 저면에 일자형이거나 교호로된 평판형 화격자를 설치하여 소각시키도록 설계되어 있어서 피소각물을 투입하였을 때에 소각실 저면의 화격자 위에 쌓여 있게 되어 산소의 공급이 원활하지 못하여 연소효율이 떨어지고 노벽으로부터 공기공급구조가 있다 하더라도 중앙부의 적체를 해소하지 못하여 이로 인하여 완전연소가 이루어지지 않아 그을음이 발생하고, 각종 유기물, 분진 및 유해가스가 완전분해 및 산화되지 않아서 소각실 중하부에 적체된 쓰레기를 소각하고 발생깨스에 충분한 로내체류시간을 부여할 수 있는 적극적 방식의 공기공급구조의 급기장치가 없이는 쾌속소각 및 완전연소가 이루어지지 않아 일단 고온하의 로내를 이탈한 후 이를 물리적인 방법 또는 전기적인 방법으로 해결하기 위한 집진시설에 많은 비용이 들기 때문에 소각실내에서의 원초적 완전연소의 도모가 소각로 설계의 관건이 되어 왔다.

과거 본 발명인을 포함하여 이런 고각격자관단의 특허출원(02-16622)이 이루어져 왔으나 소각실내의 과도한 열과 그 위에 걸쳐 타는 피소각물의 무게 및 선회류에 기인한 비상(Flying) 피소각물에 의한 고온하의 관성력을 견디지 못하여 소각실의 하향 및 선회류의 유동방향으로 휘는 결점을 보완하기 위하여 돌출공기관의 재질의 고온에서의 강성이 뒷바침이 되어야만 가능했던 단점이 있었으나 본원 발명에서는 돌출 공기관을 수관속의 공기관을 부분돌출형태로 용접 성형하거나 정밀주조에 의한 일체형의 공수복합관들을 방사상으로 배설하여 이루어진 공수복합관단을 구성하고, 걸쳐 있는 피소각물에 대하여 공수복합관은 내부의 수관에 의하여 냉각이 되고, 또한 장치의 중심축에 위치하고 전기 공수복합관의 역방사상 끝단에 용설되어 내부에 수로가 있는 졍션바디에 의하여 구조적 강성이 유지되며 이에 걸쳐있는 피소각물에 공기를 공급함은 물론 투입된 폐기물을 빨아들여 상층부 포획소각공간으로 보내고, 선회를 시키며, 하방으로 내려가며 소각물을 뒤집고 하층부 포획소각공간으로 보내, 상방 포획소각공간의 반대방향으로 선회를 시키며 소각 및 연소를 시키는 구조로 되어 피소각물의 적체를 구조적으로 방치하고 연소실내의 입자상 물질을 포함하는 불완전연소된 연소깨스의 로내 체류시간을 지극히 길게 유도하여 완전연소를 도모하도록 안출한 것인 바, 이하 본 발명을 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 4-싸이클 모우드(4-Cycle Mode)의 실시예에 의한 연소장치의 실시예의 적용예로서 공수복합관간의 각간격이 90도인 소각로의 평면도이고 제2도는 정면도이다. 본 발명인의 특허출원 제92-17830호의 4-싸이클 모우드의 실시예에 의한 메리고라운드(Marry-Go-Round) 운동교반식 소각장치 모쥴(Module)과 기존의 소각로 본체에 해당하는 본 발명의 4-싸이클 모우드의 실시예에 의한 연소장치와 그 부속 집진장치로 구성된 소각로의 평면도이다.

공수복합관단으로의 공기공급은 송풍기(1a)에 의하엽 발생된 공기가 1차 공기공급관(2a)을 통하여 주공기통(3a)에 보내지게 되며 이곳에서 본 발명의 모우드의 실시예에 따라 다수의 2차 공기공급관(4a,4b,4c,…)을 통하여 주공기통(3a,3b,3c,…)내의 정체압(Stagnation Pressure)에 의하여 균일하게 유량이 분포되는데 본 실시예의 경우 첫번째 공기분배통(6a)으로 유입된다.

제3도는 본 발명의 6-싸이클 모우드의 실시예에 의한 연소장치의 적용예로서 공수복합관간의 각간격이 60도인 연소장치가 상기 출원의 6-싸이클 모우드의 실시예에 의한 메리고라운드 운동교반식 소각장치 모쥴 상부에 탑재된 소각로 본체의 평면도이고 제4도는 그 정면도이다. 제1도의 설명에서와 같은 개념으로 공기가 공급되나, 단지 차이는 3개의 2차 공기공급관(4b)이 있어서 첫번째 공기분배통(6b)의 급기의 각도 대칭성이 진보된 실시예이다.

제5도는 본 발명의 8-싸이클 모우드의 실시예에 의한 연소장치의 적용예로서 공수복합관간의 각간격이 45도인 연소장치가 상기 출원의 역시 8-싸이클 모우드의 실시예에 의한 메리고라운드 운동교반식 소각장치 모쥴상부에 탑재된 소각로 본체의 평면도이고 제6도의 그 정면도이다. 제1도의 설명에서와 같은 개념으로 공기가 공급되나, 단지 차이는 4개의 2차 공기공급관(4c)이 있어서 첫번째 공기분배통(6c)의 급기의 각도 대칭성이 전기 6-싸이클 모우드의 연소장치보다 더욱 진보된 실시예이다.

제7도는 본 발명의 4-싸이클 모우드의 실시예로서 단공수복합관이 내측벽 및 외측벽에 용설되어 있는 연소실과 공기분배통 수단의 실시예인 토러스형 공기분배관(5a)을 외측벽의 외부에 환설한 연소장치의 횡단면도로서, 90도 각간격 다단의 단공수복합관단, 그리고 연소장치의 중심축에 위치하는 냉각수 매너폴드(Maniford) 지지체(7a)의 평면도와 함께 상층부 후연 냉각수 재킷(8)의 단면도를 보여주고 있다. 본 연소 장치의 연소실로의 가압공기 공급은 토러스형 공기분배관(5a)으로부터 급기연결관(10a)(제10도 참조)을 통하여 단공수복합관의 공기관(11a)으로 이루어지며 각 복합관단간의 냉각수 연결은 냉각수 매너폴드(Manifold) 지지체(7a)를 통하여 이루어진다. 아울러 단공수복합관의 공기관(11a)상의 공기분사공(19a,19b)을 통한 연소실내의 입자상 액상 클린커(Clinker)의 유입에 의한 공기관로의 막힘 청소를 위하여 청소구 캡(13)을 단공수복합관의 공기관(11a)의 열린 끝단에 설치하였다.

제8도는 제2도는 "8-8"선상의 소각로 본체의 횡단면도로서 제7도의 단공수복합관의 공기관(11a)의 길이를 절감하고, 급기연결관(10a,10b)(제10도 및 제16도 참조), 청소구 캡(13)을 없애면서 토러스형 공기분배관(5a)을 첫번째 공기분배통(6a)으로 대체한 실시예이다. 본 실시예는 단공수복합관의 공기관(11b)의 내부를 청소할 수 없는 단점이 있다. 그러나 첫번째 공기분배통(6a)의 외측 강판과 단공수복합관의 공기관(11b)의 관중심선이 만나는 곳에 청소구를 천설하고 이에 청소구 캡(13)형의 청소구 캡을 취부할 경우 단공수복합과의 공기관(11b)으로의 접근성(Accessability)이 부여된다. 소각의 과정에 액상 클린커(Clinker)가 발생하는 플라스틱(Plastics)등 고분자화합물의 경우등에는 공기관의 공기분사공에 유입되어 막히는 경우가 발생할 수 있으므로 소각로의 설계에 제7도의 실시예를 채용함이 필요하고 제8도의 실시예는 그렇지 아니한 경우에 유효한 실시예이다.

제9도는 본 발명의 4-싸이클 모우드의 실시예에 의한 연소장치의 일정 방사상의 위치에서 각단이 4개의 전기 단공수복합관으로 이루어지는 넉단의 단공수복합관단의 횡단면도와 단공수복합관의 공기관(11a,11b)상의 공기분사공(19a,19b)을 통한 특징적 공기젯의 분사각을 연소장치의 원주방향 0도에서 360도까지 도시한 연소실에서 방사방향으로 바라본 전개 단면도로 1단 단공수복합관단(15)과 2단 단공수복합관단(16)에 의하여 구획되는 제1구역대에서는 시계방향 포획선회소각, 2단 단공수복합관단(16)과 3단 단공수복합관단(17)에 의하여 구획되는 제 2 구역대에서는 반전소각, 그리고 3단 단공수복합관단(17)과 4단 단공수복합관단(18)에 의하여 구획되는 제 3 구역대에서는 반시계방향 포획선회소각이 이루어짐을 보여주고 있다. 본 실시예의 경우에는 공기분사공(19a)의 공기젯 벡터(Vector)의 각도가 1단 단공수복합관단(15)과 3단 단공수복합관단(17)의 경우에는 수평선에서 하방으로 30도, 2단 단공수복합관단(16)과 4단 단공수복합관단(18)의 경우에는 수평선에서 상방으로 30도의 실시예에 대하여 도시하였다.

제10도는 제7도의 "10-10"선상에서의 종단면도로서 냉각수 재킷 구획판(20)에 의하여 연소실의 내/외측벽 사이의 냉각수 재킷이 전연 냉각수 재킷(9)과 후연 냉각수 재킷(8)으로 구획됨을 보여주며 전연 냉각수 재킷(9)의 냉각부가 후연 냉각수 재킷(8)으로 유입되는 냉각수의 유로를 보여 주고 있다. 부연하여 설명하면, 4단 단공수복합관단(18)의 수관(21a)을 통하여 냉각수 매너폴드 지지체(7a)의 지지체 중앙연결수로(22)를 거쳐 2단 단공수복합관단(16)의 수관(21a)을 통하여 천연 냉각수 재킷(9)에서 후연 냉각수 재킷(8)으로 유입되며, 3단 단공수복합관단(17)의 수관(21a)을 통하여 냉각수 매너폴드 지지체(7a)의 지지체 주변연결수로(23a,23b,23c,23d)를 거쳐 1단 단공수복합관단(15)의 수관(21a)을 통하여 역시 전연 냉각수 재킷(9)에서 후연 냉각수 재킷(8)으로 유입된다. 본 단면도의 하부링 플랜지(Ring Flange)는 특허출원 제92-17830호의 메리고라운드 운동교반식 소각장치 모쥴과의 결합으로 소각로를 구성하기 위하여 존재하는 것이며 전기 하부 링 플랜지 없이 일체형으로 실시하여 공기분배통 수단을 외측벽의 외부에 설정하여 일체형 연소장치의 실시가 가능하다.

제11도는 제8도의 "11-11"선상에서의 연소장치의 종단면도로서 냉각수 재킷 구획판(20)이 제9도의 실시예에 의한 2단 단공수복합관단(16)과 3단 단공수복합관단(17) 사이에 그리고 전기 내측벽과 외측벽 사이에 착설되어 전연 냉각수 재킷(9)과 후연 냉각수 재킷(8)을 구획하고 있음을 도시하고 있다.

제12도는 제9도의 일반형으로서 수관(21a)의 중심선에 대한 단공수복합관의 공기관(11a)의 전기 내측벽 및 외측벽에 용설되는 향배의 변화와 공기분사공(19a,19b)의 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 중심선에 대한 상대 향배의 변화를 복합적으로 구사, 넓은 공기젯 분사각대역을 얻기 위하여 공기분사공(19a,19b)의 절대 향배를 변경할 수 있는 구조를 보여주고 있다.

제13도는 본 발명의 4-싸이클 모우드의 실시예로서 쌍공수복합관이 내측벽 및 외측벽에 용설되어 이루어진 연소실과 공기분배통 수단의 실시예인 토러스형 공기분배관(5b)을 외측벽의 외부에 환설한 연소장치의 상부의 횡단변도로서 90도 각간격 다단의 쌍공수복합관단, 그리고 연소장치의 중심축에 위치하는 냉각수 매너폴드(Manifold) 지지체(7)의 평면도와 함께 상층부 후연 냉각수 재킷(8)의 단면도를 보여주고 있다. 본 연소장치의 연소실로의 가압공기 공급은 토러스형 공기분배관(5b)으로부터 급기연결관(10a,10b)(제16도 참조)을 통하여 쌍공수복합관의 공기관(12a)으로 이루어지며 각 복합관단간의 냉각수 연결은 냉각수 매너폴드(Manifold) 지지체(7)를 통하여 이루어진다. 아울러 쌍공수복합관의 공기관(12a)상의 공기분사공(19a,19b)을 통한 연소실내의 입자상 액상 클린커(Clinker)의 유입에 의한 공기관로의 막힘 청소를 위하여 청소구 캡(13)을 단공수복합관의 공기관(11a)의 열린 끝단에 설치하였다.

제14도는 본 발명의 4-싸이클 모우드에 의한 연소장치의 쌍공수복합관이 내측벽 및 외측벽에 용설되어 이루어진 연소실과 공기분배통 수단의 실시예인 첫번째 공기분배통(6a)이 외측벽의 외부에 용설되어 있는 연소장치의 횡단면도로서 제13도의 쌍공수복합관의 공기관(12a)의 길이를 절감하고, 급기연결관(10a,10b), 청소구 캡(13)을 없애면서 토러스형 공기분배관(5b)을 첫번째 공기분배통(6b)으로 대체 실시한 연소장치의 실시예이다.

제15도는 본 발명의 4-싸이클 모우드의 실시예에 의한 연소장치의 일정 방사상의 위치에서 각단이 연소실(14)로 돌출되어 있는 4개의 전기 쌍공수복합관으로 이루어지는 넉단의 쌍공수복합관단의 횡단면도와 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)상의 공기분사공(19a,19b)을 통한 특징적 공기젯의 분사각을 연소장치의 원주방향 0도에서 360도까지 도시한 연소실에서 방사방향으로 바라본 전개 단면도로 1단 쌍공수복합관단(24)과 2단 쌍공수복합관단(25)에 의하여 구획되는 제1구역대에서는 반시계방향 포획선회소각, 2단 쌍공수복합관단(25)과 3단 쌍공수복합관단(26)에 의하여 형성되는 제2구역대에서는 시계방향 포획선회소각, 그리고 3단 쌍공수복합관단(26)과 4단 쌍공수복합관단(27)에 의하여 형성되는 제3구역대에서는 다시 반시계방향 포획선회소각이 이루어짐을 보여주며, 2단 쌍공수복합관단(25), 3단 쌍공수복합관단(26), 그리고 4단 쌍공수복합관단(27)의 쌍공수복합관단 면에서는 비상 피소각물을 뒤집어짐(반전)이 일어난다. 결과적으로 제9도의 단공수복합관의 배설과 제15도의 쌍공수복합관의 배설와의 차이는 후자의 경우, 같은 연소실 용적에 대하여 유입공기의 양이 전자의 경우보다 많고 연소구역대에서의 가연 깨스 및 함진 깨스의 체류시간(Retention Time) 연장을 통하여 더욱 높은 연소효율을 얻을 수 있다. 환언하여 소각로에 본 연소장치를 소각장치로 실시할 경우 같은 소각능력(Incineration Capacity)에 대하여 소각실의 용적이 작아질 수 있다.

제16도는 제13도의 "16-16"선상의 종단면도이다. 제10도와 차이가 있다면, 202.5도 위치와 337.5도 원주위치의 종단면도에서 보듯이 급기연결관(10a)과 급기연결관(10b)이 토러스형 공기분배관(5b)에 용접되는 위치가 수직선상에 있는 점이다. 단공수복합관의 경우에는 1단 단공수복합관단(15)과 3단 단공수복합관단(17)의 단공수복합관의 공기관(11a) 또는 2단 단공수복합관단(16)과 4단 단공수복합관단(18)의 단공수복합관의 공기관(11a)의 중심간의 수평면상의 투영거리(Projected Distance)만큼 연소장치의 원주방향으로 토러스형 공기분배관(5a)의 상하면에 용접되는 급기연결관(10a,10b)의 위치가 달라지는 점이다.

제17도는 제14도의 "17-17"선상의 종단면도이다. 제10도 및 제11도, 그리고 제16도에서도 마찬가지이지만, 냉각수 재킷 구획판(20)은 전기 1 단 공수복합관단과 2단 공수복합관단 사이나 3단 공수복합관단과 4단 공수복합관단의 사이에 착설될 수 있다. 한편, 본 냉각수 재킷 구획판(20)을 두장의 링(Ring)형의 강판으로 한장은 그 내경을 내측벽의 외경보다 약간 크게 설계하고 외경은 내/외측벽의 중간경 정도로 설계하여 전기 내측벽의 외경부에 용설하고 다른 한장은 그 외경을 외측벽의 내경보다 약간 작게 설계하고 내경은 상대 링형의 강판의 외경보다 약간 작게 설계하고 외측벽의 내경부에 용설하는 실시도 본 특허청구의 범위에 속한다.

제18도는 역시 제15도의 일반형으로서 수관(21b)의 중심에 대한 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 상대 향배 변화와 공기분사공(19a,19b)의 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 중심선에 대한 상대향배의 변화를 복합적으로 구하하여 넓은 대역의 공기분사공(19a,19b)의 절대향배를 얻을 수 있다.

제19도는 제15도의 쌍공수복합관단과 공기분배통 수단의 실시예인 토러스형 공기분배관(5b)을 연소장치의 외측벽의 외부에 환설한 본 발명의 4-싸이클 모우드의 실시예를 모쥴화한 완전연소장치의 평면도로서 전연 냉각수 재킷(9)으로의 냉각수의 유입은 냉각수 재킷 연결구(28a,28b,28c,28d)(제2도, 제4도 및 제6도참조)을 통하여 이루어지고 본 모쥴의 상층부에 탑재되는 장치의 냉각수 재킷으로의 냉각수의 유출은 냉각수 재킷 연결포트(30a,30b,…,30h)를 통하여 이루어지며 수밀은 냉각수 재킷 연결포트(30a,30b,…,30h)와 동심축에 카운터씽킹(Countersinking)되어, 본 실시예의 경우 8개의 와샤(Washer)에 의하여 유지된다. 기타, 제13도와의 차이는 상부 링 플랜지(29)와 토러스형 공기분배관 플랜지(31a,31b)이다. 본 완전연소장치 모쥴은 비단 소각로 뿐만 아니라 발전소의 굴뚝의 전연, 기존의 소각로의 소각실의 연소깨스 배출구의 후연등에 설치하여 그을음 및 기존의 싸이클로운(Cyclone) 집진기에 의하여 잡히지 않는 5㎛ 이하의 입자상물질의 대기로의 유출을 방지할 수 있을 뿐 아니라 본 연소장치가 탑재되는 연소깨스의 온도가 높을 경우 또는 낮을 경우 조연연료를 전기 청소구를 통하여 분무상으로 공급하여 완전연소를 도모할 수 있다.

제20도는 제19도의 "20-20"선상에서의 종단면도로서, 4-싸이클 모우드의 실시예에 의한 완전연소장치 모쥴로서, 쌍공수복합관단 넉단으로 구성된 응용예로서 단수로가 내부에 형성되어 있는 냉각수 매너폴드(Manifolld) 지지체(7b)로 구성된 것이다.

제21도는 제15도의 쌍공수복합관단으로 구성하고 공기분배관통 수단의 또다른 실시예인 두번째 공기분배통(32)을 외측벽의 외부에 착설한 모쥴형의 완전연소장치의 평면도이다.

마지막으로 제22도는 변형된 냉각수 재킷의 실시예에 의한 연소장치의 종단면도로서 제16도의 냉각수 재킷 구획판(20)의 고도(Elevation)를 변경함으로써 각 쌍공수복합관단의 수관을 흐르는 냉각수가 모두 로심 방향으로 진행하며 공기관을 냉가하고 온수 및 증기 통로관(33)으로 온수 및 증기가 빠져 상층부의 냉각수 재킷으로 유출되는 실시예를 도시하였다.

따라서, 이와 같은 본 발명에 의하면 기존의 소각실내의 쓰레기의 적체를 근원적으로 해결하고 필요에 따라 공수복합관단을 2단, 3단, 4단 5단,…등으로 감소 및 증가 그리고 모쥴의 중첩응용이 가능하고 또한 각 공수복합관단내의 공수복합관간의 각각도간격(본 실시예의 경우 90도)도 폐기물의 종류와 소각실의 내경에 따라 증감시켜 저가의 설계를 하거나 진보된 각도 대칭성을 부여할 수 있다. 아울러 본 공수복합관단을 본 실시예의 경우에는 소각실의 중하부에 설치하는 경우이나 플랜지(Flange)를 상하로 설치하여 모쥴(Module)화하여 소각로나 보일러, 기타 연소깨스 발생장치의 일부분에 끼워 얹어서 함진 깨스의 완전연소를 도모할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 몇가지 실시예를 서술함으로써 본 연소장치 분야에 종사하는 당업자가 전기 실시예들을 인지한 후에 개조 및 변형을 하여 본 발명출원서에 제시된 특정 실시예로부터 자명하게 변경할 수 있는 것들을 포괄하여 다음에 첨부된 특허청구의 범위로 한다.

Claims (10)

1. 불완전연소된 연소깨스(Gas)를 연소시키는 수냉이 되어 있는 완전연소를 위한 장치에 있어서, (a) 2개 이상의 단공수복합관으로 구비되는 2단 이상의 단공수복합관단으로서, 각각의 전기 단공수복합관이 일단이 막혀있으며, 공기분사공이 관축방향으로 1개소 이상 배치 천공되어 있는 1개의 단공수복합관의 공기관(11a,11b), 그리고 일단이 완전한 관횡단면을 갖고 여타의 부분은 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 막혀있는 쪽이 전기 단공수복합관의 관축방향으로 삽입되어 용접될 수 있도록 부분절개되어 있는 관횡단면을 갖는 수관으로 구비, 용설된 것으로 전기 단공수복합관의 한쪽끝은 전기수관의 완전한 관횡단면을 갖고, 중간 부위는 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 전기 공기분사공이 천공되어 있지 않은 외면의 일부분과 전기 여타의 부분의 내면에 의하여 수관채널(Channel)이 형성되고, 다른쪽 끝은 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 열려있는 쪽이 전기 여타의 부분의 끝단으로부터 돌출되어 있는 형상을 갖는 것 ; (b) 내측이 원인 링(Ring)형의 하부 플랜지(Flange), 전기 하부 플랜지에 상방으로 용설되는 횡단면이 원인 내측벽으로 전기 내측벽의 하단으로부터 전기 단공수복합관단 수 만큼의 각각의 고도(Elevation)에 전기 각 단공수복합관단의 단공수복합관 수만큼의 단공수복합관 구멍이 천공되어 있는 것, 전기 내측벽의 외측에 위치하고 최상의 고도의 전기 단공수복합관 구멍의 고도보다는 낮게 그리고 최하위 고도의 전기 단공수복합관 구멍의 고도보다는 높게 착설되는 냉각수 재킷(Jacket) 구획수단, 전기 하부 플랜지에 용설되는 횡단면이 원인 외측벽으로서 전기 단공수복합관 구멍의 고도 및 원주상의 위치에 상응하는 고도 및 원주상의 위치에 단공기관 구멍이 천공되어 있는 것, 그리고 전기 내측벽 및 외측벽의 상단에 올려 용설되는 내측이 원인 링형의 상부 플랜지에 의하여 전연(Upstream) 냉각수 재킷(Jacket)과 후연(Downstream) 냉각수 재킷으로 구획되는 횡단면이 환형(Annular Type)인 냉각수 재킷으로서 전기 전연 및 후연 냉각수 재킷이 각각 1개 이상의 냉각수 유입 및 배출연결수단이 구비되어 있고 또한 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 열려있는 폭을 선단으로 하여 전기 냉각수 재킷의 방사방향으로 전기 단공수복합관들의 각각을 전기 단공수복합관 구멍 및 단공기관 구멍으로 삽입용설한 것 ; (c) 전기외측벽의 외부에 위치하고 각각의 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 열려있는 폭과 연통되는 공기분배통 수단 ; 그리고 (d) 전기장치의 중심축과 위치하고 각각의 전기 단공수복합관의 수관의 완전한 관횡단면을 갖는 끝이 이에 용설되는 냉각수 매너폴드(Manifold) 지지체(7)로서 그 내부에 전기 전연 냉각수 재킷에 연통되는 전기 단공수복합관의 수관채널과 전기 후연 냉각수 재킷에 연통되는 전기 단공수복합관의 수관채널을 연결하는 수로가 내부에 내부에 형성되어 있는 것으로 구성되어, 전기 공기분사공을 통하여 분사되는 가압공기젯(Jet)의 작용으로 선회류가 형성되어 연소가 이루어지는 것을 특징으로 하는 연소장치.
2. 불완전연소된 연소깨스(Gas)를 연소시키는 수냉이 되어 있는 완전연소를 위한 장치에 있어서, (a) 2개 이상의 단공수복합관으로 구비되는 2단 이상의 단공수복합관단으로서, 각각의 전기 단공수복합관이 일단이 막혀있으며 공기분사공이 관축방향으로 1개소 이상 배치 천공되어 있는 1개의 단공수복합관의 공기관(11a,11b), 그리고 일단이 완전한 관횡단면을 갖고 여타의 부분은 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 막혀 있는 폭이 단공수복합관의 관축방향으로 삽입되어 용접될 수 있도록 부분절개되어 있는 관횡단면을 갖는 수관으로 구비, 용설되는 것으로 전기 단공수복합관의 한쪽끝은 전기 수관의 완전한 관횡단면을 갖고, 중간부위는 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 전기 공기분사공이 천공되어 있지 않은 외면의 일부분과 전기 여타의 부분의 내면에 의하여 수관채널(Channel)이 형성되고, 다른쪽 끝은 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 열려 있는 쪽이 여타의 부분의 끝단으로부터 돌출되어 있는 형상을 갖는 것 ; (b) 내측이 원인링(Ring)형의 하부 플랜지(Ring Flange), 전기 하부 플랜지에 상방으로 용설되는 하단부위의 횡단면이 원인 내측벽으로서 전기 내측벽의 하단으로부터 전기 단공수복합관단 수만큼 전기 하단부위의 각각의 고도(Elevation)에 전기 각 단공수복합관단의 단공수복합관 수만큼의 단공수복합관 구멍이 천공되어 있는 것, 전기 내측벽의 외측에 위치하고 최상위 고도의 전기 단공수복합관 구멍의 고도보다는 높게 착설되는 냉각수재킷(Jacket) 구획수단, 그리고 전기 하부 플랜지에 용설되는 하단부위의 횡단면이 원인 외측벽으로서 전기 단공수복합관 구멍의 고도 및 원주상의 위치에 상응하는 고도 및 원주상의 위치에 단공기관 구멍이 천공되어 있는 것에 의하여 전연 냉각수 재킷과 후연 냉각수 재킷으로 구획되는 냉각수 재킷으로서 전기 전연 후연 냉각수 재킷이 각각 1개 이상의 냉각수 유입 및 배출연결수단이 구비되어 있고 또한 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 열려있는 쪽을 선단으로 하여 전기 냉각수 재킷의 방사방향으로 전기 단공수복합관들의 각각을 전기 단공수복합관 구멍 단공기관 구멍으로 삽입 용설한 것 ; (c) 전기 외측벽의 외부에 위치하고 각각의 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 열려있는 쪽과 연통되는 공기분배통 수단 ; (d) 전기장치의 중심축에 위치하고 각각의 전기 단공수복합관의 수관의 완전한 관횡단면을 갖는 끝이 이에 용설되는 냉각수 매너폴드(Manifold) 지지체(7)로서 상단이 열려 있으며 그 내부에 전기 전연 냉각수 재킷에 연통되는 각각의 전기 단공수복합관의 수관채널과 전기 열린 상단과 통하도록 수로가 형성된 것 ; 그리고 (e) 냉각수 매너폴드(Manifold) 지지체(7)의 상단과 전기 후연 냉각수 재킷의 연결수단으로 구성되며, 전기 공기분사공을 통하여 분사되는 가압공기젯(Jet)의 작용으로 선회류가 형성되어 연소가 이루어지는 것을 특징으로 하는 연소장치.
3. 제1항과 제2항중의 어느 한항에 있어서, 전기 공기분배통 수단의 방사방향외측에 청소구(Cleaning Opening)가 천설되고 전기 청소구를 막을 수 있는 청소구 캡(Cap)이 추가 구성되어 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 내부로의 접근성이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 연소장치.
4. 제1항과 제2항중의 어느 한 항에 있어서, 상하로 서로 이웃하는 두 전기 단공수복합관들 사이의 연소공단에 선회류가 형성되는 두단의 후단 단공수복합관단의 각각의 단공수복합관의 공기관(11a,11b)상에 1개 이상의 공기분사공(19b)을 전기 장치내의 연소깨스의 포괄적 유동의 후연방향으로 그리고 전기장치의 중심측 부위에만 전기장치의 방사상으로 조밀하게 천공하여 전기장치의 중심부위로만 연소깨스가 배출되도록 한 것을 특징으로 한 연소장치.
5. 제4항에 있어서, 전기 공기분배통 수단의 방사방향 외측에 청소구(Cleaning Opening)가 천설되고 전기 청소구를 막을 수 있는 청소구 캡(Cap)이 추가 구성되어 단공수복합관의 공기관(11a,11b)의 내부로의 접근성이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 연소장치.
6. 불완전연소된 연소깨스(Gas)를 연소시키는 수냉이 되어 있는 완전연소를 위한 장치에 있어서 (a) 2개 이상의 쌍공수복합관으로 구비되는 2단 이상의 쌍공수복합관단으로서, 각각의 전기 쌍공수복합관이 일단이 막혀있으며 공기분사공이 관축방향으로 1개소 이상 배치 천공되어 있는 2개의 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b), 그리고 일단이 완전한 관횡단면을 갖고 여타의 부분은 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 막혀있는 폭이 전기 쌍공수복합관의 관축방향으로 삽입되어 각각 용접될 수 있도록 2개소에 부분절개되어 있는 관횡단면을 갖는 수관으로 구비, 용설된 것으로 전기 쌍공수복합관의 한쪽 끝은 전기 수관의 완전한 관횡단 면을 갖고, 중간부위는 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b) 2개의 각각의 전기 분기분사공이 천공되어 있지 않은 외면의 일부분과 전기 여타의 부분의 내면에 의하여 수관채널(Channel)이 형성되고, 다른쪽 끝은 2개의 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 각각의 열려있는 쪽이 전기 여타의 부분의 끝단으로부터 돌출되어 있는 형상을 갖는 것 ; (b) 내측이 원인 링(Ring)형의 하부 플랜지(Flange), 전기 하부 플랜지에 상방으로 용설되는 횡단면이 원인 내측벽으로서 전기 내측벽의 하단으로부터 전기 쌍공수복합관단 수만큼의 각각의 고도(Elevation에 전기 각 쌍공수 복합관단의 쌍공수복합관 수 만큼의 쌍공수복합관 구멍이 천공되어 있는 것, 전기 내측벽의 외측에 위치하고 최상위 고도의 전기 쌍공수복합관 구멍의 고도보다는 낮게 그리고 최하위 고도의 전기 쌍공수복합관 구멍의 고도보다는 높게 착설되는 냉각수 재킷(Jacket) 구획수단, 전기 하부 플랜지에 용설되는 횡단면이 원인 외측벽으로서 전기 쌍공수복합관 구멍의 고도 및 원주상의 위치에 상응하는 고도 및 원주상의 위치에 쌍공기관 구멍이 천공되어 있는 것, 그리고 전기 내측벽 및 외측벽의 상단에 돌려 용설되는 내측이 원인 링형의 상부 플랜지에 의하여 전연(Upstream) 냉각수 재킷(Jacket)과 후연(Downstream) 냉각수 재킷으로 구획되는 횡단면이 환형(Annual Type)인 냉각수 재킷으로서 전기 전연 및 후연 냉각수 재킷이 각각 1개 이상의 냉각수 유입 및 배출연결수단이 구비되어 있고 또한 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 열려있는 쪽을 선단으로 하여 전기 냉각수 재킷의 방사방향으로 전기 쌍공수복합관들의 각각을 전기 쌍공수복합관 구멍 및 쌍공기관 구멍으로 삽입용설한 것 ; (c) 전기 외측벽의 외부에 위치하고 각각의 전기 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 열려있는 쪽과 연통되는 공기 분배통 수단 ; 그리고 (d) 전기장치의 중심축에 위치하고 각각의 전기 쌍공수복합관의 수관의 완전한 관횡단면을 갖는 끝이 이에 용설되는 냉각수 매너폴드(Manifold) 지지체(7)로서 그 내부에 전지 전연 냉각수 재킷에 연통되는 전기 쌍공수복합관의 수관채널과 전기 후연 냉각수 재킷에 연통되는 전기 쌍공수복합관의 수관채널을 연결하는 수로가 내부에 형성되어 있는 것으로 구성되어, 전기 공기 분사공을 통하여 분사되는 가압공기젯(Jet)의 작용으로 선회류가 형성되어 연소가 이루어지는 것을 특징으로 하는 연소장치.
7. 불완전연소된 연소깨스(Gas)를 연소시키는 수냉이 되어 있는 완전연소를 위한 장치에 있어서, (a) 2개 이상의 쌍공수복합관으로 구비되는 2단 이상의 쌍공수복합관단으로서, 각각의 전기 쌍공수복합관이 일단이 막혀있으며 공기분사공이 관축방향으로 1개소 이상 배치 천공되어 있는 2개의 쌍공수복합관이 공기관(12a,12b), 그리고 일단이 완전한 관횡단면을 갖고 여타의 부분은 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 막혀있는 쪽이 전기 쌍공수복합관의 관축방향으로 삽입되어 각각 용접될 수 있도록 2개소에 부분절개되어 있는 관횡단면을 갖는 수관으로 구비, 용설된 것으로 전기 쌍공수복합관의 한쪽 끝은 수관의 완전한 관횡단면을 갖고, 중간부위는 쌍공수복합관의 공기관(11a,11b) 2개의 각각의 전기 공기분사공이 천공되어 있지 않은 외면의 일부분과 전기 여타의 부분의 내면에 의하여 수관채널(Channel)이 형성되고, 다른쪽 끝은 2개의 쌍공수복합관의 공기관(11a,11b)의 각각의 열려있는 쪽이 전기 여타의 부분의 끝단으로부터 돌출되어 있는 형상을 갖는 것 ; (b) 내측이 원인 링(Ring)형의 하부 플랜지(Flange), 전기 하부 플랜지에 상방으로 용설되는 하단부위의 횡단면이 원인 내측벽으로서 전기 내측벽의 하단으로부터 전기 쌍공수복합관단 수만큼의 전기 하단부위의 각각의 고도(Elevation)에 전기 각 쌍공수복합관단의 쌍공수복합관 수만큼의 쌍공수복합관 구멍이 천공되어 있는 것, 전기 내측벽의 외측에 위치하고 최상위 고도의 전기 쌍공수복합관 구멍의 고도보다는 높게 착설되는 냉각수 재킷(Jacket) 구획수단, 그리고 전기 하부 플랜지에 용설되는 하단부위의 횡단면이 원인 외측벽으로서 전기 쌍공수복합관 구멍의 고도 및 원주상의 위치에 상응하는 고도 및 원주상의 위치에 쌍공기관 구멍이 천공되어 있는 것에 의하여 전연 냉각수 재킷과 후연 냉각수 재킷으로 구획되는 냉각수 재킷으로서 전기 전연 및 후연 냉각수 재킷이 각각 1개 이상의 냉각수 유입 및 배출연결수단이 구비되어 있고 또한 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 열려있는 쪽을 선단으로 하여 전기 냉각수 재킷의 방사방향을 전기 쌍공수복합관들의 각각을 전기 쌍공수복합관 구멍 및 쌍공기관 구멍으로 삽입 용설한 것 ; (c) 전기 외측벽의 외부에 위치하고 각각의 전기 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 열려있는 쪽과 연통되는 공기 분배통 수단 ; (d) 전기장치의 중심축에 위치하고 각각의 전기 쌍공수복합관의 수관의 완전한 관횡단면을 갖는 끝에 이에 용설되는 냉각수 매너폴드(Manifold) 지지체(7)로서 상단이 열려 있으며 그 내부에 전기 전연 냉각수 재킷에 연통되는 각각의 전기 쌍공수복합관의 수관채널과 전기 열린 상단과 통하도록 수로가 형성된 것 ; 그리고 (e) 냉각수 매너폴드(Manifold) 지지체(7)의 상단과 전기 후연 냉각수 재킷의 연결수단으로 구성되어, 전기 공기 분사공을 통하여 분사되는 가압공기젯(Jet)의 작용으로 선회류가 형성되어 연소가 이루어지는 것을 특징으로 하는 연소장치.
8. 제6항과 제7항중의 어느 한 항에 있어서, 전기 공기분배통 수단의 방사방향 외측에 청소구(Cleaning Opening)가 천설되고 전기 청소구를 막을 수 있는 청소구 캡(Cap)이 추가구성되어 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 내부로의 접근성이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 연소장치.
9. 제6항과 제7항중의 어느 한 항에 있어서, 최후연의 전기쌍공수복합관단의 각각의 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b) 2개중 한쪽원주방향쪽의 공기관상에 1개 이상의 공기분사공(19b)을 전기장치내의 연소깨스의 포괄적 유동의 후연방향으로 그리고 전기장치의 중심축 부위에만 전기장치의 방사상으로 조밀하게 천공하여 전기장치의 중심부위로만 연소깨스가 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 연소장치.
10. 제9항에 있어서, 전기 공기분배통 수단의 방사방향 외측에 청소구(Cleaning Opening)가 천설되고 전기 청소구를 막을 수 있는 냉각수 청소구 캡(Cap)이 추가구성되어 쌍공수복합관의 공기관(12a,12b)의 내부로의 접근성이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 연소장치.