KR100262492B1 - 펄스-젯 여과집진기의 여과포 분진제거방법 - Google Patents

Abstract

산업체에서 많이 사용하고 있는 펄스-젯 여과집진기의 여과포에 부착된 분진층을 효과적으로 제거하는 방법이 제공된다.

이 방법은 집진기내부의 백 케이지(bag cage)내에 장착된, 표면에 다수의 관통공이 형성된 중공의 원통형 분산부재를 통해 압축공기를 여과포로 향해 분사함을 포함한다. 상기 분산부재의 표면에 형성된 관통공의 최적크기 및 분산부재의 최적길이 또한 제시된다.

이 방법을 이용하면 여과포의 상단에 대한 압축공기의 압력은 감소되는 반면 종래에 압력이 크게 미치지 못했던 중간부위의 압력이 증대되어 분진층 제거효과가 개선될 뿐만 아니라 여과포의 손상도 막을 수 있다.

Description

펄스-젯 여과집진기의 여과포 분진제거방법

본 발명은 여과집진기의 분진제거방법에 관한 것이며, 보다 상세히는 산업체에서 사용하는 펄스-젯 여과집진기의 여과포에 부착된 부진층을 제거하는 방법에 관한 것이다.

산업체에서는 기체내에 함유된 분진을 제거하기 위하여 여과집진기를 사용하는 경우가 많으며, 여러 가지 형태의 여과집진기 가운데 펄스-젯 여과집진기가 그 여과속도 및 여러 가지 경제적 잇점으로 인해 특히 많이 사용되고 있다.

이같은 펄스-젯 여과집진기는 계속 사용함에 의해 기체내에 함유된 분진이 집진기 내부에 있는 여과포 표면에 집진되어 분진층을 형성함에 따라 형성된 분진층으로 인해 통풍이 잘 되지 않고 이로인한 공기압력손실이 증대된다. 이 같은 압력손실이 일정값에 도달하면 고압(예를들어 5-7 kgf/㎠)의 공기를 여과방향과 반대방향으로 불어넣어 여과포 표면에 부착된 분진층을 여과포로부터 이탈제거시키게 하는데, 이 때 분진층 이탈을 위해 유입되는 탈진에너지인 압축공기가 여과포에 균등하게 가해지지않고 여과포의 상단 및 하단부위에 집중됨으로써 여과포의 중간부분에서는 탈진(분진층이탈)이 제대로 되지 않거나 심지어는 압축공기가 여과포의 상, 하 부위에 집중됨으로써 여과포의 상, 하 부위에서 파손되는 경우도 발생하는 것이다.

이같은 문제점을 해결하도록 탈진효율을 증대시키고자 공기사용량을 증대시키거나 탈진주기를 변경하는 방법등이 사용된 바 있으나, 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 치유하지는 못하였다.

이에 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하여 펄스-젯 여과 집진기의 여과포 탈진시 압축공기가 여과포에 고르게 전달되게 한 여과포 분진제거방법을 제공하는데 있다.

제1도는 펄스-젯 여과집진기에서 여과포에 부착된 분진층을 제거시 여과포에 미치는 압축공기의 압력을 측정하기 위한 장치의 개략배열도.

제2도는 본 발명의 방법에 사용되는 분산부재의 일부확대사시도.

제3도 종래의 방법에 따라 여과포에 부착된 분진층을 제거시 여과포에 미치는 압축공기의 압력분포를 여과포의 길이에 따라 나타낸 그래프.

제4도는 본 발명의 방법에 따라 원통형 다공성 분산판을 사용하는 경우 여과포에 미치는 압축공기의 압력분포를 여과포 길이에 따라 나타낸 그래프.

제5도 및 제6도는 본 발명의 방법에 따라 분산부재를 사용할 때 분산판의 길이에 따른 압축공기의 압력분포를 여과포 길이에 따라 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 분산부재 2 : 관통공

본 발명에 의하면, 펄스-젯 여과집진기의 여과포에 부착된 분진층을 제거하는 방법에 있어서, 집진기 내부의 백케이지(bag cage)내부에 장착된, 표면에 다수의 관통공을 갖는 원통형 분산부재를 통하여 압축공기를 여과포를 향해 분사함을 특징으로 하는 여과포분진제거방법이 제공된다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

상기한 바와같이 펄스-젯 여과집진기에서 여과포에 부착된 분진층을 제거하기 위하여 여과방향과 반대방향으로 압축공기를 분사하면 압축공기가 여과포내에서 팽창하면서 그 힘이 주로 여과포의 상단과 하단에 집중되어 중간부분에는 상대적으로 약한 힘만이 미치게 되어 이는 에너지의 효율측면에서 바람직하지 않을 뿐만 아니라 분진제거효율의 저하 및 여과포의 파손이라는 심각한 문제를 유발하게 된다. 이에 본 발명자는 상,하단에 집중되는 압축공기를 여과포 중간부분까지 고르게 미치게 하는 방법을 연구한 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명에서는 펄스-젯 여과집진기에서 백케이지(bag cage)내의 표면에 다수의 관통공이 형성된 원통형 분산부재를 설치함으로써 여과포에 부착된 분진층 제거를 위하여 분산된 압축공기의 흐름을 변경시켜 압축공기가 여과포의 상부 및 하부만이 아니라 중간부위에도 도달하게 하고자 하였다.

상기 분산부재는 제1도에 도시된 바와 같이 내부에 중공이 형성되어 있고 표면에는 관통공(2)가 다수 천설되어 있는 원통형으로 되어 있으며, 이같은 분산부재를 백케이지 내부에 장착한 다음 압축공기를 분사하면 분사된 압축공기가 분산부재를 통과하면서 부재표면에 형성된 관통공(2)에 의해 그 흐름이 영향을 받아 여과포의 상부 및 하부 뿐만 아니라 중간부위에도 압축공기의 힘이 미치게 되는 것이다.

실험결과 상기 압축공기의 흐름에는 상기 분산부재의 표면에 형성된 관통공의 지름 및 기공율(분산부재의 전체표면적에 대한 관통공이 차지하는 표면적 비율)뿐만 아니라 분산부재의 길이도 영향을 주는 것으로 나타났다.

전체적으로 상기 분산부재의 표면에 형성된 관통공의 지름이 적고 기공율이 작을수록 압력분산효과는 큰 것으로 나타났다.

다만 기공율의 경우 기공율이 21%미만인 경우에는 압축공기가 여과포에 도달하는 것이 방해를 받기 때문에 압축공기의 분산효율이 저하되고 게다가 압축공기에너지가 여과포의 중,하단에 집중되는 문제점이 있으며, 기공율이 45%이상인 경우 압력분산효과도 별로 개선되지 않지만 실제 분산부재의 제작자체가 상당히 어려운 문제점이 있다. 따라서 상기 분산부재의 기공율은 21-44% 범위가 바람직하다.

한편, 상기 분산부재의 길이는 여과포의 길이와도 관계가 있으며, 바람직하게는 분산부재의 길이가 여과포 길이의 ½이하인 것이 좋은 것으로 밝혀졌다.

이와같이 구성된 분산부재를 펄스-젯 여과집진기의 백 케이지 내에 삽착하고 여과방향과 반대방향으로 여과포에 압축공기를 분사하면 압축공기가 분산부재를 통과하면서 그 흐름이 변경되어 여과포의 상부 및 하부 뿐만 아니라 중간부위에도 압축공기 흐름이 미치게 됨으로써 여과포를 손상시키지 않고도 여과포 전체에 고른 힘이 미치고 그 결과 여과포 표면에 부착된 분진층을 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예]

본 실시예에서는 제1도에 도시된 여과포압력 측정장치를 이용하여 종래의 펄스-젯 여과집진기 및 본 발명의 방법에 따른 분산부재를 사용한 펄스-젯 여과집진기에 대하여 압축공기의 압력을 여과포의 각 부위별로 측정하였다.

제1도의 측정장치는 컴프레셔에 의해 에어탱크로부터 이송된 압축공기가 격막밸브, 송풍튜브 및 2차공기노즐을 통해 여과포로 송부되면, 여과포의 각 백케이지내의 부위마다 연결된 센서 PT1~PT7에 의해 그 압력이 검출되고 검출된 압력은 데이타 수집기판내의 A/D 변환기를 거쳐 PC를 통해 모니터나 프린터에 나타나게 된다. 따라서 이같은 장치를 이용하여 여과포의 각 부위에 미치는 압축공기의 압력을 각 부위마다 측정가능한 것이다.

[비교예 1]

현재 제철소의 펄스-젯 여과집진기에 흔히 사용하고 있는 ø150 × 5000 L 크기의 백(bag)을 사용하여 종래의 방법에 따라 5기압의 압축공기를 0.1초동안 여과포에 분사하여 여과포의 각 부위에 미치는 최대압력을 제1도의 장치를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 제3도에 나타내었다.

제3도에 의하면, 백의 상단에서 가장 큰 힘이 발휘되며(예를들어 백의 상단으로부터 0.7m 인 부위에는 최대압력6(atm)×10³이 미침) 하부로 내려가면서 점점 압력이 감소하다가 하단부에서 다시 증가함을 알 수 있다.

[실시예 1]

백 케이지(bag cage)에 본 발명의 방법에 사용된 원통형 분산부재를 장착한 것을 제외하고는 비교예 1과 같이 실험하였다.

상기 원통형 분산부재는 표면에 각각 지름이 2mm(기공율 21%)(D₁), 5mm(기공율 35%)(D₂) 및 8mm(기공율 44%)(D₃)인 관통공을 다수개 가졌다.

상기 각 분사부재를 장착한 것에 대한 여과포의 각 부위별 압축공기의 압력 변화를 제4도에 도시하였다.

제4도에 의하면 상기 3가지 원통형 분산부재를 장착한 경우 모두가 종래의 분산부재를 사용하지 않은 경우에 비하여 여과포 상단의 압력은 감소한 반면, 하단부의 압력은 증대되었음을 알 수 있다.

다만 관통공이 지름이 8mm(기공율 44%)인경우는 종래보다 하단부 압력이 약간 더 떨어졌다.

이는 분산부재의 경우 지름이 작고 기공율이 작을수록 압력 분산효과가 큰 것을 의미한다고 볼 수 있다.

[실시예 2]

실시예 1에서 가장 우수한 효과를 나타낸 지름 2mm, 기공율 21%인 분산부재 (D₃)의 경우)의 길이를 1.5m,2m 및 3m로 변환시키면서 상기 실시예1과 같은 조건으로 여과포의 각 부위별 압력을 측정하였으며, 그 결과를 제5도에 나타내었다.

제5도에 의하면, 분산판의 길이에 관계없이 종래의 분산부재를 사용하지 않은 경우보다 여과포상단의 압력은 감소하고 하단부의 압력은 증가하였으며, 중간부위의 압력도 증가한 것을 알 수 있다.

분산부재의 길이에 대하여 보면 분산부재의 길이가 3m인 경우 가장 우수한 효과를 나타내고 있다.

[실시예 3]

실시예 2에서 가장 우수한 효과를 나타낸 지름 2mm, 기공율 21%인 분산부재의 길이를 1m, 1.5m 2가지 종류도 사용하고 ø130 × 3000 L 백(bag)을 사용한 것이외에는 상기 실시예 1과 같은 조건으로 여과포의 각 부위별 압력을 측정하였으며, 그 결과를 제6도에 나타내었다.

제6도에 의하면 상기 2가지 종류의 분산부재 모두 종래의 분산부재를 사용하지 않은 경우에 비하여 여과포 상단의 압력은 감소한 반면 하단부 압력은 비슷하였으나, 중간부위에서 상당히 증가된 압력을 나타낸 것을 알 수 있다.

상기한 바와같이 본 발명의 방법에 의하면 여과포의 상부 압력은 감소하는 반면 중간부위의 압력은 증대함으로서 압축공기의 분사시 여과포의 표면에 부착된 분진층을 보다 효율적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 여과포의 손상도 전혀 없는 것이다.

Claims (3)

1. 펄스-젯 여과집진기의 여과포에 부착된 분진층을 제거하는 방법에 있어서, 상기 집진기내부의 백케이지(bag cage)내에 장착되고 표면에 다수의 관통공이 형성된 중공(中空)의 원통형 분산부재를 통하여 압축공기를 여과반대방향으로 여과포를 향해 분사함을 특징으로 하는 여과포의 분진제거방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 원통형 분산부재의 표면에 형성된 관통공은 전체 표면적에 대한 관통공의 표면적 비로 나타내어지는 기공율이 21-44%임을 특징으로 하는 방법.
3. 제1 또는 2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 원통형 분사부재의 길이는 여과포 길이의 ½이하임을 특징으로 하는 방법.