이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내외염 복합 다단식 버너에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for the internal and external salt multi-stage burner according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 내외염 복합식 다단 버너(100)는 외측에 배치되어 내측을 향해 화염을 발생시키는 외측 버너(110)와, 상기 외측 버너(110)에 연료인 혼합 가스를 공급하는 제1 연료 공급기(120)와, 상기 외측 버너(110)의 내측 중심부에 배치되어 외측을 향해 화염을 발생시키는 내측 버너(130) 및 상기 내측 버너(130)에 연료인 혼합 가스를 공급하는 제2 연료 공급기(140)를 포함한다.As shown in Figure 1 and 2, the internal and external salt composite multi-stage burner 100 according to the first embodiment of the present invention is disposed on the outside to generate a flame toward the inner burner 110 and the outer burner A first fuel supplier 120 for supplying a mixed gas as a fuel to the 110, an inner burner 130 and an inner burner 130 disposed at an inner central portion of the outer burner 110 to generate a flame toward the outside. And a second fuel supplier 140 supplying a mixed gas as a fuel.
또한, 이상과 같이 제1 연료 공급기(120)나 제2 연료 공급기(140)로부터 제공된 혼합 가스를 점화시키기 위한 점화장치(미도시)를 포함하며, 점화장치에 의해 점화가 이루어지면 외측 버너(110)는 내측을 향해 화염을 발생시키므로 '내염'을 발생시키고, 내측 버너(130)는 외측을 향해 화염을 발생시키므로 '외염'을 발생시킨다. In addition, an ignition device (not shown) for igniting the mixed gas provided from the first fuel supply 120 or the second fuel supply 140 as described above, and if the ignition is made by the ignition device outer burner 110 ) Generates a flame toward the inner side to generate 'inner flame', and the inner burner 130 generates a flame toward the outer side to generate a 'foreign flame'.
단, '내염'과 '외염'이라는 정의는 혼합 가스의 연소시 불꽃이 향하는 최초의 방향을 기준으로 하는 것이며, 이와 같은 내측와 외측으로 각각 분출되기 시작한 내염과 외염은 화염의 특성상 그 후에는 당연히 상측으로 상승할 것임은 자명하다.However, the definitions of 'inner flame' and 'foreign salt' are based on the initial direction of the flame when the mixed gas is combusted.Inner flame and external flame which started to be ejected to the inner and outer sides respectively are naturally upper side after the nature of the flame. It is clear that it will rise.
또한, 내측 버너(130)와 외측 버너(110)의 점화나 혼합 가스의 공급 여부 및 공급량 등을 조절하는 제어부(150)를 포함하고, 상기 제어부(150)에 의해 본 발명에 따른 내외염 복합 다단 버너(100)를 부하에 따라 적응적으로 제어할 수 있게 한다.In addition, the inner burner 130 and the outer burner 110 includes a control unit 150 for controlling the ignition of the ignition or the supply of the mixed gas, the supply amount, and the like, and the internal and external salt complex multi-stage according to the present invention by the control unit 150 The burner 100 can be adaptively controlled according to the load.
좀더 구체적으로 설명하면, 외측 버너(110)는 다단으로 이루어진 본 발명의 버너 중 외측에 배치되며, 내측 버너(130)에 비해 상대적으로 큰 출력을 갖는 것으로 상기 내측 버너(130)를 향해 내염을 분출한다. More specifically, the outer burner 110 is disposed on the outside of the burner of the present invention consisting of multiple stages, and has a relatively large output compared to the inner burner 130 to eject the flame toward the inner burner 130. do.
이러한 외측 버너(110)는 상하부가 각각 개방된 원통 형상의 외벽(111)과, 상기 외벽(111)의 내측 방향으로 일정 간격 이격 설치된 내벽(112)과, 외벽(111)의 상단부와 내벽(112)의 상단부 사이를 막는 상부 경판(113) 및 상기 외측 버너(110)의 하단부 전체를 막는 하부 마감판(114)을 포함한다.The outer burner 110 has a cylindrical outer wall 111 having upper and lower portions respectively open, an inner wall 112 provided at regular intervals in an inner direction of the outer wall 111, and an upper end portion and an inner wall 112 of the outer wall 111. The upper hard plate 113 and the lower closing plate 114 to block the entire lower end of the outer burner 110 is blocked between the upper end of the.
내벽(112)은 외벽(111)보다 직경이 작은 원통 형상으로 이루어져 있어서 서로 이격된 내벽(112)과 외벽(111) 사이에 제1 연료 공급기(120)로부터 공급된 혼합 가스가 유동하는 공간을 형성하고, 벽면에는 원주 방향을 따라 복수개의 내염 염공(112a)이 형성되어 있어서 이를 통해 혼합 가스가 분출된다.The inner wall 112 has a cylindrical shape having a smaller diameter than the outer wall 111 to form a space in which the mixed gas supplied from the first fuel supplier 120 flows between the inner wall 112 and the outer wall 111 spaced apart from each other. In addition, a plurality of flame resistant holes 112a are formed along the circumferential direction, and the mixed gas is ejected through the wall surface.
단, 내벽(112)의 외주면에는 메쉬 및 다공판(도 2의 112b)을 순차적으로 적층시켜 놓음으로써 외벽(111)과 내벽(112) 사이의 유로를 통해 공급된 혼합 가스를 더욱 균일하게 분산시키는 것이 바람직하다.However, the mesh and the porous plate (112b of FIG. 2) are sequentially stacked on the outer circumferential surface of the inner wall 112 to more uniformly disperse the mixed gas supplied through the flow path between the outer wall 111 and the inner wall 112. It is preferable.
메쉬에는 세밀한 구멍이 복수개 형성되어 있고, 다공판에는 복수개의 관통공이 형성되어 있어서 상기 메쉬를 고정하는 용도로 사용할 수 있게 한다. 이러한 메쉬와 다공판은 본 출원인이 출원한 한국등록특허 제681345호에 좀더 상세히 기재 되어 있다.A plurality of fine holes are formed in the mesh, and a plurality of through holes are formed in the porous plate so that the mesh can be used for fixing the mesh. Such a mesh and a porous plate are described in more detail in Korean Patent No. 681345 filed by the present applicant.
상부 경판(113)은 외벽(111)과 내벽(112)의 상단부 사이를 밀폐하도록 고정되어 있고, 소정 깊이를 갖는 안착 홈이 형성되어 있어서 원통 형상의 열교환기(미도시)가 직접 끼워져 설치되는 받침대 역할을 한다. 따라서, 별도의 열원 급기구나 열교환기 설치구를 불필요하게 하여 보일러의 구조가 간단해지도록 한다.The upper hard plate 113 is fixed to seal between the upper end of the outer wall 111 and the inner wall 112, and a mounting groove having a predetermined depth is formed so that a cylindrical heat exchanger (not shown) is inserted directly into the pedestal. Play a role. Therefore, the structure of the boiler is simplified by eliminating the need for a separate heat source supply device or heat exchanger installation port.
하부 마감판(114)은 외벽(111)의 하단부와 내벽(112)의 하단부 사이뿐만 아니라 당해 외측 버너(110)의 하단부 전체를 막도록 구성되며, 중심부에는 설치공(H)이 형성되어 있고, 상기 설치공(H)의 주변에는 2차 공기 홀(114a)이 원주 방향을 따라 형성되어 있다.The lower closing plate 114 is configured to block the entire lower end of the outer burner 110 as well as between the lower end of the outer wall 111 and the lower end of the inner wall 112, the installation hole (H) is formed in the center, The secondary air hole 114a is formed in the circumferential direction around the installation hole H.
따라서, 설치공(H)을 통해서는 내측 버너(130)에 연결되는 제2 연료 공급기(140)가 관통 설치되고, 2차 공기 홀(114a)을 통해서는 내측 버너(130)와 외측 버너(110) 사이에 연소 보조용의 2차 공기를 공급할 수 있게 한다.Therefore, the second fuel supply 140 connected to the inner burner 130 is installed through the installation hole H, and the inner burner 130 and the outer burner 110 are provided through the secondary air hole 114a. To supply secondary air for combustion aid.
2차 공기는 연료인 혼합 가스(가스 + 연료용 1차 공기)를 연소시 완전 연소에 필요한 적절한 양의 공기를 공급함으로써 완전 연소를 보조하는 것으로, 2차 공기 홀(114a)을 통과하여 상승한 후 내측 버너(130)와 외측 버너(110) 사이의 공간부인 연소실까지 도달된다.Secondary air assists complete combustion by supplying the appropriate amount of air necessary for complete combustion in combustion of a mixed gas (gas + fuel primary air) as fuel, and after rising through the secondary air hole 114a The combustion chamber, which is a space portion between the inner burner 130 and the outer burner 110, is reached.
하부 마감판(114)이 외측 버너(110)의 하단부 전체를 막도록 구성된 이유는 2차 공기 홀(114a)을 통해서만 적정량의 2차 공기가 공급되도록 하고, 제2 연료 공급기(140)는 설치공(H)을 통해 설치되도록 하는 것이 바람직하기 때문이므로, 이러한 점을 고려하지 않는다면 다른 구조도 채택할 수 있다.The lower closing plate 114 is configured to block the entire lower end of the outer burner 110, so that the appropriate amount of secondary air is supplied only through the secondary air hole 114a, and the second fuel supply 140 is installed Since it is desirable to be installed through (H), other structures may be adopted without considering this.
또한, 하부 마감판(114)의 위쪽에 공기 분산 홀(115a)이 다수개 형성되어 있는 공기 분산판(115)을 더 설치하면, 2차 공기 홀(114a)을 통해 상승한 공기가 공기 분산 홀(115a)에 의해 더욱 분산되므로 연소실 전체에 균일하게 공급될 것이다. In addition, when the air dispersion plate 115 having a plurality of air dispersion holes 115a is further provided above the lower closing plate 114, the air that has risen through the secondary air holes 114a may be disposed in the air dispersion holes ( It is further dispersed by 115a) and will be uniformly supplied throughout the combustion chamber.
이를 위해 보통 공기 분산 홀(115a)의 갯수가 2차 공기 홀(114a)보다는 많고 공기 분산 홀(115a) 각각의 크기는 2차 공기 홀(114a)보다 상대적으로 작게 형성된다.To this end, the number of air dispersion holes 115a is generally larger than that of the secondary air holes 114a and the size of each of the air dispersion holes 115a is relatively smaller than that of the secondary air holes 114a.
제1 연료 공급기(120)는 연료용의 1차 공기와 가스가 혼합된 혼합 가스를 외측 버너(110)로 공급하는 것으로, 일 예로서 제1 벤츄리관(121)과, 상기 제1 벤츄리관(121)에 결합된 제1 노즐(122) 및 상기 제1 벤츄리관(121)의 측부에 관통 형성된 제1 공기 홀(123)을 포함한다. The first fuel supply unit 120 supplies a mixed gas of primary air and gas for fuel to the outer burner 110, and as an example, a first venturi tube 121 and the first venturi tube ( And a first air hole 123 formed through the side of the first venturi tube 121 and the first nozzle 122 coupled to 121.
제1 벤츄리관(121)은 외측 버너(110)의 하부(즉, 하면)에 연결되고, 제1 벤츄리관(121)의 개방된 단부는 외벽(111)과 내벽(112) 사이의 빈 공간인 유로와 연통되도록 되어 있다.The first venturi tube 121 is connected to the lower portion (ie, the lower surface) of the outer burner 110, and the open end of the first venturi tube 121 is an empty space between the outer wall 111 and the inner wall 112. It is supposed to communicate with the flow path.
따라서, 도 2에 화살표(실선)로 표시한 바와 같이 외측 버너(110)의 하측을 통해 공급된 혼합 가스가 외측 버너(110)의 측부까지 유동한 다음 다공판, 메쉬 및 내염 염공(112a)을 순차적으로 통과하여 분출된다. 2차 공기 홀(114a)은 하부 마감판(114)의 일부분에만 형성되어 있으므로 혼합 가스가 2차 공기 홀(114a)이 없는 부분을 통해 상측까지 유동된다.Therefore, as indicated by the arrow (solid line) in FIG. 2, the mixed gas supplied through the lower side of the outer burner 110 flows to the side of the outer burner 110, and then the porous plate, the mesh, and the flame resistant flame hole 112a are opened. Passed through and ejected sequentially. Since the secondary air hole 114a is formed only in a portion of the lower closure plate 114, the mixed gas flows up through the portion without the secondary air hole 114a.
제1 노즐(122)은 상기 제1 벤츄리관(121)의 측부에 구비된 분기관에 설치되어 가스를 공급하고, 제1 공기 홀(123)은 상기 분기관에 관통 형성되어 있어서 연료용의 1차 공기가 유입되므로, 상기 1차 공기와 가스가 혼합된 혼합 가스가 외측 버너(110)에 공급된다.The first nozzle 122 is installed in the branch pipe provided on the side of the first venturi tube 121 to supply gas, and the first air hole 123 is formed through the branch pipe so as to provide a fuel. Since the primary air is introduced, the mixed gas in which the primary air and the gas are mixed is supplied to the outer burner 110.
내측 버너(130)는 외측 버너(110)의 내측 방향 중심부(정확히는 내벽(112)의 내측 방향 중심부)에 배치되어 있어서 상기 외측 버너(110)를 바라보는 외측 방향으로 외염을 발생시키는 것으로, 몸체(131)와 상기 몸체(131)의 측면을 따라 형성된 외염 염공(132)을 포함한다.The inner burner 130 is disposed at the inner center of the outer burner 110 (exactly, the inner inner part of the inner wall 112), and generates external flames facing the outer burner 110. 131 and the external flame salt hole 132 formed along the side of the body 131.
몸체(131)는 일 예로 도시한 바와 같이 속이 빈 원통 형상으로 이루어져 있으며, 상부는 막혀 있고 하부에는 제2 연료 공급기(140)가 연결되어 있다. 따라서, 제2 연료 공급기(140)로부터 공급된 혼합 가스가 몸체(131) 내부의 유로를 거친 후 외염 염공(132)을 통해 배출되게 한다.The body 131 is formed in a hollow cylindrical shape as shown as an example, the upper portion is blocked and the second fuel supply 140 is connected to the lower portion. Therefore, the mixed gas supplied from the second fuel supplier 140 passes through the flow path inside the body 131 and then is discharged through the external flame hole 132.
외염 염공(132)은 몸체(131)의 원주 방향 전체를 따라서 혼합 가스를 균일하게 공급하며, 내측 버너(130)는 외측 버너(110)보다 상대적으로 작아서, 내측 버너(130)의 몸체(131)에 외염 염공(132)을 형성하면 외측 버너(110)의 내염 염공(112a)보다 개수가 적게 된다. 따라서, 내측 버너(130)는 외측 버너(110)보다 출력(용량 혹은 화염 분출량)이 작은 것으로 사용할 수 있게 된다. The external flame salt hole 132 uniformly supplies the mixed gas along the entire circumferential direction of the body 131, and the inner burner 130 is relatively smaller than the outer burner 110, and thus the body 131 of the inner burner 130. If the external flame salt hole 132 is formed in the number is less than the flame salt hole 112a of the outer burner (110). Therefore, the inner burner 130 can be used having a smaller output (capacity or flame ejection amount) than the outer burner 110.
제2 연료 공급기(140)는 연료용의 1차 공기와 가스로 이루어진 혼합 가스를 내측 버너(130)에 공급하는 것으로, 일 예로서 제2 벤츄리관(141)과, 상기 제2 벤츄리관(141)에 결합된 제2 노즐(142) 및 상기 제2 벤츄리관(141)의 측부에 관통 형성된 제2 공기 홀(143)을 포함한다. The second fuel supplier 140 supplies a mixed gas composed of primary air and gas for fuel to the inner burner 130, and as an example, a second venturi tube 141 and the second venturi tube 141. The second nozzle 142 coupled to the second and the second air hole 143 formed through the side of the second venturi tube 141.
제2 벤츄리관(141)은 외측 버너(110)의 하부(즉, 하면)를 통해 관통 설치되고, 제2 벤츄리관(141)의 개방된 단부가 내측 버너(130)의 몸체(131)에 연결되어 있어서, 혼합 가스를 내측 버너(130)에 공급한다. The second venturi tube 141 is installed through the lower portion of the outer burner 110 (ie, the lower surface), and the open end of the second venturi tube 141 is connected to the body 131 of the inner burner 130. Thus, the mixed gas is supplied to the inner burner 130.
특히, 제2 벤츄리관(141)은 제1 벤츄리관(121)의 직경보다 작아서 제1 벤츄리관(121)의 내부에 삽입된 상태에서 이상과 같이 내측 버너(130)에 연결된다. 이상과 같이 제1 벤츄리관(121)과 제2 벤츄리관(141)을 이중관처럼 구성하면, 제1 벤츄리관(121)은 외측 버너(110)의 측부에 설치하고 제2 벤츄리관(141)은 외측 버너(110)의 하부에 설치하는 경우보다 버너의 크기가 작아지게 된다.In particular, the second venturi tube 141 is smaller than the diameter of the first venturi tube 121 and is connected to the inner burner 130 as described above in the state inserted into the first venturi tube 121. When the first venturi tube 121 and the second venturi tube 141 are configured as a double tube as described above, the first venturi tube 121 is installed at the side of the outer burner 110 and the second venturi tube 141 is provided. The size of the burner is smaller than that of the case where the outer burner 110 is installed below.
제2 노즐(142)은 상기 제2 벤츄리관(141)의 단부에 설치되어 가스를 공급하고, 제2 공기 홀(143)은 제2 벤츄리관(141)의 측부에 관통 형성되어 있어서 연료용의 1차 공기가 유입되므로, 상기 1차 공기와 가스가 혼합된 혼합 가스가 내측 버너(130)에 공급된다.The second nozzle 142 is provided at the end of the second venturi tube 141 to supply gas, and the second air hole 143 is formed through the side of the second venturi tube 141 to provide fuel. Since primary air is introduced, the mixed gas in which the primary air and the gas are mixed is supplied to the inner burner 130.
다만, 이상에서는 제1 연료 공급기(120)와 제2 연료 공급기(140)가 각각 벤츄리관(121, 141)과, 노즐(122, 142) 및 공기 홀(123, 143)로 이루어진 것을 예로 들었지만, 이미 공지된 바와 같이 연료 공급기는 다양한 구조가 제시되어 있으므로, 제2 벤츄리관(141)이 제1 벤츄리관(121) 내부에 배치되어 있는 것을 제외하면 그 외 다른 변형도 본 발명에 적용 가능할 것이다.In the above description, the first fuel supply unit 120 and the second fuel supply unit 140 have been formed of venturi tubes 121 and 141, nozzles 122 and 142, and air holes 123 and 143, respectively. As is already known, since the fuel supply unit has various structures, other modifications may be applied to the present invention except that the second venturi tube 141 is disposed inside the first venturi tube 121.
예컨대, 제1 공기 홀(123)이나 제2 공기 홀(143)을 별도로 형성하지 않더라도 1차 공기와 가스를 예혼합한 혼합 가스를 제1 노즐(122)이나 제2 노즐(142)을 통해 직접 공급하거나, 제1 노즐(122)을 제1 벤츄리관(121)의 분기관에 설치하는 대신 제1 벤츄리관(121)의 내주면과 제2 벤츄리관(141)의 외주면 사이에 끼워 설치하고 분기관을 불필요하게 하는 구성도 적용 가능할 것이다.For example, even if the first air hole 123 or the second air hole 143 is not formed separately, the mixed gas premixed with the primary air and the gas may be directly passed through the first nozzle 122 or the second nozzle 142. Instead of supplying or installing the first nozzle 122 to the branch pipe of the first venturi tube 121, the branch nozzle is inserted between the inner circumferential surface of the first venturi tube 121 and the outer circumferential surface of the second venturi tube 141. Configurations that make it unnecessary will also be applicable.
점화장치(미도시)는 외측 버너(110)의 내염 염공(112a)을 통해 분출된 혼합가스나 내측 버너(130)의 외염 염공(132)을 통해 분출된 혼합가스를 점화시켜 혼합가스가 연소되게 하는 것으로, 보통은 이그니터(ignitor) 등 전기에 의해 스파크를 발생시키는 방식이 사용된다.An ignition device (not shown) ignites the mixed gas ejected through the flame flame hole 112a of the outer burner 110 or the mixed gas sprayed through the flame flame hole 132 of the inner burner 130 to burn the mixed gas. In general, a method of generating sparks by electricity such as an ignitor is used.
이러한 점화장치는 외측 버너(110)와 내측 버너(130) 사이의 빈 공간인 연소실에 설치되는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 도시를 생략하였지만 점화장치 자체는 이미 공지된 것으로서 한국등록특허 제681345호를 비롯하여 다양한 문헌에 상세히 설명되어 있다. Such an ignition device is preferably installed in the combustion chamber, which is an empty space between the outer burner 110 and the inner burner 130, although the illustration is omitted in the present invention, the ignition device itself is already known as Korean Patent No. 681345 And various documents.
제어부(150)는 내측 버너(130)와 외측 버너(110)의 점화나 혼합 가스의 공급 여부 및 공급량 등을 조절하는 것으로, 본 발명에 따른 내외염 복합 다단 버너(100)를 부하의 용량에 따라 적응적으로 제어한다.The controller 150 controls the ignition of the inner burner 130 and the outer burner 110, the supply of the mixed gas, the supply amount, and the like, and the internal and external salt composite multi-stage burner 100 according to the present invention according to the capacity of the load. Adaptive control
예컨대, 제어부(150)는 제1 연료 공급기(120)와 제2 연료 공급기(140)를 각각 독립적으로 제어하여, 제1 연료 공급기(120)를 통해서만 연료를 공급하거나, 제2 연료 공급기(140)를 통해서만 연료를 공급하거나, 또는 제1 연료 공급기(120)와 제2 연료 공급기(140) 모두를 통해 연료를 공급하도록 제어함으로써 부하의 용량에 따른 비례제어를 한다.For example, the controller 150 independently controls the first fuel supply 120 and the second fuel supply 140 to supply fuel only through the first fuel supply 120 or the second fuel supply 140. The fuel is supplied through only, or by controlling to supply fuel through both the first fuel supply 120 and the second fuel supply 140 to perform proportional control according to the capacity of the load.
또한, 제어부(150)는 제1 연료 공급기(120)와 제2 연료 공급기(140)를 통해 공급되는 연료의 공급량을 부하에 따라 늘리거나 줄이는 미세 제어를 함으로써 내측 버너(130)와 외측 버너(110) 각각의 턴다운비(Turn-Down ratio)를 조절함은 물론 내측 버너(130)와 외측 버너(110) 전체의 턴다운비를 조절한다.In addition, the controller 150 controls the inner burner 130 and the outer burner 110 by finely controlling the amount of fuel supplied through the first fuel supply 120 and the second fuel supply 140 according to the load. Each turndown ratio is adjusted, as well as the turndown ratio of the inner burner 130 and the outer burner 110 as a whole.
또한, 제어부(150)는 제2 연료 공급기(140)를 통해 먼저 연료가 공급된 후 제1 연료 공급기(120)를 통해 연료가 공급되도록 제어함으로써, 점화장치를 이용하여 소용량인 내측 버너(130)를 먼저 점화시키고, 내측 버너(130)에서 전 방향으로 균일하게 분출되는 외염을 이용하여 대용량인 외측 버너(110)를 점화시킬 수 있게 한다.In addition, the controller 150 controls the fuel to be supplied through the first fuel supplier 120 after the fuel is first supplied through the second fuel supplier 140, thereby using a small capacity inner burner 130 using the ignition device. First to ignite, it is possible to ignite the outer burner 110 having a large capacity by using the external flame uniformly ejected from the inner burner 130 in all directions.
이상과 같이, 본 발명은 제어부(150)에 의해 외측 버너(110)와 내측 버너(130) 중 어느 하나(바람직하게는 외측 버너에 비해 상대적으로 소형인 내측 버너)를 작동시키는 경우에는 종래에 비해 최소 화력(최소 가스 소비량)을 더욱 낮출 수 있게 한다.As described above, the present invention uses the control unit 150 to operate any one of the outer burner 110 and the inner burner 130 (preferably the inner burner which is relatively small compared to the outer burner). It allows for a lower minimum firepower (minimum gas consumption).
또한, 외측 버너(110)와 내측 버너(130)를 모두 작동시킴으로써 2개 버너로 이루어진 다단 버너로 사용하는 경우에는 외측 버너(110)와 내측 버너(130)의 화력이 합해지므로 종래보다 최대 화력(최대 가스 소비량)을 더욱 높일 수 있게 한다. In addition, when using both the outer burner 110 and the inner burner 130 to operate as a multi-stage burner consisting of two burners, the thermal power of the outer burner 110 and the inner burner 130 is summed, so that the maximum thermal power ( Maximum gas consumption).
즉, 본 발명은 가스의 양이 가변 조절되는 가스 버너에 있어서 '최대 가스 소비량 대 최소 가스 소비량의 비'인 턴다운비를 높일 수 있게 한다.That is, the present invention makes it possible to increase the turndown ratio, 'the ratio of the maximum gas consumption to the minimum gas consumption,' in a gas burner in which the amount of gas is variably adjusted.
또한, 제어부(150)는 외측 버너(110)와 내측 버너(130)에 공급되는 혼합 가스의 량을 각각 조절할 수 있으므로, 외측 버너(110)의 턴다운비나, 내측 버너(130)의 턴다운비, 혹은 외측 버너(110)와 내측 버너(130)를 합한 다단 버너의 턴다운비를 자유롭게 조절이 가능하므로 비례제어 특성을 향상시킬 수 있게 한다.In addition, the controller 150 may adjust the amount of the mixed gas supplied to the outer burner 110 and the inner burner 130, respectively, the turndown ratio of the outer burner 110, the turndown ratio of the inner burner 130, Alternatively, the turndown ratio of the multi-stage burner in which the outer burner 110 and the inner burner 130 are combined can be freely adjusted, thereby improving the proportional control characteristic.
예컨대, 전체 염공 면적 비율 100% 대비 내염 염공(112a)의 면적 비율이 70%이고 외염 염공(132) 면적 비율이 30%라면(그 외 65% 대 35% 등 다른 비율도 가능함), 외측 버너(110)만을 사용하여 70%로 가동하거나, 내측 버너(130)만을 사용하여 30%로 가동하거나, 혹은 외측 버너(110)와 내측 버너(130)를 모두 사용하여 100%로 가동할 수 있고, 이때 각각의 버너(110, 130)에 공급되는 혼합 가스 공급량을 조절한다면, 턴다운비는 높이면서도 정밀한 비례제어를 가능하게 한다.For example, if the area ratio of the flame resistant holes 112a to the total salt hole area ratio 100% is 70% and the external salt hole 132 area ratio is 30% (other ratios such as 65% to 35% are possible), the outer burner ( It can be operated at 70% using only 110, or at 30% using only inner burner 130, or at 100% using both outer burner 110 and inner burner 130, wherein If the amount of mixed gas supplied to each of the burners 110 and 130 is adjusted, the turndown ratio can be increased while allowing precise proportional control.
또한, 외측 버너(110) 내부의 빈 공간에 내측 버너(130)를 설치함으로써 버너 전체의 크기는 변하지 않으면서도 다단 버너를 구성함은 물론, 1개소에 구비된 2차 공기 홀(114a)을 통해 외측 버너(110)와 내측 버너(130) 사이에 2차 공기를 공급하므로 버너 전체의 크기가 커지는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, by installing the inner burner 130 in the empty space inside the outer burner 110, the burner is not changed in size but constitutes a multi-stage burner, through the secondary air holes 114a provided at one place. Since secondary air is supplied between the outer burner 110 and the inner burner 130, it is possible to prevent the burner from increasing in size.
또한, 제1 연료 공급기(120)의 제1 벤츄리관(121) 내부에 제2 연료 공급기(140)의 제2 벤츄리관(141)을 삽입 설치하므로, 제1 벤츄리관(121)은 외측 버너(110)의 측부에 설치하고, 제2 벤츄리관(141)은 외측 버너(110)의 하부에 설치하는 경우보다 버너 전체의 폭이 커지는 것을 방지할 수 있게 한다.In addition, since the second venturi tube 141 of the second fuel supplier 140 is inserted into and installed inside the first venturi tube 121 of the first fuel supplier 120, the first venturi tube 121 is an outer burner ( It is installed on the side of the 110, the second venturi tube 141 makes it possible to prevent the width of the burner as a whole larger than when installed in the lower portion of the outer burner (110).
또한, 외측 버너(110)의 내염이 불완전 연소된 경우에는 내측 버너(130)의 외염에 의해 완전 연소가 이루어지고, 반대로 내측 버너(130)의 외염이 불완전 연소된 경우에는 외측 버너(110)의 내염에 의해 완전 연소가 이루어지므로 전체적으로 불완전 연소를 방지한다.In addition, when the flame of the outer burner 110 is incompletely burned, complete combustion occurs by the outer flame of the inner burner 130. On the contrary, when the flame of the inner burner 130 is incompletely burned, the outer burner 110 is burned. Complete combustion is achieved by flame resistance, which prevents incomplete combustion as a whole.
또한, 점화장치를 이용하여 비교적 소용량(저출력)인 내측 버너(130)를 먼저 점화시키고, 상기 내측 버너(130)에서 균일하게 분출 중인 외염으로 외측 버너(110)에서 분출 중인 연료를 점화시키므로 폭발점화를 방지하고 자연스러운 점화를 가능하게 한다.In addition, the inner burner 130 having a relatively small capacity (low power) is first ignited using an ignition device, and the fuel being ejected from the outer burner 110 is ignited by the external flame being uniformly ejected from the inner burner 130, thereby causing explosion. Prevention and natural ignition.
이러한 점화를 위해, 제어부(150)가 내측 버너(130)에 먼저 혼합 가스가 공급되고 일정 시간 경과 후 외측 버너(110)에 혼합 가스가 공급되도록 제어하면, 내측 버너(130)가 먼저 연소되어 분출된 외염으로 내측 버너(130)를 점화시키는 방식이 사용될 수 있다.For this ignition, when the controller 150 controls the mixed gas to be supplied to the inner burner 130 first and the mixed gas to be supplied to the outer burner 110 after a predetermined time, the inner burner 130 is first burned and ejected. The method of igniting the inner burner 130 with the external salt may be used.
물론, 점화장치가 내측 버너(130)만을 점화시킬 수 있도록 당해 점화장치를 내측 버너(130)에 근접 설치함으로써, 내측 버너(130)에서 발생한 외염으로 외측 버너(110)를 점화시키는 방식도 사용될 수 있지만, 이러한 경우에는 외측 버너(110)만을 점화시킬 수 없다는 단점이 있다.Of course, by installing the ignition device close to the inner burner 130 so that the ignition device can only ignite the inner burner 130, a method of igniting the outer burner 110 with the external flame generated from the inner burner 130 may be used. However, in this case, there is a disadvantage in that only the outer burner 110 cannot be ignited.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 내외염 복합 다단 버너에 대해 설명한다.Hereinafter, an internal and external salt composite multistage burner according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 제2 실시예는 본 발명의 제1 실시예에 비해, 내염 버너의 몸체 형상이 다르다는 점에서 차이가 있다. The second embodiment of the present invention differs in that the body shape of the flame resistant burner is different from that of the first embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 내외염 복합 다단 버너(100)는 외측 버너(110)와, 제1 연료 공급기(120)와, 내측 버너(130)와, 제2 연료 공급기(140) 및 점화장치 등을 포함하며, 이 점은 위에서 설명한 바와 같다.As shown in FIG. 3, the internal and external salt composite multi-stage burner 100 according to the second embodiment of the present invention includes an outer burner 110, a first fuel supply 120, an inner burner 130, 2 includes a fuel supply 140 and an ignition device, as described above.
그러나, 본 발명의 제2 실시예에서는 내측 버너(130)의 몸체(131')가 상측으로 갈수록 그 직경이 점차 작아지도록 테이퍼진 원통 형상으로 이루어져 있다.However, in the second embodiment of the present invention, the body 131 ′ of the inner burner 130 has a tapered cylindrical shape such that its diameter gradually decreases toward the upper side.
따라서, 테이퍼진 원통 형상 몸체(131')는 일반적인 원통 형상에 비해 표면적이 작기 때문에 내측 버너(130)만을 작동시키면 최소 가스 소비량을 더욱 낮출 수 있게 되므로, 버너의 출력을 작게 줄여야 하는 경우의 제어를 더욱 편리하게 한다.Therefore, since the tapered cylindrical body 131 ′ has a smaller surface area than a general cylindrical shape, only the inner burner 130 can operate to lower the minimum gas consumption, thereby reducing the burner output. Make it more convenient.
즉, 일 예로 일반적인 원통 형상의 몸체(도 2의 131)에 외염 염공(132)을 형성하면 염공 면적 비율이 전체 100% 대비 30%인 것에 비해, 테이퍼진 원통 형상의 몸체(131')에 외염 염공(132')을 형성하면 25%까지 낮출 수 있게 되므로, 최소 가스 소비량을 더욱 낮출 수 있게 된다.That is, for example, when the external flame salt hole 132 is formed in the general cylindrical body (131 of FIG. 2), the salt salt area ratio is 30% compared to 100% of the total salt, and the external salt is tapered into the cylindrical body 131 '. Forming the salt holes 132 ′ can be lowered to 25%, further lowering the minimum gas consumption.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 내외염 복합 다단 버너에 대해 설명한다.Hereinafter, an internal and external salt composite multi-stage burner according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 제3 실시예는 본 발명의 제1 실시예에 비해, 외측 버너의 하부 전체를 막는 하부 마감판 중 일부분을 2차 공기판으로 대체하였다는 점과 제1 연료 공급기가 외염 버너의 측부를 통해 연결되어 있다는 점에서 차이가 있다.Compared to the first embodiment of the present invention, the third embodiment of the present invention replaces a portion of the lower closure plate that blocks the entire lower portion of the outer burner with a secondary air plate, and that the first fuel supply has a side portion of the external flame burner. The difference is that they are connected via.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 내외염 복합 다단 버너는 외측 버너(210)와, 제1 연료 공급기(220)와, 내측 버너(230)와, 제2 연료 공급기(240) 및 점화장치 등을 포함하며, 이 점은 위에서 설명한 바와 같다.As shown in FIG. 4, the internal and external salt multi-stage burner according to the third embodiment of the present invention includes an outer burner 210, a first fuel supply 220, an inner burner 230, and a second fuel supply. 240 and an ignition device or the like, as described above.
그러나, 본 발명의 제3 실시예에서의 하부 마감판(214)은 외측 버너(210)의 하부 전체 중 외측 버너(210)의 외벽(211)과 내벽(212) 사이의 하단부만을 막고, 나머지 부분은 2차 공기 홀(2154a)이 형성되어 있는 2차 공기판(215)으로 막도록 구성되어 있다. However, the lower closing plate 214 in the third embodiment of the present invention blocks only the lower end portion between the outer wall 211 and the inner wall 212 of the outer burner 210 of the entire lower portion of the outer burner 210, and the remaining portion. Is comprised so that it may be blocked by the secondary air plate 215 in which the secondary air hole 2154a is formed.
다만, 하부 마감판(214)과 2차 공기판(215)을 일체로 형성한다면 본 발명의 제1 실시예처럼 하나의 하부 마감판(도 2의 114)으로 외측 버너(도 2의 110)의 하부 전체를 막는 것과 실질적으로 동일한 것임은 자명할 것이다.However, if the lower closing plate 214 and the secondary air plate 215 are integrally formed, the outer burner (110 of FIG. 2) is connected to one lower closing plate (114 of FIG. 2) as in the first embodiment of the present invention. It will be apparent that it is substantially the same as blocking the entire bottom.
또한, 본 발명의 제3 실시예에서는 제1 연료 공급기(220)가 외측 버너(210)의 측부에 연결 설치되는데, 이를 위해 제1 벤츄리관(221)은 외벽(211)과 내벽(212) 사이의 유로와 연통하도록 설치되고, 제1 벤츄리관(221)에는 제2 노즐(222) 및 제2 공기 홀(223)이 구비되어 있어서 혼합 가스를 공급하도록 한다.In addition, in the third embodiment of the present invention, the first fuel supply 220 is connected to the side of the outer burner 210. For this purpose, the first venturi tube 221 is disposed between the outer wall 211 and the inner wall 212. The first venturi tube 221 is provided to communicate with the flow path of the second nozzle 222 and the second air hole 223 is provided to supply the mixed gas.
다만, 이러한 경우에는 제1 연료 공급기(220)의 길이 만큼 버너의 폭이 커진다는 단점이 있다.In this case, however, the width of the burner is increased by the length of the first fuel supplier 220.
또한, 제1 벤츄리관(221)을 따라 공급되는 혼합 가스가 수평 방향(도면 기준)으로 직진하게 되면 분산도가 낮아질 것이므로 상기 혼합 가스의 이동 방향에 대해 수직하게 배플(baffle)(216)을 설치한다.In addition, when the mixed gas supplied along the first venturi tube 221 goes straight in the horizontal direction (based on the drawing), the dispersion degree will be lowered, so that a baffle 216 is installed perpendicular to the moving direction of the mixed gas. do.
따라서, 혼합 가스의 유동 경로를 늘려 1차 공기와 가스를 더욱 잘 혼합되고, 혼합 가스가 상승을 하면서 내염 염공(212a)에 공급되게 함으로써 내염 염공(212a) 전체에 혼합 가스가 균일하게 공급되게 하는 것이 바람직할 것이다.Therefore, the flow path of the mixed gas is increased to better mix the primary air and the gas, and the mixed gas is supplied to the flame resistant holes 212a while the mixed gas is raised so that the mixed gas is uniformly supplied to the flame resistant holes 212a. It would be desirable.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 내외염 복합 다단 버너에 대해 설명한다.Hereinafter, an internal and external salt composite multistage burner according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 제4 실시예는 본 발명의 제3 실시예에 비해, 내염 버너의 몸체 형상이 다르다는 점에서 차이가 있다. The fourth embodiment of the present invention differs in that the body shape of the flame resistant burner is different from that of the third embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 내외염 복합 다단 버너는 외측 버너(210)와, 제1 연료 공급기(220)와, 내측 버너(230)와, 제2 연료 공급기(240) 및 점화장치 등을 포함하며, 이 점은 위에서 설명한 바와 같다.As shown in FIG. 5, the internal and external salt multi-stage burner according to the fourth embodiment of the present invention includes an outer burner 210, a first fuel supply 220, an inner burner 230, and a second fuel supply. 240 and an ignition device or the like, as described above.
그러나, 본 발명의 제2 실시예에서는 내측 버너(230)의 몸체(231')가 원통 형상으로 이루어지되, 상측으로 갈수록 그 직경이 점차 작아지도록 테이퍼진 원통 형상으로 이루어져 있다.However, in the second embodiment of the present invention, the body 231 'of the inner burner 230 is formed in a cylindrical shape, but is formed in a tapered cylindrical shape so that its diameter gradually decreases toward the upper side.
따라서, 테이퍼진 원통 형상의 몸체(231')는 일반적인 원통 형상에 비해 최소 가스 소비량을 더욱 낮출 수 있게 된다. 이에 대한 설명은 위에서 이미 했으므로 이하 좀더 상세한 설명은 생략한다.Therefore, the tapered cylindrical body 231 'can further lower the minimum gas consumption compared to the general cylindrical shape. Since this has already been described above, a detailed description thereof will be omitted.