KR101675474B1 - 여과 집진기 - Google Patents

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Abstract

여과 집진기는, 집진기 본체의 내부로 유입되는 배기가스를 여과하는 여과포; 여과포가 장착되는 베이스 플레이트; 여과포 및 베이스 플레이트의 상부에 마련되며, 집진기 본체의 외부에서 내부로 관통 형성되는 에어튜브; 에어튜브와 베이스 플레이트를 고정 연결하는 고정부; 및 에어튜브의 슬라이딩을 유도하는 슬라이딩부; 를 포함할 수 있다.
이와 같은 여과 집진기에 의하면, 에어튜브가 여과포가 설치되는 베이스 플레이와 고정 연결되고, 여과 집진기의 벽체로부터 슬라이딩되도록 마련된다. 즉, 베이스 플레이트의 길이 변화에 대응하여 에어튜브가 이동가능하게 형성되어, 초고온 환경에서도 여과포의 정 중앙에서 에어 펄싱이 이루어지도록 한다. 에어 펄싱이 여과포의 정 중앙에서 이루어짐에 따라 여과포의 탈진 효과를 향상시킬 수 있으며, 에어 펄싱이 반복되더라도 깨짐 등과 같은 여과포의 파손 현상을 방지할 수 있고, 여과포의 수명을 연장시킨다.
또한, 에어튜브가 벽체에 용접 등으로 고정 설치되는 것이 아니라 슬라이딩으로 이동 가능하게 형성되어, 여과 집진기 내 설치물들이 고온에서 팽창 및 수축을 반복함에 따라 발생될 수 있는 에어튜브와 벽체 사이의 손상을 방지할 수 있으며, 에어튜브 및 벽체의 보수비 및 운전유지비를 절감시킬 수 있다.
또한, 여과 집진기가 초고용으로 이용될 수 있기 때문에, 유입되는 고온 가스의 온도를 낮추기 위한 과정, 또는 가수된 금속성분을 재사용하기 위한 건조 과정을 생략할 수 있으며, 이와 같은 과정에서 발생하는 에너지 손실 및 낭비를 막을 수 있다.

Description

여과 집진기{BAG FILTER}
본 발명은 초고온용으로 이용 가능한 여과 집진기에 관한 것이다.
현재 생산 및 발전공정에서 에너지 재활용은 환경적 차원에서 가장 중요한 설계요소가 되고 있으며, 특히 각종 연소로에서 발생하는 배기가스의 열을 회수하여 에너지원으로 활용하는 방법은 계속적인 관심의 대상이 되고 있다. 배기가스의 열을 에너지원으로 활용하기 위해서는, 배기가스에 포함되어 있는 다량의 분진과 각종 금속 입자들, 그리고 각종 산화물들을 제거해야만 하는데, 제거된 각종 금속 입자들 중에 고가의 금속이 많이 포함되어 있으며 이 또한 재활용의 대상이 되어 그 관심은 더욱 집중되고 있다.
배기가스 내의 분진이나 중금속 입자를 제거하기 위해 전기 집진기나 여과 집진기가 사용되는데, 일반적인 여과 집진기는 여과포의 재질 특성상 300℃이하의 중온용으로 이용되고 있다. 따라서, 300℃이상의 초고온의 환경에서는, 물을 분사하거나 찬 에어를 주입하는 방식으로 여과 집진기에 유입되는 고온 가스의 온도를 낮추어 사용하고 있으며, 물을 분사하여 가수된 금속성분을 재사용하기 위해 다시 건조 과정을 거치고 있어 에너지 손실 및 낭비가 발생한다.
에너지의 낭비를 줄이고자, 최근에는 고온에서도 사용할 수 있는 세라믹 재질의 여과포가 개발되어 설치되고 있는데, 종래 섬유 재질의 여과포와 달리 딱딱한 석고 형태의 여과포로써 부서지기 쉬워 설치 및 취급에 각별한 주의가 요구 된다.
한편, 여과 집진기의 가장 중요한 기능인 에어 펄싱은 여과포의 정 중앙에서 이루어질 경우에 원활한 탈진을 형성하는데, 여과 집진기의 한쪽 벽체에 용접되어 있는 에어튜브와 여과포를 지지하고 있는 베이스 플레이트의 열팽창률이 달라 고온에 노출되면 에어 펄싱이 한쪽으로 쏠리어 원활한 탈진을 형성하지 못하는 문제가 발생하며, 지속적으로 한쪽 면에 에어가 분사됨에 따라 세라믹 재질의 여과포가 깨지는 현상이 발생하고 있다.
또한, 벽체에 용접된 에어튜브는 평상시 고온에서 팽창된 상태에 있다가, 에어 펄싱시 상온의 에어가 유입되면서 수축되고, 이와 같은 팽창 및 수축의 반복에 따라 용접 부위에서 크렉이 발생하여 파손되는 문제가 발생하고 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1411924호(발명의 명칭: 고온의 분진을 제거하기 위한 집진장치, 공개일자: 2014. 06. 25)가 있다.
본 발명은 에어튜브를 형태로 마련하여 초고온 환경에서도 이용 가능한 여과 집집기는 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 다음과 같은 여과 집진기가 제공된다.
여과 집진기는, 집진기 본체의 내부로 유입되는 배기가스를 여과하는 여과포; 여과포가 장착되는 베이스 플레이트; 여과포 및 베이스 플레이트의 상부에 마련되며, 집진기 본체의 외부에서 내부로 관통 형성되는 에어튜브; 에어튜브와 베이스 플레이트를 고정 연결하는 고정부; 및 에어튜브의 슬라이딩을 유도하는 슬라이딩부; 를 포함할 수 있다.
에어튜브는, 여과포에 에어를 분사하는 분사노즐을 포함할 수 있다.
고정부는, 분사노즐이 여과포의 상부 정 중앙에 위치하도록 에어튜브와 베이스 플레이트를 고정 연결할 수 있다.
고정부는, 에어튜브를 베이스 플레이트의 상부에 이격 설치하며, 에어튜브를 지지하는 연결 지지부를 포함하며, 연결 지지부의 일단은, 베이스 플레이트에 고정 설치될 수 있다.
연결 지지부는, 지지볼트로 마련될 수 있다.
고정부는, 에어튜브에 고정 설치되며, 연결 지지부의 타단과 결합되는 에어튜브 고정부를 포함할 수 있다.
에어튜브 고정부는, 에어튜브를 사이에 두고 상부 고정 클램프 및 하부 고정 클램프로 마련될 수 있다.
상부 고정 클램프 및 하부 고정 클램프는, 에어튜브를 사이에 두고 지지볼트에 적층되며, 너트 조임을 이용하여 지지볼트와 결합될 수 있다.
슬라이딩부는, 에어튜브가 관통하는 집진기 본체의 외벽에 설치될 수 있다.
슬라이딩부는, 에어튜브의 외주를 둘러싸는 슬라이딩 패킹을 포함할 수 있다.
슬라이딩 패킹은, 실링 가스켓으로 마련될 수 있다.
슬라이딩 패킹은, 실리카 섬유 및 세라크 울 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
슬라이딩부는, 집진기 본체의 외벽에 고정 설치되어, 슬라이딩 패킹을 지지하는 패킹 지지부를 포함할 수 있다.
패킹 지지부는, 고정 후렌지를 포함하며, 고정 후렌지의 일측은 집진기의 본체에 고정 설치되고, 고정 후렌지의 내주면에 슬라이딩 패킹이 끼워맞춤으로 장착될 수 있다.
패킹 지지부는, 고정 후렌지의 타측과 결합되는 누름 후렌지를 포함할 수 있다.
여과포는, 세라믹 재질을 포함할 수 있다.
이와 같은 여과 집진기에 의하면, 에어튜브가 여과포가 설치되는 베이스 플레이와 고정 연결되고, 여과 집진기의 벽체로부터 슬라이딩되도록 마련된다. 즉, 베이스 플레이트의 길이 변화에 대응하여 에어튜브가 이동가능하게 형성되어, 초고온 환경에서도 여과포의 정 중앙에서 에어 펄싱이 이루어지도록 한다. 에어 펄싱이 여과포의 정 중앙에서 이루어짐에 따라 여과포의 탈진 효과를 향상시킬 수 있으며, 에어 펄싱이 반복되더라도 깨짐 등과 같은 여과포의 파손 현상을 방지할 수 있고, 여과포의 수명을 연장시킨다.
또한, 에어튜브가 벽체에 용접 등으로 고정 설치되는 것이 아니라 슬라이딩으로 이동 가능하게 형성되어, 여과 집진기 내 설치물들이 고온에서 팽창 및 수축을 반복함에 따라 발생될 수 있는 에어튜브와 벽체 사이의 손상을 방지할 수 있으며, 에어튜브 및 벽체의 보수비 및 운전유지비를 절감시킬 수 있다.
또한, 여과 집진기가 초고용으로 이용될 수 있기 때문에, 유입되는 고온 가스의 온도를 낮추기 위한 과정, 또는 가수된 금속성분을 재사용하기 위한 건조 과정을 생략할 수 있으며, 이와 같은 과정에서 발생하는 에너지 손실 및 낭비를 막을 수 있다.
도 1은 여과 집진기의 일 실시예에 따른 정단면도이다.
도 2는 여과 집진기의 다른 실시예에 따른 정단면도이다.
도 3은 플레이트부의 구성의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 여과부의 구성의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 에어 펄싱부의 일 실시예에 따른 사시도이다.
도 6a는 고정부의 일 실시예에 따른 측단면도이다.
도 6b는 고정부의 구성의 일 예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 7a는 슬라이딩부의 일 실시예에 따른 정단면도이다.
도 7b는 슬라이딩부의 구성의 일 예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 여과 집진기를 실시예들에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 여기서, 여과 집진기는 초고온용으로 이용될 수 있는 여과 집진기를 의미한다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 여과 집진기의 일 실시예에 따른 정단면도이고, 도 2는 여과 집진기의 다른 실시예에 따른 정단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 여과 집진기(1)는 하우징(100), 플레이트부(200), 여과부(300), 및 에어 펄싱부(400)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 집진기 본체(101) 및 집진기 호퍼(hopper, 102)를 포함하여 여과 집진기의 외관을 구성한다.
집진기 본체(101)는 원통형, 사각기둥형 등과 같은 다양한 형태로 마련되어 여과부(300)를 둘러싸도록 형성된다. 집진기 본체(101)는 내부에 여과부(300)가 장착된 여과 집진기(1)의 벽체를 구성한다. 집진기 본체(101)의 상부에는 배출덕트(104)가 설치된다.
집진기 본체(101)는 하부의 집진기 호퍼(102)에 설치된 유입덕트(103)를 통해 배기가스가 유입되어 여과부(300)를 통해 정화된 가스를 상부에 설치되어 있는 배출덕트(104)를 통해 대기중으로 배출시키거나, 다음 공정으로 전달시킨다.
집진기 호퍼(102)는 상부에서 하부로 갈수록 좁아지는 각추상(角錐狀)의 통모양 또는 깔때기 형태를 갖으며, 집진기 호퍼(102)의 상단은 집진기 본체(101)의 하단의 형태와 대응되는 형태로 마련된다. 집진기 호퍼(102)는 집진기 본체(101)와 분리 가능하게 마련될 수도 있고, 집진기 본체(101)와 일체형으로 형성될 수도 있다.
집진기 호퍼(102)의 하부 측면에는 배기가스가 유입되는 유입덕트(103)가 설치된다. 여기서, 유입덕트(103)를 통해 유입되는 배기가스는 초고온의 배기가스일 수 있다. 예를 들어, 300℃이상의 고온의 배기가스가 유입덕트(103)를 통해 여과 집진기(1)의 내부로 유입될 수 있다.
집진기 호퍼(102)의 하단에는 배출구(105)가 마련되어, 여과부(300)에서 탈진된 물질들을 외부로 반출시킨다.
여과부(300)는 집진기 본체(101)의 내부에 장착되어, 유입덕트(103)를 통해 유입된 배기가스를 정화시킨다. 여과부(300)는 배기가스의 이동 통로상에 마련된다.
여과부(300)를 통과하는 동안 배기가스에 함유되어 있는 분진 및 금속 입자들은 여과부(300)의 외부에 부착되어 제거된다. 부착 제거에 의해 배기가스는 정화되고, 정화된 배기가스는 상술한 배출덕트(104)를 통해 배출된다. 여과부(300)에 부착된 분진 및 금속 입자들은 여과부(300)의 상부에 설치된 에어 펄싱부(400)에서 분사하는 에어 펄싱에 의해 탈진되어 하부의 집진기 호퍼(102)로 떨어져 포집되고, 배출구(105)를 통해 반출된다.
여과부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 단일하게 마력될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 복수개로 마련될 수 있는 것으로, 그 개수는 한정되지 않는 것으로 한다.
플레이트부(200)는 집진기 본체(101) 내부에 마련되어 여과부(300)를 장착한다. 플레이트부(200)는 여과부(300)를 장착할 수 있는 단일 또는 다수개의 개구(도 4의 h참조)를 포함한다. 따라서, 플레이트부(200)의 개구의 수는 설치되는 여과부(300)의 개수에 대응되는 것으로 한다. 또한, 여과부(300)가 에어 펄싱에 의해 흔들리지 않도록, 플이트부(200)는 여과부(300)를 고정 설치하는 것으로 한다.
플레이트부(200)는 연결부(210)를 통해 집진기 본체(101)와 연결된다. 여기서, 연결부(210)는 길이 변화가 가능하도록 유동성 있는 물질로 마련된다. 예를 들어, 연결부(210)는 주름이 있는 주름판으로 마련되어, 주름이 접히고 펴짐에 따라 그 길이가 변화될 수 있다.주름판은 일예에 불과한 것으로, 연결부(210)는 길이 변화가 가능하다면 임의의 다른 형태의 유동 물질을 채택할 수도 있다.
플레이트부(200)는 고열에 노출되면서 열팽창과 수축을 반복하는데, 플레이트부(200)의 팽창 수축으로 그 길이가 변화하게 되며, 플레이트부(200)의 길이 변화에 대응하여 연결부(210)의 길이가 변화하게 된다.
에어 펄싱부(400)는 여과부(300) 및 플레이트부(200)의 상부에 설치된다. 에어 펄싱부(400)는 외부의 에어를 유입하여 여과부(300)에 에어 펄싱을 형성하는 에어튜브(410), 에어튜브(410)를 플레이트부(200)에 고정시키기 위한 고정부(420), 및 에어튜브(410)를 집진기 본체(101)의 내부 또는 외부로 슬라이딩시키기 위한 슬라이딩부(430)를 포함한다.
에어튜브(410)는 여과부(300)에 에어 펄싱을 형성한다. 즉, 에어튜브(410)는 고압으로 압축되어 유입된 외부의 에어를 여과부(300)에 분사한다. 이를 위해, 에어튜브(410)는 집진기 본체(101)의 상단 개구를 통해 집진기 본체(101)의 외부로부터 내부에 연결되도록 설치되며, 에어 분사를 위한 분사노즐(411)을 형성한다.
즉, 에어튜브(410)는 집진기 본체(101)의 외부로 돌출된 부분(이하, ‘돌출부’라 칭함)과 집진기 본체(101)의 내부로 유입된 부분(이하, ‘유입부’라 칭함)으로 구성되며, 돌출부를 통해 외부로부터 고압의 에어를 유입하고, 유입부에 분사노즐(411)을 형성하여 여과부(300)의 상부에서 고압의 에어를 분사한다. 여기서, 분사노즐(411)의 개수는 여과부(300)의 개수에 대응되어 형성되는 것으로 한다.
고정부(420)는 에어튜브(410)를 플레이트부(200)에 고정 연결시킨다. 고정부(420)의 일단은 에어튜브(410)에 고정되어 설치되고, 고정부(420)의 타단은 플레이트부(200)에 고정되어 설치되치됨으로써, 에어튜브(410)와 플레이트부(200)를 고정 연결할 수 있다. 이 때, 고정부(420)는 에어를 분사하는 분사노즐(411)이 여과부(300)의 상부 정 중앙에 위치하도록 에어튜브(410)와 플레이트부(200)를 고정 연결하여 설치되는 것으로 한다.
고정부(420)는 여과부(300)의 외측에 설치되거나, 여과부(300)의 사이에 설치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 단일의 여과부(300)가 마련되는 경우, 고정부(420)는 여과부(300)의 양 측에 설치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 여과부(300)가 마련되는 경우, 고정부(420)는 여과부(300) 사이에 설치될 수 있다. 도 2의 예시와 달리, 고정부(420)는 여과부(300) 사이와 여과부(300) 외측에 함께 설치되는 것도 가능하다.
즉, 에어튜브(410)와 플레이트부(200)를 고정 연결시킬 수만 있다면, 고정부(420)는 상술한 예에 한정되지 않고 다양한 위치에 마련될 수 있으며, 마련되는 위치에 따라 고정부(420)의 개수 또한 다양하게 구성될 수 있다.
슬라이딩부(430)는 집진기 본체(101)의 외측에 설치되어, 에어튜브(410)의 슬라이딩을 유도한다. 슬라이딩부(430)는 에어튜브(410)가 돌출되는 집진기 본체(101)의 개구 외측에 설치되며, 슬라이딩부(430)의 내부 너비는 에어튜브(410)의 외부 너비와 대응되도록 형성된다. 에어튜브(410)의 외부면이 슬라이딩부(430)의 내부면을 따라 슬라이딩되면서, 집진기 본체(101)의 내부 또는 외부로 이동가능하게 형성되는 것이다.
상술한 바와 같이, 에어튜브(410)는 고정부(420)에 의해 플레이트부(200)와 고정 연결되고, 슬라이딩부(430)에 의해 집진기 본체(101)의 내외부로 슬라이딩될 수 있다. 즉, 에어튜브(410)는 플레이트부(200)의 팽창 수축에 따른 길이 변화에 대응하여 집진기 본체(101)의 내외부로 이동가능하게 형성된다. 따라서, 분사노즐(411)의 위치는 항상 여과부(300)의 상부 정 중앙에 위치하게 되며, 고압의 에어 분사는 플레이트부(200)의 팽창 수축에 영향을 받지 않고 항상 여과부(300)의 상부 정 중앙에서 이루어질 수 있는 것이다.
또한, 에어튜브(410)가 집진기 본체(101)에 고정 설치되는 것이 아니라 플레이트부(200)의 팽창 수축에 대응하여 이동 가능하게 형성됨으로써, 플레이트부(200)의 팽창 수축의 반복으로 에어튜브(410)와 집진기 본체(101) 사이에서 발생할 수 있는 크랙 등의 손상을 방지할 수 있다.
이상으로 여과 집진기(1)의 전반적인 구성을 살펴보았으며, 이하에서는 도 3 내지 도 7b를 참조하여 여과 집진기(1)를 구성하는 각 구성부에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3은 플레이트부의 구성의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 플레이트부(200)는 베이스 플레이트(201), 지지 플레이트(202), 및 플레이트 팩킹(203)을 포함할 수 있다.
지지 플레이트(202)는 집진기 본체(101)의 내벽에 용접 등의 방법으로 고정 설치되어, 베이스 플레이트(201)를 지지한다. 지지 플레이트(202)는 예를 들어, 앵글(angle)로 형성될 수 있다.
플레이트 패킹(203)은 지지 플레이트(202) 위에 부착되는 패킹(packing)으로, 베이스 플레이트(201)와 지지 플레이트(202) 이음매를 보호한다. 플레이트 패킹(203)은 고온에 견딜 수 있는 세라믹 재질 등으로 형성될 수 있다.
베이스 플레이트(201)는 플레이트 패킹(203)을 사이에 두고 지지 플레이트(202) 위에 설치되며, 볼트(204)를 이용하여 지지 플레이트(202) 위에 고정 설치될 수 있다. 베이스 플레이트(201)에는 볼트(204)를 끼우기 위한 볼트구멍이 형성되는데, 베이스 플레이트(201) 상의 볼트구멍은 볼트(204)의 너비보다 넓게 형성되는 것으로 한다. 이에 따라, 베이스 플레이트(201)는 지지 플레이트(202) 상부에서 소정의 움직임이 허용되며, 베이스 플레이트(201)가 고온에 노출되어 열팽창하더라도 볼트(204)의 고정에 의해 휘어지는 등의 손상을 방지할 수 있다.
베이스 플레이트(201)는 집진판 본체(101)의 내벽으로부터 소정의 거리로 이격되어 설지된다. 이에 따라, 베이스 플레이트(201)가 열팽창으로 늘어나면서 집진판 본체(101)를 밀어내고 손상을 가하는 현상을 방지할 수 있다.
베이스 플레이트(201)의 외곽에는 연결부(210)의 일단이 설치되며, 연결부(210)의 타단은 집진판 본체(101)의 내벽에 설치된다. 즉, 베이스 플레이트(201)의 외곽은 연결부(210)를 통해 집진판 본체(101)에 연결된다. 상술한 바 있듯이, 연결부(210)는 길이 변화가 가능한 유동성 있는 물질로 마련된다. 따라서, 베이스 플레이트(201)가 팽창과 수축을 반복하더라도 이에 대응하여 연결부(210)의 길이가 변화하기 때문에, 플레이트부(200)의 팽창 수축으로 인한 집진판 본체(101)의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 베이스 플레이트(201)에는 단일 또는 복수개의 개구(도 4의 h참조)가 형성되며, 여과부(300)는 베이스 플레이트(201)에 형성된 개구에 고정 설치된다.
도 4는 여과부의 구성의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 여과부(400)는 여과포(301), 및 여과포 벤츄리(venturi, 303)를 포함할 수 있다.
여과포(301)는 여과부(400)의 외각에 마련되어, 배기가스에 포함된 분진 및 금속 입자들을 부착 포집한다. 여과포(301)에 포집된 분진 및 금속 입자들은 여과포(301) 상부에서 분사되는 에어 펄싱에 의해 탈진된다.
여과포(301)는 베이스 플레이트(201)에 형성된 개구(h)에 설치된다. 여과포(301)는 단일 또는 다수개로 설치될 수 있으며, 여과포(301)의 설치 개수는 베이스 플레이트(201)에 형성된 개구(h)의 개수에 대응하는 것으로 한다.
여과포(301)는 상부에서 분사되는 고압의 에어에 의해 흔들리지 않도록, 베이스 플레이트(201)에 고정되어 설치된다. 예를 들어, 베이스 플레이트(201)는 개구(h)의 둘레를 따라 홈을 형성하고, 여과포(301)는 상단에 스플링을 구성하여 베이스 플레이트(201)의 홈에 끼워맞춤으로 장착시킴으로써 베이스 플레이트(201)에 고정될 수 있다. 여과포(301)는 고온에 견딜 수 있는 세라믹 재질 등으로 형성될 수 있다.
여과포 벤츄리(303)는 여과포(301)의 상단 내부에 장착되어, 여과포(301)의 고정을 보조한다. 또한, 여과포 벤츄리(303)는 관로의 지름이 서서히 줄었다가 늘어나는 형태로 마련되어, 상부에서 분사되는 에어의 압력을 낮추면서 유속의 흐름은 증가시킨다. 즉, 여과포 벤츄리(303)는 분사 에어의 압력을 낮추어 여과포(301)의 파손 현상을 방지하며, 분사 에어의 유속을 높여 여과포(301)에 포집된 분진 및 금속 입자들의 탈진 효과를 향상시킬 수 있다.
도 5는 에어 펄싱부의 일 실시예에 따른 사시도이다.
도 5를 참조하면, 에어 펄싱부(400)는 에어튜브(410), 고정부(420), 및 슬라이딩부(430)를 포함할 수 있다.
에어튜브(410)는 여과포(301)의 상부에 설치되며, 고압의 외부 에어를 유입하여 분사노즐(411)을 통해 여과포(301)에 분사한다.
에어튜브(410)는 집진기 본체(101)의 개구를 통해 집진기 본체(101)의 외부에서 내부에 연결되도록 설치되며, 개구의 위치를 기준으로 집진기 본체(101)의 외부로 돌출된 돌출부와 집진기 본체(101)의 내부로 유입된 유입부로 구분될 수 있다.
유입부에는 분사노즐(411) 및 고정부(420)가 형성되며, 돌출부에는 슬라이딩부(430)가 형성된다.
분사노즐(411)은 에어튜브(410)에 유입된 고압의 에어를 여과부(300)에 분사하며, 여과포(301)에 포집된 분진 및 금속 입자들은 압축 에어의 제트기류에 의하여 탈진된다. 분사노즐(411)은 여과포(301)의 개수에 대응되도록 형성되며, 각각의 분사노즐(411)은 대응되는 여과포(301)의 상부 정 중앙에 마련된다.
고정부(420)는 에어튜브(410)와 베이스 플레이트(301)를 고정 연결한다. 고정부(420)의 일단은 에어튜브(410)의 유입부에 고정되어 설치되고, 고정부(420)의 타단은 베이스 플레이트(201)에 고정되어 설치된다. 고정부(420)가 에어튜브(410)와 베이스 플레이트(201)에 고정 설치됨에 따라, 에어튜브(410)의 분사노즐(411)은 항상 여과포(301)의 정 중앙에 위치하게 된다. 즉, 고압의 에어 분사는 베이스 플레이트(201)의 팽창 수축에 영향을 받지 않고 항상 여과포(301)의 상부 정 중앙에서 이루어질 수 있는 것이다.
도 6a는 고정부의 일 실시예에 따른 측단면도이며, 도 6b는 고정부의 구성의 일 예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 고정부(420)는 연결 지지부(421) 및 에어튜브 고정부(422)를 포함할 수 있다.
연결 지지부(421)는 에어튜브(410)와 베이스 플레이트(201)을 연결하며, 에어튜브(410)가 베이스 플레이트(201)의 상부에 이격되어 위치할 수 있도록 에어튜브(410)를 지지한다.
연결 지지부(421)의 일단은 에어튜브 고정부(422)에 고정 설치되고, 타단은 베이스 플레이트(201)에 고정 설치될 수 있다. 연결 지지부(421)는 용접, 너트 조임 등의 방법으로 에어튜브 고정부(422) 및 베이스 플레이트(201)에 고정 설치될 수 있다. 예를 들어, 연결 지지부(411)의 타단은 베이스 플레이트(201)의 상면에 견고하게 용접될 수 있다. 연결 지지부(421)는 에어튜브(410)의 양 측에 설치될 수 있으며, 도 6b에 예시된 바와 같이, 두 개의 지지볼트로 구성될 수 있다.
에어튜브 고정부(422)는 연결 지지부(421)를 에어튜브(410)에 고정시킨다. 에어튜브 고정부(422)에는 연결 지지부(421)의 일단이 고정 설치되고, 에어튜브 고정부(422)는 에어튜브(410)에 고정 설치되어, 결국 연결 지지부(421)가 에어튜브(410)에 고정되는 형태를 구성하게 된다.
에어튜브 고정부(422)는 에어튜브(410)에 고정 설치되는 부분으로, 에어튜브(410)의 형태를 반영하여 그 형상이 제작된다. 예를 들어, 에어튜브(410)가 원통형의 튜브로 마련되는 경우, 에어튜브 고정부(422)는 원통형의 외주에 대응되는 곡면을 포함하도록 제작될 수 있다.
도 6b에 예시된 바와 같이, 에어튜브 고정부(422)는 하부 고정 클램프(422a) 및 상부 고정 클램프(422b)를 포함할 수 있다. 하부 고정 클램프(422a)의 중심부는 에어튜브(410)의 하부 외주에 대응하도록 아래로 볼록한 곡면을 형성하며, 마찬가지로 상부 고정 클램프(422b)의 중심부는 에어튜브(410)의 상부 외주에 대응하도록 위로 볼록한 곡면을 형성할 수 있다. 에어튜브(410)는 이와 같이 형성된 하부 고정 클램프(422a) 및 상부 고정 클램프(422b)의 곡면에 설치되는 것이다.
지지볼트의 상부에는 너트와 결합될 수 있도록 다수의 홈(421a)이 형성되며, 하부 고정 클램프(422a) 및 상부 고정 클램프(422b)는 에어튜브(410)를 사이에 두고 지지볼트의 홈(421a)에 순차적으로 적층되어, 너트(422c)를 이용하여 조임으로써 에어튜브(410)에 견고하게 고정될 수 있다.
도 6b에는 도시되지 않았으나, 에어튜브 고정부(422)는 에어튜브(410)의 외주를 둘러싸는 패킹을 더 포함할 수 있다. 패킹은 하부 고정 클램프(422a) 및 상부 고정 클램프(422b)의 내측에 에어튜브(410)의 외주를 둘러싸도록 마련되어, 에어튜브(410)와 하부 고정 클램프(422a)의 이음매 및 에어뷰브(410)와 상부 고정 클램프(422b)의 이음매를 보호할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 슬라이딩부(430)는 에어튜브(410)가 돌출되는 집진기 본체(101)의 개구 외측에 고정 설치되어, 에어튜브(410)를 지지한다. 슬라이딩부(430)의 내경은 에어튜브(410)의 외경과 동일하게 제작되어, 슬라이딩부(430)의 내주면을 따라 에어튜브(410)가 슬라이딩되며 집진기 본체(101)의 내부 또는 외부로 이동할 수 있도록 한다. 즉, 에어튜브(410)는 슬라이딩부(430)를 통해, 베이스 플레이트(201)의 팽창 수축에 대응하여 집진기 본체(101)의 내외부로 이동가능하게 형성된다.
에어튜브(410)가 집진기 본체(101)에 고정 설치되는 것이 아니라 베이스 플레이트(201)의 팽창 수축에 대응하여 이동 가능하게 형성됨으로써, 베이스 플레이트(201)의 팽창 수축의 반복에 의해 에어튜브(410)와 집진기 본체(101) 사이에서 발생할 수 있는 크랙 등의 손상을 방지할 수 있게 된다.
도 7a는 슬라이딩부의 일 실시예에 따른 정단면도이며, 도 7b는 슬라이딩부의 구성의 일 예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 슬라이딩부(430)는 슬라이딩 패킹(431) 및 패킹 지지부(432)를 포함할 수 있다.
슬라이딩 패킹(431)은 에어튜브(410)의 외주면과 맞닿는 부분으로, 물이나 에어, 가스, 또는 온도를 차단한다. 구체적으로, 슬라이딩 패킹(431)은 에어튜브(410)가 돌출되는 집진판 본체(101)의 개구 및 에어튜브(410)와 맞닿는 이음매를 통해 물이나 에어, 가스, 또는 온도가 집집판 본체(101)의 내부로부터 또는 내부로 이동하는 것을 차단시킨다. 슬라이딩 패킹(431)은 물, 에어 등의 차단과 동시에 에어튜브(410)를 집진판 본체(101)의 내외부로 슬라이딩시킬 수 있다. 이를 위해, 슬라이딩 패킹(431)의 내경은 에어튜브(410)의 외경과 동일하게 제작될 수 있다.
슬라이딩 패킹(431)은 실링 가스켓으로 구성될 수 있으며, 실리카 섬유나 세라크 울 등의 재질로 형성될 수 있다. 슬라이딩 패킹(431)은 패킹 지지부(432)의 내주면에 끼워맞춤을 형성하며, 패킹 지지부(432)에 의해 집진기 본체(101)에 고정 설치될 수 있다.
패킹 지지부(432)는 슬라이딩 패킹(431)의 외주면에 설치되어, 슬라이딩 패킹(431)을 지지한다. 패킹 지지부(432)는 집진기 본체(101)의 외벽에 고정 설치되어, 슬라이딩 패킹(431)을 고정시킨다. 패킹 지지부(432)는 내주의 둘레를 따라 원통형의 홈이 형성될 수 있으며, 홈의 내경은 슬라이딩 패킹(431)의 외경과 동일하게 제작될 수 있다. 따라서, 패킹 지지부(432)의 홈에 슬라이딩 패킹(431)을 끼워맞춤으로 장착시킬 수 있다.
도 7b에 예시된 바와 같이, 패킹 지지부(432)는 고정 후렌지(432a) 및 누름 후렌지(432b)를 포함할 수 있으며, 고정 후렌지(432a) 및 누름 후렌지(432b)는 볼트(432c)와 너트(432d)를 이용하여 조임으로써 견고하게 결합될 수 있다.
고정 후렌지(432a)의 일측은 집진기 본체(101)에 용접되어 고정 설치될 수 있으며, 고정 후렌지(432a)의 타측은 누름 후렌지(432b)와 맞닿아 설치될 수 있다. 고정 후렌지(432a)의 내부에는 슬라이딩 패킹(431)이 끼워맞춤으로 장착될 수 있다. 또한, 고정 후렌지(432a)의 길이는 슬라이딩 패킹(431)의 길이와 동일하게 제작되어, 에어튜브(410)와 고정 후렌지(432a) 사이의 실링을 유도할 수 있다.
누름 후렌지(432b)는 고정 후렌지(432a)의 타측과 맞닿아 설치된다. 누름 후렌지(432b)의 내경은 슬라이딩 패킹(431)의 내경과 동일하게 형성될 수 있다. 누름 후렌지(432b)는 볼트(432c)와 너트(433d)의 조임을 통해 고정 후렌지(432a)에 결합되어, 슬라이딩 패킹(431)의 움직임을 방지하고, 에어튜브(410)와 고정 후렌지(432a) 사이를 실링시킨다. 볼트(432c)와 너트(433d)의 조임을 위해, 고정 후렌지(432a)의 타측과 누름 후렌지(432b)에는 대응되는 위치에 볼트구멍을 형성할 수 있다.
도 7b에는 도시되지 않았으나, 패킹 지지부(432)는 고정 후렌지(432a)와 누름 후렌지(432b)의 사이에 패킹을 더 포함할 수 있다. 패킹은 고정 후렌지(432a)에 부착되거나 누름 후렌지(432b)에 부착된 상태에서 볼트(432c)와 너트(433d)의 조임에 의해 고정 후렌지(432a)와 누름 후렌지(432b)의 사이에 마련되어 고정 후렌지(432a)와 누름 후렌지(432b)의 이음매를 보호할 수 있다.
상술한 바와 같이, 에어튜브(410)는 여과포(301)가 설치되는 베이스 플레이(201)와 고정 연결되고, 집진기 본체(101)로부터 슬라이딩되도록 마련된다. 즉, 베이스 플레이트(201)의 길이 변화에 대응하여 에어튜브(410)가 이동가능하게 형성되어, 초고온 환경에서도 여과포(301)의 정 중앙에서 에어 펄싱이 이루어지도록 한다. 에어 펄싱이 여과포(301)의 정 중앙에서 이루어짐에 따라 여과포(301)의 탈진 효과를 향상시킬 수 있으며, 에어 펄싱이 반복되더라도 깨짐 등과 같은 여과포(301)의 파손 현상을 방지할 수 있고, 이에 따라 여과포(301)의 수명을 연장시킨다.
또한, 에어튜브(410)가 집진기 본체(101)에 용접 등으로 고정 설치되는 것이 아니라 슬라이딩으로 이동 가능하게 형성되어, 여과 집진기(1) 내 설치물들이 고온에서 팽창 및 수축을 반복함에 따라 발생될 수 있는 에어튜브(410)와 집진기 본체(101) 사이의 손상을 방지할 수 있으며, 에어튜브(410) 및 집진기(410)의 보수비 및 운전유지비를 절감시킬 수 있다.
또한, 여과 집진기(1)가 초고용으로 이용될 수 있기 때문에, 유입되는 고온 가스의 온도를 낮추기 위한 과정, 또는 가수된 금속성분을 재사용하기 위한 건조 과정을 생략할 수 있으며, 이와 같은 과정에서 발생하는 에너지 손실 및 낭비를 막을 수 있다.
이상으로 예시된 도면을 참조로 하여, 여과 집진기의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 여과 집진기
100: 하우징 101: 집진기 본체
102: 집진기 호퍼 103: 유입덕트
104: 배출덕트 105: 배출구
200: 플레이트부 201: 베이스 플레이트
210: 연결부 300: 여과부
301: 여과포 400: 에어 펄싱부
410: 에어튜브 411: 분사노즐
420: 고정부 421: 연결 지지부
422: 에어튜브 고정부 430: 슬라이딩부
431: 슬라이딩 패킹 432: 패킹 지지부

Claims (16)

  1. 집진기 본체의 내부로 유입되는 배기가스를 여과하는 여과포;
    상기 집진기 본체의 내벽으로부터 이격 설치되며, 상기 여과포가 장착되는 베이스 플레이트;
    상기 여과포 및 베이스 플레이트의 상부에 설치되며, 상기 집진기 본체의 외부에서 내부로 관통 형성되는 에어튜브;
    상기 에어튜브와 상기 베이스 플레이트를 고정 연결하는 고정부; 및
    상기 에어튜브가 관통하는 상기 집진기 본체의 외벽에 설치되어, 상기 에어튜브의 슬라이딩을 유도하는 슬라이딩부;
    를 포함하고,
    상기 슬라이딩부는,
    상기 에어튜브의 외주를 둘러싸는 슬라이딩 패킹을 포함하여, 상기 베이스 플레이트의 길이 변화에 대응하여, 상기 베이스 플레이트와 고정 연결된 상기 에어튜브의 길이 방향 슬라이딩을 유도하는 여과 집진기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어튜브는,
    상기 여과포에 에어를 분사하는 분사노즐을 포함하는 여과 집진기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 분사노즐이 상기 여과포의 상부 정 중앙에 위치하도록 상기 에어튜브와 상기 베이스 플레이트를 고정 연결하는 여과 집진기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 에어튜브를 상기 베이스 플레이트의 상부에 이격 설치하며, 상기 에어튜브를 지지하는 연결 지지부를 포함하며,
    상기 연결 지지부의 일단은,
    상기 베이스 플레이트에 고정 설치되는 여과 집진기.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 에어튜브에 고정 설치되며, 상기 연결 지지부의 타단과 결합되는 에어튜브 고정부를 포함하는 여과 집진기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 에어튜브 고정부는,
    상기 에어튜브를 사이에 두고 상부 고정 클램프 및 하부 고정 클램프로 마련되는 여과 집진기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 연결 지지부는,
    지지볼트로 마련되고,
    상기 상부 고정 클램프 및 하부 고정 클램프는,
    상기 에어튜브를 사이에 두고 상기 지지볼트에 적층되며, 너트 조임을 이용하여 상기 지지볼트와 결합되는 여과 집진기.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 패킹은,
    실링 가스켓으로 마련되는 여과 집진기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 패킹은,
    실리카 섬유를 포함하는 여과 집진기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩부는,
    상기 집진기 본체의 외벽에 고정 설치되어, 상기 슬라이딩 패킹을 지지하는 패킹 지지부를 포함하는 여과 집진기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 패킹 지지부는,
    고정 후렌지를 포함하며,
    상기 고정 후렌지의 일측은 상기 집진기의 본체에 고정 설치되고, 상기 고정 후렌지의 내주면에 상기 슬라이딩 패킹이 끼워맞춤으로 장착되는 여과 집진기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 패킹 지지부는,
    상기 고정 후렌지의 타측과 결합되는 누름 후렌지를 포함하는 여과 집진기.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과포는,
    세라믹 재질을 포함하는 여과 집진기.
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