KR101159747B1 - 소화탑의 물공급장치 - Google Patents

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조용재
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현대제철 주식회사
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00—Cooling or quenching coke
    • C10B39/04—Wet quenching
    • C10B39/08—Coke-quenching towers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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Abstract

소화탑의 물공급장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 유체가 수용되는 유체탱크부와; 유체탱크부로부터 분사된 유체가 유입되는 유입부와, 유입부로 유입된 유체를 필터링하는 필터부, 및 필터부에서 필터링된 유체가 수용되는 수용부를 구비하는 침전부; 및 유체탱크부에서 넘쳐 유출되는 유체를 수용부로 이동시키는 배출관부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 적열코크스의 소화하기 위한 유체의 충분량을 확보하는 과정에서 지속적으로 발생되는 유출수가 배수구를 통해 소화탑의 바닥면에 낙하되지 않도록 함으로써, 유체의 지속적인 낙하로 인해 소화탑의 바닥면이 마모되거나 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 소화탑의 바닥면에 대한 수리작업 부하를 감소시킬 수 있다.

Description

소화탑의 물공급장치{WATER SUPPLYING APPARATUS OF QUENCHING TOWER}
본 발명은 소화탑의 물공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코크스오븐에서 압출되는 적열코크스를 습식소화하는 소화탑에 물을 공급하는 소화탑의 물공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 제철소의 코크스오븐설비에서 건류가 완료된 적열코크스를 압출한 후 습식으로 소화하기 위해서는, 먼저 레일을 따라 주행되는 소화차를 주행시켜 소화탑의 소화위치에 일치시킨다. 이러한 상태에서 소화탑의 물탱크에 저장된 물이 적열코크스가 수용된 소화탑 내로 분사되어 소화차에 실린 적열코크스를 소화한다. 이때, 소화수의 살수에 의한 소화탑에서의 소화작업시 발생된 탁수는, 소화탑의 배수관 측과 침전조의 유입구 측을 연결하는 탁수통로인 배수로를 통하여 침전설비인 침전조로 유입되고, 침전조에서 정화된 후 다시 물탱크로 공급된다.
적열코크스를 효과적으로 소화하기 위해서는 대량의 물이 필요하며, 이로 인해 물탱크에는 물이 항시 가득찬 상태로 유지되어야 한다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 물탱크에서 넘치는 물이 물탱크로 다시 유입되는 순환의 효율을 향상시킬 수 있는 소화탑의 물공급장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 소화탑의 물공급장치는: 유체가 수용되는 유체탱크부와; 상기 유체탱크부로부터 분사된 상기 유체가 유입되는 유입부와, 상기 유입부로 유입된 상기 유체를 필터링하는 필터부, 및 상기 필터부에서 필터링된 상기 유체가 수용되는 수용부를 구비하는 침전부; 및 상기 유체탱크부에서 넘쳐 유출되는 상기 유체를 상기 수용부로 이동시키는 배출관부를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 수용부에 수용된 상기 유체를 상기 유체탱크부로 공급하는 공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공급부는, 상기 수용부와 상기 유체탱크부를 연결하는 공급관부; 및 상기 수용부에 수용된 상기 유체가 상기 공급관부를 통해 상기 유체탱크부로 공급되도록 상기 유체를 압송하는 펌프부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배출관부는, 상기 유체탱크부와 연결되는 유출관부; 및 상기 유출관부와 상기 수용부를 연결하는 연결관부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 침전부는 복수가 구비되며, 상기 연결관부는 복수의 상기 수용부와 각각 연결되는 복수의 연결관을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 유체탱크부에서 배출되는 상기 유체를 상기 유입부로 이동시키는 배수관 및 상기 배수관을 선택적으로 개폐하는 제1개폐부를 구비하는 배수관부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배출관부는 상기 복수의 연결관을 선택적으로 개폐하는 제2개폐부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 소화탑의 물공급장치에 따르면, 적열코크스를 소화하기 위한 유체의 충분량을 확보하는 과정에서 지속적으로 발생되는 유출수가 배수구를 통해 소화탑의 바닥면에 낙하되지 않도록 함으로써, 유체의 지속적인 낙하로 인해 소화탑의 바닥면이 마모되거나 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 소화탑의 바닥면에 대한 수리작업 부하를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 유출수를 침전부의 유입부로 유입시키지 않고 수용부로 곧바로 유입시켜 이미 이물질이 정화된 유출수가 정화 과정을 다시 거치지 않고 유체탱크부로 곧바로 공급되도록 함으로써, 유체탱크부로의 유체 공급의 안정성, 속도, 효율성 등을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 침전부의 작업 부하를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탑의 물공급장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탑의 물공급장치의 작동관계를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소화탑의 물공급장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 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 소화탑의 물공급장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탑의 물공급장치(100)는 유체탱크부(110)와, 침전부(120)와, 배수관부(130)와, 배출관부(140) 및 공급부(150)를 포함한다.
유체탱크부(110)에는 유체가 수용된다. 본 실시예에서, 유체는 적열코크스를 소화시키기 위한 물인 것으로 예시되며, 유체탱크부(110)는 소화탑(10)에 설치되는 복수의 유체탱크(111)와 수세탱크(115)를 포함하는 것으로 예시된다.
유체탱크(111) 및 수세탱크(115)는 외부의 수원(水源) 또는 후술할 공급부(150)로부터 유체를 계속적으로 공급받으며, 이러한 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)는 유체가 항시 가득찬 상태로 유지된다. 일례로서, 유체탱크(111)에는 공급부(150)로부터 물이 공급되며, 수세탱크(115)에는 공급부(150)에서 공급되는 물 및 공급부(150)로부터 공급되는 물보다 수질이 높은 외부의 수원으로부터 공급되는 물이 혼합되어 공급된다.
본 실시예에 따르면, 유체탱크(111)의 유체는 소화탑(10)에 수용된 적열코크스 측으로 분사되어 적열코크스를 소화하며, 수세탱크(115)의 유체는 적열코크스 소화시 발생되어 소화탑(10)에 부착된 분진을 수세하는데 이용된다. 이를 위한 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)의 구체적인 유체 분사방법은 당업자에게 자명한 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 적열코크스를 소화하거나 소화탑(10)에 부착된 분진을 수세하는데 이용된 유체는, 적열코크스의 미분과 분진과 혼합된 탁수(濁水) 상태가 되어 배수구(12)를 통해 소화탑(10)의 바닥면으로 배출된다. 이처럼 소화탑(10)의 바닥면으로 배출된 유체는 소화탑(10)의 바닥면에 오목하게 형성된 배수로(미도시)로 유입된다. 이와 같이 배수로로 유입된 유체는, 배수로를 통해 이동하여 후술할 배수관부(130)로 유입되며, 이 배수관부(130)를 통해 침전부(120)로 유입된다.
침전부(120)는 상기와 같이 배수관부(130)를 통해 유입되는 유체를 정화한다. 이러한 침전부(120)는 유입부(122)와, 필터부(124) 및 수용부(126)를 포함한다.
유입부(122)는 유체탱크부(100)로부터 분사되어 적열코크스를 소화한 유체, 즉 적열코크스의 미분과 분진(이하 "이물질"이라 한다)이 혼합된 탁수 상태로 배수관부(130)를 통해 이동된 유체가 유입된다. 유입부(122)의 내부에는 유체를 수용하기 위한 수용공간이 형성된다. 유입부(122)의 내부로 유입된 유체에 포함된 이물질은 유입부(122)의 바닥면에 침전된다.
필터부(124)는 유입부(122)로 유입된 유체를 필터링한다. 필터부(124)는 유입부(122)와 수용부(126) 사이에 배치되어 유입부(122)와 수용부(126)를 구획한다. 유입부(122)에서 이물질이 침전된 유체는 필터부(124)를 통과하여 수용부(126)로 유입되며, 이때 유입부(122)에서 침전되지 않은 이물질은 필터부(124)에 의해 필터링된다. 따라서, 수용부(126)에는 이물질이 필터링된 유체만이 유입된다.
수용부(126)에는 필터부(124)에서 필터링된 유체가 수용된다. 수용부(126)의 내부에는 유체를 수용하기 위한 수용공간이 형성되며, 수용부(126)에 수용된 유체는 후술할 공급부(150)를 통해 유체탱크부(110) 등으로 공급된다.
배수관부(130)에는 소화탑(10)의 바닥면에 형성된 배수로를 통해 배출되는 유체가 유입된다. 이러한 배수관부(130)는 배수관(131) 및 제1개폐부(135)를 포함한다. 배수관(131)은 유체탱크부(110)에서 배출되는 유체, 즉 이물질이 포함된 탁수 형태로 소화탑(10)의 바닥면에 형성된 배수로를 통해 배출되는 유체(이하 "배출수"라 한다)를 유입부(122)로 이동시킨다.
본 실시예에 따르면, 침전부(120)는 복수가 구비되어 하나의 침전조(부호생략)을 이루며, 이에 따라 하나의 침전조에는 침전부(120)의 수에 대응되는 복수의 유입부(122)와, 필터부(124) 및 수용부(126)가 포함된다. 또한, 배수관(131)은 유입부(122)의 수에 대응되는 복수의 방향으로 분기되어 복수의 유입부(122)와 각각 연결된다. 이에 따라 배수관(131)으로 유입된 배출수는 복수의 유입부(122)로 유입될 수 있다.
제1개폐부(135)는 배수관(131)을 선택적으로 개폐한다. 일례로서, 제1개폐부(135)는 배수관(131)의 분기된 부분에 각각 설치되어 배수관(131)의 분기된 각 부분을 각각 개폐하는 체크밸브를 포함하는 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 구성을 갖는 배수관부(130)는 배출수를 복수의 유입부(122)에 나누어 유입시킬 수 있으며, 침전부(120) 중 어느 하나가 유지보수가 필요한 상태인 경우, 예를 들어 필터부(124)의 교체가 필요한 경우 유지보수가 필요한 침전부(120)를 제외한 다른 침전부(120)의 유입부(122)로만 유입시킬 수도 있다.
배출관부(140)는 유체탱크부(110)에서 넘쳐 유출되는 유체(이하 "유출수"라 한다)를 수용부(126)로 이동시킨다. 이러한 배출관부(140)는 유출관부(141)와 연결관부(145)를 포함한다.
유출관부(141)는 유체탱크부(110)와 연결된다. 본 실시예에 따르면, 유출관부(141)는 복수의 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)와 각각 연결되는 복수의 유출관(142) 및 복수의 유출관(142)과 연결되는 메인관(143)을 포함한다. 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)에서 넘쳐 유출되는 유출수는 유출관(142)으로 유입되어 메인관(143)을 통해 연결관부(145) 측으로 이동된다.
연결관부(145)는 유출관부(141)와 수용부(126)를 연결한다. 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)에서 유출되어 유출관부(141)로 유입된 유출수는 연결관부(145)를 통해 수용부(126)로 유입된다.
본 실시예에 따르면, 침전부(120)는 복수가 구비되어 하나의 침전조(부호생략)을 이루며, 이에 따라 하나의 침전조에는 복수의 수용부(126)가 포함된다. 또한, 연결관부(145)는 유출관부(141)의 메인관(143)으로부터 분기되어 복수의 수용부(126)와 각각 연결되는 복수의 연결관(146)을 포함한다. 이에 따라, 유출관부(141)로 유입된 유출수는 복수의 연결관(146)을 통해 복수의 수용부(126)로 유입될 수 있다.
아울러, 본 실시예의 배출관부(140)는 제2개폐부(147)를 더 포함할 수 있다. 제2개폐부(147)는 복수의 연결관(146)을 선택적으로 개폐한다. 일례로서, 제2개폐부(147)는 복수의 연결관(146)에 각각 설치되어 연결관(146)을 각각 개폐하는 체크밸브를 포함하는 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 구성을 갖는 배출관부(140)는 유출수를 복수의 수용부(126)에 나누어 유입시킬 수 있으며, 침전부(120) 중 어느 하나가 유지보수가 필요한 상태인 경우, 예를 들어 필터부(124)의 교체가 필요한 경우, 유출수를 유지보수가 필요한 침전부(120)를 제외한 다른 침전부(120)로만 유입시킬 수도 있다.
공급부(150)는 수용부(126)에 수용된 유체, 예를 들어 유출수 및 이물질이 정화된 배출수를 유체탱크부(110)로 공급한다. 이러한 공급부(150)는 공급관부(151)와 펌프부(155)를 포함한다.
공급관부(151)는 수용부(126)와 유체탱크부(110)를 연결한다. 본 실시예에 따르면, 공급관부(151)의 일측은 수용부(126)의 수만큼 분기되어 수용부(126)의 내부와 연결되며, 공급관부(151)의 타측은 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)의 수만큼 분기되어 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)의 내부와 각각 연결된다. 수용부(126)에 수용된 유체는 공급관부(151)를 통해 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)에 각각 공급될 수 있다.
펌프부(155)는 수용부(126)에 수용된 유체가 공급관부(151)를 통해 유체탱크부(110)로 공급되도록 유체를 압송한다. 일례로서, 펌프부(155)는 공급관부(151) 상에 설치되는 펌프를 포함하는 형태로 구비된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탑의 물공급장치의 작동관계를 보여주는 도면이다.
이하, 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 소화탑의 물공급장치(100)의 작용, 효과에 대하여 설명한다.
먼저, 적열코크스를 소화하거나 소화탑(10)에 부착된 분진을 수세하는데 이용되는 유체는 이물질과 혼합된 탁수 상태가 되어 배수구(12)를 통해 소화탑(10)의 바닥면으로 배출되며, 이처럼 배출된 배출수는 소화탑(10)의 바닥면에 오목하게 형성된 배수로(미도시)로 유입된다. 이와 같이 배수로로 유입된 배출수는, 배수로를 통해 이동하여 배수관부(130)의 배수관(131)으로 유입되며, 이 배수관(131)을 통해 침전부(120)의 유입부(122)로 유입된다.
이때, 제1개폐부(135)의 개폐 동작을 조절하여 복수의 유입부(122)와 각각 연결된 배수관(131)의 분기된 부분을 각각 개폐함으로써, 배수관부(130)로 유입되는 배출수를 복수의 유입부(122)에 나누어 유입시킬 수 있으며, 침전부(120) 중 어느 하나가 유지보수가 필요한 상태인 경우, 배출수를 유지보수가 필요한 침전부(120)를 제외한 다른 침전부(120)의 유입부(122)로만 유입시킬 수도 있다.
유입부(122)로 유입된 배출수에 포함된 이물질 중 일부분은 유입부(122)의 바닥면에 침전된다. 배출수에 포함된 이물질 중 유입부(122)에서 침전되지 않은 나머지 부분은, 배출수가 필터부(124)를 통과하는 과정에서 필터부(124)에 의해 필터링되며, 수용부(126)에는 이물질이 정화된 배출수가 유입되어 수용된다. 수용부(126)에 수용된 정화된 배출수 등의 유체는 공급부(150)를 통해 유체탱크부(110)의 각 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)로 공급된다.
한편, 유체탱크부(110)의 각 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)에는 공급부(150) 및 외부의 수원에 의해 유체가 계속적으로 공급된다. 이에 따라 각 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)에는 유체가 항시 가득찬 상태로 유지되며, 초과 공급되는 유체는 넘쳐 유출관부(141)로 유입된다. 유출관부(141)로 유입되는 유출수는 연결관부(145) 측으로 이동되어 연결관부(145)를 통해 침전부(120)의 수용부(126)로 유입된다. 이때, 제2개폐부(147)의 개폐 동작을 조절하여 연결관부(145)의 각 연결관(146)을 각각 개폐함으로써, 수용부(126)로의 유출수의 유입을 조절할 수 있다. 이와 같이 수용부(126)로 유입되는 유출수는 공급부(150)를 통해 유체탱크부(110)의 각 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)로 다시 공급된다.
본 실시예에 따르면, 유출수는 이미 이물질이 정화된 상태로 공급된 유체이다. 따라서, 유체탱크부(110)에서 넘쳐 유출관부(141)로 유입되는 유출수는, 연결관부(145) 측으로 이동되어 연결관부(145)를 통해 침전부(120)의 수용부(126)로 곧바로 유입된다. 이와 같이 수용부(126)로 유입된 유출수는 정화 과정을 거치지 않고 수용부(126)에 수용된 다른 유체와 혼합되어 각 유체탱크(111) 및 수세탱크(115)로 다시 공급된다. 이러한 유출수의 순환은 유체탱크부(110)에 유체가 가득찬 상태가 되도록 유지하는 동안 계속해서 반복된다.
상기한 바와 같이 유출수가 수용부(126)로 곧바로 유입되는 과정이 반복됨으로써, 소화탑(10)의 배수구(12)로는 배출수만이 배출된다. 즉 본 실시예에 따른 소화탑의 물공급장치(100)는, 적열코크스를 소화하기 위한 유체의 충분량을 확보하는 과정에서 지속적으로 발생되는 유출수가 배수구(12)를 통해 소화탑(10)의 바닥면에 낙하되지 않도록 한다. 이로써, 유체의 지속적인 낙하로 인해 소화탑(10)의 바닥면이 마모되거나 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 소화탑(10)의 바닥면에 대한 수리작업 부하를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 소화탑의 물공급장치(100)는, 유출수를 침전부(120)의 유입부(122)로 유입시키지 않고 수용부(126)로 곧바로 유입시켜 이미 이물질이 정화된 유출수가 정화 과정을 다시 거치지 않고 유체탱크부(110)로 곧바로 공급되도록 함으로써, 유체탱크부(110)로의 유체 공급의 안정성, 속도, 효율성 등을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 침전부(120)의 작업 부하를 감소시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 소화탑의 물공급장치 110 : 유체탱크부
120 : 침전부 122 : 유입부
124 : 필터부 126 : 수용부
130 : 배수관부 131 : 배수관
135 : 제1개폐부 140 : 배출관부
141 : 유출관부 145 : 연결관부
147 : 제2개폐부 150 : 공급부
151 : 공급관부 155 : 펌프부

Claims (7)

  1. 소화탑에 설치되며, 유체를 공급받아 수용하는 유체탱크부;
    상기 유체탱크부로부터 분사된 상기 유체가 유입되는 유입부를 구비하고, 상기 유입부로 유입된 상기 유체를 필터링하는 필터부를 구비하며, 상기 필터부에서 필터링된 상기 유체가 수용되는 수용부를 구비하는 침전부;
    상기 유체탱크부에서 넘쳐 유출되는 상기 유체를 상기 수용부로 이동시키는 배출관부; 및
    상기 수용부에 수용된 상기 유체를 상기 유체탱크부로 공급하는 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탑의 물공급장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 공급부는,
    상기 수용부와 상기 유체탱크부를 연결하는 공급관부; 및
    상기 수용부에 수용된 상기 유체가 상기 공급관부를 통해 상기 유체탱크부로 공급되도록 상기 유체를 압송하는 펌프부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탑의 물공급장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 배출관부는,
    상기 유체탱크부와 연결되는 유출관부; 및
    상기 유출관부와 상기 수용부를 연결하는 연결관부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탑의 물공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 침전부는 복수가 구비되며,
    상기 연결관부는 복수의 상기 수용부와 각각 연결되는 복수의 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탑의 물공급장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유체탱크부에서 배출되는 상기 유체를 상기 유입부로 이동시키는 배수관 및 상기 배수관을 선택적으로 개폐하는 제1개폐부를 구비하는 배수관부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탑의 물공급장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 배출관부는 상기 복수의 연결관을 선택적으로 개폐하는 제2개폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탑의 물공급장치.
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