KR100996481B1 - 코크스로 가스 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응축 성분을 함유하는 코크스로 가스 냉각 장치에 관한 것이다. 이 장치는 가스 채널(6), 가스 채널(6) 내부에서 냉각재가 통과하여 흐르는 열교환기 요소 및 이 열교환기 요소 위에 배치된 분무 장치(2)를 포함한다. 열교환기 요소의 가스측 표면은 분무 장치(2)에 의해 공급된 액체에 의해 적셔진다. 본 발명에 따른 열교환기 요소는 냉각재가 통과하여 흐를 수 있는 냉각판(5)으로 형성되고, 이들 냉각판(5)은 채널 형성 스페이서(7)와 결합하여 하나 이상의 열교환기 패키지를 형성하고, 이 열교환기 패키지는 냉각판(5)이 수직으로 향하게 가스 채널(6) 내에 설치되어, 분무 장치(2)로부터 배출되는 액체가 스페이서(7)에 의해 형성되는 가스 채널에 인가되고, 코크스로 가스가 이들 채널을 통과하게 되어 있다.

Description

코크스로 가스 냉각 장치{COOLING DEVICE FOR COKE-OVEN GAS}

본 발명은 코크스로 가스가 흐르는 가스 채널, 이 가스 채널 내부에서 냉각재가 흐르는 열교환기 요소 및 열교환기 요소 위에 배치된 분무 장치를 포함하여, 이 열교환기 요소의 가스측 열교환기 표면이 분무 장치에 의해 공급되는 유체에 의해 적셔지게 되는 응축 성분을 함유하는 코크스로 가스 냉각 장치에 관한 것이다.

선행 기술에 따르면, 코크스로 가스를 냉각하기 위해 횡방향 관 가스 냉각 장치가 사용된다. 이러한 냉각 장치를 운전함에 있어서, 코크스로 가스에 포함된 성분, 특히 타르 또는 나프탈렌이 응축되어 가스측 열교환기 표면에 침착(deposit)됨으로써 열전달을 저하시키는 문제가 발생한다. 가스측에서의 침착을 줄이기 위해, 횡방향 관 가스 냉각 장치의 가스측 열전달 표면에 물을 분무함으로써, 표면에 수막이 형성되고, 이 수막에 의해 코크스로 가스 중 응축 성분이 제거된다. 그러나 이러한 장치는 여러 가지 단점을 갖는다. 횡방향 관을 적셔주는 것이 완벽하지는 않은데, 그 이유는 가스측 열전달 표면상에 형성된 수막이 횡방향 관의 하부 영역에서 끊겨서 물이 관의 하부 면으로부터 방울로 떨어지거나 또는 유출되기 때문이다. 그 결과 횡방향 관들의 하부에는 분리된 성분의 침착 없는 이송을 가능하게 하는 폐쇄된 수막이 주어지지 않는다. 운전 중에는, 횡방향 관의 하부 면의 오염이 정기적으로 관측된다. 요구되는 횡방향 관의 세척은 복잡할 뿐더러 전체 세척 과정 동안에 냉각 장치의 가동을 정지시켜야 한다. 세척 과정에 의해 제거될 수 없을 정도로 관이 심하게 오염된 경우, 큰 노력과 비용을 들여 가스 채널로부터 관을 분리하여 새로운 관으로 교체해야 한다. 이것은 많은 비용이 들뿐만 아니라, 냉각 장치의 가동을 오랜 시간 동안 정지시켜야 하는 문제를 야기한다.

본 발명의 목적은 낮은 오염 경향만을 가지며, 신속한 세척을 허용하고 드물게 세척에 의해 제거될 수 없는 오염의 경우일지라도, 열교환기 요소의 신속한 교체를 가능하게 하는 앞서 설명한 특징을 갖는 코크스로 가스 냉각 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라, 열교환기 요소가 냉각재가 통과하여 흐를 수 있는 냉각판으로서 형성되고, 이들 냉각판은 채널 형성 스페이서와 함께 하나 이상의 열교환기 패키지를 형성하고, 이 열교환기 패키지는 냉각판이 수직으로 향하게 상기 가스 채널 내에 설치되어, 분무 장치로부터 배출되는 액체가 스페이서에 의해 형성되는 가스 채널에 인가되고, 코크스로 가스가 이들 채널을 통과하게 됨으로써 달성된다.

이러한 해결책은 선행 기술에 비해 분명한 장점을 갖는다. 형상 상의 이점으로 인해, 냉각판을 물로 적시는 것은 가스측 열교환기 표면에 폐쇄된 수막을 형성하여 냉각판 하부에도 수막의 끊어지지 않고, 그 결과 냉각 판을 완전히 적셔주게 된다. 이로 인해, 분리된 성분이 열교환기 표면에 침적되는 것이 현저히 감소한다.

열교환기 패키지는 코크스로 가스가 수직방향으로 흐르는 가스 채널의 수직방향 부분에 배치되어, 코크스로 가스가 열교환기 표면을 따라 흘러내리는 액막에 대해 동향류 또는 대향류로 열교환기 패키지를 통해 흐를 수 있다.

대안으로서, 열교환기 패키지는 코크스로 가스가 수평방향으로 흐르는 가스 채널의 수평방향 부분에 배치되어, 코크스로 가스가 열교환기 표면을 따라 흐르는 액막에 대해 교차류로서 열교환기 패키지를 통해 흐를 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 열교환기 패키지는 교환 유닛으로서 측방향으로 가스 채널 내에 삽입될 수 있다. 이것은 또 다른 주목할만한 장점을 제공한다. 즉, 열교환기 패키지의 세척에 드는 노력이 적어지는데, 그 이유는 이 패키지는 세척을 위해 코크스로 가스 냉각 장치로부터 분리될 수 있어서 더욱 쉽게 접근 가능하기 때문이다. 오염된 열교환기 패키지를 오염되지 않은 열교환기 패키지로 교체하고 세척한 후에, 다음 세척 과정에서야 삽입하는 것도 가능하다. 이로 인해, 열교환기 패키지의 세척에 의해 야기되는 코크스로 가스 냉각 장치의 정지 시간이 현저히 감소한다. 또한, 매우 드물게 나타나는 경우로서, 예를 들어 분무 장치의 작동 장애로 인해, 세척 과정에 의해 제거될 수 없을 정도로 열전달 표면이 심하게 오염된 경우에도, 비교적 적은 비용으로 그리고 단지 짧은 정지 시간 덕분에 열교환기 패키지를 매우 용이하게 대체할 수 있다.

바람직하게는 분무 장치는 가스 채널 내에 고정적으로 설치된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.

도 1은 종래 기술에 따른 코크스로 가스로 냉각에 사용되는 횡방향 관 가스 냉각 장치의 횡방향 관의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 코크스로 가스 냉각 장치의 세부도.

도 3은 열 교환기 패키지를, 수직방향으로 배치된 가스 채널에 다수 개 배치한, 본 발명에 따른 코크스로 냉각 장치의 전체도.

도 1은 종래 기술에 따른 코크스로 가스의 냉각에 사용되는 횡방향 관 가스 냉각 장치의 횡방향 관(1)을 보여주는데, 상기 관을 통해 냉각재가 흐른다. 분무 장치(2)를 이용하여, 횡방향 관(1)에 물이 분무되고, 그 결과 이 횡방향 관(1)의 형상에 상응하는 수막(3)이 형성된다. 이러한 수막(3)은 횡방향 관(1)의 하부 부분에서 찢어지기 때문에, 이 횡방향 관(1)을 완전히 감싸지 못한다. 횡방향 관 하부면(4)은 수막(3)에 의해 적셔지지 못하고, 그 결과 관 하부 면에 코크스로 가스에 포함된 성분, 특히 타르 또는 나프탈렌이 응축되어 횡방향 관(1)의 오염이 발생한다.

도 2는 열교환기 요소가 냉각판(5)으로서 형성된 본 발명에 따른 코크스로 가스 냉각 장치의 세부도이다. 냉각판(5)은 수직으로 향하며 이를 통해 냉각재가 흐를 수 있다. 분무 장치(2)에 의해 분무의 결과로 형성되는 수막(3)은 냉각판의 형상 상의 이점으로 인해 가스측 열전달 표면을 완전히 적셔주기 때문에, 코크스로 가스로부터 예컨대 응축에 의해 분리된 성분이 수막(3)에 의해 떨어져 나가고, 그 결과 열전달 표면을 오염시키지 않는다.

도 3은 코크스로 가스가 통하여 흐르는 가스 채널(6), 이 가스 채널(6) 내부에 배치되며 냉각재가 통과하는 열교환기 요소, 및 이 열교환기 요소 상부에 배치된 분무 장치(2)를 포함하는 응축 성분 함유 코크스로 가스 냉각 장치 전체를 도시한다. 열교환기 요소의 가스측 표면은 분무 장치(2)에 의해 공급된 물로 적셔진다. 본 발명에 따른 열교환기 요소는 열교환기 요소는 냉각재가 통과하여 흐를 수 있는 냉각판(5)으로 형성되고, 이들 냉각판(5)은 채널 형성 스페이서(7)와 함께 하나 이상의 열교환기 패키지로 결합된다. 이 열교환기 패키지는 냉각판(5)이 수직으로 향하게 가스 채널(6) 내에 설치되어, 분무 장치(2)로부터 배출되는 물이 스페이서(7)에 의해 형성되는 가스 채널에 인가되고, 코크스로 가스가 이들 채널을 통과하게 되어 있다. 열교환기 패키지는 교환 유닛으로서 측방으로 상기 가스 채널(6) 내에 삽입될 수 있다. 도 3에서 도시된 예에서, 가스 채널(6)은 수직으로 향한다.

Claims (5)

1. 응축 성분을 함유하는 코크스로 가스를 냉각시키는 코크스로 가스 냉각 장치로서,

   코크스로 가스가 흐르는 가스 채널(6); 및 채널 형성 스페이서(7)와 결합하여 하나 이상의 열교환기 패키지를 형성하고, 냉각재가 흐르는 냉각판(5)을 포함하며,

   상기 열교환기 패키지는 상기 냉각판(5)이 수직으로 향하게 상기 가스 채널(6) 내에 배치되고, 상기 열교환기 패키지 위에 분무 장치(2)가 제공되는 코크스로 가스 냉각 장치에 있어서,

   상기 채널 형성 스페이서(7)는 수직으로 향하게 배치된 상기 냉각판(5)을 이격시키고, 코크스로 가스는 상기 채널 형성 스페이서(7)에 의해 형성된 가스 채널을 통하여 흐르고, 상기 분무 장치(2)로부터 배출되는 액체가 상기 스페이서(7)에 의해 형성되는 가스 채널에 인가됨으로써, 상기 냉각판(5)의 가스 측 열교환기 표면이 액체에 의해 적셔지고 액막이 상기 열교환기 표면상에 형성되어 상기 코크스 가스로부터의 응축 성분을 제거하고, 상기 열교환기 패키지는 교환 유닛으로서 측방으로 상기 가스 채널(6) 내에 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 코크스로 가스 냉각 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 코크스로 가스가 수직방향으로 흐르는 가스 채널(6)의 수직방향 부분에 상기 열교환기 패키지가 배치되고, 상기 코크스로 가스가 상기 열교환기 표면을 따라 흘러내리는 액막에 대해 동향류 또는 대향류로 상기 열교환기 패키지를 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 코크스로 가스 냉각 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 코크스로 가스가 수직방향으로 흐르는 가스 채널(6)의 수평방향 부분에 상기 열교환기 패키지가 배치되고, 상기 코크스로 가스가 상기 열교환기 표면을 따라 흘러내리는 액막에 대해 교차류로 상기 열교환기 패키지를 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 코크스로 가스 냉각 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분무 장치(2)가 상기 가스 채널(6) 내에 고정적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 코크스로 가스 냉각 장치.
5. 삭제

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