KR200259688Y1 - 코크스 보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코크스 보일러에 대한 것으로, 고안의 주된 목적은 연소실의 구조를 개량하여 코크스 연료가 최선의 상태로 연소될 수 있도록 하고자 하는데 있으며, 다른 한편으로는 연료의 분진이 연통은 물론 열교환수조의 연도를 막는 일이 없도록 하고자 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 연도로 배출되는 폐열을 이용하여 연소에 공급되는 공기를 가열할 수 있도록 하고자 하는데 있으며, 또한, 연소되고 바닥에 쌓인 분진을 효과적으로 배출처리할 수 있도록 하고자 하는데 있는 것이다.

본 발명의 특징적인 구성은 다수의 관통파이프(11)를 가지는 열교환 수조(10)를 포함하면서 일측에 연소실(20)을, 타측에 연도(30)를 보유하는 보일러 본체(100)와, 상기 연소실(20)의 바닥에 올려진 상광하협의 모양을 갖는 연소로(40)와, 상기 연소로에 연료를 공급하기 위한 연료공급장치(50)와, 상기 연소로에 공기를 공급하기 위한 송풍장치(60)로 이루어진 코크스 보일러에 있어서, 상기한 보일러 본체(100)의 열교환 수조(10)는 관통파이프(11)를 수직으로 배열하여, 열기가 상승 및 하강 이동하면서 분진이 쌓이지 않고 연도로 배출될 수 있도록 하고, 상기한 연소로(40)는 그 바닥부분을 망형상으로 형성한 후, 다수의 돌기(72)를 가진 로스터판(71)과, 상기 로스터판을 흔들기 위한 진동구동수단(70)을 형성하여 재털기에 용이하도록 하고, 상기 연료공급장치(50)는 본체의 외측부분에 마련한 호퍼(51)의 아래에서 상기 연소로의 위로 연료공급파이프(52)를 연장시키되, 내측을 높게 기울여서 내부 열기가 역류하지 않도록 하고, 상기 송풍장치(60)는 블로어(61)로써 공기를 흡입하여 연소로의 밑부분에 공급하되, 흡입파이프(62)를 본체의 연도(30)의 속으로 통과하도록 배관하여 일차 열교환이 이루어질 수 있도록 하고, 상기 연소실(20)의 하부와, 수조(10)의 하부에는 각각 설합식 재받침용기(12)(21)를 마련하여 분진 및 재의 배출이 용이하도록 구성하는데 있다.

Description

코크스 보일러{COKES BOILER}

본 고안은 코크스 보일러에 대한 것으로, 더 상세하게는 연료를 고체연료인 코크스로 하되, 열교환 수조와, 연소로와, 재받이 구조 등의 각 부분을 개량한데 특징이 있는 것이다.

일반적으로 보일러는 사용하는 연료에 따라 석탄보일러, 유류보일러, 가스보일러, 전기보일러 등이 있으며, 연료공급문제와, 배출가스문제와, 사용상의 편리점 등을 이유로 가스 및 전기보일러와 같이 점차 고급연료를 사용하는 보일러가 호평을 받고 있는 실정이다.

그러나 일편으로는 고급 연료를 사용하여 연료비가 많이 드는 보일러보다 매우 저렴한 가격의 연료를 사용하여 연료비가 적게드는 보일러를 요구하기도 하기 때문에 근래에는 코크스를 연료로하는 코크스보일러가 출현되었다.

코크스(Cokes) 연료는 석탄을 공기가 차단된 가마에서 섭씨 1200℃~1300℃로 장시간 가열하여 유해성분인 수분, 유황, 가스, 타르, 휘발분 등을 증발시키고, 순수한 탄소성분만 남긴 것으로서, 경우에 따라 분쇄하여 사용하거나 혹은 덩어리 채 사용하기도 하는 것인데, 주로 주물, 제철, 야금용으로 많이 사용하였으나, 열량이 좋기 때문에 농촌 또는 일반 가정에서 또는 난방용으로 사용하기 시작했다.

그러나 이러한 코크스 연료를 사용하는 코크스 보일러는 다음과 같은 문제점이 지적된다.

즉, 연소장치부분에 있어서 강제송풍방식을 채택해야 하는데 열 이용방식의 미흡한 구조때문에 계산상의 연료량 보다 실제 더 많은 양의 연료를 소비하게 되고, 연소시 발생하는 분진을 효과적으로 제거하지 못하기 때문에 수시로 연관 청소를 해야하는 불편이 있다.

뿐만 아니라 연도로 방출되는 배기가스의 폐열을 회수하여 이용하는 장치가 없어 열효율이 낮은 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 고안의 주된 목적은 연소실의 구조를 개량하여 코크스 연료가 최선의 상태로 연소될 수 있도록 하고자 하는데 있으며, 다른 한편으로는 연료의 분진이 연통은 물론 열교환수조의 연도를 막는 일이 없도록 하고자 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 연도로 배출되는 폐열을 이용하여 연소에 공급되는 공기를 가열할수 있도록 하고자 하는데 있으며, 또한, 연소되고 바닥에 쌓인 분진을 효과적으로 배출처리할 수 있도록 하고자 하는데 있는 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 특징적인 구성은 다수의 관통파이프를 가지는 열교환 수조를 포함하면서 일측에 연소실을, 타측에 연도를 보유하는 보일러 본체와, 상기 연소실의 바닥에 올려진 상광하협의 모양을 갖는 연소로와, 상기 연소로에 연료를 공급하기 위한 연료공급장치와, 상기 연소로에 공기를 공급하기 위한 송풍장치로 이루어진 코크스 보일러에 있어서, 상기한 보일러 본체의 열교환 수조는 관통파이프를 수직으로 배열하여, 열기가 상승 및 하강 이동하면서 분진이 쌓이지 않고 연도로 배출될 수 있도록 하고, 상기한 연소로는 그 바닥부분을 망형상으로 형성한 후, 다수의 상향 돌기를 가진 로스터판과, 상기 로스터판을 흔들기 위한 진동구동수단을 형성하여 재털기에 용이하도록 하고, 상기 연료공급장치는 본체의 외측부분에 마련한 호퍼의 아래에서 상기 연소로의 위로 연료공급파이프를 연장시키되, 내측을 높게 기울여서 내부 열기가 역류하지 않도록 하고, 상기 송풍장치는 블로어로써 공기를 흡입하여 연소로의 밑부분에 공급하되, 흡입파이프를 본체의 연도의 속으로 통과하여 일차 열교환이 이루어질 수 있도록 하고, 상기 연소실의 하부와, 수조의 하부에는 각각 설합식 재받침용기를 마련하여 분진 및 재의 배출이 용이하도록 구성하는데 있다.

도 1은 본 고안의 코크스 보일러를 보인 사시도

도 2는 본 고안의 구성을 보인 측단면도

도 3은 본 고안의 구성을 보인 정단면도

도 4는 본 고안의 로부분을 보인 단면도

도 5는 본 고안의 로스터를 보인 평면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

100 : 보일러 본체

10 : 수조 11 : 관통파이프

12 : 재받침용기 13 : 지지봉

20 : 연소실 21 : 재받침용기

22 : 도어 23 : 연소실 바닥부

30 : 연도 31 : 저항판

40 : 연소로 41 : 지지다리

50 : 연료공급장치 51 : 호퍼

52 : 연료공급파이프 53 : 이송스크류

54 : 모터 60 : 송풍장치

61 : 블로어 62 : 흡입파이프

70 : 진동구동수단 71 : 로스터판

72 : 돌기 73 : 모터

74 : 감속기 75 : 연장아암

76 : 회동레버

이하 본 고안의 구성 및 작동을 첨부 도면에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 전체 구성을 보인 사시도이고, 도 2는 측단면도, 도 3은 정단면도이다.

도면에서 보는 바와 같이 코크스 보일러를 구성하되, 다수의 관통파이프(11)를 가지는 열교환 수조(10)를 포함하면서 일측에 연소실(20)을, 타측에 연도(30)를 보유하는 보일러 본체(100)와, 상기 연소실(20)의 바닥에 올려진 상광하협의 모양을 갖는 연소로(40)와, 상기 연소로에 연료를 공급하기 위한 연료공급장치(50)와, 상기 연소로에 공기를 공급하기 위한 송풍장치(60)로 이루어 지는 것은 종래와 대동소이 한데 본 고안에서의 특징적인 구성은 다음과 같다.

상기한 보일러 본체(100)의 열교환 수조(10)는 관통파이프(11)를 수직으로 배열하여, 열기가 상승 및 하강 이동하면서 분진이 쌓이지 않고 연도로 배출될 수 있도록 하는 것이다.

또, 상기한 연소로(40)는 그 바닥부분을 망형상으로 형성한 후, 다수의 돌기(72)를 가진 로스터판(71)과, 상기 로스터판을 흔들기 위한 진동구동수단(70)을 형성하여 재털기에 용이하도록 한다.

이 로스터판(71)은 도 4에서 보듯이 연소로(40)의 밑에서 받침대(41)상에 개입시키되, 지지다리(41)의 안쪽에 끼워진 채 전, 후진으로 혹은 좌, 우 회동으로 진동을 줄 수 있으며, 이와 같은 진동을 제공하기 위한 진동구동수단(70)은 모터(73)와, 감속기(74)와, 연결아암(75)과, 회동 레버(76) 등으로 구성된다.

상기 연료공급장치(50)는 본체의 외측부분에 마련한 호퍼(51)의 아래에서상기 연소로의 위로 연료공급파이프(52)를 연장시키고, 그 속에 이송스크류(53)를 내장한 후, 모터(54)로써 가동시키도록 되어 있다.

이때 상기한 연료공급파이프(52)는 내측 끝단을 외측끝단 보다 높게 기울여서 내부 열기가 호퍼쪽으로 역류하지 않도록 하는 것이 중요하다.

그리고, 상기 송풍장치(60)는 연소실안쪽 또는 임의의 장소에 설치한 블로어(61)로써 공기를 흡입하여 연소로의 밑부분에 공급하되, 흡입파이프(62)를 본체의 연도(30) 속으로 통과하도록 하여 일차 열교환이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

즉, 배기 연도(30)의 중앙으로 흡입파이프(62)를 설치하여 외부의 찬 공기가 유입 되더라도 연도속을 통과하는 과정에서 어느정도 가열되어 연소로(40)의 밑으로 공급될 때에는 화력의 손실이 없도록 하고자 하는 것이다.

이때, 상기한 연도(30)와 흡입파이프(62)의 사이에는 열교환 효과를 높이기 위해 배기 저항판(31)을 마련할 수도 있다.

또한, 상기 연소실(20)의 하부와, 수조(10)의 하부에는 분진 및 재의 배출을 용이하게 하고자 각각 설합식 재받침용기(12)(21)를 마련하여 구성하는 것이다.

도면 중 미설명 부호 13은 수조의 수압을 견딜 수 있도록 지지시키기 위해 가로 세로로 설치한 지지봉들이고, 23은 연소실 바닥부이다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 고안의 작동 상태를 설명한다.

먼저, 코크스 연료를 연료공급장치(50)의 호퍼(51)에 채운 다음, 모터(54)를구동시키면 이송스크류(53)가 작동하여 코크스 연료를 연소로(40) 속으로 공급할 수 있게 된다.

그리고, 연소로(40)의 속에는 착화탄을 넣고 미리 점화를 한 후에 코크스 연료를 공급하되, 송풍장치(60)로써 신선한 공기를 계속 공급하고, 또 진동구동수단(70)으로써 로스터판(71)을 흔들어 연소되고 남은 재를 밑으로 배출시키게 된다.

코크스 연료가 충분히 점화되어 열을 발산하면 그 열은 상측의 수조를 가열하게 되며, 배기가스는 수조(10)를 수직방향으로 관통하여 마련된 관통파이프(11)들을 통해 상승하고, 상측으로 올라간 배기가스는 다시 그 일측편의 관통파이프(11)들을 통해 하강하였다가 연도(30)로 배출된다.

또, 도 2에서 보듯이 연도의 중앙으로는 송풍장치(60)의 흡입파이프(62)를 배관하였기 때문에 블로어(61)로써 공기를 흡입하여 연소로(40)의 밑에 공급하게 되면 미리 예열되어 공급되므로 연소에 도움이 된다.

진동구동수단(70)은 도 4에서 보는 바와 같이 모터(73)가 구동되면, 감속기(74)에서 감속이 되어 연결아암(75), 회동레버(76)를 통해 로스터판(71)을 도 5에서와 같이 전, 후 좌, 우로 또는 회동식으로 흔들어 줄 수 있게 된다.

따라서 로스터판(71)이 흔들리므로 그 위에 얹힌 채 연소되고 있는 코크스 연료의 분진이 밑으로 떨어지게 되는데 로스터판의 상측으로 돌출된 상향돌기(72)들이 많이 형성되어 있어 효과가 좋아진다.

이와 같이 코크스 연료의 분진과 재가 밑으로 떨어지면 연소실(20)의도어(22)를 열고, 그 밑에 받쳐져 있는 설합모양의 재받침용기(12)를 꺼내서 쉽게 배출할 수 있다.

이는 수직방향의 관통파이프(11)를 가진 수조(10)의 밑에서도 마찬가지로 배기가스와 함께 배출되다가 떨어진 분진을 재받침용기(21)에서 받아 배출할 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안은 수조의 관통파이프를 상, 하 수직방향으로 관통시켜 설치하였기 때문에 배기가스가 상승, 하강, 상승을 반복하면서 배출되어 코크스 연료 분진이 적재되지 않는다.

또, 연소로 밑의 로스터판을 지속적으로 흔들어 코크스 연료의 표면에 묻은 재를 즉시 즉시 털어 줄 수 있도록 되어 있기 때문에 연소상태를 항상 최적의 상태로 유지할 수 있다.

또한, 배기 연도 속으로 공기 흡입파이프를 배관하여 배출되는 배기가스의 열기가 흡입되는 공기를 미리 예열할 수 있도록 하였기 때문에 연소효율이 높아지는 것이다.

뿐만 아니라 연소실 및 수조의 밑에는 설합식으로 넣고 뺄 수 있는 형태의 재받침용기들을 마련하였기 때문에 재 및 분진의 배출 처리가 간편하다.

Claims (1)

1. 다수의 관통파이프(11)를 가지는 열교환 수조(10)를 포함하면서 일측에 연소실(20)을, 타측에 연도(30)를 보유하는 보일러 본체(100)와, 상기 연소실(20)의 바닥에 올려진 상광하협의 모양을 갖는 연소로(40)와, 상기 연소로에 연료를 공급하기 위한 연료공급장치(50)와, 상기 연소로에 공기를 공급하기 위한 송풍장치(60)로 이루어진 코크스 보일러에 있어서,

   상기한 보일러 본체(100)의 열교환 수조(10)는 관통파이프(11)를 수직으로 배열하여, 열기가 상승 및 하강 이동하면서 분진이 쌓이지 않고 연도로 배출될 수 있도록 하고,

   상기한 연소로(40)는 그 바닥부분을 망형상으로 형성한 후, 다수의 돌기(72)를 가진 로스터판(71)과, 상기 로스터판을 흔들기 위한 진동구동수단(70)을 형성하여 재털기에 용이하도록 하고,

   상기 연료공급장치(50)는 본체의 외측부분에 마련한 호퍼(51)의 아래에서 상기 연소로의 위로 연료공급파이프(52)를 연장시키되, 내측을 높게 기울여서 내부 열기가 역류하지 않도록 하고,

   상기 송풍장치(60)는 블로어(61)로써 공기를 흡입하여 연소로의 밑부분에 공급하되, 흡입파이프(62)를 본체의 연도(30)의 속으로 통과하도록 배관하여 공기예열이 이루어질 수 있도록 하고,

   상기 연소실(20)의 하부와, 수조(10)의 하부에는 각각 설합식재받침용기(12)(21)를 마련하여 분진 및 재의 배출이 용이하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 코크스 보일러.