KR100742880B1 - 원료탄 건조기의 분진비산 차단 장치 - Google Patents

원료탄 건조기의 분진비산 차단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원료탄을 건조하는 건조기에서 분진이 외부로 비산되는 것을 차단하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 회전부(114)내에서 발생된 응축수가 내부유입되도록 상기 회전부(114)의 중앙에 배치되는 응축수배관(2)과, 상기 응축수배관(2)과 다수개의 연결지관(12)(13)을 매개로 환고리형 내부공간(P1)이 서로 연통연결되고, 상기 회전부(114)의 외주면에 장착되어 상기 회전부(114)와 더불어 회전하는 제 1탱크(10)및, 상기 제 1탱크(10)로부터 연장된 환고리형 유도라이너(15)의 상단이 습동가능하게 연통연결되어 응축수가 일정량 채워지는 환고리형 내부공간(P2)을 갖추고, 핫가스, 원료탄이 배출되는 상,하부측 배출구(114a)(114b)를 에워싸도록 고정배치되는 환고리형 보조슈트(25)와 연결되어 상기 회전되는 제 1탱크(10)에 대하여 위치고정되는 제 2탱크(20)를 포함하여, 일방향 회전되는 회전부와 위치고정된 슈트사이의 연결부위에 발생되는 틈새를 완전히 밀페함으로써, 내부분진이 외부로 유출되는 것을 차단하여 근무조건을 향상시키고, 환경오염을 방지할수있는 효과가 얻어진다.
원료탄건조설비, 회전부, 스팀, 핫가스, 응축수배관, 탱크, 유도라이너

Description

원료탄 건조기의 분진비산 차단 장치{AN APPARATUS FOR BLOCKING DISPERSION OF DUST IN A COAL DRIER}
도 1은 일반적인 원료탄건조설비를 도시한 개략도,
도 2는 종래 원료탄건조설비의 회전부와 슈트사이를 밀폐하는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 원료탄건조기의 분진비산 차단장치를 도시한 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 원료탄건조기의 분진비산 차단장치를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 원료탄건조기의 분빈비산 차단장치를 도시한 사용상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
2 ..... 응축수배관 3 ...... 유입구
10 .... 제 1탱크 12,13 ... 연결지관
15 .... 유도라이너 16 .... 브라켓
20 .... 제 2탱크 25 .... 보조슈트
26 .... 고정플레이트 106 .... 슈트
114 .... 회전부 120 .... 로타리조인트
본 발명은 원료탄을 건조하는 건조기에서 분진이 외부로 비산되는 것을 차단하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 일방향 회전되는 회전부와 위치고정된 슈트사이의 연결부위에 발생되는 틈새를 완전히 밀페함으로써, 내부분진이 외부로 유출되는 것을 차단하여 근무조건을 향상시키고, 환경오염을 방지할수 있도록 개선한 원료탄건조기의 분진비산 차단장치에 관한 것이다.
일반적으로 제철소의 원료탄건조설비(COAL MOISTURE CONTROL PROCESS)는 기존의 코크스제조용 원료탄을 시스템적으로 건조시켜 수분을 낮추어 후공정으로 건조장입하는 것이다.
도 1은 일반적인 원료탄건조설비를 도시한 개략도로서, 도시한 바와같이, 콜빈(101)에 저장된 원료탄은 벨트콘베어(102)를 통하여 입측 공급피더(103)측으로 공급되고, 상기 피더(103)로 공급된 원료탄은 미도시된 구동원에 의해서 일방향 회전되는 원통형 회전부(114)와, 상기 회전부(114)내에 설치되어 원료탄을 건조시키는 열원을 제공하는 스팀배관(115) 및 건조작업을 마친 핫가스(hot gas)가 배출되는 슈트(116)등으로 이루어진 건조기(110)를 갖추어 구성한다.
그리고, 상기 원통부(114)의 출측에는 배출피더(107)를 갖추어 건조된 원료탄을 후공정으로 이송하고, 상기 공급피더(103)에는 또다른 열원을 핫가스를 상기 회전부(114)내로 공급할수 있도록 핫가스공급팬(108)을 연결관(108a)으로서 연통연결한다.
이에 따라, 일방향 회전하는 원통부(104)내로 투입된 원료탄은 상기 스팀배관(115)에서 제공하는 스팀열원과, 상기 핫가스공급팬(108)에서 제공하는 핫가스열 원에 의해서 건조된 다음, 배출피더(107)를 통하여 후공정으로 배출이송되는 한편, 원료탄 건조작업을 마친 핫가스가 배출되는 슈트(116)의 말단에는 집진장치(109)를 갖추어 핫가스에 함유된 분진을 제거하도록 하였다.
한편, 상기 건조기(110)는 일방향 회전되는 원통형 회전부(114)와, 위치고정된 슈트(116)와의 연결부위에 틈새를 발생시키고, 이를 통하여 건조된 원료탄중 미세한 분진이 핫가스의 영향을 받아 외부로 비산하였다.
이에 따라, 종래에는 상기 회전부(114)와 슈트(116)사이를 밀폐하기 위해서, 도 2에 도시한 바와같이, 상기 슈트(116)양측과 접하는 회전부(114)의 외주면에 석면소재로 이루어진 아스베스토스(asbestos)(118)를 덮은 다음, 스프링와이어(119)에 장력을 주어 당김으로써, 연결부위를 밀폐하여 분진이 외부로 유출되는 것을 방지하였다.
그러나, 이러한 종래의 방법은 상기 아스베스토스(118)가 마모되거나 내부원료탄이 틈새에 끼이거나 뒤틀림현상이 발생되는 경우, 완전밀페가 곤란하여 분진이 외부로 유출되는 현상을 완전히 차단하지 못하여 대기오염을 발생시키는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 일방향 회전되는 회전부와 위치고정된 슈트사이의 연결부위에 발생되는 틈새를 완전히 밀페함으로써, 내부분진이 외부로 유출되는 것을 차단하여 근무조건을 향상시키고, 환경오염을 방지할수 있는 원료탄건조기의 분진비산 차단 장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,
일방향 회전하는 원통형 회전부내로 원료탄을 공급하여 건조하는 설비에 있어서,
상기 회전부내에서 발생된 응축수가 내부유입되도록 상기 회전부의 중앙에 배치되는 응축수배관과,
상기 응축수배관과 다수개의 연결지관을 매개로 환고리형 내부공간이 서로 연통연결되고, 상기 회전부의 외주면에 장착되어 상기 회전부와 더불어 회전하는 제 1탱크및,
상기 제 1탱크로부터 연장된 환고리형 유도라이너의 상단이 습동가능하게 연통연결되어 응축수가 일정량 채워지는 환고리형 내부공간을 갖추고, 핫가스, 원료탄이 배출되는 상,하부측 배출구를 에워싸도록 고정배치되는 환고리형 보조슈트와 연결되어 상기 회전되는 제 1탱크에 대하여 위치고정되는 제 2탱크를 포함함을 특징으로 하는 원료탄건조기의 분진비산 차단장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 원료탄건조기의 분진비산 차단장치를 도시한 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 원료탄건조기의 분진비산 차단장치를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 원료탄건조기의 분빈비산 차단장치를 도시한 사용상태도이다.
본 발명의 장치(1)는 도 3 내지 5에 도시한 바와같이, 미도시된 구동원에 의해서 일방향 회전되면서 내부공급된 원료탄을 건조시켜 외부배출하는 원통형 회전부(114)와, 상기 원료탄건조시 스팀열원이외에 또다른 열원으로 제공되는 핫가스를 외부배출하는 핫가스배출용 슈트(106)사이에 발생되는 틈새를 통하여 원료탄의 분진이 외부로 유출되는 것을 차단하는 것으로써, 이러한 장치(1)는 응축수배관(2)과, 상기 회전부(114)와 더불어 회전되는 환고리형 제 1탱크부(10)및 상기 슈트(106)와 더불어 위치고정되는 제 2탱크(20)등으로 구성된다.
즉, 상기 응축수배관(2)은 상기 회전부(114)내에서 발생하는 응축수를 내부로 유입할수 있도록 상기 회전부(114)의 회전중심인 중앙에 길이방향으로 길게 배치되는 관부재이다.
여기서, 상기 회전부(114)의 선단외부면에는 일방향 회전되는 동안 회전부(114)내로 스팀을 공급할 수 있도록 로타리조인트(120)가 연결구성되고, 상기 로타리조인트(120)에는 상기 회전부(114)의 내주면 근방에 복수개 배치된 스팀배관(115)의 입구(115a)측으로 고온의 스팀을 공급할수 있도록 스팀공급라인(121)을 연결구성하며, 낙하된 응축수를 외부배출할 수 있도록 드레인라인(122)도 연결되는 한편, 상기 스팀배관(115)의 입구(115a)는 상기 스팀공급라인(121)으로부터 공급되는 일정압력의 스팀이 일시 체류하는 챔버(C)를 형성하도록 상기 회전부(114)내에 설치되는 디스크형 수직격벽(123)에 노출된다. 이에 따라, 상기 챔버(C)내에는 체류하는 스팀과 외부온도차이에 의하여 다량의 응축수가 다량발생하게 되는 것이다.
그리고, 상기 응축수배관(2)은 상기 챔버(C)내에 발생된 응축수를 내부유입할수 있도록 상기 수직격벽(123)의 중앙부에 형성되는 흡수홀(3a)과 연통되는 유입구(3)를 선단에 형성하며, 상기 유입구(3)는 관내부로 유입된 응축수가 역류되는 것을 방지할 수 있도록 내측으로 가면서 외경이 커지는 중공의 콘형상으로 구성하는 것이 바람직하며, 상기 유입구(3)내에는 내부유입되는 응축수에 함유된 이물질을 여과할수 있도록 필터부재(3b)를 장착하여 상기 응축수배관(2)내로 유입되는 응축수를 여과하도록 하는 것이 좋다.
또한, 상기 회전부(114)와 더불어 일방향 회전되는 제 1탱크(10)는 상기 응축수배관(2)과 다수개의 연결지관(12)(13)을 매개로 하여 연통연결되어 상기 응축수배관(2)및 연결지관(12)(13)을 통하여 내부유입되는 응축수가 일정량 저장될수 있는 환고리형 내부공간(P1)을 갖는 탱크부재이며, 이러한 제 1탱크(10)는 상기 회전부(114)의 외부면과 응축수의 외부유출이 없도록 실링부재를 매개로 하여 일체로 장착됨으로써, 원료탄건조시 일방향 회전되는 회전부(114)와 더불어 회전된다.
여기서, 상기 연결지관(12)(13)은 상기 응축수배관(2)으로부터 상기 회전부(114)의 반경방향으로 연장되어 건조작업을 마친 핫가스가 상부배출하고, 건조완료된 원료탄을 하부배출하는 통로인 슈트(106)를 경계로 하여 전,후에 각각 장착되는 환고리형 제 1탱크(10)의 각 하부면과 연통연결되는 관부재이다.
그리고, 상기 회전부(114)와 더불어 회전되는 제1탱크(10)에 대하여 위치고정되는 제 2탱크(20)는 상기 제 1탱크(10)의 상부면으로부터 방사방향으로 연장되는 환고리형 유도라이너(15)의 상단과 하부가 습동가능하게 연통연결되어 상기 응 축수배관(2), 연결지관(12)(13), 제 1탱크(10)및 유도라이너(15)를 통하여 내부유입된 응축수를 일정량 채울수 있도록 일정크기의 환고리형 내부공간(P2)을 갖는 탱크부재이다.
이러한 제 2탱크(20)는 원료탄건조작업시 일방향 회전되는 회전부(114)에 대하여 그 외주면을 감싸도록 고정배치되는 보조슈트(25)에 환고리형 고정플레이트(26)를 매개로 하여 일체로 연결구성되며, 상기 보조슈트(25)는 상기 회전부(114)내에서 건조작업을 마친 핫가스가 상부로 배출되는 상부측 배출구(114a)와, 열원에 의해서 건조된 원료탄이 하부로 배출되는 하부측 배출구(114b)를 감싸도록 환고리형으로 상기 회전부(114)의 외주에 배치되는 고정부재이다.
이러한 보조슈트(25)에는 상부측 배출구(114a)와 하단입구가 연통되어 핫가스를 집진설비(109)측으로 유도하는 상부측 슈트(106)와, 상기 하부측 배출구(114b)와 상단이 연통되어 원료탄을 배출피더(107)측으로 유도하는 하부측 슈트(106)가 위치고정된다.
여기서, 상기 유도라이너(15)는 제 1탱크(10)로부터 제 2탱크(20)측으로 유입된 응축수가 역류하는 것을 최소화시킬수 있도록 상기 제 2탱크(20)측으로 갈수록 내부단면이 좁아지도록 형성되며, 상기 유도라이너(15)의 상부단 양측면에는 위치고정된 제 2탱크(20)에 대한 제 1탱크(10)의 회전이 원할하게 이루어지면서 상기 제 2탱크(20)내의 응축수가 외부로 유출되는 것을 방지할수 있도록 상기 제 2탱트(20)하부면의 환고리형 개구부에 습동가능하게 조립되는 'ㄷ'자형 안내브라켓(16)을 각각 장착하는 것이 바람직하다.
상술한 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 작용에 대해서 설명한다.
먼저, 원통형 회전부(114)내로 공급되는 원료탄을 건조시키기 위해서, 상기 회전부(114)의 일측에 장착된 로타리조인트(120)의 스팀공급라인(121)을 통하여 고온의 스팀을 상기 회전부(114)의 수직격벽(123)에 의해서 형성된 챔버(C)내로 공급하면, 미도시된 구동원에 의해서 일방향 회전되는 회전부(114)내로 공급된 원료탄은 상기 수직격벽(123)에 선단이 노출된 스팀배관(115)으로 공급되는 스팀과, 핫가스공급팬(108)을 통하여 상기 회전부(114)내로 공급되는 핫가스의 열원에 의해서 건조되고, 건조된 원료탄은 상기 회전부(114)에 형성된 하부측 배출구를 통하여 배출되는 반면에 건조작업을 마친 핫가스는 상부측 배출구를 통하여 집진설비(109)측으로 유도배출된다.
이러한 원료탄 건조작업중 상기 회전부(114)의 챔버(C)내에는 온도차에 의해서 응축수가 발생되고, 상기 응축수중 일부는 드레인라인을 통하여 외부로 배출되지만, 나머지 일부는 수직격벽(123)에 형성된 흡수홀(3a)측으로 흘러 들어가게 된다. 그리고, 상기 흡수홀(3a)은 관내부로 유입된 응축수가 역류되는 것을 방지할 수 있도록 내측으로 가면서 외경이 커지는 중공의 콘형상의 유입구(3)를 갖는 응축수배관(2)과 연통연결되어 있기 때문에, 상기 흡수홀(3a)내로 유입된 응축수는 상기 회전부(114)의 중앙에 배치된 응축수배관(2)내로 유입된다.
연속하여, 상기 응축수배관(2)내로 유입된 응축수는 상기 회전부(14)의 일방향 회전력에 의해서 상기 응축수배관(2)의 길이방향에 대하여 직각방향으로 연장되 어 상기 회전부(114)의 외주면에 일체로 장착된 환고리형 제 1탱크(10)의 내부공간 (P1)과 연통된 연결지관(12)(13)을 통하여 상기 제 1탱크(10)내에 저장된다.
그리고, 상기 제 1탱크(10)의 내부공간(P1)내에 모아진 응축수는 상기 원료탄의 건조작업동안 일방향 회전되는 회전부(114)의 원심력에 의해서 환고리형 유도라이너(15)를 매개로 연결된 제 2탱크(20)의 내부공간(P2)까지 유입되어 이에 저장된다. 또한, 상기 회전부(114)와 더불어 회전되는 제 1탱크(10)와, 위치고정된 보조슈트(25)의 고정플레이트(26)에 고정되는 제 2탱크(20)사이는 응축수가 내부유입되는 유도라이너(15)를 매개로 연결구성되어 있기 때문에, 상기 회전부(114)와 슈트(106)사이의 틈새를 통하여 원료탄의 분진이 외부로 유출되는 것을 근본적으로 완전히 차단할수있는 것이다.
이는 환고리형 제 1탱크(10)의 상부면으로부터 방사방향으로 연장된 환고리형 유도라이너(15)상단부에 장착된 안내브라켓(16)이 상기 보조슈트(25)에 위치고정된 환고리형 제 2탱크(20)하부면의 개구부에 조립됨으로서, 상기 제 1탱크(10)와 더불어 회전되는 유도라이너(15)의 상단은 제 2탱크(20)내의 응축수가 외부로 유출되는 것을 최소화시키면서 위치고정된 제 2탱크(20)의 하부면을 따라 회전될수 있는 것이다. 이때, 소량씩 유실되는 응축수는 상기 스팀튜브(115), 챔버(C)내에서 발생되어 응축수배관(2)내로 계속유입되는 응축수에 의해서 채워지게 된다.
또한, 상기 회전부(114)의 원심력및 스팀의 공급압력에 의해서 제 1탱크(10)로부터 제 2탱크(20)측으로 유도공급되는 응축수가 상기 유도라이너(15)를 통과할때 상기 유도라이너(15)의 내부를 확장시킴으로써, 회전하는 유도라이너(13)상단의 브라켓(16)과 회전하지 않는 제 2탱크(20)하부면 개구부사이의 틈새를 최소화시켜 이를 통하여 응축수가 유실되는 것을 방지하면서 마찰부분을 냉각시킬수 있는 것이다.
한편, 원료탄을 건조시키는 작업이 완료되어 상기 회전부(114)가 정지되면, 상기 스팀배관(115)측으로의 스팀공급및 핫가스의 공급이 중단되어 응축수의 발생이 중단되고, 스팀압력이 상실되면, 챔버(C)내의 응축수는 드레인라인(122)을 통하여 외부배출된다.
따라서, 상술한 바와같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 원료탄 건조작업시 일방향 회전되는 회전부에서 발생되는 응축수를 제 1,2탱크의 내부공간에 일시보관하고, 제 1,2탱크사이를 연결하는 유도라이너로서 응축수 밀폐막을 형성함으로써, 회전부재인 회전부와 고정부재인 슈트사이의 틈새를 통하여 건조된 원료탄의 분진이 외부로 유출되는 것을 완벽하게 방지하여 환경오염을 예방할수있는 효과가 얻어진다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (4)

  1. 일방향 회전하는 원통형 회전부(114)내로 원료탄을 공급하여 건조하는 설비에 있어서,
    상기 회전부(114)내에서 발생된 응축수가 내부유입되도록 상기 회전부(114)의 중앙에 배치되는 응축수배관(2)과,
    상기 응축수배관(2)과 다수개의 연결지관(12)(13)을 매개로 환고리형 내부공간(P1)이 서로 연통연결되고, 상기 회전부(114)의 외주면에 장착되어 상기 회전부(114)와 더불어 회전하는 제 1탱크(10)및,
    상기 제 1탱크(10)로부터 연장된 환고리형 유도라이너(15)의 상단이 습동가능하게 연통연결되어 응축수가 일정량 채워지는 환고리형 내부공간(P2)을 갖추고, 핫가스, 원료탄이 배출되는 상,하부측 배출구(114a)(114b)를 에워싸도록 고정배치되는 환고리형 보조슈트(25)와 연결되어 상기 회전되는 제 1탱크(10)에 대하여 위치고정되는 제 2탱크(20)를 포함함을 특징으로 하는 원료탄건조기의 분진비산 차단장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 응축수배관(2)은 상기 회전부(114)내의 응축수를 내부유입할수 있도록 상기 회전부(114)내의 수직격벽(123) 중앙부에 형성되는 흡수홀(3a)과 연통되는 유입구(3)를 선단에 형성하며, 상기 유입구(3)는 관내부로 유입된 응축수가 역류되는 것을 방지할 수 있도록 내측으로 가면서 외경이 커지는 중공의 콘형상으로 구성함을 특징으로 하는 원료탄건조기의 분진비산 차단장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유도라이너(15)는 제 1탱크(10)로부터 제 2탱크(20)측으로 유입된 응축수가 역류하는 것을 최소화시킬수 있도록 상기 제 2탱크(20)측으로 갈수록 내부단면이 좁아지도록 형성됨을 특징으로 하는 원료탄건조기의 분진비산 차단장치.
  4. 제 1항 내지 3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유도라이너(15)의 상부단 양측면에는 위치고정된 제 2탱크(20)에 대한 제 1탱크(10)의 회전이 원할하게 이루어지면서 상기 제 2탱크(20)내의 응축수가 외부로 유출되는 것을 방지할수 있도록 상기 제 2탱트(20)하부면의 개구부에 습동가능하게 조립되는 'ㄷ'자형 안내브라켓(16)을 각각 장착함을 특징으로 하는 원료탄건조기의 분진비산 차단장치.
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