KR101148946B1 - 가스 냉각기용 세정액 혼합장치 - Google Patents

가스 냉각기용 세정액 혼합장치 Download PDF

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    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
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Abstract

본 발명은 가스 냉각기용 세정액 혼합장치에 관한 것으로, 세정액이 공급되는 공급부와, 공급부와 연결되어 세정액이 이동되는 이동관과, 이동관에서 분기되어 가스 냉각기에 세정액을 분사시키는 분사관 및 이동관에 설치되어 세정액을 혼합시키는 혼합부를 포함한다.
본 발명에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치는 세정액을 지속적으로 혼합시켜줌으로써, 세정액의 혼합비를 유지시켜준다.
가스 냉각기, 세정액, 타르, 안수

Description

가스 냉각기용 세정액 혼합장치{MIXING DEVICE OF WASHING WATER FOR GAS COOLER}
본 발명은 가스 냉각기용 세정액 혼합장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안수와 타르가 혼합된 세정액을 수시로 혼합시켜주어 세정액이 균일하게 섞인 상태를 유지시켜 줌으로써, 세정액의 세정력이 유지되도록 하는 가스 냉각기용 세정액 혼합장치에 관한 것이다.
일반적으로 코크스 오븐(coke oven)에서 생산되는 고온의 코크스 오븐 가스에는 타르, 벤졸, 암모니아, 유화수소 및 시안화수소 등의 불순물이 함유되어 있다.
코크스 오븐 가스에 포함된 불순물을 제거하기 위하여 코크스 오븐 가스는 다운커머(down commer)에서 비중차로 인해 안수와 중질 타르로 분리된다.
분리된 안수와 중질 타르는 데칸터(flushing liquor decanter)로 보내져, 안수는 공정수로 환원되고 중질 타르는 탱크에 저장된다.
안수와 중질 타르가 분리된 코크스 오븐 가스는 가스 냉각기에서 냉각수와 열교환되어 냉각되고, 전기집진기에서 타르 미스트가 제거된 다음, 송풍기를 거쳐 각종 포집탑에서 불순물이 제거되고 가스홀더에 저장되어 전사 열원으로 사용된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
종래 가스 냉각기에는 냉각관이 설치되고, 코크스 오븐 가스는 냉각관과 열교환을 통해 냉각되는데, 냉각관의 표면에는 코크스 오븐 가스에 함유된 나프탈렌이 부착되면 가스 냉각기 내부 차압이 증가되므로, 세정액을 가스 냉각기에 분사하여 나프탈렌을 제거하고 있다.
그러나, 세정액으로 사용되는 타르와 안수는 비중 차이로 인해 구간별 혼합상태가 균일하지 못하여 세정이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 타르와 안수로 이루어진 세정액이 균일하게 혼합되어 분사되도록 하는 가스 냉각기용 세정액 혼합장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 세정액이 공급되는 공급부; 상기 공급부와 연결되어 상기 세정액이 이동되는 이동관; 상기 이동관에서 분기되어 가스 냉각기에 상기 세정액을 분사시키는 분사관; 및 상기 이동관에 설치되어 상기 세정액을 혼합시키는 혼합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각기용 세정액 혼합장치를 제공한다.
상기 공급부는 안수가 저장되는 안수탱크; 상기 안수탱크에 일단부가 연통되 고 상기 이동관에 타단부가 연통되는 안수관; 타르가 저장되는 타르탱크; 및 상기 타르탱크에 일단부가 연통되고 상기 이동관에 타단부가 연통되는 타르관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합부는 상기 이동관에 설치되는 혼합케이스; 및 상기 혼합케이스에 내장되어 상기 세정액의 유로를 변경하는 유도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유도체는 상기 세정액을 좌우로 유동시키는 좌우유도체; 상기 세정액이 통과하도록 복수의 제5가이드홀이 형성되는 균일유도체: 및 상기 세정액을 상하로 유동시키는 상하유도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 좌우유도체는 상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 일방으로 유도하는 제1가이드판과, 상기 제1가이드판의 일측 하부에서 돌출되어 상기 세정액을 상방으로 유도하는 제1가이드돌기를 포함하는 제1유도체; 상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 타방으로 유도하는 제2가이드판과, 상기 제2가이드판의 타측 상부에서 돌출되어 상기 세정액을 하방으로 유도하는 제2가이드돌기를 포함하는 제2유도체; 상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 일방으로 유도하는 제3가이드판과, 상기 제3가이드판의 일측 중앙에서 돌출되어 상기 세정액을 상하방으로 유도하는 제3가이드돌기를 포함하는 제3유도체; 및 상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 타방으로 유도하는 제4가이드판과, 상기 제4가이드판의 타측 상하단부에서 돌출되어 상기 세정액을 중앙으로 유도하는 제4가이드돌기를 포함하는 제4유도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상하유도체는 상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 상방으 로 유도하는 제6가이드판과, 상기 제6가이드판의 상단 타측에서 돌출되어 상기 세정액을 일방으로 유도하는 제6가이드돌기를 포함하는 제6유도체; 상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 하방으로 유도하는 제7가이드판과, 상기 제7가이드판의 하단 일측에서 돌출되어 상기 세정액을 타방으로 유도하는 제7가이드돌기를 포함하는 제7유도체; 상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 상방으로 유도하는 제8가이드판과, 상기 제8가이드판의 상단 중앙에서 돌출되어 상기 세정액을 양측방으로 유도하는 제8가이드돌기를 포함하는 제8유도체; 및 상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 하방으로 유도하는 제9가이드판과, 상기 제9가이드판의 하단 양측단에서 돌출되어 상기 세정액을 중앙으로 유도하는 제9가이드돌기를 포함하는 제9유도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제5가이드홀의 총단면적은 상기 이동관의 단면적과 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치는 이동관에 설치된 혼합부에 의해 비중이 다른 안수와 타르로 이루어진 세정액이 지속적으로 섞이는 효과가 있다.
본 발명에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치는 세정액이 균일하게 혼합되어 원거리의 가스 냉각기에 세정액이 공급되더라도 세정력을 유지하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치의 혼합부를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치의 유도체를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치의 유도체를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치(100)에는 공급부(10), 이동관(20), 분사관(30) 및 혼합부(40)가 구비된다.
공급부(10)는 이동관(20)과 연통되어 세정액을 이동관(20)으로 공급하고, 이 동관(20)은 공급부(10)를 통해 유입된 세정액을 안내한다. 이동관(20)에는 세정액을 강제 이동시키기 위해 펌프(21)가 장착된다.
분사관(30)은 이동관(20)에서 분기되어 각 가스 냉각기(200)로 세정액을 분사한다. 이러한 분사관(30)은 가스 냉각기(200)의 상중하 방향으로 세정액을 분사한다.
가스 냉각기(200)에는 가스 냉각을 위해 지그재그 형상을 하여 냉각수가 순환되는 냉각관(210)이 구비되고, 분사관(30)에서 토출된 세정액은 냉각관(210)의 표면으로 분사되어, 냉각관(210) 표면에 부착된 나프탈렌을 제거한다.
혼합부(40)는 이동관(20)에 설치되어 세정액을 혼합시킨다. 타르와 안수로 이루어지는 세정액은 이동관(20)에 일정 간격으로 배치된 복수의 혼합부(40)에 의해 균일하게 혼합된 상태를 유지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공급부(10)에는 안수탱크(11), 안수관(12), 타르탱크(13) 및 타르관(14)이 구비된다.
안수탱크(11)에는 안수가 저장되고, 타르탱크(13)에는 타르가 저장된다. 안수관(12)은 일단부가 안수탱크(11)에 연통되고 타단부가 이동관(20)과 연통된다. 타르관(14)은 일단부가 타르탱크(13)에 연통되고 타단부가 이동관(20)에 연통된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혼합부(40)에는 혼합케이스(110)와 유도체(120)가 구비된다. 혼합케이스(110)는 이동관(20)에 설치된다. 즉, 혼합케이스(110)의 양단부는 이동관(20)과 연통되어 세정액이 통과한다. 유도체(120)는 혼합케이스(110)에 내장되어 세정액의 유로를 변경한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도체(120)에는 세정액을 좌우로 유동시키는 좌우유도체(130), 세정액이 복수의 제5가이드홀(125b)을 통과하도록 하는 균일유도체(140) 및 세정액을 상하로 유동시키는 상하유도체(150)가 구비된다.
유도체(120)는 세정액이 좌우 또는 상하로 이동되도록 유도하여, 세정액이 균일하게 혼합되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 좌우유도체(130)에는 제1유도체(121) 내지 제4유도체(124)가 구비된다. 이하, 도 2에서 이동되는 세정액의 중심이 기준이 되어 좌우 상하 방향으로 이동되는 세정액을 설명한다.
제1유도체(121)는 세정액이 좌측방향으로 통과하도록 유도하며, 제1가이드판(121a)과 제1가이드돌기(121b)를 포함한다. 제1가이드판(121a)은 우측면과 상하측면이 혼합케이스(110)에 고정 설치되어 세정액을 좌측방향으로 유도한다. 제1가이드돌기(121b)는 제1가이드판(121a)의 좌측 하부에서 제2유도체(122) 방향으로 돌출되어 세정액을 상측방향으로 유도한다.
제2유도체(122)는 세정액이 우측방향으로 통과하도록 유도하며, 제2가이드판(122a)과 제2가이드돌기(122b)를 포함한다. 제2가이드판(122a)은 좌측면과 상하측면이 혼합케이스(110)에 고정 설치되어 세정액을 우측방향으로 유도한다. 제2가이드돌기(122b)는 제2가이드판(122a)의 좌측 상부에서 제3유도체(123) 방향으로 돌출되어 세정액을 하측방향으로 유도한다.
제3유도체(123)는 세정액이 좌측방향으로 통과하도록 유도하며, 제3가이드판(123a)과 제3가이드돌기(123b)를 포함한다. 제3가이드판(123a)은 우측면과 상하 측면이 혼합케이스(110)에 고정 설치되어 세정액을 좌측방향으로 유도한다. 제3가이드돌기(123b)는 제3가이드판(123a)의 좌측 중앙에서 제4유도체(124) 방향으로 돌출되어 세정액을 상하측방향으로 유도한다.
제4유도체(124)는 세정액이 우측방향으로 통과하도록 유도하며, 제4가이드판(124a)과 제4가이드돌기(124b)를 포함한다. 제4가이드판(124a)은 좌측면과 상하측면이 혼합케이스(110)에 고정 설치되어 세정액을 우측방향으로 유도한다. 제4가이드돌기(124b)는 제4가이드판(124a)의 우측 상하단부에서 균일유도체(140)방향으로 돌출되어 세정액을 중앙으로 유도한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 균일유도체(140)에는 제5가이드판(125a)이 구비되고, 제5가이드판(125a)에는 제5가이드홀(125b)이 형성된다. 제5가이드판(125a)은 좌우측면과 상하측면이 혼합케이스(110)에 고정 설치되어, 제5가이드홀(125b)을 통해 세정액을 통과시킨다.
이때, 제5가이드홀(125b)의 총단면적은 이동관(20)의 단면적과 동일하도록 제5가이드홀(125b)의 개수와 크기를 조절한다. 그리하면, 이동관(20)의 공급유량과 균일유도체(140)의 통과유량이 동일하여 세정액의 역류를 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상하유도체(150)에는 제6유도체(126) 내지 제9유도체(129)가 구비된다. 이하, 도 2에서 이동되는 세정액의 중심이 기준이 되어 좌우 상하 방향으로 이동되는 세정액을 설명한다.
제6유도체(126)는 세정액이 상측방향으로 통과하도록 유도하며, 제6가이드판(126a)과 제6가이드돌기(126b)를 포함한다. 제6가이드판(126a)은 좌우측면과 하 측면이 혼합케이스(110)에 고정 설치되어 세정액을 상측방향으로 유도한다. 제6가이드돌기(126b)는 제6가이드판(126a)의 우측 상단부에서 제7유도체(127) 방향으로 돌출되어 세정액을 좌측방향으로 유도한다.
제7유도체(127)는 세정액이 하측방향으로 통과하도록 유도하며, 제7가이드판(127a)과 제7가이드돌기(127b)를 포함한다. 제7가이드판(127a)은 좌우측면과 상측면이 혼합케이스(110)에 고정 설치되어 세정액을 하측방향으로 유도한다. 제7가이드돌기(127b)는 제7가이드판(127a)의 좌측 하단부에서 제8유도체(128) 방향으로 돌출되어 세정액을 우측방향으로 유도한다.
제8유도체(128)는 세정액이 상측방향으로 통과하도록 유도하며, 제8가이드판(128a)과 제8가이드돌기(128b)를 포함한다. 제8가이드판(128a)은 좌우측면과 하측면이 혼합케이스(110)에 고정 설치되어 세정액을 상측방향으로 유도한다. 제8가이드돌기(128b)는 제8가이드판(128a)의 중앙 상단부에서 제9유도체(129) 방향으로 돌출되어 세정액을 좌우측방향으로 유도한다.
제9유도체(129)는 세정액이 하측방향으로 통과하도록 유도하며, 제9가이드판(129a)과 제9가이드돌기(129b)를 포함한다. 제9가이드판(129a)은 좌우측면과 상측면이 혼합케이스(110)에 고정 설치되어 세정액을 하측방향으로 유도한다. 제9가이드돌기(129b)는 제9가이드판(129a)의 좌우측 하단부에서 혼합케이스(110) 방향으로 돌출되어 세정액을 중앙으로 유도한다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.
펌프(21)가 구동되면, 안수와 타르가 혼합된 세정액이 이동관(20)을 통해 이동되고, 분사관(30)을 통해 가스 냉각기(200) 내부로 분사된다.
이때, 이동관(20)에 설치된 혼합부(40)는 세정액이 상하 좌우로 유동되도록 하여 세정액이 균일하게 혼합되도록 한다.
즉, 이동관(20)을 따라 이동되는 세정액은 혼합케이스(110)로 유입된 다음, 제1유도체(121)에 의해 좌측 상방으로 유도되고, 제2유도체(122)에 의해 우측 하방으로 유도되며, 제3유도체(123)에 의해 좌측 상하방으로 유도되고, 제4유도체(124)에 의해 우측 중앙으로 유도된다. 그리고, 세정액은 제5가이드홀(125b)을 통과하면서 분산된다.
균일유도체(140)를 통과한 세정액은 제6유도체(126)에 의해 상방 좌측으로 유도되고, 제7유도체(127)에 의해 하방 우측으로 유도되며, 제8유도체(128)에 의해 상방 좌우측으로 유도되고, 제9유도체(129)에 의해 하방 중앙으로 유도된 다음 이동관(20)을 따라 이동된다.
따라서, 혼합부(40)를 통과하는 세정액은 상하좌우로 유동되어 지속적인 혼합작용이 발생됨으로써, 안수와 타르의 비중이 다르더라도 균일하게 혼합된 상태를 유지하면서 이동된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로 부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치의 혼합부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치의 유도체를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 냉각기용 세정액 혼합장치의 유도체를 개략적으로 도시한 평면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 공급부 20 : 이동관
30 : 분사관 40 : 혼합부
110 : 혼합케이스 120 : 유도체
121 : 제1유도체 122 : 제2유도체
123 : 제3유도체 124 : 제4유도체
126 : 제6유도체 127 : 제7유도체
128 : 제8유도체 129 : 제9유도체

Claims (7)

  1. 세정액이 공급되는 공급부;
    상기 공급부와 연결되어 상기 세정액이 이동되는 이동관;
    상기 이동관에서 분기되어 가스 냉각기에 상기 세정액을 분사시키는 분사관; 및
    상기 이동관에 설치되어 상기 세정액을 혼합시키는 혼합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각기용 세정액 혼합장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 공급부는
    안수가 저장되는 안수탱크;
    상기 안수탱크에 일단부가 연통되고 상기 이동관에 타단부가 연통되는 안수관;
    타르가 저장되는 타르탱크; 및
    상기 타르탱크에 일단부가 연통되고 상기 이동관에 타단부가 연통되는 타르관을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각기용 세정액 혼합장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 혼합부는
    상기 이동관에 설치되는 혼합케이스; 및
    상기 혼합케이스에 내장되어 상기 세정액의 유로를 변경하는 유도체를 포함 하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각기용 세정액 혼합장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 유도체는
    상기 세정액을 좌우로 유동시키는 좌우유도체;
    상기 세정액이 통과하도록 복수의 제5가이드홀이 형성되는 균일유도체: 및
    상기 세정액을 상하로 유동시키는 상하유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각기용 세정액 혼합장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 좌우유도체는
    상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 일방으로 유도하는 제1가이드판과, 상기 제1가이드판의 일측 하부에서 돌출되어 상기 세정액을 상방으로 유도하는 제1가이드돌기를 포함하는 제1유도체;
    상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 타방으로 유도하는 제2가이드판과, 상기 제2가이드판의 타측 상부에서 돌출되어 상기 세정액을 하방으로 유도하는 제2가이드돌기를 포함하는 제2유도체;
    상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 일방으로 유도하는 제3가이드판과, 상기 제3가이드판의 일측 중앙에서 돌출되어 상기 세정액을 상하방으로 유도하는 제3가이드돌기를 포함하는 제3유도체; 및
    상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 타방으로 유도하는 제4가이드판과, 상기 제4가이드판의 타측 상하단부에서 돌출되어 상기 세정액을 중앙으로 유도하는 제4가이드돌기를 포함하는 제4유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각기용 세정액 혼합장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 상하유도체는
    상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 상방으로 유도하는 제6가이드판과, 상기 제6가이드판의 상단 타측에서 돌출되어 상기 세정액을 일방으로 유도하는 제6가이드돌기를 포함하는 제6유도체;
    상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 하방으로 유도하는 제7가이드판과, 상기 제7가이드판의 하단 일측에서 돌출되어 상기 세정액을 타방으로 유도하는 제7가이드돌기를 포함하는 제7유도체;
    상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 상방으로 유도하는 제8가이드판과, 상기 제8가이드판의 상단 중앙에서 돌출되어 상기 세정액을 양측방으로 유도하는 제8가이드돌기를 포함하는 제8유도체; 및
    상기 혼합케이스에 고정 설치되어 상기 세정액을 하방으로 유도하는 제9가이드판과, 상기 제9가이드판의 하단 양측단에서 돌출되어 상기 세정액을 중앙으로 유도하는 제9가이드돌기를 포함하는 제9유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각기용 세정액 혼합장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제5가이드홀의 총단면적은 상기 이동관의 단면적과 동일한 것을 특징으 로 하는 가스 냉각기용 세정액 혼합장치.
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