KR100568328B1 - 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건식 집진기 시스템에 설치되는 흄 덕트(FUME DUCT)의 분진을 포집하여 이를 자동적으로 배출처리할 수 있도록한 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치에 관한 것으로 그 기술적인 구성은, 집진기(10)의 흄 덕트 포집관(13)의 내측 메인 수송관(13)의 중간부위에 이송관(30)이 연설되며, 상기 이송관(30) 내측 공간에 3단으로 분리 구성되는 스파크 배플 플렛트(31, 32, 33,)이 착설되고, 상기 스파크 배플 플렛트(31, 32, 33)에 의해 분리된 더스트(19)를 포집, 처리가 원활하고 역류현상을 방지할 수 있는 2중 구조의 포집호퍼(34) 및 배출호퍼(35)가 각각 설치되며, 상기 포집호퍼(34) 프레임 배출구(36)에 설치되어 더스트를 자동 배출토록 호퍼 게이트(41)가 설치되는 것을 요지로 한다.

흄 덕트, 집진기, 스파크 배플 플렛트, 역류방지 플렛트, 포집호퍼

Description

집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치{DEVICE FOR COLLECT DUST AND DISCHARGING OF FUME DUCT DUST IN EMISSION CONTROL SYSTEM}

도 1은 일반적인 코크스 오븐 집진기의 공정을 나타낸 개략 구성도.

도 2는 종래의 집진기 내부의 더스트의 처리 공정도.

도 3은 본 발명에 따른 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치의 개략 구성도.

도 4는 본 발명의 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치의 단면 구조도.

도 5는 본 발명에 따른 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치의 개략 공정도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

8...코크스 오븐 10... 집진기

11...이송카 14... 벨트

17...BAG실 19...더스트

21...이송라인 22...더스트 사일로

25...핀홀 26...BAG 필터

30 이송관

31, 31-1, 32, 32-1, 33, 33-1 스파크 배플 플렛트장치

33-1 역류방지 플렛트 34 포집호퍼

35 배출호퍼 36 프레임형 배출구

38 노즐장치 39 침전지

41 호퍼 게이트 42 수평바

43 WEIGHT 50 AIR BLEEDER

51 열감지센서 ⓐ, ⓑ 곡관부

본 발명은 코크스 공장의 건식 집진기 시스템에 설치되는 흄 덕트(FUME DUCT)의 분진을 포집하여 이를 자동적으로 배출처리할 수 있도록한 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치에 관한 것으로 이는 특히, 코크스 오븐 조업시 설치되는 건식 집진기 시스템의 부속설비인 흄 덕트를 통하여 적열 코크스의 압출작업시 포집되는 입경이 큰 분진과, 비교적 무게가 무거운 입자 및 우천시 발생되는 빗물과 같은 집진기의 수명 및 성능저하 물질을 1차로 분리 예비 포집하는 자동 처리장치를 설치하여 코크스 집진기의 트러블(TROUBLE)발생을 방지하고, 그 성능을 극대화하여 환경공해 유발을 방지할 수 있도록 한 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려져있는 제철소 코크스 공장 오븐에서는, 코크스 제품을 추출하고 생산하는 과정에서 발생되는 분진 가스를 포집하는 분진 포집 시스템이 코크스 오븐의 구성 형태에 따라 두 개의 공정으로 나뉘어져 있으며, 건식 집진기로 분류되고 추출 작업시에만 가동하는 특징이 있다.

도 1은 일반적인 코크스 오븐 집진기의 공정을 나타낸 개략 구성도로서, 분진 가스 집진 시스템(10)은 코크스 오븐(8)의 탄화실에서 적열 코크스(9)의 생산작업시 이용되는 코크스 이송카(11)의 후드(12)로 부터 발생된 분진(19)을 포집하는 수송관인 흄 덕트(13)가 설치된다.

상기 흄 덕트(13)는 직경이 1M 이상인 ┬ 형상의 원형관으로 구성되어 인입관(13-1)은 상측이 절개되고, 상기 절개부 상측에 벨트(14)가 덮혀지며, 상기 벨트(14)는 코크스 이송카(11)의 벨트 승강장치가(15)를 들고 작업위치로 이송되면 상기 벨트(14)가 들린 부위의 하측 절개된 공간(16)을 통해 분진이 코크스 이송카(11)의 흄 휴드(12)와 절개된 인입관(13-1)과, 원형으로 된 "I"형 메인 집진 수송관(13)을 통해서 포집 작업이 이루어진다.

이때, 집진 시스템(10)의 메인 팬(18)이 가동되면, 흡입 압력이 집진기 이송 수송관(12, 13-1, 13)를 통해 집진설비(10)의 BAG실(17)내에 포집되고, 상기 BAG실(17)에서 포집된 더스트(19)는 탈진(털어내는) 작업을 통하여 더스트와 깨끗한 공기로 분리하고, 분리된 더스트(19)는 BAG실 호퍼(17)에서 적정량 쌓이게 되어, 2차적인 배출을 위해 더스트 포집용 송풍 팬(20)에 가동에 의해 이송라인(21) 을 지나 더스트 사일로(22)에 포집되고, 상기 포집된 더스트는 포집박스(23)에 모아 처리차량(24)을 통해서 배출되는 것이다.

한편, 상기와같은 더스트의 처리공정시 도 2에 도시한 바와같은 종래의 집진 시스템에 있어서는, 더스트 이송라인(21) 통해 이송되는 과정에서 라인 두께가 얇아지는 핀홀(25)에 의해 라인의 사용이 단축되며, 이에 따라 더스트의 포집 불량은 물론, 더스트의 발생량에 비례해서 설비 트러블 생기게 되어 설비의 휴지가 잦으며, 하절기에는 최초 인입측 이송관(13-1)이 절개되어 그 위에 벨트(14)를 덮어 실링토록 되어있어, 많은 양의 빗물이 발생되면 집진기 가동 흡입관 압력에 의해 흡입되어 BAG실(17)에 있는 BAG 필더의 눈(26)의 막힘이 발생하게 되며, 상기와같은 경우, 흡입력 저하 및 호퍼(17) 내측에서 더스트의 응고로 배출이 불가능한 현상 이 발생되고, 공해방지 설비의 가동이 떨어지는 단점이 있다.

상기와같은 현상은, 집진기에 포집되는 더스트(19) 입경 범위는 적은 입자는 10㎛ ~ 0.1㎛ 이하가 좋으나, 실제 코크스 분진의 입자는 1mm~ 12mm 이상 것이 60% 이상 분포되고 있고, 또한 입자의 형상이 모래알 같이 다각형의 형상으로 구성되어 라인(21)을 통해 포집시, 마찰에 의한 이송라인(21) 및 곡관부 ⓐ, ⓑ 부위의 마모가 발생되고, 핀홀(25)의 발생 원인이 되며, 적열 코크스 분진의 입경이 큰 입자는 고온의 열원이 동반되기 때문에 BAG 필터(26)를 손상 및 화재를 유발하여 집진기(10) 설비의 가동중 트러블이 발생 되는등 많은 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로 그 목적은, 집진기의 수명 및 성능을 저하시키는 이물질을 이송관의 스파크 배플 플렛트를 통하여 분리한후, 포집 및 배출호퍼와 호퍼 게이트를 통해 배출토록 하여, 더스트로 인한 집진기의 트러블 발생을 방지하고, 이에따라 생산설비의 휴지를 예방하며, 설비의 사용수명을 향상시킴은 물론, 공해 발생을 방지할 수 있는 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 집진기의 흄 덕트 포집관의 내측 메인 수송관의 중간부위에 연설되는 이송관과,

더스트의 입경이 큰 입자와 빗물과 같은 이물질이 부딪혀 분리토록 상기 이송관 내측 공간에 3단으로 분리 구성되는 스파크 배플 플렛트과,

상기 스파크 배플 플렛트에 의해 분리된 더스트를 포집, 처리가 원활하고 역류현상을 방지할 수 있는 2중 구조의 포집호퍼 및 배출호퍼와,

상기 포집호퍼 프레임 배출구에 설치되어 더스트의 포집 무게량과 지랫대 작용에 의해 자동 배출토록 되는 호퍼 게이트와,

상기 호퍼 게이트 통해 배출된더스트가 이송라인과 워트 스프레이 노즐장치의 작동에 의한 침전지측으로 이송이 토록 제어하는 전기 제어반을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치의 개략 구성도이고, 도 4는 본 발명의 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치의 단면 구조도로서, 집진기(10)의 흄 덕트 포집관(13)의 내측 메인 수송관(13) 라인 중간부분이 연설되는 이송관(30)은, 그 전, 후단부에 프렌지(60)가 부착되어 볼트부재(61)에 결합토록 되고, 상기 이송관(30) 내측 공간에는 원형관의 공간을 3등분으로 분리하는 분리용 수평 2단 안내판(31, 32)이 프레임(62) 측면에 위치되어 안내판 홀(70)과 프레임 홀(63)을 볼트부재(73)로서 결합하여 고정한다.

또한, 상기 안내판 단부에는 회전축(53) 중심으로 45도 회전하는 "V형" 배플 플렛트(31-1, 32-1)가 연설되어, 포집되는 더스트의 입경이 큰 입자가 및 중량물이 부딪혀 떨어지고, 와류효과ⓒ에 의해 "V"형 배플 플렛트 내측 홈(54)에 쌓여 포집토록 설치된다.

한편, 상기 이송관(30) 하부 일측에 위치되는 호퍼 포집구(47)에는 수평 프레임(33)이 볼트부재(33-3)로서 결합되어 수평에서 45도범위에서 회전축(33-2) 중심으로 작동되는 갈고리형 더스트 역류방지 역방향 플렛트(33-1)가 설치되며, 상기 배플 플렛트(31-1, 32-1, 33-1)에 의해 분리된 DUST(19)를 포집 및 처리토록 2중 구조의 포집호퍼(34)와 배출 호퍼(35)가 이송관(30) 하부 일측으로 설치되고, 상기 포집 호퍼(34)는 2단 구조로 구성되어 1차 포집구(47)는 지경이 크고 2차 포집구(48)는 직경이 작게형성하여 더스트가 적치되는 호퍼공간(49)이 호리병 형상으로 구성되어 프레임형 배출구(36)를 형성하고, 그 외측으로 배출호퍼(35)가 설치된다.

또한, 상기 프레임형 배출구(36)는 원형의 플렛트(41)에 고무판(41-1)이 부착되어 수평바아(42)을 배출호퍼 외측 프레임 수직홀(66)외부까지 연설되고, 상기 수평바아 단부에는 웨이트(43)와 박스(44)가 설치되며, 상기 수평 바아의 중앙을 축(45)으로 고정용 빔(46)이 배출호퍼 프레임(35)에 고정토록 되어, 이에 상기 호퍼 게이트(41)는 호퍼공간(49) 포집된 더스트 무게와 웨이트 무게에 의해 바아 중심축(45)에 의해 지랫대 작용에 따라 자동 배출토록 설치된다.

상기 호퍼 게이트(41)에서 배출되는 더스트가 배출호퍼(35)의 배출구(64)로떨어지고, 습식 배출용 워트 스프레이 노즐(38)을 통해 물이 분사토록 워트 스프레이 노즐장치(38)은 리미트 센서(65)가 웨이트 박스(44)하부으로 설치되어, 제어반(40)과 연설되는 솔레노이드 밸브(38-1)에 의해 물 분사가 이루어지도록 하며, 이송라인(37)으로 통해 침전지(39)측으로 이송토록 설치된다.

한편, 상기의 이송관(30) 상측에는 에어흡입용 후드라인(67)과 중간에 에어 블리더 전동밸브(50)가 설치되고, 상기 전동밸브(50)의 제어용 열감지센서(51)가 이송관(30)의 인입부에 설치되는 구성으로 이루어진다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도3 내지 도 5에 도시한 바와같이, 적열코크스(9) 압축작업이 시작되면 도 5에서와 같은 집진기(10)가 가동하고, 상기 집진기(10)의 가동과 동시에 포집되는 적열 코크스 더스트(19)중의 입경이 큰 입자(1mm ~ 12mm 이상)와 무게중량이 비교적 높은 입자는 수송관(13, 13-1)을 통과하여 이송관(30)에 도달하게 되면, 분리된 수평 2단 안내판(31, 32)을 통과하면서 흡입 압력에 의해 회전용 "V"형 배플 플렛트(31-1, 32-1)에 1차로 부딪혀 호퍼(34)의 유입구(47)으로 떨어지게 되고, 또한 하절기의 빗물은 수송관 하부측을 따라 바로 포집 호퍼(34)로 모이도록 된다.

또한, 이때 비산되는 수분이나 더스트는 부딪히는 저항과 "V"형 배플 플렛트 (31-1, 32-1)의 구조에 의해 와류ⓒ가(이물질이 이동중 부딪히는 저항이 생기면 소용돌이 회전효과가 발생하여 쌓이는 현상)발생하여 "V"형 배플 플렛트의 내측 홈(54)에 쌓이게 되고,

상기 배플 플렛트(31-1, 32-1)가 안내판 단부에 전, 후 45도 범위 내에서 흡입력에 따라 전, 후(ⓓ) 작용하여 발생 집진기 흡입 압력상황에 따라 더스트의 포집이 이루어지도록 한다.

또한, 상기 집진 작업중 "V"형 배플 플렛트의 와류효과(ⓒ)에 의해 내측 홈(54)에 쌓여진 더스트(19)는 집진작업 종료와 함께 "V"형 배플 플렛트의 무게에 의해 최초 위치로 복귀되면서 역방향 회전에 의해 자연적으로 호퍼(34)측으로 배출되도록 한다.

한편, 상기 포집구(47)의 수평단부에 포집되는 더스트의 무게가 낮은것은 포집구(47)측에서 중체(ⓔ)후, 집진기(10)로 흡입되는 것을 방지토록 갈고리 형상의 역류방지 플렛트(33-1)의 역방향 작용에 따라 더스트가 부딪혀 호퍼측으로 떨어지며, 집진기(10)의 흡입 압력상태에 따라 45도 각도의 범위 내에서 상, 하축 (33-2) 을 중심으로 조절 작동이 이루어지며, 또한상기 호퍼는 2단 구조의 호리병 형상으로 구성되어 1차 포집구(47)는 직경을 크게 하여, 많은양의 더스트가 포집토록 되고, 2차 포집구(48)는 직경을 적게 구성하여 포집된 더스트(19)가 이상개소 발생에 따라 마이너스 압력이 발생하여도 더스트의 역류현상을 방지하도록 하고, 상기 포집된 더스트의 적치공간 표면적(49)이 작게 수직형태로 하여, 더스트의 포집 무게에 따라 배출압력이 높게 되며, 프레임형 배출구(36)를 통해 배출이 용이하게 된다.

한편, 상기 프레임형 배출구(36)의 게이트(41)는, 바아 중심축(45)으로 지렛대 작용에 의해 닫힌 상태에서, 포집된 더스트의 무게가 웨이트(43)의 무게보다 높으면 자연적으로 열려 배출이 이루어지고, 상기 웨이트의 무게보다 적으면 닫히게 되며, 상기 웨이트의 무게를 조절하여 더스트의 배출량을 조절할 수 있도록 하며, 이에 원형의 플렛트(41)에는 실링이 좋은 고무판(41-1)을 부착하여 프레임형 배출구와 수평상태로 밀착이 자유롭게 한다.

또한, 상기와 같은 작동에 의해 포집된 더스트가 배출호퍼(35)에서 배출될 경우, 제어용 리미트 센터(65)가 작동되어, 제어반(40)의 신호에 의해 워트 스프레이 노즐장치(38)의 솔레노이드 밸브(38-1) 동작에 의해 배출되는 더스트(19)에 물 분사가 이루어져 이송라인(37)을 통해 침전지(39)로 자동적으로 이송처리되어, 포집→배출→이송까지 밀폐된 공간에서 상기와같은 작동이 이루어지게 됨으로써, 더 스트의 외부누출을 방지하고, 공해 발생이 방지토록 된다.

다른한편, 상기 이송관(30)의 상측에는 에어 블리더 전동밸브(50)와, 제어용 열감지센서(51)가 설치되어, 적열 코크스의 더스트(19) 및 고온의 열기를 찬공기가 희석시켜 고온 열기를 낮추도록 함으로써, BAG 필터의 손상과 화재위험을 방지할 수 있도록 제어반(40)에 의해 온도가 80℃ 이상시 제어가 이루어지도록 하는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의한 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치에 의하면, 집진기의 수명 및 성능을 저하시키는 이물질을 이송관의 스파크 배플 플렛트를 통하여 분리한후, 포집 및 배출호퍼와 호퍼 게이트를 통해 배출토록 하여, 더스트로 인한 집진기의 트러블 발생을 방지하고, 이에따라 생산설비의 휴지를 예방하며, 설비의 사용수명을 향상시킴은 물론, 공해 발생을 방지할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 집진기(10)의 흄 덕트 포집관(13)의 내측 메인 수송관(13)의 중간부위에 연설되는 이송관(30)과,

   더스트의 입경이 큰 입자와 빗물과 같은 이물질이 부딪혀 분리토록 상기 이송관(30) 내측 공간에 3단으로 분리 구성되는 스파크 배플 플렛트(31, 32, 33,)과,

   상기 스파크 배플 플렛트(31, 32, 33)에 의해 분리된 더스트(19)를 포집, 처리가 원활하고 역류현상을 방지할 수 있는 2중 구조의 포집호퍼(34) 및 배출호퍼(35)와,

   상기 포집호퍼(34) 프레임 배출구(36)에 설치되어 더스트의 포집 무게량과 지랫대 작용에 의해 자동 배출토록 되는 호퍼 게이트(41)와,

   상기 호퍼 게이트(41) 통해 배출된더스트(19)가 이송라인(37)과 워트 스프레이 노즐(38)장치의 작동에 의한 침전지(39)측으로 이송이 토록 제어하는 전기 제어반(40)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기의 이송관(30) 상측에는, 화재방지를 위한 에어 블리더 전동밸브(50)와 감지센서(51)가 설치됨을 특징으로 하는 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 더스트(19)를 포집, 처리하는 2중 구조의 포집호퍼(34) 및 배출호퍼(35)는, 호리병 형상으로 구성됨을 특징으로 하는 집진기의 흄 덕트 분진 포집 및 자동 배출장치.

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