KR20150045969A - 증수력 기관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증기압을 이용한 증기기관(랜킹사이클)에 관한 기술로써 종래의 증기기관이 열원으로 액체를 가열하여 발생한 증기만으로 증기터빈을 돌리던것과는 달리 본 발명은 증기보다 용적당 열량과 비중이 월등히 높은 포화수로 직접 터빈을 돌림으로써 기관의 효율을 높인 증수력기관 기술에 관한것이다.

Description

증수력 기관{ji taek hyun engine}

본 발명은 열에너지를 증기압으로 바꾸고 증기압을 다시 기계적인 운동에너지로 바꾸는 증기기관 기술에 관한것이다

종래의 증기기관 혹은 랜킹 사이클기관은 열원으로 액체를 가열하여 증기압을 생산하였고 그렇게 생산된 증기압으로 터빈이나 피스톤을 통하여 기계적인 운동에너지로 바꾸어 동력을 생산하거나 전기를 생산하는 것이 일반적이었다.

종래의 증기기관(랜킹사이클기관)은 열원으로 액체를 가열하여 증기압을 생산하였고 그렇게 생산된 증기압으로 터빈이나 피스톤을 통하여 기계적인 운동에너지로 바꾸어 동력을 생산하거나 전기를 생산하는 것이 일반적이었다 그런데 이러한 종래의 방식은 용적강 보유열량이 포화수에 비하여 1/70밖에 되지 않는 증기만을 사용함으로써 기관이 과도하게 커질수 밖에 없는 과제를 않고있었다.

종래의 증기기관(랜킹사이클기관)은 열원으로 액체를 가열하여 증기압을 생산하였고 그렇게 생산된 증기압으로 터빈이나 피스톤을 통하여 기계적인 운동에너지로 바꾸어 동력을 생산하거나 전기를 생산하는 것이 일반적이었다 그런데 이러한 종래의 방식은 용적강 보유열량이 포화수에 비하여 1/70밖에 되지 않는 증기만을 사용함으로써 기관이 과도하게 커질수 밖에 없는 과제를 않고있었다.

상기와 같은 종래의 증기기관의 과제를 해결하고자 본 발명은 증기보다 용적당 70배이상 열량이 높은 포화수를 직접 포화수터빈을 통하여 동력으로 바꿈으로써 그해결 수단으로 강구하였다.

종래의 증기 기관들은 보유열량과 비중이 액체(물)보다 상대적으로 낮은 증기마을 사용함으로써 필요이상의 거대한 터빈과 배관등등이 소비됨으로 인하여 기관의 중량당 효율이 낮을수 밖에 없었다 하지만 본발명은 종래의 증기기관이 사용하는 증기보다 용량당 보유열량이 70배정도 많은 포화수로 직접 터빈을 가동합으로써 기관의 중량당 효율을 획기적으로 높이는 효과를 얻을수 있게되었다.

제 1 도는 본 발명 증기압을 이용한 증수력 기관의 전체 구조와 실시예 1의 작동 원리를 전체를 나타낸 도 .
제 2 도는 본 발명 증기압을 이용한 증수력 기관의 실시예 2의 작동원리도

본 발명은 증기압을 이용한 증수력 기관에 관한 기술로써 종래의 증기기관이 열원을 증기의 팽창 운동에너지로 바꾸어 기계적인 운동 에너지를 생산하던 것과는 달리 본 발명에서는 증기보다 용적당 약 70배의 열량을 함유하고 있는 포화수력으로터빈을 직접돌려 기계적인 운동에너지를 생산하는 기술에 관한것이다.

이를 첨부 도면 1 을 참조하여 실시 예 1 을 설명하면 다음과 같다

실시 예 1

열원(70)으로 부터 열을 받는 보일러(10)안의 물(액체)는 가열되어 증기를 발생하게 되고 발생된 증기는 고온고압으로 보일러 실의 압력을 높이게 된다 그러면 자연히 증기가 발생한 보일러실의 상층부의 증기부와 하층부 포화수 부분은 동일한 고온고압 상태가 된다 이때에 상층부는 밀폐되어 있어 고압증기는 압력과 열기만 유지한채 하층부로 압력을 전달할 수밖에 없게 된다.

그러면 하층부의 포화수는 고온고압으로 포화수력터빈(90)과 연통되어 있는 배관을 따라 포화수터빈으로 밀려들어가 급팽창하면서 포화수 터빈을 돌리면서 동력을 생산하게된다.이때 포화수가 급팽창하면서 발생하는 많은 증발잠열로 인하여 포화수의 일부는 증기로 변하지 못하고 습기로 남아 포화수 터빈을 통과하게 되는데 이런한 미증발 습기까지도 최대한 팽창하여 증발시키기 위하여 포화수터빈 입구에는 2차가열기인 재열기(80)를 구성한다. 그러면 포화수는 포화수력터빈을 거치면서 충분히

급팽창 하면서 포화수터빈을 통하여 내부의 열에너지를 기계적인 운동에너지

충분히 바꾼후 복수기를 통하여 냉각되어 저온저압의 액체로 되어 물탱크를 통하여 재급수 펌프(40)에 의하여 보일러실로 강제 재급수 되어 또다시 보일러실의 공급되는 열로 또다시 고온고압의 포화수가 되어 상기와 같은 순서를 반복하며 열에너지를 기계적인 운동에너지로 바꾸게 되는것이다 .

실시 의 예 2

실시의 예 2 에서는 실시의 예 1 에서와 같이 포화수로 직접 포화수터빈을 돌려 동력을 생산하는것등은 동일하다 다만 실시예 1에서는 포화수력 터빈을 나온 증기를 복수기로 냉각하여 액화된물(액체)을 외부의 동력으로 고온고압의 보일러 실에 강제급수하는 가압펌프식(40)과는 달리 보일러 실내의 고온고압의 증기력으로 저온저압의 외부물탱크의 물과 교환하는 증기와 물(액체) 교환기를 구성함으로써 재급수에 필요한 동력을 별도로 얻지않으면서도 결과적으로는 강제식 재급수에 필요한 동력에너지를 절약할수 있게한다.그러기 위해서는 증기와 물 교환기(41)의 도면상 좌측부에 시계방향으로 9시~10시 에 증기배출구를 만들어 1차배기를 하여 증기압력을 증기터빈(50)을 통하여 회수를 하고 증기터빈을 돌린증기는 복수기(60)을 통하여 냉각된후 순환배관(31)을 통하여 재급수물통(30)으로 들어와 포화수력 터빈(90)을거쳐서 주동력을 발생시킨후 재순환하는 물과 함께 모여 재순환 반복 하게 된다.

상기와 같이 본 발명은 증기보다 용적당 보유 열량이 70배가량 높은 포화수를 직접 터빈에 입수하여 동력을 발생시키는 것으로 종래의 증기기관에 비하여 기관의 효율을 높일수 있는것이다 본 발명은 상기한 대표적예 이외에도 본 기술의 사상적 권리범위는 본기술에 해당하는 통상의 지식을 가진 당업자들이 용이하게 응용하여 적용할수 있는 물 이외에 기타의 액체를 사용할수도 있다 그 한 예로 보일러 실에는 끓는점과 비중이 서로 다른 두가지 이상의 액체를 사용하여 한가지는 증기압 발생 전용으로만 사용하고 다른 한가지 액체는 수력발전이나 포화수발전전용으로 만 사용할수도 있다 . 그렇게 할경우 끓는점이 낮은 액체는 사람이 사는 일상의 온도 근처에서도 증기압을 발생할수 있음으로써 온천수나 ,지열,페열 등등을 이용한 발전도 가능하다.

10;보일러 30;재급수 물탱크 40;재급수 펌프 41; 고압부의 증기와 저압부의 물(액체)교환기 50;증기터빈 60;복수기 70;열원 80;재열기 90;포화수력터빈 100;복수기

Claims (2)

1. 증기압을 이용한 증수력 기관에 있어서,
   열원(70)부와 보일러(10)와 보일러 실에서 받은 열로 인하여 고온고압상태로 된 포화수로 동력을 생산하기 위한 포화수력터빈(90);과 포화수의 팽창기화를 증폭하기위한 2차가열기인 재열기(80);과 포화수력 터빈을 통하여 일을 하고 나온 증기를 냉각하여 액화시키기 위한 복수기(100);와 복수기로 부터 나온 물(액체)를 다시 보일러 실로 재급수 하여 순환시키기 위한 물탱크(30);와 재급수 펌프(40);으로 구성되어 증기보다 용적당 열량이 많은 포화수력 에너지를 기계적인 에너지로 바꾸는것;을 특징으로 하는 증기압을 이용한 증수력 기관.
   
2. 제 1항에 있어서,
   물탱크에서 보일러실로 재급수 하는 재급수 펌프(40);펌프가 보일러실의 증기압력으로 물탱크(30)의 물과 보일러실의 고온고압의 증기와 교환할수 있는 고압부의 증기와 저압부의 물(액체)교환기 (41);이고 상기 교환기(41)에는별도로 증기터빈(50);과 복수기(60);과 재순환배관(31);을 더포함하는것;을 특징으로 하는 증기압을 이용한 증수력 기관.
   

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