KR102451719B1 - Thermal oil heater - Google Patents

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KR102451719B1 KR1020210115332A KR20210115332A KR102451719B1 KR 102451719 B1 KR102451719 B1 KR 102451719B1 KR 1020210115332 A KR1020210115332 A KR 1020210115332A KR 20210115332 A KR20210115332 A KR 20210115332A KR 102451719 B1 KR102451719 B1 KR 102451719B1
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Abstract

The present invention relates to a thermal oil boiler, and more specifically, to a thermal oil boiler capable of preheating combustion air injected into a burner using waste heat of exhaust gas. The present invention comprises a combustion chamber; a coil installed inside the combustion chamber and through which thermal oil circulates; a burner installed on one side of the combustion chamber to heat the coil; a supply fan for generating combustion air injected into the burner; and an air preheater in which exhaust gas and the combustion air generated in the combustion chamber are introduced and heat exchanged with each other.

Description

열매체보일러{THERMAL OIL HEATER}Thermal boiler {THERMAL OIL HEATER}

본 발명은 열매체보일러에 관한 것으로써, 구체적으로는 배기가스의 폐열을 이용하여 버너에 주입되는 연소공기를 예열시켜줄 수 있는 열매체보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a heat medium boiler, and more particularly, to a heat medium boiler capable of preheating combustion air injected into a burner using waste heat of exhaust gas.

일반적으로 열매체보일러는 일반 가정에서 사용하는 난방용 보일러와는 달리 기름을 사용하여 높은 온도를 요구하는 산업공정에 저압으로 안전하게 공급하는 혁신적인 보일러이다.In general, heat medium boilers are innovative boilers that safely supply low pressure to industrial processes requiring high temperatures using oil, unlike heating boilers used in general households.

열매체보일러의 형태는 입형 또는 횡형의 원통형 연소실로 이루어지며, 횡형의 경우, 연소실의 전면에 버너가 구비되고, 열매체유가 순환하는 코일이 연소실의 내부에 설치되어 버너에 의해 열매체유가 가열된다.The shape of the heating medium boiler is made of a vertical or horizontal cylindrical combustion chamber. In the case of the horizontal type, a burner is provided on the front of the combustion chamber, and a coil in which the heating medium oil circulates is installed inside the combustion chamber, and the heating medium oil is heated by the burner.

이러한 열매체 보일러는 대체로 열매체유의 특성상 200~400℃의 고온, 낮은 온도편차를 필요로 하는 유기화학산업, 식품산업, 금속도장산업, 섬유산업 등의 증유 및 건조시설에 널리 사용된다.These heating medium boilers are widely used in oil thickening and drying facilities in the organic chemical industry, food industry, metal painting industry, textile industry, etc.

피가열물에 열을 전달시키기 위한 열매체유는 상압에서도 고온을 얻을 수 있고, 동절기에 동결이나 수처리가 불필요하고, 물과 달리 기름매체이기 때문에 코일의 내부 부식이 거의 발생하지 않는다.Thermal oil for transferring heat to the object to be heated can obtain a high temperature even at normal pressure, and there is no need for freezing or water treatment in winter.

또한, 열매체유를 액상으로 간접 가열하여 강제순환시키므로 온도의 국부적인 저하없이 균일한 온도분포를 유지시켜 공급할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the thermal oil is indirectly heated to a liquid phase and forced to circulate, there is an advantage in that it can be supplied while maintaining a uniform temperature distribution without a local decrease in temperature.

하지만, 버너의 작동에 의해 생성되는 배기가스는 정화과정을 거쳐 굴뚝을 통해 그대로 외부로 방출됨으로써 배기가스의 폐열이 그대로 소실되는 문제가 있다.However, there is a problem in that the exhaust gas generated by the operation of the burner is discharged to the outside through the chimney as it is through the purification process, so that the waste heat of the exhaust gas is lost as it is.

본 발명의 목적은 배기가스의 폐열을 이용하여 버너에 주입되는 연소공기를 예열시켜줄 수 있는 열매체보일러를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a heating medium boiler capable of preheating combustion air injected into a burner using waste heat of exhaust gas.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 연소실; 연소실의 내부에 설치되어 열매체유가 순환하는 코일; 연소실의 일측에 설치되어 코일을 가열하는 버너; 버너에 주입되는 연소공기를 생성하는 공급팬; 및 연소실에서 생성되는 배기가스와 연소공기가 내부에 유입되어 상호간에 열교환되는 공기예열기를 포함하고, 공기예열기는 내부가 빈 원통형태이며, 연소공기가 경유하는 연소공기유동부; 연소공기유동부의 직경보다 크게 형성되어 연소공기유동부를 감싸고, 배기가스가 경유하는 배기가스유동부; 및 배기가스유동부의 측면에 내설되는 단열재를 포함하고, 배기가스유동부의 높이방향을 따라 배기가스유동부의 내부에는 연소공기유동부의 외주면을 감은 나선부가 형성되고, 연소공기가 유동하는 유로가 지그재그로 형성되도록 연소공기유동부의 높이방향을 따라 연소공기유동부의 내측면에 복수 개의 격벽이 상호 이격되어 설치되되, 격벽은 연소공기유동부의 높이방향을 따라 일정각도만큼 기울어지고, 단부에 라운딩이 형성될 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is a combustion chamber; a coil installed in the combustion chamber to circulate thermal oil; a burner installed on one side of the combustion chamber to heat the coil; a supply fan for generating combustion air injected into the burner; and an air preheater in which exhaust gas and combustion air generated in the combustion chamber are introduced therein to exchange heat with each other, wherein the air preheater has an empty cylindrical shape and a combustion air flow unit through which combustion air passes; an exhaust gas flow part formed larger than the diameter of the combustion air flow part to surround the combustion air flow part, and through which the exhaust gas passes; and a heat insulator installed on the side of the exhaust gas flow part, wherein a spiral part wound around the outer circumferential surface of the combustion air flow part is formed in the exhaust gas flow part along the height direction of the exhaust gas flow part, and the flow path through which the combustion air flows is formed in a zigzag pattern. A plurality of partition walls are installed to be spaced apart from each other on the inner surface of the combustion air flow part along the height direction of the combustion air flow part so as to be possible, and the partition walls are inclined by a certain angle along the height direction of the combustion air flow part, and a rounding may be formed at the end. .

본 발명은 연소실의 둘레를 따라 연소실에 설치되어 공급팬에서 공기예열기로 유동하는 연소공기가 경유하는 예열관을 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a preheating tube installed in the combustion chamber along the circumference of the combustion chamber through which combustion air flowing from the supply fan to the air preheater passes.

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본 발명에 따른 열매체보일러는 공기예열기를 통해 배기가스의 폐열을 이용하여 연소공기를 예열시켜줄 수 있고, 예열된 연소공기를 통해 버너의 연소효율을 높여줄 수 있다.The thermal medium boiler according to the present invention may preheat combustion air using waste heat of exhaust gas through an air preheater, and may increase combustion efficiency of a burner through the preheated combustion air.

도 1 내지 도 3은 순차적으로 본 발명의 일실시예에 따른 열매체보일러의 블록도, 정면도, 측면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 연소실의 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 공기예열기의 다른 예이다.
도 6은 도 5에 도시된 공기예열기의 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 격벽의 평면도이다.
도 8은 도 5에 도시된 공기예열기와 연소실 간 파이프라인을 나타내는 개념도이다.1 to 3 are sequentially a block diagram, a front view, and a side view of a heat medium boiler according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of the combustion chamber shown in FIG.
5 is another example of the air preheater shown in FIG.
6 is a cross-sectional view of the air preheater shown in FIG.
FIG. 7 is a plan view of the partition wall shown in FIG. 6 .
8 is a conceptual diagram illustrating a pipeline between the air preheater and the combustion chamber shown in FIG. 5 .

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.In order to describe in detail enough that a person skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention, the most preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.First of all, it should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are given the same reference numerals as possible even if they are indicated on different drawings.

또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 구체적인 설명에 앞서 후술되는 내용에 표현된 방향에 있어서, "상부"의 상(上)은 도 2에 도시된 연소실(110)을 기준하여 공기예열기(150) 측으로 향한 방향이며, "하부"의 하(下)는 공기예열기(150)를 기준하여 연소실(110) 측으로 향한 방향으로 정의한다.In the direction expressed in the content to be described below prior to the detailed description of the present invention, the upper portion of the "upper" is the direction toward the air preheater 150 side with respect to the combustion chamber 110 shown in FIG. 2, and the "lower" The lower part of " is defined in the direction toward the combustion chamber 110 side with respect to the air preheater 150 .

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 열매체보일러에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a heat medium boiler according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8 .

도 1 내지 도 3은 순차적으로 본 발명의 일실시예에 따른 열매체보일러의 블록도, 정면도, 측면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 연소실의 단면도이다.1 to 3 are sequentially a block diagram, a front view, and a side view of a heat medium boiler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the combustion chamber shown in FIG. 2 .

도 1 내지 도 4를 참조하면, 열매체보일러(100, 이하, '보일러'라 함)는 연소실(110), 상기 연소실(110)의 내부에 설치되어 열매체유가 순환하는 코일(120), 상기 연소실(110)의 일측에 설치되어 상기 코일(120)을 가열하는 버너(130)를 포함할 수 있다.1 to 4, the heating medium boiler (100, hereinafter referred to as 'boiler') is installed in the combustion chamber 110, the combustion chamber 110, the coil 120 in which the heating medium oil circulates, the combustion chamber ( A burner 130 installed on one side of 110 to heat the coil 120 may be included.

그리고, 상기 보일러(100)는 상기 버너(130)에 주입되는 연소공기를 생성하는 공급팬(140), 상기 공급팬(140)에서 생성되는 연소공기와 상기 연소실(110)에서 생성되는 배기가스가 내부에 유입되어 상호간에 열교환되는 공기예열기(150)를 포함할 수 있다.In addition, the boiler 100 includes a supply fan 140 for generating combustion air injected into the burner 130 , combustion air generated from the supply fan 140 , and exhaust gas generated from the combustion chamber 110 . It may include an air preheater 150 introduced therein to exchange heat with each other.

즉, 상기 보일러(100)는 상기 공기예열기(150)를 통해 배기가스의 폐열을 이용하여 연소공기를 예열시켜줄 수 있고, 예열된 연소공기를 통해 상기 버너(130)의 연소효율을 높여줄 수 있다.That is, the boiler 100 may preheat combustion air using waste heat of exhaust gas through the air preheater 150, and may increase the combustion efficiency of the burner 130 through the preheated combustion air. .

상기 연소실(110)은 횡형이고 내부가 빈 원통 형태이며, 상기 버너(130)에 의해 형성되는 고온, 고압 분위기를 견딜 수 있는 철재, 합금강과 같은 공지의 소재를 사용하여 제작될 수 있다.The combustion chamber 110 has a horizontal and hollow cylindrical shape, and may be manufactured using known materials such as iron or alloy steel that can withstand the high-temperature and high-pressure atmosphere formed by the burner 130 .

상기 버너(130)는 연료주입라인(10)을 통해 공급받는 연료, 그리고 연소공기를 사용하여 점화될 수 있다. The burner 130 may be ignited using fuel supplied through the fuel injection line 10 and combustion air.

상기 코일(120)은 상기 연소실(110)의 길이방향을 따라 상기 연소실(110)의 내주면과 이격되어 상기 연소실(110)의 내부에 설치되며, 일 예로 투웨이(two-way) 라인으로 이루어질 수 있다.The coil 120 is spaced apart from the inner circumferential surface of the combustion chamber 110 along the longitudinal direction of the combustion chamber 110 and is installed inside the combustion chamber 110, and may be formed of, for example, a two-way line. .

상기 보일러(100)는 상기 연소실(110)에 설치되어 상기 코일(120)에 연결되는 열매공급헤더(121)와 열매회수헤더(122)를 더 포함하며, 열매체유가 상기 열매공급헤더(121)를 통해 상기 코일(120)에 유입되어 가열된 후, 상기 열매회수헤더(122)를 통해 유출된다.The boiler 100 is installed in the combustion chamber 110 and further includes a heat supply header 121 and a heat recovery header 122 connected to the coil 120, and the heat medium oil is provided to the heat supply header 121. After being introduced into the coil 120 and heated, it flows out through the heat recovery header 122 .

그리고, 유출된 열매체유가 피가열물로 유동되어 열교환된 후, 다시 상기 열매공급헤더(121)로 유동되어 반복 순환된다. Then, after the leaked thermal oil flows to the heating object and exchanges heat, it flows back to the heating medium supply header 121 and is repeatedly circulated.

상기 보일러(100)는 상기 연소실(110)의 일측 상단에 설치되는 차압스위치(111), 상기 연소실(110)의 양측면에 설치되는 투시구(112), 상기 연소실(110)의 타측 하단에 설치되는 드레인(113), 상기 연소실(110)의 타측에 배치되어 상기 코일(120)의 타측 단부에 설치되는 내화재인 캐스타블(114), 상기 연소실(110)의 타측면에 설치되는 폭발구(115)를 더 포함할 수 있다.The boiler 100 is a differential pressure switch 111 installed on one upper end of the combustion chamber 110, a see-through hole 112 installed on both sides of the combustion chamber 110, and the other lower end of the combustion chamber 110. Drain 113 , a castable 114 , which is a refractory material disposed on the other side of the combustion chamber 110 and installed at the other end of the coil 120 , and an explosion port 115 installed on the other side of the combustion chamber 110 . ) may be further included.

상기 차압스위치(111)는 열매체유의 순환장애 시 상기 버너(130)의 구동을 정지시키기 위한 구성으로서, 열매체유의 탄화를 예방하고 안전을 확보할 수 있다.The differential pressure switch 111 is a configuration for stopping the operation of the burner 130 when the circulation of the thermal oil is faulty, and it is possible to prevent carbonization of the thermal oil and ensure safety.

상기 드레인(113)은 상기 보일러(100)의 구동이 정지된 상태에서 상기 연소실(110)의 내부에 열매체유의 누유가 발생했는지 확인하기 위한 구성으로서, 장기간 정지 시 상기 보일러(100)의 파이프라인이나 상기 연소실(110)의 내부에 결로로 인해 발생한 물을 제거할 수 있다. The drain 113 is a configuration for checking whether a leakage of thermal oil has occurred in the combustion chamber 110 in a state in which the operation of the boiler 100 is stopped. Water generated due to dew condensation in the combustion chamber 110 may be removed.

상기 투시구(112)는 상기 연소실(110)의 내부에서 생성되는 화염을 관찰하거나 상기 연소실(110)의 내부상태를 관찰하기 위한 구성이고, 상기 폭발구(115)는 상기 연소실(110)의 내부압력에 이상이 있을 경우 개방되기 위한 구성이다.The see-through hole 112 is configured to observe the flame generated inside the combustion chamber 110 or to observe the internal state of the combustion chamber 110 , and the explosion hole 115 is the interior of the combustion chamber 110 . It is configured to open when there is an abnormality in pressure.

상기 보일러(100)는 상기 연소실(110)의 둘레를 따라 상기 연소실(110)에 설치되는 한 쌍의 제1예열관(116)과 제2예열관(117)을 더 포함하고, 상기 제1예열관(116)은 상기 공급팬(140)에서 상기 공기예열기(150)로 유동하는 연소공기가 경유한다.The boiler 100 further includes a pair of first preheating tubes 116 and a second preheating tube 117 installed in the combustion chamber 110 along the circumference of the combustion chamber 110 , and the first preheating tube 100 . Combustion air flowing from the supply fan 140 to the air preheater 150 passes through the pipe 116 .

그리고, 상기 제2예열관(117)은 상기 공기예열기(150)에서 상기 버너(130)로 유동하는 연소공기가 경유한다.In addition, the combustion air flowing from the air preheater 150 to the burner 130 passes through the second preheating tube 117 .

상기 제1예열관(116)과 제2예열관(117)은 상기 공기예열기(150) 외에 추가로 연소공기를 예열시켜주기 위한 구성으로, 상기 연소실(110)의 내주면에 접하도록 상기 연소실(110)의 측면에 내설된다.The first preheater tube 116 and the second preheater tube 117 are configured to preheat combustion air in addition to the air preheater 150 , and the combustion chamber 110 is in contact with the inner circumferential surface of the combustion chamber 110 . ) is embedded on the side of

상기 공급팬(140)에서 생성된 연소공기는 상기 제1예열관(116)을 경유하여 상기 버너(130)의 연소열에 의해 가열된 후, 상기 공기예열기(150)를 경유하여 배기가스의 폐열에 의해 가열된다.The combustion air generated by the supply fan 140 is heated by the combustion heat of the burner 130 via the first preheater 116 and then passes through the air preheater 150 to waste heat of exhaust gas. heated by

그리고, 배기가스에 의해 가열된 연소공기는 상기 제2예열관(117)을 경유하여 다시 상기 버너(130)의 연소열에 의해 가열된다.Then, the combustion air heated by the exhaust gas is heated again by the combustion heat of the burner 130 via the second preheating tube 117 .

즉, 연소공기는 세차례의 가열과정동안 상기 버너(130)의 연소효율을 높이기 위한 최적의 온도에 용이하게 도달할 수 있다.That is, the combustion air can easily reach the optimum temperature for increasing the combustion efficiency of the burner 130 during the three heating processes.

상기 보일러(100)는 상기 연소실(110)의 둘레를 따라 상기 연소실(110)의 측면에 내설되어 상기 제1예열관(116)과 제2예열관(117)을 감싸는 단열재(118)를 더 포함할 수 있다.The boiler 100 further includes a heat insulator 118 installed on the side of the combustion chamber 110 along the circumference of the combustion chamber 110 to surround the first preheating tube 116 and the second preheating tube 117 . can do.

상기 단열재(118)는 상기 연소실(110)의 내주면과 외주면 간에 배치되고, 상기 제1예열관(116)과 제2예열관(117)을 감싸서 상기 버너(130)의 연소열이 상기 제1예열관(116)과 제2예열관(117)에 전달되되 상기 연소실(110)의 외부로 소실되는 것을 방지할 수 있다.The heat insulator 118 is disposed between the inner and outer circumferential surfaces of the combustion chamber 110 and surrounds the first preheating tube 116 and the second preheating tube 117 so that the heat of combustion of the burner 130 is transferred to the first preheating tube. It is transmitted to the 116 and the second preheating tube 117 , it can be prevented from being lost to the outside of the combustion chamber 110 .

상기 공기예열기(150)는 일 예로, 내부가 빈 육면체 형태이며, 연소공기가 경유하는 연소공기유동부(151), 상기 연소공기유동부(151)에 접하고 배기가스가 경유하는 배기가스유동부(152)를 포함할 수 있다.The air preheater 150 is, for example, in the form of a hexahedron with an empty interior, a combustion air flow portion 151 through which combustion air passes, an exhaust gas flow portion through which the exhaust gas passes in contact with the combustion air flow portion 151 ( 152) may be included.

상기 연소공기유동부(151)와 배기가스유동부(152) 간에는 열교환플레이트(153)가 배치되고, 상기 열교환플레이트(153)를 매개로 배기가스의 폐열이 연소공기에 전달될 수 있다.A heat exchange plate 153 is disposed between the combustion air flow unit 151 and the exhaust gas flow unit 152 , and waste heat of the exhaust gas may be transferred to the combustion air through the heat exchange plate 153 .

도 5는 도 2에 도시된 공기예열기의 다른 예이고, 도 6은 도 5에 도시된 공기예열기의 단면도이며, 도 7은 도 6에 도시된 격벽의 평면도이다.FIG. 5 is another example of the air preheater shown in FIG. 2 , FIG. 6 is a cross-sectional view of the air preheater shown in FIG. 5 , and FIG. 7 is a plan view of the partition wall shown in FIG. 6 .

도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 공기예열기(150')는 다른 예로, 내부가 빈 원통형태이며, 연소공기가 경유하는 연소공기유동부(151'), 연소공기유동부(151')를 감싸고 배기가스가 경유하는 배기가스유동부(152')를 포함할 수 있다.5 to 7, as another example, the air preheater 150' has a hollow cylindrical shape, and includes a combustion air flow part 151' and a combustion air flow part 151' through which combustion air passes. It may include an exhaust gas flow part 152 ′ through which the exhaust gas passes.

즉, 상기 배기가스유동부(152')가 상기 연소공기유동부(151')의 직경보다 크게 형성되어 상기 연소공기유동부(151')를 감싸는 구조로 형성됨으로써 상기 연소공기유동부(151')와 배기가스유동부(152') 간 열교환면적을 넓게 확보할 수 있어서 열교환 효율을 높여줄 수 있다.That is, the exhaust gas flow part 152' is formed to be larger than the diameter of the combustion air flow part 151' to surround the combustion air flow part 151', so that the combustion air flow part 151' is formed. ) and the exhaust gas flow unit 152 ′ can secure a wide heat exchange area, thereby increasing heat exchange efficiency.

상기 배기가스유동부(152')의 높이방향을 따라 상기 배기가스유동부(152')의 내부에는 상기 연소공기유동부(151')의 외주면을 감은 나선부(154)가 형성되어 배기가스가 유동하는 유로가 확장됨으로써 배기가스의 체류시간을 보다 확보할 수 있어서 열교환 효율을 높여줄 수 있다.A spiral part 154 wound around the outer circumferential surface of the combustion air flow part 151' is formed inside the exhaust gas flow part 152' along the height direction of the exhaust gas flow part 152', so that the exhaust gas As the flow passage is expanded, the residence time of the exhaust gas can be further secured, thereby improving heat exchange efficiency.

또한, 상기 연소공기유동부(151')의 높이방향을 따라 상기 연소공기유동부(151')의 내측면에 복수 개의 격벽(155)이 상호 이격되어 설치되고 연소공기가 유동하는 유로가 지그재그로 형성되어 유로가 확장됨으로써 연소공기의 체류시간을 보다 확보할 수 있어서 열교환 효율을 높여줄 수 있다.In addition, a plurality of partition walls 155 are installed to be spaced apart from each other on the inner surface of the combustion air flow part 151' along the height direction of the combustion air flow part 151', and the flow path through which the combustion air flows is zigzag. As the flow path is expanded, the residence time of combustion air can be further secured, thereby improving heat exchange efficiency.

상기 격벽(155)은 상기 연소공기유동부(151')의 높이방향을 따라 상기 격벽(155)이 일정각도만큼 기울어져 상기 연소공기유동부(151')의 내측면에 설치됨으로써 연소공기의 유동저항을 줄여줄 수 있다.The partition wall 155 is installed on the inner surface of the combustion air flow part 151' by tilting the partition wall 155 by a certain angle along the height direction of the combustion air flow part 151', so that the combustion air flows. It can reduce resistance.

또한, 상기 격벽(155)의 단부에 라운딩(156)이 형성되어 연소공기의 유동저항을 보다 줄여줄 수 있다.In addition, a rounding 156 is formed at the end of the partition wall 155 to further reduce the flow resistance of combustion air.

상기 배기가스유동부(152')의 측면에는 단열재(157)가 내설되어 배기가스의 폐열이 외부로 소실되는 것을 방지할 수 있다.The side surface of the exhaust gas flow part 152 ′ is provided with an insulating material 157 to prevent the waste heat of the exhaust gas from being dissipated to the outside.

도 8은 도 5에 도시된 공기예열기와 연소실 간 파이프라인을 나타내는 개념도이다.8 is a conceptual diagram illustrating a pipeline between the air preheater and the combustion chamber shown in FIG. 5 .

도 8을 참조하면, 상기 보일러(100)는 복수 개의 파이프라인(160)이 설치되어, 열매체유, 연소공기, 배기가스가 상기 보일러(100)를 이루는 각각의 구성으로 유동될 수 있다.Referring to FIG. 8 , a plurality of pipelines 160 are installed in the boiler 100 so that heat medium oil, combustion air, and exhaust gas may flow in each configuration constituting the boiler 100 .

보다 구체적으로, 상기 파이프라인(160)은 상기 공급팬(140)과 제1예열관(116) 간에 설치되는 제1라인(161), 상기 제1예열관(116)과 연소공기유동부(151) 간에 설치되는 제2라인(162)을 포함할 수 있다.More specifically, the pipeline 160 includes a first line 161 installed between the supply fan 140 and the first preheating tube 116 , the first preheating tube 116 and the combustion air flow unit 151 . ) may include a second line 162 installed between.

그리고, 상기 파이프라인(160)은 상기 연소공기유동부(151)와 제2예열관(117) 간에 설치되는 제3라인(163), 상기 제2예열관(117)과 버너(130) 간에 설치되는 제4라인(164)을 포함할 수 있다.In addition, the pipeline 160 is installed between the third line 163 installed between the combustion air flow unit 151 and the second preheating pipe 117 and the second preheating pipe 117 and the burner 130 . A fourth line 164 may be included.

그리고, 상기 파이프라인(160)은 상기 제1라인(161)과 제4라인(164) 간에 설치되는 제5라인(165), 상기 제3라인(163)과 제4라인(164) 간에 설치되는 제6라인(166), 제2라인(162)과 제6라인(166) 간에 설치되는 제7라인(167)을 포함할 수 있다.In addition, the pipeline 160 is installed between the fifth line 165 and the third line 163 and the fourth line 164 installed between the first line 161 and the fourth line 164 . The sixth line 166 may include a seventh line 167 installed between the second line 162 and the sixth line 166 .

그리고, 상기 파이프라인(160)은 상기 연소실(110)과 상기 배기가스유동부(152) 간에 설치되는 배기가스유입라인(168), 상기 배기가스유동부(152)와 정화시설 간에 설치되는 배기가스유출라인(169)을 포함할 수 있다.In addition, the pipeline 160 is an exhaust gas inlet line 168 installed between the combustion chamber 110 and the exhaust gas flow unit 152, and an exhaust gas installed between the exhaust gas flow unit 152 and the purification facility. It may include an outlet line 169 .

상기 보일러(100)는 상기 파이프라인(160)에 설치되는 복수 개의 개폐밸브(170)를 포함하고, 상기 개폐밸브(170)는 상기 제1라인(161)과 제5라인(165) 간에 설치되는 제1밸브(171), 상기 제2라인(162)과 제7라인(167) 간에 설치되는 제2밸브(172), 상기 제3라인(163)과 제6라인(166) 간에 설치되는 제3밸브(173)를 포함할 수 있다.The boiler 100 includes a plurality of on-off valves 170 installed in the pipeline 160, and the on-off valve 170 is installed between the first line 161 and the fifth line 165. The first valve 171 , the second valve 172 installed between the second line 162 and the seventh line 167 , and the third installed between the third line 163 and the sixth line 166 . A valve 173 may be included.

그리고, 상기 개폐밸브(170)는 제6라인(166)과 제7라인(167) 간에 설치되는 제4밸브(174), 상기 제4라인(164)과 제6라인(166) 간에 설치되는 제5밸브(175), 상기 제4라인(164)과 제5라인(165) 간에 설치되는 제6밸브(176)를 포함할 수 있다.In addition, the on/off valve 170 is a fourth valve 174 installed between the sixth line 166 and the seventh line 167, and a fourth valve 174 installed between the fourth line 164 and the sixth line 166. A fifth valve 175 may include a sixth valve 176 installed between the fourth line 164 and the fifth line 165 .

상기 개폐밸브(170)는 일 예로, 2-way, 3-way밸브가 사용될 수 있으며, 전기적으로 개폐작동이 수행될 수 있다.The opening/closing valve 170 may be, for example, a 2-way or 3-way valve, and an opening/closing operation may be performed electrically.

상기 보일러(100)는 상기 파이프라인(160)을 따라 유동하는 연소공기의 온도를 측정하는 온도센서(180), 상기 온도센서(180)의 측정값에 기초하여 상기 개폐밸브(170)를 선택적으로 개폐하는 제어장치(190)를 더 포함할 수 있다.The boiler 100 selectively selects the opening/closing valve 170 based on a temperature sensor 180 measuring the temperature of combustion air flowing along the pipeline 160 and a measurement value of the temperature sensor 180 . It may further include a control device 190 to open and close.

상기 제어장치(190)는 상기 버너(130)의 연소효율을 높이기 위한 최적의 온도범위가 기설정될 수 있으며, 연소공기가 상기 파이프라인(160)을 따라 유동 시 기설정범위 이내인 경우 추가로 불필요하게 온도를 높여줄 필요가 없으므로 상황에 따라 추가 예열과정을 생략하여 연소공기를 바로 상기 버너(130)에 공급할 수 있다.In the control device 190, an optimal temperature range for increasing the combustion efficiency of the burner 130 may be preset, and when the combustion air flows along the pipeline 160 within a preset range, additionally Since there is no need to increase the temperature unnecessarily, the combustion air can be directly supplied to the burner 130 by omitting the additional preheating process depending on the situation.

상기 온도센서(180)는 상기 제1라인(161)에 설치되어 상기 제1라인(161)을 따라 유동하는 연소공기의 온도를 측정하는 제1온도센서(181), 상기 제2라인(162)에 설치되어 상기 제2라인(162)을 따라 유동하는 연소공기의 온도를 측정하는 제2온도센서(182), 상기 제3라인(163)에 설치되어 상기 제3라인(163)을 따라 유동하는 연소공기의 온도를 측정하는 제3온도센서(183)를 포함할 수 있다.The temperature sensor 180 is installed in the first line 161 to measure the temperature of combustion air flowing along the first line 161, the first temperature sensor 181, the second line 162 A second temperature sensor 182 installed in the second line 162 to measure the temperature of combustion air flowing along the second line 162, installed in the third line 163 to flow along the third line 163 It may include a third temperature sensor 183 for measuring the temperature of the combustion air.

이하, 연소공기의 온도에 따른 상기 개폐밸브(170)의 상태를 살펴보도록 한다.Hereinafter, the state of the on-off valve 170 according to the temperature of the combustion air will be examined.

우선, 상기 보일러(100)의 운전 시 상기 버너(130)의 초기점화를 위해 상기 제어장치(190)는 상기 제1,6,5밸브(171,176,175)를 작동하여 상기 공급팬(140)에서 생성되는 연소공기가 순차적으로 상기 제1,5,4라인(161,165,164)을 따라 유동하여 상기 버너(130)로 신속하게 공급될 수 있다.First, for the initial ignition of the burner 130 during operation of the boiler 100, the control device 190 operates the first, 6, and 5 valves 171, 176, and 175 to generate in the supply fan 140. Combustion air may sequentially flow along the first, fifth, and fourth lines 161 , 165 and 164 to be rapidly supplied to the burner 130 .

일정시간 경과 후, 상기 제어장치(190)는 상기 제1온도센서(181)의 측정값이 기설정범위 이내 또는 초과인 경우, 현재 상태를 유지한다.After a predetermined time has elapsed, when the measured value of the first temperature sensor 181 is within or exceeding a preset range, the control device 190 maintains the current state.

또는, 상기 제1온도센서(181)의 측정값이 기설정범위 미만이고, 상기 제2온도센서(182)의 측정값이 기설정범위 이내 또는 초과인 경우, 상기 제1,2,4,5밸브(171,172,174,175)를 작동하여 상기 공급팬(140)에서 생성되는 연소공기가 순차적으로 상기 제1,2,7,6,4라인(161,162,167,166,164)을 따라 유동하여 상기 버너(130)로 공급된다.Alternatively, when the measured value of the first temperature sensor 181 is less than the preset range and the measured value of the second temperature sensor 182 is within or exceeding the preset range, the first, second, fourth, and fifth By operating the valves 171 , 172 , 174 , and 175 , the combustion air generated by the supply fan 140 sequentially flows along the first, second, 7, 6, and 4 lines 161 , 162 , 167 , 166 and 164 and is supplied to the burner 130 .

즉, 연소공기가 상기 제1예열관(116)만 경유하여 예열된 후 상기 공기예열기(150)를 경유하지 않고 바로 상기 버너(130)에 공급될 수 있다.That is, after combustion air is preheated through only the first preheater 116 , it may be directly supplied to the burner 130 without passing through the air preheater 150 .

또는, 상기 제1,2온도센서(181,182)의 측정값이 기설정범위 미만이고, 상기 제3온도센서(183)의 측정값이 기설정범위 이내 또는 초과인 경우, 상기 제1,2,3,4,5밸브(171,172,173,174,175)를 작동하여 상기 공급팬(140)에서 생성되는 연소공기가 순차적으로 상기 제1,2,3,6,4라인(161,162,163,166,164)을 따라 유동하여 상기 버너(130)로 공급된다.Alternatively, when the measured values of the first and second temperature sensors 181 and 182 are less than the preset range and the measured values of the third temperature sensor 183 are within or exceeding the preset range, the first, second, and third By operating the 4 and 5 valves (171, 172, 173, 174, 175), the combustion air generated in the supply fan 140 sequentially flows along the first, second, third, 6, and fourth lines (161, 162, 163, 166, 164) to the burner 130. is supplied

즉, 연소공기가 상기 제1예열관(116)과 공기예열기(150)만 경유하여 예열된 후 상기 제2예열관(117)을 경유하지 않고 바로 상기 버너(130)에 공급될 수 있다.That is, after combustion air is preheated through only the first preheater 116 and the air preheater 150 , the combustion air may be directly supplied to the burner 130 without passing through the second preheater 117 .

또는, 상기 제1,2,3온도센서(181,182,183)의 측정값이 기설정범위 미만인 경우, 상기 제1,2,3,6,5밸브(171,172,173,176,175)를 작동하여 상기 공급팬(140)에서 생성되는 연소공기가 순차적으로 상기 제1,2,3,4라인(161,162,163,164)을 따라 유동하여 상기 버너(130)로 공급된다.Alternatively, when the measured values of the first, second, and third temperature sensors 181, 182, and 183 are less than the preset range, the first, second, third, sixth, and fifth valves 171, 172, 173, 176, 175 are operated to generate in the supply fan 140 The combustion air that is used sequentially flows along the first, second, third, and fourth lines 161 , 162 , 163 , and 164 and is supplied to the burner 130 .

즉, 연소공기가 순차적으로 상기 제1예열관(116), 공기예열기(150), 제2예열관(117)을 경유하여 예열된 후 상기 버너(130)에 공급될 수 있다.That is, the combustion air may be sequentially preheated via the first preheater 116 , the air preheater 150 , and the second preheater 117 and then supplied to the burner 130 .

전술된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 열매체보일러는 공기예열기를 통해 배기가스의 폐열을 이용하여 연소공기를 예열시켜줄 수 있고, 예열된 연소공기를 통해 버너의 연소효율을 높여줄 수 있다.As described above, the thermal medium boiler according to an embodiment of the present invention may preheat combustion air using waste heat of exhaust gas through an air preheater, and may increase the combustion efficiency of the burner through the preheated combustion air. .

상기와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the best embodiment has been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms are used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention, and are not used to limit the meaning or the scope of the present invention described in the claims. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 열매체보일러 110 : 연소실
120 : 코일 130 : 버너
140 : 공급팬 150,150' : 공기예열기
160 : 파이프라인 170 : 개폐밸브
180 : 온도센서 190 : 제어장치100: heat medium boiler 110: combustion chamber
120: coil 130: burner
140: supply fan 150,150': air preheater
160: pipeline 170: on-off valve
180: temperature sensor 190: control device

Claims (5)

연소실;
상기 연소실의 내부에 설치되어 열매체유가 순환하는 코일;
상기 연소실의 일측에 설치되어 상기 코일을 가열하는 버너;
상기 버너에 주입되는 연소공기를 생성하는 공급팬; 및
상기 연소실에서 생성되는 배기가스와 상기 연소공기가 내부에 유입되어 상호간에 열교환되는 공기예열기;
를 포함하고,
상기 공기예열기는,
내부가 빈 원통형태이며, 상기 연소공기가 경유하는 연소공기유동부;
상기 연소공기유동부의 직경보다 크게 형성되어 상기 연소공기유동부를 감싸고, 상기 배기가스가 경유하는 배기가스유동부; 및
상기 배기가스유동부의 측면에 내설되는 단열재;
를 포함하고,
상기 배기가스유동부의 높이방향을 따라 상기 배기가스유동부의 내부에는 상기 연소공기유동부의 외주면을 감은 나선부가 형성되고,
상기 연소공기가 유동하는 유로가 지그재그로 형성되도록 상기 연소공기유동부의 높이방향을 따라 상기 연소공기유동부의 내측면에 복수 개의 격벽이 상호 이격되어 설치되되,
상기 격벽은,
상기 연소공기유동부의 높이방향을 따라 일정각도만큼 기울어지고, 단부에 라운딩이 형성되는 열매체보일러.
combustion chamber;
a coil installed in the combustion chamber to circulate thermal oil;
a burner installed at one side of the combustion chamber to heat the coil;
a supply fan for generating combustion air injected into the burner; and
an air preheater in which the exhaust gas generated in the combustion chamber and the combustion air are introduced therein to exchange heat with each other;
including,
The air preheater,
a combustion air flow unit having a hollow cylindrical shape and passing through the combustion air;
an exhaust gas flow part formed larger than the diameter of the combustion air flow part to surround the combustion air flow part, and through which the exhaust gas passes; and
Insulation material installed on the side of the exhaust gas flow part;
including,
A spiral part wound around the outer peripheral surface of the combustion air flow part is formed inside the exhaust gas flow part along the height direction of the exhaust gas flow part,
A plurality of partition walls are installed to be spaced apart from each other on the inner surface of the combustion air flow part along the height direction of the combustion air flow part so that the flow path through which the combustion air flows is formed in a zigzag pattern,
The partition wall is
The heating medium boiler is inclined by a certain angle along the height direction of the combustion air flow part, and the rounding is formed at the end.
 제 1 항에 있어서,
상기 연소실의 둘레를 따라 상기 연소실에 설치되어 상기 공급팬에서 상기 공기예열기로 유동하는 상기 연소공기가 경유하는 예열관을 더 포함하는 열매체보일러.
The method of claim 1,
and a preheating tube installed in the combustion chamber along the circumference of the combustion chamber and through which the combustion air flowing from the supply fan to the air preheater passes.
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