KR101436293B1 - 습식 전기집진기용 수막형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식 전기집진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 집진판의 표면에 수막을 형성하여 집진효율을 높일 수 있도록 다수 개의 평판형 집진판과 상기 집진판을 마주보도록 일정 간격 이격되어 설치된 다수 개의 방전극을 포함하는 습식 전기집진기에 있어서, 상기 집진판의 상부에 상기 집진판의 폭 방향에 대해 직교하게 설치되어 세정액을 공급하는 세정액공급헤더와; 상기 세정액공급헤더의 하부에 돌출되게 설치되어 상기 집진판의 평면에 대해 일정한 각도 경사진 방향으로 세정액을 분사하여 상기 집진판의 표면에 수막을 형성하는 다수 개의 분사노즐;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

습식 전기집진기용 수막형성장치{LIQUID LAYER FORMING APPARATUS FOR WET ELECTROSTATIC PRECIPITATOR}

본 발명은 습식 전기집진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 집진판의 표면에 수막을 균일하게 형성하여 집진효율을 높이는 습식 전기집진기용 수막형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전기집진기는 직류 고전압을 사용하여 집진극과 방전극 사이의 코로나 방전(corona discharge)을 이용하여 공기 중의 분진 및 미스트(mist)에 전하를 주어 대전 입자를 집진극에 분리 포집하는 장치이다. 전기집진기는 고전압 발생부에서 고전압을 방전극에 인가하되, (-)전극이 방전극에 연결되게 하여 방전극과 집진극 사이를 통과하는 공기 중에 함유된 분진 입자에 (-) 전하를 인가함으로써 상대적으로 (+)극의 성질을 갖는 집진극 쪽으로 유도 부착되게 하여 분진을 제거한다.

이러한 전기집진기는 반도체 및 LCD공정 등 각종 제조산업, 화공플랜트 등의 분진 및 각종 유해물질 배출 공해방지설비로 널리 이용되고 있다. 그런데, 양의 성질을 가진 집진판에 부착된 분진이 누적되어 두께가 증가하면 분진층이 절연체로 작용하여 백코로나(Back Corona)을 일으키게 되고 음이온 발생 및 유도 대전 특성을 결정짓는 코로나 방전의 특성이 변화됨으로써 전체적으로 집진 효율이 저하되게 된다.

따라서 집진판에 부착 제거된 분진을 주기적으로 제거하여야 하는데, 이를 청소하는 방법에 따라서 전기 집진장치를 건식 및 습식으로 구분한다. 건식 전기집진기는 래핑(Rapping)(집진극을 망치로 두드림)에 의한 충격을 집진판에 가함으로써 부착된 분진을 떨어뜨려 청소하는 방식이다. 그러나, 부착성이 강하거나 점착성이 있는 분진은 집진판에서 쉽게 제거되지 않기 때문에 집진판의 전기 전도도를 떨어뜨려 집진 효율을 저하시키는 문제가 있다.

이러한 건식 전기집진기의 단점을 보완하기 위해 개발된 습식 전기집진기는, 집진극의 표면에 간헐적 또는 연속적인 방법으로 세정액(물)을 공급하여 세척하는 방법을 채택하고 있다.

도 7에는 종래 기술에 따른 습식 전기집진기(등록특허 제10-0913608호)의 일 예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 평판으로 이루어진 집진판(120)과 도시되지 않은 방전극이 일정한 간격을 갖고 마주보도록 설치된다. 그리고 상기 집진판(120) 사이로는 분진을 포함된 공기나 폐 가스가 공급되고 상기 방전극에는 고전압이 인가된다.

그리고 상기 집진판(120)의 상부에는 상기 집진판(120)의 폭 방향을 따라 다수 개의 분사파이프(130)가 배치된다. 상기 분사파이프(130)는 이웃하는 집진판(120) 사이에 설치된다. 그리고 상기 분사파이프(130)의 일 측면에는 다수 개의 분사노즐(150)이 일정 간격으로 설치된다. 따라서 상기 분사노즐(150)은 집진판(120)의 평면에 직교하는 방향으로 세정액을 분사한다.

상기 분사파이프(120)로 세정액이 공급되면, 다수 개의 분사노즐(150)을 통해서 세정액이 분사되어 상기 집진판(120)에 수막을 형성하게 된다. 즉, 상기 분사노즐(150)에서 분사된 세정액이 상기 집진판(120)의 표면을 따라 아래로 흘러내려서 상기 집진판(120)에 전체적으로 수막을 형성한다.

이와 같이, 집진판(120)에 형성된 수막은 집진판(120) 전체에 걸쳐 집진극 역할을 하므로 세정액 수막에 포집된 분진은 세정액에 의하여 바로 제거된다.

그러나 종래 기술에 따른 습식 전기집진기는 상기 분사노즐(150)이 집진판(120)의 평면에 직교하는 방향으로 세정액을 분사하므로 분사된 물이 집진판(120)에 충돌하여 다량의 물 입자가 발생한다. 그리고 발생한 물 입자는 불필요한 스파크 또는 아크방전(Arc Discharge)를 발생시키는 문제가 있었다.

따라서 종래에는 고전압 파워의 전원을 끈 후에 물 분사를 행하여 집진판을 청소한 뒤 고전압 파워의 전원을 다시 인가하는 방법을 사용하고 있는데, 청소 시 집진을 행할 수 없는 문제점과 간헐 분사만으로는 집진판에 대한 완전한 청소가 잘 이루어지지 않을 뿐만 아니라 주기적인 청소 시간이 동안에 전기집진기가 가동되지 않으므로 불가피하게 오염물질을 대기중으로 방출하는 문제가 있었다.

또한, 종래의 습식 전기집진기는 분사노즐(150)이 집진판(120)의 평면에 직교하는 방향으로 세정액을 분사하므로 집진판(120) 전체에 대하여 세정액을 고르게 공급하기 어려운 문제가 있었다. 따라서 집진판(120)에 수막이 형성되지 않은 부분이 생겨 세정 효율 및 집진효율이 떨어지는 단점이 있었다.

또한 종래의 습식 전기집진기는 집진판(120)의 길이 방향으로 다수의 분사노즐이나 노즐구멍을 일렬로 형성해야 하므로 분사노즐 또는 구멍의 수량이 너무 많아 구조가 복잡할 뿐만 아니라 노즐구멍의 크기가 작아 쉽게 막힐 수 있고 청소가 거의 불가능하다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 습식 전기집진기는 세정액 공급을 위해 설치되는 다수 개의 분사파이프(130)가 집진판(120)의 상부에서 폭 방향을 따라 설치되므로 방전극과 근접하여 간섭이 있을 수 있으며, 이로 인해 불필요한 스파크 및 아크방전의 원인을 제공할 수 있다는 문제가 있었다.

이에 따라 종래 기술의 습식 전기집진기는 집진판의 청소가 원활하지 않아 집진효율이 사용함에 따라 점차 떨어지는 문제가 있었고 집진판의 상부에 다수 개의 분사파이프(140)가 설치되어 집진장치의 크기가 비대해지는 문제가 있으며 세척시 방생하는 물 입자에 의해서 불필요한 스파크 나 아크방전이 일어나서 연속적인 운전이 어렵고 집진판의 재질에 대한 제약으로 집진판을 설치하는 설치 비용이 매우 높은 단점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 분사노즐에서 분사되는 세정액을 집진판의 평면에 대해 일정 각도 경사진 방향으로 분사하도록 함으로써 수막 형성 시 물 입자가 비산되는 것을 방지하여 불필요한 스파크 나 아크방전(Arc Discharge)이 일어나지 않도록 함과 아울러 세정액이 집진판 전체에 미치게 하여 집진판 표면에 균일한 수막이 형성되게 하는 습식 전기집진기용 수막형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 세정액 공급을 위한 세정액공급헤더(Header)를 집진판의 상부에 집진판의 폭 방향에 대해서 직교하도록 설치하여 방전극과 멀어져 불필요한 스파크 및 아크방전이 발생하기 않도록 함과 아울러 하나의 집진판에 설치되는 분사노즐의 수를 줄이는 대신에 분사노즐의 크기를 크게 하여 구조를 단순하게 할 뿐만 아니라 분사노즐이 막히는 것을 방지할 수 있는 습식 전기집진기용 수막형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 분사노즐을 원터치 또는 스크루 형태로 장, 탈착할 수 있어 유지보수가 용이한 습식 전기집진기용 수막형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 수막 형성 시 스파크 나 아크방전(Arc Discharge)이 일어나지 않으므로 운전을 중단하지 않으면서 연속적인 세정이 가능하며 세정액의 수막이 집진극 역할을 하므로, 집진판의 재질에 대한 제약이 없어지고 세정액 수막에 포집된 분진을 바로 제거할 수 있는 습식 전기집진기용 수막형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 습식 전기집진기용 수막형성장치는,

다수 개의 평판형 집진판과 상기 집진판을 마주보도록 일정 간격 이격되어 설치된 다수 개의 방전극을 포함하는 습식 전기집진기에 있어서,

상기 집진판의 상부에 상기 집진판의 폭 방향에 대해 직교하게 설치되어 세정액을 공급하는 세정액공급헤더와;

상기 세정액공급헤더의 하부에 돌출되게 설치되어 상기 집진판의 평면에 대해 일정한 각도 경사진 방향으로 세정액을 분사하여 상기 집진판의 표면에 수막을 형성하는 다수 개의 분사노즐;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 세정액공급헤더는 상기 집진판의 양쪽 상부에 설치된다.

상기 세정액공급헤더는 상기 집진판의 상부에 더 설치된다.

상기 세정액공급헤더의 단부는 연결관을 통해 서로 연결되어 폐 회로를 형성한다.

상기 분사노즐은 상기 세정액공급헤더의 하부에 돌출되게 설치된 노즐소켓에 결합한다.

상기 노즐소켓의 내부에는 세정액이 배출되는 관통홀이 형성되고, 상기 노즐소켓의 상단은 상기 세정액공급헤더에 형성된 관통구멍에 고정되고 하단은 하부로 일정 길이 돌출된다.

상기 분사노즐은 하단이 밀폐된 원통형으로 이루어지고, 상단은 개방되어 상기 노즐소켓에 결합하여 상기 관통홀과 연결되고 하단에는 측 방향으로 노즐구멍이 형성되어 상기 집진판의 평면에 대해 비스듬한 각도로 세정액을 분사할 수 있도록 형성된다.

상기 분사노즐에 두 개의 노즐구멍이 형성하여 넓은 면적의 집진판에 수막을 형성할 수 있도록 한다.

상기 두 개의 노즐구멍 중 하나는 상기 집진판에 대하여 큰 각도로 분사되는 1차 노즐구멍이고, 다른 하나는 상기 집진판에 대해서 작은 각도로 분사되는 2차 노즐구멍인 것을 특징으로 한다.

상기 1차 노즐구멍과 2차 노즐구멍의 각도와 상기 노즐구멍과 집진판 사이의 이격 거리는 상기 1차 노즐구멍에 의해 형성되는 1차 수막과 상기 2차 노즐구멍에 의해 형성되는 2차 수막이 중첩될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 분사노즐의 분사압력은 200~1000mmAq의 범위로 하여 비산 물방울(Mist)을 형성되지 않도록 한다.

상기 노즐구멍의 크기는 적정유량 5~10L/m를 만족하도록 3~5mm 범위로 한다.

상기 분사노즐은 고무재질로 하여 노즐소켓에 원터치로 장, 탈착할 수 있게 한다.

상기 집진판은 금속 또는 C-FRP등의 전도성 재질이나 비전도성의 재질로 이루어진다.

상기 집진판의 상부에 설치된 세정액공급헤더에 구비된 분사노즐은 양측에 노즐구멍이 형성되어 상기 세정액공급헤더를 중심으로 양쪽으로 세정액을 분사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수막형성장치는, 분사노즐에서 분사되는 세정액을 집진판의 평면에 대해 일정 각도 경사진 방향으로 분사함으로 수막 형성 시 물 입자가 비산되는 것을 방지하여 불필요한 스파크 나 아크방전(Arc Discharge)이 일어나지 않도록 함과 아울러 세정액이 집진판 전체에 미치게 하여 집진판 표면에 균일한 수막이 형성되게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 세정액 공급을 위한 세정액공급헤더(Header)를 집진판의 상부에 집진판의 폭 방향에 대해서 직교하도록 설치하여 방전극과 멀어져 불필요한 스파크 및 아크방전이 발생하지 않도록 함과 아울러 하나의 집진판에 설치되는 분사노즐의 수를 줄이는 대신에 분사노즐의 크기를 크게 하여 구조를 단순하게 할 뿐만 아니라 분사노즐이 막히는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 세정액 공급을 위한 세정액공급헤더(Header)에 하부로 돌출된 노즐소켓을 설치하고 상기 노즐소켓에 결합하는 분사노즐을 고무재질로 만듦으로써 원터치로 장, 탈착할 수 있어 유지보수가 용이하다.

또한, 본 발명은 수막 형성 시 스파크 나 아크방전(Arc Discharge)이 일어나지 않으므로 운전을 중단하지 않으면서 연속적인 세정을 가능하며 세정액의 수막이 집진극 역할을 하므로, 집진판의 재질에 대한 제약이 없어지고 세정액 수막에 포집된 분진을 바로 제거할 수 있어 세정 및 집진 효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 습식 전기집진기의 바람직한 실시 예를 보여주는 개략적인 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 습식 전기집진기의 작용을 보여주는 개략적인 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 수막형성장치를 보여주는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 분사노즐의 구조를 보여주는 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 수막형성장치의 작용을 보여주는 부분 평면도 및 부분 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 수막형성장치의 다른 실시 예를 보여주는 부분 평면도 및 부분 정면도,
도 7은 종래 기술에 따른 습식 전기집진기를 보여주는 개략적인 사시도 이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 습식 전기집진기의 바람직한 실시 예를 개략적으로 보여주는 사시도 이고, 도 2는 도 1에 도시된 습식 전기집진기의 작용을 보여주는 사시도 이다.

도시된 바와 같이, 상기 습식 전기집진기(1)는 다수 개의 집진판(10)과 방전극(20)으로 이루어진 집진모듈(2)을 포함한다. 상기 집진모듈(2)은 도시되지 않은 하우징 내부에 설치되어 집진부를 구성한다.

상기 집진판(10)은 일정한 크기의 평판으로 이루어진다. 상기 집진판(10)은 금속 또는 C-FRP등의 전도성 재질이나 비전도성의 다양한 재질로도 이루어질 수 있다. 그리고 집진판(10)은 일정한 간격을 두고 평행하게 설치되어 집진판(10) 사이에 공기나 폐가스가 통과하는 공기통로를 형성한다.

상기 방전극(20)은 두 개의 집진판(10) 사이에서 상기 집진판(10)을 마주보도록 설치된다. 상기 방전극(20)은 집진판(10) 사이의 공기통로에 설치된다. 방전극(20)은 다수 개의 와이어(21)로 이루어진다. 와이어(21)는 상하로 평행하게 설치되고 상단과 하단은 연결 와이어(23)에 의해서 연결된다. 그리고 와이어(21)에는 엣지(Edge)가 있는 핀(Pin)(22)이 일체로 부착되거나 형성된다.

그리고 상기 집진모듈(2)의 상부에는 상기 방전극(20)에 전원을 공급하기 위한 고전압공급부(3)가 구비된다. 상기 고전압공급부(3)는 다수 개의 절연애자(32)가 설치된 애자통(31)과 상기 절연애자(32)에 고전압을 공급하는 도시되지 않은 고전압발생장치를 포함한다.

상기 애자통(31)은 집진모듈(2)로부터 물이나 물 입자가 유입되지 않도록 바닥이 형성된다. 그리고 애자통(31)의 내부에는 다수 개의 절연애자(32)가 설치된다. 상기 절연애자(32)는 애자통(31)의 바닥에 설치되어 방전극(20)으로 공급한다.

상기 방전극(20)은 행거봉(35)에 의해서 애자통(31)에 고정된다. 그리고 상기 행거봉(35)에는 다수 개의 방전극(20)을 일정 간격으로 고정하기 위한 가로바(36)가 설치된다. 상기 집진판(10)의 하단에는 방전극(20)을 일정 간격으로 고정하기 위한 가로바(39)가 설치된다.

한편, 상기 집진모듈(2)의 상부에는 수막형성장치(7)가 구비된다. 상기 수막형성장치(7)는 집진판(10)의 표면에 수막을 형성한다. 수막형성장치(7)는 크게 세정액을 공급하는 세정액공급헤더(17)와 세정액을 분사하는 상기 다수 개의 분사노즐(18)을 포함하여 이루어진다.

상기 세정액공급헤더(17)는 집진판(10)의 상단에 근접하게 설치된다. 상기 세정액공급헤더(17)는 원형 또는 사각형의 관으로 이루어진다. 상기 세정액공급헤더(17)에는 세정액 공급통에서 공급되는 세정액이 유입되는 세정액 공급구(15)가 설치된다. 그리고 상기 세정액공급헤더(17)의 하단에는 세정액을 분사하기 위한 다수 개의 분사노즐(18)이 설치된다.

상기 세정액공급헤더(17)는 상기 집진판(10)의 폭 방향에 대해 직교하는 방향으로 설치된다. 또한, 상기 세정액공급헤더(17)는 집진판(10)의 양쪽 상부에 설치될 수 있다. 또한 상기 집진판(10)의 폭이 넓은 경우에는 상기 집진판(10)의 상부에도 다수 개가 평행하게 설치될 수 있다.

상기 다수 개의 세정액공급헤더(17)의 양단은 연결관(14)으로 연결하여 폐 회로를 구성한다. 따라서 상기 세정액공급헤더(17)로 유입된 세정액은 상기 세정액공급헤더(17)를 순환하면서 분사노즐(18)을 통해 분산된다. 바람직하게 상기 세정액공급헤더(17)는 집진모듈(2)의 상단 둘레를 따라 사각 형성으로 설치된다.

상기 분사노즐(18)은 세정액을 집진판(10)에 분사하는 노즐로서, 상기 세정액공급헤더(17)의 하단에 설치된다. 상기 분사노즐(18)은 집진판(10) 사이의 통로에 위치하도록 설치된다. 예를 들어, 두 개의 집진판(10) 사이의 공기통로에는 두 개의 분사노즐(18)이 설치된다.

그리고, 도 3을 참조하면, 상기 분사노즐(18)은 상기 세정액공급헤더(17)의 하부에 설치된 노즐소켓(19)을 통해서 설치된다. 상기 노즐소켓(19)은 세정액공급헤더(17)의 하부에 형성된 관통구멍에 삽입된다. 상기 노즐소켓(19)의 내부에는 세정액이 배출되는 관통홀(91)이 형성된다. 상기 노즐소켓(19)의 상단은 상기 세정액공급헤더(17)의 관통구멍에 고정되고 하단은 일정 길이 하부로 돌출된다. 이때, 상기 노즐소켓(19)의 하단부 외주 면에는 상기 분사노즐(18)을 고정하기 위한 고정 홈(92)이 형성된다.

상기 분사노즐(18)은 하단이 밀폐된 원통형으로 이루어진다. 상기 분사노즐(18)의 상단은 개방되어 상기 노즐소켓(19)의 하단부가 삽입된다. 상기 분사노즐(18)의 내부에는 소정 크기로 내부홈(81)이 형성된다. 그리고 상기 내부홈(81)의 상단 내측 면에는 상기 노즐소켓(19)이 결합하는 체결홈(82)이 형성된다. 그리고 상기 내부홈(81)의 하단은 폐쇄되고 상단은 상기 관통홀(91)과 연결된다. 따라서 상기 세정액공급헤더(17) 내의 세정액은 상기 관통홀(91)을 통해 상기 내부홈(81)으로 공급된다. 그리고 상기 내부홈(81)으로 유입된 세정액은 상기 내부홈(81)의 하단에서 측방향으로 관통된 하나 또는 두 개의 노즐구멍(88)을 통해서 외부로 분사된다.

도 4에서 보는 바와 같이, 상기 노즐구멍(88)은 상기 집진판(10)에 비스듬한 각도로 세정액을 분사할 수 있도록 형성된다. 상기 노즐구멍(88)은 하나의 노즐구멍으로 넓은 면적의 수막을 형성할 수 있도록 크게 형성한다. 이와 같이 노즐구멍(88)을 크게 함으로써 분사노즐(18)의 수량을 줄이고 노즐구멍(88)의 막힘 문제를 개선하며 방전극(20)과 충분한 거리를 유지할 수 있도록 한다.

바람직하게, 하나의 분사노즐(18)에는 2개의 노즐구멍(88)을 형성함으로써 더욱 넓은 면적의 집진판(10)에 수막을 형성할 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 분사노즐(18)에 형성되는 두 개의 노즐구멍(88a,88b)은, 상기 집진판(10)에 대하여 큰 각도로 분사되는 1차 노즐구멍(88a)과 상기 집진판(10)에 대해서 작은 각도로 분사되는 2차 노즐구멍(88b)으로 구성된다.

즉, 상기 1차 노즐구멍(88a)과 2차 노즐구멍(88b)은 일정한 각도로 벌어지도록 배치된다. 예를 들어, 도 5에서 보는 바와 같이, 1차 노즐구멍(88a)은 집진판(10)의 평면에 대하여 α의 각도로 경사지게 세정액을 분사한다. 그리고 2차 노즐구멍(88b)은 상기 집진판(10)의 평면에 대하여 ß의 각도로 경사지게 세정액을 분사한다. 예를 들어, 상기 α는 15°이고 상기 ß는 40°이다.

따라서 상기 1차 노즐구멍(88a)은 분사노즐(18)에서 상대적으로 멀리 떨어진 곳으로 세정액을 분사하고, 상기 2차 노즐구멍(88b)은 분사노즐(18)에서 상대적으로 가까운 곳으로 세정액을 분사한다. 예를 들어, 1차 노즐구멍(88a)은 1차 수막(13a)을 형성하고, 2차 노즐구멍(88b)은 2차 수막(13b)을 형성한다.

한편, 1차 노즐구멍(88a)의 각도와 2차 노즐구멍(88b)의 각도를 조절함으로써 1차 노즐구멍(88a)에 의해 형성되는 1차 수막(13a)과 2차 노즐구멍(88b)에 의해 형성되는 2차 수막(13b)이 중첩(13c)될 수 있도록 배치함으로써 수막이 형성되지 않는 건조부위(Dry zone)가 생기지 않도록 한다. 또한, 상기 분사노즐(18)과 집진판(10) 사이의 이격 거리(H)도 조절하여 1차 수막(13a)과 2차 노즐구멍(88b)이 중첩(13c) 되도록 한다.

그리고 상기 분사노즐(18)의 분사압력은 집진판(10)에 분사된 물줄기가 충돌하여 물 입자가 비산되지 않을 정도가 적당하다. 예를 들어, 분사노즐(18)의 분사압력은 약 200~1000mmAq의 범위로 하여 비산 물방울(Mist)을 형성되지 않도록 한다. 또한 노즐구멍(88)의 지름(D)은 적정유량 5~10L/m를 만족하는 크기로 한다. 예를 들어, 노즐구멍(88)의 지름은 3~5mm 범위가 적당하다.

그리고 분사노즐(18)은 재질로는 용도에 따라 금속 및 PVC, PP 등과 같은 내식 엔지니어링 플라스틱도 적용될 수 있으나 손쉬운 유지보수를 위해 내식성 고무(Viton 또는 EPDM)를 사용하는 것이 바람직하다. 고무재질을 사용하게 되면, 세정액공급헤더(17)에 설치되어 있는 노즐소켓(19)에 원터치 또는 스크루 형태로 장, 탈착할 수 있어 유지보수가 용이하다.

그리고, 도 6에서 보는 바와 같이, 집진판(10)의 상부 가운데에 설치된 세정액공급헤더(17c)에 구비되는 분사노즐(18)에는 노즐구멍(88)이 양측으로 형성되어 상기 세정액공급헤더(17)를 중심으로 양쪽으로 세정액을 분사할 수 있도록 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 수막형성장치가 구비된 습식 전기집진기(1)의 작용에 대해서 설명한다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 절연애자(31)를 통해서 고전압이 상기 방전극(20)으로 인가되면 상기 방전극(20)과 집진판(10) 사이에 불평등 전계가 형성되어 코로나(Corona) 방전이 생긴다.

상기 집진판(10)과 방전극(20)은 코로나 방전으로 음전하를 발생시키고, 음전하는 집진판(10)과 방전극(20) 사이를 경유하는 분진이 전기적으로 음의 성질을 가지게 한다.

음의 성질을 가진 분진이나 미스트는 전기적으로 양의 성질을 가진 집진판(10)에 표면에 부착된다. 즉 집진판(10)과 방전극(20)은 방전으로 분진을 집진판(10)에 집진한다.

이와 같은 집진 공정을 수행한 후, 집진판(10)을 세정하는 세정 공정을 수행하게 된다. 즉, 습식 전기집진기(1)는 집진 공정과 세정 공정을 반복적으로 수행하면서 오염 공기의 분진을 지속적으로 집진한다.

이러한 세정 공정을 위하여, 상기 세정액공급헤더(17)로 세정액을 공급하면, 상기 세정액공급헤더(17)으로 공급된 세정액이 분사노즐(18)의 노즐구멍(88)을 통해서 집진판(10)의 표면에 수막을 형성한다. 그리고 상기 세정액 수막은 집진판(10) 표면의 분진층을 제거하게 된다.

한편, 본 발명에 다른 수막형성장치는 상기 분사노즐(18)에서 분사되는 세정액이 상기 집진판(10)에 대해서 일정한 각도로 경사지게 분사된다. 또한, 상기 세정액공급헤더(17)는 상기 방전극(20)으로부터 상당히 멀리 떨어져 설치된다. 따라서 상기 분사노즐(18)을 통해서 수막을 형성하는 동안에 불필요한 스파크나 아크방전(Arc Discharge)이 일어나지 않는다. 따라서 본 발명의 수막형성장치는 운전을 중단하지 않으면서 연속적인 세정이 가능하다.

또한, 고른 수막을 형성시켜 집진판에 부착된 분진이 흐르는 물에 의하여 지속적으로 씻겨 내리게 하여 집진판이 항상 깨끗한 상태로 유지되게 하고 전기전도도를 향상시켜 집진 효율을 높게 유지하는 효과를 갖는다. 또한 물 자체가 전기 전도성이 우수하므로 집진 효율을 높일 수 있으므로 집진판의 높이를 획기적으로 감소시키는 것이 가능하고, 집진판의 재질을 비 전도성 물질 등으로 다양하게 선정할 수 있게 하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 집진판에 물의 월류에 의한 수막의 형성으로 지속적으로 부착된 분진이 물의 흐름에 의하여 씻겨지므로 별도의 세정시간이 불필요하게 하여 지속적이고 연속적인 운전을 가능하게 되며, 또한 물 자체의 높은 전기 전도성으로 집진 효율을 높일 수 있으므로 집진판의 크기를 획기적으로 줄일 수 있으며, 기존의 전기 전도성이 우수한 Steel, C-FRP 외에 일반 PVC, PE Pipe등을 바로 적용 가능하며, 안정된 수막유지를 위한 표면 가공처리만으로 집진판으로 제작 가능하여 전기집진기의 설치 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

1: 습식 전기집진기 2: 집진모듈
3: 고전압공급부 7: 수막형성장치
10: 집진판 13: 수막
17: 세정액공급헤더 18: 분사노즐
19: 노즐소켓 20: 방전극
31: 애자통 32: 절연애자
35: 행거봉 88: 노즐구멍

Claims (14)

1. 다수 개의 평판형 집진판과 상기 집진판을 마주보도록 일정 간격 이격되어 설치된 다수 개의 방전극을 포함하는 습식 전기집진기에서,
   상기 집진판의 상부에 상기 집진판의 폭 방향에 대해 직교하게 설치되어 세정액을 공급하는 세정액공급헤더와;
   상기 세정액공급헤더의 하부에 설치되고 내부에는 세정액이 배출되는 관통홀이 형성되며 상단은 상기 세정액공급헤더에 형성된 관통구멍에 고정되고 하단은 하부로 일정 길이 돌출되는 다수 개의 노즐소켓과;
   상기 노즐소켓의 하부에 설치되고 하단이 밀폐된 원통형으로 이루어지며 상단은 개방되어 상기 노즐소켓에 결합하고 하단에는 측 방향으로 노즐구멍이 형성되어 상기 집진판의 평면에 대해 일정한 각도 경사진 방향으로 세정액을 분사할 수 있도록 형성된 분사노즐;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진기용 수막형성장치.
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7. 제 1항에 있어서,
   상기 분사노즐에 두 개의 노즐구멍을 형성하여 넓은 면적의 집진판에 수막을 형성할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진기용 수막형성장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 두 개의 노즐구멍 중 하나는 상기 집진판에 대하여 큰 각도로 분사되는 1차 노즐구멍이고, 다른 하나는 상기 집진판에 대해서 작은 각도로 분사되는 2차 노즐구멍인 것을 특징으로 하는 습식 전기집진기용 수막형성장치.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 1차 노즐구멍과 2차 노즐구멍의 각도와 상기 노즐구멍과 집진판 사이의 이격 거리는 상기 1차 노즐구멍에 의해 형성되는 1차 수막과 상기 2차 노즐구멍에 의해 형성되는 2차 수막이 중첩될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진기용 수막형성장치.
10. 제 1항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 분사노즐의 분사압력은 200~1000mmAq의 범위로 하여 비산 물방울(Mist)을 형성되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진기용 수막형성장치.
11. 제 1항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 노즐구멍의 크기는 적정유량 5~10L/m를 만족하도록 3~5mm 범위로 하는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진기용 수막형성장치.
12. 제 1항에 있어서,
    상기 분사노즐은 고무재질로 하여 상기 노즐소켓에 원터치 또는 스크루 형태로 장, 탈착할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진기용 수막형성장치.
13. 제 1항에 있어서,
    상기 집진판은 비전도성의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진기용 수막형성장치.
    
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