KR101581539B1 - 스택용 먼지 집진장치 - Google Patents

Abstract

스택용 먼지 집진장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐가스가 유입되는 폐가스 유입구를 포함하며, 폐가스에 포함된 먼지에 원심력을 제공하여 먼지를 폐가스로부터 분리하는 집진부, 및 집진부로부터 먼지가 제거된 폐가스를 공급받아 외부로 배출하는 스택(stack)을 포함하는 소결 배가스 처리 장치가 제공된다.

Description

스택용 먼지 집진장치{DUST SEPARATING APPARATUS OF STACK}

본 발명은 스택용 먼지 집진장치에 관한 것이다.

제철소에서는 다양한 형태의 환경 오염 물질이 발생한다. 예를 들어, 소결 공정에서는 황산화물, 질소산화물, 기타 분진 등의 오염 물질을 함유한 소결 배가스가 발생될 수 있다. 또한, 소결 공장의 제품야적장, 원료저장시설, 제품화된 소결광을 냉각하는 쿨러 등에서도 분진 형태의 비산먼지가 발생될 수 있다.

이러한 비산먼지는 대기 및 수질 오염과 같은 환경오염의 원인이 되므로, 이를 효과적으로 처리하기 위한 설비 등이 요구된다.

관련한 기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0002773호(2013.01.08, 전기로용 집진 장치)가 있다.

본 발명의 실시예들은 폐가스에 포함되어 배출되는 비산먼지를 효과적으로 분리하여 처리할 수 있는 스택용 먼지 집진장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐가스가 유입되는 폐가스 유입구를 포함하며, 상기 폐가스에 포함된 먼지에 원심력을 제공하여 상기 먼지를 상기 폐가스로부터 분리하는 집진부; 및 상기 집진부로부터 먼지가 제거된 상기 폐가스를 공급받아 외부로 배출하는 스택(stack)을 포함하는 스택용 먼지 집진장치가 제공된다.

상기 집진부는, 상기 폐가스가 원의 접선방향으로 유입되도록 상기 폐가스 유입구가 일측에 형성되며, 상기 원심력에 의해 상기 폐가스에서 분리된 먼지가 배출되도록 먼지 배출구를 포함하는 제1 몸체; 및 상기 제1 몸체의 내측에 배치되며, 유입된 상기 폐가스가 가상의 중심축을 기준으로 회전하도록 상기 제1 몸체와의 사이에 사이클론 공간을 형성하는 제2 몸체를 포함할 수 있다.

상기 먼지 배출구의 형상은 슬릿(slit) 형상을 포함할 수 있다.

상기 제2 몸체에는 상기 폐가스가 상기 스택으로 배출되도록 폐가스 배출구가 형성될 수 있다.

상기 제2 몸체는 원통형상을 포함할 수 있으며, 상기 폐가스 배출구는 상기 제2 몸체의 하단부에 형성될 수 있다.

상기 제2 몸체는 원통형상을 포함할 수 있으며, 상기 폐가스 배출구는 상기 제2 몸체의 외주연을 따라 형성될 수 있다.

상기 폐가스 배출구의 형상은 상기 제2 몸체의 길이방향으로 연장되는 슬릿(slit) 형상을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 스택의 내측에 원의 접선방향으로 폐가스를 유입함으로써 폐가스에 포함된 먼지에 원심력(遠心力)을 제공할 수 있어, 고가의 집진기를 추가로 설치할 필요 없이 폐가스에 포함되어 배출되는 비산먼지를 효과적으로 분리하여 처리할 수 있다.

도 1은 소결 배가스 처리 공정을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 A-A' 절단선을 기준으로 본 발명의 일 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치를 도시한 횡단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치의 집진부를 도시한 부분사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치의 집진부를 도시한 부분사시도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.

도 1은 소결 배가스 처리 공정을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 A-A' 절단선을 기준으로 본 발명의 일 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치를 도시한 횡단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치의 집진부를 도시한 부분사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치(1000)는 집진부(100) 및 스택(stack, 200)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어 소결 공장의 제품야적장(10), 원료저장시설(20), 제품화된 소결광을 냉각하는 쿨러(30) 등에서는 분진 형태의 비산먼지가 발생될 수 있다. 이러한 분진 형태의 먼지는 폐가스에 포함되어 외기로 배출될 수 있어 대기 및 수질 오염과 같은 환경오염의 원인이 된다.

예를 들어, 도 1에 도시된 소결 배가스 처리 공정에서는 폐가스(이 경우, 배가스)에 포함된 먼지를 제거하기 위해서 전기 집진기(40)가 설치될 수 있다. 그러나, 예를 들어 전기 집진기(40)로 인입되는 먼지가 많을 때나 먼지 입경이 매우 작을 때는 전기 집진기(40)의 집진 효율이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 먼지의 비저항이 크면 역전리 현상에 의해 전기 집진기(40)에 포집된 먼지가 재비산되는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해, 전기 집진기(40)를 여러 개의 구역으로 구획화하여 입경이 작은 먼지의 집진 효율을 높이고 있다. 그러나, 전기 집진기(40)에 포집된 먼지를 제거하는 추타 공정에서 포집된 먼지가 재비산되어 외기로 배출되는 문제가 발생하고 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 스택(200)의 내측에 원의 접선방향으로 폐가스(50)를 유입함으로써 폐가스(50)에 포함된 먼지(60)에 원심력을 제공할 수 있어, 예를 들어 소결 배가스와 같은 폐가스(50)에 포함된 먼지(60)를 폐가스(60)로부터 효과적으로 분리하여 처리할 수 있다. 그 결과, 고가의 전기집진기 등을 추가로 설치할 필요 없이 다양한 제철 공정에서 발생되는 폐가스(50)에 포함되어 배출되는 비산먼지(60)를 효과적으로 분리하여 처리할 수 있다.

참고로, 이하 본 실시예에서는 폐가스(50)가 도 1에 도시된 바와 같이 소결 공정에서 발생하는 소결 배가스인 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에서의 폐가스(50)는 이외에도 제철 공정 중 발생하는 다양한 폐가스를 포함할 수 있음은 물론이다.

집진부(100)는 폐가스(50)에 포함된 먼지(60)에 원심력을 제공함으로써 먼지(60)를 폐가스(50)로부터 분리할 수 있다.

이를 위해, 집진부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 폐가스(50)가 원의 접선방향으로 유입되도록 폐가스 유입구(112)를 포함한다.

즉, 폐가스(50)가 도 3에 도시된 바와 같이 스택(200)의 내측에 원의 접선방향으로 유입됨으로써 폐가스(50)에 포함된 먼지(60)에 원심력이 제공될 수 있다.

이때, 폐가스 유입구(112)를 통해 집진부(100) 내로 유입된 모든 물질은 각속도와 원의 반지름이 같으므로 각각의 물질의 질량이 원심력을 결정한다. 즉, 폐가스(50)와 먼지(60)가 원의 중심을 기준으로 회전하는 동안, 상대적으로 질량이 큰 먼지(60)는 원심력(가상의 힘)이 작용하여 원의 중심에서 멀어지게 되며, 상대적으로 가벼운 폐가스(50)는 원의 중심 방향으로 구심력(求心力)이 작용하여 원의 중심을 향해 이동할 수 있다.

따라서, 상대적으로 입자가 큰 먼지(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 후술할 먼지 배출구(114)를 통해 스택(200)의 하부로 이동될 수 있으며, 폐가스(50)는 원의 중심부에 위치한 제2 몸체(120)의 폐가스 배출구(122)를 통해 스택(200)의 상부로 이동될 수 있다.

이를 위해, 집진부(100)는 제1 몸체(110)와 제2 몸체(120)를 포함할 수 있다.

이 경우, 폐가스 유입구(112)는 도 3에 도시된 바와 같이 폐가스(50)가 원의 접선방향으로 유입되도록 제1 몸체(110)의 일측에 형성될 수 있다.

제1 몸체(110)는 원심력에 의해 폐가스(50)에서 분리된 먼지(60)가 배출되도록 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 그 외주연을 따라 형성되는 먼지 배출구(114)를 포함할 수 있다.

도 4는 본 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치(1000)에서 제1 몸체(110)와 제2 몸체(120)의 결합관계를 개략적으로 도시한 부분사시도이다.

도 4를 참조하면, 먼지 배출구(114)는 스택(200)의 길이방향(도 4를 기준으로 상하방향)으로 연장되는 슬릿(slit) 형상을 포함할 수 있다. 즉, 먼지 배출구(114)는 제1 몸체(110)의 외측면이 스택(200)의 내측면과 접하는 부분에 형성되는 긴 구멍일 수 있다(도 3 참조).

본 실시예의 경우, 먼지 배출구(114)는 제1 몸체(110)의 외주연을 따라 복수개가 설치될 수 있다.

제1 몸체(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 원형의 횡단면을 포함하는 원통형일 수 있다. 또한, 제1 몸체(110)의 하단부에는 하측으로 연장되는 호퍼(hopper, 116)가 형성될 수 있다.

호퍼(116)는 구심력에 의해 원의 중심(즉, 가상의 중심축)으로 이동하는 폐가스(50)가 폐가스 배출구(122)를 통해 스택(200)의 상부로 배출되도록 유로를 제공할 수 있다(도 2 참조).

제2 몸체(120)는 원통형의 제1 몸체(110)의 내측에 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 몸체(120)의 형상은 제1 몸체(110)의 형상에 상응하여 원통형일 수 있다. 본 실시예의 경우는, 제2 몸체(120)의 상부에 깔대기 형상의 확장부(식별부호 미표기)가 형성될 수 있으며, 제2 몸체(120)는 확장부를 통해 스택(200)의 내측면과 연결될 수 있다.

제2 몸체(120)는 제1 몸체(110)의 일측에 형성된 폐가스 유입구(112)를 통해 원의 접선방향으로 유입된 폐가스(50)가 원의 중심(즉, 가상의 중심축)을 기준으로 회전하도록 제1 몸체(110)와의 사이에 사이클론 공간(130)을 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제2 몸체(120)에는 폐가스(50)가 스택(200)의 상부로 배출될 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 폐가스 배출구(122)가 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 폐가스 배출구(122)는 도 2에 도시된 바와 같이 제2 몸체(120)의 하단부에 형성될 수 있다. 즉, 제2 몸체(120)의 하단부가 개방됨으로써 폐가스 배출구(122)가 형성될 수 있다.

그러나 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않으며, 폐가스 배출구(122)는 도 5에 도시된 바와 같이 원의 중심(즉, 가상의 중심축)에 인접하도록 제2 몸체(120)의 외주연을 따라 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치(2000)의 집진부(100)를 개략적으로 도시한 부분사시도이다.

도 5를 참조하면, 폐가스 배출구(122)는 도 4의 실시예와 달리 제2 몸체(120)의 외주연을 따라 상하 방향으로 연장형성된 슬릿(slit) 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 폐가스 배출구(122)는 전술한 실시예에서 설명된 먼지 배출구(114)와 유사하게 복수개가 제2 몸체(120)의 외주연을 따라 이격되어 형성될 수 있다.

도 5에 도시된 변형된 실시예의 경우, 제2 몸체(120)의 하단부는 그 하단부가 개방된 도 4의 실시예와 달리 폐쇄된 형태로 이루어질 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, 폐가스(50)가 스택(200)의 내측에 원의 접선방향으로 유입됨으로써 폐가스(50)에 포함된 먼지(60)에 원심력이 제공될 수 있으며, 폐가스(50)와 먼지(60)가 원의 중심을 기준으로 회전하는 동안 상대적으로 무거운 먼지(60)는 원심력(가상의 힘)이 작용하여 원의 중심에서 멀어지게 되며, 상대적으로 가벼운 폐가스(50)는 원의 중심 방향으로 구심력(求心力)이 작용하여 원의 중심을 향해 이동할 수 있다.

따라서, 상대적으로 입자가 큰 먼지(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 먼지 배출구(114)를 통해 스택(200)의 하부로 이동될 수 있으며, 폐가스(50)는 원의 중심부에 위치한 제2 몸체(120)의 폐가스 배출구(122)를 통해 스택(200)의 상부로 이동된 후 외부로 배출될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 스택용 먼지 집진장치는 폐가스(50)가 폐가스 유입구(112)를 통해 집진부(100) 내로 일정한 속도로 유입될 수 있도록 송풍기(300)를 더 포함할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 제품야적장
20: 원료저장시설
30: 쿨러
40: 전기 집진기
50: 폐가스
60: 먼지
1000, 2000: 스택용 먼지 집진장치
100: 집진부
110: 제1 몸체
112: 폐가스 유입구
114: 먼지 배출구
116: 호퍼
120: 제2 몸체
122: 폐가스 배출구
130: 사이클론 공간
200: 스택
300: 송풍기

Claims (7)

1. 폐가스가 유입되는 폐가스 유입구를 포함하며, 상기 폐가스에 포함된 먼지에 원심력을 제공하여 상기 먼지를 상기 폐가스로부터 분리하는 집진부; 및
   상기 집진부로부터 먼지가 제거된 상기 폐가스를 공급받아 외부로 배출하는 스택(stack)을 포함하고,
   상기 집진부는
   상기 폐가스가 원의 접선방향으로 유입되도록 상기 폐가스 유입구가 일측에 형성되며, 상기 원심력에 의해 상기 폐가스에서 분리된 먼지가 배출되도록 먼지 배출구를 포함하는 제1 몸체; 및
   상기 제1 몸체의 내측에 배치되며, 유입된 상기 폐가스가 가상의 중심축을 기준으로 회전하도록 상기 제1 몸체와의 사이에 사이클론 공간을 형성하는 제2 몸체를 포함하고,
   상기 제2 몸체는 원통형상을 포함하고, 상기 제2 몸체의 하단부는 폐쇄되며,
   상기 제2 몸체에는 상기 폐가스가 상기 스택으로 배출되도록 폐가스 배출구가 형성되고,
   상기 폐가스 배출구는 상기 제2 몸체의 외주연을 따라 형성되고,
   상기 먼지 배출구는 상기 폐가스 배출구를 향하도록 상기 제1 몸체의 외주연을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 스택용 먼지 집진장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 먼지 배출구의 형상은 슬릿(slit) 형상을 포함하는 스택용 먼지 집진장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 폐가스 배출구의 형상은 상기 제2 몸체의 길이방향으로 연장되는 슬릿(slit) 형상을 포함하는 스택용 먼지 집진장치.

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