KR100914458B1

KR100914458B1 - 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치

Info

Publication number: KR100914458B1
Application number: KR1020020068414A
Authority: KR
Inventors: 이성훈
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2009-08-27
Also published as: KR20040040089A

Abstract

본 발명은 석회소성설비인 회전식 킬른에서 생산량 변화와 함께 발생되는 생석회 분진량 의 부하량에 따라 정해진 프로그램에 의해 입구댐퍼 및 세정수 유량 제어밸브, 출구댐퍼를 변경시켜 조건에 부합하는 유속과 유량을 조정할 수 있는 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치에 관한 것으로서, 분진가스 덕트(9)의 하부출구에 일정간격으로 설치되는 다수의 유속계(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)에 의하여 각 부분별 유속을 측정하는 가스유속 측정부(20)와; 상기 가스유속 측정부(20)의 직하부에 설치되어 가스유속을 조절하는 다수의 유속평형 댐퍼(21a)로 구성되는 유속평형 댐퍼부(21)와; 상기 유속평형 댐퍼부(21)의 직하부에 설치되는 다수의 벤츄리관(23a, 23b, 23c)과, 이의 상단부에 설치되면서 자동공급밸브(7a)에 의하여 제어된 세정수가 공급되는 세정수 공급관(22)과, 상기 각각의 벤츄리관의 하단부에 연결설치된 출구부(26)에 설치되는 다수의 출구댐퍼(24)와, 이들의 직하부에 연결설치되는 다수의 확산관(25)으로 이루어지는 멀티벤츄리형 집진부(23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치를 제공한다.

멀티벤츄리형, 집진설비, 댐퍼, 세정수, 가스유속, 유속계

Description

유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치{MULTI-VENTURI TYPE APPARATUS FOR COLLECTING DUST, WITH A FUNCTION OF CONTROLING FLOW-VELOCITY AND FLOW-QUANTITY}

도 1은 종래의 집진설비의 전체 구성을 도시한 개념도;

도 2는 종래의 집진설비를 구성하는 벤츄리 집진설비의 구성도;

도 3은 본 발명에 따른 멀티벤츄리형 집진장치가 적용된 집진설비의 전체 구성을 도시한 개념도;

도 4는 본 발명에 따른 멀티벤츄리형 집진장치가 집진설비에 장착된 상태를 확대 구성도;

도 5는 본 발명에 따른 멀티벤츄리형 집진장치의 분리 사시도;

도 6은 본 발명에 따른 멀티벤츄리형 집진장치의 결합 사시도;

도 7은 본 발명에 따른 멀티벤츄리형 집진장치의 제어도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

9:분진가스 덕트 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f:유속계 25:확산관

20:가스유속 측정부 21b, 27:구동모터 21a:유속평형 댐퍼

21:유속평형 댐퍼부 23a, 23b, 23c:벤츄리관 7a:자동공급밸브

22:세정수 공급관 24:출구댐퍼 23:멀티벤츄리형 집진부

본 발명은 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 석회소성설비인 회전식 킬른(Rotary Kiln)에서 생산량 변화와 함께 발생되는 생석회 분진량 의 부하량에 따라 정해진 프로그램에 의해 입구댐퍼(Damper) 구동 및 세정수 유량 제어밸브, 출구댐퍼(Throat Damper)를 변경시켜 조건에 부합하는 유속과 유량을 조정할 수 있는 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 회전식 킬른(Rotary Kiln)에서 발생되는 배가스는 통상 약 20g/Nm³의 분진을 포함하고 있으며, 1차 포집에서 약 10g/Nm3 정도로 제거되고, 도 1에 도시된 바와 같이, 배가스 덕트(Duct; 9) 및 배가스 흡입팬(1), 스프레이워터 링(Ring; 5)을 통해 벤츄리 입구부(2)로 들어오게 된다.

상기와 같이, 진입한 가스는, 도 2에 도시된 바와 같이, 벤츄리 출구댐퍼(3)에서 물과 함께 가스 중의 분진을 혼합 응축시키는 과정이 진행되며, 구동력을 가진 배기가스가 상기 벤츄리 입구부(2)의 상단부에 설치된 세정수 공급라인(12a, 12b)을 통해 공급된 물과 함께 혼합되고, 혼합된 배가스는 확산관(Diffuser; 11)에서 압력회복과 더불어 응축되어 배기가스 중에 포함되어 있는 분진이 10g/Nm³에서 50㎎/Nm³ 정도로 제거되는 과정을 거치게 되나, 현재 법규제치 기준시 초과되는 회 수가 늘어나게 된다.

따라서 상기와 같은 과정이 진행될 때 필연적으로 크게 세 가지의 문제점이 발생한다.

첫째, 벤츄리 입구부(2)에서 유속의 편류현상이 발생됨으로써 벤츄리 출구댐퍼(3)와 확산관(Diffuser; 11)에서 균일한 혼합과 응축이 일어나지 못하게 되며,

둘째, 생산량변동과 함깨 변동되는 배가스량과 분진에 대해 차압 및 세정수량을 조정해주어야 하나 기존 세정수 공급밸브(7)로서는 수량의 공급 및 중단밖에 할 수 없고, 차압 및 풍량에 대해 피드백(Feedback)받지 못하는 기존 출구댐퍼(Throat Damper; 3)로서는 원하는 차압을 걸어 줄 수가 없게 된다.

셋째, 균등하게 들어오는 유속이라 할지라도 세정수 공급라인(12a, 12b)에서 분무되는 물이 균일하게 분무시키지 못하는 일체형 배관으로 인해 효과적인 물입자와 가스의 혼합이 이루어지지 않고, 결과적으로 분진제거 효율이 떨어지는 원인이 되어 시스템의 근본적인 변경 및 개선이 필요하게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 벤츄리 입구부의 유입가스의 유속을 균일하게 형성시켜 주어 편류형성을 방지하고, 가스풍량 및 차압에 따라 공급되는 세정수의 양을 조절하여 균일화된 분무가 가능함과 동시에 변화하는 풍량 및 분진에 대해 자동으로 차압을 형성시켜 원하는 포집을 이룩할 수 있는 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 분진가스 덕트의 하부출구에 일정간격으로 설치되는 다수의 유속계에 의하여 상기 분진가스 덕트의 각 부분별 유속을 측정하는 가스유속 측정부와; 상기 가스유속 측정부의 직하부에 구동모터와 축결합되어 상기 분진가스 덕트를 관통하여 설치되는 다수의 유속평형 댐퍼로 구성되는 유속평형 댐퍼부와; 상기 유속평형 댐퍼부의 직하부에 설치되는 다수의 벤츄리관과, 상기 각각의 벤츄리관의 상단부에 설치되면서 자동공급밸브에 의하여 제어된 세정수가 공급되는 세정수 공급관과, 상기 각각의 벤츄리관의 하단부에 연결설치된 출구부에 구동모터와 연결되어 설치되는 다수의 출구댐퍼와, 이들의 직하부에 연결설치되는 다수의 확산관으로 이루어지는 멀티벤츄리형 집진부로 구성되는 것을 특징으로 하는 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 가스유속 측정부의 상기 다수의 유속계가 상기 분진가스 덕트의 하부출구에 가로 및 세로방향으로 일정 간격을 갖고 최소 6개가 설치되어 유속컨트롤러와 전기 신호적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치를 제공하게 되며,

또한, 본 발명은 상기 유속평형 댐퍼부를 구성하는 다수의 유속평형 댐퍼가 상기 가스유속 측정부의 유속계로부터 측정된 가스유속에 따라 개폐정도가 결정되도록 상기 유속컨트롤러와 전기 신호적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 멀티벤츄리형 집진부를 구성하는 다수의 출구댐퍼 및 세정수 자동공급밸브는 상기 분진가스 덕트의 배출부 압력계와 상기 멀티벤츄리형 집진부의 배출부 압력계의 신호를 받아 압력차를 연산하는 차압지시 컨트롤러의 신호를 받아 작동하는 것을 특징으로 하는 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 멀티벤츄리형 집진장치가 적용된 집진설비의 전체 구성을 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 멀티벤츄리형 집진장치가 집진설비에 장착된 상태를 확대 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 멀티벤츄리형 집진장치의 분리 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 멀티벤츄리형 집진장치의 결합 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치는 도 1에 도시된 종래의 배가스 덕트(9)의 하부 가스출구에 연결되는 하나의 벤츄리관(2) 및 출구댐퍼(3), 하부 확산관(11)을 대체하여 설치 구성된다.

즉, 본 발명은 상기 분진가스 덕트(9)의 하부출구에 설치되어 덕트(9)로부터 배출되는 가스의 부분별 유속을 측정하는 가스유속 측정부(20)와, 상기 가스유속 측정부(20)의 직하부에 설치되어 이로부터 측정된 유속에 따라 그 개폐정도를 달리하는 다수의 유속평형 댐퍼(21a)로 이루어지는 유속평형 댐퍼부(21)와, 상기 유속평형 댐퍼부(21)의 직하부에 설치되는 다수의 벤츄리관(23a, 23b, 23c) 및 이의 상단부에 설치되는 세정수 공급관(22), 상기 각각의 벤츄리관(23a, 23b, 23c)의 출구부(26)에 설치되는 다수의 출구댐퍼(24) 및 이들의 직하부에 연결설치되는 다수의 확산관(25)으로 이루어지는 멀티벤츄리형 집진부(23)로 구성된다.

먼저, 본 발명을 구성하는 가스유속 측정부(20)는 상기 분진가스 덕트(9)의 하부출구에 일정간격으로 설치되는 다수의 유속계(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)에 의하여 상기 분진가스 덕트(9)의 각 부분별 유속을 측정하게 된다.

즉, 상기 가스유속 측정부(20)를 구성하는 다수의 유속계(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)는 상기 분진가스 덕트(9)의 하부출구에 가로 및 세로방향으로 일정 간격을 갖고 최소 6개가 설치되어 있으며, 이에 의하여 측정된 부분별 가스유속은 상가 유속계(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)가 유속컨트롤러(32)와 전기 신호적으로 연결됨으로써 후술하는 유속평형 댐퍼부(21)를 작동시키게 되는 것이다.

본 발명을 구성하는 유속평형 댐퍼부(21)는 상기 가스유속 측정부(20)의 직하부에 구동모터(21b)와 축결합되어 상기 분진가스 덕트(9)를 관통하여 설치되는 다수의 유속평형 댐퍼(21a)로 구성된다.

상기 유속평형 댐퍼부(21)를 구성하는 다수의 유속평형 댐퍼(21a)는 상기 가스유속 측정부(20)의 유속계(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)로부터 측정된 가스유속에 따라 개폐정도가 결정되도록 상기 유속컨트롤러(32)와 전기 신호적으로 연결되는 것으로서, 작동 가능하도록 구성되는 것이다.

또한, 본 발명을 구성하는 멀티벤츄리형 집진부(23)는 상기 유속평형 댐퍼부(21)의 직하부에 설치되는 다수의 벤츄리관(23a, 23b, 23c)과,

상기 각각의 벤츄리관(23a, 23b, 23c)의 상단부에 설치되면서 자동공급밸브(7a)에 의하여 제어된 세정수가 공급되는 세정수 공급관(22)과,

상기 각각의 벤츄리관(23a, 23b, 23c)의 하단부에 연결설치된 출구부(26)에 구동모터(27)와 연결되어 설치되는 다수의 출구댐퍼(24)와,

상기 다수의 출구댐퍼(24)의 직하부에 연결설치되는 다수의 확산관(25)으로 구성된다.

이하, 본 발명의 작용에 관하여 상세하게 설명한다.

도 7에 도시된 공정흐름에 따라서, 먼저 분진가스 덕트(9)의 하부출구에 설치된 배출부 압력계(33)와 상기 멀티벤츄리형 집진부(23)의 배출부 압력계(30)가 각각의 압력을 측정하게 된다.

상기 측정된 압력의 차이를 차압지시 컨트롤러(31)가 연산하여 설정치보다 측정치가 동일하지 않는 경우, 멀티벤츄리형 집진부(23)를 구성하는 다수의 출구댐퍼(24)를 조정하여 압력차이(차압)를 조절하게 된다.

상기와 같이 차압조정작업이 완료되면, 상기 차압지시 컨트롤러(31)에서는 생산량별 세정수 설정값과 측정값을 비교하여 동일하지 않다면, 세정수 공급라인의 자동공급밸브(7a)를 조정하여 세정수 유량을 조절하게 되며,

상기 세정수 유량조절작업이 완료되면, 가스유속 측정부(20)의 일정간격으로 설치되는 다수의 유속계(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)를 이용하여 구간별 유속측정값을 설정값과 비교하여 동일하지 않다면, 상기 가스유속 측정부(20)의 직하부에 설치되는 유속평형 댐퍼부(21)를 구성하는 다수의 유속평형 댐퍼(21a)의 구동모터(21b)를 구동시켜 가스의 유속을 조절하게 된다.

상기와 같은 각 장치부들의 작용은 본 발명의 실시예에 국한되는 것이 아니고, 각각의 장치부들이 유기적, 혹은 독립적으로 작용할 수 있는 것이다.

본 발명은 석회소성 생산량 부하변경에 따라 주어진 프로그램 조건에 의해 배가스유속 및 세정수 유량을 제어함으로써 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 작업 중 수작업에 의한 개도조정 및 관리 불필요하고, 연속적인 제어 및 관리에 의한 데이터 상관성 입증하여 효과적인 집진작업수행으로 더스트의 배출농도 저감시켜 환경오염 억제할 수 있으며,

둘째, 일정수량의 세정수 공급에서 소요유량 공급형으로 변경함으로써 경제적인 수량공급에 의한 수자원이 절감되는 효과가 있고,

셋째, 소형의 멀티벤츄리형을 적용함으로써 차압 및 유속불균형 제거하고, 열화교체 작업수행시 효율적인 교체작업이 이루어짐으로써 집진설비의 기능이 향상되는 효과가 있다.

Claims

분진가스 덕트(9)의 하부출구에 가로 및 세로 방향으로 일정간격을 갖도록 설치되어 유속컨트롤러(32)와 전기 신호적으로 연결되는 다수의 유속계(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)로 구성되어 상기 분진가스 덕트(9) 하부출구의 각 부분별 유속을 측정하는 가스유속 측정부(20)와;

상기 가스유속 측정부(20)의 직하부에 구동모터(21b)와 축결합되어 상기 분진가스 덕트(9)를 관통하여 설치되는 다수의 유속평형 댐퍼(21a)로 구성되는 유속평형 댐퍼부(21)와;

상기 유속평형 댐퍼부(21)의 직하부에 설치되는 다수의 벤츄리관(23a, 23b, 23c)과, 상기 각각의 벤츄리관(23a, 23b, 23c)의 상단부에 설치되면서 자동공급밸브(7a)에 의하여 제어된 세정수가 공급되는 세정수 공급관(22)과, 상기 각각의 벤츄리관(23a, 23b, 23c)의 하단부에 연결설치된 출구부(26)에 구동모터(27)와 연결되어 설치되는 다수의 출구댐퍼(24)와, 이들의 직하부에 연결설치되는 다수의 확산관(25)으로 이루어지는 멀티벤츄리형 집진부(23)로 구성되며,

상기 다수의 유속평형 댐퍼(21a)는 상기 다수의 유속계(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)로부터 측정되는 각 부분별 유속에 따라 개폐정도가 결정되도록 상기 유속컨트롤러(32)와 전기 신호적으로 연결되고,

상기 다수의 출구댐퍼(24) 및 자동공급밸브(7a)는 상기 분진가스 덕트(9)의 배출부 압력계(33)와 상기 멀티벤츄리형 집진부(23)의 배출부 압력계(30)의 신호를 받아 압력차를 연산하는 차압지시 컨트롤러(31)의 신호를 받아 작동하는 것을 특징으로 하는 유속 및 유량제어가 가능한 멀티벤츄리형 집진장치.
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