KR102407771B1 - high temperature pyrolysis combustor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고온열분해 연소기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가연성쓰레기 또는 가연물질을 연소기내에 산소를 공급하여 고온열분해 연소시키고, 코안다 효과를 적용한 구조로 형성되어 열과 화염의 역류가 방지되는 고온열분해 연소기에 관한 것이다.
재료를 공급받는 호퍼(Hoper)(110)와, 상기 재료가 이송되는 관상의 이송관(120)과, 상기 이송관(120)의 내부에 형성되고 상기 호퍼(110)로부터 공급받은 재료의 공급량을 조절하는 스크류(Screw)(130)가 구비된 재료이송부(100); 상기 이송관(120) 끝단과 결합되고, 상기 재료이송부(100)로부터 공급되는 재료를 연소시키는 연소실(200); 외부로부터 공기를 흡입하여 상기 연소실(200) 내부로 공기를 공급하는 제1 에어(AIR)공급부(400); 및 상기 연소실(200) 일측에 일체로 형성되어, 상기 연소실(200) 내부에서 발생하는 열과 화염을 외부로 배출시키는 배출부(300);를 포함하는 고온열분해 연소기를 제공할 수 있다.The present invention relates to a high-temperature pyrolysis combustor, and more particularly, a high-temperature pyrolysis combustor in which combustible waste or combustible materials are supplied with oxygen in a combustor to pyrolyze and combust at high temperature, and formed in a structure to which the Coanda effect is applied to prevent reverse flow of heat and flame is about
A hopper 110 receiving a material, a tubular transfer pipe 120 to which the material is transferred, and the supply amount of the material formed inside the transfer tube 120 and supplied from the hopper 110 Material transfer unit 100 provided with a screw (Screw) 130 to adjust; a combustion chamber 200 coupled to an end of the conveying pipe 120 and combusting the material supplied from the material conveying unit 100; a first air (AIR) supply unit 400 for supplying air into the combustion chamber 200 by sucking air from the outside; And it is integrally formed on one side of the combustion chamber 200, the discharge unit 300 for discharging the heat and flame generated inside the combustion chamber 200 to the outside; it is possible to provide a high-temperature pyrolysis combustor comprising a.
Description
본 발명은 고온열분해 연소기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가연성 쓰레기 또는 가연 물질을 연소기 내에 산소를 공급하여 고온열분해 연소시키고, 코안다 효과를 적용한 구조로 형성되어 열과 화염의 역류가 방지되는 고온열분해 연소기에 관한 것이다.The present invention relates to a high-temperature pyrolysis combustor, and more particularly, a high-temperature pyrolysis combustor in which combustible waste or combustible materials are supplied with oxygen in a combustor to pyrolyze and combust at high temperature, and formed in a structure to which the Coanda effect is applied to prevent reverse flow of heat and flame is about
일반적으로 가정에서 발생하는 생활 쓰레기와 산업용 폐기물들은 환경오염문제가 대두됨에 따라 폐기물을 처리하기 위한 다양한 시도가 지속적으로 모색되어 왔다.In general, household waste and industrial waste have been continuously searched for various attempts to dispose of waste as environmental pollution problems arise.
이러한 폐기물을 처리하는 방법으로는 매립지에 매립하는 매립법, 열을 이용하는 소각법 및 열분해 방법, 자원으로 재활용하는 재활용 등으로 나뉘고 있다.Methods of disposing of these wastes are divided into landfilling in landfills, incineration and pyrolysis using heat, and recycling as resources.
일반적으로 재활용되는 재활용품은 종이류, 병류, 캔류, 플라스틱 및 고철류 등으로 범위가 한정적이고, 매립지는 매립시키는 양이 한정되어 있으므로 처리방법에 한계가 있는 실정이며, 각종 환경 규제로 인해 해양으로 배출되던 폐기물도 일부 금지되고 있어 매립방법은 더욱 축소될 것으로 전망된다.Recyclables that are generally recycled are limited in scope to paper, bottles, cans, plastics and scrap metal, and the amount of landfills is limited, so there is a limit to the treatment method. Since some wastes are also banned, the landfill method is expected to be further reduced.
이에 따라, 폐기물을 열을 이용하는 소각법 및 열분해 방법을 사용하여 처리하고 있다. Accordingly, wastes are treated using heat incineration and thermal decomposition methods.
이때, 소각을 통해 발생 되는 열은 지역난방 또는 전력생산에 필요한 발전시설을 가동하는데 사용될 수 있고, 열분해를 통해 연료를 생산하여 에너지를 활용하는 방법으로, 최근 유럽 및 일본, 미국 등 세계 각지에서 관심을 가지고 있다.At this time, the heat generated through incineration can be used to operate power generation facilities necessary for district heating or power generation, and it is a method of using energy by producing fuel through pyrolysis, which has recently been gaining interest in various parts of the world such as Europe, Japan, and the United States. has a
특히, 폐기물을 처리함과 동시에 그 과정에서 발생하는 열 또는 연료를 활용하는 에너지 순환적인 측면에서 관련 기술에 대한 연구가 활발하게 진행 중이며, 차세대 폐기물 처리방안으로 부상하고 있다.In particular, research on related technologies in terms of energy cycle that utilizes heat or fuel generated in the process of processing waste and at the same time is actively being researched, and it is emerging as a next-generation waste treatment method.
이러한 소각, 열분해 설비는 생활 쓰레기 및 산업용 폐기물에 열을 가하거나 연소시키기 위해 고온의 내부를 형성해야 하며, 일부 물질은 완전 연소가 어렵고 유해물질이 발생하는 문제점이 있다. 이러한 문제점 때문에 별도의 가열수단 또는 재연소 장치를 설치해야 하는 문제점이 발생한다.Such incineration and pyrolysis facilities have to form a high-temperature inside to heat or burn household waste and industrial waste, and some materials have a problem in that it is difficult to completely burn them and harmful substances are generated. Because of these problems, there is a problem in that a separate heating means or a re-burning device must be installed.
대한민국 등록특허 10-1483751호인 ‘고온 열분해 소각 장치’가 개시되어 있다. 위‘고온 열분해 소각 장치’는 연소실 내에 설치된 송풍관의 공기분사구를 통해 연소실내로 공기를 송풍하여 연소시키는 것을 목적으로 한다.Republic of Korea Patent No. 10-1483751, 'high-temperature pyrolysis incineration device' is disclosed. The above ‘high-temperature pyrolysis incineration device’ aims to burn air by blowing air into the combustion chamber through the air nozzle of the blower pipe installed in the combustion chamber.
하지만, ‘고온 열분해 소각 장치’는 처리물(대상물)을 투입하기위해 연소실 상부에 형성되는 개폐도어를 구비해야하는 단점이 있어, 연속으로 처리물 투입이 어렵다는 단점이 있고, 공기분사구를 통해 연소실 내부로 유입되어 연소실 내부에 균일하게 공기를 분사할 수 없다는 단점이 있다.However, the 'high-temperature pyrolysis incinerator' has the disadvantage of having to have an opening/closing door formed on the upper part of the combustion chamber to input the treated material (object), so it is difficult to continuously input the treated material, and it is difficult to insert the treated material into the combustion chamber through the air nozzle. There is a disadvantage in that air cannot be uniformly injected into the combustion chamber due to the inflow.
또한, 열이 배출되는 배출포트로 역류하는 열과 화염을 차단할 수 없으므로, 연소실 내부로 유입되는 열과 화염으로 인해 설비의 안정성이 저하된다는 문제가 있다.In addition, since it is impossible to block the heat and flame flowing back to the exhaust port through which the heat is discharged, there is a problem in that the stability of the facility is deteriorated due to the heat and flame flowing into the combustion chamber.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 연소 시 공기를 공급하여 고온으로 완전연소시킴으로써 연소잔여물 및 환경오염물질 생성을 감소시키는 효과가 있는 고온열분해 연소기를 제공하는 것이다.An object of the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a high-temperature pyrolysis combustor which has the effect of reducing the generation of combustion residues and environmental pollutants by supplying air during combustion and completely burning it at a high temperature. will provide
또한, 코안다 효과를 적용하여 연소 시 배출되는 열과 화염의 역류를 방지함으로써 안정성이 향상된 고온열분해 연소기를 제공하는 것이다.In addition, it is to provide a high-temperature pyrolysis combustor with improved stability by applying the Coanda effect to prevent backflow of heat and flames emitted during combustion.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.
재료를 공급받는 호퍼(Hoper)(110)와, 상기 재료가 이송되는 관상의 이송관(120)과, 상기 이송관(120)의 내부에 형성되고 상기 호퍼(110)로부터 공급받은 재료의 공급량을 조절하는 스크류(Screw)(130)가 구비된 재료이송부(100); 상기 이송관(120) 끝단과 결합되고, 상기 재료이송부(100)로부터 공급되는 재료를 연소시키는 연소실(200); 외부로부터 공기를 흡입하여 상기 연소실(200) 내부로 공기를 공급하는 제1 에어(AIR)공급부(400); 및 상기 연소실(200) 일측에 일체로 형성되어, 상기 연소실(200) 내부에서 발생하는 열과 화염을 외부로 배출시키는 배출부(300);를 포함하는 고온열분해 연소기를 제공할 수 있다.A
이때, 상기 제1 에어(AIR)공급부(400)는, 외부로부터 공기를 흡입하는 제1 송풍기(410)와, 일측은 상기 제1 송풍기(410)에 결합되고 타측은 상기 연소실(200)에 결합되어 상기 제1 송풍기(410)로부터 흡입된 공기를 상기 연소실(200)로 공급하는 제1 공급관(420)과, 상기 제1 공급관(420) 끝단에 일체로 결합되되, 단면이‘T’자인 관상의 에어(AIR)공급파이프(430)를 포함하고, 상기 에어(AIR)공급파이프(430)는, 내외부가 관통되는 복수개의 공기홀(432)을 구비하여, 상기 연소실(200) 내부에 균일하게 공기를 공급하는 것을 특징으로 한다.At this time, the first air (AIR)
또한, 상기 고온열분해 연소기(10)는. 상기 배출부(300) 일측에 결합되는 관상의 제2 공급관(520)과, 상기 제2 공급관(520) 일측에 결합되고, 외부로부터 공기를 흡입하는 제2 송풍기(510)를 구비하여 상기 배출부(300)로 공기를 공급하는 제2 에어(AIR)공급부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the high-temperature pyrolysis combustor 10 is. A tubular
이때, 상기 배출부(300)는, 상기 재료 연소 시 발생하는 열과 화염이 외부로 배출되는 배출구(310)와, 상기 배출부 외면을 형성하고, 상기 제2 공급관(520)과 연통되게 결합되는 외관(320)과, 상기 외관(320) 내부에 관상으로 형성되는 내관(330)을 포함하고, 상기 내관(330)은, 상기 내관(330)의 내면에 내부방향으로 기울어지게 돌출되되 소정의 간격만큼 이격되어 적층 배치되는 복수개의 가이드(332)와, 상기 가이드(332)와 인접한 가이드 사이공간에 상기 가이드(332)와 수평으로 관통되게 가이드통로(334)를 구비하여, 상기 외관(320)으로 공급되는 공기가 상기 가이드통로(334)를 따라 상기 내관(330)으로 공급되게 하는 것을 특징으로 한다.At this time, the
또한, 상기 연소실(200)은, 상기 연소실(200) 하면에 형성되고, 재료 연소 시 생성되는 재가 일정량 이상 발생 되지 않으면 폐쇄되고, 일정량 이상 발생 시 자동으로 개방되는 재(Ash) 배출게이트(Gate)(220)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
본 발명에 따른 고온열분해 연소기는 재료 연소 시 연소기 내부로 공기를 공급하여 고온으로 연소시킴으로써 연소잔여물 및 환경오염물질을 감소시키는 효과가 있다.The high-temperature pyrolysis combustor according to the present invention has an effect of reducing combustion residues and environmental pollutants by supplying air into the combustor during material combustion and burning it at a high temperature.
또한, 본 발명에 따른 고온열분해 연소기는 코안다 효과를 적용하여 연소 시 배출되는 열과 화염의 역류를 방지하는 효과가 있다.In addition, the high-temperature pyrolysis combustor according to the present invention has an effect of preventing the backflow of heat and flame emitted during combustion by applying the Coanda effect.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온열분해 연소기의 측면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온열분해 연소기의 평면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온열분해 연소기의 정면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온열분해 연소기의 연소실과 재료이송부와 제1에어공급부의 결합관계를 개략적으로 도시한 측면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배출부를 나타낸 측면도.1 is a side view of a high-temperature pyrolysis combustor according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a high-temperature pyrolysis combustor according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a front view of a high-temperature pyrolysis combustor according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a side view schematically illustrating a coupling relationship between a combustion chamber, a material transfer unit, and a first air supply unit of a high-temperature pyrolysis combustor according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a side view showing a discharge unit according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail for the implementation of the present invention. Irrespective of the drawings, like reference numbers refer to like elements, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited items.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다. Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온열분해 연소기의 측면도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온열분해 연소기의 평면도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온열분해 연소기의 정면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온열분해 연소기의 연소실과 재료이송부와 제1에어공급부의 결합관계를 개략적으로 도시한 측면도이다.1 is a side view of a high-temperature pyrolysis combustor according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a high-temperature pyrolysis combustor according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a front view of a high-temperature pyrolysis combustor according to a preferred embodiment of the present invention 4 is a side view schematically illustrating a coupling relationship between the combustion chamber, the material transfer unit, and the first air supply unit of the high-temperature pyrolysis combustor according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온열분해 연소기(10)는 재료가 공급되는 재료이송부(100)와 공급된 재료가 연소되는 연소실(200)과 상기 연소실에 공기를 공급하는 제1 에어공급부(400)와 재료 연소 시 발생하는 열과 화염이 배출되는 배출부(300)와 상기 배출부에 공기를 공급하는 제2 에어공급부(500)를 포함한다.As shown in Fig. 1, the high-temperature pyrolysis combustor 10 according to a preferred embodiment of the present invention supplies a
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 재료이송부(100)는 재료가 투입되는 호퍼(110)와 재료가 이송되는 이송관(120)과, 투입된 재료를 회전을 통해 상기 연소실로 공급하는 스크류(130)와, 상기 스크류(130)에 동력을 전달하는 모터(140)가 구비된다.2 to 3 , the
상기 호퍼(110)는 재료투입이 용이하도록 상하부가 개방된 원통형의 형상으로 형성될 수 있다.The
바람직하게는, 상기 호퍼(110)는 하부에서 상부로 갈수록 넓어지는 상광하협(上廣河峽)의 형상으로 형성되어 재료투입이 용이하도록 형성될 수 있다.Preferably, the
상기 이송관(120)은 상기 호퍼(110)의 하부에 결합되고, 상기 호퍼(110)로부터 공급된 재료가 상기 이송관(120)을 통해 상기 연소실(200)로 유입될 수 있도록 내부가 중공된 관상으로 형성된다.The
바람직하게는, 상기 이송관(120)은 내부가 중공되는 원통형상의 관으로 형성되어 상기 스크류(130)가 내부에서 원활하게 회전할 수 있도록 형성될 수 있다.Preferably, the
상기 모터(140)는, 상기 스크류(130)와 결합되어 상기 스크류(130)를 회전시키는 동력을 발생시킨다.The
이때, 상기 모터(140)는 다양한 산업분야에서 사용되는 통상의 모터로서, 상기 모터의 구동원리는 공지 기술이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.In this case, the
한편, 상기 스크류(130)는 상기 모터(140)로부터 전달받은 동력에 의해 상기 연소실로 재료를 이송시킨다.Meanwhile, the
구체적으로, 상기 스크류(130)는 외면에 나선형의 나사산이 형성되는 원통 형상으로 형성되어, 상기 호퍼(110)로 유입된 재료를 상기 연소실(200)로 공급하는 역할을 한다.Specifically, the
이때, 상기 스크류(130)는 상기 모터(140)의 제어를 통해, 상기 스크류(130)의 회전수를 변경하여 상기 연소실(200)로 유입되는 재료의 양과 재료가 유입되는 속도를 조절할 수 있다.In this case, the
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 연소실(200)은 상기 연소실(200)을 지지하는 지지부(230), 연소 시 발생하는 재를 배출하는 재 배출게이트(220), 상기 재료를 연소시키기 위한 점화장치(미도시)를 포함한다.1 and 4, the
상기 연소실(200)은 내부에 연소공간(210)이 형성되는 하우징 형상으로 형성되며, 상기 연소공간(210)은 재료가 충분히 공급될 수 있는 여유공간을 형성하는 것이 바람직하다.The
이때, 상기 연소실(200)은 내부에 연소공간(210)이 형성되는 원통형으로 형성되어, 연소 시 열의 이동이 원활하게 하고, 제1 에어공급부(400)로부터 공기가 균일하게 유입되도록 형성되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the
한편, 상기 연소실(200)은 상기 재료이송부(100)로부터 재료를 공급받는 일측이 경사지게 형성되는 재료유입부(250)를 형성할 수 있다.On the other hand, the
이때, 상기 재료유입부(250)는 상기 재료이송부(100)와 결합된 일측으로부터 중심으로 갈수록 넓어지는 완만한 기울기를 가지는 형상으로 형성되어, 재료 유입을 원활하게 하는 효과가 있다.At this time, the
상기 연소실(200)의 내벽(240)은 단열 시멘트로 형성되어 단열성능을 구비 할 수 있다.The
바람직하게는, 상기 연소실의 내벽은 내화골재 및 내화미분을 사용한 캐스타블(Refractory Castable)로 형성되어 1,500℃ 이상에서도 견딜 수 있도록 한다.Preferably, the inner wall of the combustion chamber is formed of a refractory castable using refractory aggregate and refractory fine powder to withstand even at 1,500°C or higher.
일반적인 연소장치의 경우에는 300 내지 800℃의 내부온도를 형성하는데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온열분해 연소기(10)는 상기 에어공급부(400, 500)를 구비함으로써, 상기 연소실(20)의 내부온도가 1,300℃ 이상 상승되어 고온으로 연소하게 된다.In the case of a general combustion device, an internal temperature of 300 to 800° C. is formed. The high-temperature pyrolysis combustor 10 according to a preferred embodiment of the present invention includes the
즉, 상기 연소실(200)의 내벽(240)은 캐스타블로 형성됨으로써, 상기 연소실(200) 내부의 온도상승에도 변형과 파손 없이 안정적으로 상기 고온열분해 연소기(10)가 운용될 수 있도록 하는 것이다.That is, the
한편, 상기 연소실(200)은 점화장치(미도시)를 포함한다.Meanwhile, the
이때, 상기 점화장치(미도시)는 점화 플러그(미도시), 연료 분사장치(미도시), 연료 분사노즐(미도시), 연료공급장치(미도시)를 포함할 수 있다. In this case, the ignition device (not shown) may include a spark plug (not shown), a fuel injection device (not shown), a fuel injection nozzle (not shown), and a fuel supply device (not shown).
구체적으로는, 연료공급장치(미도시)로부터 연료가 유입되고, 상기 연료 분사장치(미도시)로부터 연료가 상기 연소실(200) 내부로 공급되어 상기 분사노즐(미도시)을 통해 상기 연소실(200) 내부에 분사되고, 상기 점화 플러그(미도시)의 점화로 인해 연료가 연소 된다.Specifically, fuel is introduced from a fuel supply device (not shown), fuel is supplied into the
이때, 상기 점화장치(미도시)는 연소기 및 소각로에 설치 될 수 있는 통상의 점화장치로, 상기 고온열분해 연소기(10)에서의 점화장치(미도시) 구동 원리는 공지 기술이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.At this time, the ignition device (not shown) is a conventional ignition device that can be installed in a combustor and an incinerator, and since the driving principle of the ignition device (not shown) in the high-temperature pyrolysis combustor 10 is known technology, a detailed description thereof will be omitted. do.
한편, 상기 지지부(230)는, 상기 연소실(200) 하부에 형성되어 상기 연소실(200)을 지면으로부터 이격되게 지지하도록 한다.Meanwhile, the
이때, 상기 지지부(230)는 상기 연소실(200)이 지면으로 이격되게 함으로써, 상기 연소실(200)를 안정적으로 지지하고 상기 연소실(200)의 연소로 인한 지면으로의 열전달을 차단하므로 상기 고온열분해 연소기(10)의 안전성을 향상시키는 효과가 있다.At this time, the
한편, 상기 재 배출게이트(220)는 상기 연소실(200) 하면에 형성되고, 상기 연소실(200)내부와 외부가 연통되게 관통 형성된다.On the other hand, the
이때, 상기 재 배출게이트(220)는 일정량의 재가 발생하면 자동으로 개방되어 배출 되게 형성된다.At this time, the
구체적으로, 상기 배출게이트(220)는 연소 시 발생한 재의 중량을 측정하거나 발생되어 적층된 재의 높이를 측정하는 센서를 구비한다. 또한, 상기 센서로부터 정보신호를 습득하여 기설정된 온도설정값과 비교하여, 상기 온도설정값보다 높으면 상기 배출게이트를 개방하고, 기설정된 시간설정값 이후 폐쇄하여 자동으로 개폐됨으로써 재를 배출시키는 개폐제어유닛을 포함한다.Specifically, the
소각로 및 연소실에서 연소재료가 연소되는 경우 열과 화염이 발생하는데, 연소실 내외부가 개방된 공간이 있으면, 개방된 영역으로 열과 화염이 배출되는 문제가 발생한다. 이때, 열과 화염의 배출로 인해 연소효율이 감소하는 문제가 발생하고, 외부로 열과 화염이 배출되면서 안정성이 저하되는 문제가 발생한다.When combustion materials are burned in the incinerator and combustion chamber, heat and flame are generated. If there is an open space inside and outside the combustion chamber, there is a problem that heat and flame are discharged to the open area. At this time, there is a problem in that combustion efficiency is reduced due to the discharge of heat and flame, and a problem in that stability is lowered as heat and flame are discharged to the outside occurs.
즉, 상기 배출게이트(220)는 재의 양에 따라 자동으로 개폐됨으로써, 불필요한 열과 화염의 유출을 방지하여 연소효율을 향상시키고, 상기 고온열분해 연소기(10)가 안정적으로 운용되게 하는 효과가 있는 것이다.That is, the
한편, 상기 연소실(200) 내부에 온도센서(미도시)를 구비하여, 상기 연소실(200) 내부의 온도 정보를 습득하여, 사용자가 연료 공급을 증가시키거나, 상기 송풍기의 출력을 상승시키거나, 상기 재료이송부(100)를 제어하여 재료공급량을 증가시킴으로써 일정 온도를 유지할 수 있도록 한다.On the other hand, by providing a temperature sensor (not shown) inside the
또한, 상기 온도센서로부터 상기 연소실 내부 온도 정보를 습득하고, 상기 온도정보와 사용자가 기설정한 정보를 비교하는 제어부와, 상기 제어부로부터 신호를 전달받아 상기 제1 및 제2 에어공급부(400, 500), 상기 재료이송부(100), 상기 점화장치(미도시)의 동작을 제어하는 구동부를 구비하여 자동으로 상기 연소실 내부온도를 자동조절 되도록 형성될 수 있다.In addition, a control unit that acquires the internal temperature information of the combustion chamber from the temperature sensor and compares the temperature information with information preset by the user, and the first and second
구체적으로, 상기 온도센서로부터 측정된 상기 연소실(200) 내부의 온도정보를 습득하고, 상기 제어부에서 기설정된 온도값과 비교하여, 그 이하로 저하될 경우 구동부로 제어신호를 전달하여, 상기 모터(140), 상기 연료분사장치, 상기 제1 송풍기(400)로 구성 중 적어도 하나 이상의 출력을 향상시켜 온도를 제어할 수 있도록한다. 이때, 투입된 재료, 연료, 공기에 중 적어도 하나에 의해 상기 연소실(200)의 내부온도는 상승하게 된다.Specifically, it acquires the temperature information inside the
다음으로, 상기 배출구(300)는 상기 연소실(200) 일측에 형성되어, 상기 연소실(200)에서 발생하는 열과 화염을 외부로 배출시킨다.Next, the
바람직하게는, 상기 연소실(200)의 개방된 일측에 형성되는 원통형의 관으로 형성되어, 상기 연소실(200) 내부에서 발생하는 열과 화염을 외부로 배출시킬 수 있다.Preferably, it is formed as a cylindrical tube formed on an open side of the
또한, 상기 배출구(300)는 상기 배출구(300)의 외부를 형성하는 외관(320), 상기 외관(320) 내부에 형성되는 내관(330), 화염과 열이 토출되는 배출구(310)를 포함한다.In addition, the
상기 배출구(300)에 보다 자세한 사항은 후술할 도 4 내지 도 5와 함께 상세히 설명하도록 한다.Further details of the
다음으로, 상기 제1 에어공급부(400)는 외부로부터 공기를 흡입하여 상기 연소실(200) 내부로 공기를 공급한다.Next, the first
이때, 상기 1차 에어공급부(400)는 외부로부터 공기를 흡입하는 제1 송풍기(410), 일측은 상기 제1 송풍기(410)와 결합되는 관상의 제1 공급관(420), 상기 제1 공급관(420) 끝단에 일체로 형성되어 상기 연소실 내부에 공기를 공급하는 공급 파이프(430)를 포함한다.At this time, the primary
상기 제1 송풍기(410)는 상기 연소실(200)의 외부 일측에 형성될 수 있다.The
이때, 상기 제1 송풍기(410)은 외부의 공기를 흡입하는 역할을 한다. In this case, the
상기 제1 송풍기(410)는 동력을 발생시키는 모터, 상기 모터에 결합 되어 상기 모터의 동작에 의해 회전하는 팬을 구비하고, 별도의 제어부를 구비하여 팬의 회전을 조절함으로써 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있다.The
상기 제1 송풍기(410)은 통상의 송풍기로서, 송풍기의 구동원리는 공지 기술이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.The
상기 제1 공급관(420)은 일측은 상기 제1 송풍기에 결합되고, 타측은 상기 에어공급파이프(430)에 결합된다.One side of the
이때, 상기 제1 송풍기(400)에서 흡입된 공기가 상기 제1 공급관(420)을 통해 상기 에어공급파이프(430)로 이동하여 상기 연소실(200)로 공기가 공급되게 된다.At this time, the air sucked in from the
도 4에 도시된 바와같이, 상기 에어공급파이프(430)는 상기 제1 공급단의 끝단에 결합된다. 4, the
이때, 상기 에어공급파이프(430)는 단면이 ‘T자’ 형상의 관상으로 형성될 수 있다.In this case, the
구제적으로, 상기 재료이송부(100)와 상기 배출부(300) 방향으로 길이방향이 연장된 ‘T자’ 형상으로 형성되어 상기 연소실(200) 내부에 길이방향으로 연장된 형상으로 형성된다.Specifically, it is formed in a 'T' shape extending in the longitudinal direction in the direction of the
이때, 상기 에어공급파이프(430)는 내외부가 관통되는 복수개의 에어홀(432)이 형성된다.At this time, the
상기 에어홀(432)은 상기 제1 송풍기(410) 및 제1 공급관(420)으로부터 유입되는 공기가 상기 연소실(200) 내부에 균일하게 공급될 수 있도록 하는 효과가 있다.The
즉, 상기 에어공급파이프(430)에 상기 에어홀(432)를 구비함으로써, 상기 연소공간(210)내부에 균일하게 산소를 공급하여, 재료의 연소가 원활하게 이루어 질 수 있도록 한다.That is, by providing the
이때, 상기 에어홀(432)은 홀수열(432a)과 짝수열(432b)의 형상이 상이한 행태로 소정간격 이격되며 교대로 형성될 수 있다.In this case, the air holes 432 may be alternately formed while being spaced apart from each other by a predetermined interval in a manner in which the odd-numbered
구체적으로, 상기 에어홀(432)은 상기 에어공급파이프(430) 단면의 원심을 기준으로, 짝수열(432b)은 상기 에어공급파이프(430)의 외주면을 따라 22.5°의 각도로 8개의 에어홀이 형성되고, 홀수열(432a)은 상기 에어공급파이프(430) 단면의 원심을 기준으로 외주면을 따라 45°각도로 8개의 에어홀(432)이 형성되는 것이 바람직하다.Specifically, the air holes 432 are based on the centrifugal surface of the
이때, 상기 짝수열(432b)과 상기 홀수열(432a)은 소정의 간격을 형성하며 교대로 배치됨으로써, 상기 연소실(200) 내부에 균일하게 공기를 공급하는 효과가 있다.In this case, the even-numbered
상기 제1 에어공급부(400)는 상기 연소실(200) 내부로 공기를 유입시킴으로써, 연소 시 상기 연소실(200) 내부가 고온으로 형성되도록 한다.The first
구체적으로, 1,200 내지 1,400℃로 내부을 형성할 수 있는데, 이러한 경우 환경 유해물질인 다이옥신(800도에서 연소) 발생을 억제할 수 있으며, 수분함유량이 많은 재료 및 비닐, 플라스틱 등의 폐기물을 완전 연소시킴으로써 재 및 매연 발생을 억제하는 효과가 있다.Specifically, the interior can be formed at 1,200 to 1,400 ° C. In this case, it is possible to suppress the generation of dioxins (combustion at 800 degrees), which is an environmentally harmful substance, and by completely burning wastes such as materials with a high water content and vinyl, plastics, etc. It has the effect of suppressing the generation of ash and soot.
다음으로, 상기 제2 에어공급부(500)는 제2 송풍기(510)와 제2 공급관(520)을 포함할 수 있다.Next, the second
이때, 상기 제2 송풍기(510)는 동력을 발생시키는 모터와 상기 모터와 결합되어 회전하는 팬으로 형성될 수 있으며, 제어부가 형성되어 팬의 회전을 조절함으로써 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있다.In this case, the
상기 제2 송풍기(510)은 통상의 송풍기로서, 송풍기의 구동원리는 공지 기술이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.The
상기 제2 공급관(520)은 원통형의 관으로 형성되는 것이 바람직하나, 형태를 한정하지 않는다.The
상기 제2 공급관(520)은 일측이 상기 제2 송풍기(510)에 결합되고 타측은 후술할 외벽(320)에 결합되어, 상기 제2 송풍기(510)에서 흡입된 공기가 상기 제2 공급관(520)의 내부를 유동하여 후술할 외벽(320)으로 공급되게 한다.One side of the
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배출부를 나타낸 측면도이다.5 is a side view showing a discharge unit according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 배출부(300)는 상기 연소실(200)로부터 발생되는 열과 화염이 외부로 배출되는 배출부(310), 상기 배출부(310)의 외부를 형성하는 외관(320), 상기 외관(320) 내측에 형성되어 상기 열과 화염을 연통시키는 내관(330)을 포함한다.As shown in FIG. 5 , the
상기 외관(320)은, 상기 배출부(300)의 외부를 형성하는 원통형의 관으로 형성될 수 있다.The exterior 320 may be formed as a cylindrical tube that forms the outside of the
이때, 상기 외관(320)은 일측이 관통되게 개방된 개방부(322)를 구비하여, 상기 제2 공급관(520)과 체결되어, 상기 제2 에어공급부(500)로부터 공급되는 공기를 상기 배출부(300) 내부로 유입시킨다.At this time, the
다음으로, 상기 내관(330)은 상기 외관(320) 내부에 형성된다.Next, the
이때, 상기 내관(330)은 원통형의 관으로 형성되는 것이 바람직하나, 형태를 한정하지 않는다.In this case, the
한편, 상기 내관(330)은 상기 내관(330) 내부로 돌출되게 형성되는 가이드(332)와, 상기 가이드(332)와 인접한 가이드 사이에 내외부가 관통되게 형성되는 가이드홈(334)을 포함한다.Meanwhile, the
구체적으로, 상기 내관(330)은, 상기 내관(330)의 내주면을 따라 돌출되게 절곡되되 소정의 각도로 경사지게 형성되고 소정의 간격만큼 이격되어 적층되는 복수개의 가이드(332)와, 상기 가이드와 인접한 가이드 사이공간에 상기 내관(330)의 내외부가 관통되게 형성되어 상기 외관(320)으로부터 유입된 공기가 상기 내관(330) 내부로 유입되게 하는 가이드홈(334)을 형성한다.Specifically, the
즉, 상기 제2 에어공급부(500)로부터 상기 외관(320)으로 유입되는 공기는 상기 가이드홈(334)과 상기 가이드(332)에 의해 상기 내관(330)으로 가이드 되며 유입된다.That is, the air flowing into the exterior 320 from the second
따라서, 상기 가이드(332)와 가이드홈(334)는 상기 제2 에어공급부(500)로부터 유입되는 공기가 상기 배출구(310) 방향으로 유도될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.Accordingly, the
이때, 상기 가이드홈(334)은 공기의 원활한 유입을 위해 상기 내벽(330)의 외주면에 더 구비 될 수 있다.In this case, the
이때, 유입된 공기는 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 상기 가이드(332)로 가이드 되며, 상기 내관(330) 내주면으로 저압을 형성하며 상기 배출구(310)로 배출되고, 상기 연소실(200)에서 발생한 열기와 화염이 가이드 되는 공기에 의해 상기 배출구(310)로 배출되는 것이다.At this time, the introduced air is guided to the
코안다 효과(Coanda effect)는 유체가 고체의 평면 또는 곡선의 표면(convex surface)을 따라 면하여 흐르는 현상에 대한 것으로서, 유체는 평면 또는 곡면에 붙어서 흐르며 상대적으로 높은 유속을 형성하여 유체를 주변으로 끌어당기고 주변에 낮은 압력이 생성되는 현상을 말한다.The Coanda effect is a phenomenon in which a fluid flows face-to-face along a flat or curved surface of a solid. It is a phenomenon that attracts and creates a low pressure around it.
즉, 상기 가이드(332) 및 가이드홈(334)를 통해 유입되는 공기에 의해 상기 내관(330)의 내주면을 타고 흐르는 공기의 흐름을 형성하고, 코안다 효과에 의해 낮은 압력을 형성하며 배출됨으로써, 상기 연소실 내부에서 발생되는 열과 화염을 유도하여 상기 배출구(310)으로 유도하여 배출되도록 하는 것이다.That is, the air flowing through the
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.Although embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can practice the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You can understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
10: 고온열분해 연소기
100: 재료이송부
200: 연소실
300: 배출부
400: 제1 에어공급부
500: 제2 에어공급부10: high-temperature pyrolysis combustor
100: material transfer unit
200: combustion chamber
300: discharge unit
400: first air supply unit
500: second air supply unit
Claims (5)
상기 이송관(120) 끝단과 결합되고, 상기 재료이송부(100)로부터 공급되는 재료를 연소시키는 연소실(200);
외부로부터 공기를 흡입하여 상기 연소실(200) 내부로 공기를 공급하는 제1에어(AIR)공급부(400); 및
상기 연소실(200) 일측에 일체로 형성되어, 상기 연소실(200) 내부에서 발생하는 열과 화염을 외부로 배출시키는 배출부(300);를 포함하되,
상기 배출부(300) 일측에 결합되는 관상의 제2 공급관(520)과, 상기 제2 공급관(520) 일측에 결합되고, 외부로부터 공기를 흡입하는 제2 송풍기(510)를 구비하여 상기 배출부(300)로 공기를 공급하는 제2 에어(AIR)공급부(500)를 더 포함하고,
상기 배출부(300)는,
상기 재료 연소 시 발생하는 열과 화염을 외부로 배출시키는 배출구(310)와,
상기 배출부(300)의 외곽을 형성하고 상기 제2공급관(520)과 연통되어 외부로부터 공기가 유입되는 외관(320)과,
상기 외관 내부에 관상으로 형성되며, 내주면에 내부방향으로 소정의 각도로 기울어지게 돌출되고 소정의 간격을 형성하며 이격되어 적층 배치되는 복수개의 가이드(332)와, 상기 가이드(332)와 인접한 가이드 사이공간에 형성되고 상기 외관(320)과 내부가 연통되도록 관통 형성되어 상기 외관(320)으로 유입된 공기를 내부로 공급시키는 가이드통로(334)가 구비된 내관(330)을 포함하고,
상기 제2 공급관(520)에서 상기 외관(320)으로 유입된 외부 공기가 상기 가이드통로(334)를 통해 상기 내관(330)으로 유입되고, 상기 내관(330)으로 유입된 공기가 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 상기 가이드(332)의 표면으로 유도되어 상기 재료 연소 시 발생하는 열과 화염의 이동을 가이드함에 따라, 상기 배출구(310)로 배출되는 열과 화염의 역류가 방지되는 것을 특징으로 하는 고온열분해 연소기.A hopper 110 receiving a material, a tubular transfer pipe 120 to which the material is transferred, and the supply amount of the material formed inside the transfer tube 120 and supplied from the hopper 110 Material transfer unit 100 provided with a screw (Screw) 130 to adjust;
a combustion chamber 200 coupled to an end of the conveying pipe 120 and combusting the material supplied from the material conveying unit 100;
a first air (AIR) supply unit 400 for supplying air into the combustion chamber 200 by sucking air from the outside; and
The combustion chamber 200 is integrally formed on one side of the discharge unit 300 for discharging the heat and flame generated inside the combustion chamber 200 to the outside; including;
A tubular second supply pipe 520 coupled to one side of the discharge unit 300, and a second blower 510 coupled to one side of the second supply pipe 520 and sucking air from the outside, the discharge unit Further comprising a second air (AIR) supply unit 500 for supplying air to (300),
The discharge unit 300,
An outlet 310 for discharging heat and flames generated when the material is burned to the outside;
an exterior 320 forming an outer periphery of the discharge unit 300 and communicating with the second supply pipe 520 to introduce air from the outside;
A plurality of guides 332 formed in a tubular shape inside the exterior, protruding inclined at a predetermined angle in the interior direction on the inner circumferential surface, forming a predetermined interval, and spaced apart and stacked, and the guide 332 and adjacent guides It is formed in the space and is formed to communicate with the exterior 320 and the interior, and includes an inner tube 330 provided with a guide passage 334 for supplying the air introduced into the exterior 320 to the inside,
External air introduced into the outer tube 320 from the second supply tube 520 flows into the inner tube 330 through the guide passage 334, and the air introduced into the inner tube 330 causes a Coanda effect ( Coanda effect) to guide the movement of heat and flame generated when the material is burned by being guided to the surface of the guide 332, so that the backflow of heat and flame discharged to the outlet 310 is prevented. pyrolysis combustor.
상기 제1 에어(AIR)공급부(400)는,
외부로부터 공기를 흡입하는 제1 송풍기(410)와,
일측은 상기 제1 송풍기(410)에 결합되고 타측은 상기 연소실(200)에 결합되어 상기 제1 송풍기(410)로부터 흡입된 공기를 상기 연소실(200)로 공급하는 제1 공급관(420)과,
상기 제1 공급관(420) 끝단에 일체로 결합되되, 단면이‘T’자인 관상의 에어(AIR)공급파이프(430)를 포함하고,
상기 에어(AIR)공급파이프(430)는,
내외부가 관통되는 복수개의 공기홀(432)을 구비하여, 상기 연소실(200) 내부에 균일하게 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 고온열분해 연소기.The method of claim 1,
The first air (AIR) supply unit 400,
A first blower 410 for sucking air from the outside, and
A first supply pipe 420 having one side coupled to the first blower 410 and the other side coupled to the combustion chamber 200 to supply the air sucked from the first blower 410 to the combustion chamber 200;
Doedoe integrally coupled to the end of the first supply pipe 420, including a tubular air (AIR) supply pipe 430 having a 'T' cross section,
The air (AIR) supply pipe 430 is,
A high-temperature pyrolysis combustor, characterized in that it has a plurality of air holes (432) through which the inside and outside are passed, and uniformly supplies air to the inside of the combustion chamber (200).
상기 연소실(200)은,
상기 연소실(200) 하면에 형성되고, 재료 연소 시 생성되는 재가 일정량 이상 발생 되지 않으면 폐쇄되고, 일정량 이상 발생 시 자동으로 개방되는 재(Ash) 배출게이트(Gate)(220)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온열분해 연소기.The method of claim 1,
The combustion chamber 200,
It is formed on the lower surface of the combustion chamber 200, and is closed when the ash generated during material combustion is not generated more than a certain amount, and further comprises an ash discharge gate 220 that is automatically opened when a certain amount or more occurs High-temperature pyrolysis combustor with
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- 2021-07-14 KR KR1020210092122A patent/KR102407771B1/en active Active
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