KR101247180B1 - 저탄장 분진 방지용 살수장치 - Google Patents

저탄장 분진 방지용 살수장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 저탄장 분진 방지용 살수장치는 저탄장 주변 바닥에 고정되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 회전 및 상하 각도 조절 가능하게 설치되고 저탄장에 물을 분사하는 살수 헤드와, 상기 베이스 프레임과 살수 헤드 사이에 설치되어 살수 헤드의 분사각도를 조절하는 분사각도 조절부와, 상기 베이스 프레임에 설치되어 살수 헤드를 수평 회전시켜 살수 위치를 조절하는 수평 회전부를 포함하고, 상기 살수 헤드는 헤드 하우징과, 헤드 하우징의 전방에 설치되는 복수의 노즐과, 상기 헤드 하우징의 후방에 설치되어 노즐에서 분사되는 물을 날려보내는 송풍유닛과, 상기 헤드 하우징의 내부에 설치되어 송풍유닛에서 노즐로 공급되는 공기의 와류 발생을 방지하는 가이드 부재로 구성되어, 살수 헤드가 수평 회전됨과 아울러 살수각도 조절이 가능한 구조로 설치되어 저탄장에서 분진이 비산되는 지역을 향하여 집중으로 물을 살수할 수 있어 비산 방지 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

저탄장 분진 방지용 살수장치{WATER SPRAY SYSTEM FOR COALYARD}
본 발명은 저탄장에서 분진이 비산되는 것을 방지하기 위해 저탄장에 물을 분사하여 저탄장 주변 환경오염 및 공기 오염을 저감시키는 저탄장 살수장치에 관한 것이다.
일반적으로 석탄을 주원료로 사용하는 화력발전소나 석탄을 캐는 탄광 등에는 석탄이 외부에 노출된 상태로 저탄장에 야적된다. 석탄이 저탄장에 야적되어 있기 때문에 바람에 의해 분진이 비산되어 저탄장 주변의 환경 및 공기를 오염시킨다.
석탄 가루 등의 분진이 비산되는 것을 방지하기 위해 야적장 주변에 살수장치를 구비하여 저탄장에 물을 분사한다.
종래의 살수장치는 공개실용신안공보 실1999-0041797(1999년 12월 27일)에 개시된 바와 같이, 급수배관과 개폐용 자동밸브를 매개로 수직연결되고, 상단에는 환고리형의 상부턱을 갖춘 중공원통형의 연결관과, 상기 연결관의 내부에 조립되고, 각 하단외주면에 패킹부재가 배치되고, 환고리형의 하부턱을 복수개 갖추며, 각 상단 내,외주면에 상부턱과 완충부재를 갖는 원형링이 갖추어지고, 서로 상이한 내경크기를 갖추어 텔레스코프식으로 연속연결되는 중공원통형의 제1,2,3슬라이딩배관과, 상기 제 3슬라이딩배관의 상단에 상,하패킹부재와 베어링부재를 매개로 회전가능하도록 조립되고, 내부에 나선형의 유로를 형성하여 회전력을 유발하는 스크류배관을 갖추며, 상기 스크류배관과 연통되도록 밀페된 상부면에 천공형성되는 복수개의 분사공을 갖추고, 이에 장착되는 분사관을 갖는 회전관을 포함하여 구성된다.
이와 같은 종래의 살수장치는 물의 공급압력에 의해 회전관이 회전되면서 분사공에서 물이 회전되면서 뿌려지는 구조로서, 넓은 범위에 물을 분사할 수 있는 장점이 있지만, 분진이 발생되는 부분을 향하여 집중으로 살수할 수 없어 비산 방지성능이 저하되는 문제가 있다.
공개실용신안공보 실1999-0041797(1999년 12월 27일)
따라서, 본 발명의 목적은 살수 헤드가 수평 회전됨과 아울러 분사각도 조절이 가능한 구조로 설치되어 저탄장에서 분진이 비산되는 지역을 향하여 집중으로 물을 살수할 수 있어 비산 방지 성능을 향상시킬 수 있는 저탄장 분진 방지용 살수장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 분진의 비산량, 방향 및 풍속을 측정하여 분진이 비산되는 지역을 확인한 다음에 분진이 비산되는 방향을 향하여 물을 살수하여 분진의 비산을 효과적으로 방지할 수 있는 저탄장 분진 방지용 살수장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 저탄장 분진 방지용 살수장치는 저탄장 주변 바닥에 고정되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 회전 및 상하 각도 조절 가능하게 설치되고 저탄장에 물을 분사하는 살수 헤드와, 상기 베이스 프레임과 살수 헤드 사이에 설치되어 살수 헤드의 분사각도를 조절하는 분사각도 조절부와, 상기 베이스 프레임에 설치되어 살수 헤드를 수평 회전시켜 살수 위치를 조절하는 수평 회전부를 포함하고, 상기 살수 헤드는 헤드 하우징과, 헤드 하우징의 전방에 설치되는 복수의 노즐과, 상기 헤드 하우징의 후방에 설치되어 노즐에서 분사되는 물을 날려보내는 송풍유닛과, 상기 헤드 하우징의 내부에 설치되어 송풍유닛에서 노즐로 공급되는 공기의 와류 발생을 방지하는 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 헤드 하우징은 후방에 형성되어 후방으로 갈수록 내경이 넓어지는 형태로 형성되는 흡입구와, 상기 흡입구에서 연장되어 내경이 동일한 형태로 형성되어 송풍유닛이 장착되는 송풍유닛 장착부와, 상기 송풍유닛 장착부에서 연장되고 전방측으로 갈수록 내경이 작아지게 형성되어 가이드 부재가 장착되는 가이드부와, 상기 가이드부에서 연장되고 전방으로 갈수록 내경이 넓어지게 형성되어 노즐이 설치되는 노즐 장착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 베이스 프레임의 상면에는 살수 헤드를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 내장되는 베어링 하우징이 설치되고, 상기 베어링 하우징의 상측에는 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되는 회전축이 고정되는 지지 브라켓이 설치되고, 상기 살수 헤드의 외측면에는 지지 브라켓에 상하 각도 조절 가능하게 힌지 연결되는 힌지 프레임이 장착되고, 상기 분사각도 조절부는 일단이 베이스 프레임에 힌지 연결되고, 타단은 살수 헤드의 측면에 힌지 연결되는 액추에이터를 포함하고, 상기 액추에이터는 전원이 인가되면 작동되는 솔레노이드, 공압이 제공되는 공압 실린더, 유압이 제공되는 유압 실린더 중 어느 하나가 적용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수평 회전부는 상기 지지 브라켓에 고정되는 회전모터와, 회전모터의 구동축이 연결되어 회전모터의 회전력을 감속시키는 감속기와, 상기 감속기에 연결되는 구동기어와, 상기 구동기어와 기어 물림되고, 상기 베어링 하우징의 상측에 위치되는 회전축에 고정되는 피동 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 저탄장 분진 방지용 살수장치는 살수 헤드가 수평 회전부에 의해 베이스 프레임에서 수평 회전되고, 분사각조 조절부에 의해 분사각도 조절이 가능한 구조로 설치되어 저탄장에서 분진이 비산되는 지역을 향하여 집중으로 물을 살수할 수 있어 비산 방지 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 저탄장 분진 방지용 살수장치는 분진의 비산량, 방향 및 풍속을 측정하여 분진이 비산되는 지역을 확인한 다음에 분진이 비산되는 방향을 향하여 물을 살수하여 분진의 비산을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살수장치가 설치된 저탄장의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 살수장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 살수장치의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저탄장 분진 방지용 살수장치가 설치된 저탄장의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저탄장 분진 방지용 살수장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저탄장 분진 방지용 살수장치의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저탄장 살수장치(150)는 저탄장 주변 바닥에 고정되는 베이스 프레임(60)과, 베이스 프레임(60)에 회전 및 상하 각도 조절 가능하게 설치되고 저탄장(300)에 물을 분사하는 살수 헤드(10)와, 베이스 프레임(60)과 살수 헤드(10) 사이에 설치되어 살수 헤드(10)의 분사각도를 조절하는 분사각도 조절부(80)와, 베이스 프레임(60)에 설치되어 살수 헤드(10)를 수평 회전시켜 살수 위치를 조절하는 수평 회전부(70)를 포함한다.
이러한 살수장치(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 저탄장(300) 주변에 간격을 두고 복수로 배치되고, 풍향 및 풍속에 따라 다수의 살수장치 중 선택된 살수장치가 살수를 실시한다.
살수 헤드(10)는 헤드 하우징(20)과, 헤드 하우징(20)의 전면에 설치되는 복수의 노즐(30)과, 헤드 하우징(20) 내부에 회전 가능하게 설치되어 노즐(30)에서 분사되는 물을 멀리 날려보내는 송풍유닛(40)을 포함한다.
헤드 하우징(20)은 전방과 후방이 개구된 원통 형태로 형성되고, 후면에 후방으로 갈수록 내경이 넓어지는 형태로 형성되고 공기가 흡입되는 흡입구(22)와, 흡입구(22)의 내측에 내면이 동일한 형태로 형성되어 송풍유닛(40)이 장착되는 송풍유닛 장착부(24)와, 송풍 유닛 장착부(24)에서 연장되고 전방측으로 갈수록 내경이 점차적으로 작아지게 형성되어 공기를 가이드하는 가이드 부재(50)가 장착되는 가이드부(26)와, 가이드부(26)에서 연장되고 전방으로 갈수록 내경이 넓어지게 형성되어 노즐(30)이 설치되는 노즐 장착부(28)를 포함한다.
여기에서, 흡입구(22)는 내경이 후방으로 갈수록 넓어지는 형태이므로 공기의 흡입을 용이하게 할 수 있는 구조를 가지게 되고, 송풍유닛 장착부(24)는 내경이 동일한 형태이므로 송풍유닛(40)을 설치하기 용이하고, 가이드부(26)는 전방으로 갈수록 내경이 좁아지는 형태이므로 송풍유닛(40)에서 송풍되는 공기의 압력을 증대시킬 수 있고, 노즐 장착부(28)는 전방으로 갈수록 내경이 넓어지는 형태이므로 분사 범위를 넓게 확산시킬 수 있다.
노즐(30)은 노즐 장착부(28)의 내주면에 원주방향으로 일정 간격을 두고 복수로 배열됨과 아울러 노즐 장착부(28)의 축방향으로 다단으로 배열되는 복수로 구비된다.
그리고, 노즐 장착부(28)에는 각각의 노즐(30)에 물을 공급하는 복수의 유로(32)가 형성되고, 노즐 장착부(28)의 외측에는 펌핑된 물이 유입되는 챔버(34)가 형성된다. 즉, 챔버(34)로 물이 유입된 후 유로(32)를 통해 각각의 노즐(30)로 분배된다.
송풍유닛(40)은 장착 브라켓(46)에 의해 송풍유닛 장착부(240의 내면에 고정되는 송풍모터(44)와, 송풍모터(44)의 구동축(48)에 장착되어 공기를 송풍시키는 송풍팬(42)을 포함한다.
가이드 부재(50)는 가이드부(26)의 내면에 원주방향으로 복수로 장착되고 일정 각도를 갖는 형태로 플레이트 형태로 형성되어 송풍유닛(40)에서 송풍되는 공기를 원활하게 노즐(30) 측으로 보내주는 역할을 하는 것으로, 특히 가이드 부재(50)는 공기에 와류가 발생되는 것을 방지하는 역할을 한다.
베이스 프레임(60)의 상면에는 살수 헤드(10)를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 내장되는 베어링 하우징(62)이 설치되고 베어링 하우징(62)의 상측에는 베어링에 의해 회전되는 지지 브라켓(64)이 설치되고, 이 살수 헤드(10)의 외측면에는 지지 브라켓(64)에 상하 각도 조절 가능하게 힌지 연결되는 힌지 프레임(66)이 장착된다.
여기에서, 베어링 하우징(62) 내부에는 살수 헤드(10)가 연결된 회전축을 축방향으로 지지하는 볼 베어링과, 살수 헤드의 하중을 지지해주는 스러스트 베어링이 구비된다.
분사각도 조절부(80)는 일단이 베이스 프레임(60)에 회전 가능하게 힌지 연결되고, 타단은 살수 헤드(10)의 측면에 회전 가능하게 연결되어 길이방향으로 직선 이동되는 구조를 갖는 액추에이터로 구성된다.
여기에서, 액추에이터는 일단이 베이스 프레임(60)에 힌지 연결되는 실린더 바디(82)와, 실린더 바디(82) 내부에 직선 이동 가능하게 삽입되고 끝부분이 살수 헤드(10)에 힌지 연결되는 피스톤 로드(84)를 포함한다.
이러한 액추에이터는 전원이 인가되면 피스톤 로드(84)가 직선 왕복 이동되는 솔레노이드 타입, 공압이 제공되면 피스톤 로드(84)가 직선 이동되는 공압 실린더, 유압이 제공되면 피스톤 로드(84)가 직선 이동되는 유압 실린더 중 어느 하나가 적용될 수 있다.
수평 회전부(70)는 지지 브라켓에 고정되는 회전모터(72)와, 회전모터(72)의 구동축이 연결되어 회전모터(72)의 회전력을 감속시키는 감속기(74)와, 감속기(74)에 연결되는 구동기어(76)와, 이 구동기어(76)와 기어 물림되고, 베어링 하우징(62)에 회전 가능하게 지지되는 회전축에 고정되는 피동 기어(78)를 포함한다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 저탄장 분진 방지용 살수장치의 작용을 다음에서 설명한다.
먼저, 저탄장(300)의 풍속 및 풍향에 의해 분진이 발생되는 방향으로 살수 헤드(10)가 회전됨과 아울러 분사각도가 조절된다. 즉, 수평 회전부(70)의 회전모터(72)가 구동되면 회전모터(72)와 구동기어(76) 및 피동기어(78)에 의해 기어 물림된 회전축이 회전되면서 분진이 발생되는 방향으로 살수 헤드(10)가 회전된다.
그리고, 각도 조절부(80)의 액추에이터가 작동되어 살수 헤드(10)의 분사각도가 조절되어 분진이 발생되는 방향으로 살수 헤드(10)의 노즐(30)이 향하게 된다.
이러한 상태에서, 펌프가 작동되면 헤드 하우징(10)의 전방에 설치된 복수의 노즐(30)에서 물이 분사된다. 그리고, 살수 헤드(10)에 설치된 송풍유닛(40)에서 노즐방향으로 바람을 불어주어 노즐에서 분사된 물을 멀리 보낸다.
이때, 송풍유닛(40)에서 송풍되는 공기는 가이드 부재(50)에 의해 와류 발생을 억제함과 아울러 원활하게 노즐측으로 공급된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 저탄장 분진 방지용 살수장치는 분진이 발생되는 방향으로 살수 헤드가 회전 및 분사각도가 조절되므로 분진 비산 방지성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10: 살수 헤드 20: 헤드 하우징
22: 흡입구 24: 송풍유닛 장착부
26: 가이드부 28: 노즐 장착부
30: 노즐 32: 유로
34: 챔버 40: 송풍유닛
42: 송풍팬 44: 송풍모터
50: 가이드 부재 60: 베이스 프레임
62: 베어링 하우징 64: 지지 브라켓
66: 힌지 프레임 70: 수평 회전부
72: 회전모터 74: 감속기
76: 구동기어 78: 피동기어
80: 분사각도 조절부 82: 실린더 바디
84: 피스톤 로드

Claims (6)

  1. 저탄장 주변 바닥에 고정되는 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임에 회전 및 상하 각도 조절 가능하게 설치되고 저탄장에 물을 분사하는 살수 헤드;
    상기 베이스 프레임과 살수 헤드 사이에 설치되어 살수 헤드의 분사각도를 조절하는 분사각도 조절부; 및
    상기 베이스 프레임에 설치되어 살수 헤드를 수평 회전시켜 살수 위치를 조절하는 수평 회전부를 포함하되,
    상기 살수 헤드는 헤드 하우징과, 헤드 하우징의 전방에 설치되는 복수의 노즐과, 상기 헤드 하우징의 후방에 설치되어 노즐에서 분사되는 물을 날려보내는 송풍유닛과, 상기 헤드 하우징의 내부에 설치되어 송풍유닛에서 노즐로 공급되는 공기의 와류 발생을 방지하는 가이드 부재를 포함하고,
    상기 헤드 하우징은 후방에 형성되어 후방으로 갈수록 내경이 넓어지는 형태로 형성되는 흡입구와, 상기 흡입구에서 연장되어 내경이 동일한 형태로 형성되어 송풍유닛이 장착되는 송풍유닛 장착부와, 상기 송풍유닛 장착부에서 연장되고 전방측으로 갈수록 내경이 작아지게 형성되어 가이드 부재가 장착되는 가이드부와, 상기 가이드부에서 연장되고 전방으로 갈수록 내경이 넓어지게 형성되어 노즐이 설치되는 노즐 장착부를 포함하고,
    상기 베이스 프레임의 상면에는 살수 헤드를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 내장되는 베어링 하우징이 설치되고, 상기 베어링 하우징의 상측에는 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되는 회전축이 고정되는 지지 브라켓이 설치되고, 상기 살수 헤드의 외측면에는 지지 브라켓에 상하 각도 조절 가능하게 힌지 연결되는 힌지 프레임이 장착되며,
    상기 분사각도 조절부는 일단이 베이스 프레임에 힌지 연결되고, 타단은 살수 헤드의 측면에 힌지 연결되는 액추에이터를 포함하고, 상기 액추에이터는 전원이 인가되면 작동되는 솔레노이드, 공압이 제공되는 공압 실린더, 유압이 제공되는 유압 실린더 중 어느 하나가 적용되는 것을 특징으로 하는 저탄장 분진 방지용 살수장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 장착부에는 각각의 노즐에 물을 공급하는 복수의 유로가 형성되고, 상기 노즐 장착부의 외측에는 물이 유입되는 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 저탄장 분진 방지용 살수장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수평 회전부는 상기 지지 브라켓에 고정되는 회전모터와, 회전모터의 구동축이 연결되어 회전모터의 회전력을 감속시키는 감속기와, 상기 감속기에 연결되는 구동기어와, 상기 구동기어와 기어 물림되고, 상기 베어링 하우징의 상측에 위치되는 회전축에 고정되는 피동 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 저탄장 분진 방지용 살수장치.
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