KR200380624Y1 - Regenerative thermal oxidizer with no switching vlave - Google Patents

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KR200380624Y1
KR200380624Y1 KR20-2005-0001172U KR20050001172U KR200380624Y1 KR 200380624 Y1 KR200380624 Y1 KR 200380624Y1 KR 20050001172 U KR20050001172 U KR 20050001172U KR 200380624 Y1 KR200380624 Y1 KR 200380624Y1
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Abstract

본 고안은 소정의 연소과정에서 발생되는 유해가스를 유입시키는 송풍팬과, 이 송풍팬의 출력단과 연결되는 공급관으로 구성된 유해가스 공급부와; 이 유해가스 공급부측 공급관의 외주변에 일정간격을 두고 연통되게 고정되어 연소로의 내부에 배치되는 적어도 하나의 히트파이프와, 이 각 히트파이프의 외주부 사이에 형성된 공간부의 하방에 고정되고 다수 개의 관통홀이 형성된 지지판과, 이 지지판에 의해 지지되는 상태로 상기 각 히트파이프의 외주부 사이의 공간부에 적어도 부분적으로 채워져 복사열로 유해가스를 연소시키는 세라믹메디아로 구성되는 세라믹메디아층부와; 연소로의 연소실 상부에 배치되어 미리 일정온도로 연소로의 내부를 승온시키는 가열부와; 상기 세라믹메디아층부의 각 히트파이프 사이의 하방 출력단과 연통되고 상기 유해가스 공급부의 공급관을 그 공급관의 외주면으로부터 일정간격을 두고 감싸며 적어도 부분적으로 연소로의 하방과 연결되어 정화처리된 가스를 대기로 유도하는 배출관과; 상기 유해가스 공급부의 송풍팬 및 연소실의 상부 가열부와 각각 전기적으로 연결되어 그 송풍팬과 가열부를 제어 가능하게 하는 제어패널로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention is a harmful gas supply unit consisting of a blowing fan for introducing harmful gas generated in a predetermined combustion process, and a supply pipe connected to the output end of the blowing fan; At least one heat pipe fixed in communication with the outer periphery of the supply pipe on the noxious gas supply side and fixed inside the combustion furnace, and fixed below the space portion formed between the outer periphery of each of the heat pipes; A ceramic media layer portion comprising a support plate having a hole formed therein and a ceramic media at least partially filled in the space between the outer peripheral portions of the respective heat pipes to burn harmful gas by radiant heat; A heating unit disposed above the combustion chamber of the combustion furnace to heat up the inside of the combustion furnace at a predetermined temperature in advance; It communicates with the lower output end between the heat pipes of the ceramic media layer part, surrounds the supply pipe of the noxious gas supply unit at a predetermined distance from the outer circumferential surface of the supply pipe, and at least partially is connected to the lower side of the combustion furnace to guide the purified gas to the atmosphere. A discharge pipe to make; And a control panel electrically connected to the blower fan and the upper heating unit of the combustion chamber to control the blower fan and the heating unit, respectively.

Description

전환밸브가 없는 축열연소장치{REGENERATIVE THERMAL OXIDIZER WITH NO SWITCHING VLAVE}Regenerative combustion device without switching valve {REGENERATIVE THERMAL OXIDIZER WITH NO SWITCHING VLAVE}

본 고안은 휘발성 유기화합물(VOC)을 비롯한 각종 유해가스를 연소시키는 축열연소장치(RTO)에 관한 것으로, 특히 초기에 버너를 이용하여 연소로 내의 온도를 일정수준(약 700℃ 이상)으로 올린 후 휘발성 유기화합물을 함유한 미처리 유해가스를 송풍팬에 의해 연소로 내부의 세라믹메디아층부로 유입시켜 800℃ 내외에서 미처리 유해가스를 완전히 정화시킨 후 대기로 배출시킬 수 있도록 한 축열연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative combustion apparatus (RTO) for burning various harmful gases including volatile organic compounds (VOC), and in particular, after raising the temperature in a combustion furnace to a certain level (about 700 ° C. or more) by using a burner at first. The present invention relates to a regenerative combustion device in which an untreated harmful gas containing a volatile organic compound is introduced into a ceramic media layer inside a combustion furnace by a blower fan to completely purify an untreated harmful gas at around 800 ° C. and discharge it to the atmosphere.

일반적으로, 축열연소장치란 인쇄, 도장, 코팅 및 폐기물 소각 등과 같은 화학공정에서 발생하는 VOC, 특정 대기유해물질, 일반 대기유해물질 및 대기 중의 부식성 가스 등을 연소시킬 때 발생되는 폐열을 세라믹축열재를 통해 축열시키고, 이 축열된 열로 새롭게 유입되는 VOC 가스 등을 승온시켜 연소실에서 재연소과정을 통해 정화처리한 후 대기 중으로 배출시키는 장치를 말한다.In general, regenerative combustion devices are ceramic heat storage materials for waste heat generated when burning VOCs, specific air-hazards, general air-hazards, and corrosive gases in the atmosphere generated from chemical processes such as printing, painting, coating, and waste incineration. By means of heat storage, and the newly introduced VOC gas to the heat generated by the heat up is a device for purifying through the re-combustion process in the combustion chamber and discharged to the atmosphere.

이러한 기술을 이용한 축열연소장치는 유기용제나 유기성 악취물질을 제거할 때 발생되는 상당량의 연소열을 외부로 배출시키지 않고 필요한 공정으로 회수 공급하여 고온연소에 의해 불연소가스를 재연소시킬 수 있게 함으로써 궁극적으로 대기오염을 막을 수 있게 한다.The regenerative combustion device using this technology can recover the non-combustible gas by high temperature combustion by supplying it to the required process without discharging a considerable amount of combustion heat generated when removing organic solvents or organic odorous substances to the outside. To prevent air pollution.

한 예로, 축열연소방식을 이용한 종래의 대기 유해물질연소설비는 도 1에 도시된 바와 같이 표면적이 넓은 제1,2 세라믹축열재(1, 2)와; 이 제1,2 세라믹축열재와 연통되고 상부부분에 버너(3)가 구비되어 유해가스를 고온연소를 통해 정화처리하는 연소실(4)과; 상기 제1 세라믹축열재(1)로부터 차례로 연소실(4) 및 제2 세라믹축열재(2)로 유해가스를 공급하는 송풍팬(도시되지 않음)과; 이 송풍팬과 각 제1,2 세라믹축열재(1, 2) 사이에 구비되어 유해가스의 흐름을 단속하는 유입제어밸브(5), 그리고 상기 각 제1,2 세라믹축열재(1, 2)와 연돌(6) 사이에 구비되어 정화처리된 가스의 흐름을 단속하는 배출제어밸브(7)로 이루어져 있다.For example, the conventional air-toxic substance combustion facility using the heat storage combustion method includes a first and second ceramic heat storage materials (1, 2) having a large surface area as shown in FIG. A combustion chamber (4) communicating with the first and second ceramic heat storage materials and provided with a burner (3) at an upper portion thereof to purify harmful gas through high temperature combustion; A blowing fan (not shown) for supplying harmful gas from the first ceramic heat storage material 1 to the combustion chamber 4 and the second ceramic heat storage material 2 in turn; An inlet control valve 5 provided between the blower fan and each of the first and second ceramic heat storage materials 1 and 2 to control the flow of noxious gas, and each of the first and second ceramic heat storage materials 1 and 2; And a discharge control valve (7) provided between the stack (6) and regulates the flow of the purified gas.

여기에서, 상기 각 유입제어밸브(5)와 배출제어밸브(7)(이들 밸브는 통상 "전환밸브"라 칭함)는 댐퍼식, 포펫식, 또는 로터리식으로 이루어질 수 있으며, 그 각 유입제어밸브(5)와 배출제어밸브(7)는 제어부(도시되지 않음)와 전기적으로 연결되어 그 제어부를 통해 일정 시간간격을 두고 반복적으로 온/오프되도록 되어 있다.Here, each of the inflow control valve 5 and the discharge control valve 7 (these valves are commonly referred to as "switching valve") may be of a damper type, poppet type, or rotary type, each inlet control valve (5) and the discharge control valve 7 is electrically connected to a control unit (not shown) to be repeatedly turned on / off at a predetermined time interval through the control unit.

그에 따라, 전술한 바와 같은 대기 유해물질연소설비를 가동하게 되면 상기 유입제어밸브(5)가 개방된 상태에서 휘발성 유기화합물을 함유한 유해가스가 송풍팬의 가동에 의해 미리 예열된 제1,2 세라믹축열재(1, 2)를 통과하면서 일정온도(약 700℃전후)로 승온되어 연소실(4) 내로 유입되게 되며, 이렇게 유입된 유해가스는 연소실에서 자체 연소열(만약 유기용제가 부족할 경우 보조버너가 가동됨)에 의해 고온연소(약 800~850℃)되어 정화된 후, 상기 유입제어밸브(5)가 폐쇄되고 배출제어밸브(7)가 개방된 상태에서 다시 제1,2 세라믹축열재(1, 2)를 통과하면서 열을 빼앗긴 후 그 배출제어밸브(7)를 지나 연돌(6)을 통해 대기 중으로 배출되게 된다.Accordingly, when the air hazardous combustion apparatus as described above is operated, harmful gases containing volatile organic compounds are preheated in advance by operation of the blower fan while the inflow control valve 5 is opened. While passing through the ceramic heat storage materials (1, 2), the temperature is raised to a predetermined temperature (around 700 ° C) and flows into the combustion chamber (4). The introduced harmful gas is self-combustion heat (if the organic solvent is insufficient) After the high-temperature combustion (about 800 ~ 850 ℃) is purified by the operation), the inlet control valve 5 is closed and the discharge control valve 7 is opened again the first and second ceramic heat storage material ( The heat is deprived while passing through 1 and 2, and then is discharged to the atmosphere through the stack 6 through the discharge control valve (7).

그러나, 종래는 송풍팬에 의해 제1,2 세라믹축열재로 공급되는 유해가스의 흐름이 유입제어밸브에 의해, 그리고 제1,2 세라믹축열재로부터 연돌쪽으로 배출되는 정화가스의 흐름이 배출제어밸브에 의해 각각 제어되게 되어 있었기 때문에 그러한 전환밸브들을 구성하기도 복잡한 데다 그들 전환밸브를 작동시키는 측면에서도 매우 불편할 수밖에 없었다.However, in the related art, the flow of the toxic gas supplied to the first and second ceramic heat storage materials by the blower fan by the inflow control valve and the flow of the purification gas discharged from the first and second ceramic heat storage materials toward the stack is discharged valve. Since the control valves were individually controlled, the switching valves were complicated, and the operation of the switching valves was inconvenient.

또한, 종래는 상기 유입제어밸브와 배출제어밸브의 전환작동시 정화처리된 가스와 함께 정화되지 못한 유해가스가 그대로 외부로 배출될 수밖에 없었기 때문에 기껏해야 유해가스 정화효율이 95%정도에 그치는 문제점이 있었다.In addition, in the prior art, since the harmful gas that had not been purified together with the purified gas during the switching operation of the inflow control valve and the discharge control valve was inevitably discharged to the outside, the problem of at least 95% of the harmful gas purification efficiency was limited. there was.

이에, 본 고안은 전술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 구조를 간단하게 하면서도 휘발성 유기화합물을 포함하는 유해가스를 완전히 정화시킬 수 있도록 하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the purpose is to simplify the structure and to completely clean the harmful gas containing volatile organic compounds.

본 고안의 다른 목적은 생산공정의 변화시 유해 배기가스의 농도변화 및 배출량의 변화에도 적절히 대처할 수 있게 하여 언제나 고효율의 정화성능을 유지시킬 수 있도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to maintain the high efficiency of the purification performance at all times by appropriately coping with changes in the concentration of the harmful exhaust gas and changes in the emissions during the production process changes.

본 고안의 또 다른 목적은 유해가스 연소시 발생되는 폐열을 열교환기를 통해 회수하여 유용하게 이용할 수 있도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to recover the waste heat generated during the combustion of harmful gas through a heat exchanger to be useful.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 소정의 연소과정에서 발생되는 유해가스를 유입시키는 송풍팬과, 이 송풍팬의 출력단과 연결되는 공급관으로 구성된 유해가스 공급부와; 이 유해가스 공급부측 공급관의 외주변에 일정간격을 두고 연통되게 고정되어 연소로의 내부에 배치되는 적어도 하나의 히트파이프와, 이 각 히트파이프의 외주부 사이에 형성된 공간부의 하방에 고정되고 다수 개의 관통홀이 형성된 지지판과, 이 지지판에 의해 지지되는 상태로 상기 각 히트파이프의 외주부 사이의 공간부에 적어도 부분적으로 채워져 복사열로 유해가스를 연소시키는 세라믹메디아로 구성되는 세라믹메디아층부와; 연소로의 연소실 상부에 배치되어 미리 일정온도로 연소로의 내부를 승온시키는 가열부와; 상기 세라믹메디아층부의 각 히트파이프 사이의 하방 출력단과 연통되고 상기 유해가스 공급부의 공급관을 그 공급관의 외주면으로부터 일정간격을 두고 감싸며 적어도 부분적으로 연소로의 하방과 연결되어 정화처리된 가스를 대기로 유도하는 배출관과; 상기 유해가스 공급부의 송풍팬 및 연소실의 상부 가열부와 각각 전기적으로 연결되어 그 송풍팬과 가열부를 제어 가능하게 하는 제어패널로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a harmful gas supply unit consisting of a blowing fan for introducing a harmful gas generated in a predetermined combustion process, and a supply pipe connected to the output end of the blowing fan; At least one heat pipe fixed in communication with the outer periphery of the supply pipe on the noxious gas supply side and fixed inside the combustion furnace, and fixed below the space portion formed between the outer periphery of each of the heat pipes; A ceramic media layer portion comprising a support plate having a hole formed therein and a ceramic media at least partially filled in the space between the outer peripheral portions of the respective heat pipes to burn harmful gas by radiant heat; A heating unit disposed above the combustion chamber of the combustion furnace to heat up the inside of the combustion furnace at a predetermined temperature in advance; It communicates with the lower output end between the heat pipes of the ceramic media layer part, surrounds the supply pipe of the noxious gas supply unit at a predetermined distance from the outer circumferential surface of the supply pipe, and at least partially is connected to the lower side of the combustion furnace to guide the purified gas to the atmosphere. A discharge pipe to make; And a control panel electrically connected to the blower fan and the upper heating unit of the combustion chamber to control the blower fan and the heating unit, respectively.

이하, 본 고안의 실시예를 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 8.

도 2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 전환밸브가 없는 축열연소장치의 구성도이고, 도 3은 본 고안의 제2 실시예에 따른 전환밸브가 없는 축열연소장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a regenerative combustion apparatus without a switching valve according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a configuration diagram of a regenerative combustion apparatus without a switching valve according to a second embodiment of the present invention.

본 고안은 도 2에 도시된 바와 같이, 소정의 연소과정에서 발생되는 유해가스를 유입시키는 송풍팬(8)과, 이 송풍팬의 출력단과 연결되는 공급관(9)으로 구성된 유해가스 공급부(10)와;The present invention, as shown in Figure 2, harmful gas supply unit 10 composed of a blowing fan 8 for introducing a harmful gas generated in a predetermined combustion process, and a supply pipe 9 connected to the output end of the blowing fan. Wow;

이 유해가스 공급부측 공급관(9)의 외주변에 일정간격을 두고 연통되게 고정되어 연소로(11)의 내부에 배치되는 적어도 하나의 히트파이프(12)와, 이 각 히트파이프의 외주부 사이에 형성된 공간부(13)의 하방에 고정되고 다수 개의 관통홀이 형성된 지지판(14)과, 이 지지판에 의해 지지되는 상태로 상기 각 히트파이프(12)의 외주부 사이의 공간부(13)에 적어도 부분적으로 채워져 복사열로 유해가스를 연소시키는 세라믹메디아(15)로 구성되는 세라믹메디아층부(16)와;At least one heat pipe 12 which is fixed in communication with the outer periphery of the supply pipe 9 on the noxious gas supply side and disposed inside the combustion furnace 11, and is formed between the outer periphery of each heat pipe. At least partially in the space 13 between the support plate 14 fixed below the space 13 and formed with a plurality of through holes and the outer circumferential portion of each of the heat pipes 12 in a state supported by the support plates. A ceramic media layer portion 16 which is filled and composed of ceramic media 15 for burning harmful gases with radiant heat;

연소로(11)의 연소실(4) 상부에 배치되어 미리 일정온도로 연소로(11)의 내부를 승온시키는 가열부(17)와;A heating unit 17 disposed above the combustion chamber 4 of the combustion furnace 11 to heat up the inside of the combustion furnace 11 at a predetermined temperature in advance;

상기 세라믹메디아층부(16)의 각 히트파이프(12) 사이의 하방 출력단과 연통되고 상기 유해가스 공급부(10)의 공급관(9)을 그 공급관의 외주면으로부터 일정간격을 두고 감싸며 적어도 부분적으로 연소로(11)의 하방과 연결되어 정화처리된 가스를 대기로 유도하는 배출관(18)과;It communicates with the lower output end between the heat pipes 12 of the ceramic media layer 16, wraps the supply pipe 9 of the noxious gas supply unit 10 at a predetermined distance from the outer circumferential surface of the supply pipe, and at least partially the combustion furnace ( A discharge pipe 18 connected to the lower side of 11) to guide the purified gas into the atmosphere;

상기 유해가스 공급부(10)의 송풍팬(8) 및 연소실(4)의 상부 가열부(17)와 각각 전기적으로 연결되어 그 송풍팬(8)과 가열부(17)를 제어 가능하게 하는 제어패널(도시되지 않음)로 이루어져 있다.A control panel electrically connected to the blowing fan 8 and the upper heating unit 17 of the combustion chamber 4 of the noxious gas supply unit 10 to control the blowing fan 8 and the heating unit 17. (Not shown).

여기에서, 상기 유해가스 공급부(10)의 송풍팬(8)의 입력단에는 유해가스의 연소효율을 높일 수 있도록 보조연료공급부(19), 또는 유해가스의 농도를 조절할 수 있도록 희석공기공급부(20)가 구비될 수 있다.Here, the input terminal of the blowing fan 8 of the noxious gas supply unit 10, the auxiliary fuel supply unit 19 to increase the combustion efficiency of the noxious gas, or dilution air supply unit 20 to adjust the concentration of the noxious gas It may be provided.

상기 가열부(17)는 버너(3)가 바람직하며, 그밖에 점화를 가능하게 하는 것이면 어느 것이든 무방하다. 한편, 상기 연소로(11)의 하방측 배출관(18) 내에는 세라믹메디아(15)가 더 채워질 수 있으며, 이 경우 상기 각 히트파이프(12)의 공간부(13) 하방의 지지판(14)은 제거된다.The heating unit 17 is preferably a burner 3, and any of the heating units 17 may be used as long as ignition is possible. Meanwhile, the ceramic media 15 may be further filled in the discharge pipe 18 below the combustion furnace 11, and in this case, the support plate 14 below the space 13 of each heat pipe 12 may be Removed.

상기 세라믹메디아층부(16)의 각 히트파이프(12)의 상부부분은 세라믹재질로 이루어지고 나머지부분은 SUS로 이루어지는 것이 바람직하며, 그밖에 상기 각 히트파이프(12)는 전체가 SUS 또는 세라믹으로 이루어지는 것도 가능하다. 또한, 상기 세라믹 재질의 히트파이프(12)는 각 히트파이프의 외주부 사이의 공간부(13)와 상호 연통되는 구조로 이루어져 있다.The upper portion of each heat pipe 12 of the ceramic media layer portion 16 is made of a ceramic material and the remaining portion is preferably made of SUS, in addition, each of the heat pipes 12 may be made of SUS or ceramic as a whole. It is possible. In addition, the heat pipe 12 of the ceramic material has a structure in communication with the space 13 between the outer peripheral portion of each heat pipe.

상기 각 히트파이프의 상부부분을 세라믹재질로 형성한 경우, 상기 각 히트파이프(12)의 세라믹부분은 그 각 히트파이프의 외주부 사이의 공간부(13)에 채워진 세라믹메디아(15)와 거의 동일한 온도로 가열되므로 열부식 및 열변형의 우려가 없으며, 반복적으로 버너(3)에 의해 높은 온도로 가열되었다가 다시 상온으로 냉각되더라도 균열 등의 파손이 일어나지 않게 된다.When the upper portion of each heat pipe is formed of a ceramic material, the ceramic portion of each heat pipe 12 has a temperature almost equal to that of the ceramic media 15 filled in the space 13 between the outer peripheral portions of the heat pipes. There is no fear of thermal corrosion and heat deformation since it is heated by the furnace, and even if it is repeatedly heated to a high temperature by the burner 3 and then cooled to room temperature again, no cracking or the like occurs.

상기 세라믹메디아층부(16)의 각 히트파이프(12) 사이의 공간부(13) 상부부분에는 촉매메디아(21), 그리고 나머지 부분에는 세라믹메디아(15)가 채워질 수 있다(도 7 참조). 이 경우, 본 고안의 축열연소장치는 700℃ 내외의 고온에 의하지 않고도 상기 촉매메디아(21)를 통해 350℃ 내외에서 유해가스를 저온연소시키는 것이 가능하다.The catalyst media 21 may be filled in the upper portion of the space 13 between the heat pipes 12 of the ceramic media layer 16, and the ceramic media 15 may be filled in the remaining portion (see FIG. 7). In this case, the regenerative combustion device of the present invention is capable of low-temperature combustion of harmful gases at about 350 ° C. through the catalyst media 21 without using a high temperature of about 700 ° C.

상기 연소로(11)의 연소실(4) 외부에는 그 연소실과 연통하는 비상배출밸브(22)가 구비되고, 이 비상배출밸브는 상기 연소실(4)의 내부에 과다한 압력이 걸릴 경우 자동 개방되고 다시 정상범위 내의 압력으로 낮아질 경우 폐쇄되는 방식으로 이루어질 수 있다. 그밖에도, 상기 비상배출밸브(22)는 연소실(4) 내의 압력을 적정범위 내로 관리할 수 있도록 제어패널(도시되지 않음)과 전기적으로 연결될 수 있다(도 2와 도 3 참조).Outside the combustion chamber 4 of the combustion furnace 11 is provided with an emergency discharge valve 22 communicating with the combustion chamber, the emergency discharge valve is automatically opened when the excessive pressure inside the combustion chamber 4 is applied again When lowered to a pressure within the normal range can be made in a closed manner. In addition, the emergency discharge valve 22 may be electrically connected to a control panel (not shown) to manage the pressure in the combustion chamber 4 within an appropriate range (see FIGS. 2 and 3).

한편, 하나의 실시예로 상기 배출관(18)은 외부로 확장되고 그 확장된 부분중 폐열회수설비부(23)의 내부에는 다른 세라믹메디아층부(16')가 더 구비될 수 있다. 또한 다른 실시예로 상기 배출관(18)에 의해 둘러싸이는 공급관(9)의 일부분과 연소로(11)의 연소실(4) 사이에는 그 공급관(9)과 연소실(4)을 상호 연통시키는 다른 공급관(9')이 더 구비되고, 이 공급관의 내부에는 또 다른 세라믹메디아층부(16'')가 더 구비될 수 있다(도 8 참조).Meanwhile, in one embodiment, the discharge pipe 18 may be extended to the outside, and another ceramic media layer part 16 ′ may be further provided inside the waste heat recovery facility 23. In another embodiment, another part of the supply pipe 9 enclosed by the discharge pipe 18 and the combustion chamber 4 of the combustion furnace 11 is connected to the other supply pipe 9 and the combustion chamber 4. 9 ') is further provided, and another ceramic media layer portion 16' 'may be further provided inside the supply pipe (see FIG. 8).

상기 세라믹메디아층부(16'')의 입력단측 공급관(9')에는 제어패널에 의해 제어되는 단속밸브(24)가 구비될 수 있다. 한편, 상기 연소로(11)의 연소실(4), 상기 배출관(18)의 연돌부분 주위, 그리고 상기 각 세라믹메디아층부(16, 16', 16'')의 내부에는 선택적으로 열교환기(25)가 구비될 수 있다.The input end side supply pipe 9 ′ of the ceramic media layer portion 16 ″ may include an intermittent valve 24 controlled by a control panel. Meanwhile, a heat exchanger 25 is selectively provided in the combustion chamber 4 of the combustion furnace 11, around the stack portion of the discharge pipe 18, and inside the ceramic media layer portions 16, 16 ′, 16 ″. It may be provided.

전술한 바와 같이 구성된 축열연소장치의 작용을 편의상 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the heat storage combustion apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. 2 and 3 for convenience.

먼저, 제어패널(도시되지 않음)의 조작을 통해 연소로(11)의 연소실(4) 상부에 구비된 버너(3)를 연소시켜 연소로(11) 내의 온도가 일정수준(예를 들면, 700℃ 내외)에 도달되도록 세라믹메디아층부(16)를 가열한다.First, the burner 3 provided in the upper part of the combustion chamber 4 of the combustion furnace 11 is burned through the operation of a control panel (not shown), so that the temperature in the combustion furnace 11 is at a predetermined level (for example, 700). The ceramic media layer 16 is heated to reach about < RTI ID = 0.0 >

그런 다음, 연소로(11) 내의 온도가 700℃ 내외가 되면 버너(3)의 가동을 중단시킨 후 송풍팬(8)을 가동시킨다. 그러면, 상기 송풍팬(8)을 통해 유입되는 유해가스가 유해가스 공급부(10)의 공급관(9)으로부터 세라믹메디아층부(16)의 각 히트파이프(12)를 통해 그 각 히트파이프의 외주부 사이의 공간부(13)에 채워진 세라믹메디아(15)측으로 유입된다.Then, when the temperature in the combustion furnace 11 is about 700 ° C, the burner 3 is stopped and the blower fan 8 is operated. Then, the harmful gas flowing through the blower fan 8 passes from the supply pipe 9 of the noxious gas supply unit 10 through the respective heat pipes 12 of the ceramic media layer 16 to the outer periphery of the respective heat pipes. It flows into the ceramic media 15 filled in the space 13.

그러면, 700℃ 내외로 예열된 세라믹메디아(15)를 지나는 유해가스는 주위의 고열에 의해 연소되어 그 세라믹메디아(15) 주위의 온도가 800℃ 내외로 유지되게 되며, 그 결과 상기 세라믹메디아(15)의 주위를 지나는 유해가스는 고온연소되어 배출관(18)을 통해 대기로 배출될 수 있게 된다.Then, the noxious gas passing through the ceramic media 15 preheated to about 700 ° C. is burned by the high temperature of the surroundings, so that the temperature around the ceramic media 15 is maintained at about 800 ° C., and as a result, the ceramic media 15 The harmful gas passing through the periphery is hot-burned and can be discharged to the atmosphere through the discharge pipe 18.

이때, 상기 세라믹메디아층부(16)의 세라믹메디아(15)에는 유해가스의 연소시 발생되는 폐열이 축열될 수 있게 되며, 그 결과 송풍팬(8)을 통해 새롭게 유입되는 유해가스는 버너(3)로부터의 추가적인 발화열에 의하지 않고도 연소시 발생된 폐열에 의해 계속해서 연소될 수 있게 된다.At this time, the waste heat generated when the harmful gas is burned can be accumulated in the ceramic media 15 of the ceramic media layer 16, and as a result, the harmful gas newly introduced through the blower fan 8 is burner (3). It is possible to continue to burn by the waste heat generated during combustion without resorting to the additional heat of ignition from.

한편, 상기 연소로(11) 내로 유입되는 유해가스의 농도가 기준치에 비해 낮아 유해가스가 해당 세라믹메디아층부(16)의 세라믹메디아(15) 내에서 제대로 연소되지 않는 경우, 상기 송풍팬(8)의 입력단쪽 보조연료공급부(19)를 통해 보조연료를 공급해 연소조건을 최적화할 수 있다.On the other hand, when the concentration of the harmful gas flowing into the combustion furnace 11 is lower than the reference value when the harmful gas is not properly burned in the ceramic media 15 of the ceramic media layer 16, the blowing fan (8) By supplying the auxiliary fuel through the input side auxiliary fuel supply unit 19 of the combustion conditions can be optimized.

이와는 달리, 상기 연소로(11) 내로 유입되는 유해가스의 농도가 기준치에 비해 지나치게 높아 그 유해가스가 연소실(4)과 해당 세라믹메디아층부(16)의 세라믹메디아(15) 내에서 폭발적으로 연소되는 경우, 상기 송풍팬(8)의 입력단쪽 희석공기공급부(20)를 통해 공기를 공급하여 연소조건을 최적화할 수 있다.On the contrary, the concentration of the noxious gas flowing into the combustion furnace 11 is too high compared to the reference value, and the noxious gas is exploded in the ceramic media 15 of the combustion chamber 4 and the ceramic media layer 16. In this case, the combustion conditions may be optimized by supplying air through the dilution air supply unit 20 at the input end of the blower fan 8.

전술한 바와 같이, 본 고안은 구조적으로 간단하면서도 휘발성 유기화합물을 포함하는 유해가스를 완전히 정화시킬 수 있게 한다.As described above, the present invention makes it possible to completely purify the harmful gas structurally simple and containing volatile organic compounds.

또한, 본 고안은 생산공정의 변화시 유해 배기가스의 농도변화 및 배출량의 변화에도 적절히 대처할 수 있게 하여 언제나 고효율의 정화성능을 유지시킬 수 있게 한다.In addition, the present invention is able to properly cope with the change in the concentration of the harmful exhaust gas and the change in emissions when the production process changes, it is possible to maintain a high-efficiency purification performance at all times.

또한, 본 고안은 기존의 축열연소장치와는 달리 전환밸브가 없어 고장이 전혀 없고, 전환밸브로 인한 유해가스 흐름의 저해(맥동) 현상이 없어 안정된 운전을 가능하게 한다.In addition, unlike the existing regenerative combustion device, the present design does not have a switching valve at all, and there is no failure, and there is no inhibition (pulsation) phenomenon of harmful gas flow due to the switching valve, thereby enabling stable operation.

나아가, 본 고안은 기존의 직접산화연소장치의 열교환기에 비해 축열에 의한 열교환 효과가 우수하고, 히트파이프의 상부부분이 세라믹으로 되어 있어 열에 의한 팽창 또는 수축으로부터 자유로워 히트파이프는 열변화에 따른 파손이 전혀 없다.Furthermore, the present invention has a superior heat exchange effect due to heat storage than the heat exchanger of the conventional direct oxidation combustion apparatus, and since the upper portion of the heat pipe is made of ceramic, it is free from expansion or contraction due to heat, and the heat pipe is damaged due to heat change. There is no at all.

도 1은 종래 기술에 따른 축열연소장치의 구성도.1 is a block diagram of a heat storage combustion apparatus according to the prior art.

도 2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 전환밸브가 없는 축열연소장치의 구성도.2 is a configuration diagram of a heat storage combustion apparatus without a switch valve according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 본 고안의 제2 실시예에 따른 전환밸브가 없는 축열연소장치의 구성도.3 is a configuration diagram of a heat storage combustion apparatus without a switching valve according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 본 고안의 제1 실시예에 따른 전환밸브가 없는 축열연소장치의 세라믹메디아층부에 열교환기가 구비된 상태의 도면.4 is a view illustrating a state in which a heat exchanger is provided in a ceramic media layer of a regenerative combustion apparatus without a switching valve according to a first embodiment of the present invention.

도 5는 본 고안의 제2 실시예에 따른 전환밸브가 없는 축열연소장치의 세라믹메디아층부에 열교환기가 구비된 상태의 도면.5 is a view showing a state in which a heat exchanger is provided in the ceramic media layer of the regenerative combustion apparatus without a switch valve according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 고안의 제2 실시예에 따른 전환밸브가 없는 축열연소장치의 히트파이프중 상부부분이 세라믹으로 이루어진 상태의 개략 부분 확대도.6 is a schematic enlarged view of a portion of an upper portion of a heat pipe of a heat storage combustion apparatus without a switching valve according to a second embodiment of the present invention made of ceramic;

도 7은 본 고안의 제2 실시예에 따른 전환밸브가 없는 축열연소장치의 세라믹메디아층부의 공간부 상부부분에 촉매메디아가 구비된 상태의 구성도.7 is a configuration diagram in which a catalyst media is provided in an upper portion of a space in a ceramic media layer of a regenerative combustion apparatus without a switching valve according to a second embodiment of the present invention.

도 8은 본 고안의 제3 실시예에 따른 전환밸브가 없는 축열연소장치의 구성도.8 is a configuration diagram of a regenerative combustion apparatus without a switching valve according to a third embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

3: 버너 4: 연소실3: burner 4: combustion chamber

8: 송풍팬 9, 9': 공급관8: Blowing fan 9, 9 ': supply pipe

10: 유해가스 공급부 11: 연소로10: hazardous gas supply unit 11: combustion furnace

12: 히트파이프 13: 공간부12: heat pipe 13: space part

14: 지지판 15: 세라믹메디아14: support plate 15: ceramic media

16, 16', 16'': 세라믹메디아층부 17: 가열부16, 16 ', 16' ': ceramic media layer part 17: heating part

18: 배출관 19: 보조연료공급부18: discharge pipe 19: auxiliary fuel supply

20: 희석공기공급부 21: 촉매메디아20: dilution air supply 21: catalyst media

22: 비상배출밸브 23: 폐열회수설비부22: emergency discharge valve 23: waste heat recovery facility

24: 단속밸브 25: 열교환기24: intermittent valve 25: heat exchanger

Claims (12)

소정의 연소과정에서 발생되는 유해가스를 유입시키는 송풍팬과, 이 송풍팬의 출력단과 연결되는 공급관으로 구성된 유해가스 공급부와;A noxious gas supply unit comprising a blowing fan for introducing noxious gas generated in a predetermined combustion process, and a supply pipe connected to an output end of the blowing fan; 이 유해가스 공급부측 공급관의 외주변에 일정간격을 두고 연통되게 고정되어 연소로의 내부에 배치되는 적어도 하나의 히트파이프와, 이 각 히트파이프의 외주부 사이에 형성된 공간부의 하방에 고정되고 다수 개의 관통홀이 형성된 지지판과, 이 지지판에 의해 지지되는 상태로 상기 각 히트파이프의 외주부 사이의 공간부에 적어도 부분적으로 채워져 복사열로 유해가스를 연소시키는 세라믹메디아로 구성되는 세라믹메디아층부와;At least one heat pipe fixed in communication with the outer periphery of the supply pipe on the noxious gas supply side and fixed inside the combustion furnace, and fixed below the space portion formed between the outer periphery of each of the heat pipes; A ceramic media layer portion comprising a support plate having a hole formed therein and a ceramic media at least partially filled in the space between the outer peripheral portions of the respective heat pipes to burn harmful gas by radiant heat; 연소로의 연소실 상부에 배치되어 미리 일정온도로 연소로의 내부를 승온시키는 가열부와;A heating unit disposed above the combustion chamber of the combustion furnace to heat up the inside of the combustion furnace at a predetermined temperature in advance; 상기 세라믹메디아층부의 각 히트파이프 사이의 하방 출력단과 연통되고 상기 유해가스 공급부의 공급관을 그 공급관의 외주면으로부터 일정간격을 두고 감싸며 적어도 부분적으로 연소로의 하방과 연결되어 정화처리된 가스를 대기로 유도하는 배출관과;It communicates with the lower output end between the heat pipes of the ceramic media layer part, surrounds the supply pipe of the noxious gas supply unit at a predetermined distance from the outer circumferential surface of the supply pipe, and at least partially is connected to the lower side of the combustion furnace to guide the purified gas to the atmosphere. A discharge pipe to make; 상기 유해가스 공급부의 송풍팬 및 연소실의 상부 가열부와 각각 전기적으로 연결되어 그 송풍팬과 가열부를 제어 가능하게 하는 제어패널A control panel electrically connected to the blower fan and the upper heating unit of the combustion chamber, respectively, to control the blower fan and the heating unit. 로 이루어진 것을 특징으로 하는 전환밸브가 없는 축열연소장치.Regenerative combustion apparatus without a switch valve, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서, 상기 유해가스 공급부의 송풍팬의 입력단에는 유해가스의 연소효율을 높일 수 있도록 보조연료공급부가 구비된 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.The regenerative combustion apparatus of claim 1, wherein an auxiliary fuel supply unit is provided at an input end of the blowing fan of the noxious gas supply unit to increase combustion efficiency of the noxious gas. 제1항에 있어서, 상기 유해가스 공급부의 송풍팬의 입력단에는 유해가스의 농도를 조절할 수 있도록 희석공기공급부가 구비된 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.The regenerative combustion apparatus without a switching valve according to claim 1, wherein a dilution air supply unit is provided at an input end of the blowing fan of the noxious gas supply unit to adjust the concentration of the noxious gas. 제1항에 있어서, 상기 세라믹메디아층부의 각 히트파이프의 상부부분은 세라믹재질로 이루어지고, 이 세라믹 재질의 히트파이프는 각 히트파이프의 외주부 사이의 공간부와 상호 연통되는 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.The method of claim 1, wherein the upper portion of each heat pipe of the ceramic media layer portion is made of a ceramic material, the ceramic heat pipe is in communication with the space between the outer peripheral portion of each heat pipe without a switching valve Regenerative combustion device. 제1항에 있어서, 상기 세라믹메디아층부의 각 히트파이프 사이의 상부공간에는 촉매메디아, 그리고 나머지 부분에는 세라믹메디아가 채워진 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.The regenerative combustion apparatus without a switching valve according to claim 1, wherein a catalyst medium is filled in an upper space between the heat pipes of the ceramic media layer and a ceramic medium in the remaining portion. 제1항에 있어서, 상기 연소로의 연소실에는 열교환기가 구비된 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.The regenerative combustion apparatus of claim 1, wherein the combustion chamber of the combustion furnace includes a heat exchanger. 제1항에 있어서, 상기 배출관의 연돌부분 주위에는 열교환기가 구비된 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.The heat storage combustion apparatus according to claim 1, wherein a heat exchanger is provided around the stack of the discharge pipe. 제1항에 있어서, 상기 연소로의 연소실 외부에는 그 연소실과 연통하는 비상배출밸브가 구비되고, 이 비상배출밸브는 상기 연소실의 내부에 과다한 압력이 걸릴 경우 자동 개방되고 다시 정상범위 내의 압력으로 낮아질 경우 폐쇄되는 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.According to claim 1, wherein the outside of the combustion chamber of the combustion furnace is provided with an emergency discharge valve in communication with the combustion chamber, the emergency discharge valve is automatically opened when the excessive pressure inside the combustion chamber is lowered to a pressure within the normal range again Regenerative combustion apparatus without a switching valve that is closed if. 제1항에 있어서, 상기 배출관은 외부로 확장되고 그 확장된 부분중 폐열회수설비부의 내부에는 다른 세라믹메디아층부가 더 구비된 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.The heat storage combustion apparatus according to claim 1, wherein the discharge pipe is extended outward and another ceramic media layer is further provided inside the waste heat recovery facility. 제1항에 있어서, 상기 배출관에 의해 둘러싸이는 공급관의 일부분과 연소로의 연소실 사이에는 그 공급관과 연소실을 상호 연통시키는 다른 공급관이 더 구비되고, 이 공급관의 내부에는 또 다른 세라믹메디아층부가 더 구비된 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.According to claim 1, Between the portion of the supply pipe surrounded by the discharge pipe and the combustion chamber of the combustion furnace is further provided with another supply pipe for communicating the supply pipe and the combustion chamber further, the inside of the supply pipe is further provided with another ceramic media layer portion Regenerative combustion apparatus without a switching valve. 제10항에 있어서, 상기 세라믹메디아층부의 입력단측 공급관에는 제어패널에 의해 제어되는 단속밸브가 구비된 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.11. The heat storage combustion apparatus according to claim 10, wherein an input end side supply pipe of the ceramic media layer portion is provided with an intermittent valve controlled by a control panel. 제1항, 제9항 및 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 세라믹메디아층부의 내부에는 열교환기가 구비된 것인 전환밸브가 없는 축열연소장치.11. The heat storage combustion apparatus according to any one of claims 1, 9 and 10, wherein a heat exchanger is provided inside the ceramic media layer.
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