KR20020007721A - Condensed water diluting apparatus and method for condensing boiler - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 콘덴싱보일러의 응축수 희석장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘덴싱보일러의 배기가스에 포함된 수분이 응축되어 응축수받이에 모인 응축수의 전기전도도를 측정하여 전기전도도에 따라 응축수의 산성도를 희석시키기 위해 자동으로 물보충을 실시하여 응축수의 산성도를 희석시키는 콘덴싱보일러의 응축수 희석장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a condensing water dilution device and a method of the condensing boiler, and more particularly, to measure the electrical conductivity of condensate collected in the condensate receiving water by condensation of moisture contained in the exhaust gas of the condensing boiler to determine the acidity of the condensate according to electrical conductivity. The present invention relates to a condensate dilution device and a method of a condensing boiler for diluting the acidity of condensate by automatically adding water to dilute the water.
일반적으로, 일반 가정에서 난방 및 온수공급을 위해 주로 사용하는 보일러는 사용연료에 따라서, 기름 보일러와 가스 보일러로 나눌 수 있다. 기름 보일러의 경우에는 등유를 사용하고 있으며, 가스 보일러의 경우에는 액화석유가스(LPG)를 원료로 사용하는 경우도 있으나, LPG에 비해 황분을 거의 함유하고 있지 않기 때문에 대기오염을 최소화할 수 있는 액화천연가스(LNG)를 대부분 사용하고 있다.In general, boilers mainly used for heating and hot water supply in general households can be divided into oil boilers and gas boilers, depending on the fuel used. In the case of oil boilers, kerosene is used. In the case of gas boilers, liquefied petroleum gas (LPG) is used as a raw material, but since it contains less sulfur than LPG, liquefaction can be minimized. Most natural gas (LNG) is used.
이러한 가스 보일러는 제어방식이나 밀폐상태에 따라 여러 가지 형식으로 나눌 수 있으며, 그 밖에도 난방수를 가열하는 열원에 따라 콘덴싱과 비콘덴싱 형식으로 구분할 수 있다. 이중에서 콘덴싱 방식은 버너에 의해 연소된 열을 이용하여 직접적으로 난방수를 가열하는 헌열부 열교환기와 함께 헌열부 열교환기를 통과한 배기가스의 잠열을 이용하여 난방수를 가열하는 잠열부 열교환기를 지니고 있으며, 비콘덴싱 방식을 헌열부 열교환기만 구비하고 있다.These gas boilers can be divided into various types according to the control method or sealed state, and can be classified into condensing and non-condensing types according to heat sources for heating the heating water. The condensing method has a latent heat exchanger that heats the heating water by using the latent heat of the exhaust gas passing through the heat exchanger heat exchanger, together with a heat exchanger heat exchanger that directly heats the heating water using the heat burned by the burner. The noncondensing system has only a heat exchanger.
콘덴싱 보일러의 경우 일반 보일러에 비하여 배기가스의 온도가 낮기 때문에 배기가스가 통과하는 연도 중에서 응축이 발생하게 된다. 이때 발생된 응축수를 응축수받이에 모아서 하수구와 연결된 응축수 배출호스를 통하여 하수구 등 외부로 배출하게 된다.In the case of condensing boiler, the temperature of the exhaust gas is lower than that of the general boiler, so condensation occurs in the flue gas passing year. At this time, the generated condensate is collected in the condensate receiver and discharged to the outside through the condensate discharge hose connected to the sewer.
도 1은 일반적인 콘덴싱 보일러의 내부를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing the interior of a typical condensing boiler.
여기에 도시된바와 같이 가스보일러(2)는 송풍기(10)와 버너(12)가 연소기(4)의 상부에 배치되어 있다. 연소기(4)의 상부에는 송풍기(10)의 작동에 따라 흡기덕트(6)를 통해 흡입된 급기와 가스를 연소시키는 버너(12)가 설치되어 있으며, 버너(12) 아래에는 차례대로, 현열부 열교환기(14)와 잠열부 열교환기(16)가 배치되어 있다. 현열부 열교환기(14)는 버너에서 발생된 현열이 직접적으로 접촉되어 열교환되는 과정에서 난방수를 가열하게 되며, 잠열부 열교환기(16)는 배기가스와의 열접촉시에 발생되는 잠열을 이용하여 난방수를 가열시킨다.As shown here, in the gas boiler 2, a blower 10 and a burner 12 are disposed above the combustor 4. As shown in FIG. The upper part of the combustor 4 is provided with the burner 12 which combusts the air supply and gas sucked in through the intake duct 6 according to the operation of the blower 10, and below the burner 12 in turn, the sensible heat part The heat exchanger 14 and the latent heat exchanger 16 are arranged. The sensible heat exchanger (14) heats the heating water in the process of exchanging heat by directly contacting the sensible heat generated from the burner, and the latent heat exchanger (16) uses latent heat generated during thermal contact with the exhaust gas. To heat the heating water.
잠열부 열교환기(16)를 통과한 배기가스는 배기덕트(20)를 통해서 외부로 방출되며, 열교환 과정에서 발생된 응축수는 배기후드(18)에 떨어져 응축수받이에 모아진 후 외부로 배출된다. 보일러의 좌측 하부에는 난방수를 순환시키는 순환펌프(22)가 배치되어 있다. 순환펌프(22)가 작동되면, 실내의 난방을 마친 난방수는 라인(L1)을 통해서 난방수 여과기(24)로 유입하게 된다. 난방수 여과기(24)에서는 난방수에 포함되어 있는 불순물을 제거하게 되며, 여과된 난방수는 상부의 기수 분리기(26)로 보내진다. 기수 분리기(26)는 난방수에 포함되어 있는 공기를 배출하기 위한 것으로, 상부의 에어벤트를 통해서 공기를 배출하게 된다.Exhaust gas passing through the latent heat exchanger (16) is discharged to the outside through the exhaust duct (20), the condensate generated in the heat exchange process falls to the exhaust hood 18 is collected in the condensate receiver and discharged to the outside. In the lower left of the boiler, a circulation pump 22 for circulating the heating water is disposed. When the circulation pump 22 is operated, the heating water which has finished heating in the room flows into the heating water filter 24 through the line L1. The heating water filter 24 removes impurities contained in the heating water, and the filtered heating water is sent to the upper water separator 26. The water separator 26 is for discharging air contained in the heating water, and discharges the air through the upper air vent.
난방수 여과기(24)와 기수 분리기(26)사이에는 난방수의 압력이 과도하게 상승되는 것을 막기 위한 과압방지밸브(32)가 설치되어 있어, 난방수의 일부를 팽창밸브(48)로 보내 압력을 조절하게 된다. 기수 분리기(24)를 통과한 난방수는 순환펌프(22)의 작동으로 라인(L2)을 통해서 잠열부 열교환기(16)로 공급된 다음, 현열부 열교환기(14)를 지나면서 가열되어 라인(L3)으로 배출된다. 라인(L3)을 통해 배출된 난방수는 3웨이 밸브(28)의 작동에 따라 실내로 공급된다.An overpressure prevention valve 32 is provided between the heating water filter 24 and the water separator 26 to prevent the pressure of the heating water from being excessively raised, and sends a part of the heating water to the expansion valve 48 to supply pressure. Will be adjusted. The heating water passing through the water separator 24 is supplied to the latent heat exchanger 16 through the line L2 by the operation of the circulation pump 22, and then heated while passing through the sensible heat exchanger 14. Discharged to (L3). Heating water discharged through the line (L3) is supplied to the room according to the operation of the three-way valve (28).
보일러의 중간 하부에는 난방수의 열을 이용하여 온수를 얻는 열교환기가 도시되어 있다. 온수흐름스위치(36)의 작동에 따라 라인(L6)을 통해 유입된 냉수는 온수 열교환기(34)를 지나는 과정에서 가열된 다음, 라인(L7)을 통해서 배출된다.In the middle of the boiler is shown a heat exchanger that uses hot water for heating to obtain hot water. In accordance with the operation of the hot water flow switch 36, the cold water introduced through the line (L6) is heated in the process of passing through the hot water heat exchanger 34, and then discharged through the line (L7).
보일러의 우측 하부에는 가스 공급장치가 설치되어 있다. 가스밸브(44)의 작동에 따라 라인(L8)을 통해 유입된 가스는 라인(L9)을 통해서 연소기(4) 상부의 노즐(8)로 공급된다. 이때 가스의 공급량은 공기비례제어 전자밸브(46)의 작동에 따라 가변됨으로써 외기의 변화에 따른 공급량을 보상하게 된다. 이렇게 공급된 가스는 점화 트랜스(42) 및 점화봉을 통해 전달되는 스파크에 의해 점화되어 연소되는데, 이러한 일련의 연소과정은 사용자가 조작하는 실내온도 조절기(38)의 입력신호를 받는 컨트롤러(40)에 의해서 제어된다.In the lower right part of the boiler, a gas supply device is installed. According to the operation of the gas valve 44, the gas introduced through the line L8 is supplied to the nozzle 8 above the combustor 4 through the line L9. At this time, the supply amount of gas is changed according to the operation of the air proportional control solenoid valve 46 to compensate for the supply amount according to the change of the outside air. The gas supplied is ignited and combusted by a spark delivered through the ignition transformer 42 and the ignition rod, and the series of combustion processes the controller 40 which receives an input signal from an indoor temperature controller 38 operated by a user. Controlled by
이와 같이 작동되는 콘덴싱보일러의 배기가스는 잠열부 열교환기(16)를 통과하면서 열교환이 일어나 온도가 내려가 응축수가 발생하기 때문에 발생되는 응축수를 응축수받이에 모아 외부로 배출하게 된다.The exhaust gas of the condensing boiler thus operated passes through the latent heat portion heat exchanger 16, whereby heat exchange occurs to lower the temperature, and condensate is generated to collect the condensate generated in the condensate receiver and discharged to the outside.
그런데, 이렇게 배출되는 응축수는 배기가스와 반응하여 강한 산성성분을 띄고 있기 때문에 그대로 배출될 경우 환경을 오염시키는 오염물질로 작용하는 문제점이 있다.However, since the discharged condensate reacts with the exhaust gas and has a strong acidic component, the discharged condensate acts as a pollutant that pollutes the environment.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의목적은 콘덴싱보일러의 배기가스에 포함된 수분이 응축되어 응축수받이에 모인 응축수의 전기전도도를 측정하여 전기전도도에 따라 응축수의 산성도를 희석시키기 위해 자동으로 물보충을 실시하여 응축수의 산성도를 희석시키는 콘덴싱보일러의 응축수 희석장치 및 그 방법을 제공함에 있다.The present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to measure the electrical conductivity of condensate collected in the condensate receiver by condensing moisture contained in the exhaust gas of the condensing boiler to determine the acidity of the condensate according to the electrical conductivity. It is to provide a condensate dilution device and method of the condensing boiler to dilute the acidity of the condensate by automatically performing a water supplement to dilute the.
도 1은 일반적인 콘덴싱 보일러의 내부를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing the interior of a typical condensing boiler.
도 2는 본 발명에 의한 콘덴싱보일러의 응축수 희석장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a condensate dilution device of the condensing boiler according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 콘덴싱보일러의 응축수 희석방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart sequentially illustrating a condensate dilution method of the condensing boiler according to the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
18 : 배기후드 20 : 배기덕트18: exhaust hood 20: exhaust duct
21 : 응축수받이 100 : 전기전도 감지센서21: condensate receiving 100: electrical conductivity sensor
200 : 제어부 300 : 물보충 밸브200: control unit 300: water refill valve
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 의한 콘덴싱보일러의 응축수 희석장치는 응축수받이에 모인 응축수의 전기전도도를 측정하기 위한 전기전도 감지센서와, 응축수받이로 물을 보충하기 위한 물보충 밸브와, 전기전도 감지센서의 값을 입력받아 전기전도도에 따른 응축수의 산성도를 계산하여 희석시키기 위해 보충할 물의 양을 계산하여 물보충 밸브의 작동을 제어하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.Condensate dilution device of the condensing boiler according to the present invention for realizing the above object is an electrical conductivity sensor for measuring the electrical conductivity of the condensate collected in the condensate, water refill valve for replenishing water with the condensate, It is characterized by consisting of a control unit for controlling the operation of the water supplement valve by calculating the amount of water to be added to dilute by calculating the acidity of the condensate according to the electrical conductivity by receiving the value of the electrical conductivity sensor.
또한, 본 발명에 의한 콘덴싱보일러의 응축수 희석방법은 전기전도 감지센서를 통해 응축수의 전기 전도도를 측정하는 단계와, 전기 전도도에 따라 응축수의 산성도를 판단하는 단계와, 응축수의 산성도에 따라 보충할 물의 양을 계산하여 물보충 밸브를 작동시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the condensate dilution method of the condensing boiler according to the present invention comprises the steps of measuring the electrical conductivity of the condensate through an electrical conductivity sensor, determining the acidity of the condensate in accordance with the electrical conductivity, and the water to be replenished according to the acidity of the condensate Calculating an amount to operate the water filling valve.
위와 같이 이루어진 본 발명은 보일러의 작동시 발생되어 응축수받이에 모인 응축수의 전기 전도도를 측정하여 응축수의 산성도에 따라 공급할 물의 양을 계산하고, 물보충 밸브를 작동시켜 물을 공급함으로써 응축수가 희석되어 배출되도록 한다.The present invention made as described above is calculated by measuring the electrical conductivity of the condensate generated in the operation of the boiler condensate collected by the amount of water to be supplied according to the acidity of the condensate, by supplying water by operating the water filling valve is diluted and discharged Be sure to
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the present embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only and the same parts as in the conventional configuration using the same reference numerals and names.
도 2는 본 발명에 의한 콘덴싱보일러의 응축수 희석장치를 나타낸 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a condensate dilution device of the condensing boiler according to the present invention.
여기에 도시된 바와 같이 응축수받이(21)에 모인 응축수의 전기전도도를 측정하기 위한 전기전도 감지센서(100)와, 응축수받이(21)로 물을 보충하기 위한 물보충 밸브(300)와, 전기전도 감지센서(100)의 값을 입력받아 전기전도도에 따른 응축수의 산성도를 계산하여 희석시키기 위한 물의 양을 계산하여 물보충 밸브(300)의 작동을 제어하는 제어부(200)로 이루어진다.As shown here, an electrical conductivity sensor 100 for measuring the electrical conductivity of condensate collected in the condensate 21, a water replenishment valve 300 for replenishing water with the condensate 21, and electricity The controller 200 controls the operation of the water supplement valve 300 by calculating the amount of water for dilution by calculating the acidity of the condensate according to the electrical conductivity by receiving the value of the conduction sensor 100.
위에서 전기전도 감지센서(100)는 보일러가 정상적으로 가동되기 위해서는 응축수받이(21)의 수위가 작동수위 이상이어야만 작동되기 때문에 전기전도 감지센서(100)는 작동수위에서 응축수의 전기전도도를 측정할 수 있는 위치에 설치되어야 한다.Since the conductivity sensor 100 is operated only when the water level of the condensate receiver 21 is greater than the operating level in order for the boiler to operate normally, the conductivity sensor 100 may measure the electrical conductivity of the condensate at the operating level. It must be installed at the location.
이와 같은 구성은 콘덴싱보일러의 응축수받이 수위제어장치와 유사한 구성으로 응축수받이 수위제어장치를 이용하여 응축수 희석장치를 구성할 경우 부가적인 설비없이 희석장치를 구성할 수도 있다.Such a configuration may be similar to the condensate water level control device of the condensing boiler, and when the condensate dilution device is configured using the condensate water level control device, the dilution device may be configured without additional equipment.
위와 같이 이루어진 본 발명에 의한 콘덴싱보일러의 응축수 희석장치의 작동을 설명하기 위해 도 3에 도시된 콘덴싱보일러의 응축수 희석방법을 설명하기 위한 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the flow chart for explaining the condensate dilution method of the condensing boiler shown in Figure 3 to explain the operation of the condensing water dilution device of the condensing boiler according to the present invention as follows.
보일러가 정상적으로 작동될 경우에는 응축수받이(21)의 수위가 작동수위 이상으로 전기전도 감지센서가 응축수의 전기전도를 측정할 수 있는 상태가 되기 때문에 이때 전기전도 감지센서(100)를 통해 응축수의 전기 전도도를 측정한다(S10).When the boiler is normally operated, the water level of the condensate receiver 21 is above the operating level so that the electric conductivity sensor can measure the electric conductivity of the condensate. Measure the conductivity (S10).
그런다음, 전기 전도도에 따라 응축수의 산성도를 판단하게 된다(S20). 즉, 응축수가 산성을 띄게 되는 것은 응축수에 전리되어 있는 이온이 많기 때문으로 전기 전도도에 영향을 미치게 되어 응축수의 전기 전도도는 산성도와 비례하게 된다.Then, the acidity of the condensate is determined according to the electrical conductivity (S20). In other words, the condensate becomes acidic because the ions are ionized in the condensate affects the electrical conductivity and the electrical conductivity of the condensate is proportional to the acidity.
이와 같이 응축수의 산성도를 측정한 후 응축수를 희석시키기 위해 보충시켜야 할 물의 양을 계산한다(S30). 그런다음, 보충해야할 물을 보충하기 위해 물보충 밸브(300)를 작동시켜 응축수받이(21)로 물을 공급하게 된다(S40).Thus, after measuring the acidity of the condensate to calculate the amount of water to be replenished in order to dilute the condensate (S30). Then, in order to replenish the water to be replenished by operating the water filling valve 300 to supply water to the condensate (21) (S40).
따라서, 응축수받이에서 배출되는 응축수의 산성도는 희석되어 낮은 산성을 띄게 됨으로써 환경에 영향을 미치지 않게 된다.Therefore, the acidity of the condensate discharged from the condensate receiver is diluted to have a low acidity, thereby not affecting the environment.
상기한 바와 같이 본 발명은 콘덴싱보일러의 배기가스에 포함된 수분이 응축된 응축수의 산성도를 낮추어 배출시키기 위해 전기전도 감지센서를 통해 응축수의 산성도를 측정하여 물보충 밸브를 작동시켜 물과 혼합하여 희석시켜 배출하도록 하여 환경의 피해를 줄일 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention measures the acidity of condensate through an electric conductivity sensor to reduce the acidity of condensed water condensed with water contained in the exhaust gas of the condensing boiler, and operates the water supplement valve to mix and dilute with water. It is possible to reduce the damage to the environment by making the discharge.
또한, 콘덴싱보일러의 응축수받이 수위제어장치를 이용하여 응축수에 물을 혼합하여 희석시킴으로써 별도의 부가장치없이 배출되는 응축수의 산성도를 줄일 수 있는 이점이 있다.In addition, by mixing and diluting water in the condensate using the condensate receiver water level control device of the condensing boiler, there is an advantage that can reduce the acidity of the condensate discharged without additional equipment.
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