KR100973492B1 - 미분탄 시료 채취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미분탄 이송배관의 벽면에 형성된 개공을 통해 삽입되어 미분탄 시료를 채취하는 미분탄 시료 채취장치로서, 선단부에 상기 미분탄 시료를 채취하기 위한 포집구가 형성되고, 일측에 배출구가 형성되는 관체 형상의 이송 로더와 상기 배출구에 결합되어 상기 배출구를 통해 배출되는 미분탄 시료를 포집하는 필터부재 및 내부에 상기 필터부재를 수용하는 하우징을 포함하는 포집부와 상기 하우징의 일측에 연통되도록 설치되어 상기 미분탄 이송배관의 미분탄을 흡입하는 공기 흡입부와 상기 이송로더가 통과할 수 있는 관통공을 가지며 내부에 상기 이송로더, 흡입부, 포집부를 수용하는 공간이 형성되어 있는 하우징과 상기 관통공의 내측에 설치되어 있는 링 형상의 패킹부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

미분탄, 시료, 채취.

Description

미분탄 시료 채취장치{Sampling Apparatus of Pulverized Coals}

본 발명은 미분탄 시료 채취장치에 관한 발명으로써, 보다 상세하게는 미분탄 이송배관의 벽면에 형성된 개공을 통해 삽입되어 미분탄 시료를 채취하되, 미분탄 시료의 채취과정에 있어서 미분탄이 외부로 누출되지 않으며, 이송배관을 흐르는 미분탄을 고루 채취할 수 있으며, 이송로더에 미분탄이 침전되지 않도록 하는 미분탄 시료 채취장치에 관한 것이다.

일반적으로 화력발전용 대형 보일러 등에서는 다량의 석탄 연소와 신속한 자동제어의 필요성 때문에 미분탄 연소 방식을 이용하고 있다.

석탄분쇄기에서 분쇄된 미분탄은 미분탄 이송배관을 통하여 버너로 보내지게 되는데, 200 mesh 이상의 미분탄은 연소 되지않고 가스와 함께 방출되는 문제점이 있다. 따라서 효율적인 보일러 가동을 위해서 미분탄 시료를 채취하여 미분탄의 품질 및 입도의 분석을 하고 있다.

종래에는 미분탄 이송배관에 형성된 개공에 설치된 밸브장치에 이송로더를 삽입하고 상기밸브의 개폐에 의하여 미분탄을 채취하고 있다.

그러나 상기와 같은 미분탄의 시료 채취는 초기에 이송로더를 미분탄 이송배 관의 개공에 삽입시키기 위해 상기 밸브를 오픈 할 때 미분탄이 외부로 유출되고 시료 채취중에도 계속 유출되어 주위의 설비 오염 및 화재가 발생 될 위험이 있으며,

또한, 미분탄 이송배관을 흐를때 유속차이에 의해 이송배관의 중심부와 외곽부를 흐르는 미분탄의 입도의 차이가 발생하여 시료채취의 정확성이 결여되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 다수의 이송로더를 가지며 미분탄 이송배관 내벽에 벽면과 수평방향으로 설치되며 시료 채취시에는 수직방향으로 펼칠 수 있는 미분탄 시료채취장치가 공지기술(출원번호 1019990047846)로서 존재하나, 구조가 복잡하며, 미분탄 이송배관 내벽에 설치해야 하므로 설치가 어렵고, 비용이 많이 들며, 미분탄 이송에 있어 장애물로 작용할 수 있다는 단점이 있다.

또한, 미분탄이 이송로더를 통과하여 포집수단으로 이송되는 과정에서 이송로더의 내측 바닥면에 미분탄이 침전되는 문제점도 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 미분탄의 시료 채취과정에 있어서 간단한 구조로서 설치가 매우 간단하면서도 이송배관을 통해 이송되는 미분탄을 고르게 채취할 수 있는 미분탄 채취장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 미분탄이 외부로 누출되지 않아 미분탄 유출로 인한 오염을 미연에 방지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이송로더에 미분탄이 침전되지 않고 전량 포집되도록 함으로써 보다 정밀한 측정이 가능하고 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선단부에 상기 미분탄 시료를 채취하기 위한 포집구가 형성되고, 일측에 배출구가 형성되는 관체 형상의 이송 로더와 상기 배출구에 결합되어 상기 배출구를 통해 배출되는 미분탄 시료를 포집하는 필터부재 및 내부에 상기 필터부재를 수용하는 필터 하우징을 포함하는 포집부와 상기 하우징의 일측에 연통되도록 설치되어 상기 미분탄 이송배관의 미분탄을 흡입하는 공기 흡입부와 상기 이송로더가 통과할 수 있는 관통공을 가지며 내부에 상기 이송로더, 포집부 및 공기 흡입부를 수용하는 공간이 형성되어 있는 하우징과 상기 관통공의 내측에 설치되어 있는 링 형상의 패킹부재를 포함한다.

여기서, 상기 이송 로더의 일측과 결합되고, 상기 이송로더를 전후진이동시키는 전후진 구동부를 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이송로더 내부에 길이방향을 따라 설치되는 코일 스프링 및 상기 코일 스프링의 일측에 연결되어 상기 코일 스프링을 회전시키는 회전수단을 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이송로더의 배관을 세척하기 위한 이송로더 세척 스위치가 더 포함되되, 상기 이송 로더 세척 스위치가 ON되는 경우 상기 미분탄 시료 채취동작 완료 후 상기 이송로더가 상기 미분탄 이송배관으로부터 인출된 후 미리 설정된 시간 동안 상기 공기 흡입부와 회전수단이 구동되도록 하는 것이 타당하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 미분탄 이송배관을 통과하는 입도별 미분탄을 고루 채취하여 정확한 입도분석이 가능하며, 미분탄의 외부 유출에 의한 주위설비의 오염, 화재발생의 위험 등을 방지할 수 있다. 또한 이송로더의 배관 내측 에 침전물이 쌓이는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 미분탄 시료 채취장치의 단면도이며, 도 2는 본 발명 에 따른 미분탄 시료 채취장치의 부분절개사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미분탄 시료 채취장치는 선단부가 미분탄 이송배관(10)에 형성된 개공(11)에 삽입되는 이송로더(20)와, 이송로더(20)의 후단부 일측에 형성된 배출구(22)에 연결되어 있는 포집부(30)와, 포집부(30)의 필터 하우징(32) 내부와 연통되도록 설치되어 있는 공기 흡입부(40)와, 이송로더(20)의 일측과 결합되어 있는 전후진구동부(50)와, 이송로더(20)의 내부에 길이방향에 따라 설치된 코일 스프링(60)과, 코일 스프링(60)의 일측에 연결되어 있는 회전수단(62)과, 이송로더(20)가 통과할 수 있는 관통공(71)을 가지며 내부에 이송로더(20), 포집부(30), 공기 흡입부(40)를 수용하는 공간이 형성되어 있는 하우징(70)을 포함하여 구성된다.

이송로더(20)는 관체의 형상을 하고 있으며, 선단부에 미분탄 시료를 채취하기 위한 포집구(21)가 형성되고, 후단부 일측에 배출구(22)가 형성되어 있다.

포집부(30)는 배출구(22)에 결합되어 배출구(22)를 통해 배출되는 미분탄 시료를 포집하는 필터부재(31) 및 내부에 필터부재(31)를 수용하는 필터 하우징(32)을 포함하여 구성된다.

필터부재(31)는 공기는 배출하고 일정 크기 이상의 입도를 갖는 입자는 포집하는 백필터(31a)와 백필터(31a)를 수용하는 케이지(31b)를 포함하는 형태로 이루어지고, 배출구(22)에 탈부착 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다.

필터 하우징(32)은 상기 필터부재(31)를 수용하고 밀폐공간을 제공하여 공기 흡입부(40)에서 인가되는 진공압에 의해 내부에 음압이 형성되어 이송 로더(20)의 포집구(21)를 통해 유입된 미분탄이 필터부재(31)의 백필터(31a)로 포집되도록 한다.

공기 흡입부(40)는 상기 필터 하우징(32)의 일측에 연통되도록 설치되어 상기 미분탄 이송배관(10)의 미분탄을 흡입하는 역할을 한다. 공기 흡입부(40)는 통상의 흡입모터가 사용될 수 있다.

전후진 구동부(50)는 이송 로더(20)의 일측과 결합되어 이송로더를 전후방향으로 이동시키는 역할을 한다.

전후진 구동부(50)는 하우징(70)의 상부 내측면에 고정설치되는 지지대(51)와, 고정부재(52)에 의해 지지대(51)의 하방에 설치되는 볼 스크류(53)와, 지지대(51)의 일단부에 결합되고 볼 스크류(53)와 축결합되어 볼 스크류(53)에 회전력을 인가하는 모터(56)와, 일측에 볼 스크류(53)와 나사결합되는 나사공(54)이 형성되고 일측이 이송로더(20) 일측에 결합되어 볼 스크류(53)가 회전하는 경우 전후방향으로 이동되는 결합 플레이트(55)를 포함하도록 구성할 수 있다.

코일 스프링(60)은 이송로더(20) 내부에 길이방향을 따라 설치되며, 회전수단(61)이 코일 스프링(60)의 일측에 연결되어 코일 스프링(60)을 회전시키는 역할을 한다. 회전수단(61)은 통상적으로 모터가 사용될 수 있다.

하우징(70)은 상기 이송로더(20)가 통과할 수 있는 관통공(71)을 가지며 내부에 상기 이송로더(20), 공기 흡입부(30), 포집부(40)를 수용하는 공간이 형성되어 있다.

또한, 관통공(71)의 내측에는 링 형상의 패킹부재(72)가 설치되어 있어 미분탄 이송 배관(10)의 개공(11)을 통하여 유체가스와 미분탄이 외부로 유출되는 것을 차단하는 역할을 한다.

도시되어 있지 않으나, 하우징(70)의 외부 일측에는 미분탄 채취 동작 제어를 위한 제어반이 구비되어 있고, 제어반의 외면에는 사용자가 미분탄 채취 동작을 제어할 수 있도록 복수 개의 제어 스위치가 구비되는 것이 바람직하다.

예를 들면, 이송 로더(20)의 배관을 세척하기 위한 이송로더 세척 스위치가 구비되어 사용자가 이송로더 세척 스위치를 ON 시키면, 미분탄 시료 채취가 완료된 후, 이송로더(20)를 미분탄 이송배관(10)으로부터 인출시킨 상태에서 미리 설정된 시간 동안 공기 흡입부(40)와 회전수단(61)을 구동하여 시키는 역할을 한다.

또한, 하우징(70)의 외면 일측에는 자동모드와 수동모드를 선택하기 위한 자동/수동 선택 스위치와 상기 자동모드에서 동작 시간을 설정하기 위한 타이머와 상기 공기 흡입부(40)의 공기 흡입강도 조절을 위한 흡입강도 조절 스위치와 상기 수동모드에서 상기 이송로더를 사용자 조작에 의해 전진 또는 후진시키는 이송로더 전/후진 스위치와 흡입부동작스위치 및 스크류동작스위치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용에 대해서 설명한다.

자동모드 동작

미분탄 이송배관의 외벽에 본 발명에 따른 미분탄 시료 채취장치가 설치된 상태에서 사용자의 조작에 의해 자동모드 스위치가 ON되면, 전후진 구동부(50)에 의해 이송로더(20)가 미분탄 이송배관(10)의 내부에서 전진과 후진을 반복한다(도 3 참조). 이와 동시에 공기 흡입부(40)의 진공압에 의해 포집부(30)의 필터 하우징(32) 내부에 음압을 발생시켜 이송로더(20)의 포집구(21)로 미분탄 이송배관(10)을 통해 흐르는 미분탄과 공기를 흡입한다(도 4 참조).

이송로더(20)가 미분탄 이송배관(10) 내부에서 전진과 후진을 반복하면서 미분탄을 흡입함으로써 이송배관(10)의 중심부 및 외곽부를 흐르는 미분탄을 입도별로 고루 채취할 수 있다.

이때 회전수단(61)이 작동하여 이송로더(20)의 내부에 장착되어있는 코일 스프링(60)을 계속 회전시켜 미분탄 시료가 비중차이로 가라앉아 이송로더(20)의 내벽면에 침적되는 것을 방지한다(도 5 참조). 이에 대해 상술하면, 코일 스프링(60)의 회전에 의해 이송로드(20)의 내부에서 이동중인 유체(소량의 미분탄이 포함된 공기)가 고속으로 회전되어 와류가 발생함으로써 유체가 기체의 기동을 나타내게 하여 비중이 높은 미분탄이 이송로드(20) 내에 침적되는 것을 방지한다.

흡입부(40)에 의해 미분탄 시료가 흡입되면 장착된 필터부재(31)의 백필터(31a)에 미분탄 시료만 걸러지고 공기는 대기로 배출된다.

미분탄은 흡입강도 조절스위치에 의해 미리 설정된 흡입력으로 채취되는 것으로 구성하는 것이 바람직하다.

정지시 이송로더 세척 스위치가 ON되어있는 경우 이송로더(20)내의 잔여 시료제거를 위하여 미리 설정된 미분탄 채취시간 만료신호가 수신되면 이송로더(20)가 완전히 미분탄 이송배관(10)에서 빠져나온 후 흡입부(40)와 회전수단(61)을 작동시켜 미리 정해진 회전수단(61)의 일측에 연결된 코일 스프링이 회전하면서 미리 설정된 시간 동안 깨끗한 공기를 통과시켜 이송로더(20)의 내측에 남아있는 미분탄 시료를 세척한다.

정지 후 시료가 포집된 필터부재(32)를 회수하여 채취시료를 회수한다.

수동모드 동작

수동모드 스위치가 인가된 경우, 전/후진 스위치는 전후진 구동부(50)를 동작시켜 이송로더를 전후진 방향으로 이동시키는 역할을 하며 이를 조작하여 이송로더(20)를 미분탄 이송 배관 내의 원하는 곳에 위치시키고 흡입부동작스위치 및 스크류동작스위치를 작동시켜 흡입부 및 스크류를 작동시켜 미분탄 시료를 채취한다.

이송로더 배관세척 스위치가 인가된 경우. 흡입부(40)가 작동하여 이송로더(20) 배관내의 미분탄 잔여미분탄을 흡입, 청소한다. 이때 필터부재(32)를 장착하여 잔여물을 포집한다. 이때 회전수단(61)이 동작되어 이송로더(20) 내의 코일 스프링(60)를 회전시킴으로서 침적된 잔여미분탄을 효과적으로 청소할 수 있게 한다.

이송로더배관 청소 시에는 이송로더는 미분탄 이송배관으로 전진하지 않아 시료채취가 되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 미분탄 시료 채취장치의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 미분탄 시료 채취장치를 나타내는 부분절개사시도.

도 3, 4는 본 발명에 따른 미분탄 시료채취장치의 사용상태도.

도 5는 본 발명에 따른 미분탄 시료채취장치의 일 요부의 사용상태도.

<주요 도면부호에 관한 설명>

10 : 미분탄 이송배관 11 : 개공

20 : 이송로더 21 : 포집구

22 : 배출구 30 : 포집부

31 : 필터부재 32 : 필터 하우징

40 : 흡입부 50 : 전후진 구동부

51 : 지지대 52 : 고정부재

53 : 볼 스크류 54 : 나사구

55 : 결합 플레이트 56 : 모터

60 : 스크류 61 : 회전수단

70 : 하우징 71 : 관통공

72 : 패킹부재

Claims (4)

1. 미분탄 이송배관의 벽면에 형성된 개공을 통해 삽입되어 미분탄 시료를 채취하는 미분탄 시료 채취장치에 있어서,

   선단부에 상기 미분탄 시료를 채취하기 위한 포집구가 형성되고, 일측에 배출구가 형성되는 관체 형상의 이송 로더와;

   상기 이송로더의 내부에 길이방향을 따라 회전가능하도록 설치되어 상기 미분탄 시료가 상기 이송 로더의 내벽면에 침적되는 것을 방지하는 코일 스프링과;

   상기 코일 스프링의 일측에 연결되어 상기 코일 스프링을 회전시키는 회전수단과;

   상기 이송 로더의 배출구에 결합되어 상기 배출구를 통해 배출되는 미분탄 시료를 포집하는 필터부재 및 내부에 상기 필터부재를 수용하는 필터 하우징을 포함하는 포집부와;

   상기 필터 하우징의 일측에 연통되도록 설치되어 상기 미분탄 이송배관의 미분탄을 흡입하는 공기 흡입부와;

   상기 이송로더가 통과할 수 있는 관통공을 가지며 내부에 상기 이송로더, 흡입부, 포집부를 수용하는 공간이 형성되어 있는 하우징과;

   상기 관통공의 내측에 설치되어 있는 링 형상의 패킹부재와;

   상기 이송 로더의 일측과 결합되고, 상기 이송로더와 이에 결합된 상기 포집부를 전후진이동시키는 전후진 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미분탄 시료 채취장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 이송 로더의 배관을 세척하기 위한 이송로더 세척 스위치가 더 포함되되,

   상기 이송 로더 세척 스위치가 ON되는 경우 상기 미분탄 시료 채취동작 완료 후 상기 이송로더가 상기 미분탄 이송배관으로부터 인출된 후 미리 설정된 시간 동안 상기 공기 흡입부와 회전수단이 구동되는 것을 특징으로 하는 미분탄 시료 채취장치.

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