KR101466254B1 - The apparatus of heat pipe - Google Patents

The apparatus of heat pipe Download PDF

Info

Publication number
KR101466254B1
KR101466254B1 KR1020140044348A KR20140044348A KR101466254B1 KR 101466254 B1 KR101466254 B1 KR 101466254B1 KR 1020140044348 A KR1020140044348 A KR 1020140044348A KR 20140044348 A KR20140044348 A KR 20140044348A KR 101466254 B1 KR101466254 B1 KR 101466254B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat pipe
heat
pin
type
hot water
Prior art date
Application number
KR1020140044348A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이우방
윤석호
김종수
Original Assignee
(주)네모파트너즈엔이씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)네모파트너즈엔이씨 filed Critical (주)네모파트너즈엔이씨
Priority to KR1020140044348A priority Critical patent/KR101466254B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101466254B1 publication Critical patent/KR101466254B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/124—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and being formed of pins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

The present invention relates to a turbine condenser waste heat recovery device using a pin-type heat pipe module. The amount of heat dumped from a coolant generated in a turbine condenser of a power generation system such as a nuclear power plant and a thermal power plant is approximately 50% to 60% on average and thus the development of a no additional equipment-added and existing system-compatible coolant waste heat recovery device is urgent. The present invention includes a turbine condenser (100), a pin-type heat pipe module (200), and a hot water conversion tank (300),and thus some of the heat energy disposed of in the form of a coolant from the power generation system can be heat-recovered by the pin-type heat pipe module so that the hot water conversion tank can be converted into hot water and a modularized single inclination pin-type heat pipe portion and a manifold connection pin-type heat pipe portion can be swiftly assembled and arranged between the turbine condenser and the hot water conversion tank. Also, CO2 emission is reduced through power generation fuel reduction, and thus global warming can be prevented and environmental damage attributable to water temperature rise from seawater and river water cooling can be prevented while the heat wasted to the turbine condenser can be stably obtained for fuel preheating, heating, four-season hot water for greenhouse through the pin-type heat pipe module without any additional heating instrument or fuel consumption.

Description

핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치{THE APPARATUS OF HEAT PIPE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a turbine-

본 발명에서는 발전시스템의 터빈 복수기에서 냉각수에 버리는 열에너지를 핀형 히트파이프모듈을 통해 열을 회수해서 온수변환탱크를 온수로 변환시켜 연료 예열용, 난방용, 온실용 사계절 온수로 꾸준히 안정적으로 얻을 수 있는 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수 이용 장치에 관한것이다.
In the present invention, the heat energy recovered from cooling water in the turbine condenser of the power generation system is recovered through the fin-type heat pipe module, and the hot-water conversion tank is converted into the hot water so as to obtain the steady state of the hot water for fuel preheating, heating, To a turbine deaerator heat recovery device using a heat pipe module.

최근, 전 세계적으로 유가의 상승과 기후변화에 대응하여 그린에너지에 대한 관심이 증폭되면서 새로운 에너지원의 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 다른 한편으로는 에너지의 효율적 이용에 대한 연구도 추진 중이다.Recently, as interest in green energy has been amplified in response to rising oil prices and climate change around the world, research on the development of new energy sources is being actively carried out, and on the other hand, research on efficient use of energy is underway .

화력발전소 및 원자력발전소는 설계 특성상 열에너지를 동력에너지로 변환 시키기 위해서는 열 낙차를 주어야하며 이를 위하여 터빈에서 배출되는 증기를 응축 시키기 위하여 냉각수로서, 바닷물, 강물 또는 냉각탑을 사용하고 있다.Thermal power plants and nuclear power plants use thermal water to convert thermal energy into power energy due to their design characteristics and use seawater, river or cooling tower as cooling water to condense the steam discharged from the turbine.

이 경우 냉각 후 배출되는 냉각수는 온배수로서, 투입된 바닷물, 강물의 온도보다 약 8~9 정도 높아지게 되며 환경에 나쁜 영향을 줄 뿐만 아니라 계절에 따라 온도가 크게 변하게 된다.In this case, the cooling water discharged after cooling is warm water, which is about 8 ~ 9 higher than the temperature of the seawater and the river.

하지만, 터빈 복수기의 냉각수에서 버리는 열의 양이 평균 50~60%정도가 되므로, 별도의 부가장비를 설치하지 않고, 기존 시스템과 호환시키면서 냉각수에서 포함된 폐열만을 회수시키는 장치 개발이 시급한 실정이다.
However, since the amount of heat to be discharged from the cooling water of the turbine condenser is about 50 to 60% on average, it is urgent to develop a device for recovering only the waste heat contained in the cooling water while maintaining compatibility with the existing system without installing any additional equipment.

국내등록특허공보 제10-1050770호Korean Patent Registration No. 10-1050770

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 발전시스템에서 냉각수에 버려지던 열에너지를 핀형 히트파이프모듈을 통해 열을 회수해서 온수 변환탱크에서 온수로 변환시킬 수 있고, 모듈화된 단일경사용 핀형 히트파이프부 및 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부를 터빈 복수기와 온수변환탱크 사이에 신속한 조립, 및 배치가 용이하며, 발전 연료 절감을 통한 이산화탄소 배출을 절감함으로써 지구 온난화 방지 및 해수 및 강물 냉각에 의한 수온 상승에 따른 환경파괴를 방지할 수 있고, 무엇보다 별도의 가열장비나 연료소비 없이, 자연 환경에 버리는 열을 핀형 히트파이프모듈을 통해 연료 예열용, 난방용, 온실용 사계절 온수로 꾸준히 안정적으로 얻을 수 있는 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
In order to solve the above problems, in the present invention, the heat energy discharged from the cooling water in the power generation system can be recovered through the fin-type heat pipe module and converted into hot water from the hot water conversion tank, It is easy to assemble and install the pin type heat pipe part for manifold connection between the turbine condenser and the hot water conversion tank, and it is possible to prevent the global warming by reducing carbon dioxide emission through reduction of power generation fuel, Pin type heat pipe which can steadily and stably obtain the heat that is put into the natural environment without any separate heating equipment or fuel consumption by using the pin type heat pipe module as the hot water for fuel preheating, heating, And a turbine-condenser-unit heat-recovery device The.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치는In order to accomplish the above object, the present invention provides a turbine-condenser-unit waste heat recovery apparatus using a fin-type heat pipe module,

발전시스템의 열원에서 배출되는 배출증기를 냉각, 응축시켜 물로 회수시키고, 응축된 물에서 발생되는 열을 증기측저통에 수용된 냉각수로 냉각시키는 터빈 복수기(100)와,A turbine condenser (100) for cooling the exhaust steam discharged from a heat source of the power generation system, for condensing and recovering the steam, and for cooling the heat generated from the condensed water to the cooling water accommodated in the steam side cylinder,

터빈 복수기의 증기측저통 일측과, 온수변환탱크 일측 사이에 경사진 구조로 연결되어, 증기측저통에서 흡수한 열에 의해 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 온수변환탱크에서 열을 방출하면서 열전달시키는 핀형 히트파이프모듈(200)과,A turbine-type condenser connected to the steam-side condenser at one side thereof and a side of the hot-water condenser at an inclined structure, wherein the working fluid is vaporized by the heat absorbed by the steam-side condenser and the heat is transferred from the hot- A heat pipe module 200,

터빈 복수기 일측에 형성되고, 측면 일측으로 핀형 히트파이프모듈이 연결되어, 핀형 히트파이프모듈로부터 전달된 열을 통해 냉수를 온수로 생성시키는 온수변환탱크(300)로 구성됨으로서 달성된다.
And a hot water conversion tank 300 formed at one side of the turbine condenser and connected to the pin type heat pipe module at one side of the side thereof to generate cold water as hot water through heat transmitted from the pin type heat pipe module.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 발전시스템의 터빈 복수기에서 냉각수 형태로 버려지던 열에너지 일부를 핀형 히트파이프모듈을 통해 열을 회수해서 온수변환탱크를 온수로 변환시켜 연료 예열용, 난방용, 온실용 사계절 온수로 꾸준히 안정적으로 얻을 수 있고, 이로 인해 발전 연료 및 난방연료를 기존에 비해 70% 절감할 수 있으며, 모듈화된 단일경사용 핀형 히트파이프부 및 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부를 터빈 복수기와 온수변환탱크 사이에 신속한 조립, 및 배치가 용이하며, 발전 연료 절감을 통한 이산화탄소 배출을 절감함으로써 지구 온난화 방지 및 해수 및 강물 냉각에 의한 수온 상승에 따른 환경파괴를 방지할 수 있는 좋은 효과가 있다.
As described above, according to the present invention, a part of the heat energy that has been thrown away in the form of cooling water from the turbine condenser of the power generation system is recovered through the fin type heat pipe module, and the hot water conversion tank is converted into hot water to heat the fuel for heating, It is possible to obtain constantly stable and stable hot water, and it can reduce power generation fuel and heating fuel by 70% compared with the conventional one. And it is possible to convert the modularized single lightweight type heat pipe unit and the manifold connecting pin heat pipe unit into the turbine condenser and hot water conversion It is possible to quickly assemble and arrange between the tanks, and it is possible to prevent environmental degradation due to the increase in water temperature due to prevention of global warming and cooling of seawater and river by reducing carbon dioxide emission through reduction of power generation fuel.

도 1은 본 발명에 따른 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치 중 핀형 히트파이프모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 단일경사용 핀형 히트파이프부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부의 구성 중 경사형히트파이프의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부의 구성 중 매니폴드형 히트파이프부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 터빈 복수기의 증기측저통 일측과, 온수변환탱크 일측 사이에 경사진 구조로 핀형 히트파이프모듈이 1:1 단일형상으로 복수개로 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 8은 본 발명에 따른 단일경사용 핀형 히트파이프부의 외부 구성요소를 도시한 외형사시도,
도 9는 본 발명에 따른 단일경사용 핀형 히트파이프부의 내부 구성요소를 도시한 내부사시도,
도 10은 본 발명에 따른 제1 핀형 응축부 및 제2 핀형 응축부가 원주형상으로 복수개의 핀이 환형구조로 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 11은 본 발명에 따른 제1 핀형 응축부 및 제2 핀형 응축부가 사각형상으로 복수개의 핀이 적층구조로 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 매니폴드형 히트파이프부의 외형구성요소를 도시한 사시도,
도 13은 본 발명에 따른 터빈 복수기의 증기측저통 일측과, 온수변환탱크 일측 사이에 설치되어, 증기측저통 하단부에서 흡수한 열에 의해 복수개의 히트파이프 다발에 내장된 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 증기측저통 상단부에 위치한 매니폴드쪽으로 열을 방출하면서 열전달시키는 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부의 동작과정을 도시한 일실시예도.Fig. 1 is a configuration diagram showing the components of a turbine-condenser-unit waste heat recovery apparatus 1 through a fin-type heat pipe module according to the present invention,
FIG. 2 is a block diagram showing components of a fin-type heat pipe module among the turbine-condenser heat recovery apparatus according to the present invention. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing the components of a single lightweight fin-type heat pipe unit according to the present invention,
FIG. 4 is a block diagram illustrating the components of a fin-type heat pipe unit for connecting a manifold according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing the constituent elements of the inclined heat pipe in the configuration of the pin-type heat pipe unit for connecting the manifold according to the present invention,
FIG. 6 is a block diagram showing the components of the manifold-type heat pipe unit among the structures of the pin-type heat pipe unit for connecting manifolds according to the present invention;
7 is a view showing an embodiment in which a plurality of fin-shaped heat pipe modules are formed in a single shape of 1: 1 in an inclined structure between one side of a steam side cylinder of a turbine condenser according to the present invention and one side of a hot water conversion tank,
FIG. 8 is an external perspective view illustrating the external components of the single-beam fin-type heat pipe unit according to the present invention,
FIG. 9 is an internal perspective view showing internal components of the single-beam fin-type heat pipe unit according to the present invention,
FIG. 10 is a view showing an embodiment in which the first pin-type condensing unit and the second pin-type condensing unit according to the present invention are formed in a circumferential shape and a plurality of pins are formed in an annular structure,
11 is a view showing an embodiment in which the first pin type condenser and the second pin type condenser according to the present invention each have a plurality of fins formed in a laminated structure in a rectangular shape,
12 is a perspective view showing external components of the manifold type heat pipe unit according to the present invention,
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the pressure difference and the pressure difference when the working fluid contained in a plurality of heat pipe bundles is vaporized by the heat absorbed at the lower end of the vapor-side lower pipe, which is provided between one side of the steam side cylinder of the turbine condenser according to the present invention and one side of the hot- FIG. 2 is a cross-sectional view of a heat pipe according to an embodiment of the present invention; FIG.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 터빈 복수기(100), 핀형 히트파이프모듈(200), 온수변환탱크(300)로 구성된다.
FIG. 1 is a block diagram showing components of a turbine-condenser heat-recovery device 1 through a fin-type heat pipe module according to the present invention, which includes a turbine condenser 100, a pin-type heat pipe module 200, And a tank (300).

먼저, 본 발명에 따른 터빈 복수기(100)에 관해 설명한다.First, the turbine condenser 100 according to the present invention will be described.

상기 터빈 복수기(100)는 발전시스템의 열원에서 배출되는 배출증기를 냉각, 응축시켜 물로 회수시키고, 응축된 물에서 발생되는 열을 증기측저통에 수용된 냉각수로 냉각시키는 역할을 한다.The turbine condenser 100 serves to cool and condense the exhaust steam discharged from the heat source of the power generation system to recover it as water and to cool the heat generated from the condensed water to the cooling water accommodated in the steam side cylinder.

이는 도 7 및 도 13에 도시한 바와 같이, 복수기 몸체(110), 터빈(120), 증기측저통(130)으로 구성된다.
As shown in Figs. 7 and 13, this is constituted by a body 110, a turbine 120, and a steam-side cylinder 130. [

상기 복수기 몸체(110)는 사각형상 또는 원형상으로 이루어져, 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 역할을 한다.
The condenser body 110 has a rectangular shape or a circular shape, and protects and supports each device from external pressure.

상기 터빈(120)은 고속의 회전을 통해 발전시스템의 열원에서 배출되는 배출증기를 냉각, 응축시켜 물로 회수시키는 역할을 한다.
The turbine 120 serves to cool, condense, and recover the exhaust steam discharged from a heat source of the power generation system through high-speed rotation.

상기 증기측저통(130)은 터빈을 통해 응축된 물에서 발생되는 열을 냉각수로 수냉시키는 역할을 한다.
The steam side cylinder 130 functions to cool the water generated from water condensed through the turbine by cooling water.

다음으로, 본 발명에 따른 핀형 히트파이프모듈(200)에 관해 설명한다.Next, the pin-shaped heat pipe module 200 according to the present invention will be described.

상기 핀형 히트파이프모듈(200)은 터빈 복수기의 증기측저통 일측과, 온수변환탱크 일측 사이에 경사진 구조로 연결되어, 증기측저통에서 흡수한 열에 의해 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 온수변환탱크에서 열을 방출하면서 열전달시키는 역할을 한다.The fin-type heat pipe module 200 is connected in an inclined structure between one side of the steam side refrigerant pipe of the turbine condenser and one side of the hot water conversion tank, and the working fluid is vaporized by the heat absorbed by the steam side refrigerant, It discharges heat from the tank and transfers heat.

이는 도 2에 도시한 바와 같이, 단일경사용 핀형 히트파이프부(210), 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부(220) 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
As shown in FIG. 2, any one of the single heat pipe type heat pipe unit 210 and the manifold heat pipe pipe 220 is selected and configured.

첫째, 본 발명에 따른 단일경사용 핀형 히트파이프부(210)에 관해 설명한다.First, a single lightweight fin-type heat pipe unit 210 according to the present invention will be described.

상기 단일경사용 핀형 히트파이프부(210)는 도 에 도시한 바와 같이, 터빈 복수기의 증기측저통 일측과, 온수변환탱크 일측 사이에 경사진 구조로 1:1 단일형상으로 복수개로 형성되어, 증기측저통에서 흡수한 열에 의해 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 온수변환탱크에서 열을 방출하면서 1:1로 열전달시키는 역할을 한다.As shown in the drawing, the single-diameter-use fin-type heat pipe unit 210 is formed in a plurality of single-in-1: 1 shapes inclined between one side of the steam side cylinder of the turbine condenser and one side of the hot water conversion tank, As the working fluid is vaporized by the heat absorbed from the side cylinder, it acts as a 1: 1 heat transfer while releasing heat from the hot water conversion tank by the pressure difference.

이는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 히트파이프몸체(211), 제1 위크(Wick)부(212), 제1증발부(213), 제1 핀형 응축부(214)로 구성된다.
As shown in FIG. 3, the first heat pipe body 211, the first wick 212, the first evaporator 213, and the first pinned condenser 214 are formed.

상기 제1 히트파이프몸체(211)는 원통형의 관 구조로 이루어지고, 각 기기를 지지하고 외압으로부터 보호하는 역할을 한다.The first heat pipe body 211 has a cylindrical tube structure and supports each device and protects the devices from external pressure.

이는 SUS 316L, 또는 구리(Copper)로 구성된다.
It consists of SUS 316L or copper.

상기 제1 위크(Wick)부(212)는 제1 히트파이프몸체 내부 벽면에 형성되어 모세관 작용에 의해 기화된 작동유체를 제1 핀형 응축부에서 제1 증발부로 되돌려보내는 역할을 한다.The first wick part 212 is formed on the inner wall surface of the first heat pipe body and serves to return the working fluid vaporized by the capillary action from the first pin-type condensing part to the first evaporator part.

이는 금망, 발포제, 펠트(felt), 섬유, 소결금속 등의 다공성물질로 이루어진다.It is made of a porous material such as a mesh, foaming agent, felt, fiber, sintered metal or the like.

그리고, 모세관 자용에 의해 작동유체를 제1 핀형 응축부에서 제1 증발부로 환류시키고, 제1 증발부 전체에 작동유체를 분배시킨다.Then, the working fluid is refluxed from the first pin-type condensing portion to the first evaporator by the capillary holder, and the working fluid is distributed to the entire first evaporator.

상기 작동유체는 포화온도가 150℃~395℃인 써멕스(Thermex)(다우텀(Dowtherm A : 바이페닐(Biphenyl(C12H10)))), 다이페닐로사이드(Diphenyloxide)(C12H10O)), 나프탈렌 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
The working fluid may be selected from Thermex (Biphenyl (C12H10))), diphenyloxide (C12H10O), which has a saturation temperature of 150 ° C to 395 ° C, naphthalene Either one is selected and configured.

상기 제1증발부(213)는 터빈 복수기의 증기측저통에 설치되고, 제1 히트파이프몸체 하단에 위치되어 증기측저통의 수평기준선을 기준으로 3°~ 75°로 기울어져 형성되며, 터빈 복수기의 증기측저통의 열을 통해 작동유체를 기화시켜 상단방향쪽으로 분출시키는 역할을 한다.The first evaporator 213 is installed at a lower side of the steam side of the turbine condenser and is formed at a lower end of the first heat pipe body and is inclined at 3 ° to 75 ° with reference to a horizontal reference line of the steam side cylinder, To vaporize the working fluid through the heat of the vapor side cylinder of the evaporator and to discharge the working fluid toward the upper direction.

여기서, 제1증발부(213)가 증기측저통의 수평기준선을 기준으로 3°~ 75°로 기울어져 형성되는 이유는 3°이하에서는 작동유체를 통해 액체에서 기체로 상변화되더라도 상단방향쪽으로의 열유동이 없어 제1 증발부쪽으로만 뜨거워지는 열꽃현상이 발생되고, 75°이상에서는 제1 증발부에서 기화된 작동유체의 양보다 제1 핀형 응축부에서 응축되어 낙하되는 작동유체의 양이 많아져서 제1 핀형 응축부의 온도가 제1 증발부의 온도보다 낮아져서 온수변환탱크로의 열전달이 잘 안되는 문제점이 있기 때문에 증기측저통의 수평기준선을 기준으로 3°~ 75°로 기울어져 형성시키는 것이 바람직하다.
Here, the reason why the first evaporator 213 is inclined at an angle of 3 ° to 75 ° with respect to the horizontal reference line of the vapor side cylinder is that when the temperature is changed from liquid to gas through the working fluid at 3 ° or less, The thermal flow phenomenon which is only heated toward the first evaporation portion occurs because there is no heat flow, and when the temperature is more than 75 degrees, the amount of the working fluid which is condensed and falls in the first fin- The temperature of the first pin-type condenser is lower than the temperature of the first evaporator and the heat transfer to the hot water conversion tank is difficult. Therefore, it is preferable to form the first pin-type condenser at an angle of 3 ° to 75 ° with reference to the horizontal reference line of the steam- .

상기 제1 핀형 응축부(214)는 온수변환탱크에 설치되고, 제1히트파이프 몸체 상단에 위치되어 온수변환탱크의 수평기준선을 기준으로 3°~ 75°로 기울어져 형성되며, 기화된 작동유체를 응축시켜 방사형상으로 형성된 복수개의 핀(fin)을 통해 열에너지를 방출시키는 역할을 한다.The first pinned condenser 214 is installed in the hot water conversion tank and is positioned at the upper end of the first heat pipe body and is inclined at 3 ° to 75 ° with reference to the horizontal reference line of the hot water conversion tank, And radiates heat energy through a plurality of radially formed fins.

여기서, 제1 핀형 응축부(214)가 온수변환탱크의 수평기준선을 기준으로 3°~ 75°로 기울어져 형성되는 이유는 3°이하에서는 작동유체를 통해 액체에서 기체로 상변화되더라도 상단방향쪽으로의 열유동이 없어 제1 핀형응축부로의 열유동이 없는 문제점이 발생되고, 75°이상에서는 제1 증발부에서 기화된 작동유체의 양보다 제1 핀형 응축부에서 응축되어 낙하되는 작동유체의 양이 많아져서 제1 핀형 응축부의 온도가 제1 증발부의 온도보다 낮아져서 온수변환탱크로의 열전달이 잘 안되는 문제점이 있기 때문에 온수변환탱크의 수평기준선을 기준으로 3°~ 75°로 기울어져 형성시키는 것이 바람직하다.
The reason why the first pin-type condenser 214 is inclined at an angle of 3 ° to 75 ° with respect to the horizontal reference line of the hot water conversion tank is that when the temperature is changed from liquid to gas through the working fluid at an angle of 3 ° or less, There is a problem that there is no heat flow to the first pin-type condensing portion due to the absence of the heat flow of the first pin-type condensing portion, The temperature of the first pin-type condensing part is lower than the temperature of the first evaporating part and the heat transfer to the hot water conversion tank is difficult. Therefore, it is preferable to form the first pin type condensing part at an angle of 3 ° to 75 ° with respect to the horizontal reference line of the hot water conversion tank desirable.

여기서, 제1 핀형 응축부에 형성된 복수개의 핀을 통해 열에너지를 방출시키기 위한 핀의 전열면적, 핀의 총표면핀효율에 관해 설명한다.
Here, the heat transfer area of the fins for discharging thermal energy through the plurality of fins formed in the first pin-type condenser and the total surface fin efficiency of the fins will be described.

먼저, 제1 핀형 응축부에 형성된 복수개의 핀의 높이(XHT)는 다음의 수학식 1과 같이 표현된다.
First, the height XHT of the plurality of fins formed in the first pin-type condensing portion is expressed by the following equation (1).

Figure 112014035418561-pat00001
Figure 112014035418561-pat00001

여기서, IPIP는 방사형상으로 형성된 핀의 단수를 말하고, PY는 핀과 이웃하는 핀 사이의 단피치를 말한다.
Here, IPIP refers to the number of radially formed pins, and PY refers to the pitch between adjacent pins.

다음으로, 공기흐름 방향으로의 핀 길이(XWT)는 다음의 수학식 2와 같이 표현된다.Next, the fin length XWT in the air flow direction is expressed by the following equation (2).

Figure 112014035418561-pat00002
Figure 112014035418561-pat00002

여기서, IROW는 제1 핀형 응축부에 형성된 핀의 열수를 말하고, PX는 핀과 이웃하는 핀 사이의 열피치를 말한다.
Here, IROW refers to the number of heat of the pin formed in the first pinned condensing portion, and PX refers to the thermal pitch between the pin and the adjacent pin.

다음으로, 원통형의 관형상으로 이루어진 제1 핀형 응축부의 총 내면적(AIE)은 다음의 수학식 3과 같이 표현된다.Next, the total internal area (AIE) of the first pin-type condensed part of the cylindrical tubular shape is expressed by the following equation (3).

Figure 112014035418561-pat00003
Figure 112014035418561-pat00003

여기서, XLE는 제1 핀형 응축부의 가로방향 길이를 말하고, Di는 제1 핀형 응축부의 직경을 말한다.
Here, XLE refers to the length in the transverse direction of the first fin-shaped condensing portion, and Di refers to the diameter of the first fin-type condensing portion.

다음으로, 제1 핀형 응축부의 외표면 만의 전열면적은 다음의 수학식 4와 같이 표현된다.Next, the heat transfer area of only the outer surface of the first pin-type condensing portion is expressed by the following Equation (4).

Figure 112014035418561-pat00004
Figure 112014035418561-pat00004

여기서, DR은 제1 핀형 응축부의 외경에 핀의 두께를 고려한 외부직경을 말한다.
DR is the outside diameter in consideration of the thickness of the fin in the outer diameter of the first pinned condensation portion.

다음으로, 제1 핀형 응축부의 핀에 의한 전열면적(AFE)는 다음의 수학식 5와 같이 표현된다.Next, the heat transfer area (AFE) by the fin of the first fin type condenser is expressed by the following equation (5).

Figure 112014035418561-pat00005
Figure 112014035418561-pat00005

끝으로, 제1 핀형 응축부의 핀은 원형핀으로서, 총표면핀효율(

Figure 112014035418561-pat00006
)은 다음의 수학식 6과 같이 표현된다.Finally, the pin of the first pinned condenser is a circular pin and has a total surface pin efficiency
Figure 112014035418561-pat00006
) Is expressed by the following Equation (6).

Figure 112014035418561-pat00007
Figure 112014035418561-pat00007

여기서,

Figure 112014035418561-pat00008
은 핀효율을 말한다.
here,
Figure 112014035418561-pat00008
Is the pin efficiency.

이러한 과정을 통해 본 발명에 따른 제1 핀형 응축부에 형성된 복수개의 핀은 핀의 전열면적, 핀의 총표면핀효율을 고려해서 설계된다.Through this process, a plurality of fins formed in the first pinned condenser according to the present invention are designed in consideration of the heat transfer area of the fins and the total surface fin efficiency of the fins.

본 발명에 따른 제1 핀형 응축부에 형성된 복수개의 핀은 도 8에 도시한 바와 같이, 방사형상 이외에도, 도 10에 도시한 바와 같이, 원주형상으로 복수개의 핀이 환형구조로 형성되거나 또는, 도 11에 도시한 바와 같이, 사각판넬형상으로 복수개의 핀이 적층구조로 형성된다.As shown in Fig. 10, the plurality of fins formed in the first pin-type condensing unit according to the present invention may have a plurality of fins formed in an annular shape in an annular structure, 11, a plurality of fins are formed in a laminated structure in a rectangular panel shape.

이로 인해, 본 발명에서는 발전시스템에서 냉각수 형태로 버려지던 열에너지 일부를 핀형 히트파이프모듈을 통해 열을 회수해서 온수변환탱크를 온수로 변환시키는 시간과 공간영역을 기존에 비해 70% 향상시킬 수가 있다.
Accordingly, in the present invention, the time and space area for converting heat from the hot water conversion tank to hot water by recovering heat through the fin-type heat pipe module can be improved by 70% compared with the conventional one.

둘째, 본 발명에 따른 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부(220)에 관해 설명한다.Second, a pin-type heat pipe unit 220 for connecting a manifold according to the present invention will be described.

상기 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부(220)는 도 에 도시한 바와 같이, 터빈 복수기의 증기측저통 내부에 복수개의 경사형히트파이프 다발을 그룹화시켜 형성시킨 후, 증기측저통 하단부에서 흡수한 열을 온수변환탱크로까지 열전달시키는 역할을 한다.As shown in the drawing, the manifold connecting pin-type heat pipe unit 220 is formed by grouping a plurality of slant heat pipe bundles in the steam side cylinder of the turbine condenser, and thereafter, the heat absorbed from the lower end of the steam- To the hot water conversion tank.

이는 도 4에 도시한 바와 같이, 경사형히트파이프다발부(221), 매니폴드형 히트파이프부(222)로 구성된다.
As shown in FIG. 4, this includes an inclined heat pipe shell portion 221 and a manifold heat pipe portion 222.

상기 경사형히트파이프다발부(221)는 터빈 복수기의 증기측저통 하단부에서 상단부까지 경사구조로 복수개의 경사형히트파이프(221a)가 다발로 형성되어, 증기측저통 하단부에서 흡수한 열에 의해 복수개의 히트파이프 다발에 내장된 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 증기측저통 상단부에 위치한 매니폴드형 히트파이프부쪽으로 열을 방출하면서 열전달시키는 역할을 한다.A plurality of inclined heat pipes 221a are formed in a bundle shape in an inclined structure from the lower end to the upper end of the vapor side pipe of the turbine condenser 221. The plurality of inclined heat pipes 221a are bundled, The working fluid contained in the heat pipe bundle is vaporized, and the heat is discharged to the side of the manifold type heat pipe located at the upper end of the steam side cylinder by the pressure difference.

이는 복수개의 경사형히트파이프(221a)가 다발로 구성된다.
The plurality of inclined heat pipes 221a are composed of bundles.

상기 경사형히트파이프(221a)는 증기측저통 하단부에서 흡수한 열에 의해 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 증기측저통 상단부에 위치한 매니폴드형 히트파이프부쪽으로 열을 방출하면서 열전달시키는 역할을 한다.The inclined heat pipe 221a serves to transfer heat to the manifold-shaped heat pipe portion located at the upper end of the steam-side cylinder by the pressure difference while the working fluid is vaporized by the heat absorbed from the lower end portion of the steam-

이는 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 히트파이프몸체(221a-1), 제2 위크(Wick)부(221a-2), 제2 발열부(221a-3), 제2 핀형 응축부(221a-4)로 구성된다.5, the second heat pipe body 221a-1, the second wick 221a-2, the second heat generating portion 221a-3, the second fin-shaped condenser 221a -4).

여기서, 본 발명에 따른 경사형히트파이프의 제2 발열부와 제2 핀형 응축부가 경사구조로 형성되는 이유는 증기측저통 하단부의 온도가 증기측저통 상단부의 온도보다 고온인 점을 이용하여, 하단부의 온도를 통해 상단부쪽으로 열방출시켜 열전달시킬 수 있도록 하기 위함이다.
The reason why the second heat-generating portion and the second fin-type condensing portion of the inclined heat pipe according to the present invention are formed in an inclined structure is that the temperature at the lower end portion of the steam-side lower end portion is higher than the temperature at the upper end portion of the steam- So that heat can be radiated to the upper end portion through the temperature of the upper portion.

상기 제2 히트파이프몸체(221a-1)는 원통형의 관 구조로 이루어지고, 각 기기를 지지하고 외압으로부터 보호하는 역할을 한다.The second heat pipe body 221a-1 has a cylindrical pipe structure and supports each device and protects the device from external pressure.

이는 SUS 316L, 또는 구리(Copper)로 구성된다.
It consists of SUS 316L or copper.

상기 제2 위크(Wick)부(221a-2)는 제2 히트파이프몸체 내부 벽면에 형성되어 모세관 작용에 의해 기화된 작동유체를 제2 핀형 응축부에서 제2 증발부로 되돌려보내는 역할을 한다.The second wick portion 221a-2 serves to return the working fluid, which is formed on the inner wall surface of the second heat pipe body and vaporized by the capillary action, from the second pin-type condensing portion to the second evaporator portion.

이는 금망, 발포제, 펠트(felt), 섬유, 소결금속 등의 다공성물질로 이루어진다.It is made of a porous material such as a mesh, foaming agent, felt, fiber, sintered metal or the like.

그리고, 모세관 자용에 의해 작동유체를 제2 핀형 응축부에서 제2 증발부로 환류시키고, 제2 증발부 전체에 작동유체를 분배시킨다.Then, the working fluid is refluxed from the second pin-type condensing portion to the second evaporating portion by the capillary member, and the working fluid is distributed to the entire second evaporating portion.

상기 작동유체는 포화온도가 150℃~395℃인 써멕스(Thermex)(다우텀(Dowtherm A : 바이페닐(Biphenyl(C12H10)))), 다이페닐로사이드(Diphenyloxide)(C12H10O)), 나프탈렌 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
The working fluid may be selected from Thermex (Biphenyl (C12H10))), diphenyloxide (C12H10O), which has a saturation temperature of 150 ° C to 395 ° C, naphthalene Either one is selected and configured.

상기 제2 발열부(221a-3)는 터빈 복수기의 증기측저통 하단부에 설치되고, 제2 히트파이프몸체 하단에 위치되어 경사구조로 형성되며, 터빈 복수기의 증기측저통의 하단부에 있는 잠열을 통해 작동유체를 기화시켜 상단방향쪽으로 분출시키는 역할을 한다.
The second heat generating portion 221a-3 is installed at the lower end of the vapor side of the condenser of the turbine and is located at the lower end of the second heat pipe body and is formed in an inclined structure. The second heat generating portion 221a-3 passes through the latent heat at the lower end of the steam- The working fluid is vaporized and ejected toward the upper direction.

상기 제2 핀형 응축부(221a-4)는 매니폴드형 히트파이프부의 하단부에 설치되고, 제2히트파이프 몸체 상단에 위치되어 경사구조로 형성되며, 기화된 작동유체를 응축시켜 방사형상으로 형성된 복수개의 핀(fin)을 통해 열에너지를 방출시키는 역할을 한다.The second pin-type condensing unit 221a-4 is installed at the lower end of the manifold-type heat pipe unit and is positioned at the upper end of the second heat pipe body and formed in a tilted structure. The condensed working fluid is condensed into a plurality It serves to dissipate thermal energy through the fin of the pins.

여기서, 제2 핀형 응축부에 형성된 복수개의 핀을 통해 열에너지를 방출시키는 것은 수학식 1,2,3,4,5,6에 기재된 바와 같이, 핀의 전열면적, 핀의 총표면핀효율을 고려하여 설계된다.Here, heat energy is discharged through the plurality of fins formed in the second pin-type condenser, as described in Equations 1, 2, 3, 4, 5 and 6, considering the heat transfer area of the fins and the total surface fin efficiency of the fins .

또한, 본 발명에 따른 제2 핀형 응축부에 형성된 복수개의 핀은 도 13에 도시한 바와 같이, 방사형상 이외에도, 도 10에 도시한 바와 같이, 원주형상으로 복수개의 핀이 환형구조로 형성되거나 또는, 도 11에 도시한 바와 같이, 사각판넬형상으로 복수개의 핀이 적층구조로 형성된다.
As shown in Fig. 10, the plurality of fins formed in the second pin-type condensing portion according to the present invention may have a plurality of fins formed in an annular shape in an annular structure, , As shown in Fig. 11, a plurality of fins are formed in a laminated structure in a rectangular panel shape.

상기 매니폴드형 히트파이프부(222)는 경사형히트파이프다발부 상단에 길이방향의 경사구조로 형성되어, 경사형히트파이프다발부와 1:1 면접촉하면서 경사형히트파이프다발부에서 생성된 열에너지를 전도받아, 흡수한 열에 의해 내장된 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 온수변환탱크로 열을 방출하면서 열전달시키는 역할을 한다.The manifold-type heat pipe portion 222 is formed at an upper end of the inclined heat pipe upper end portion in an inclined structure in the longitudinal direction, and is in contact with the inclined heat pipe upper end portion in a 1: It absorbs the heat energy and absorbs heat to vaporize the built-in working fluid, and it dissipates the heat to the hot water conversion tank by the pressure difference, thereby transferring heat.

이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제3 히트파이프몸체(222a), 제3 위크(Wick)부(222b), 제3 발열부(222c), 제3 핀형 응축부(222d)로 구성된다.
6, the third heat pipe body 222a, the third wick portion 222b, the third heat generating portion 222c, and the third pinned condensation portion 222d.

상기 제3 히트파이프몸체(222a)는 원통형의 관 구조로 이루어지고, 각 기기를 지지하고 외압으로부터 보호하는 역할을 한다.The third heat pipe body 222a has a cylindrical pipe structure, and supports the respective devices and protects them from external pressure.

이는 SUS 316L, 또는 구리(Copper)로 구성된다.
It consists of SUS 316L or copper.

상기 제3 위크(Wick)부(222b)는 제3 히트파이프몸체 내부 벽면에 형성되어 모세관 작용에 의해 기화된 작동유체를 제3 핀형 응축부에서 제3 증발부로 되돌려보내는 역할을 한다.The third wick portion 222b is formed on the inner wall surface of the third heat pipe body to return the working fluid vaporized by the capillary action from the third pinned condenser portion to the third evaporator portion.

이는 금망, 발포제, 펠트(felt), 섬유, 소결금속 등의 다공성물질로 이루어진다.It is made of a porous material such as a mesh, foaming agent, felt, fiber, sintered metal or the like.

그리고, 모세관 자용에 의해 작동유체를 제3 핀형 응축부에서 제3 증발부로 환류시키고, 제3 증발부 전체에 작동유체를 분배시킨다.Then, the working fluid is refluxed from the third pin-type condensing portion to the third evaporating portion by the capillary member, and the working fluid is distributed to the entire third evaporating portion.

상기 작동유체는 포화온도가 150℃~395℃인 써멕스(Thermex)(다우텀(Dowtherm A : 바이페닐(Biphenyl(C12H10)))), 다이페닐로사이드(Diphenyloxide)(C12H10O)), 나프탈렌 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
The working fluid may be selected from Thermex (Biphenyl (C12H10))), diphenyloxide (C12H10O), which has a saturation temperature of 150 ° C to 395 ° C, naphthalene Either one is selected and configured.

상기 제3 발열부(222c)는 경사형히트파이프다발부와 1:1 면접촉되어 설치되고, 제3 히트파이프몸체 하단에 위치되어 경사구조로 형성되며, 경사형히트파이프다발부에서 생성된 열에너지를 전도받아, 흡수한 열에 의해 내장된 작동유체를 기화시켜 상단방향쪽으로 분출시키는 역할을 한다.
The third heat generating portion 222c is disposed in contact with the slant heat pipe slit portion 1: 1 in a face-to-face contact manner, is positioned at the lower end of the third heat pipe body and is formed in an inclined structure, And serves to vaporize the built-in working fluid by the absorbed heat and to eject the working fluid toward the upper direction.

상기 제3 핀형 응축부(222d)는 온수변환탱크 내부공간에 설치되고, 제3히트파이프 몸체 상단에 위치되어 경사구조로 형성되며, 기화된 작동유체를 응축시켜 열에너지를 방출시키는 역할을 한다.The third pinned condensing part 222d is installed in the space inside the hot water conversion tank and is positioned at the upper end of the third heat pipe body and formed in a tilted structure to condense the vaporized working fluid to discharge heat energy.

이는 "U"자형 끝단을 통해 반시계방향으로 기화된 작동유체가 응축되고, 시계방향으로 기화된 작동유체가 응축되어 열에너지를 방출시키도록 구성된다.This is configured such that the working fluid vaporized counterclockwise through the "U" -shaped end is condensed and the vaporized working fluid in the clockwise direction is condensed to release heat energy.

또한, 본 발명에 따른 제3 핀형 응축부(222d)는 도 12에 도시한 바와 같이, 방사형상으로 복수개의 핀으로 이루어진 방사형 핀(222d-1)이 형성되거나, 또는 도 12에 도시한 바와 같이, 원주형상으로 복수개의 핀으로 이루어진 환형 핀(222d-2)이 형성되거나, 또는 도 12에 도시한 바와 같이, 사각판넬형상으로 복수개의 핀으로 이루어진 사각판넬형 핀(222d-3)이 형성되어 구성된다.As shown in FIG. 12, the third pin-type condenser 222d according to the present invention may be configured such that a radial fin 222d-1 made of a plurality of fins in a radial shape is formed, or, as shown in FIG. 12, An annular pin 222d-2 made up of a plurality of pins in a circumferential shape is formed, or a rectangular panel-shaped pin 222d-3 made of a plurality of pins in a rectangular panel shape is formed as shown in Fig. 12 .

여기서, 제3 핀형 응축부에 형성된 복수개의 핀을 통해 열에너지를 방출시키는 것은 수학식 1,2,3,4,5,6에 기재된 바와 같이, 핀의 전열면적, 핀의 총표면핀효율을 고려하여 설계된다.
Here, heat energy is released through a plurality of fins formed in the third pin-type condenser, as described in Equations 1, 2, 3, 4, 5, and 6, considering the heat transfer area of the fins and the total surface fin efficiency of the fins .

다음으로, 본 발명에 따른 온수변환탱크(300)에 관해 설명한다.Next, the hot water conversion tank 300 according to the present invention will be described.

상기 온수변환탱크(300)는 터빈 복수기 일측에 형성되고, 측면 일측으로 핀형 히트파이프모듈이 연결되어, 핀형 히트파이프모듈로부터 전달된 열을 통해 냉수를 온수로 생성시키는 역할을 한다.The hot water conversion tank 300 is formed on one side of the turbine condenser and is connected to a pin heat pipe module on one side of the side surface to generate cold water as hot water through heat transmitted from the pin heat pipe module.

이는 도 7 및 도 13에 도시한 바와 같이, 냉수공급노즐(310), 탱크부(320), 흡입펌프(330)로 구성된다.
7 and 13, it comprises a cold water supply nozzle 310, a tank 320, and a suction pump 330.

상기 냉수공급노즐(310)은 탱크부로 냉수를 공급시키는 역할을 한다.
The cold water supply nozzle 310 serves to supply cold water to the tank portion.

상기 탱크부(320)는 사각형상 또는 원형상으로 형성되어, 냉수 및 온수를 저장시키는 역할을 한다.
The tank part 320 is formed in a rectangular or circular shape, and serves to store cold water and hot water.

상기 흡입펌프(330)는 탱크부 일측에 위치되어 온수를 흡입시켜 연료 예열용 온수, 난방용 온수, 온실용 사계절 온수로 외부의 온수시설부로 공급시킨다.
The suction pump 330 is located at one side of the tank and sucks the hot water to supply hot water for fuel preheating, hot water for heating, and hot water for the greenhouse to an external hot water facility.

이하, 본 발명에 따른 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
Hereinafter, a specific operation of the turbine-based condenser heat recovery apparatus using the fin-type heat pipe module according to the present invention will be described.

먼저, 터빈 복수기(100)에서 발전시스템의 열원에서 배출되는 배출증기를 냉각, 응축시켜 물로 회수시키고, 응축된 물에서 발생되는 열을 증기측저통에 수용된 냉각수로 냉각시킨다.
First, the exhaust steam discharged from the heat source of the power generation system in the turbine condenser 100 is cooled, condensed and recovered by water, and the heat generated in the condensed water is cooled by the cooling water accommodated in the steam side cylinder.

다음으로, 핀형 히트파이프모듈(200)에서 터빈 복수기의 증기측저통 일측과, 온수변환탱크 일측 사이에 경사진 구조로 연결되어, 증기측저통에서 흡수한 열에 의해 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 온수변환탱크에서 열을 방출하면서 열전달시킨다.
Next, in the fin-type heat pipe module 200, the working fluid is vaporized by the heat absorbed by the steam side cylinder and connected to the one side of the steam side cylinder of the turbine condenser and the one side of the hot water conversion tank by an inclined structure, Heat transfer from the hot water conversion tank.

끝으로, 온수변환탱크(300)에서 핀형 히트파이프모듈로부터 전달된 열을 통해 냉수를 온수로 생성시킨다.Finally, hot water is generated in the hot water conversion tank 300 through the heat transferred from the pin type heat pipe module.

이는 핀형 히트파이프모듈을 통해 냉수에서 온수로 변환되면, 연료 예열용 온수, 난방용 온수, 온실용 사계절 온수로 외부의 온수시설부로 공급시킨다.
When the hot water is converted from cold water to hot water through a pin type heat pipe module, hot water for fuel preheating, hot water for heating, and hot water for greenhouse are supplied to the outside hot water facility.

[단일경사용 [Using Single Light 핀형Pin type 히트파이프부(210)의In the heat pipe portion 210 동작과정] Operation process]

먼저, 터빈 복수기의 증기측저통 일측과, 온수변환탱크 일측 사이에 45°로 경사지고, 50%Vol.의 나프탈렌으로 이루어진 작동유체가 충진된 단일경사용 핀형 히트파이프부가 구성된다.
First, a single lightweight fin-type heat pipe section inclined at 45 degrees between one side of the steam side cylinder of the turbine condenser and one side of the hot water conversion tank is filled with a working fluid composed of naphthalene of 50% Vol.

다음으로, 단일경사용 핀형 히트파이프부(210)의 제1증발부(213)에서 터빈 복수기의 증기측저통의 열을 통해 작동유체를 기화시켜 상단방향쪽으로 분출시킨다.
Next, the first evaporator 213 of the single-strut fin-type heat pipe unit 210 vaporizes the working fluid through the heat of the vapor-side bottom of the turbine condenser, and sprays the working fluid toward the upper end.

다음으로, 단일경사용 핀형 히트파이프부(210)의 제1 핀형 응축부(214)에서 기화된 작동유체를 응축시켜 방사형상으로 형성된 복수개의 핀(fin)을 통해 열에너지를 방출시킨다.
Next, the working fluid vaporized in the first fin-shaped condenser 214 of the single-fin-type fin-type heat pipe unit 210 is condensed to radiate thermal energy through a plurality of radially formed fins.

끝으로, 제1 위크(Wick)부(212)에서 모세관 작용에 의해 기화된 작동유체를 제1 핀형 응축부에서 제1 증발부로 되돌려보낸다.
Finally, the working fluid vaporized by the capillary action in the first wick portion 212 is returned from the first pin-type condensing portion to the first evaporating portion.

[[ 매니폴드연결용For manifold connection 핀형Pin type 히트파이프부(220)의In the heat pipe portion 220, 동작과정] Operation process]

먼저, 터빈 복수기의 증기측저통 하단부에서 상단부까지 수직의 직립방향으로 복수개의 수직히트파이프(221a)를 다발로 형성시킨다.
First, a plurality of vertical heat pipes 221a are formed in a bundle in the vertical upright direction from the lower end to the upper end of the vapor side wall of the turbine condenser.

다음으로, 경사형히트파이프다발부 상단에 매니폴드형 히트파이프부를 형성시키고, 매니폴드형 히트파이프부 상단에 흡기매니폴드부를 형성시키며, 온수변환탱크에 배기매니폴드부를 형성시키고, 배기매니폴드부 일측에 순환펌프부를 형성시킨다.
Next, a manifold type heat pipe portion is formed on the upper end of the inclined heat pipe portion, an intake manifold portion is formed on the upper end of the manifold type heat pipe portion, an exhaust manifold portion is formed in the hot water conversion tank, And a circulation pump unit is formed on one side.

다음으로, 순환펌프부(225)을 통해 배기매니폴드부에 흡입력을 발생시켜 흡기매니폴드부쪽으로 냉수를 공급시키도록 유도시킨다.
Next, a suction force is generated in the exhaust manifold portion through the circulation pump portion 225 to induce cold water to be supplied to the intake manifold portion.

다음으로, 경사형히트파이프다발부(221)를 통해 증기측저통 하단부에서 흡수한 열에 의해 복수개의 히트파이프 다발에 내장된 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 증기측저통 상단부에 위치한 매니폴드형 히트파이프부쪽으로 열을 방출하면서 열전달시시킨다.
Next, the working fluid contained in the plurality of heat pipe bundles is vaporized by the heat absorbed from the lower end portion of the vapor side through the inclined heat pipe upper end portion 221, so that the manifold type heat Heat is released to the pipe side while heat is released.

다음으로, 매니폴드형 히트파이프부(222)에서 경사형히트파이프다발부와 1:1 면접촉하면서 경사형히트파이프다발부에서 생성된 열에너지를 전도받아 내부에 수용된 냉수를 온수로 변환시킨다.
Next, in the manifold type heat pipe unit 222, the thermal energy generated in the inclined heat pipe welded part is transmitted through 1: 1 contact with the inclined heat pipe welded part, and the cold water contained therein is converted into hot water.

다음으로, 흡기매니폴드부(223)에서 온전대파이프 내부로 냉수를 공급시키고, 공급시킨 냉수가 온수로 변환되면, 변환된 온수를 흡입시킨다.
Next, cold water is supplied into the inlet pipe from the intake manifold portion 223, and when the supplied cold water is converted into hot water, the hot water is sucked.

다음으로, 배기매니폴드부(224)에서 흡기매니폴드부로부터 흡입된 온수를 배출시켜 온수변환탱크의 물을 온수로 변환시킨다.
Next, the hot water sucked from the intake manifold portion is discharged from the exhaust manifold portion 224 to convert the water in the hot water conversion tank into hot water.

끝으로, 순환펌프부(225)에서 흡기매니폴드부에 흡입력을 발생시켜 온수를 흡입시켜 배기매니폴드부쪽으로 배출시킨다.
Finally, the circulation pump unit 225 generates a suction force in the intake manifold portion to suck hot water and discharge it to the exhaust manifold portion.

1 : 터빈 복수기 폐열회수장치 100 : 터빈 복수기
200 : 핀형 히트파이프모듈 300 : 온수변환탱크1: turbine condenser waste heat recovery device 100: turbine condenser
200: Pin type heat pipe module 300: Hot water conversion tank

Claims (7)

발전시스템의 열원에서 배출되는 배출증기를 냉각, 응축시켜 물로 회수시키고, 응축된 물에서 발생되는 열을 증기측저통에 수용된 냉각수로 냉각시키는 터빈 복수기(100)와,
터빈 복수기의 증기측저통 일측과, 온수변환탱크 일측 사이에 경사진 구조로 연결되어, 증기측저통에서 흡수한 열에 의해 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 온수변환탱크에서 열을 방출하면서 열전달시키도록 단일경사용 핀형 히트파이프부(210)와, 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부(220)로 이루어진 핀형 히트파이프모듈(200)과,
터빈 복수기 일측에 형성되고, 측면 일측으로 핀형 히트파이프모듈이 연결되어, 핀형 히트파이프모듈로부터 전달된 열을 통해 냉수를 온수로 생성시키는 온수변환탱크(300)로 구성되는 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치에 있어서,
상기 단일경사용 핀형 히트파이프부(210)는
원통형의 관 구조로 이루어지고, 제1 위크(Wick)부, 제1증발부, 제1 핀형 응축부를 지지하고 외압으로부터 보호하는 제1 히트파이프몸체(211)와,
제1 히트파이프몸체 내부 벽면에 형성되어 모세관 작용에 의해 기화된 작동유체를 제1 핀형 응축부에서 제1 증발부로 되돌려보내는 제1 위크(Wick)부(212)와,
터빈 복수기의 증기측저통에 설치되고, 제1 히트파이프몸체 하단에 위치되어 증기측저통의 수평기준선을 기준으로 3°~ 75°로 기울어져 형성되며, 터빈 복수기의 증기측저통의 열을 통해 작동유체를 기화시켜 상단방향쪽으로 분출시키는 제1증발부(213)와,
온수변환탱크에 설치되고, 제1히트파이프 몸체 상단에 위치되어 온수변환탱크의 수평기준선을 기준으로 3°~ 75°로 기울어져 형성되며, 기화된 작동유체를 응축시켜 방사형상으로 형성된 복수개의 핀(fin)을 통해 열에너지를 방출시키는 제1 핀형 응축부(214)로 구성되는 것을 특징으로 하는 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치.
A turbine condenser (100) for cooling the exhaust steam discharged from a heat source of the power generation system, for condensing and recovering the steam, and for cooling the heat generated from the condensed water to the cooling water accommodated in the steam side cylinder,
The steam is connected to one side of the steam side cooler of the turbine condenser and one side of the hot water conversion tank so that the working fluid is vaporized by the heat absorbed by the steam side cooler and heat is transferred from the hot water conversion tank by the pressure difference. A pin type heat pipe module 200 including a single heat pipe type heat pipe part 210 and a pin type heat pipe part 220 for connecting a manifold,
And a hot water conversion tank (300) formed at one side of the turbine condenser and connected to the pin type heat pipe module at one side of the side thereof to generate cold water through the heat transferred from the pin type heat pipe module In the condensate heat recovery apparatus,
The single-ring type pin-type heat pipe unit 210
A first heat pipe body 211 which has a cylindrical tube structure and supports a first wick portion, a first evaporation portion, a first pin-type condensation portion and protects from external pressure,
A first wick 212 formed on the inner wall of the first heat pipe body to return the working fluid vaporized by capillary action from the first pinned condenser to the first evaporator,
Side inlet of the turbine condenser and is disposed at the lower end of the first heat pipe body and inclined at 3 to 75 degrees with respect to the horizontal reference line of the steam-side lower pipe, and is operated through the heat of the steam- A first evaporator 213 for vaporizing the fluid and ejecting the fluid toward the upper direction,
A plurality of heat dissipating tubes which are installed in the hot water conversion tank, are positioned at the upper end of the first heat pipe body and are inclined at 3 to 75 degrees with respect to the horizontal reference line of the hot water conversion tank, and a first fin-type condenser 214 for discharging thermal energy through a fin of the fin-type heat pipe module.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제1 핀형 응축부에 형성된 복수개의 핀은
사각형상으로 복수개의 핀이 적층구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the plurality of fins formed in the first pin-
Wherein a plurality of fins are formed in a rectangular shape in a laminated structure.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 매니폴드연결용 핀형 히트파이프부(220)는
터빈 복수기의 증기측저통 하단부에서 상단부까지 경사구조로 복수개의 경사형히트파이프(221a)가 다발로 형성되어, 증기측저통 하단부에서 흡수한 열에 의해 복수개의 히트파이프 다발에 내장된 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 증기측저통 상단부에 위치한 매니폴드형 히트파이프부쪽으로 열을 방출하면서 열전달시키는 경사형히트파이프다발부(221)와,
경사형히트파이프다발부 상단에 길이방향의 경사구조로 형성되어, 경사형히트파이프다발부와 1:1 면접촉하면서 경사형히트파이프다발부에서 생성된 열에너지를 전도받아, 흡수한 열에 의해 내장된 작동유체가 기화되면서 압력차에 의해 온수변환탱크로 열을 방출하면서 열전달시키는 매니폴드형 히트파이프부(222)로 구성되는 것을 특징으로 하는 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치.
The heat exchanger according to claim 1, wherein the manifold connecting pin-type heat pipe unit (220)
A plurality of inclined heat pipes 221a are formed in a bundle in an inclined structure from the lower end portion to the upper end portion of the steam side condenser of the turbine condenser so that the working fluid contained in the plurality of heat pipe bundles is vaporized by the heat absorbed at the lower end portion of the steam- An inclined heat pipe protruding portion 221 for heat transferring heat to the manifold-shaped heat pipe portion located at the upper end of the vapor-side coolant passage by a pressure difference,
An inclined heat pipe is formed in a longitudinally inclined structure at the upper end of the inclined heat pipe. The inclined heat pipe has a one-to-one contact with the inclined heat pipe, and the heat energy generated by the inclined heat pipe is transmitted. And a manifold type heat pipe unit (222) for heat transferring heat to the hot water conversion tank by pressure difference while the working fluid is vaporized.
제6항에 있어서, 상기 경사형히트파이프(221a)는
원통형의 관 구조로 이루어지고, 제2 위크(Wick)부, 제2 발열부, 제2 핀형 응축부를 지지하고 외압으로부터 보호하는 제2 히트파이프몸체(221a-1)와,
제2 히트파이프몸체 내부 벽면에 형성되어 모세관 작용에 의해 기화된 작동유체를 제2 핀형 응축부에서 제2 증발부로 되돌려보내는 제2 위크(Wick)부(221a-2)와,
터빈 복수기의 증기측저통 하단부에 설치되고, 제2 히트파이프몸체 하단에 위치되어 수직의 직립방향으로 형성되며, 터빈 복수기의 증기측저통의 하단부에 있는 잠열을 통해 작동유체를 기화시켜 상단방향쪽으로 분출시키는 제2 발열부(221a-3)와,
매니폴드형 히트파이프부의 하단부에 설치되고, 제2히트파이프 몸체 상단에 위치되어 수직의 직립방향으로 형성되며, 기화된 작동유체를 응축시켜 방사형상으로 형성된 복수개의 핀(fin)을 통해 열에너지를 방출시키는 제2 핀형 응축부(221a-4)로 구성되는 것을 특징으로 하는 핀형 히트 파이프모듈을 통한 터빈 복수기 폐열회수장치.7. The apparatus according to claim 6, wherein the inclined heat pipe (221a)
A second heat pipe body 221a-1 made of a cylindrical tube structure and supporting a second wick portion, a second heat generating portion, and a second pin-type condensing portion,
A second wick portion 221a-2 formed on the inner wall surface of the second heat pipe body to return the working fluid vaporized by capillary action from the second pin-type condensing portion to the second evaporator portion,
A turbine condenser which is installed at a lower end portion of the steam side lower portion of the turbine condenser and is located at a lower end of the second heat pipe body and formed in a vertical upright direction and which vaporizes the working fluid through a latent heat at a lower end portion of the steam- A second heating portion 221a-3 for heating the first heating portion 221a,
A heat pipe disposed at a lower end portion of the manifold type heat pipe portion and positioned at the upper end of the second heat pipe body in a vertical upright direction and condensing the vaporized working fluid to discharge heat energy through a plurality of radially formed fins And a second pin-type condensing unit (221a-4) for supplying the heat to the turbine.
KR1020140044348A 2014-04-14 2014-04-14 The apparatus of heat pipe KR101466254B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140044348A KR101466254B1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 The apparatus of heat pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140044348A KR101466254B1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 The apparatus of heat pipe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101466254B1 true KR101466254B1 (en) 2014-12-02

Family

ID=52676875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140044348A KR101466254B1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 The apparatus of heat pipe

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101466254B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200055183A (en) * 2018-11-12 2020-05-21 장현숙 LED cooling unit by heat pipe with the condensated liquid absorbing wick and the liquid return wick of rod type
WO2021117918A1 (en) * 2019-12-09 2021-06-17 주식회사 폴라앤코 Device for cooling led by using heat pipe having condensate suction wick and rod-type condensate return wick

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0147796B1 (en) * 1992-06-30 1998-08-17 딘 칸 Serpentine heat pipe and dehumidification application in airconditioning systems
JP2007064050A (en) * 2005-08-30 2007-03-15 Hitachi Eng Co Ltd Waste heat utilizing facility for steam turbine plant
JP2007064047A (en) * 2005-08-30 2007-03-15 Hitachi Eng Co Ltd Waste heat recovery facility for steam turbine plant
KR20070052550A (en) * 2005-11-17 2007-05-22 엘지전자 주식회사 Water temperature control apparatus using ground heat

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0147796B1 (en) * 1992-06-30 1998-08-17 딘 칸 Serpentine heat pipe and dehumidification application in airconditioning systems
JP2007064050A (en) * 2005-08-30 2007-03-15 Hitachi Eng Co Ltd Waste heat utilizing facility for steam turbine plant
JP2007064047A (en) * 2005-08-30 2007-03-15 Hitachi Eng Co Ltd Waste heat recovery facility for steam turbine plant
KR20070052550A (en) * 2005-11-17 2007-05-22 엘지전자 주식회사 Water temperature control apparatus using ground heat

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200055183A (en) * 2018-11-12 2020-05-21 장현숙 LED cooling unit by heat pipe with the condensated liquid absorbing wick and the liquid return wick of rod type
KR102235820B1 (en) * 2018-11-12 2021-04-06 주식회사 티지씨 LED cooling unit by heat pipe with the condensated liquid absorbing wick and the liquid return wick of rod type
WO2021117918A1 (en) * 2019-12-09 2021-06-17 주식회사 폴라앤코 Device for cooling led by using heat pipe having condensate suction wick and rod-type condensate return wick

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070289303A1 (en) Heat transfer for ocean thermal energy conversion
US9664451B2 (en) Co-fired absorption system generator
US20090077969A1 (en) Heat Transfer Methods for Ocean Thermal Energy Conversion and Desalination
ES2402073T3 (en) Installation and associated procedure for the conversion of heat energy into mechanical, electrical and / or thermal nerve
US11204190B2 (en) Evaporator with integrated heat recovery
JP2011011202A (en) Evaporation type seawater desalination apparatus using phase-change medium
CA2802077A1 (en) Geothermal exchanger including a capillary-type heat pipe, apparatus for preventing icing on a road/bridge, and geothermal cooling and heating apparatus
JP2023075231A (en) Evaporator with integrated heat recovery
JP2009236432A (en) Absorption heat pump unit with boiler
CN113557406A (en) System and method for storing and transferring heat
KR102015500B1 (en) Passive natural circulation cooling system and method
ES2350991B1 (en) SOLAR CONCENTRATION PLANT TOWER TECHNOLOGY WITH NATURAL SHOT.
KR101466254B1 (en) The apparatus of heat pipe
US20150243382A1 (en) Passive containment air cooling device and system with isolated pressure boundary
US11060457B2 (en) Cooling system and method for gas turbine engine
JP5211883B2 (en) Steam generation system
ES2212754A1 (en) Using superheated hot air heat involves passing heat from hot air to sand in heat exchanger, passing heat from sand to compressed air, and feeding compressed air to turbine combustion chamber
JP5580225B2 (en) Vacuum water heater
EP2275650A1 (en) Combined cycle power plant
JP2001221015A (en) Mixed medium power generation system
CA2976550A1 (en) Condensation cooling system for gas turbine engine
US20160363049A1 (en) Vaporization Systems and Methods of Using the Same
US20150114598A1 (en) Device of Downward Heat-Transfer Using Reverse Thermosiphon Loop
US10422281B2 (en) Condensation cooling system for gas turbine engine
JP2017227130A (en) Independence arrangement type geothermal recovery device and geothermal power generation system with the same

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171121

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181121

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191121

Year of fee payment: 6