KR100694618B1 - 월류 세정방식의 습식 전기 집진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 월류 세정방식의 습식 전기 집진기에 관한 것으로, 집진기 하우징(100)의 일측에는 공기 유입구(102)가 형성되고 타 일측에는 공기 배출구(104)가 형성되어 있고, 중공관 형태로 형성된 중공관 집진판(106))의 외주면과 상기 집진기 하우징의 내주면 사이에 물을 저장할 수 있도록 상기 중공관 집진판의 하측 끝단과 상기 집진기 하우징 사이에 물막이 바닥판(108)이 형성되고, 상기 물막이 바닥판(108)의 상부측의 상기 중공관 집진판 외주면과 상기 집진기 하우징 사이 공간으로 물이 공급되며, 고전압이 인가되는 방전봉(110)이 상기 중공관 집진판(106)의 중공에 삽입 설치되어, 상기 중공관 집진판의 외측에 저장된 물이 집진판 상단을 넘어 월류하면서 상기 중공관 집진판 내주면을 세정하는 것을 그 특징으로 하는 월류 세정방식의 습식 전기 집진기에 관한 것이다.

중공관 집진판, 월류, 방전봉

Description

월류 세정방식의 습식 전기 집진기{A wet-type dust collecting apparatus}

도 1은 종래의 습식 전기 집진기의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 주요 구성을 보이는 개략도이다.

도 3은 집진판의 물이 월류되는 부분의 개략도이다.

<도면의 주요부분의 부호설명>

1 : 방전 봉 2 : 집진판

3 : 세정수 분사용 스프레이 노즐

100 : 집진기 하우징 102 : 공기 유입구

104 : 공기 배출구 106 : 중공관 집진판

108 : 물막이 바닥판 110 : 방전봉

112 : 급수 펌프 114 : 수막

본 발명은 전기 집진기에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 습식 전기 집진기 에 관한 것이다.

현재 대기환경 오염방지 장치로 사용되고 있는 습식 전기집진기는 소각로, 보일러 탈황설비 기타 미세분진 및 유해가스 제거설비에 많이 이용되고 있다. 집진처리 효율에 중요한 영향을 주는 집진판은 그 청소가 용이하여야 하며, 또한 전기집진기의 특성상 전도성이 있어야 하므로, Steel, C-FRP 등의 재질로 제한적으로 사용되고 있다.

종래에 사용되고 있는 전기집진 장치는 도 1과 같이 고전압 발생부에서 직류의 고전압(일반적으로 (-) 전하)을 방전 봉(1)에 인가하여 방전 봉과 집진판(2) 사이에 통과하는 공기 중에 함유된 분진 입자에 (-) 전하를 인가하여 상대적으로 (+)극의 성질을 갖는 집진판에 유도 부착되게 하여 분진을 제거하는데, 이때 집진판에 부착 제거된 분진을 청소하는 방법에 따라 전기 집진장치를 크게 건식 및 습식으로 구분한다.

건식 전기 집진기의 경우 집진판의 청소를 일반적으로 Rapping(집진판을 망치로 두드림)에 의한 충격을 집진판에 가함으로써 부착된 분진을 제거하나 부착 성이 강하거나 점착성이 있는 분진은 집진판에서 제거가 잘 안되므로 집진판의 전기 전도도가 떨어져 집진 효율이 점차 저하되는 경우가 많다.

건식 전기집진기의 이러한 단점을 보완하기 위하여 개발된 습식 전기집진기는 도 1에 도시된 바와 같이 집진판(2) 상부에서 스프레이 노즐(Spray Nozzle)(3)에 의하여 물을 분사하여 집진판에 물이 흐르게 하여 집진판에 부착된 분진이 물과 함께 흘러내리게 하여 집진판을 세정하여 집진판의 전기 전도도를 유지하도록하였으나 실제 도 1과 같이 상부에서 스프레이 노즐에 의하여 물을 분무할 경우 집진판의 높이가 일반적으로 5m 이상이 되므로 집진판 전면에 고른 수막의 형성이 어려워 집진판에 부착된 분진의 완전한 제거가 어렵고 더우기 분무된 물 입자에 의하여 불필요한 스파크(Spark) 등의 발생으로 집진효율이 저하되는 단점이 있다.

즉, 종래의 습식 전기집진기는 집진판에 부착된 분진을 연속적 혹은 간헐적으로 스프레이 노즐(Spray Nozzle)에 의한 물의 분사에 의하여 집진판으로부터 제거하는데, 이러한 방식은 세정 효율이 떨어져서 분진이 완전히 제거되지 아니하고 어느 정도 남아 있게 된다. 따라서, 집진판에 남아 있는 분진에 의하여 전기집진기의 집진효율이 떨어지는 단점이 있었다.

또한, 종래의 습식 전기집진기는 집진판에 부착된 분진을 제거하기 위하여 통상 하루에 두, 세 번씩 매회 1시간 정도의 Washing이라는 주기적인 청소 시간이 필요한데 이 때에는 전기집진기가 가동되지 않으므로 불가피하게 오염물질을 대기 중으로 방출하는 문제가 있다.

또한, 건식 및 습식 전기집진기 모두 집진판이 전기가 통하는 재질로 제작되어야 하므로 집진판 재질의 선정에 있어서 전도성이 우수한 재질로 제한되고 있다.

요약하면, 전기 집진기는 현재 상용화되고 있는 집진기 중 가장 효율이 좋은 것으로 알려져 있으나 상기에 언급된 것과 같이 집진판의 청소가 원활하지 않아 집진효율이 사용함에 따라 점차 떨어지는 문제가 있고 집진기의 크기가 비대해지는 등의 문제점이 있으며, 또한 집진판의 재질에 대한 제약으로 집진판을 설치하는 설치 비용이 매우 높아 선호도가 낮은 편이다.

본 발명은 집진판에 지속적으로 물의 월류에 의한 수막의 형성으로 집진판에 부착된 분진이 물의 흐름에 의하여 지속적으로 제거되므로 항상 집진판이 깨끗이 유지되므로 전기집진기의 효율을 높게 유지할 수 있으며, 흐르는 수막 자체가 도체이므로 집진판의 재질이 Steel 혹은 C-FRP등의 전도성 재질에 국한되지 않고 비전도성의 다양한 재질의 선택이 가능하다.

본 발명은 종래의 전기집진기의 집진판 세정 방식의 문제점을 보완하기 위하여 집진판에 지속적으로 물의 월류를 형성함으로써 이에 의하여 집진판 전체에 고른 수막을 형성시켜 집진판에 부착된 분진이 흐르는 물에 의하여 지속적으로 씻겨 내리게 하여 집진판이 항상 깨끗한 상태로 유지되게 하고 전기전도도를 향상시켜 집진 효율을 높게 유지하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 물 자체가 전기 전도성이 우수하므로 집진 효율을 높일 수 있으므로 집진판의 높이를 획기적으로 감소시키는 것이 가능하고, 집진판의 재질을 비 전 도성 물질 등으로 다양하게 선정할 수 있게 하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 종래의 습식 전기집진기는 집진판에 부착된 분진을 제거하기 위하여 통상 하루에 두, 세 번씩 매회 1시간 정도의 Washing이라는 주기적인 청소 시간이 필요한데 이 때에는 전기집진기가 가동되지 않으므로 불가피하게 오염물질을 대기 중으로 방출하는 문제가 있는데, 본 발명은 집진판에 물의 월류에 의한 수막의 형성으로 지속적으로 부착된 분진이 물의 흐름에 의하여 씻겨 나가므로 별도의 Washing이라는 청소 시간이 불필요하게 하여 지속적이고 연속적인 운전을 가능하게 하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 습식 전기 집진기에 관한 것으로, 집진기 하우징(100)의 일측에는 공기 유입구(102)가 형성되고 타 일측에는 공기 배출구(104)가 형성되어 있고, 중공관 형태로 형성된 중공관 집진판(106))의 외주면과 상기 집진기 하우징의 내주면 사이에 물을 저장할 수 있도록 상기 중공관 집진판의 하측 끝단과 상기 집진기 하우징 사이에 물막이 바닥판(108)이 형성되고, 상기 물막이 바닥판(108)의 상부측의 상기 중공관 집진판 외주면과 상기 집진기 하우징 사이 공간으로 물이 공급되며, 고전압이 인가되는 방전봉(110)이 상기 중공관 집진판(106)의 중공에 삽입 설치되어, 상기 중공관 집진판의 외측에 저장된 물이 집진판 상단을 넘어 월류하면서 상기 중공관 집진판 내주면을 세정하는 것을 그 특징으로 하는 습식 전기 집진기에 관한 것이다.

여기서, 상기 중공관 집진판의 내주면을 따라 낙하되어 하우징 바닥에 고인 물을 펌핑하여 상기 중공관 집진판 외주면과 상기 집진기 하우징 사이 공간으로 공급하기 위한 급수 펌프(112)가 형성되어 있고, 상기 중공관 집진판의 상측 끝단의 단부면의 외주측 에지가 비스듬히 절개되어 외측을 향한 하향경사가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 기본 구성 및 용도는 종래의 전기 집진기와 같으나 집진판이 종래의 경우 사각형태로 제작되나 본 발명에서는 월류되는 물이 집진판에 균일하게 수막을 형성하기 위하여 원형의 중공관 형태로 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이 하우징의 일측에는 공기가 공급되기 위한 공기 유입구(102)가 형성되어 있고 타 일측에는 공기 배출구(104)가 형성되어 있다. 따라 서, 공기 유입구로 유입된 공기는 도시된 바와 같이 중공관 집진판(106)의 중공을 거쳐서 공기 유출구를 통해 배출되게 되며, 공기 내에 존재하는 유해가스나 미세 분진 등이 중공관 집진판에 삽입되어 설치되는 고전압이 인가되는 방전봉(110)에 의하여 전하를 띠게 되어 집진판에 부착되어 제거되게 된다.

한편, 중공관 집진판의 하측 끝단과 상기 집진기 하우징 사이에 물막이 바닥판(108)이 형성되어, 중공관 형태로 형성된 중공관 집진판(106))의 외주면과 상기 집진기 하우징의 내주면 사이에 물을 저장할 수 있게 된다. 물막이 바닥판(108)의 상부측의 공간(107), 즉 중공관 집진판 외주면과 상기 집진기 하우징 사이 공간(107)으로 물을 지속적 또는 간헐적으로 공급하기 위한 수단이 구비된다.

따라서 중공관 집진판 외주면과 상기 집진기 하우징 사이 공간(107)에 물이 가득 차 있는 상태에서 추가적으로 물이 공급됨에 따라 집진판 외주면의 물이 월류되면서 집진판의 내주면을 따라 흘러내리게 되는 것이다. 즉, 물을 일정한 유량씩 공급하면 세정수가 공급된 유량만큼 중공관 집진판의 상부를 월류하여 집진판 내부에 수막(114)을 형성하며 흐르게 된다. 이를 위해 바람직하게는 도시된 바와 같이 급수 펌프(112)에 의하여, 중공관 집진판의 내주면을 따라 낙하되어 하우징 바닥에 고인 물을 펌핑하여 중공관 집진판 외주면과 집진기 하우징 사이 공간(107)으로 공급한다.

월류된 물이 중공관 집진판(106) 내주면을 타고 흘러내리면서 중공관 집진판 내주면에 붙어 있는 미세 분진, 유해가스 등이 수막(114)에 의하여 세정됨으로써, 집진판의 지속적인 세정이 이루어지고 항상 집진판이 깨끗이 유지되므로 전기집진기의 효율을 높게 유지할 수 있으며, 흐르는 수막 자체가 도체이므로 집진판의 재질이 Steel 혹은 C-FRP등의 전도성 재질에 국한되지 않고 비전도성의 다양한 재질의 선택이 가능하게 된다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 중공관 집진판(106)의 상측 끝단의 단부면의 외주측 에지가 비스듬히 절개되어 외측을 향한 하향경사가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 물이 중공관 집진판의 상부를 월류하여 중공관 집진판 내주면에 수막(114)을 형성하며 흐를 때, 수막(114)이 균일하게 형성되기 위하여 고른 수막 형성에 방해가 되는 모서리 부 등을 최소화하기 위하여 집진판을 원통형으로 하며 물이 월류되는 집진판의 상부 끝 부분을 도 3과 같이 외부로 하향 경사가 되게 한다. 그러면 물이 순간적으로 갑자기 다량 월류되지 아니하고 조금씩 꾸준히 월류되게 하는데 도움이 된다. 나아가 바람직하게는 수막의 두께는 최소 0.5mm 이상이 되도록 충분히 물을 공급하여 물의 표면 장력에 의한 월류 저항을 극복하여 고른 수막이 형성되게 하고 분진이 집진판 표면에 고착되지 않도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 본 발명의 실시 태양 중 하나의 예를 든 것으로 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 이와 등가물, 균등물을 포함함을 밝 혀 둔다.

본 발명은 중공관 형태의 집진판에 지속적으로 물의 월류를 형성함으로써 이에 의하여 고른 수막을 형성시켜 집진판에 부착된 분진이 흐르는 물에 의하여 지속적으로 씻겨 내리게 하여 집진판이 항상 깨끗한 상태로 유지되게 하고 전기전도도를 향상시켜 집진 효율을 높게 유지하는 효과를 갖는다.

또한 물 자체가 전기 전도성이 우수하므로 집진 효율을 높일 수 있으므로 집진판의 높이를 획기적으로 감소시키는 것이 가능하고, 집진판의 재질을 비 전 도성 물질 등으로 다양하게 선정할 수 있게 하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 집진판에 물의 월류에 의한 수막의 형성으로 지속적으로 부착된 분진이 물의 흐름에 의하여 씻겨 나가므로 별도의 Washing이라는 청소 시간이 불필요하게 하여 지속적이고 연속적인 운전을 가능하게 되며, 또한 물 자체의 높은 전기 전도 성으로 집진 효율을 높일 수 있으므로 집진판의 크기를 획기적으로 줄일 수 있으며, 기존의 전기 전도 성이 우수한 Steel, C-FRP 외에 일반 PVC, PE Pipe등을 별도의 가공 없이 집진판으로 제작 가능하여 전기집진기의 설치 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 월류 세정방식의 습식 전기 집진기에 있어서,

   집진기 하우징(100)의 일측에는 공기 유입구(102)가 형성되고 타 일측에는 공기 배출구(104)가 형성되어 있고,

   중공관 형태로 형성된 중공관 집진판(106))의 외주면과 상기 집진기 하우징의 내주면 사이에 물을 저장할 수 있도록 상기 중공관 집진판의 하측 끝단과 상기 집진기 하우징 사이에 물막이 바닥판(108)이 형성되고,

   상기 물막이 바닥판(108)의 상부측의 상기 중공관 집진판 외주면과 상기 집진기 하우징 사이 공간으로 물이 공급되며,

   고전압이 인가되는 방전봉(110)이 상기 중공관 집진판(106)의 중공에 삽입 설치되어,

   상기 중공관 집진판의 외측에 저장된 물이 집진판 상단을 넘어 월류하면서 상기 중공관 집진판 내주면을 세정하는 것을 그 특징으로 하는

   월류 세정방식의 습식 전기 집진기
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중공관 집진판의 내주면을 따라 낙하되어 하우징 바닥에 고인 물을 펌핑하여 상기 중공관 집진판 외주면과 상기 집진기 하우징 사이 공간으로 공급하기 위한 급수 펌프(112)가 형성되어 있는 것을 그 특징으로 하는

   월류 세정방식의 습식 전기 집진기
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 중공관 집진판의 상측 끝단의 단부면의 외주측 에지가 비스듬히 절개되어 외측을 향한 하향경사가 형성되어 있는 것을 그 특징으로 하는

   월류 세정방식의 습식 전기 집진기

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