KR101406388B1 - 수분측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수분측정장치는, 석탄 조습설비 후단의 이송슈트에 일단부가 연통된 측정덕트; 상기 측정덕트 내로 인입된 석탄의 수분을 측정하도록 상기 측정덕트에 장착된 적외선 수분계; 및 상기 측정덕트 내의 수증기에 의한 수분측정의 오차를 일정하게 하도록 구성되는 측정정확수단;을 포함한다. 이때, 바람직한 일례로서, 상기 측정정확수단은, 상기 측정덕트 내 수증기의 유동이 일정하도록, 상기 측정덕트 내에 음압을 형성시키는 음압형성부;를 구비할 수 있다.
이에 따라, 음압형성부에 의해 측정덕트 내에 일정음압이 형성되어 측정덕트 내 수증기의 유동이 일정하도록 함으로써, 적외선 수분계에 의한 석탄의 수분 측정치의 정확성을 높일 수 있다. 또한, 스크류 컨베이어로 이송슈트로부터 석탄을 일정비율로 측정 컨베이어로 이송시키고 측정 컨베이어 상에 이송되는 석탄의 상부를 배플 플레이트로 일정부분 차단함으로써, 석탄의 일정 높이와 고른 표면을 형성시킴에 따라, 적외선 수분계에 의한 수분 측정치의 정확성을 더욱더 높일 수 있다.
이와 같이 정확하게 측정된 석탄의 수분 측정치를 데이터로 활용하여 전단의 석탄 조습설비를 제어함으로써, 코크스의 품질을 높일 수 있으며 나아가 생산적인 측면에서도 효율적이면서도 높은 생산성을 이룰 수 있다.

Description

수분측정장치{Apparatus for measuring water content of coal}

본 발명은 수분측정장치로서, 석탄 조습설비의 후단에서의 수분측정치의 정확성을 높일 수 있는 수분측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 코크스 공장에서는 코크스 제조원료로 사용되는 석탄에 함유된 수분을 코크스 제조에 적합하도록 조절하는 설비인 석탄 조습설비(Coal Moisture Control Process, CMCP)를 갖추고 있다.

이러한 석탄 조습설비는 공개특허공보 제2004-0044042호에 개시된 바와 같이, 투입된 석탄을 건조기에서 가열하여 석탄 내에 포함된 수분을 일정 정도 제거하면서 석탄의 수분을 제어하는 기능을 수행한다.

상기와 같은 석탄 조습설비에 대한 수분제어의 정확도를 높이기 위해서는, 석탄 조습설비의 전단에 배치된 이송 컨베이어의 수분계에 의해 석탄의 수분을 측정하고, 도 1에 도시된 바와 같이, 석탄 조습설비의 후단에 배치된 이송 컨베이어(4)의 적외선 수분계(5)에 의해 석탄(1)의 수분을 측정함으로써, 이 측정치를 데이터로 활용하여 석탄 조습설비를 제어한다.

이때, 석탄 조습설비의 후단에서의 석탄 이송과정에서, 대기와의 온도차에 의해 석탄으로부터 수증기가 발생됨으로써, 적외선을 조사하여 수증기가 존재하는 에어를 통과하여 석탄의 수분측정을 하는데에 있어서, 적외선 수분계에 의한 수분 측정치가 정확하지 않는 문제점이 있다.

또한, 이송되는 상기 석탄의 표면이 일정하지 않음으로써 수분계에 의한 수분 측정치가 더욱더 정확하지 않는 문제점이 있다.

아울러, 이송 컨베이어에 의해 이송되는 석탄이 빠른 속도로 많은 양이 운송됨으로써, 원활한 수분 측정이 이루어지지 않음에 따라 수분계에 의한 수분 측정치가 정확하지 않는 한계점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 석탄 조습설비의 수분제어를 위해 석탄 조습설비의 후단에서의 수분측정치의 정확성을 높일 수 있는 수분측정장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수분측정장치는, 석탄 조습설비 후단의 이송슈트에 일단부가 연통된 측정덕트; 상기 측정덕트 내로 인입된 석탄의 수분을 측정하도록 상기 측정덕트에 장착된 적외선 수분계; 및 상기 측정덕트 내의 수증기에 의한 수분측정의 오차를 일정하게 하도록 구성되는 측정정확수단;을 포함한다.

이때, 바람직한 일례로서, 상기 측정정확수단은, 상기 측정덕트 내 수증기의 유동이 일정하도록, 상기 측정덕트 내에 음압을 형성시키는 음압형성부;를 구비할 수 있다.

구체적으로, 상기 음압형성부는, 상기 측정덕트의 일측과 연통된 흡입배관; 상기 흡입배관에 설치된 흡입블로워; 및 상기 흡입배관에 장착된 개도조절밸브;를 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은, 상기 측정덕트에 설치되며, 상기 적외선 수분계에 의한 수분 측정치의 정확성을 높이도록 석탄의 일정 높이와 고른 표면을 형성시키는 레벨수단;을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 레벨수단은, 상기 측정덕트 내에 설치된 측정 컨베이어; 및 상기 측정 컨베이어 상에서 이송되는 석탄의 상면 높이를 일정하게 유지하도록, 상기 측정덕트 내에서 상기 측정 컨베이어로부터 상방 이격되어 설치된 배플 플레이트;를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 측정덕트 내에서 상기 이송슈트와 측정 컨베이어를 연계시키도록 설치되어, 상기 이송슈트로부터 석탄을 일정비율로 상기 측정 컨베이어로 이송시키는 스크류 컨베이어;를 더 포함할 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 이송슈트를 통해 낙하된 석탄을 이송시키는 이송 컨베이어와 상기 이송 컨베이어의 상측에 배치된 상기 측정덕트의 타단부를 연계시키며, 내부에 서로 엇갈린 방향으로 하방경사지면서 다단으로 형성된 비산방지턱을 구비하는 배출슈트;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수분측정장치는, 음압형성부에 의해 측정덕트 내에 일정음압이 형성되어 측정덕트 내 수증기의 유동이 일정하도록 함으로써, 적외선 수분계에 의한 석탄의 수분 측정치의 정확성을 높일 수 있는 효과를 가진다.

또한, 스크류 컨베이어로 이송슈트로부터 석탄을 일정비율로 측정 컨베이어로 이송시키고 측정 컨베이어 상에 이송되는 석탄의 상부를 배플 플레이트로 일정부분 차단함으로써, 석탄의 일정 높이와 고른 표면을 형성시킴에 따라, 적외선 수분계에 의한 수분 측정치의 정확성을 더욱더 높일 수 있는 장점을 지닌다.

이와 같이 정확하게 측정된 석탄의 수분 측정치를 데이터로 활용하여 전단의 석탄 조습설비를 제어함으로써, 코크스의 품질을 높일 수 있으며 나아가 생산적인 측면에서도 효율적이면서도 높은 생산성을 이룰 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 수분측정장치를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수분측정장치를 나타낸 도이다.

본 발명에 따른 수분측정장치는, 석탄 조습설비의 후단에 석탄의 이송에 대한 별도의 우회로를 형성시키고, 이러한 우회로에서 석탄의 수분측정을 효율적이면서도 정확한 수분측정치를 얻을 수 있도록 한다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수분측정장치를 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 석탄 조습설비의 후단에 배치된 측정덕트(20), 상기 측정덕트(20)에 장착된 적외선 수분계(30)와 측정정확수단을 포함한다.

이때, 상기 측정덕트(20)는 석탄 조습설비(Coal Moisture Control Process, CMCP) 후단의 이송슈트(2)에 일단부가 연통된다.

상기 석탄 조습설비에 인입된 석탄(1)이 석탄 조습설비 내에서 건조됨으로써, 석탄(1) 내에 포함된 수분의 양이 적정한 수치를 이루게 된다. 이와 같이 석탄 조습설비에 의해 수분이 조절된 석탄(1)을 다음 공정으로 이송하는 데에 있어서, 이송슈트(2)를 통해 이송하게 된다.

여기에서, 상기 이송슈트(2)는 일례로서 상측의 이송 컨베이어(3)와 하측의 이송 컨베이어(4)를 연통시키기 위해, 상측의 이송 컨베이어(3)의 후단과 하측의 이송 컨베이어(4)의 전단을 상하방향으로 연결하여 통하게 한다.

이와 같은 이송슈트(2)의 측정덕트(20)의 일단부가 연통되는데, 바람직하게 스크류 컨베이어(50)에 의해 연계될 수 있다.

이때, 상기 이송슈트(2)의 일측면에 적정크기의 개구부(2a)가 형성되고 이러한 개구부(2a)를 통해 스크류 컨베이어(50)의 전단부가 인입되어 설치된다.

이에 따라, 이송슈트(2)를 통해 하강하면서 이송되는 석탄(1)은, 상기 스크류 컨베이어(50)의 전단부에 상측으로 형성된 호퍼형 인입구(51a)를 통해 스크류 컨베이어(50)의 내측으로 인입되게 된다.

상기 스크류 컨베이어(50)는 본체(51) 내에 길이방향을 따라 길게 배치된 스크류(52)가 회전함으로써, 인입구(51a)를 통해 인입된 석탄(1)을 이송시킨다.

또한, 스크류 컨베이어(50)는 후단에 하측으로 형성된 배출구(51b)가 상기 측정덕트(20)의 일단부와 연결되어 통하는 구조를 이룬다.

이에 따라, 축회전하는 스크류(52)에 의해 이송되는 석탄(1)은, 스크류 컨베이어(50)의 후단에 하측으로 형성된 배출구(51b)를 통해 측정덕트(20)의 내측의 측정 컨베이어(41)로 이송하게 된다.

상기와 같이 구성되는 스크류 컨베이어(50)는, 그 구조적 형상에 의해 석탄(1)을 일정비율로 이송함으로써, 이송슈트(2)로부터 석탄(1)을 균일하게 측정 컨베이어(41)로 이송시키는 역할을 수행한다.

즉, 측정 컨베이어(41) 상에서 적외선 수분계(30)에 의해 석탄(1)의 수분을 측정하게 되는데, 상기 스크류 컨베이어(50)는 적외선 수분계(30)가 측정할 수 있도록 적정 양, 즉 미소량의 석탄(1)을 일정비율로 계속해서 이송시킨다.

다시 말해, 이송슈트(2)로부터 낙하되어 이송 컨베이어 상에 이송되는 석탄(1)은 빠른 속도로 많은 운송량을 가지고 있기 때문에, 적외선 수분계(30)로 측정하기에는 한계가 있어서, 본 발명은 스크류 컨베이어(50)에 의해 소량의 석탄(1)을 일정비율로 측정 컨베이어(41)로 이송시켜 측정 컨베이어(41) 상에서 적외선 수분계(30)로 수분을 측정하도록 구성된다.

한편, 상기 적외선 수분계(30)는 측정덕트(20) 내로 인입된 석탄(1)의 수분을 측정하도록 측정덕트(20)에 장착된다.

전단의 석탄 조습설비로 석탄(1)의 가열정도를 제어하기 위해, 상기 석탄 조습설비의 전단에 또 하나의 적외선 수분계와 함께 본 발명의 적외선 수분계(30)가 활용될 수 있는데, 석탄 조습설비의 전,후단에 각각 배치된 적외선 수분계에 의해 측정된 석탄(1)의 수분 측정치를 데이터로 하여 석탄 조습설비의 운전을 제어한다.

이때, 상기 적외선 수분계(30)에서 조사되는 적외선은 수분에 흡수되기 때문에 흡습한 석탄(1)에 조사하면 흡습량에 따라 반사강도가 변화하는데, 이러한 현상을 이용하여 수분을 측정할 수 있다.

그런데, 석탄 조습설비에서 스팀에 의해 가열된 석탄(1)이 석탄 조습설비의 후단으로 이송되는 과정에서, 석탄(1)의 온도가 대기의 온도와 큰 차이를 남으로써 석탄(1)으로부터 수증기가 발생하게 되어 측정덕트(20) 내에 존재하게 된다.

이러한 수증기는, 적외선 수분계(30)가 석탄(1)의 수분을 측정하는 데에 있어서, 중간에 유동하는 수증기로 인하여 수분 측정치의 정확성을 떨어뜨리는 요인이 된다.

구체적으로, 측정덕트(20) 내에 존재하는 수증기에 의해 적외선 수분계(30)의 수분측정에 있어서 오류가 발생하게 되는데, 이와 같이 발생된 오류가 일정한 정도가 된다면, 즉 수분측정의 오차를 일정하게 한다면 수분 측정치의 정확성을 향상시킬 수 있다.

여기에서, 측정덕트(20) 내부를 살펴보면, 측정덕트(20) 내부 각 공간에서의 수증기 정도가 일정하지 않으며, 나아가 이러한 수증기들이 석탄의 이송 또는 에어의 난류에 의해 유동하는데에 있어서의 움직임도 일정하지 않다.

이에 따라, 상기 측정정확수단은, 수분 측정치의 정확성을 향상시키기 위해, 측정덕트 내의 수증기에 의한 수분측정의 오차를 일정하게 하도록 구성된다.

이때, 상기 측정정확수단은 바람직한 일례로서, 측정덕트(20) 내 수증기의 유동이 일정하도록, 측정덕트(20) 내에 음압을 형성시키는 음압형성부(60)를 구비할 수 있다.

상기 음압형성부(60)는, 상술된 측정덕트(20) 내의 수증기의 불규칙한 유동을 방지하게 위해, 측정덕트(20) 내에 음압을 일정하게 형성시킴에 따라 수분 측정치의 정확성을 향상시킬 수 있다.

다시 말해, 적외선 수분계(30)에 의한 수분 측정치의 정확성을 높이기 위해, 상기 음압형성부(60)는 측정덕트(20) 내의 수증기를 제거하면서 동시에 수증기의 유동을 일정하게 유지시키는 역할을 수행할 수 있다.

구체적으로 바람직한 일례로서, 상기 음압형성부(60)는 측정덕트(20)의 일측과 연통된 흡입배관(61)과, 상기 흡입배관(61)에 설치된 흡입블로워(62)를 구비할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 흡입배관(61)에서 흡입블로워(62)의 전단에 개도조절밸브(63)가 장착되어 음압의 정도를 조절할 수 있다.

한편, 상기 적외선 수분계(30)는 적외선 반사율이 석탄(1)의 표면상태, 두께에 따라 반사강도가 다르게 나타나기 때문에, 석탄(1)의 일정 높이와 고른 표면을 형성시키는 것이 요구된다.

이에 따라, 본 발명은 적외선 수분계(30)에 의한 수분 측정치의 정확성을 높이도록 석탄(1)의 일정 높이와 고른 표면을 형성시키는 레벨수단(40)을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 레벨수단(40)은 측정덕트(20) 내에 설치된 측정 컨베이어(41)와, 상기 측정 컨베이어(41) 상측에 배치된 배플 플레이트(baffle plate)(42)를 구비한다.

이때, 상기 측정 컨베이어(41)는 스크류 컨베이어(50)의 배출구(51b) 하측으로부터 상기 적외선 수분계(30)의 하측으로 길게 연장배치되어, 스크류 컨베이어(50)에 의해 일정비율로 이송된 석탄(1)을 적외선 수분계(30)의 측정범위 내로 이송시키는 역할을 한다.

아울러, 상기 배플 플레이트(42)는 측정덕트(20) 내에서 측정 컨베이어(41)로부터 상방 이격되어 설치되며, 측정 컨베이어(41) 상에서 이송되는 석탄(1)의 상면 높이를 일정하게 유지하도록 하는 기능을 수행한다.

즉, 상기 배플 플레이트(42)는 차단막으로서 측정 컨베이서 상에서 이송되는 석탄(1)의 상부 일정부위를 차단함으로써, 적외선 수분계(30) 측으로 이송되는 석탄(1)의 일정 높이와 고른 표면을 형성시킨다.

상기 적외선 수분계(30)의 적외선 반사율이 석탄(1)의 표면상태, 두께에 따라 반사강도가 다르게 나타나기 때문에, 상기 배플 플레이트(42)가 석탄(1)의 일정 높이와 고른 표면을 형성시킴으로써, 적외선 수분계(30)에 의한 수분 측정치의 정확성을 높일 수 있다.

아울러, 사용되는 적외선 수분계(30)는 조사되는 적외선이 약 200mm 내지 400mm의 석탄(1)두께 정도를 투과하면서 측정하게 되는데, 이송슈트(2)를 통하여 하측의 이송 컨베이어(4)에 쌓이는 석탄(1)의 두께는 적외선 수분계(30)로 측정하기에는 너무 두꺼운 한계점이 있다.

그리고, 본 발명은 이송슈트(2)를 통해 낙하된 석탄(1)을 이송시키는 하측의 이송 컨베이어(4)와 상기 이송 컨베이어(4)의 상측에 배치된 측정덕트(20)의 타단부를 연계시키는 배출슈트(70)를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 배출슈트(70)는 내부에 서로 엇갈린 방향으로 하방경사지면서 다단으로 형성된 비산방지턱(71)을 구비할 수 있다.

상기 비산방지턱(71)은 배출슈트(70)를 통해 하측의 이송 컨베이어(4) 상으로 낙하되는 석탄(1)이, 낙차에 의한 낙탄 및 먼지의 비산을 방지하는 기능을 수행한다.

상기와 구성되는 본 발명은, 음압형성부에 의해 측정덕트 내에 일정음압이 형성되어 측정덕트 내 수증기의 유동이 일정하도록 함으로써, 적외선 수분계에 의한 석탄의 수분 측정치의 정확성을 높일 수 있다.

또한, 스크류 컨베이어(50)로 이송슈트(2)로부터 석탄(1)을 일정비율로 측정 컨베이어(41)로 이송시키고 측정 컨베이어(41) 상에 이송되는 석탄(1)의 상부를 배플 플레이트(42)로 일정부분 차단함으로써, 석탄(1)의 일정 높이와 고른 표면을 형성시킴에 따라, 적외선 수분계(30)에 의한 수분 측정치의 정확성을 더욱더 높일 수 있다.

이와 같이 정확하게 측정된 석탄(1)의 수분 측정치를 데이터로 활용하여 전단의 석탄 조습설비를 제어함으로써, 코크스의 품질을 높일 수 있으며 나아가 생산적인 측면에서도 효율적이면서도 높은 생산성을 이룰 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

20 : 측정덕트 30 : 적외선 수분계
40 : 레벨수단 41 : 측정 컨베이어
42 : 베플 플레이트 50 : 스크류 컨베이어
51 : 본체 51a : 인입구
51b : 배출구 52 : 스크류
60 : 음압형성부 61 : 흡입배관
62 : 흡입블로워 63 : 개도조절밸브
70 : 배출슈트 71 : 비산방지턱

Claims (7)

1. 석탄 조습설비 후단의 이송슈트(2)에 일단부가 연통된 측정덕트(20); 상기 측정덕트(20) 내로 인입된 석탄(1)의 수분을 측정하도록 상기 측정덕트(20)에 장착된 적외선 수분계(30); 및 상기 측정덕트(20) 내의 수증기에 의한 수분측정의 오차를 일정하게 하도록 구성되는 측정정확수단;을 포함하며,
   상기 측정덕트(20)에 설치되며, 상기 적외선 수분계(30)에 의한 수분 측정치의 정확성을 높이도록 석탄(1)의 일정 높이와 고른 표면을 형성시키는 레벨수단(40);을 더 포함하며,
   상기 레벨수단(40)은, 상기 측정덕트(20) 내에 설치된 측정 컨베이어(41); 및 상기 측정 컨베이어(41) 상에서 이송되는 석탄(1)의 상면 높이를 일정하게 유지하도록, 상기 측정덕트(20) 내에서 상기 측정 컨베이어(41)로부터 상방 이격되어 설치된 배플 플레이트(42);를 구비하며,
   상기 측정덕트(20) 내에서 상기 이송슈트(2)와 측정 컨베이어(41)를 연계시키도록 설치되어, 상기 이송슈트(2)로부터 석탄(1)을 일정비율로 상기 측정 컨베이어(41)로 이송시키는 스크류 컨베이어(50);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수분측정장치.
   
2. 석탄 조습설비 후단의 이송슈트(2)에 일단부가 연통된 측정덕트(20); 상기 측정덕트(20) 내로 인입된 석탄(1)의 수분을 측정하도록 상기 측정덕트(20)에 장착된 적외선 수분계(30); 및 상기 측정덕트(20) 내의 수증기에 의한 수분측정의 오차를 일정하게 하도록 구성되는 측정정확수단;을 포함하며,
   상기 이송슈트(2)를 통해 낙하된 석탄(1)을 이송시키는 하측의 이송 컨베이어(4)와 상기 이송 컨베이어(4)의 상측에 배치된 상기 측정덕트(20)의 타단부를 연계시키며, 내부에 서로 엇갈린 방향으로 하방경사지면서 다단으로 형성된 비산방지턱(71)을 구비하는 배출슈트(70);
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수분측정장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 측정정확수단은, 상기 측정덕트(20) 내 수증기의 유동이 일정하도록, 상기 측정덕트(20) 내에 음압을 형성시키는 음압형성부(60);
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 수분측정장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 음압형성부(60)는,
   상기 측정덕트(20)의 일측과 연통된 흡입배관(61); 상기 흡입배관(61)에 설치된 흡입블로워(62); 및 상기 흡입배관(61)에 장착된 개도조절밸브(63);
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 수분측정장치.
   
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6. 삭제
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