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열충격 손상 방지 구조를 포함하는 연소 배기가스 열교환기
Combustion exhaust gas heat exchanger with thermal shock damage prevention structure
특허 요약
열충격 손상 방지 구조를 포함하는 연소 배기가스 열교환기가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 연소 배기가스 열교환기는, 배기가스 유동라인의 외주면을 따라 냉각공기를 유동시키는 열교환기에 있어서, 상기 배기가스 유동라인의 배기가스 입구와 인접하여 장착되고, 튜브와 튜브시트 연결부분 주위에 냉각공기를 유동시키는 구조의 열충격 방지부; 및 상기 튜브와 튜브시트 연결부분과 인접하여 장착되고, 열충격 방지부에 의해 제공되는 냉각공기의 유동량 및 유동방향을 변경하는 구조의 냉각 가변부;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다. 본 발명에 따르면, 연소시설로부터 전달된 고온의 배기가스에 직접 노출되는 튜브와 튜브시트 구조물에 열충격이 가해지는 것을 방지할 수 있고, 고온의 배기가스에 노출되는 영역이 설계된 안전 임계 온도를 초과하지 않도록 일정한 온도 범위를 유지시킬 수 있으며, 열충격에 의해 발생할 수 있는 국소 균열 및 국소 부식을 원천적으로 차단할 수 있는 구조를 포함하는 연소 배기가스 열교환기를 제공할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

배기가스 유동라인(103)의 외주면을 따라 냉각공기를 유동시키는 열교환기에 있어서,상기 배기가스 유동라인(103)의 배기가스 입구(101)와 인접하여 장착되고, 튜브와 튜브시트 연결부분 주위에 냉각공기를 유동시키는 구조의 열충격 방지부(110); 및상기 튜브와 튜브시트 연결부분과 인접하여 장착되고, 열충격 방지부(110)에 의해 제공되는 냉각공기의 유동량 및 유동방향을 변경하는 구조의 냉각 가변부(120);를 포함하고,상기 냉각 가변부(120)는,상기 열충격 방지부(110)에 기설정된 압력으로 압축공기를 제공하는 구조의 압축공기 제공부(121); 및상기 튜브시트 전면부 테두리를 따라 링 형태로 장착되며, 튜브시트 전면부 테두리를 따라 회전하는 블레이드 구조이고, 압축공기 제공부(121)에 의해 제공된 공기를 배기하는 구조의 강제 배기부(122);상기 튜브의 외주면을 감싸며 층상 밀폐 공간(124)을 형성하는 구조의 냉매유동층 형성부(123);상기 냉매유동층 형성부(123)와 연통하는 구조이고, 튜브의 외주면을 소정 폭만큼 감싸는 형태로 소정 높이만큼 돌출된 구조이며, 냉매유동층 형성부(123) 내부를 통해 유동하는 냉매가 튜브의 외주면을 감싸며 유동할 수 있는 공간을 형성하는 구조의 튜브외주면 유동층 형성부(125);상기 냉매유동층 형성부(123) 내부에 냉각공기를 주입하는 구조의 냉매주입부(126); 및상기 냉매유동층 형성부(123)의 테두리를 따라 일정 간격 이격되어 다수 장착되고, 냉매유동층 형성부(123) 내부를 통해 유동하며 가열 및 팽창된 냉각공기를 전달하여 강제 배기부(122)를 회전 구동시키는 구조의 공기분사노즐(127);을 포함하는 것을 특징으로 하는 연소 배기가스 열교환기.