KR100502830B1 - Oil removal apparatus using static electricity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제철소 냉연공정의 최종제품인 냉연강판의 녹을 방지하고 고객사에서 윤활유로 사용되는 방청유를 도포하는 설비인 오일러를 사용할 때 강판에 도포되지 않은 오일이 미세입자로 옥외로 방출되는 과정에서 발생되는 오일성분을 제거시켜 환경오염을 방지할 수 있게한 정전기를 이용한 오일 제거장치에 관한 것으로,The present invention prevents the rust of the cold rolled steel sheet, which is the final product of the steel mill cold rolling process, and oil generated in the process of releasing the oil not coated on the steel sheet to the outdoors as fine particles when using the oiler which is a facility for applying rust preventive oil used as lubricating oil in customers. The present invention relates to an oil removing device using static electricity that removes components to prevent environmental pollution.
즉, 오일러에 흄관으로 연결된 오일제거설비의 함실본체를 전류가 통하지 않는 절연재로 형성하되 이 함실본체의 내부 일측에 그 상부패널에 형성된 개구부를 통해 끼우고 뗄 수 있게 수직으로 설치된 전극판과, 상기 전극판의 타측에 마주하게 수직으로 설치된 동판과, 상기 동판의 양측에 궤도운동이 가능하게 설치되어 하전된 미세오일입자가 동판으로 향하는 과정에서 미세오일입자를 포집하는 한쌍의 필터와, 상기 각 필터를 지지하는 상하측 지지롤중 하부 지지롤의 사이에 설치되어 필터에 맞닿은 채 상기 지지롤을 연동시키면서 필터에 포집된 오일을 짜내어 주는 링거롤과, 상기 흄관으로부터 함실본체의 폐오일이 유입되는 공간부에 설치되어 콘트롤박스의 조작에 의해 제어되면서 전극판에 " ―"전압을 걸어주는 전압기로 구성된 것이다.That is, the electrode body of the oil removal equipment connected to the oiler by the fume pipe is formed of an insulating material that does not pass through the current, but the electrode plate vertically installed to be inserted through the opening formed in the upper panel on one side of the interior of the chamber body, and the A pair of filters that vertically face the other side of the electrode plate, and a pair of filters that allow orbital movement on both sides of the copper plate to collect the fine oil particles in the process of charging the fine oil particles toward the copper plate; Is installed between the lower support roll of the upper and lower support roll to support the ringer roll to squeeze the oil collected in the filter while interlocking the support roll while contacting the filter, and the waste oil of the main compartment from the fume pipe flows in It is installed in the space part and controlled by the operation of the control box.
Description
본 발명은 정전기를 이용한 오일 제거장치, 보다 상세하게는 제철소 냉연공정의 최종제품인 냉연강판의 녹을 방지하고 고객사에서 윤활유로 사용되는 방청유를 도포하는 설비인 오일러를 사용할 때 강판에 도포되지 않은 오일이 미세입자로 옥외로 방출되는 과정에서 발생되는 오일성분을 제거시켜 환경오염을 방지할 수 있게한 정전기를 이용한 오일 제거장치에 관한 것이다. The present invention is an oil removal device using static electricity, more specifically, the oil is not applied to the steel sheet when using the oiler to prevent the rust of the cold-rolled steel sheet, the final product of the steel mill cold rolling process and to apply the rust oil used as a lubricant in the customer company The present invention relates to an oil removing apparatus using static electricity, which removes oil components generated in a process of being released into particles outdoors to prevent environmental pollution.
일반적으로, 제철소 냉연설비중 스트립의 연속소둔 및 되감기라인에 설치되어 있는 오일러는, 냉연강판의 녹을 방지하고 고객사에서 강판 가공시 윤활유로도 사용되는 방청유를 도포하는 설비로서 매우 미세관리가 요구되는 설비이다.In general, the oiler installed in the continuous annealing and rewinding line of the strip in the steel mill cold rolling equipment is a facility that prevents the rust of the cold rolled steel sheet and applies rust preventive oil, which is also used as lubricating oil in the processing of steel sheets by customers, and requires very fine control. to be.
오일러에서 방청유 도포를 실시하는 과정에 스트립에 부착되지 못한 방청유는 미세한 오일입자 형태로 필터를 거쳐 공기중에 방출된다.The rust preventive oil, which did not adhere to the strip during application of the rust preventive oil, is released into the air through the filter in the form of fine oil particles.
이때 사용하는 필터는 미세 오일입자를 증대시키는 1차필터(Grass Filter)와, 미세입자상 오일을 흡수 및 페유처리 하는 2차필터(Mist Separator)로 구분된다.At this time, the filter to be used is classified into a primary filter (Grass Filter) to increase the fine oil particles, and a secondary filter (Mist Separator) to absorb and discard the fine particulate oil.
이러한 필터 방법은 오래전부터 사용했던 기술로서, 1차필터인 글라스섬유(석면)에 미세오일 입자를 관성충돌시켜 입자를 증대 시키고, 2차필터인 와어어 매쉬(Wire mesh)에 의하여 오일을 흡수하는 것으로, 상기 미세오일이 1차필터를 거치는 동안 증대되지 않을 경우 2차필터에서도 오일을 흡수하지 못하고 옥외로 방출되며, 옥외로 방출된 미세입자의 오일은 우천시 환경 및 주위 토양을 오염시키는 문제점이 있다.This filter method is a technique that has been used for a long time. The inertial collision of fine oil particles on glass fiber (asbestos), which is a primary filter, increases the particle size, and absorbs oil by a secondary filter, a wire mesh. If the fine oil is not increased while passing through the primary filter, the secondary oil does not absorb the oil and is released to the outdoors. The oil of the fine particles released to the outdoors pollutes the environment and surrounding soil during rainy weather. .
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 상기 2차필터에서 포집하지 못한 미세한 오일입자에 정전기를 부여하여 오일입자를 강제로 필터에 부착되도록 한 정전기를 이용한 오일 제거장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, the purpose is to provide static electricity to the fine oil particles that are not collected in the secondary filter by using the static electricity to force the oil particles attached to the filter It is to provide a removal device.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 오일입자에 하전을 가하게 됨으로써 입자를 강제로 부착되게 하는 것이 가능하게 된다.The present invention for achieving this object makes it possible to force the particles to be attached by applying a charge to the oil particles.
상기 오일입자에 대한 하전은 코로나방전(Corona discharging)에 의해 이루어 지며, 여기에서 코로나방전이란 음전극(또는 양전극)과 접지전극 사이의 전압이 특정 이상이면 전기적 절연상태가 깨어지면서 음전극(또는 양전극)과 접지전극 사이에 전류가 흐르게 되는 상태를 말하며, 이 전압을 코로나 개시전압이라고 하고, 코로나 개시전압 이상의 전압에서는 방전전극 주위의 공기내에 존재하는 자유전자들이 전기장에 의해 중성의 공기분자와 충돌하고, 그 결과 중성의 공기분자는 양이온과 전자로 분리된다.The charging of the oil particles is performed by corona discharging, where corona discharging is performed when the voltage between the negative electrode (or positive electrode) and the ground electrode is higher than a certain level, and thus the electrical insulation state is broken and the negative electrode (or positive electrode) and It refers to a state in which a current flows between ground electrodes, and this voltage is called a corona starting voltage. At a voltage above the corona starting voltage, free electrons present in the air around the discharge electrode collide with neutral air molecules by an electric field. The resulting neutral air molecules are separated by cations and electrons.
이 과정은 수천개의 전자가 만들어 질 때까지 매우 급속히 진행하며 이 과정을 전자사태 과정이라고 하며, 코로나 영역에 국한되어 발생된다.This process proceeds very rapidly until thousands of electrons are created, which is called an avalanche process, and occurs only in the corona domain.
도 1은 상기 미세오일입자에 하전을 가하여 전자사태가 형성되는 코로나 영역을 설명하는 개요도로서, 상기 전자사태 과정에서 만들어진 전자는 코로나 영역(C)밖에 있는 중성의 공기분자와 부착되어 음이온을 만들고, 이 음이온이 공기중의 오일입자에 부착되어 결국 오일입자들이 음이온에 의해 하전(E)된다.1 is a schematic diagram illustrating a corona region in which an avalanche is formed by applying charge to the microoil particles, and electrons generated in the avalanche process are attached to neutral air molecules outside the corona region (C) to form anions, The negative ions attach to the oil particles in the air, and eventually the oil particles are charged by the negative ions (E).
하전된 오일입자들은 이송 에너지원인 공기에 의해 " + " 로 대전된 동판(1)으로 향하는데, 이때 동판 앞에 필터(2)를 설치하여 동판으로 향하는 미세오일 입자를 필터에 부착 시키게 된다.The charged oil particles are directed to the copper plate 1 charged with "+" by air, which is a transport energy source. At this time, the filter 2 is installed in front of the copper plate to attach the fine oil particles directed to the copper plate to the filter.
필터에는 오일이 부착되고 오일의 " ―"전하는 뒷편 동판의 접지(Earth)를 통해 이동하고 전기적으로 중성이 된다.The oil is attached to the filter and the "-" charge of the oil moves through the earth of the rear copper plate and becomes electrically neutral.
코로나방전은 방전전극의 극성에 따라 양의 코로나와 음의 코로나로 구분되며, 양의 코로나는 " + "이온을 방출하기 때문에 기체의 전리범위는 전극의 극히 작은 범위에서만 한정되고 그 결과 반대극으로의 전계는 그 만큼 작게 되어 전압의 상승에 의해서 코로나는 불안정해 지고 파괴로 진행되는 확률이 커지면서 스파크가 발생하기 쉽다.Corona discharge is divided into positive corona and negative corona according to the polarity of discharge electrode. Since positive corona emits "+" ion, the ionization range of gas is limited only to the very small range of electrode and consequently The electric field of is so small that the corona becomes unstable due to the increase of the voltage and the probability of the breakdown increases, and sparks are likely to occur.
한편, " ―"전극의 경우는 전자를 방출하고 전자는 속도가 빠르기 때문에 반대극으로 용이하게 도달하여 전계는 그다지 강하게 되지 않는다.On the other hand, in the case of the "-" electrode, since the electrons are emitted and the electrons are fast, they easily reach the opposite electrode and the electric field is not very strong.
따라서 넓은 범위에서의 안정된 코로나 방전이 가능하기 때문에 일반적인 정전 도유에 있어서 전극을 " ―"극으로 하고, 피도유물체에 " +" 접지를 해서 사용한다.Therefore, since stable corona discharge is possible in a wide range, the electrode is used as the "-" pole in general electrostatic lubrication, and "+" ground is used for the object to be coated.
오일입자의 집진시 사용되는 와이어 재질은 일반적으로 열전자 방출이 쉬운 알카리토 금속이 많이 사용되며, 동시에 고온에서의 내구성이 요구되는 금속이 사용된다. In general, a wire material used for dust collection of oil particles is generally used in the alkali metal, which is easy to release hot electrons, and at the same time, a metal that requires durability at a high temperature is used.
이러한 요구 성질중 금속의 정전기적 성질들 가운데 가장 중요한 것은 전자를 방출하는 능력이며, 고체에서 한 개의 전자를 방출하는데 필요한 최소의 일량을 일함수 라고 한다.Of these requirements, the most important of the electrostatic properties of metals is their ability to emit electrons, and the minimum work required to release a single electron from a solid is called the work function.
보통 와이어로는 텅스텐을 많이 사용하고 있는데 이는 다른 금속에 비해 일함수가 상대적으로 적음에 따라 전자의 방출이 용이함에 있으며, 열전자의 흐름은 온도가 낮을수록 전자의 운동 에너지가 크게 됨으로써 전극으로는 텅스텐 와이어를 사용한다.Tungsten is commonly used as a wire. This is because the work function is relatively low compared to other metals, which facilitates the emission of electrons. The flow of hot electrons increases the kinetic energy of the electrons as the temperature is lower. Use wire.
이하, 본 발명의 정전기를 이용한 오일 제거장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the oil removal apparatus using the static electricity of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 정전기를 이용한 오일제거설비가 장착된 오일러(A)를 나타낸 전체구성도이고, 도 3a 및 3b는 상기 오일제거설비를 발췌한 분리사시도와 그 결합상태사시도로서, 강판에 방청유를 도포하는 통상적인 오일러(A)의 일측에 오일도포 과정에서 도포되지 않은 채 비산되는 미세오일입자에 전하를 걸어서 제거할 수 있게한 오일제거설비(B)가 설치되어 있다.Figure 2 is an overall configuration diagram showing the oiler (A) equipped with the static electricity removal equipment using the static electricity of the present invention, Figures 3a and 3b is an exploded perspective view and an assembled state perspective view of the oil removal equipment, anti-rust oil on the steel sheet On one side of the conventional oiler (A) to apply the oil removal equipment (B) is installed to be removed by applying a charge to the fine oil particles scattered without being applied in the oil coating process.
상기 오일제거설비(B)는 오일러(A)에 흄관(11)을 통해 연결되어 밀폐상태를 이루는 함실본체(10)로 구성되며, 이 함실본체(10)는 전류가 통하지 않는 절연재로 제작되어 있다.The oil removal equipment (B) is composed of a chamber main body 10 which is connected to the oiler (A) through a fume pipe (11) to form a sealed state, the chamber main body 10 is made of an insulating material through which no current passes. .
상기 함실본체(10)의 내부 일측에는 그 상부패널에 형성된 개구부(12)를 통해 끼우고 뗄 수 있게 다수의 텅스텐 와이어를 가진 전극판(20)이 수직으로 장착되고, 상기 전극판(20)의 타측에는 약간의 간격을 두고 마주하게 동판(30)이 설치되어 있되 이 동판(30)도 함실본체(10)의 상부패널에 형성된 또 다른 개구부(13)를 통해 끼우고 뗄 수 있도록 되어 있다.An electrode plate 20 having a plurality of tungsten wires is vertically mounted on one inner side of the chamber body 10 so as to be inserted and detached through the opening 12 formed in the upper panel. On the other side, the copper plate 30 is provided to face each other with a slight gap, but the copper plate 30 is also able to be inserted and lifted through another opening 13 formed in the upper panel of the chamber body 10.
수직으로 설치된 동판(30)의 양측에는 하전된 미세오일입자가 동판(30)으로 향하는 과정에서 미세오일입자를 부착되게 하는 한쌍의 필터(40)가 상하측 지지롤(41)(42)에 의해 공회전상태로 궤도운동이 가능하게 설치되어 있다.On both sides of the vertically installed copper plate 30, a pair of filters 40 for attaching the fine oil particles in the process of moving the charged fine oil particles toward the copper plate 30 are supported by upper and lower support rolls 41 and 42. Orbital movement is installed in idle state.
상기 각 필터(40)의 하부에서 이를 궤도운동이 가능하게 지지하는 지지롤(41)(42)의 사이에는 필터(40)에 맞닿은 채 상기 지지롤(41)(42)을 연동시키면서 필터(40)에 포집된 오일을 짜내어 주는 링거롤(50)이 설치되고, 이 링거롤(50)의 일측단에는 모터(52)의 구동력을 벨트(53)에 의해 전달하여 회전되는 풀리(51)가 접합되어 있다.Filter 40 while interlocking the support rolls 41 and 42 while contacting the filter 40 between the support rolls 41 and 42 supporting the orbital movement in the lower portion of each filter 40. Ringer roll 50 for squeezing the collected oil is installed, one side of the ringer roll 50, the pulley 51 is rotated by transmitting the driving force of the motor 52 by the belt 53 It is joined.
상기 함실본체(10)의 바닥면 중앙부에 필터(40)로부터 착즙되는 오일을 배출시키는 드레인관(60)이 형성되고, 함실본체(10)의 상부에는 여과된 가스를 배출하는 통기구(70)가 형성되어 있다.A drain pipe 60 for discharging oil juiced from the filter 40 is formed at the center of the bottom surface of the chamber body 10, and an air vent 70 for discharging the filtered gas is provided at the upper portion of the chamber body 10. Formed.
상기 함실본체(10) 내에 설치된 전극판(20)에 의해 구분되어 흄관(11)으로부터 폐오일이 유입되는 공간부에는 콘트롤박스(81)의 조작에 의해 제어되면서 전극판(20)에 " ―"전압을 걸어주는 전압기(80)가 설치되어 있다.The space portion into which the waste oil flows from the fume pipe 11 is separated by the electrode plate 20 installed in the chamber body 10 and is controlled by the operation of the control box 81 while the “-” is applied to the electrode plate 20. A voltage transformer 80 for applying a voltage is provided.
밀폐된 함실본체(10)내에서 효율적인 오일 흡수 및 제거를 위해 강제로 기류를 형성하도록 송풍기(90)를 설치하는 것이 바람직하다.It is preferable to install the blower 90 to forcibly create an air flow for efficient oil absorption and removal in the sealed chamber body 10.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 오일제거설비(B)는 오일러(A)의 초기작동시 콘트롤 박스(81)를 조작하여 전압기(80)와 송풍기(90)를 동작시킴으로써 오일러(A)에서 강판에 도포되지 못한 오일이 흄관(11)을 통해 함실본체(10)에 인입되며, 인입된 오일입자는 전극판(20)의 고압에 의해 " ―"전하를 띠우며 미세화 된다.Therefore, the oil removal equipment B of the present invention as described above operates the voltage control unit 80 and the blower 90 by operating the control box 81 during the initial operation of the oiler A to the steel plate from the oiler A. The oil that has not been applied is introduced into the chamber main body 10 through the fume pipe 11, and the introduced oil particles are charged with a "-" charge by the high pressure of the electrode plate 20 and are refined.
미세화된 오일입자는 " ―"전극에 반발하여 " + "로 대전된 동판(30)을 향하여 함실본체(10)내의 일측에서 타측으로 이동되므로, 상기 이동과정에서 동판(30)으로 가는 미세오일입자가 동판(30)의 양측에 배치 설치한 각 필터(40)에 의해 포집된다.The refined oil particles are moved from one side to the other side in the chamber body 10 toward the copper plate 30 charged with "+" in response to the "-" electrode, so that the fine oil particles going to the copper plate 30 in the movement process. It collects by each filter 40 arrange | positioned at both sides of the movable plate 30. As shown in FIG.
이와 같이 오일입자가 포집된 필터(40)는 그 상하측 지지롤(41)(42)에 지지된 상태에서 모터(52)에 의해 구동되는 링거롤(50)에 밀착된 상태에서 궤도운동을 하는 과정에서 포집된 오일을 떨어내게 됨으로써 항상 새로운 상태에서 오일을 포집하게 된다.As such, the filter 40 in which the oil particles are collected has an orbital motion in close contact with the ringer roll 50 driven by the motor 52 while being supported by the upper and lower support rolls 41 and 42. By dropping the collected oil in the process, the oil is always collected in a new state.
그러므로 필터에 의해 착즙된 오일은 드레인관(60)을 통해 배출 및 폐기처리되고, 여과된 기체 만이 통기구(70)를 통해 함실본체(10)의 외부로 배출된다.Therefore, the oil juiced by the filter is discharged and disposed of through the drain pipe 60, and only the filtered gas is discharged to the outside of the chamber body 10 through the vent 70.
이와 같은 본 발명의 정전기를 이용한 오일 제거장치는, 제철소 냉연공정의 소둔, 청정라인은 물론 기타 유사업체에서 오일러를 사용할 때 배출되는 미세 오일을 효율적으로 제거함으로써, 오일의 배출로 인한 대기 및 토양오염을 미연에 방지하여 환경공해를 감소시킬 수 있는 효과가 있다. Such an electrostatic oil removal device of the present invention, by effectively removing the fine oil discharged when using the oiler in the annealing, cleaning line, as well as other similar companies of steel mills, air and soil pollution due to the discharge of oil It is effective to reduce the environmental pollution by preventing in advance.
도 1은 상기 미세오일입자에 하전을 가하여 전자사태가 형성되는 코로나 영역을 설명하는 개요도,1 is a schematic diagram illustrating a corona region in which an avalanche is formed by applying charge to the microoil particles;
도 2는 본 발명의 정전기를 이용한 오일제거설비가 장착된 오일러(A)를 나타낸 전체구성도,Figure 2 is an overall configuration showing the oiler (A) equipped with the oil removal equipment using the static electricity of the present invention,
도 3a 및 3b는 상기 오일제거설비를 발췌한 분리사시도와 그 결합상태사시도이다.Figure 3a and 3b is an exploded perspective view and the coupled state perspective view of the oil removal equipment.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10 : 함실본체 11 : 흄관10: chamber body 11: fume pipe
12, 13 : 개구부 20 : 전극판12, 13 opening 20: electrode plate
30 : 동판 40 : 필터30: copper plate 40: filter
41, 42 : 지지롤 50 : 링거롤41, 42: support roll 50: ringer roll
51 : 풀리 52 : 모터51: pulley 52: motor
53 : 벨트 60 : 드레인관53: belt 60: drain pipe
70 : 통기구 80 : 전압기70: vent 80: voltmeter
81 : 콘트롤 박스 90 : 송풍기81: control box 90: blower
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---|---|---|---|---|
KR101082123B1 (en) | 2006-12-20 | 2011-11-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Apparatus for removing oil mist fume |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20020054415A (en) | 2002-07-08 |
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