KR101238219B1 - 싸이클론과 관성충돌 및 여과포 일체형의 고효율 다단 제진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 싸이클론과 관성충돌 및 백필터 일체형의 고효율 다단 제진장치에 관한 것으로, 하나의 장치에서 제진 작동이 4차례 이루어지도록 한 효율이 우수한 제진장치에 관한 것으로, 그의 주요 구성은, 원통 형상으로 이루어지며 하부는 상부보다 좁은 형상으로 이루어지는 케이싱(30)과, 상기한 케이싱(30) 상부에 구성되며 선회류를 발생하도록 설치하는 선회류 유도장치와, 상기한 선회류유도장치 하부에 구성되며, 케이싱(30) 내측에 형성되는 내통(12)과, 상기한 내통(12)과 케이싱(30) 사이에 둥글게 원주 상으로 설치되는 백필터(10)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기한 케이싱(30) 내의 하부에는 원뿔 형상의 콘(15)을 설치하여 분진의 재비산을 방지하도록 한 것을 특징으로 하며, 상기한 상기한 케이싱(30) 하단에는 로터리밸브(5)를 설치하여 하단에서 집진된 분진을 배출하도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 케이싱(30)의 하부에는 케이싱(30) 안으로 돌출하는 차단판(7)을 설치하고, 내통(12) 하부에는 그 외측 케이싱(30)쪽으로 돌출하는 제2차단판(8)을 설치하여 분진의 충돌을 일으키도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 선회류 유도장치는 축 외주에 날개가 형성된 믹서기(2) 또는 원주 외주의 접선 방향으로 공기가 유입되도록 구성한 유입구(1)를 갖는 사이클론체(35) 중 어느 하나로 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

싸이클론과 관성충돌 및 여과포 일체형의 고효율 다단 제진장치{high efficiency multy-step dust removal apparatus having one body of cyclone, inertia impact and filter bag}

본 발명은 제진장치에 관한 것으로 특히, 싸이클론 원리와 관성충돌 및 여과포의 기능을 일체화한 고효율 다단 제진장치에 관한 것이다

종래 일반적인 제진기의 경우, 덕트나 집진기에 과도한 분진이 퇴적되면 백필터 막힘으로 인해, 송풍기압력이 증가하고 그로 인해 압력 손실로 인한 송풍량이 급격히 저하되어 탈진 불량 상태가 된다

종래 한예를 들어 설명하면, 주물 공장 경우, 후처리 공정인 연마, 사상, 절단, 용접 등 작업에서 다양한 다량의 분진과 다양한 입경의 분진과 그 분진의 유해물질 특성도 매우 다양하다

이를 제거하기 위해, 종래 제진기는, 싸이클론원리를 이용한 제진기와 백필터를 이용한 제진기와 또는 이들을 조합된 제진 방식을 사용하나, 상기한 종래의 싸이클론 제진방식에서는 미세 분진 처리가 어렵고 백필터 제진방식에서는 조대입자의 여과포 침착에 의한 눈막힘 현상이 발생하여 효율이 떨어지고, 백필터 교체비, 송풍동력 비용 상승의 원인이 되며, 집진기 내부로 불똥 유입에 따른 화재 위험성 있어 이를 방지하기 위해 난연성 여과포를 사용하여야 하나 초기 설치비 및 교체비가 고가이다

또한 종래의 싸이클론원리와 백필터를 이용한 제진방식에서는 싸이클론에서 불똥 및 조대입자를 선처리하고 백필터에서 미세분진에 대한 처리를 하는 방식으로, 2 개의 집진장치를 직렬로 연결함에 따라 압력손실이 과대하여 고정압용 송풍기를 사용하여야 하고 이에 따른 초기 설치비 및 동력비, 유지관리비, 설치부지면적 등이 많이 요소되는 단점이 있다.

본 발명은 종래 복합처리 방식인 싸이클론과 백필터 조합이 안고 있는 고질적인 문제점인 설치 면적 확보, 초기 설비비 및 유지관리비용 상승 문제 해소 가능하고, 집진 효율 문제도 개선할 수 있는 제진장치를 개발하였다

또한 종래 제진기의 문제점인 차압상승시간을 지연시키고, 여과포의 수명을 연장할 수 있으며 집진기 화재 방지 등이 가능한 고효율 멀티 집진기를 개발하였다

본 발명은 싸이클론과 관성충돌 및 백필터이 제진원리를 일체화하여, 하나의 공간 내에서, 원심력, 관성력에 의한 충돌 및 차단 작용, 백필터에 의한 집진으로 넓은 입경 분포의 함진가스를 입경 크기별로 큰 입자부터 순차적으로 제진할 수 있기 때문에 동일한 처리용량의 기존 집진기에 비해 집진 성능을 크게 향상시킬 수 있는 장치를 개발하였다

본 발명의 주요 구성은, 원통 형상으로 이루어지며 하부는 상부보다 좁은 형상으로 이루어지는 케이싱(30)과, 상기한 케이싱(30) 상부에 구성되며 선회류를 발생하도록 설치하는 선회류 유도장치와, 상기한 선회류유도장치 하부에 구성되며, 케이싱(30) 내측에 형성되는 내통(12)과, 상기한 내통(12)과 케이싱(30) 사이에 둥글게 원주 상으로 설치되는 백필터(10)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기한 케이싱(30) 내의 하부에는 원뿔 형상의 콘(15)을 설치하여 분진의 재비산을 방지하도록 한 것을 특징으로 하며, 상기한 상기한 케이싱(30) 하단에는 로터리밸브(5)를 설치하여 하단에서 집진된 분진을 배출하도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 케이싱(30)의 하부에는 케이싱(30) 안으로 돌출하는 차단판(7)을 설치하고, 내통(12) 하부에는 그 외측 케이싱(30)쪽으로 돌출하는 제2차단판(8)을 설치하여 분진의 충돌을 일으키도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 선회류 유도장치는 축 외주에 날개가 형성된 믹서기(2) 또는 원주 외주의 접선 방향으로 공기가 유입되도록 구성한 유입구(1)를 갖는 사이클론체(35) 중 어느 하나로 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 싸이클론 관성력과 백필터 제진의 원리를 일체화시켜 하나의 공간 내에서, 원심력에 의한 집진으로 5-25마이크로미터 정도의 입경의 분진을 제거하고, 관성력에 의한 충돌 및 차단으로 25마이크로 이하의 분진을 제거하고, 백필터에 의한 집진으로 1마이크로 보다 작은 분진을 동시 제거로 넓은 입경 분포의 함진가스를 효율적으로 집진할 수 있다. 따라서 입경 크기별로 큰 입자부터 순차적으로 제진할 수 있기 때문에 동일한 처리용량의 기존 집진기에 비해 집진 성능을 크게 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 기존 집진장치보다 최대 운전 차압에 도달하는 시간을 연장시켜 운전비 절감이 가능하다.

또한 본 발명에 의하면, 기존 집진장치보다 탈진 간격을 지연시킬 수 있어 잦은 탈진에 의한 여과포 마모 및 파손 감소가 가능하고 여과포 수명 연장이 가능하므로 여과포 교체 비용 절감이 가능하다.

또한 본 발명의 구조에 의하면 백필터와 싸이클론을 일체화함으로서 동력비를 절감할 수 있고, 설비의 단순화로 운전 경비 및 인건비 절감이 가능하다

도 1 은 본 발명에 따른 한 구성예를 나타내는 도면
도 2 는 본 발명의 내부 구조를 설명하기 위한 요부 사시도
도 3 은 본 발명에 따른 외곽 선회류를 보여주기 의한 도면

도 1 은 본 발명에 따른 장치의 구성 예를 나타낸다

도시한 바와 같이, 본 발명은 다양한 종류의 분진 형태를 함유하는 함진 가스가 유입구(1)를 통하여 유입되면 선회류가 발생되게 한다. 선회류 발생은 유입되는 공기를 싸이클론체(35) 형상으로 이루어진 구조에서 싸이클론 방식의 접선으로 가스가 유입되게 하거나 유입부에 믹서기(2)를 설치하는 것에 의하여 형성되게 한다. 믹서기(2)는 중앙의 축을 중심으로 회전하는 회전체가 내장되어, 유입되는 함진가스에 인위적으로 선회류가 발생하게 만들어 준 후 유입되게 한다

유입되는 선회류는 중앙으로 내통(12)을 따라 내려오면서 1차적으로 원심력에 의한 스파크(불똥) 및 조대입자의 유선 이탈 촉진하도록 한다. 그리고 하부에 도달하면 기류 방향 전환으로 입자의 구심력 상실을 유도하여 불똥과 조대입자를 분리하는 2 차 제진을 한다

하단부는 그 구조가 점차 폭이 좁아지는 구조로 만들고 로터리밸브(5)를 설치하여 하단부에서는 조대입자를 배출한다. 그리고 이 곳에는 도 2에서 보듯이, 콘(15)을 더 설치한다. 이 콘(15) 형상의 구조의 것을 설치하는 이유는 분진 재비산 방지를 위한 것이다. 이와 같이 중앙이 뾰죽한 콘(15) 구조물을 설치하면, 하부로 떨어진 분진 입자들이 솟아오른 콘 중앙 외주 주변으로 소정의 중량을 가진 입자물들이 모여 하부로 낙하된다

즉, 하부로 내려와 그 외주 테두리로 상승하는 기류는 콘(15)의 구조에 의해 그 기류의 흐름이 좌우로 가이드되어 안내되어 상승하므로 이미 콘 외주로 떨어져 내려간 중량을 가진 입자들을 상승시키지 못하므로, 낙하된 분진입자들의 재비산되는 것을 방지할 수 있는 것이다

하단부에 온 기류는 외측 상부로 상승하는데 이때 케이싱(30) 내부에 형성시킨 차단판(7)과 제2차단판(8)에 의하여, 3차로 충돌판에 의한 관성충돌로 불꽃과 조대입자를 분리한다

그리고 마지막으로 선회류에 의하여 4차로 백필터(10) 여과를 통한 미세입자 제진한다. 백필터(10)는 케이싱(30)의 내측에서 원주상으로 둥글개 여러개 설치한다. 백필터(10)에 의한 4차 제진이 완료된 배기가스는 상부의 토출구(9)로 배기된다

도 2 는 도 1 에서 케이싱(30)을 일부를 제거한 내부의 구조를 보여주는 도면이다

도시한 바와 같이, 균일한 탈진을 위해 백필터(10)를 원주상으로 설치하고, 그 하부에는 차단판(7)과 제2차단판(8)이 설치되어 있으며 차단판(7) 중심 아래에는 원추형상의 콘(15)을 형성한 구성을 보여 준다. 제 2 차단판(8) 은 내통(12)에서 외주로 벌어진 형태가 된다

도 3 은 상기한 콘(15)을 지나 그 외주로 상승하는 가스 기류가 원주상으로 둥글게 둘러 설치한 백필터(10) 외주를 선회하여 상승하는 것을 예시하고 있다. 중앙의 내통(12)으로 진입되는 유입 공기는 이미 선회류를 가지고 유입되므로 그 선회류는 하부로 내려와 재 상승시에도 계속적으로 선회류가 작동되고 있기 때문에 선회 기류로 상승하는 것이다. 이와 같이 원심력에 의한 선회류 형성으로 필터링이 되므로, 각각의 백필터(10)에 균일한 함진 가스가 도달가능하므로 집진기 내부 편류 발생으로 인한 집진 효율 저하를 막을 수 있다

1 유입구 2 믹서기
5 로터리 밸브 7 차단판
8 2차 차단판 10 백필터
12 내통 15 콘
20 압출공기 유입구 22 기류 유도구
30 케이싱 35 싸이클론체

Claims (5)

1. 원통 형상으로 이루어지며 하부는 상부보다 좁은 형상으로 이루어지는 케이싱(30)과,
   상기한 케이싱(30) 상부에 구성되며 선회류를 발생하도록 설치하는 선회류 유도장치와,
   상기한 선회류유도장치 하부에 구성되며, 케이싱(30) 내측에 형성되는 내통(12)과,
   상기한 내통(12)과 케이싱(30) 사이에 둥글게 원주 상으로 설치되는 백필터(10)를 포함하며,
   상기한 선회류 유도장치는 축 외주에 날개가 형성된 믹서기(2) 또는 원주 외주의 접선 방향으로 공기가 유입되도록 구성한 유입구(1)를 갖는 사이클론체(35) 중 어느 하나로 구성한 것을 특징으로 하는 싸이클론과 관성충돌 및 여과포 일체형의 고효율 다단 제진장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기한 케이싱(30) 내의 하부에는 원뿔 형상의 콘(15)을 설치하여 분진의 재비산을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 싸이클론과 관성충돌 및 여과포 일체형의 고효율 다단 제진장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기한 상기한 케이싱(30) 하단에는 로터리밸브(5)를 설치하여 하단에서 집진된 분진을 배출하도록 구성한 것을 특징으로 하는 싸이클론과 관성충돌 및 여과포 일체형의 고효율 다단 제진장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기한 케이싱(30)의 하부에는 케이싱(30) 안으로 돌출하는 차단판(7)을 설치하고, 내통(12) 하부에는 그 외측 케이싱(30)쪽으로 돌출하는 제2차단판(8)을 설치하여 분진의 충돌을 일으키도록 구성한 것을 특징으로 하는 싸이클론과 관성충돌 및 여과포 일체형의 고효율 다단 제진장치.
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