KR100977456B1 - 로타리 오토마이저의 분사 디스크 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로타리 오토마이저의 분사 디스크 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로타리 오토마이저의 분사 디스크에 있어서 분사약품이 분사되는 분사 디스크의 내외측 구조를 개선함으로써, 분사약품을 넓은 범위로 안정적으로 분사하기 위한 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 약품이 유입되는 주입구가 구비된 본체와, 본체의 주입구에 배출되는 약품을 원심력에 의해 미세액적화하여 외부로 분사하는 분사 디스크를 포함하는 로타리 오토마이저에 있어서, 분사로의 하면은 주입구 하부의 하향 경사부와 하향 경사부로부터 외측으로 연장되는 상향 경사부가 원만한 곡선을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 따르면, 로터리 오토마이저의 분사 디스크의 구조를 개선함으로써, 이를 통해 분사되는 분사약품이 안정적이고 넓은 범위로 고르게 분사되도록 하는 효과가 있다.

로타리 오토마이저, 반건식 반응탑

Description

로타리 오토마이저의 분사 디스크 구조{A SPRAY DISC OF ROTARY ATOMZER}

본 발명은 로타리 오토마이저의 분사 디스크 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로타리 오토마이저의 분사 디스크에 있어서 분사약품이 분사되는 분사 디스크의 내외측 구조를 개선함으로써, 분사약품을 넓은 범위로 분사 및 고르고 안정된 상태로 분사하기 위한 로타리 오토마이저의 분사 디스크 구조에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 로타리 오토마이저는 소각 공정중 생성된 배출가스에 함유된 산성 유해가스를 제거하기 위한 반건식 반응탑(Semi-Drier Reator)에서 탈황반응을 하는 약액의 일종인 소석회(Ca(OH)₂)수를 미세액적 상태로 분사시켜 배출가스와 반응되도록 배출함으로써 SOх를 제거하는데 사용되는 미세액적 분사장치로서, 대한민국 등록특허 제10-0781754호에 개시된 바와 같이 알려진 기술이다.

상기 로타리 오토마이저(3)는 도 1에 도시된 바와 같이, 반응실(10)과, 이 반응실(10)의 상부벽(11)에 설치되어 이 반응실(10)로 소각 공정 중에 발생된 배출가스가 도입하는 도입덕트(20)로 이루어진 함체(30)의 중앙에 설치되어 있다.

좀더 상세하게는, 로타리 오토마이저(3)는 본체(40)와, 이 본체(40)의 하부에 회전 가능하게 설치되어 본체(40)의 내부를 통해 공급된 약액을 분사시키는 분 사디스크(50)로 이루어져 있는데, 본체(40)는 도입덕트(20)의 중앙에 설치되어 있고, 분사디스크(50)는 반응실(10)의 내부에 위치하도록 설치되어 있다.

상기 함체(30)를 구성하는 도입덕트(20)에는 상기 로타리 오토마이저(3)를 구성하는 본체(40)를 중심으로 하여 환형의 배출가스 이동로(21)가 형성되어 있고, 이 도입덕트(20)의 일측에는 배출가스 유입구(22)가 형성되어 있는데, 배출가스 이동로(21)에서 배출가스가 양분되어 유동되는 방향으로 형성되어 있다.

상기 반응실(10)의 상부벽(11)에는 상기 본체(40)를 중심으로 하여 그 주위에 이 본체(40)의 외면과 이격되게 원형 배출구(11a)가 형성되어 있는데, 이 원형 배출구(11a)에는 배출가스 유입구(22)를 통해 유입된 배출가스가 양분되어 배출가스 이동로(21)로 유동된 후 유입된다.

상기 원형 배출구(11a)를 통해 배출된 배출가스는 반응실(10)의 내부로 유입되면서, 반응실(10)의 내부 상측에 위치하는 분사 디스크(50)에서 분사되어 배출되는 약액과 반응하게 된다.

이러한 종래의 로타리 오토마이저는, 상기 분사 디스크(50)의 고속 회전(10,000 rpm 이상)에 의해 분사 디스크(50) 주변인 반응실 내부(10)에는 주변공기(또는 가스)의 상승유동이 발생하게 된다.

여기서 상승유동은 분사 디스크(50)의 회전속도가 빠를수록 더욱 심화되며, 분사 디스크(50)로부터 분사되는 약품의 액적 미립화 정도가 높을수록 분사 디스크(50)에 의한 주변공기의 상승유동에 휩쓸려 미립액적이 상부로 흐르는 현상을 말한다.

이러한 현상은, 도 2에 도시된 바와 같이 분사약품의 분사반경이 축소되고 상부의 약품점착이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 고점도의 분사약품을 분사할 경우 분사 디스크(50) 내부에 스케일(Scale)이 형성되어 디스크 폐색이나 점착이 발생하고 있는 미립효율의 저하 및 로타리 오토마이저의 밸런스에도 심각한 문제를 야기한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 반응실 내부의 주변공기에 대한 상승유동을 최소화시키고 수평방향으로 안정적인 약품분사를 유도하기 위한 로타리 오토마이저의 분사 디스크 구조를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 고점도의 유체를 분사 디스크로부터 분사할 경우 발생할 수 있는 분사 디스크 내부 스케일 발생 현상을 최소화하기 위한 로타리 오토마이저의 분사 디스크 회전장치를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 약품이 유입되는 주입구가 구비된 본체와, 상기 본체의 주입구에 배출되는 약품을 원심력에 의해 외부와 연통된 분사로측으로 배출시키는 분사 디스크를 포함하는 로타리 오토마이저에 있어서, 상기 분사로의 하면은, 주입구 하부의 하향 경사부와, 상기 하향 경사부로부터 외측으로 연장되는 상향 경사부가 원만한 곡선을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 본체와 상기 분사 디스크 사이로 유입되는 공기를 일시적으로 수용하여 상기 분사로측으로 배출되도록 상기 본체에 형성되는 공기수용홈을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분사 디스크의 하면 외측둘레에 형성되며, 내측면이 하측으로 경 사지게 형성되는 가이드턱을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 분사로의 상측 안쪽면이 라운딩(Rounding) 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 로타리 오토마이저의 분사 디스크 회전장치에 의하면, 분사 디스크의 내부인 분사로의 단면 형태를 분사약품이 수평방향으로 분사될 수 있도록 완만한 곡선의 경사부를 형성함으로써, 분사 디스크를 통해 분사되는 분사약품이 수평방향으로 광범위하게 고른 분사영역을 갖도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 분사 디스크의 하측면 둘레에 형성된 가이드턱과 본체와 분사 디스크 사이에 내재된 공기수용홈을 형성함으로써, 분사 디스크의 고속회전에 의한 반응실 내부의 주변공기 상승유동현상을 최소화할 수 있으며, 이는 소각공정의 반건식 반응 탑 등 넓은 면적으로 고르게 분사되어야 하는 경우 높은 효율을 기대할 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도 1은 일반적인 로타리 오토마이저가 설치된 반건식 반응탑을 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래의 로타리 오토마이저의 분사 디스크 구조를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 로타리 오토마이저의 분사 디스크 구조를 나타낸 단면 도이다.

먼저, 본 발명에 따른 로타리 오토마이저의 분사 디스크 회전장치는, 분사 디스크(50)에 형성된 분사로(52)의 하면측에 주입구(42) 하부에 형성된 하향 경사부(312)와, 상기 하향 경사부(312)로부터 외측으로 연장되는 상향 경사부(314)가 원만한 곡선을 이루도록 형성되어 있다.

상기 분사 디스크(50)는, 종래에서 설명한 바와 같이 구동모터(도시생략)와 결합된 회전축(도시생략)의 끝단에 설치되어 구동모터의 전원인가에 의한 회전축의 회전운동으로 상기 분사 디스크(50)가 회전한다. 이때, 상기 분사 디스크(50)는 고속회전(1000 rpm 이상)한다.

이때, 분사 디스크(50)의 고속회전에 따라 본체(40)의 주입구(42)를 통해 배출되는 분사약품이 상기 분사 디스크(50)의 분사로(52)를 경유하여 외부로 연통되는 분사구(321)로 배출된다. 여기서, 상기 분사구(321)는 상기 분사 디스크(50)의 외측 둘레를 따라 일정간격을 두고 배열되어 있는 형태로 형성되어 있다.

상기 하향 경사부(312)는, 상기 주입구(42)로 경유하는 분사약품이 직접적으로 접촉하여 상기 분사 디스크(50)의 회전에 따라 자연스럽게 상향 경사부(314)를 타고 분사구(321)로 배출된다. 이는, 상기 상향 경사부(314)의 방향이 수평이 아닌 약간 상향으로 경사각으로 형성되어 상기 분사 디스크(50)의 고속회전에 의해 좀더 광범위하게 분사될 수 있도록 한다.

한편, 상기 분사로(52)의 상측 안쪽면이 라운딩(Rounding) 형태로 형성되어 있는데, 상기 분사로(52)로부터 경유하여 외부로 배출하는 분사약품의 경로를 미리 형성함으로써 분사약품이 안정적으로 분사로(52)를 타고 흘러 외부로 배출될 수 있도록 한다. 이는 분사 디스크(50) 내의 국부적 적층으로 인한 폐색 현상을 최소화한다.

한편, 본 발명에 따른 로타리 오토마이저의 분사 디스크 회전장치는, 상기 본체(40)와 상기 분사 디스크(50) 사이로 유입되는 공기를 일시적으로 수용하여 상기 분사로(52)측으로 배출되도록 상기 본체(40)에 형성되는 공기수용홈(44)을 구비한다.

상기 공기수용홈(44)은, 상기 분사 디스크(50)와 본체(40) 사이에 형성되며, 본 실시예에서는 상기 본체(40)에 형성된다. 또한, 상기 공기수용홈(44)은 구조에 따라 상기 분사 디스크(50)에 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 공기수용홈(44)을 통해 상기 분사 디스크(50)의 고속회전에 따른 반응실(10, 도 1 참조) 내부에 분포된 공기의 상승을 상쇄할 수 있는 효과가 있다. 여기서 공기수용홈(44)에 대한 공기 또는 가스의 하강 이동원리는, 상기 분사 디스크(50)의 고속회전에 따른 디스크 표면 속도 증가로 인해 공기수용홈(44)에 내재된 공기층에 압력이 감소하면서 반응실(10, 도 1 참조) 내부의 공기가 상기 공기수용홈(44)으로 흡입되는 현상이 발생된다.

이는 압력과 유속이 반비례하는 베르누이 정리를 이용한 것으로서, 공기의 상승류에 반대하는 하강류가 형성되는 것이다. 따라서, 분사 디스크(50)의 하측에 형성되는 공기 상승류와 상기 분사 디스크(50)의 상측에 형성되는 공기 하강류와의 상쇄효과로 안정적인 유동분포를 유도할 수 있는 효과가 있으며, 이는 분사약품이 반응실(10) 내부의 공기상승으로 인해 발생할 수 있는 분사약품의 국부적 분사를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에 따른 로타리 오토마이저의 분사 디스크 회전장치는, 상기 분사 디스크(50)의 하면 외측둘레에 형성되며, 내측면이 하측으로 경사지게 형성되는 가이드턱(390)을 구비한다.

상기 가이드턱(390)은, 도 3에 도시된 바와 같이 분사 디스크(50)의 회전에 의한 상기 분사 디스크(50)의 하측에 형성되는 공기 상승류를 약 30°~60°정도의 예각을 두어 이동하는 경로를 변경할 수 있도록 형성된 것이다.

이때, 상기 가이드턱(390)은 내측면에 하측으로 경사각을 형성하여 상기 분사 디스크(50) 상부로 상승할 수 있는 공기유동을 하강하도록 유도하는 것으로 이로 인해 상기 분사 디스크(50)에 분사되는 분사약품이 공기상승에 영향을 받지않고 광범위하게 분사될 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예서적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1은, 일반적은 로타리 오토마이저가 설치된 반건식 반응탑을 나타낸 단면도,

도 2는, 종래의 로타리 오토마이저의 분사 디스크 구조를 나타낸 단면도,

도 3은, 본 발명에 따른 로타리 오토마이저의 분사 디스크 구조를 나타낸 단면도.

♣ 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 ♣

10 : 반건식 반응탑 20 : 배출가스 유압덕트

30 : 반응실 32 : 반응실 내부

40 : 본체 42 : 주입구

44 : 공기수용홈 50 : 분사 디스크

310 : 판상체 330 : 커버판

52 : 분사로 60 : 분사노즐

Claims (4)

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2. 약품이 유입되는 주입구(42)가 구비된 본체(40)와, 상기 본체(40)의 주입구(42)에 배출되는 약품을 원심력에 의해 외부와 연통된 분사로(52)측으로 배출시키는 분사 디스크(50)를 포함하되, 상기 분사로(52)의 하면은 주입구(42) 하부에 형성된 하향 경사부(312)와, 상기 하향 경사부(312)로부터 외측으로 연장되는 상향경사부(314)가 원만한 곡선을 이루도록 형성되며; 상기 분사로(52)의 상측 안쪽면은 라운딩(Rounding) 형태로 형성되고; 상기 분사 디스크(50)의 하면 외측둘레에 내측면이 하측으로 경사지게 가이드턱(390)이 형성된 로타리 오토마이저에 있어서;

   상기 본체(40)와 상기 분사 디스크(50) 사이로 유입되는 공기를 일시적으로 수용하여 상기 분사로(52) 측으로 배출되도록,

   상기 분사로(52)와 간격을 두고 상측에서 상기 본체(40) 측으로 요입되게 사다리꼴 형태의 공기수용홈(44)을 더 구비하여 베르누이정리에 따른 하강류를 발생시켜 분무 약품의 상승유동을 방지하는 것을 특징으로 하는 로타리 오토마이저의 분사 디스크 회전장치.
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