KR100912717B1

KR100912717B1 - 분진폭발 압력 방산 장치

Info

Publication number: KR100912717B1
Application number: KR1020090043155A
Authority: KR
Inventors: 김부열
Original assignee: 운해이엔씨(주)
Priority date: 2009-05-18
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2009-08-19

Abstract

본 발명은 설비의 본체(10)에 고정되는 고정 후레임(101, 201)과: 상기 고정 후레임(101, 201)의 내측에 마련되어 본체(10) 내부의 폭발압력을 설비 외부로 신속히 배출하는 벤트플레이트(104, 204)와: 상기 벤트플레이트(104, 204)가 상기 본체(10) 내부로 밀려들어가지 않도록 막아주는 내부 안내판(102, 202)과: 상기 벤트플레이트(104, 204)에 폭발압력 방산구 설정 압력만큼 압력을 가해주는 외부 가압 수단: 및 상기 본체(10) 내부에서 발생되는 분진폭발과 화재를 진압하여 설비파괴를 막아주는 소화장치부(300) 또는 폭발억제제주입장치부(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분진폭발 압력 방산 장치에 관한 것이다.

본 발명은 가연성 분진을 포집하는 여과식 집진기 및 카본에 유기용제를 흡착하는 흡착탑 등에서 가연성 분진의 발화에 의한 폭발시에 폭발압력을 신속히 설비 외부로 방출 시켜 여과식 집진기 및 흡착탑 등의 설비가 손상되는 것을 방지하고 화재를 초기에 진화하므로 화재에 의한 재해예방 효과가 있다.

분진, 폭발, 압력, 방산, 소화

Description

분진폭발 압력 방산 장치{Dust Explosion Pressure Ventilating Device}

본 발명은 분진폭발 압력 방산 장치에 관한 것이다.

본 발명은 휘발성 유기화합물을 활성탄의 미세기공에 흡착시켜 제거하는 흡착탑(ACTIVATED CARBON TOWER) 등의 정압으로 운전되는 밀폐 공간 내에서 가연성 분진의 발화에 의한 폭발시 폭발압력을 신속히 설비 외부로 방출시키기 위하여 설치하는 분진폭발 압력 방산구에 관한 것이다.

그리고 본 발명은 셀롤로우스나 펄프 또는 코르크 분유 등을 저장하는 저장탱크, 활성탄이나 목탄 또는 갈탄 등의 저장탱크, 황이나 알루미늄 또는 마그네슘 등을 저장하는 화학물질 저장조, 산업체에서 제조 공정 중 발생되는 분진을 포집하여 정화시키는 여과식 집진장치류에도 적용된다.

일반적으로 분진 폭발성 혼합기체는 가연성 분진을 취급할 때 생성되는 경우가 많고, 대부분의 경우 이의 생성을 방지하는 것이 매우 어려워 취급설비 내부에 퇴적되는 것이 일반적이다.

퇴적된 분진의 내부 또는 외부에서 보통 100mj 정도의 에너지가 인가되면 최소 점화에너지 공급량을 충족시켜 분진 폭발이 발생되는데 밀폐용기, 밀폐된 설비내에서 급격한 압력상승을 초래하여 용기 등의 설비를 파괴시키고, 폭발시 분진의 건류 또는 일산화탄소(CO)등 유독가스를 발생시켜 2차 재해를 발생시킬 수 있다.

폭발 압력 방산구 등의 가연성 가스 취급설비에는 압력 방출설비가 있으나 분진 취급설비에는 압력방출설비 등은 사용할 수 없고 폭발의 억제나 소화설비가 없어 분진폭발시 피해를 감소시킬 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래의 문제점을 해결하기 위하여 저장용기, 여과식 집진장치, 흡착식 유기용제 제거 장치 등의 밀폐 공간내에서 가연성 분진의 발화에 의한 분진 폭발시 폭발압력을 신속히 설비 외부로 방출시키고 설비내부에 폭발억제제, 또는 소화 약제를 분사시켜 2차 재해를 예방하고 폭발 신호를 중앙 통제실에 무선 통보하여 종합적인 재해 예방 활동을 할 수 있는 분진 폭발 압력 방산장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 설비의 본체(10)에 고정되는 고정 후레임(101, 201)과:

상기 고정 후레임(101, 201)의 내측에 마련되어 본체(10) 내부의 폭발압력을 설비 외부로 신속히 배출하는 벤트플레이트(104, 204)와:

상기 벤트플레이트(104, 204)가 상기 본체(10) 내부로 밀려들어가지 않도록 막아주는 내부 안내판(102, 202)과:

상기 벤트플레이트(104, 204)에 폭발압력 방산구 설정 압력만큼 압력을 가해주는 외부 가압 수단: 및

상기 본체(10) 내부에서 발생되는 분진폭발과 화재를 진압하여 설비파괴를 막아주는 소화장치부(300) 또는 폭발억제제주입장치부(400);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분진폭발 압력 방산 장치를 제공한다.

그리고 상기 외부 가압 수단은 코일 스프링(108), 또는 실린더와 피스톤 로드로 구성된 공유압장치부(500, 600)일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 벤트플레이트(104, 204)의 개방 신호를 감지하여 소화장치부(300) 또는 폭발억제제주입장치부(400)를 가동시키는 통합 모니터링 시스템(700)을 포함할 수 있다.

그리고 상기 소화장치부(300)는 분사노즐(301)과 준비작동식 밸브(303)를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 폭발억제제주입장치부(400)는 전자변(402)과 압력스위치(404)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명은 가연성 분진을 포집하는 여과식 집진기 및 카본에 유기용제를 흡 착하는 흡착탑 등에서 가연성 분진의 발화에 의한 폭발시에 폭발압력을 신속히 설비 외부로 방출 시켜 여과식 집진기 및 흡착탑 등의 설비가 손상되는 것을 방지하고 화재를 초기에 진화하므로 화재에 의한 재해예방 효과가 있다.

이하 첨부된 예시 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예에 따른 USN 소화기능을 갖는 분진폭발 압력 방산구를 상세히 설명한다.

도1, 도2는 본 발명에 따른 USN 소화기능을 갖는 분진폭발 압력 방산구 요부를 보인 사시도이고, 도 3은 폭발압력 방산구에 연결되어 설치될 소화장치부의 개략도이다.

본 발명에 따른 USN(UBIQUITOUS SENSOR NETWORK) 및 소화기능을 갖는 분진폭발 압력 방산구는 폭발압력 방산구(100, 200), 소화장치부(300), 폭발억제제 공급시스템(400), USN 통합 모니터링 시스템(700)으로 구성된다.

상기 폭발압력 방산구(100, 200)는 도 1의 코일 스프링식 폭발압력 방산구(100)와 도 2의 유공압 방식의 폭발압력 방산구(200)로 나누어진다.

상기 코일 스프링식 폭발압력 방산구(100)은 여과식 집진기(BAG FILTER), 흡착탑(ACTIVATED CARBON TOWER)등 분진폭발 압력 방산구가 설치될 가연성 분진이 축적되는 설비의 본체(10)에 수평으로 면접되어 설치된다.

그리고 상기 설비 본체(10)에 폭발압력 방산구 후레임(101)이 고정되고, 설비내부의 폭발압력을 분출시키는 벤트플레이트(104), 상기 벤트플레이트(104)가 항 상 스프링의 하중에 대한 반발력이 생기도록 고정시키는 내부 안내판(102), 벤트플레이트(104)와 설비 본체(10)사이에 삽입되어 기밀성을 유지시키는 가스킷(103), 벤트플레이트(104)가 개방되고 하강 개구면에 정확히 밀착되도록 하강시 위치 이탈을 막아주는 안내봉(105), 상기 안내봉(105)의 직선 운동이 원활하게 되기 위하여 삽입되는 베어링(107), 벤트플레이트(104)에 폭발압력 방산구 설정 압력만큼 하중을 가해주는 외부 가압 수단 중 하나인 코일 스프링(108) 및 상기 코일 스프링(108)이 압축시 튕겨져 나감을 방지하는 스프링 고정봉(106)으로 구성된다.

도 2의 유공압식 폭발압력방산구(200)은 여과식 집진기(BAG FILTER), 흡착탑(ACTIVATED CARBON TOWER)등 분진폭발 압력 방산구가 설치될 가연성 분진이 축적되는 설비의 본체(10)에 수평으로 면접되어 설치된다.

그리고 상기 설비 본체(10)에 폭발압력 방산구 고정 후레임(201)이 고정되고, 설비내부의 폭발 압력을 설비외부로 방출시키는 벤트플레이트(204), 상기 벤트플레이트(204)가 항상 벤트플레이트(204)에 가해지는 유압, 공압에 반발력이 생기도록 고정시키는 내부 안내판(202), 설비의 본체(10)와 벤트플레이트(204) 사이에 기밀을 유지시키기 위하여 삽입 되는 가스킷(203), 벤트플레이트(204)가 개방되고 복귀시 개구면에 정확히 밀착되도록 위치 이탈을 막아주는 안내봉(206), 안내봉의 직선운동이 원활하게 하기위해 삽입 설치되는 베어링(207), 벤트플레이트(204)에 연결 설치되며 폭발압력 방산구 설정 압력만큼 유공압을 가해주는 외부 가압 수단 중 하나인 실린더(209)와 피스톤 로드(208)로 구성된다.

상기 실린더(209)는 도 5의 복동형 실린더(501) 또는 도 6의 복동형 실린더(601) 중 어느 하나 일 수 있고, 상기 피스톤 로드(208)는 도 5의 피스톤 로드(502) 또는 도 6의 피스톤 로드(602) 중 어느 하나 일 수 있다.

도 4는 폭발압력 방산구에 연결 되어 설치될 폭발억제제 공급 장치부의 개략도이고, 도 5는 폭발압력 방산구의 벤트플레이트에 면압력을 가해주는 공압장치부 계통도이며, 도 6은 폭발압력 방산구의 벤트플레이트에 면압력을 가해주는 유압장치부 계통도이고, 도 7은 센서와 USN 통합 모니터링 시스템이 내장된 USN 구성의 중앙 제어반을 나타낸 개략도이다.

도 3의 소화장치부(300) 분사노즐(301), 전자변(302), 준비작동식 밸브(303), 물올림 탱크(304), 기동용 압력 탱크(305) 및 압력 스위치(315), 소방배관(306), 소방펌프(307), 소화수조(308), 고가수조(309), 연결송수관(310)로 구성된다.

그리고 여과식 집진장치(BAG FILTER), 흡착탑(ACTIVATED CARBON TOWER) 등에서 분진폭발이 발생시 과압 및 화재가 발생되면 근접스위치(701), 압력 스위치(703), 불꽃감지기(704)가 3중으로 분진폭발 발생 상태로 감지하여 USN 통합 모니터링 시스템(700)에 전송되면 소화장치부(300)의 전자변(302) 및 준비작동 밸브(303)가 개방되어 분사노즐(301)을 통해 설비 내부 및 벤트플레이트(104, 204)가 개방된 공간에 소화제를 분무하고, 소화수가 분무 되면서 물올림 탱크(304)의 물이 소진됨에 따라 물올림 탱크(304)에 연결된 기동용 압력 탱크(305)의 압력이 저하됨에 따라 압력스위치(315)가 통합 모니터링 시스템(700)에 신호를 보내면, 통합 모니터링 시스템(700)이 소방펌프(307)을 가동시켜 소화수조(308)에 저장된 소화수를 흡입하여 소방배관(306)으로 토출시켜 준비작동식 밸브(303), 전자변(302)를 거쳐 분사노즐(301)을 통해 지속적으로 물을 분무하여 소화 한다.

또한, 소화과정 중 소화수조(308)의 물이 부족 되면 고가수조(309)의 저장된 소화수가 소화수조(308)로 보충되며 고가수조의 물도 부족 되면 인근 소방서의 급수 차량이 연결 송수관(310)을 통하여 부족된 소화수를 공급해 화재를 진압하고 화재진압이 종료되면 근접스위치(701), 압력스위치(703), 불꽃감지기(704) 등에서 무전 송출기(702)를 경유 통합 모니터링 시스템(700)에 신호를 송출하고 통합 모니터링 시스템(700)은 신호를 보내 전자변(302), 준비작동식 밸브(303)을 닫게 하고 소방펌프가 계속 운전되어 물올림 탱크(304)의 수위가 만수되고 기동용 압력탱크(305)가 만수되어 설정압력까지 도달하면 압력 스위치(315)에 의해 소방펌프(307)의 가동이 정지되어 모든 소화 활동이 종료된다.

한편, 도 4의 폭발억제제주입장치부(400)은 분사노즐(401), 전자변(402), 억제제 공급관(403), 압력스위치(404), 수동조작함(405), 기동용기(406), 억제제 저장용기(407)로 구성된다.

그리고 여과식 집진장치(BAG FILTER) 및 흡착탑(ACTIVATED CARBON TOWER) 등의 설비내부에서 분진폭발이 발생시 화재가 발생한 경우에 설비 내부에 질소, 탄산 가스 등의 불활성 가스를 주입하여 연소가 진행되지 못하도록 연소 요구 최소산소농도(MOC)이하로 유지시켜 질식소화 하여 분진폭발의 진행과정을 억제하는 기능을 수행한다.

설비 본체(10) 내부에서 분진폭발이 발생되면 근접스위치(701), 압력스위치(703), 불꽃 감지기(704)의 감지시스템이 감지하여 무선 송출기(702)를 경유, USN 통합 모니터링 시스템 내장된 통합 모니터링 시스템(700)에 신호가 송출되고 통합 모니터링 시스템(700)을 다시 폭발억제제주입장치부(400)의 전자변(402)를 개방 시키면 질소, 탄산가스 등의 폭발억제제가 분사 노즐(401)을 통하여 설비내부에 분사되면서 관내 압력이 저하되며, 압력스위치(404)가 작동신호를 주어 작업자가 수동 조작함(405)에서 수동조작하거나 기동 용기내 압력변화로 자동 동작되어 질소, 탄산가스 등의 폭발억제제 저장된 용기의 밸브가 자동으로 개방되면서 설비 내부에 폭발억제제 등을 분사노즐(401)을 통하여 분사, 폭발을 억제하고 설비내부에서 분진 폭발의 진행이 정지되면, 근접스위치(701), 압력스위치(703), 불꽃감지기(704)가 동작하여 무선 송출기(702)를 경유 통합 모니터링 시스템(700)에 신호를 송출하면 통합 모니터링 시스템(700)에 신호를 보내 전자변(402) 및 압력스위치(404)를 동작시켜 폭발억제제 주입 동작을 정지시킨다.

설비 내부에서 분진폭발이 발생되면 USN 통합 모니터링 시스템이 내장된 중앙 제어반의 압력모드에 따라 폭발억제제주입장치부(400)이 동작하거나 소화장치부(300)이 선택적으로 동작될 수도 있고, 동시에 상위 2개의 시스템이 동작될 수도 있다.

한편, 도 5의 공압장치부(500)는 복동형 실린더(501), 피스톤 로드(502), 공압관(503), 방향 전환밸브(504), 축압기(ACCUMULATOR)(506) 및 공기압축기(507), 급속배기 밸브(508)로 구성된다.

상기 벤트플레이트(204)가 설비내부의 분진 폭발시 폭발압력에 의해 근접 스위치(701), 압력 스위치(703), 불꽃 감지기(704)의 신호에 의해 통합 모니터링 시스템(700)에서 제어신호에 의해 급속배기 밸브(508)가 개방되어 배기저항이 최소화 된 상태에서 피스톤 로드(502)가 후진하면서 벤트플레이트(204)를 개방시켜 여과식 집진장치(BAG FILTER) 및 흡착탑(ACTIVATED CARBON TOWER) 등의 설비압력은 설비외부로 배출시키고 설비내부 압력이 저하되면 근접스위치(701), 압력스위치(703), 불꽃감지기(704)의 신호에 의해 통합 모니터링 시스템(700)에서 가동신호를 보내 공기 압축기(507)가 가동되어 공기를 압축하여 공압관(503)을 통해 방향전환 밸브(504)를 경유 복동형 실린더(501)에 공급하면 압축된 공기가 피스톤 로드(502)를 전진시켜 피스톤 로드(502)에 연결된 벤트플레이트(204)를 설비 본체(10)에 밀착시키고 폭발압력 방산구 설정압력 만큼 가압 되어 압력 스위치(703)에 의해 공기 압축기(507)의 가동이 정지된다.

방향 전환밸브(504) 및 축압기(ACCUMULATOR)(506)의 기능은 설비가 정상 운전시 방향전환 밸브(504) 및 배관 등에서 공기가 누설시 공압 시스템 내의 압력이 저하되어 벤트플레이트(204)에 가해지는 면압력이 폭발압력 방산구 설정압력 이하로 저하되지 않도록 공기를 보충해주는 안전장치이다.

한편, 도 6의 유압장치부(600)는 복동형 실린더(601), 피스톤 로드(602), 유압관(603), 방향전환 밸브(604), 유압펌프(605), 축압기(ACCUMULATOR)(606), 압력 스위치(607) 및 급속배기 밸브(608)로 구성된다.

상기 벤트플레이트(204)가 설비내부의 분진 폭발시 폭발압력에 의해 근접 스위치(701), 압력 스위치(703), 불꽃 감지기(704)의 신호에 의해 통합 모니터링 시스템(700)에서 제어신호에 의해 피스톤 로드(602)가 후진하면서 벤트플레이트(204)를 개방시켜 여과식 집진장치(BAG FILTER) 및 흡착탑(ACTIVATED CARBON TOWER) 등의 설비압력을 설비외부로 배출시키고, 설비내부 압력이 저하되면 근접스위치(701), 압력스위치(703), 불꽃감지기(704)의 신호에 의해 통합 모니터링 시스템(700)에서 가동신호를 보내 유압펌프(605)가 가동되어 오일을 공급하여 유압관(603)을 통해 방향전환 밸브(604)를 경유 복동형 실린더(601)에 공급하면 공급된 오일이 피스톤 로드(602)를 전진시켜 피스톤 로드(601)에 연결된 벤트플레이트(204)를 설비 본체(10)에 밀착시키고 폭발압력 방산구 설정압력 만큼 가압 되어 압력 스위치(607)에 의해 유압펌프(605)의 가동이 정지된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도1, 도2는 본 발명에 따른 USN 소화기능을 갖는 분진폭발 압력 방산구 요부를 보인 사시도.

도 3은 폭발압력 방산구에 연결되어 설치될 소화장치부의 개략도.

도 4는 폭발압력 방산구에 연결 되어 설치될 폭발억제제 공급 장치부의 개략도.

도 5는 폭발압력 방산구의 벤트플레이트에 면압력을 가해주는 공압장치부 계통도.

도 6은 폭발압력 방산구의 벤트플레이트에 면압력을 가해주는 유압장치부 계통도.

도 7은 센서와 USN 통합 모니터링 시스템이 내장된 USN 구성의 중앙 제어반을 나타낸 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 본체 100 : 코일 스프링식 폭발압력 방산구

101 : 고정 후레임 102 : 내부 안내판

103 : 가스킷 104 : 벤트플레이트

105 : 안내봉 106 : 스프링 고정봉

107 : 베어링 108 : 코일 스프링

200 : 유.공압 방식 폭발압력 방산구

201 : 고정 후레임 202 : 내부 안내판

203 : 가스킷 204 : 벤트플레이트

205 : 고정기구 206 : 안내봉

207 : 베어링 208 : 피스톤 로드

209 : 실린더

300 : 소화장치부 301 : 분사노즐

302 : 전자변 303 : 준비작동식 밸브

304 : 물올림 탱크 305 : 기동용 압력 탱크

306 : 소방 배관 307 : 소방펌프

308 : 소화수조 309 : 고가수조

310 : 송수관 315: 압력 스위치

400 : 폭발억제제주입장치부

401 : 분사노즐 402 : 전자변

403 : 배관 404 : 압력 스위치

405 : 수동조작함 406 : 폭발억제제 기동용기

407 : 폭발억제제 저장용기

500 : 공압장치부 501 : 복동형 실린더

502 : 피스톤 로드 503 : 공압배관

504 : 방향전환 밸브 505 : 공압 밸브

506 : 축압기 507 : 공기압축기

508 : 급속배기 밸브 600 : 유압장치부

601 : 복동형 실린더 602 : 피스톤 로드

603 : 배관 604 : 방향전환 밸브

605 : 유압펌프 606 : 축압기

607 : 압력 스위치 700 : 통합 모니터링 시스템

701 : 근접센서 702 : 송출기

703 : 압력 스위치 704 : 불꽃 감지기

Claims

설비의 본체(10)에 고정되는 고정 후레임(101, 201)과:

상기 고정 후레임(101, 201)의 내측에 마련되어 본체(10) 내부의 폭발압력을 설비 외부로 신속히 배출하는 벤트플레이트(104, 204)와:

상기 벤트플레이트(104, 204)가 상기 본체(10) 내부로 밀려들어가지 않도록 막아주는 내부 안내판(102, 202)과:

상기 벤트플레이트(104, 204)에 폭발압력 방산구 설정 압력만큼 압력을 가해주는 외부 가압 수단: 및

상기 본체(10) 내부에서 발생되는 분진폭발과 화재를 진압하여 설비파괴를 막아주는 소화장치부(300) 또는 폭발억제제주입장치부(400);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분진폭발 압력 방산 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 외부 가압 수단은 코일 스프링(108), 또는 실린더와 피스톤 로드로 구성된 공유압장치부(500, 600)인 것을 특징으로 하는 분진폭발 압력 방산 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 벤트플레이트(104, 204)의 개방 신호를 감지하여 소화장치부(300) 또는 폭발억제제주입장치부(400)를 가동시키는 통합 모니터링 시스템(700)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분진폭발 압력 방산 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 소화장치부(300)는 분사노즐(301)과 준비작동식 밸브(303)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분진폭발 압력 방산 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 폭발억제제주입장치부(400)는 전자변(402)과 압력스위치(404)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분진폭발 압력 방산 장치.