KR101106073B1 - 고압 집진장치의 필터 역세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터고정판(30)에 분진 포집 용기(40)의 상하부가 버퍼영역(42)과 유입가스영역(44)으로 분리되며, 복수개의 집진 필터(40)가 다수의 클러스터 다발로 분리시켜서 다발별로 밀폐하도록 필터 덮개(50)가 버퍼영역(42)에 설치되며, 각각의 필터 덮개(50)에는 유입구(2)를 통해 유입되어 집진 필터(1)를 통과한 공정가스를 배출하는 공정가스배출관(72)과, 역세정 펄스 가스가 유입되는 역세정 가스유입관(62)이 각각 연결되며, 역세정 가스유입관(62)에는 솔레노이드밸브(60)가 장착된다. 공정가스배출관(72)은 필터 덮개(50)로부터 공정가스를 배출하는 유출관(74)과 유출관(74)의 공정가스를 버퍼영역(42)으로 유입되는 유입관(76)으로 구성되며, 온/오프 밸브(70)가 장착됨에 따라, 완전히 밀폐된 역세정 이젝터를 이용하여 보다 높은 압력의 역세정된 가스가 반드시 필터를 통하여 빠져나가게 되므로 종래의 역세정 방식에서 발생할 수 있는 역세정 가스의 되돌림 현상을 방지함으로써 필터의 역세정 효율을 크게 향상시키며, 또한 역세정 가스의 분사시 종래의 방식에 비해 필터의 전체면에 걸리는 압력을 비교적 균일하고 높게 유지할 수 있으므로 필터의 전체면에 걸쳐 균일한 역세정 압력을 달성함과 동시에 역세정 효율을 향상한다.

Description

고압 집진장치의 필터 역세정장치{REVERSE-CLEANING APPARATUS OF A FILTER FOR A HIGH PRESSURE DUST COLLECTOR}

본 발명은 고압 집진장치의 필터 역세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스상에 포함된 분진을 제거하기 위해 사용되는 고압 집진장치의 내부에 장착되어 가스와 함께 유입되는 분진을 제거하는 필터의 역세정 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 고온고압 조건에서 발생되는 합성가스 또는 배기가스에 포함된 분진을 포집하기 위한 집진장치를 운전하는 경우, 집진장치 내부에 설치된 금속 또는 세라믹으로 이루어진 복수개의 집진 필터 표면에 분진이 축적되어 차압이 증가하기 때문에, 이와 같이 집진장치의 운전중 필터에 달라붙는 분진을 주기적으로 탈리시키기 위하여 역세정을 실시한다. 이러한 역세정은 일부 집진 필터씩 순차적으로 질소 또는 공기와 같은 기체를 고압으로 짧은 순간 공급하여 포집된 분진을 탈리시킨다.

도 1에는 종래의 고압 집진장치의 필터 역세정장치의 구성을 나타내고 있고, 도 2는 도 1의 역세정장치에서의 역세정 작동을 나타내고 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 집진장치는 원통상의 분진 포집 용기(4)의 유입구(2)를 통해 합성가스 또는 배기가스가 유입되어 내부의 필터 고정막(3)에 고정되도록 설치된 복수개의 집진 필터(1)를 통과한 후, 분진 포집 용기(4) 상부의 배출구(5)로 배출된다. 이때, 집진 필터(1)의 표면에는 분진이 포집된다.

집진 필터(1)에 포집된 분진을 탈리시키기 위해 고압의 질소 또는 공기와 같은 기체를 사용하여 역세정을 진행한다. 이를 위하여, 분진을 제거중인 집진 필터(1)와 역세정 중인 집진 필터(1)로 나누어, 각각의 집진 필터(1)에 인접하여 역세정 기체 배관(6)이 설치되고, 각 역세정 기체 배관(6)에 역세정 분사 노즐(8)이 설치됨에 따라, 고압의 기체가 역세정 기체 배관(6)을 통해 공급되면, 고압의 기체가 각각의 역세정 분사 노즐(8)을 통해 집진 필터(1)에 공급되어 통과하면서 집진 필터(1)의 표면에 포집된 분진을 탈리시켜서, 집진 필터(1)를 통과한 공정가스(7)는 배출구(5)로 배출되고, 세정된 분진(20)은 분진 포집 용기(4)의 하부로 떨어뜨린다. 이를 위해 역세정 기체 배관(6)에는 각각 솔레노이드 밸브(9)가 부착되며, 분진을 제거중인 집진 필터(1)에 인접한 역세정 기체 배관(6)의 솔레노이드 밸브(9)는 폐쇄되어 있는 반면, 역세정 중인 집진 필터(1)의 솔레노이드 밸브(9)는 개방되어 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 역세정은 도 3에 도시된 바와 같이, 역세정 분사 노즐(8)을 집진 필터(1)내에 설치된 벤추리(10)와 약간의 거리를 두고 설치하여 역세정 가스를 집진 필터(1) 통과하여 배출되는 가스의 배출방향과 반대방향으로 분사함으로써 고압 집진장치를 장시간 운전하는 때에는, 분진이 집진 필터(1)의 표면에 강하게 달라붙게 되고, 이 경우 강하게 달라붙은 분진(24)에 의해 역세정을 실시하더라도 역세정 가스가 원활히 집진 필터(1)를 통해 빠져나가면서 분진을 털어내지 못하고 역세정 분사 노즐(8)과 벤추리(10)사이로 다시 되돌아 나오는 가스(22)가 발생하는 소위 가스 되돌림 현상이 발생함으로써 역세정 효율이 크게 감소할 수 있으며, 이럴 경우 역세정 가스의 영향을 받지 못한 집진 필터(1) 중에는 분진이 제거되지 못해 차압이 계속 증가하여 결국에는 막힘현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이상과 같은 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 그 목적은 다수의 필터를 하나의 역세정 이젝터를 이용하여 완전히 밀폐되도록 구성함으로써 보다 높은 압력의 역세정 가스가 항상 필터를 통과하도록 하여 필터의 역세정 효율을 향상시키는 역제정장치를 제공하는 고압 집진장치의 필터 역세정장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르는 고압 집진장치의 필터 역세정장치는, 내부의 상하부가 필터고정판에 의해 각각 버퍼영역과 유입가스영역으로 분리되며, 하부에 설치된 유입구를 통해 공정가스가 유입되는 분진 포집 용기와, 상기 유입가스영역에 위치하도록 상기 필터고정판에 고정되어 설치된 복수개의 집진 필터와, 상기 복수개의 집진 필터를 클러스터 다발별로 밀폐하도록 상기 버퍼영역에 설치된 필터 덮개와, 상기 집진 필터를 통과한 공정가스를 배출하도록 상기 필터 덮개 각각에 연결된 공정가스배출관과, 역세정 펄스 가스가 상기 필터 덮개의 각각에 유입되도록 연결된 역세정 가스유입관을 포함하되, 상기 역세정 가스유입관의 각각에는 솔레노이드밸브가 장착되고, 상기 공정가스배출관의 각각에는 온/오프 밸브가 장착될 수 있다.

공정가스배출관은 필터 덮개로부터 공정가스를 배출하는 유출관과 상기 유출관의 공정가스를 상기 버퍼영역으로 유입되는 유입관으로 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르는 고압 집진장치의 필터 역세정장치의 역세정방법은 역세정하고자 하는 집진 필터의 필터 덮개에 연결된 공정가스배출관을 통해 버퍼영역으로 유입되는 공정가스의 흐름을 온/오프밸브를 닫음으로써 차단하고, 솔레노이드밸브를 작동하여 고압의 역세정 가스를 역세정 가스유입관을 통해 필터 덮개로 유입함으로써 상기 집진 필터에 분사한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 분진 포집 용기의 내부를 필터고정판에 의해 상부의 버퍼영역과 하부의 가스유입영역으로 분리하고, 집진 필터를 필터 고정판에 고정되도록 설치함과 동시에, 기존과는 달리 완전히 밀폐된 역세정 이젝터를 이용하여 보다 높은 압력의 역세정된 가스가 반드시 필터를 통하여 빠져나가게 되므로 종래의 역세정 방식에서 발생할 수 있는 역세정 가스의 되돌림 현상을 방지함으로써 필터의 역세정 효율을 크게 향상시키게 되는 효과를 가진다.

또한 역세정 가스의 분사시 종래의 방식에 비해 필터의 전체면에 걸리는 압력을 비교적 균일하고 높게 유지할 수 있으므로 필터의 전체면에 걸쳐 균일한 역세정 압력을 달성함과 동시에 역세정 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래의 고압 집진장치의 필터 역세정장치의 구성을 나타내는 단면도이고,
도 2는 도 1의 역세정장치에서의 역세정 작동을 나타내는 일부 상세도이고,
도 3은 도 1의 역세정장치에서의 역세정 작동시의 문제점이 발생하는 현상을 나타내는 상세도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고압 집진장치의 필터 역세정장치의 구성을 나타내는 단면도이고,
도 5는 도 4의 역세정장치에서의 역세정 작동을 나타내는 일부 상세도이고,
도 6은 도 4의 역세정장치에 의해 분진이 제거된 가스의 흐름도이고,
도 7은 역세정시의 필터 전체면 압력을 비교한 전산해석의 결과를 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예의 동작을 상세하게 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 종래와 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 병기하였다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고압 집진장치의 필터 역세정장치의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4의 역세정장치에서의 역세정 작동을 나타내는 일부 상세도이며, 도 6은 도 4의 역세정장치에 의해 분진이 제거된 가스의 흐름도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고압 집진장치의 필터 역세정 장치는 원통상의 분진 포집 용기(40)과, 이 용기(40)의 내부 상부를 버퍼영역(42)으로, 내부 하부를 유입가스영역(44)으로 분리하도록 용기(40)에 설치된 필터고정판(30)과, 필터 고정판(50)에 고정되어 유입가스영역(44)에 위치하도록 설치된 복수개의 집진 필터(1)를 포함한다. 분진 포집 용기(40)의 하부에는 합성가스 또는 배기가스가 유입되도록 유입구(2)가 설치된다.

복수개의 집진 필터(1)는 유입구(2)를 통해 유입되는 합성가스 또는 배기가스에 영향을 받지 않도록 내통(46)내에 설치되며, 내통(46)에는 집진 필터(1)들을 다수의 클러스터 다발로 분리시켜서 역세정을 진행한다.

또한 본 발명의 고압 집진장치의 필터 역세정장치는 클러스터 다발별로 밀폐하도록 필터 덮개(50)가 버퍼영역(42)에 설치되며, 각각의 필터 덮개(50)에는 유입구(2)를 통해 유입되어 집진 필터(1)를 통과한 합성가스 또는 배기가스의 공정가스를 배출하는 공정가스배출관(72)과, 역세정 펄스 가스가 유입되는 역세정 가스유입관(62)이 각각 연결되며, 역세정 가스유입관(62)에는 솔레노이드밸브(60)가 장착된다. 공정가스배출관(72)은 도 6에 도시된 바와 같이 필터 덮개(50)로부터 공정가스를 배출하는 유출관(74)과 유출관(74)의 공정가스를 버퍼영역(42)으로 유입되는 유입관(76)으로 구성되며, 온/오프 밸브(70)가 장착된다. 이와 같이 공정가스를 재차 버퍼영역(42)으로 유입하는 이유는 상부와 하부의 압력차이에 의한 필터 고정판(30)의 휨 등과 같은 손상을 방지하기 위한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 고압 집진장치의 필터 역세정장치는 합성가스 또는 배기가스가 원통상의 분진 포집 용기(40)의 유입구(2)를 통해 용기(40) 하부의 유입가스영역(44)으로 유입되어 필터 고정판(30)에 집진 필터(1)를 통과한 후, 필터 덮개(50)에 연결된 공정가스배출관(72)을 통과하여 분진 포집 용기(40) 상부의 버퍼 영역(42)으로 유입되어 상부의 배출구(5)로 배출된다.

이렇게 일정시간을 분진을 제거한 집진 필터(1)는 표면에 분진이 두껍게 달라붙게 되어 차압이 증가하게 되는데, 이럴 경우 역세정을 통해 분진을 털어내며 집진 필터(1)의 초기 기능을 회복시킨다.

역세정 시에는 역세정하고자 하는 집진 필터(1)의 필터 덮개(50)에 연결된 공정가스배출관(72)을 통해 버퍼영역(42)으로 유입되는 합성가스 또는 배기가스의 흐름을 온/오프밸브(70)를 닫음으로써 차단하고, 솔레노이드밸브(60)를 몇 초간 작동하여 고압의 역세정 가스를 역세정 가스유입관(62)을 통해 도 6에 도시된 바와 같이 필터 덮개(50)로 유입함으로써 집진 필터(1)에 분사한다. 밀폐된 필터 덮개(50)에서 분사된 역세정 가스는 집진 필터(1)를 통과하여 빠져나갈 수 밖에 없고, 집진 필터(1)를 빠져나가는 과정에서 외벽에 달라붙은 분진을 떨어트린다.

이러한 역세정 후에는 다시금 온/오프밸브(70)를 개방하여 공정가스의 분진을 제거하는 초기의 상태로 복귀하여 계속 반복적으로 이상의 과정을 진행하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 고압 집진장치의 필터 역세정장치는 기존과는 달리 완전히 밀폐된 역세정 이젝터를 이용하여 보다 높은 압력의 역세정된 가스가 반드시 필터를 통하여 빠져나가게 되므로 종래의 역세정 방식에서 발생할 수 있는 역세정 가스의 되돌림 현상을 방지함으로써 필터의 역세정 효율을 크게 향상시키며, 또한 도 7에 도시된 바와 같이, 역세정 가스의 분사시 종래의 방식에 비해 필터의 전체면에 걸리는 압력을 비교적 균일하고 높게 유지할 수 있으므로 필터의 전체면에 걸쳐 균일한 역세정 압력을 달성함과 동시에 역세정 효율을 향상한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 고압 집진장치의 필터 역세정장치는 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는 것이므로, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1 : 집진 필터 2 : 유입구
5 : 배출구 30 : 필터고정판
40 : 분진 포집 용기 42 : 버퍼영역
44 : 유입가스영역 46 : 내통
50 : 필터 덮개 60 : 솔레노이드밸브
62 : 역세정 가스유입관 70 : 온/.오프 밸브
72 : 공정가스배출관 74 : 유출관
76 : 유입관

Claims (3)

1. 내부의 상하부가 필터고정판에 의해 각각 버퍼영역과 유입가스영역으로 분리되며, 하부에 설치된 유입구를 통해 공정가스가 유입되는 분진 포집 용기와,
   상기 유입가스영역에 위치하도록 상기 필터고정판에 고정되어 설치된 복수개의 집진 필터와,
   상기 복수개의 집진 필터를 클러스터 다발별로 밀폐하도록 상기 버퍼영역에 설치된 필터 덮개와,
   상기 집진 필터를 통과한 공정가스를 배출하도록 상기 필터 덮개 각각에 연결된 공정가스배출관과,
   역세정 펄스 가스가 상기 필터 덮개의 각각에 유입되도록 연결된 역세정 가스유입관을 포함하되,
   상기 역세정 가스유입관의 각각에는 솔레노이드밸브가 장착되고,
   상기 공정가스배출관의 각각에는 온/오프 밸브가 장착되는
   고압 집진장치의 필터 역세정장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공정가스배출관은
   상기 필터 덮개로부터 공정가스를 배출하는 유출관과 상기 유출관의 공정가스를 상기 버퍼영역으로 유입되는 유입관으로 구성되는
   고압 집진장치의 필터 역세정장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 고압 집진장치의 필터 역세정장치의 역세정방법으로서,
   역세정하고자 하는 집진 필터의 필터 덮개에 연결된 공정가스배출관을 통해 버퍼영역으로 유입되는 공정가스의 흐름을 온/오프밸브를 닫음으로써 차단하고, 솔레노이드밸브를 작동하여 고압의 역세정 가스를 역세정 가스유입관을 통해 필터 덮개로 유입함으로써 상기 집진 필터에 분사하는
   고압 집진장치의 필터 역세정방법.

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