KR100583990B1

KR100583990B1 - 열팽창성 히팅튜브와 스크류피더를 이용한 석탄조습설비용드라이어

Info

Publication number: KR100583990B1
Application number: KR1020010051133A
Authority: KR
Inventors: 김화식; 고영빈
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2006-05-26
Also published as: KR20030017032A

Abstract

본 발명은 석탄건조기 내부에서 석탄이 원활하게 배출되지 못하고 부착탄을 형성하거나 불균일적으로 불출되는 현상을 방지할 수 있도록 개선된 열팽창성 히팅튜브와 스크류피더를 이용한 석탄조습설비용 드라이어에 관한 것으로, 원통형상의 쉘드라이어 내부에 회전가능하게 설치된 나선형상의 블레이드와; 상기 블레이드를 관통하여 방사상으로 다수 배설된 히팅튜브와; 상기 히팅튜브의 각 일단을 고정함과 동시에 외부의 스팀라인과 히팅튜브를 회전가능하게 연결시킬 수 있도록 로터리죠인트 형태로 구비된 한쌍의 필터씰과; 상기 블레이드 및 필터씰의 중심을 관통하여 배치된 회전축과 연결되어 이를 구동시키도록 상기 쉘드라이어의 일단 외측에 설치된 구동모터를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르면, 콜의 피딩 및 배출작용이 원활하고, 히팅튜브의 수축 및 팽창작용에 의해 부착탄의 형성이 억제되므로 콜의 정체가 없으며, 콜 건류에 따른 작업시간이 단축되는 효과를 제공한다.

Description

열팽창성 히팅튜브와 스크류피더를 이용한 석탄조습설비용 드라이어{DRYER FOR COAL MOISTURE CONTROL PROCESS BY USING HEATING TUBE HAVING A EXPANSION PROPERTY AND SCREW FEEDER}

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 석탄조습설비용 드라이어의 내부구조 및 작동상태를 보인 예시도,

도 3은 본 발명에 따른 드라이어의 내부 구조도 및 요부 확대도,

도 4는 본 발명에 따른 드라이어의 일부 분해사시도,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 드라이어의 작동상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 쉘드라이어 80 : 스크류피더

80a : 회전축 80b : 블레이드

80c : 히팅튜브 80d : 신축부재

90 : 필터씰 100 : 오토트랩

110 : 응축수배출구 120a,b : 스팀인입구

130 : 회전날개

본 발명은 석탄건조기 내부에서 석탄이 원활하게 배출되지 못하고 부착탄을 형성하거나 불균일적으로 불출되는 현상을 방지할 수 있도록 개선된 열팽창성 히팅튜브와 스크류피더를 이용한 석탄조습설비용 드라이어에 관한 것이다.

일반적으로, 석탄조습설비(이하 'CMCP:COAL MOISTURE CONTROL PROCESS'라 함)는 코크스 제조공정에서 설비의 가동효율을 높이기 위해 코크스로 전후 처리 설비의 신설과 에너지절감 및 저가원료의 적극적인 사용을 위한 기술의 일환으로서 코크스 제조용 배합 콜(COAL)의 수분을 8~9%에서 6~7%정도로 약 2%가량 건조시켜 코크스오븐에 장입함으로써 생산성 및 품질향상을 도모하기 위한 설비이다.

제철소에 설치된 CMCP는 도 1의 도시와 같이, 원통형상으로 형성되고 규정된 각도(5.14°)로 설치된 쉘드라이어(20)와, 상기 쉘드라이어(20)를 회전시키도록 설치된 구동모터(10)와, 구비된 콜(70)을 상기 쉘드라이어(20)로 인입시키는 콜피더(30)와, 스팀입구(40)를 통해 공급된 스팀을 쉘드라이어(20) 내부로 안내하여 통과되는 콜(70)을 건조시키도록 상기 쉘드라이어(20) 내부에 배설된 다수, 바람직하게는 298개로 이루어진 히팅튜브(60)와, 스팀의 열교환에 의해 발생되는 응축수를 배출하는 응축수배출구(50)를 포함하여 구성된다.

그리하여, 장입된 콜(70)이 쉘드라이어(20) 내부에 배설된 다수의 히팅튜브(60) 사이를 통과하면서 열교환되어 건조된 후 쉘드라이어(20)의 일측에 설치된 배출구를 통해 배출되게 된다.

그런데, 도 2의 도시와 같이, 콜(70)이 히팅튜브(60) 사이를 통과하면서 함 유하고 있던 수분에 의해 부착탄(70a)을 형성함으로써 정상적인 불출작업이 수행되지 못하고 정체되는 현상이 유발된다.

또한, 콜(70)은 쉘드라이어(20)의 회전에 의해서만 배출되기 때문에 배출량이 균일하지 못하고 불균한 파형을 형성하게 된다.

뿐만 아니라, 부착탄(70a)이 과량 발생하게 되면 쉘드라이어(20)의 내용적을 축소시켜 배출량이 현저히 저감되는 단점을 가진다.

이러한 이유로 인하여 설비의 휴지 및 정비 시간이 증대되어 생산성이 극도로 저하되는 단점을 양산하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 쉘드라이어 내부에 스크류피더를 설치하여 배출작용의 원활성을 도모함과 동시에 히팅튜브를 서로 교호되게 수축 및 팽창을 반복하도록 배치하여 부착탄의 형성을 원천적으로 방지함으로써 석탄 건류작업을 신속하고 원활하게 유도할 수 있도록 한 열팽창성 히팅튜브와 스크류피더를 이용한 석탄조습설비용 드라이어를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 상기한 목적은 원통형상의 쉘드라이어 내부에 회전가능하게 설치된 나선형상의 블레이드와; 상기 블레이드를 관통하여 방사상으로 다수 배설된 히팅튜브와; 상기 히팅튜브의 각 일단을 고정함과 동시에 외부의 스팀라인과 히팅튜브를 회전가능하게 연결시킬 수 있도록 로터리죠인트 형태로 구비된 한쌍의 필터씰 과; 상기 블레이드 및 필터씰의 중심을 관통하여 배치된 회전축과 연결되어 이를 구동시키도록 상기 쉘드라이어의 일단 외측에 설치된 구동모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열팽창성 히팅튜브와 스크류피더를 이용한 석탄조습설비용 드라이어를 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 석탄조습설비용 드라이어의 내부 구조도 및 요부 확대도이고, 도 4는 본 발명에 따른 석탄조습설비용 드라이어의 일부 분해사시도이다.

도 3 내지 도 4에 따르면, 쉘드라이어(20)의 내부에는 스크류피더(80)가 회전가능하게 설치된다.

스크류피더(80)는 나선형상으로 배설된 블레이드(80b)와 상기 블레이드(80b)를 관통하여 방사형태로 고정된 다수의 히팅튜브(80c)로 이루어진다.

상기 히팅튜브(80c)는 인접하여 배설된 히팅튜브와 서로 교대로 스팀의 흐름방향이 대향되게 배설되는 바, 이를 테면 히팅튜브(80c)의 일부는 쉘드라이어(20)의 일단에 형성된 스팀인입구(120a)와 연통가능하게 설치되고 나머지 일부는 쉘드라이어(20)의 타단에 형성된 스팀인입구(120b)와 연통가능하게 설치되어 수축과 팽창작용이 서로 반대로 일어날 수 있도록 구비됨이 바람직하다.

즉, 도 3의 확대 단면도에서와 같이 (가), (나)의 히팅튜브가 서로 반대방향으로 향하는 스팀흐름을 갖도록 배열시켜 준다.

이를 위해, 히팅튜브(80c)의 각 일단은 원반형상의 필터씰(90)에 고정되며, 각 타단은 자유단으로 쉘드라이어(20)의 내부에 위치된다.

필터씰(90)은 2개가 한쌍을 이루어 로터로죠인트와 같은 형태로 결합되며, 그 중 일측은 상기 스팀인입구(120a,b)와 연통되게 배설되어 공급되는 스팀을 회전하면서 상기 히팅튜브(80c) 내부로 공급할 수 있는 공지의 씰링 구조로 설치된다.

히팅튜브(80c)는 스팀의 투입량에 따라 그 내부온도가 최고 100℃ 이상이 되기도 하고 반대로 최저 50℃까지 하락하기도 하므로 그 수축과 팽창력에 있어 상당한 차이를 보이게 된다. 이를 보상하기 위해, 상기 히팅튜브(80c)의 양단부에는 주름관과 같은 신축부재(80d)가 연결 설치된다.

상기 신축부재(80d)는 필터씰(90)의 외측면에 구비되는 바, 상기 히팅튜브(80c)의 각 고정단 일부에 형성됨이 바람직하다.

특히, 상기 신축부재(80d)의 일부에는 오토트랩(100)을 설치하여 그 내부에 고인 응축수가 신축부재(80d)의 수축과 팽창 작용시 자동적으로 배출될 수 있도록 하여 준다.

한편, 스크류피더(80) 및 필터씰(90)의 중앙을 관통하여 회전축(80a)이 고정되며, 상기 회전축(80a)은 구동모터(10)의 축상에 고정되고, 그 중앙부는 중공되어 형성된다.

특히, 오토트랩(100)을 갖는 신축부재(80d)가 구비된 히팅튜브(80c)의 일단이 서로 하나의 관으로 연결된 뒤 상기 회전축(80a)의 길이방향으로 중공된 내부와 서로 연통되게 설치된다.

따라서, 히팅튜브(80c) 내부에서 스팀의 응축에 의해 발생된 응축수는 막혀 있는 자유단으로부터 회전축(80a)의 중공부와 연통되고 필터씰(90)에 의해 고정된 고정단측으로 이동되게 되고, 스팀의 공급량에 따라 수축과 팽창을 반복하면서 자동으로 작동되는 상기 오토트랩(100)을 통해 배출된 후 상기 회전축(80a)의 중공부를 따라 이동되어 쉘드라이어(20)의 일단에 구비된 응축수배출구(110)를 통해 외부로 배출가능하게 된다.

상기 구동모터(10)는 콜(70)이 장입되는 장입호퍼(88)의 대향측에 쉘드라이어(20)와 센터링된 상태로 구비된다.

아울러, 쉘드라이어(20)의 일단측 외주면 하측에 형성된 배출구(128) 내부에는 배출을 원활하게 유도하기 위한 회전날개(130)가 구비된다.

상기 회전날개(130)는 모터와 같은 구동원과 연결시켜 강제회전시킴으로써 콜의 배출을 더욱 원활하게 유도할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

도 5 내지 도 6을 참고하면, 수분을 함유한 콜(70)은 장입호퍼(88)를 통해 쉘드라이어(20)로 충전된 후 구동모터(10)에 의해 구동되는 스크류피더(80)에 의해 장입측으로부터 배출구(128) 측으로 피딩되면서 건조되어 배출되게 된다.

동시에, 콜(70)이 장입되는 순간 고온의 스팀이 공급된다.

스팀은 쉘드라이어(20)의 양측에 설치된 스팀인입구(120a,b)를 통해 공급되며, 공급되는 조건은 투입되기 전의 콜(70) 수분과 쉘드라이어(20) 통과후의 콜에 함유된 수분차이와 콜(70)의 공급량 등을 컴퓨터가 계산하여 일정압력으로 공급할 수 있도록 자동제어된다.

스팀인입구(120a,b)를 통과한 스팀은 필터씰(90)을 통해 각 히팅튜브(80c) 내부로 분배되어 공급되며, 각 히팅튜브(80c)는 고열의 스팀을 공급받으면서 팽창되게 되며 스팀량이 줄어들거나 공급이 차단되게 되면 수축되게 된다.

만약, 스크류피더(80)에 의해 피딩되던 콜중 일부가 히팅튜브(80c) 사이에 잔류되면서 부착탄(70a)을 형성하게 되면 서로 교호되게 다수 배설된 히팅튜브(80c)들의 수축과 팽창이 반복되는 과정에서 유동되면서 자동으로 이탈되게 되며 이탈된 부착탄(70a)은 스크류피더(80)에 의해 계속 피딩되어 배출구(128) 측으로 이동하게 된다.

열교환에 의해 응축된 응축수는 히팅튜브(80c)를 따라 이동하다가 오토트랩(100)을 거쳐 회전축(80a)의 중공부로 유입되게 되며, 유입된 응축수는 회전축(80a)의 길이방향을 따라 이동되다가 그 단부에 형성된 응축수배출구(110)를 통해 외부로 배출처리되게 된다.

이때, 응축수는 스팀으로부터 생성된 것이므로 압력을 가지고 있고 그 압력에 의해 상대적으로 저압측인 응축수배출구(110)로 원활하게 이동되어 배출처리되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 콜의 피딩 및 배출작용이 원활하다.

둘째, 히팅튜브의 수축 및 팽창작용에 의해 부착탄의 형성이 억제되므로 콜 의 정체가 없고 과부하가 걸리지 않는다.

세째, 부착탄의 발생이 억제되어 쉘드라이어의 내용적이 줄어들지 않음으로서 콜 건류에 따른 작업시간이 단축된다.

Claims

삭제
원통형상의 쉘드라이어(20) 내부에 회전가능하게 설치된 나선형상의 블레이드(80b)와;

상기 블레이드(80b)를 관통하여 방사상으로 다수 배설되되 상기 쉘드라이어(20)의 양단측에 설치된 스팀인입구(120a,b)와 교대로 연통배설되어 스팀흐름이 반대로 교호되게 일어나도록 설치된 히팅튜브(80c)와;

상기 히팅튜브(80c)의 각 일단을 고정함과 동시에 외부의 스팀라인과 히팅튜브(80c)를 회전가능하게 연결시킬 수 있도록 로터리죠인트 형태로 구비된 한쌍의 필터씰(90)과;

상기 블레이드(80b) 및 필터씰(90)의 중심을 관통하여 배치된 회전축(80a)과 연결되어 이를 구동시키도록 상기 쉘드라이어(20)의 일단 외측에 설치된 구동모터(10)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열팽창성 히팅튜브와 스크류피더를 이용한 석탄조습설비용 드라이어.
제2항에 있어서,

상기 히팅튜브(80c)의 고정단인 스팀 인입측 각 필터씰(90)의 외측면에는 오토트랩(100)을 갖는 신축부재(80d)가 부가 설치된 것을 특징으로 하는 열팽창성 히팅튜브와 스크류피더를 이용한 석탄조습설비용 드라이어.
제2항에 있어서,

상기 쉘드라이어(20)의 콜 배출구(128)에는 회전구동 가능한 회전날개(130)가 부설되는 것을 특징으로 하는 열팽창성 히팅튜브와 스크류피더를 이용한 석탄조습설비용 드라이어.