KR101329711B1

KR101329711B1 - Ｃｄｑ 집진기 집진후드 장치

Info

Publication number: KR101329711B1
Application number: KR1020110136319A
Authority: KR
Inventors: 허강수; 손동기; 이천우
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-11-14
Also published as: KR20130068884A

Abstract

본 발명은 CDQ(Coke Dry Quenching) 집진기 집진후드에 관한 것으로, CDQ 설비에 구비된 집진후드 장치에 있어서; 하단면이 개방된 후드본체; 후드본체의 개방된 하단면을 통해 후드본체 내부에 위치하도록 배관되고, 더스트를 포집하는 집진덕트; 집진덕트와 평행하게 배관되고, 순환가스를 포집하는 압력컨트롤덕트; 후드본체의 개방된 하단면을 개폐하도록 구비되어 개방된 하단면을 길이방향으로 절반씩 밀폐하는 제1,2개폐판; 제1,2개폐판의 마주보는 변 상에 집진덕트와 압력컨트롤덕트를 감쌀 수 있도록 길이방향으로 절개 형성된 제1,2홈; 후드본체의 양 외측면 하단에 구비되고, 제1,2개폐판이 회전가능하게 힌지결합된 힌지축; 제1,2개폐판의 후드본체를 벗어난 쪽 단부 상면에 링크된 실린더로드; 실린더로드가 접속되고, 후드본체의 양 외측면에 고정되어 제1,2개폐판을 회전개폐시키는 개폐실린더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CDQ 집진기 집진후드 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 집진후드를 하이브리드 형태로 구현하여 정상운전시에는 밀폐형으로 운전하고, 비상운전시에는 개방형으로 운전함으로써 집진효율을 높이고, 질식 등 안전사고를 예방하며, 챔버 내 압력 조절도 용이하게 한 효과를 얻을 수 있다.

Description

ＣＤＱ 집진기 집진후드 장치{APPARATUS OF DUST COLLECTING HOOD IN COKE DRY QUENCHING DUST COLLECTOR}

본 발명은 CDQ(Coke Dry Quenching) 집진기 집진후드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상시 운전효율을 높이고 설비 트러블시 챔버의 압력관리를 용이하게 할 수 있도록 후드의 개방과 밀폐를 병행할 수 있도록 개선된 CDQ 집진기 집진후드 장치에 관한 것이다.

일반적으로, CDQ(Coke Dry Quenching) 설비는 코크스 오븐(COKE OVEN)에서 생산된 적열 코크스를 순환가스(질소:75%, 공기:25%)에 의해 냉각 소화시키기 위해 사용되는 설비를 말한다.

예컨대, 도 1은 이러한 CDQ 설비를 개략적으로 보여 주는데, CDQ 설비에서 집진기(7)는 챔버(Chamber)내에 핫 코크스(4) 장입시 발생되는 더스트(Dust), 냉 코크스(9) 절출시 발생되는 더스트(Dust) 등을 포집한다.

그리고, 순환팬(8)에서 챔버내로 송풍되는 순환 가스에 의해서 발생되는 챔버 내부의 압력(6)을 컨트롤하기 위해 서버에코(절탄기)(5) 상부로 방출되는 방출가스 등을 포집할 수 있도록 집진덕트(1), 압력컨트롤덕트(2), 집진후드(3) 등을 포함한다.

이 경우, 상기 집진후드(3)는 개방형을 활용하고 있는데, 그 이유는 집진후드(3) 측으로 집진되는 것이 CDQ 설비기동시 발생되는 더스트와, 챔버 내부의 압력관리를 위해 방출되는 방출 가스인 관계로 정상 가동시에는 상관없지만, 집진설비의 트러블시 챔버 내부의 압력을 쉽게 관리하기 위함이다.

이를 테면, 도 2에서와 같이, 정상운전시에는 집진덕트(10) 측의 더스트와, 압력컨트롤덕트(20) 측의 순환가스를 포집함과 동시에 외부공기를 흡입시키는 형태로 운전하고, 비상운전시에는 더스트와 순환가스를 포집하지는 못하지만 개방된 집진후드(3)를 통해 순환가스를 비상 방출시킬 수 있으므로 챔버 내부의 압력을 조절할 수 있게 된다.

그러나, 이러한 구조의 개방형 집진후드(3)는 개방형이기 때문에 외부공기가 유입되는 구조이므로 더스트 집진효율이 떨어지고, 챔버 내부로 코크스를 장입할 때 순환가스, 즉 CO, CO_2, H₂ 등의 가스가 유출되기 쉬워 질식사고 등 안전사고의 위험이 높을 뿐만 아니라 효율을 높이기 위해서는 대용량으로 설계해야 하는 한계를 가진다.

한국등록특허 제10-0711768호 (등록일: 2007. 04. 19)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계를 감안하여 이를 효과 있게 해결하기 위해 창출된 것으로, 집진후드를 밀폐형과 개방형이 접목된 하이브리드 형태로 구현하여 정상가동시에는 밀폐형으로 운전함으로써 집진효율을 높이고, 비상시에는 개방형으로 전환하여 순환가스를 외부로 배출가능하게 함으로써 챔버 내부의 압력을 조절하여 안전운행이 가능하도록 한 CDQ 집진기 집진후드 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, CDQ 설비에 구비된 집진후드 장치에 있어서; 하단면이 개방된 후드본체; 후드본체의 개방된 하단면을 통해 후드본체 내부에 위치하도록 배관되고, 더스트를 포집하는 집진덕트; 집진덕트와 평행하게 배관되고, 순환가스를 포집하는 압력컨트롤덕트; 후드본체의 개방된 하단면을 개폐하도록 구비되어 개방된 하단면을 길이방향으로 절반씩 밀폐하는 제1,2개폐판; 제1,2개폐판의 마주보는 변 상에 집진덕트와 압력컨트롤덕트를 감쌀 수 있도록 길이방향으로 절개 형성된 제1,2홈; 후드본체의 양 외측면 하단에 구비되고, 제1,2개폐판이 회전가능하게 힌지결합된 힌지축; 제1,2개폐판의 후드본체를 벗어난 쪽 단부 상면에 링크된 실린더로드; 실린더로드가 접속되고, 후드본체의 양 외측면에 고정되어 제1,2개폐판을 회전개폐시키는 개폐실린더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CDQ 집진기 집진후드 장치를 제공한다.

이때, 상기 집진덕트와 압력컨트롤밸브는 간격을 두고 평행하게 배열되며, 이들 사이에는 상기 제1,2개폐판이 밀폐된 상태일 때 제1,2개폐판과 일직선을 이루는 지점을 밀폐하는 틈새밀폐부재가 더 구비된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 제1,2홈은 양단이 호형상으로 갖는 반 장방형으로 형성되어 제1,2홈이 수평하게 마주보고 배치되었을 때 양단이 호형상으로 라운드진 장방형 구멍을 형성하는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 개폐실린더는 공압실린더이고, 공기압조절기가 연결되어 공압을 조절하는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 집진후드를 하이브리드 형태로 구현하여 정상운전시에는 밀폐형으로 운전하고, 비상운전시에는 개방형으로 운전함으로써 집진효율을 높이고, 질식 등 안전사고를 예방하며, 챔버 내 압력 조절도 용이하게 한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 CDQ 설비의 공정을 보인 예시도이다.
도 2는 종래 CDQ 설비의 운전예를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 장치를 포함한 CDQ 설비의 정상운전예를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 장치를 포함한 CDQ 설비의 비상운전예를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 CDQ 집진기 집진후드 장치는 CDQ 설비에서 챔버 내부로 핫 코크스를 장입할 때 혹은 냉 코크스를 절출할 때 발생되는 더스트(Dust)를 포집하고, 또한 발생된 순환가스를 포집하여 챔버 내부의 압력을 조절하는 기능을 수행하는 장치이다.

이러한 집진후드는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 후드본체(100)를 포함한다.

상기 후드본체(100)는 내부가 비어 있는 일종의 함체로서, 하단면이 완전히 개방된 상태로 유지되고, 밀폐된 상면 중앙에는 메인집진덕트(110)가 연결된다.

그리고, 상기 메인집진덕트(110)는 집진기(120)와 연결되며, 집진기(120)는 컨트롤러(130)에 의해 구동이 제어되는데, 상기 컨트롤러(130)는 공압조절기(140)도 제어하며, 공압조절기(140)에는 공압공급원(150)이 연결된다.

아울러, 상기 후드본체(100)의 내부에는 개방된 하방을 통해 집진덕트(200)와 압력컨트롤덕트(210)가 평행하게 배관되는데, 이들의 상단이 후드본체(100)의 내부에 노출되는 형태로 배치된다.

이때, 본 발명에서는 상기 집진덕트(200)와 압력컨트롤덕트(210)를 서로 맞댄 상태로 평행하게 배설할 수도 있는데, 설계상 뿐만 아니라 집진시 발생되는 진동 영향을 최소화시키기 위해 이들이 일정간격으로 이격된 채 배관되도록 설치함이 바람직하며, 이들 사이의 공간을 밀폐하기 위해 틈새밀폐부재(220)가 이들 사이에 개재될 수 있는데, 상기 틈새밀폐부재(220)는 집진덕트(200)와 압력컨트롤덕트(210)에 부착되는 형태로 고정됨이 바람직하다.

한편, 상기 후드본체(100)의 개방된 하단면은 대등한 크기로 형성된 제1,2개폐판(300,310), 이를 테면 일종의 댐퍼(Damper)에 의해 밀폐된다.

상기 제1,2개폐판(300,310)은 일종의 댐퍼이기 때문에 유동 가능한 구조이므로 정상가동시에는 도 3의 도시처럼 후드본체(100)의 하단면을 밀폐하지만, 비상가동시에는 벌어지면서 도 4의 도시처럼 후드본체(100)의 하단면을 개방하여 내부에 존재하는 순환가스가 외부로 쉽게 배출되게 함으로써 챔버 내부의 압력을 컨트롤하도록 동작하게 된다.

이 경우, 상기 제1,2개폐판(300,310)이 회전유동되면서 집진덕트(200)와 압력컨트롤덕트(210)의 외주면을 적절하게 밀폐해야 하므로 도시와 같이 이들 두 개의 제1,2개폐판(300,310)이 마주보는 면에는 회전유동시 상기 집진덕트(200)와 압력컨트롤덕트(210)에 간섭되지 않으면서 밀폐되었을 때 이들을 포함하면서 적절히 밀폐할 수 있도록 양단이 라운드진 반(half) 장방형의 제1,2홈(320,330)이 형성된다.

따라서, 이들 제1,2홈(320,330)이 서로 수평하게 되면 양단이 호형상으로 된 장방형 구멍, 일종의 타원형상을 형성하게 되며, 이 구멍을 통해 집진덕트(200)와 압력컨트롤덕트(210)가 관통 배관되되 이들 덕트 사이의 공간은 앞서 설명한 틈새밀폐부재(220)가 밀폐하고 있으므로 적정한 씰링이 가능해진다.

아울러, 후드본체(100)의 양 외측면 하단에는 힌지축(400)이 구비되고, 이 힌지축(400)을 기점으로 상기 제1,2개폐판(300,310)이 각각 서로 반대방향으로 회전가능하게 접속된다.

이를 위해, 상기 제1,2개폐판(300,310) 각각의 일측 상면에는 실린더로드(410)가 각각 링크되고, 상기 실린더로드(410)는 개폐실린더(420)에 접속되며, 상기 개폐실린더(420)는 상기 후드본체(100)의 각 외측면에 고정된다.

또한, 상기 개폐실린더(420)는 공압실린더로서, 앞서 설명한 공압조절기(140)와 각각 연결되어 공압조절기(140)를 통해 공급된 공기압에 따라 개폐동작하게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

먼저, 도 3에서와 같이 정상동작시에는 제1,2개폐판(300,310)이 후드본체(100)의 하단면을 완전히 밀폐하고 있는 상태이다.

따라서, 외부공기가 후드본체(100) 내부로 쉽게 유입되지 못하기 때문에 집진효율이 향상되고, 용량을 크게 설계하지 않아도 되며, 운전중 순환가스가 외부로 유출되어 작업자에게 위해를 가하는 현상이 극소화된다.

이 경우는, 개폐실린더(420)가 최대로 확장한 상태, 즉 실린더로드(410)가 최대로 인출되어 힌지축(400)을 기점으로 제1,2개폐판(300,310)의 각 외측단을 밀고 있으므로 도시와 같이 밀폐된 상태를 지속적으로 유지하고 있는 형국이 된다.

이 상태로 유지되다가 비상사태가 발생되면, 도 4와 같은 형태로 비상운전하게 된다.

비상운전은 챔버 내부의 압력을 조절(그렇지 못할 경우 폭발 발생)해야 하기 때문에 개폐실린더(420)를 최대로 수축시킨다.

그러면, 실린더로드(410)가 인입되면서 제1,2개폐판(300,310)의 각 외측단을 당기게 되고, 이에 따라 힌지축(400)을 기점으로 제1,2개폐판(300,310)이 회전되면서 도 4와 같은 형태로 후드본체(100)의 하단면을 개방하게 된다.

따라서, 내부에 있던 순환가스가 외부로 배출되면서 압력을 컨트롤할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 기존의 밀폐형과 개방형의 장점만을 따내어 하이브리드 형태로 구현함으로써 효율 향상은 물론 용량 설계의 자유도를 확보하고, 안전사고도 예방하는 장점을 얻을 수 있게 되어 활용가치가 매우 클 것으로 기대된다.

100 : 후드본체 200 : 집진덕트
210 : 압력컨트롤덕트 220 : 틈새밀폐부재
300 : 제1개폐판 310 : 제2개폐판
400 : 힌지축 410 : 실린더로드
420 : 개폐실린더

Claims

CDQ 설비에 구비된 집진후드 장치에 있어서;
하단면이 개방된 후드본체;
후드본체의 개방된 하단면을 통해 후드본체 내부에 위치하도록 배관되고, 더스트를 포집하는 집진덕트;
집진덕트와 평행하게 배관되고, 순환가스를 포집하는 압력컨트롤덕트;
후드본체의 개방된 하단면을 개폐하도록 구비되어 개방된 하단면을 길이방향으로 절반씩 밀폐하는 제1,2개폐판;
제1,2개폐판의 마주보는 변 상에 집진덕트와 압력컨트롤덕트를 감쌀 수 있도록 길이방향으로 절개 형성된 제1,2홈;
후드본체의 양 외측면 하단에 구비되고, 제1,2개폐판이 회전가능하게 힌지결합된 힌지축;
제1,2개폐판의 후드본체를 벗어난 쪽 단부 상면에 링크된 실린더로드;
실린더로드가 접속되고, 후드본체의 양 외측면에 고정되어 제1,2개폐판을 회전개폐시키는 개폐실린더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CDQ 집진기 집진후드 장치.
청구항 1에 있어서;
상기 집진덕트와 압력컨트롤밸브는 간격을 두고 평행하게 배열되며, 이들 사이에는 상기 제1,2개폐판이 밀폐된 상태일 때 제1,2개폐판과 일직선을 이루는 지점을 밀폐하는 틈새밀폐부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 CDQ 집진기 집진후드 장치.
청구항 1에 있어서;
상기 제1,2홈은 양단이 호형상으로 갖는 반 장방형으로 형성되어 제1,2홈이 수평하게 마주보고 배치되었을 때 양단이 호형상으로 라운드진 장방형 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 CDQ 집진기 집진후드 장치.
청구항 1에 있어서;
상기 개폐실린더는 공압실린더이고, 공기압조절기가 연결되어 공압을 조절하는 것을 특징으로 하는 CDQ 집진기 집진후드 장치.