KR101528752B1

KR101528752B1 - Uniflow cyclone separation with a moisture control equipment for rapid particle drying

Info

Publication number: KR101528752B1
Application number: KR1020130070820A
Authority: KR
Inventors: 오정석; 최상일; 김정근; 이상호
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2015-06-16
Also published as: KR20140147477A

Abstract

본 발명은 입자분리 및 건조 공정에 사용되는 입자분리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 가스와 입자가 혼합된 혼합가스에서 가스성분과 입자성분을 분리하되 분리되는 과정에서 외부로부터 전달받은 열로 이송되는 입자를 건조하여 분리배출시키고, 분리배출되는 가스성분은 응축기의 열회수에 의한 응축으로 수분이 제거된 건가스를 생산하고, 생산된 건가스는 혼합가스를 선회시키기 위한 선회가스로 재사용하여 입자분리과정에서 가해지는 건조에너지의 량을 감소시킬 수 있는 등 포집된 가스와 입자의 수분함량을 효율적으로 조절할 수 있는 입자건조 단일흐름 입자분리장치에 관한 것이다. The present invention relates to a particle separating apparatus used in a particle separating and drying process, and more particularly, to a particle separating apparatus for separating a gas component and a particle component from a mixed gas in which gas and particles are mixed, The particles are separated and discharged, and the gas components separated and discharged are condensed by the heat recovery of the condenser to produce dry gas having moisture removed. The produced dry gas is reused as a turning gas for turning the mixed gas, The present invention relates to a particle-dried single-flow particle separation apparatus capable of efficiently controlling the moisture content of a trapped gas and a particle, which can reduce the amount of dry energy applied to the particle.

Description

[0001] The present invention relates to a particle-dried single-flow particle separator capable of controlling moisture content,

기체와 고체입자 등 서로 다른 두 상의 혼합물을 원심력으로 분리하는 장치 중 대표적인 것이 사이클론 집진기이다. 특히 배가스에 포함된 분진을 원심력으로 분리 제거하는 사이클론 집진기술은 철강공정, 소각공정, 시멘트공정, 연소공정, 제지공정, 코크스공정, 수산물가공 또는 폐기물처리 등 대부분 입자분리가 이루어지는 산업현장에 널리 사용되고 있다.A cyclone dust collector is a typical device for separating a mixture of two different phases such as gas and solid particles by centrifugal force. Particularly, the cyclone dust collecting technology that separates and removes the dust contained in the flue gas by centrifugal force is widely used in the industrial field where most particle separation such as steel process, incineration process, cement process, combustion process, paper process, coke process, have.

일예로 가스화공정에서는 석탄이나 폐기물등 고체상태의 화석연료를 공정에 적당한 크기로 분쇄한 다음 가스화기기로 공급하여 합성가스로 변환하는데 가스화기기에서 배출되는 합성가스에는 다량의 미세입자가 포함되어 있어, 입자를 분리하기 위해 입자분리장치를 추가 설치하고 있으며, 이러한 입자분리 과정에서는 가스의 유입 및 배출과정에서 압력손실을 최소화하여야만 전체 공정에서의 효율저하를 방지할 수 있다.For example, in the gasification process, solid fossil fuels such as coal and waste are pulverized to an appropriate size in the process and then supplied to a gasifier to convert it into synthesis gas. The synthesis gas discharged from the gasifier contains a large amount of fine particles, In order to separate the particles, a particle separating device is additionally provided. In this particle separating process, it is necessary to minimize the pressure loss in the process of introducing and discharging the gas, so that the efficiency reduction in the whole process can be prevented.

즉, 공정의 효율을 높이기 위해서는 단위기기인 입자분리장치의 높은 입자포집과, 분리가 이루어진 포집기체가 배출될 때의 낮은 압력손실이 요구된다.That is, in order to increase the efficiency of the process, it is required to collect high particles of the particle separator as a unit and low pressure loss when the collected gas is discharged.

따라서, 기존 가스화공정이나 다른 공정에서는 입자포집효율이 높고 입출구에서의 압력손실이 낮아 효과적으로 입자를 분리하는 장점을 갖고 있는 단일흐름 입자분리장치(uniflow cyclone separator)를 사용하여 압력손실을 최소화하여 입자를 분리하였다. Therefore, by using a single flow particle separator (uniflow cyclone separator), which has the advantages of high particle collection efficiency and low pressure loss at the inlet and outlet in the existing gasification process and other processes, Respectively.

하지만 석탄가스화와 같이 반응공정상에 수분을 필요로 할 경우에는 혼합가스 중 입자성분에 다량의 수분이 머금게 되는데, 이와같이 다량의 수분을 머금은 입자의 경우에는 이송도중 또는 단일흐름 입자분리장치에서의 입자 분리과정에서 뭉침이 발생되고, 벽면과의 마찰증가로 압력손실을 발생시키며, 일부는 입자분리장치 벽면에 부착되어 가스흐름을 저해하는 등 포집효율 저하와 압력손실이 커지는 단점이 있다.
However, when moisture is required in the reaction process such as coal gasification, a large amount of moisture is contained in the particles of the mixed gas. In the case of particles having a large amount of water, It is disadvantageous in that aggregation occurs in the separation process, pressure loss is caused by an increase in friction with the wall surface, and a part thereof adheres to the wall surface of the particle separator to degrade the gas flow, resulting in a decrease in the collection efficiency and a pressure loss.

이에 상기 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 입자건조 단일흐름 입자분리장치는,In order to solve the above problems, the particle dry single-flow particle separation apparatus of the present invention comprises:

수분을 머금은 미세입자와 가스가 혼합된 혼합가스로부터 입자성분과 가스성분을 분리하는 입자분리과정에서 가열에 의해 입자성분을 건조시켜 입자뭉침과 벽면부착현상을 방지하고, 배출되는 기체성분은 응축과정을 통해 건조가스를 생산하여 혼합가스의 선회가스로 사용되도록 하는 등 입자분리와 가열과 응축 기능을 동시에 구비한 입자분리장치의 제공을 목적으로 한다.
In the process of separating the particles and gas components from the mixture of fine particles and gas mixed with moisture, the particle components are dried by heating to prevent particle aggregation and wall adhesion, and the discharged gas components are condensed And to provide a particle separating apparatus having a particle separating, heating and condensing function at the same time, for example, by using dry gas as a circulating gas of a mixed gas.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 입자건조 단일흐름 입자분리장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided a particle-dried single-

입자와 가스가 혼합된 혼합가스를 선회시켜 동일한 방향으로 진행시키면서 입자성분과 가스성분을 분리시키는 단일흐름 입자분리장치에 있어서, 원통체로 일단 측면에는 혼합가스유입관이 연통되어 혼합가스를 접선방향으로 유입시켜 선회하면서 이동되도록 하고, 타단에는 분리된 입자성분을 포집하는 포집부가 형성된 본체와; 상기 본체 외면에 설치되어 내부로 열을 전달시켜 입자성분을 건조시키는 가열수단과; 상기 본체 측면을 통해 내부로 삽통되어 본체와 동축상으로 배치되고, 입구가 혼합가스유입관과 연통된 방향으로 개구되어 가스성분을 유입하여 외부로 배출시키는 가스배출관과; 상기 본체 외부로 표출된 가스배출관의 외면에 설치되어 내부로 이동되는 가스성분의 열을 회수하는 응축수단;을 포함하여 이루어진다. A single-flow particle separator for separating a particulate component and a gas component while pumping a mixed gas in which particles and gas are mixed is pumped and advanced in the same direction, wherein a mixed gas inlet pipe is communicated with the cylindrical body at one side thereof, A main body having a collecting part for collecting separated particle components at the other end; A heating means installed on an outer surface of the body to transfer heat to the inside of the body to dry the particle components; A gas discharge pipe that is inserted through the side surface of the main body to be coaxially disposed with the main body and opens at a direction in which the inlet communicates with the mixed gas inlet pipe to discharge the gas component to the outside; And condensing means installed on an outer surface of the gas discharge pipe exposed to the outside of the main body and recovering the heat of the gas component moved to the inside.

상기 가열수단은, 하부 일측에는 고온의 유체가 유입되는 가열유입구가 형성되고, 상부 일측에는 본체와 열교환이 이루어진 유체가 배출되는 가열배출구가 형성된 가열자켓이거나, 본체에 나선방향으로 권취되어 본체에 열을 전달시키는 전기열선 또는 고온수관일 수 있다. The heating means is a heating jacket having a heating inlet through which a fluid of a high temperature flows into a lower portion thereof and a heating outlet through which a fluid discharged from the body is heat-exchanged is formed at an upper portion of the heating jacket. Or hot water tubes for delivering water.

또한, 상기 응축수단은 일측에 저온의 유체가 유입되는 응축유입구가 형성되고, 타측에는 가스배출관의 고온 가스성분과 열교환이 이루어진 유체가 배출되는 응축배출구가 형성된 냉각자켓일 수 있다. The condensing means may be a cooling jacket formed with a condensation inlet through which a low-temperature fluid flows into one side and a condensation outlet through which the fluid having heat-exchanged with the hot gas component of the gas discharge tube is discharged.

또한, 상기 가스배출관과 혼합가스유입관은 회류관으로 연통연결하여 응축수단을 통과하여 수분이 제거된 건조가스를 혼합가스와 함께 본체로 유입시켜 선회력을 증대시키는 선회가스로 사용되도록 할 수 있다.
In addition, the gas discharge pipe and the mixed gas inlet pipe may be used as a swirling gas to increase the swirling force by connecting the dry gas, which has been connected to the return pipe, through the condenser, and moisture removed, together with the mixed gas, into the main body.

상기 해결수단에 의한 본 발명의 입자건조 단일흐름 입자분리장치는,The particle-dried single-flow particle separation apparatus of the present invention by the above-

가열에 의해 건조입자를 포집하고, 다량의 수분이 포함된 배출가스는 열회수에 의한 응축이 이루어져 건조된 가스로 배출되도록 하고, 배출되는 건조가스는 선회가스로 사용되도록 함으로써 입자건조에 필요한 에너지소모량을 줄일 수 있고, 회수된 열을 보일러나 온수로 사용할 수 있는 등 포집가스와 포집입자의 수분량을 조절하면서 효율적인 에너지 이용이 가능하다. The exhaust gas containing a large amount of water is condensed by heat recovery so as to be discharged into the dried gas and the discharged dry gas is used as the swirling gas to collect the amount of energy required for drying the particles And the recovered heat can be used as a boiler or hot water. Thus, it is possible to efficiently use the energy while controlling the moisture content of the trapped gas and the trapped particles.

또한, 입자분리와 입자 및 가스 건조가 하나의 장치에 의해 이루어짐으로서 시설비용을 절감시킴은 물론 장치 설계시 연계된 장치와의 상호배치가 용이하게 이루어질 수 있는 유용한 장치의 제공이 가능하게 되었다.
In addition, since the particle separation and the particle and gas drying are performed by a single device, it is possible to provide a useful device that can reduce the facility cost as well as facilitate the mutual arrangement with the devices in the device design.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입자분리장치의 구성을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 가열수단의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 회류관이 설치된 입자분리장치를 도시한 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a particle separator according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a sectional view showing another embodiment of the heating means according to the present invention.
3 is a sectional view showing a particle separating apparatus equipped with a return pipe of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the appended drawings illustrate only the contents and scope of technology of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention based on these examples.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입자분리장치의 구성을 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a particle separator according to an embodiment of the present invention.

참조한 바와같이 본 발명에 따른 입자분리장치(10)는 입자와 가스가 혼합된 혼합가스를 유입시켜 분리하는 본체(20)와, 상기 본체에 일단이 삽통되어 가스성분을 외부로 배출시키는 가스배출관(30)과, 본체 외면에 설치되는 가열수단(40)과, 상기 본체 외부에 배치된 가스배출관의 외면 일부에 설치되는 응축수단(50)을 포함하여 구성된다. As described above, the particle separating apparatus 10 according to the present invention includes a main body 20 for separating and mixing a mixed gas in which particles and a gas are mixed, a gas discharge pipe 30, a heating means 40 provided on the outer surface of the main body, and a condensing means 50 provided on a part of the outer surface of the gas discharge pipe arranged outside the main body.

상기 본체(20)는 수직관체로 형성되며, 입자와 가스 성분이 혼합된 혼합가스를 유입하여 선회시키는 도입부(21)와, 상기 도입부 하단으로부터 연장형성되고 직경이 확장되어 입자성분은 최외각으로 밀려나 회전되도록 하고 가스성분은 내측으로 회전되도록 하는 확장부(22)와, 상기 확장부 하단으로부터 연장형성되어 분리된 입자성분은 하향진행시키고 가스성분은 중심축의 가스배출관(30)을 통해 외부로 배출시키는 원통부(23)와, 상기 원통부 하단으로부터 연장되어 상광하협의 원뿔형태로 형성해 분리된 입자성분을 포집하는 포집부(24)와, 상기 도입부의 상단으로부터 축방향으로 돌출되어 유입된 혼합가스의 선회를 유도하는 선회유도코어(25)로 구성된다.The main body 20 is formed of a vertical tube and includes an introduction part 21 for introducing and circulating a mixed gas in which particles and a gas component are mixed and an extruding part 21 extending from the lower end of the introduction part, (22) for allowing the gas component to rotate inward and the gas component to be rotated inward and the particle component extended from the lower end extended from the lower end to proceed downward, and the gas component is discharged to the outside through the gas discharge pipe A collecting part (24) extending from the lower end of the cylindrical part and formed in a conical shape with a lower cone shape to collect the separated particle components, and a collecting part And a turning induction core 25 for inducing turning.

상기 도입부(21)는 일측에 혼합가스유입관(26)이 연통되어 혼합가스를 내면에 접선방향으로 유입되도록 해 압력손실을 최소화하면서 선회가 이루어지도록 한다. 상기 혼합가스는 선회하는 회전력에 의해 중량체인 입자성분은 최외각으로 밀려나고 가스성분은 입자성분과 분리된 내측공간에서 작은 반경을 통해 선회가 이루어지도록 한다.The inlet 21 communicates with the mixture gas inflow pipe 26 at one side thereof to allow the mixture gas to flow in the tangential direction on the inner surface so as to minimize the pressure loss. The swirling rotational force of the mixed gas causes the gravity component of gravity to be pushed outwardly and the gas component to swivel through a small radius in the inner space separated from the grains component.

상기 확장부(22)는 고속으로 진행하는 합성가스의 선회직경을 확장시킨 것으로, 회전력(선회력)에 의해 중량체인 입자성분은 원심력에 의해 최외각으로 더 밀려나 회전되도록 하고 가스성분은 축방향으로 진행하도록 하여 가스성분과 입자성분이 분리되도록 한다. The expansion part 22 is an extension of the swirling diameter of the syngas advancing at a high speed. The gravity component of gravity by the rotational force (swiveling force) is further pushed outwardly by the centrifugal force and rotated, So that the gas component and the particle component are separated.

상기 원통부(23)는 내부에 가스배출관(30)이 축방향으로 배관되어 가스배출관의 입구를 통해 가스성분을 외부로 배출하도록 하고 입자성분은 원심력에 의해 외각으로 선회하면서 자중에 의해 하강하도록 한다. In the cylindrical portion 23, a gas discharge pipe 30 is axially piped to discharge the gas component to the outside through the inlet of the gas discharge pipe, and the granular component is lowered by self weight while turning outwardly by centrifugal force .

상기 포집부(24)는 하강된 입자성분을 포집하여 하부로 배출시키는 것으로 포집부 하단에는 배출배관을 연통설치하되 하나 또는 다단의 단속밸브를 설치하여 일정량 포집후에 배출이 이루어지도록 하여 본체(20) 내부압력이 손실되는 것을 방지할 수 있다. The collecting part 24 collects the lowered particulate component and discharges the lowered particulate component to the lower part. The discharge pipe is connected to the lower end of the collecting part, and one or multi- It is possible to prevent the internal pressure from being lost.

이와같이 포집부를 폐구하게 되면 원통부에 배관된 가스배출관의 입구(31)가 형성된 지점 하부공간에 기체흐름이 발생되지 않는 폐쇄공간이 되어 입자성분이 자중에 의해 하강하게 된다.
When the collecting part is closed, the closed space in which the gas flow is not generated in the space below the point where the inlet 31 of the gas discharge pipe piped to the cylindrical part is formed, and the particle component is lowered due to its own weight.

상기 가스배출관(30)은 본체 측면을 통해 내부로 삽통되어 본체와 동축상으로 배치되고 입구가 혼합가스유입관과 연통된 방향으로 개구되어 가스성분을 유입해 외부로 배출시킨다. The gas discharge pipe (30) is inserted through the side surface of the main body to be coaxially arranged with the main body, and the inlet is opened in a direction to communicate with the mixed gas inflow pipe, and the gas component is introduced and discharged to the outside.

즉, 가스배출관(30) 일측단부의 입구(31)는 본체(20)의 원통부(23) 내에 배치되되 본체와 동축상으로 배관되고, 타측단부는 본체를 삽통하여 외부로 표출된다. 본체를 삽통배관하는 방법으로는 도시된 바와같이 가스배출관(30)의 중간부분을 절곡하여 본체 측면을 통해 외부로 배관되도록 하거나, 본체와 동일한 축방향으로 형성하여 본체 하단을 통해 외부로 배관되도록 할 수 있다. 상기 본체하단을 통해 외부로 배관될 경우에는 포집부를 중앙에서 일측으로 편향되도록 형성하여 가스배출관과 분리되어 배치되게 하는 것이 바람직하다.
That is, the inlet 31 at one end of the gas discharge pipe 30 is disposed in the cylindrical portion 23 of the main body 20, and is coaxially piped to the main body 20, and the other end is exposed to the outside by inserting the main body. In the method of inserting the main body through the pipe, as shown in the drawing, the middle part of the gas discharge pipe 30 is bent so as to be piped to the outside through the side surface of the main body, or formed in the same axial direction as the main body, . When the gas is piped to the outside through the lower end of the main body, it is preferable that the collecting part is formed to be deflected from the center to one side so as to be disposed separately from the gas discharge pipe.

상기 가열수단(40)은 본체(20) 외면을 덮도록 설치되어 본체 내부로 열을 전달해 입자성분이 흡습한 수분을 건조시키는 것이다. The heating means (40) is installed to cover the outer surface of the main body (20) and transfers heat to the inside of the main body (20) to dry the moisture absorbed by the particle components.

여기서 상기 입자성분은 수분을 과다하게 함습하면 중량이 증가되어 선회력이 떨어지게되며, 확장부(22)를 통해 원통부(23)로 진입시 최외각으로 밀려나지 않고 자중에 의해 중앙부분으로 진행되어 가스배출관(30)을 통해 외부로 배출될 수 있고, 입자성분이 서로 뭉치는 현상이 발생될 수 있다. 또한, 본체 내벽에 부착되어 선회력에 대한 저항으로 작용해 입자성분과 가스성분의 분리를 방해하는 요인으로 작용할 수 있으며, 포집된 입자성분의 이송과정에서도 원활한 흐름이 발생되지 않아 배관을 막는 문제점이 대두될 수 있으므로 상기 문제점을 해소시키기 위해서는 입자성분의 건조가 중요하다. If the water content is excessively humidified, the particle component will not be pushed outwardly when it enters the cylindrical portion 23 through the expansion portion 22 and will proceed to the central portion due to its own weight, Can be discharged to the outside through the discharge port 30, and the phenomenon that the particle components are bundled together may occur. In addition, it is attached to the inner wall of the main body and acts as a resistance against the turning force, which can interfere with the separation of the particle component and the gas component. Also, Drying of the particle components is important in order to solve the above problems.

상기 입자성분을 건조시키기 위한 가열수단(40)은 일예로 도 1을 참조한 바와같이 본체(20) 외면에 설치된 가열자켓(41)일 수 있다. 도시된 바와같이 상기 가열자켓(41)은 본체의 도입부(21)의 중간 부분부터 포집부(24)의 중간 부분까지의 구역을 덮을 수 있도록 한다. 상기 가열자켓(41)은 내부에 본체(20) 외면과는 일정간격으로 이격되어 틈이 형성되고, 하부 일측에는 가열유입구(43)가 형성되고 상부 일측에는 가열배출구(44)가 형성되어 가열유입구(43)로부터 유입된 고온의 유체 또는 고온의 증기가 이격틈을 통해 상부로 이동되면서 본체(20)와 열교환이 이루어지고, 열교환에 의해 온도가 낮아진 유체 또는 증기는 상부 가열배출구(44)를 통해 외부로 배출되도록 한다. The heating means 40 for drying the particulate component may be, for example, a heating jacket 41 provided on the outer surface of the main body 20 as shown in FIG. As shown in the figure, the heating jacket 41 covers a region from the middle portion of the inlet 21 of the main body to the middle portion of the collecting portion 24. The heating jacket 41 is spaced apart from the outer surface of the main body 20 at a predetermined interval to form a gap therebetween. A heating inlet 43 is formed at a lower portion of the heating jacket 41, and a heating outlet 44 is formed at an upper portion of the heating jacket 41, The high-temperature fluid or high-temperature steam introduced from the main body 43 is moved upward through the gap to perform heat exchange with the main body 20, and the fluid or the steam whose temperature is lowered by the heat exchange flows through the upper heating outlet 44 To be discharged to the outside.

이와같이 가열자켓(41)이 설치된 입자분리장치(10)는 가열자켓에 의해 덮힌 본체(20) 외면에 돌기 또는 돌출편과 같은 다수의 돌출부를 형성하여 이동되는 고온의 유체 또는 증기와의 접촉면적을 증가시켜 열교환이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 상기 본체외면 또는 가열자켓 내면에는 가이드날개를 돌출시켜 유입된 고온의 유체 또는 증기를 지그재그 형태로 상향이동되거나 나선방향으로 상향이동되도록 하는 등 가열자켓 내부를 통과하는 유로 길이를 증가시켜 최대한 열교환이 이루어지도록 할 수 있다. 이와같이 가이드날개를 포함하는 돌출부는 본체 외면으로부터 가열자켓 내벽면까지 돌출되도록 형성하여 가열자켓 내면과 본체 외면 사이의 간격을 일정하게 유지시키면서 가열자켓으로 가해지는 외부충격을 본체로 전달되도록 하여 충격에 의한 가열자켓 파손을 방지할 수 있다.
The particle separating apparatus 10 equipped with the heating jacket 41 forms a plurality of protrusions such as protrusions or protrusions on the outer surface of the body 20 covered with the heating jacket so that the contact area with the moving high temperature fluid or vapor So that the heat exchange can be facilitated. In addition, a guide vane is protruded from the outer surface of the main body or the inner surface of the heating jacket to increase the length of the passage through the inside of the heating jacket, such as upward movement of the high temperature fluid or steam in a zigzag shape or upward movement in the spiral direction, Can be achieved. The protrusion including the guide wing is formed so as to protrude from the outer surface of the main body to the inner wall surface of the heating jacket so that an external impact applied by the heating jacket is transmitted to the main body while maintaining a constant distance between the inner surface of the heating jacket and the outer surface of the main body. It is possible to prevent the heating jacket from being damaged.

상기 가열수단(40)의 다른 실시예로는 도 2를 참조한 바와같이 본체(20) 외면에 나선방향으로 수회 권취된 고온수관(42) 또는 전기열선 일 수 있다. 상기 고온수관(42)의 경우에는 가열자켓과 유사하게 내부에 고온의 유체 또는 증기를 이동시켜 본체에 열전달이 이루어지도록 하고, 전기열선의 경우에는 일측에서 전원을 공급받아 발생된 열을 본체에 전달시켜 본체가 가열되도록 한다.Another embodiment of the heating means 40 may be a hot water tube 42 or an electric hot wire wound several times in the spiral direction on the outer surface of the main body 20 as shown in FIG. In the case of the high-temperature water pipe 42, a high-temperature fluid or steam is moved to the interior of the heating jacket so that heat is transferred to the body. In the case of electric hot wire, So that the main body is heated.

상기 고온수관(42) 또는 전기열선은 본체(20) 원통부(23)에만 권취되어 열전달이 이루어지거나, 도입부(21)와 확장부(22)에도 추가적으로 설치하여 열전달이 이루어지게 할 수 있다. 또한, 상기 본체외면에는 매입홈을 형성하여 고온수관(42) 또는 전기열선이 일부 내입되어 권취되도록 할 수 있다. 상기 일부 매입이 이루어지면 고온수관 또는 전기열선과 본체의 접촉면적이 증가하여 열교환율을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 본체(20)에 권취된 고온수관(42) 또는 전기열선의 외면에 단열재로 감싼 단열층을 형성하여 열이 외부로 방출되는 것을 차단해 최대한 본체와 열교환이 이루어지도록 할 수 있다.
The hot water pipe 42 or the electric hot wire may be wound around only the cylindrical portion 23 of the main body 20 and heat transfer may be performed or the heat pipe may be additionally provided to the inlet portion 21 and the extension portion 22, In addition, a buried groove may be formed in the outer surface of the body so that the hot water pipe (42) or the electric hot wire can be partially wound and wound. If the above-mentioned part is embedded, the contact area between the hot water pipe or the electric hot wire and the main body increases, thereby increasing the heat exchange rate. Further, a heat insulating layer wrapped with a heat insulating material is formed on the outer surface of the hot water pipe 42 or the electric hot wire wound around the main body 20 to prevent heat from being discharged to the outside, and heat exchange with the main body can be maximized.

상기 응축수단(50)은 가스배출관 외면에 설치된 냉각자켓(51)일 수 있다. 상기 냉각자켓(51)은 가스배출관(30) 외면의 일부를 덮어 공간부를 형성하고, 냉각자켓 일측에는 저온의 유체가 유입되는 응축유입구(52)를 형성하고, 타측에는 가스배출관의 고온 가스성분과 열교환이 이루어진 유체가 배출되는 응축배출구(53)를 형성한다. 이러한 구조에서 상기 응축유입구로 저온의 유체가 냉각자켓 내부로 유입되고 가스배출관과 열교환이 이루어진 다음 응축배출구로 배출되도록 하며, 열교환에 의해 가스배출관 내부로 이동되는 가스성분은 고온에서 저온으로 온도가 변화되면서 기체상태의 수분이 응축되어 액상으로 분리된다. The condensing means (50) may be a cooling jacket (51) provided on the outer surface of the gas discharge pipe. The cooling jacket 51 forms a space by covering a part of the outer surface of the gas discharge pipe 30 and has a condensing inlet 52 through which a low temperature fluid flows into the cooling jacket, Thereby forming a condensation outlet 53 through which the heat exchanged fluid is discharged. In this structure, the low-temperature fluid flows into the cooling jacket and is heat-exchanged with the gas discharge pipe, and then discharged to the condensation outlet. The gas component moving into the gas discharge pipe by the heat exchange is changed from a high temperature to a low temperature The gaseous water condenses and separates into a liquid phase.

여기서 상기 냉각자켓(51)과 가스배출관(30)의 열교환면적을 증가시키기 위해 상기 가스배출관의 표면에는 다수의 돌기를 냉각자켓 내부공간으로 돌출시키는 방법이 사용될 수 있다. In order to increase the heat exchange area between the cooling jacket 51 and the gas discharge pipe 30, a plurality of projections may be formed on the surface of the gas discharge pipe so as to protrude into the inner space of the cooling jacket.

또한, 상기 냉각자켓(51)에서 열교환된 유체는 보일러 온수로 사용하거나, 스팀제조 공급수로 사용하여 예열시간을 단축시킬 수 있어 폐열을 회수하여 재사용할 수 있다. In addition, the fluid heat-exchanged in the cooling jacket 51 can be used as boiler hot water or as steam supply water to shorten the preheating time, so that the waste heat can be recovered and reused.

상기 응축수단으로는 도시된 냉각자켓 형태이외에 본체 외부에 배관된 가스배출관 외면을 취하는 냉각수관일 수 있으며, 가스배출관 외면에 다수의 방열핀을 형성하고 이에 팬을 설치하여 공냉에 의해 응축이 이루어게 할 수 있다.
The condensing means may be a cooling water tube having an outer surface of the gas discharge pipe piped to the outside of the main body in addition to the cooling jacket as shown in the figure, and a plurality of radiating fins may be formed on the outer surface of the gas discharge pipe, have.

도 3을 참조한 바와같이 본 발명의 단일흐름 입자분리장치(10)는 가스배출관(30)와 혼합가스유입관(26)을 연통시키는 회류관(60)이 더 설치될 수 있다. 상기 회류관(60)은 응축수단(50)에 의해 가스성분에 포함된 기상수분을 응축해 분리시키고, 수분분리에 의한 건조된 가스는 본체의 혼합가스유입관(26)으로 일부 공급하여 혼합가스와 함께 본체로 유입되는 선회가스로 사용되도록 할 수 있다. 상기 회류관을 통해 본체로 유입되는 건조가스 량을 증가시켜 선회력이 증대되도록 할 수 있다.3, the single flow particle separating apparatus 10 of the present invention may further include a return pipe 60 for connecting the gas discharge pipe 30 and the mixed gas inflow pipe 26. The circulation pipe 60 condenses and separates the gaseous water contained in the gaseous component by the condensing means 50 and partially supplies the dried gaseous matter to the mixed gas inflow pipe 26 of the main body, Can be used as a circulating gas flowing into the main body together with the gas. The amount of the dry gas flowing into the main body through the return pipe may be increased to increase the turning force.

또한 건조가스를 혼합가스와 혼합하므로 혼합가스의 입자성분에 내포된 수분을 일부가 건조가스로 증발되므로 입자성분을 건조시키기 위해 가열자켓을 통한 가열되는 에너지량을 줄일 수 있다.In addition, since the drying gas is mixed with the mixed gas, a part of the moisture contained in the particle component of the mixed gas is evaporated into the drying gas, so that the amount of energy to be heated through the heating jacket can be reduced to dry the particle component.

상기 회류관(60)은 가스배출관(30)으로부터 수직배관되도록 분리하여 응축수가 회류관으로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 상기 응축수의 유입을 방지하기 위한 방법으로는 가스배출관으로부터 회류관이 분기되는 지점 이전에 응축수를 제거하기 위한 응축수포집챔버를 더 구비하여 응축수는 하부에 포집되도록 하고, 건조가스만 상부로 배출되어 분기된 회류관을 통해 건조가스 일부가 혼합가스유입관으로 공급되도록 할 수 있다.The return pipe (60) is separated from the gas discharge pipe (30) so as to be vertically piped so as to prevent the condensed water from flowing into the return pipe. As a method for preventing the inflow of the condensed water, a condensed water collecting chamber for removing condensed water before the point where the return pipe is branched from the gas discharge pipe is further provided so that the condensed water is collected at the lower part, A part of the dry gas may be supplied to the mixed gas inflow pipe through the circulation pipe.

이와같이, 본 발명의 단일흐름 입자분리장치(10)는 가열수단(40)을 형성하여 분리되는 입자성분을 건조시킬 수 있고, 가스성분을 배출시키는 가스배출관(30)에는 응축수단(50)을 설치하여 가스성분을 건조시키고, 건조된 가스는 일부를 선회가스로 사용하여 본체(20)에 재투입하는 등 입자분리기능과 분리된 입자성분과 가스성분을 건조시키는 건조기능이 함께 일체로 구비된 장치제공이 가능하다.
Thus, the single flow particle separating apparatus 10 of the present invention can dry the separated particle components by forming the heating means 40, and the condensing means 50 is installed in the gas discharge pipe 30 for discharging the gas components And a drying function for drying the separated particle components and the gas components, such as drying the gas components and re-supplying the dried gas to the main body 20 by using a part of the dried gas as the turning gas, Can be provided.

이와같이 구성되는 단일흐름 입자분리장치의 작동상태를 설명하면,Describing the operating state of the single-flow particle separator constructed as described above,

혼합가스유입관(26)을 통해 본체(20) 도입부(21)로 유입된 혼합가스는 본체 내부에서 선회하면서 중량체인 입자성분은 본체 내벽에 밀착되어 선회하고 가스는 내측으로 선회하여 분리가 이루어진다. The mixed gas flowing into the inlet 21 of the main body 20 through the mixed gas inlet pipe 26 is circulated inside the main body 20 while the gravity component of the grains comes in close contact with the inner wall of the main body and swirls.

하강하는 가스성분은 가스배출관(30)의 입구(31)를 통해 본체(20) 외부로 배출되고, 입자성분은 원심력에 의해 중앙의 가스배출관으로 유입되지 않고 하강하여 본체 포집부(24)에 포집된다.The descending gas component is discharged to the outside of the main body 20 through the inlet 31 of the gas discharge pipe 30 and the particulate component descends without being introduced into the central gas discharge pipe by centrifugal force, do.

이때 본체 외벽에 설치된 가열자켓(41)에 의해 본체 내부로 열이 전달되고, 전달되는 열에 의해 하강하는 입자성분은 내포한 수분을 증발시켜 건조가 이루어지며, 증발된 수분은 가스성분과 함께 가스배출관(30)을 통해 외부로 배출된다. At this time, heat is transferred to the inside of the main body by the heating jacket 41 provided on the outer wall of the main body, and the falling particle component by the transmitted heat evaporates the contained moisture to dry the evaporated moisture, (30).

상기 가스배출관(30)을 통해 이송되는 고온의 가스성분은 응축수단인 냉각자켓(51) 부분을 통과하면서 열교환이 이루어지고, 열교환에 의해 가스성분의 온도가 낮아져 증발된 수분이 응축되어 가스성분을 건조시킨다. The high-temperature gas component transferred through the gas discharge pipe 30 is heat-exchanged while passing through the cooling jacket 51 as the condensing means. The temperature of the gas component is lowered by heat exchange, and the evaporated moisture is condensed, And dried.

상기 응축수단(50)을 통과한 건조가스는 가스배출관(30)으로부터 분기된 회류관(60)을 통해 혼합가스유입관(26)으로 공급되고, 본체로 유입되는 혼합가스와 혼합되어 유량증가에 의한 선회력을 향상시키는 선회가스로 사용된다. The drying gas passing through the condensing means 50 is supplied to the mixed gas inlet pipe 26 through the return pipe 60 branched from the gas discharge pipe 30 and mixed with the mixed gas flowing into the main body, Is used as the turning gas for improving the turning force by

건조가스를 선회가스로 사용함에 따라 건조가스와 혼합된 입자성분은 내포된 수분이 일부 증발되어 실질적으로 입자성분을 건조시키기 위한 가열수단(40)의 열공급량을 줄일 수 있다.As a dry gas is used as the swirl gas, the particulate component mixed with the dry gas can partially evaporate the entrapped moisture to reduce the heat supply of the heating means 40 to substantially dry the particulate component.

또한, 가열수단(40)과 응축수단(50)을 통한 건조정도와 응축정도를 조절하여 포집되는 입자성분과 가스성분의 수분함유량을 조절할 수 있다.
In addition, it is possible to control the moisture content of the particle component and the gas component to be collected by adjusting the degree of drying and the degree of condensation through the heating means 40 and the condensing means 50.

10 : 입자분리장치
20 : 본체
21 : 도입부 22 : 확장부
23 : 원통부 24 : 포집부
25 : 선회유도코어 26 : 혼합가스유입관
30 : 가스배출관
31 : 입구
40 : 가열수단
41 : 가열자켓 42 : 고온수관
43 : 가열유입구 44 : 가열배출구
50 : 응축수단
51 : 냉각자켓 52 : 응축유입구
53 : 응축배출구
60 : 회류관10: Particle separator
20:
21: introduction part 22:
23: Cylinder part 24: Collecting part
25: turning induction core 26: mixed gas inlet pipe
30: gas discharge pipe
31: Entrance
40: Heating means
41: heating jacket 42: high temperature water pipe
43: heating inlet 44: heating outlet
50: condensing means
51: cooling jacket 52: condensation inlet
53: condensation outlet
60: Circulating tube

Claims

A single-flow particle separating apparatus for separating a particle component and a gas component while pumping a mixed gas in which particles and a gas are mixed and advancing in the same direction,
A main body 20 having a cylindrical body and a collecting part 24 formed on one side thereof for communicating the mixed gas inflow pipe 26 so as to move the mixed gas in a tangential direction while pivotally moving it downward and collecting separated particle components at the other end, Wow;
A gas discharge pipe 30 which is inserted into the main body through the side surface of the main body so as to be coaxial with the main body and has an inlet 31 opened in a direction to communicate with the mixed gas inflow pipe,
Heating means (40) installed on the outer surface of the main body to transfer heat to the inside of the main body to dry the particle components;
And condensing means (50) installed on the outer surface of the gas discharge pipe (30) exposed to the outside of the main body and recovering the heat of the gas component moved into the inside thereof;
The gas discharge pipe 30 and the mixed gas inflow pipe 26 are communicated with each other through a return pipe 60 and flow through the condensing unit 50 to remove moisture and dry gas into the main body together with the mixed gas, Characterized in that it is used as a circulating gas for the drying of the particles.

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The method according to claim 1,
The condensing means 50 is formed with a condensing inlet 52 through which a low temperature fluid flows into the one side and a condensing outlet 53 through which the fluid having heat exchanged with the high temperature gas component of the gas discharging tube 30 is formed Characterized in that the cooling jacket (51) is a cooling jacket (51).

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