KR100770948B1 - 소둔배열 회수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉연공정의 소둔로에서 구동모터에 의해 소둔배열을 회수하는 회수튜브가 배열량을 제어하면서 배열을 회수하고 회수핀에서 유입되는 배열을 확산시켜 접촉면적을 넓게 하므로써 배열 회수 효율을 향상시킬 수 있도록 한 소둔배열 회수장치에 관한 것이다.

본 발명은 소둔배열 회수장치에 있어서, 입측댐퍼와 출측댐퍼 사이에 설치되고 몸체의 후면에 순수공급배관과 순수배출배관을 구비한 제 1댐커버가 결합된 몸체부; 상기 몸체부의 몸체 일측에 설치되어 정역 구동모터의 구동에 따라 축이 정,역회전하는 구동부; 상기 몸체부의 몸체 내부를 통해 상기 구동부의 축에 연결되어 상기 축의 회전에 따라 링크축 및 회수튜브가 회전되면서 소둔배열의 회수열을 제어하는 회수튜브부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

소둔로, 배열, 회수튜브, 회수핀, 댐

Description

소둔배열 회수장치{Apparatus for withdrawal of furnace burning gas}

도 1은 종래 소둔로의 소둔배열 회수 계통을 도시한 개략도.

도 2는 종래 소둔로의 소둔배열 회수를 위한 열교환기를 도시한 부분절개 사시도.

도 3은 종래 소둔로의 소둔배열 회수에 따른 문제점을 설명하기 위한 정면 개략도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소둔배열 회수장치의 소둔배열 회수 계통을 도시한 개략도.

도 5는 본 발명에 따른 소둔배열 회수장치를 도시한 사시도.

도 6은 도 5에 도시된 소둔배열 회수장치의 분해 사시도.

도 7은 본 발명의 소둔배열 회수장치에 있어서의 회수튜브부의 구성을 도시한 분해 사시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

110 : 몸체 121~124 : 댐

130 : 회수튜브 131 : 회수핀

151 : 정역 구동모터 151g : 구동기어

153 : 축 153g : 종동기어

155 : 종동링크 156 : 링크축

본 발명은 소둔로에서 배기되는 배열을 회수하는 장치에 관한 것으로, 특히 냉연공정의 소둔로에서 구동모터에 의해 소둔배열을 회수하는 회수튜브가 배열량을 제어하면서 배열을 회수하고 회수핀에서 유입되는 배열을 확산시켜 접촉면적을 넓게 하므로써 배열 회수 효율을 향상시킬 수 있도록 한 소둔배열 회수장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉연강판의 열처리를 위해서 소둔로에서 가스를 가열하여 열처리를 행하고 있으며, 이때 고온의 연소가스(배열)가 스택(stack)을 통해 배출되고 상기 배열을 이용하기 위해 열교환기를 통해 배열을 회수하여 에너지를 절감하게 된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 소둔배열 회수는 소둔로(1)에서 배기되는 고온의 배열을 배기팬(2)에 의해 입측댐퍼(3a)를 통해 열교환기(4)로 유도한 후, 순수공급배관(6)을 통해 튜브(10)로 공급되는 순수와 핀(10a)에서 열교환을 한 후 출측댐퍼(3b)를 경유하여 스택(5)을 통해 대기중으로 배출하고, 가열된 순수는 순수배출배관(7)을 통해 배출된다.

상기와 같이 고온의 소둔배열을 회수하는데 있어 가열된 순수의 온도가 목표온도 이상으로 가열되면 바이패스댐퍼(3c)를 오픈하고 입,출측댐퍼(3a,3b)를 닫아 고온의 소둔배열을 직접 대기중으로 배출하여 운용하였다.

그러나 도 3에 도시된 바와 같이, 입측댐퍼(3a)를 통해 열교환기(4)로 유입되는 고온의 소둔배열이 입측댐퍼(3a)의 안내가이드(3a-1)에 의해 상부에 구성된 튜브(10)로 집중되는 배열흐름선(8)을 이룸에 따라 상부 튜브(10)의 핀(10a)만 집중적으로 고온의 소둔배열과 접촉되므로 상부 튜브(10)에서 응축수가 발생되어 이에 따른 부식이 자주 발생되고, 상기 튜브(10)에 구성된 핀(10a)이 횡방향을 따라 원형으로 구성되어 소둔배열이 신속히 출구로 배출되므로 상기 핀(10a)과 소둔배열과의 접촉면적과 접촉시간이 짧아서 배열회수 효율이 낮은 문제점이 있다.

또한, 배열이 순수로 회수되어 가열된 순수의 목표온도를 제어하기 위해서는 입,출측댐퍼(3a,3b)를 열고 닫아 제어하므로 목표 온도 이상시 바이패스댐퍼(3c)로만 고온의 배열을 배출함에 따라 고온의 소둔배열이 대기중으로 배출되어 대기 오염을 야기시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소둔배열을 회수하는 회수튜브가 회전되면서 회수 배열량을 제어하고, 각각 면적이 다른 회수핀이 회수튜브 외주면에 접합되어 유입되는 배열을 확산시켜 접촉면적을 넓게 함으로써 배열회수 효율을 향상시킬 수 있는 소둔배열 회수장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 소둔배열 회수장치는 소둔로에 서 배기되는 고온의 배열을 입측댐퍼를 통해 열교환기로 유도하고, 순수공급배관을 통해 공급되는 순수와 열교환을 한 후 출측댐퍼를 경유하여 스택을 통해 대기중으로 배출하며, 가열된 순수를 순수배출배관을 통해 배출하는 소둔배열 회수장치에 있어서, 상기 입측댐퍼와 출측댐퍼 사이에 설치되고 몸체의 후면에 상기 순수공급배관과 순수배출배관을 구비한 제 1댐커버가 결합된 몸체부; 상기 몸체부의 몸체 일측에 설치되어 정역 구동모터의 구동에 따라 축이 정,역회전하는 구동부; 상기 몸체부의 몸체 내부를 통해 상기 구동부의 축에 연결되어 상기 축의 회전에 따라 링크축 및 회수튜브가 회전되면서 상기 소둔배열의 회수열을 제어하는 회수튜브부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에서 상기 몸체부는 후면에 제 1댐커버가 결합된 몸체와, 상기 몸체의 내부 일측에서 상기 제 1댐커버와 대향되게 결합되고 내부가 다수의 댐에 의해 구획된 제 1댐부재와, 상기 몸체의 내부 타측에서 상기 제 1댐부재와 동일한 형상을 갖고 내장되며 내부가 다수의 댐에 의해 구획된 제 2댐부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 구동부는 상기 몸체의 상면 일측에 고정설치된 정역 구동모터와, 상기 구동모터의 일축에 고정된 구동기어와, 구동모터의 타축에 고정된 회전측정센서와, 상기 제 2댐부재와 몸체의 가장자리에 결합되는 제 2댐커버와, 상기 제 2댐커버의 전면 길이 방향을 따라 고정설치된 축과, 상기 축의 상단에 장착된 종동기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 이와 같은 본 발명에서 상기 회수튜브부는 내면에 나사산이 가공된 종동링크와, 상기 종동링크의 외측에 부착된 링크 가이드와, 일단부가 상기 링크가이드에 삽입되는 링크축과, 일단부의 튜브축이 상기 링크축을 관통하여 키이결합되는 회수튜브와, 상,하면에 서로 연통되는 다수의 유도홀이 형성되고 상기 회수튜브의 몸체 외주면에서 다수개 대칭용접되는 각기 다른 면적을 갖는 회수핀과, 상기 회수튜브의 양측에 삽입되는 패킹과 베어링 및 베어링고정커버를 포함하고, 상기 회수튜브의 일측은 구경이 축소된 튜브축으로 폐쇄되어 있고 그 전면에 순수배출구가 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 소둔배열 회수장치의 일실시예를 나타낸 것으로서, 이에 따른 소둔배열 회수장치(100)는 크게 입측댐퍼와 출측댐퍼 사이에 설치되고 몸체의 후면에 순수공급배관과 순수배출배관을 구비한 제 1댐커버가 결합된 몸체부와, 상기 몸체부의 몸체 일측에 설치되어 정역 구동모터의 구동에 따라 축이 정,역회전하는 구동부와, 상기 몸체부의 몸체 내부를 통해 상기 구동부의 축에 연결되어 상기 축의 회전에 따라 링크축 및 회수튜브가 회전되면서 소둔배열의 회수열을 제어하는 회수튜브부로 이루어져 있다.

상기 몸체부는 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이, 양측면과 전후면이 개방된 직육면체 형상의 몸체(110) 후면에 전술한 순수공급배관(6)과, 순수배출배관(7)이 용접된 사각 형상의 제 1댐커버(125)의 가장자리가 다수개의 볼트(b1)로 결합되고, 상기 몸체(110)의 내부 일측에서 상기 제 1댐커버(125)와 대향되게 직육면체 형상 을 갖는 제 1댐부재(120)가 상기 제 1댐커버(125)에 볼트(b1)결합되어지되, 상기 제 1댐부재(120)의 내부는 순수를 공급받는 댐 1(121)과, 상기 순수의 흐름에 의해 완충과 유로를 이루는 댐 2(122), 댐 3(123), 댐 4(124)로 그 공간이 구획되며, 상기 각 댐(121~124) 사이에는 소정 직경의 연결홀이 형성되어 있고, 각 댐(121~124)의 전면에 튜브고정홀(135)이 형성되어 있다.

또한, 상기 몸체(110)의 내부 타측에 상기 제 1댐부재(120)와 동일한 형상을 갖는 제 2댐부재(120-1)가 내장되고, 상기 제 2댐부재(120-1)의 내부 또한, 순수를 공급받는 댐 1(121-1)과, 상기 순수의 흐름에 의해 완충과 유로를 이루는 댐 2(122-1), 댐 3(123-1), 댐 4(124-1)로 그 공간이 구획되며, 상기 각 댐(121-1~124-1) 사이에는 소정 직경의 연결홀이 형성되어 있고, 각 댐(121-1~124-1)의 전면에 튜브고정홀(135-1)이 형성되어 있다.

상기 구동부는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(110)의 상면 일측에 모터베이스(151a)가 취부되고, 상기 모터베이스 (151a)상면에 정역 구동모터(151)가 볼트(b1)결합되어 상기 볼트는 상기 제 2댐부재(120-1)의 상면에 결합되어진다.

또한, 상기 구동모터(151)의 일축에는 후술하는 종동기어와 맞물리는 구동기어(151g)가 고정되어 있고, 타축에는 회전측정센서(152)가 고정되어 있다.

또한, 상기 제 1댐커버(125)와 동일한 형상을 갖는 제 2댐커버(125-1)의 가장자리가 상기 제 2댐부재(120-1)와 몸체(110)의 가장자리에 볼트(b1)결합되는 바, 상기 제 2댐커버(125-1)의 전면 길이 방향을 따라 그 외면에 등간격의 나사산이 형 성된 축(153)의 양단부가 베어링하우징(154)을 통해 볼트고정되어 있고, 상기 축(153)의 상단에는 종동기어(153g)가 장착되어 있으며, 제 2댐커버(125-1)의 내면에는 타원 형상을 갖는 홀(미도시)이 다수개 등간격을 갖고 형성되어 있다.

상기 회수튜브부는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 축(153)의 나사산 형성 부위에 그 내면에 나사산이 가공된 종동링크(155)를 결합한 후, 상기 종동링크(155)의 외측에 부착된 링크 가이드(155a)에 시계추 형상을 갖는 링크축(156)의 일단부를 삽입시키며, 상기 제 2댐커버(125)에 가공된 타원 형상의 홀에 튜브축고정커버(157)가 고정볼트(b1)로 고정되어진다.

또한, 후술하는 회수튜브의 튜브축이 상기 튜브축고정커버(157)의 중앙부 홀과 상기 링크축을 관통한 후, 키이(k1)결합되어진다.

상기 회수튜브(130)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 일단부가 밀폐되고 타단부가 개방된 원통형으로서 그 몸체 외주면에 면적이 각각 다른 직육면체 형상의 회수핀(131)를 다수개 용접하고, 면적이 같은 회수핀(131)은 서로 대칭되도록 접합한다.

상기 회수핀(131)은 상,하면에 깔때기형의 제 1상,하부 유도홀(131a,131b)이 다수개 가공되어 있고, 상기 제 1상,하부 유도홀(131a,131b) 사이에 사각형으로서 내면이 돌출 또는 요입가공된 제 2상,하부 유도홀(132a,132b)이 다수개 가공되어 있으며, 상기 각 유도홀(131a~132b)는 서로 연결시키고 각 열은 지그재그형으로 배열하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회수튜브(130)와 회수핀(131)은 열전달이 높은 내부식성 재질로 구성하는 것이 바람직하고, 상기와 같이 회수핀(131)이 접합된 회수튜브(130)의 일측에 패킹(101)과 베어링(102), 베어링고정커버(103)를 삽입한 후 상기 몸체(110)의 튜브고정홀(135)에 삽입하여 볼트(b1)를 통해 고정시킨다.

상기 회수튜브(130)의 타측은 구경이 축소된 튜브축(134)으로 폐쇄되어 있고 그 전면에 순수배출구(133)가 구성되어 있으며, 패킹(101)과 베어링(102), 베어링고정커버(103)를 삽입한 후 상기 제 2댐부재(120-1)의 튜브고정홀(135-1))에 삽입하여 볼트(b1)를 통해 고정시킨다.

상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 소둔배열 회수장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 소둔로(1)에서 연소된 고온의 소둔배열이 배기팬(2)과 입측댐퍼(3a)를 통해 본 발명의 소둔배열 회수장치(100)로 유입되면, 소둔배열은 상기 회수튜브(130)의 회수핀(131)을 가열하면서 지나게 된다.

이때, 소둔배열은 상기 회수핀(131)의 제 1상,하부 유도홀(131a,131b)을 통해 접촉면적이 넓어지고, 배열의 이동이 상부로 집중되지 않고 소둔배열 회수장치(100) 전체로 원활히 흐르게 된다.

또한, 상기 회수튜브(130) 몸체와의 접촉에 의해 차가워진 소둔배열은 상기 회수핀(131)의 제 2상,하부 유도홀(132a,132b)을 통해 신속히 배출되어 항상 고온의 소둔배열과 접촉하면서 그 열을 빼앗긴 배열은 상기 출측댐퍼(3b)를 경유하여 스택(5)을 통해 대기중으로 배출된다.

한편, 상기 소둔배열 회수장치(100)로 유입되는 순수는 순수공급배관(6)을 통해 상기 제 1댐부재(120)의 댐 1(121)로 유입된 후 상기 회수튜브(130) 내부로 유입되고, 상기 배열회수과정을 거쳐 고온의 소둔배열을 회수한 후 상기 제 2댐부재(120-1)의 댐 1(121-1)로 유입되며, 댐 1(121)→댐 2(122)→댐 3(123)→댐 4(124)를 경유하여 순수배출배관(7)을 통해 배출된다.

한편, 상기와 같은 과정에서 순수와 고온의 소둔배열이 회수튜브(130)에서 접촉되어 목표 온도 이상으로 순수가 가열되어 이의 온도를 낮추고자 할 경우, 상기 구동모터(151)를 정회전시키면, 구동기어(151g)와 연결된 종동기어(153g)가 회전되면서 상기 동력전달용 축(153)이 회전되어 상기 종동링크(155)를 상부로 이동시킨다.

상기 종동링크(155)가 상부로 이동되면 상기 링크 가이드(155a)에 삽입되어 있는 링크축(156)이 회전되면서 상기 회수튜브(130)가 정회전되어 상기 회수핀(131)이 소둔배열과 직각을 이루면서 회수핀(131)과 배열과의 접촉면적을 적게 하면서 회수되는 회수열을 제어한다.

한편, 이와는 반대로 가열된 순수의 온도가 목표 온도 이하로 되어 이의 온도를 높이고자 할 경우, 상기 구동모터(151)를 역회전시키면, 상기 종동기어(153g)가 회전되면서 상기 축(153)이 회전되어 상기 종동링크(155)를 하부로 이동시킨다.

상기 종동링크(155)가 하부로 이동되면 상기 링크축(156)이 회전되면서 상기 회수튜브(130)가 역회전되어 상기 회수핀(131)이 소둔배열과 직각을 이루면서 회수핀(131)과 배열과의 접촉면적을 크게 하면서 회수되는 회수열을 제어한다.

상기와 같은 과정에서 구동모터(151)의 회전량은 상위제어기(미도시)에 의해 전송되는 회전량에 의해 상기 회전측정센서(152)에 의해 제어되고, 상기 종동링크(155)가 상,하 수직운동을 할 경우 상기 링크축(156)의 중심방향을 향해 회전하므로 원활히 링크축(156)이 회전될 수 있고, 그 회전량은 최대 90도의 각만 회전된다. 이는 상기 회수튜브(130)에 구성된 상이한 면적의 회수핀(131)이 90도의 각으로 서로 대칭되면서 교차 접합되어 있기 때문이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 소둔배열 회수장치는 소둔로에서 소둔배열을 회수하는 회수튜브의 회수핀에 가공된 다수개의 유도홀에 의해 소둔배열 회수장치 전체로 확산시켜 회수핀과 소둔배열의 접촉을 넓게 하여 회수효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 배열 회수온도를 제어하기 위해 별도의 댐퍼를 제어하지 않고 회수튜브로 제어할 수 있으므로 고온의 배열이 직접 대기로 배출되는 것을 방지하여 환경오염을 줄이는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 소둔로에서 배기되는 고온의 배열을 입측댐퍼를 통해 열교환기로 유도하고, 순수공급배관을 통해 공급되는 순수와 열교환을 한 후 출측댐퍼를 경유하여 스택을 통해 대기중으로 배출하며, 가열된 순수를 순수배출배관을 통해 배출하는 소둔배열 회수장치에 있어서,

   상기 입측댐퍼와 출측댐퍼 사이에 설치되고 몸체의 후면에 상기 순수공급배관과 순수배출배관을 구비한 제 1댐커버가 결합된 몸체부;

   상기 몸체부의 몸체 일측에 설치되어 정역 구동모터의 구동에 따라 축이 정,역회전하는 구동부;

   상기 몸체부의 몸체 내부를 통해 상기 구동부의 축에 연결되어 상기 축의 회전에 따라 링크축 및 회수튜브가 회전되면서 상기 소둔배열의 회수열을 제어하는 회수튜브부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소둔배열 회수장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 몸체부는 후면에 제 1댐커버가 결합된 몸체와, 상기 몸체의 내부 일측에서 상기 제 1댐커버와 대향되게 결합되고 내부가 다수의 댐에 의해 구획된 제 1댐부재와, 상기 몸체의 내부 타측에서 상기 제 1댐부재와 동일한 형상을 갖고 내장되며 내부가 다수의 댐에 의해 구획된 제 2댐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 소둔배열 회수장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 구동부는 상기 몸체의 상면 일측에 고정설치된 정역 구동모터와, 상기 구동모터의 일축에 고정된 구동기어와, 구동모터의 타축에 고정된 회전측정센서와, 상기 제 2댐부재와 몸체의 가장자리에 결합되는 제 2댐커버와, 상기 제 2댐커버의 전면 길이 방향을 따라 고정설치된 축과, 상기 축의 상단에 장착된 종동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 소둔배열 회수장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 회수튜브부는 내면에 나사산이 가공된 종동링크와, 상기 종동링크의 외측에 부착된 링크 가이드와, 일단부가 상기 링크가이드에 삽입되는 링크축과, 일단부의 튜브축이 상기 링크축을 관통하여 키이결합되는 회수튜브와, 상,하면에 서로 연통되는 다수의 유도홀이 형성되고 상기 회수튜브의 몸체 외주면에서 다수개 대칭용접되는 각기 다른 면적을 갖는 회수핀과, 상기 회수튜브의 양측에 삽입되는 패킹과 베어링 및 베어링고정커버를 포함하고, 상기 회수튜브의 일측은 구경이 축소된 튜브축으로 폐쇄되어 있고 그 전면에 순수배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 소둔배열 회수장치.

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