KR101897034B1 - 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 측벽들로 둘러싸인 내부공간을 형성하고, 제1 측벽 하단에는 공기 유입창이 형성되고 상기 제1 측벽과 대면하는 제2 측벽의 하단에는 상기 내부공간의 공기를 흡입하는 후드가 설치되는 저장고 하우징과, 상기 저장고 하우징의 천장으로부터 상기 바닥을 향해 연장되고 상기 유입창의 전방에 배치되어 상기 유입창으로 유입된 공기 흐름 방향을 변화시키며, 서로 다른 길이를 갖도록 형성되어 각 지점의 유로 넓이를 달리하도록 형성되는 복수의 차단벽과, 상기 후드에 연결되어 상기 내부공간의 공기를 흡입하는 인입덕트와, 상기 인입덕트를 통해 흡입된 공기 중의 분진을 필터링하는 집진모듈과, 압축공기를 분사하여 필터백에 쌓인 분진을 제거하는 탈진모듈을 구비하는 여과 집진기를 포함하는 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템을 제공한다.

Description

원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템 {SYSTEM FOR IMPROVING DUST COLLECTING ENVIRONMENT IN RAW MATERIAL STOREHOUSE}

본 발명은 원료저장고 내부의 집진환경을 개선하는 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 원료저장고 내부 유체 흐름의 방향 및 속도를 변화시켜 여과 집진기 후드에 포집되는 분진을 증가시키고 벤추리 일체형 탈진분사 구조, 호퍼 분진막힘방지 구조 및 미분집진분산판 유입 구조를 여과 집진기에 적용하여 원료저장고 내부의 비산먼지를 효율적으로 제거할 수 있는 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템에 관한 것이다.

바이오매스 고형연료 등 원료를 보관하는 저장고는 협소한 공간에서 하역, 저장, 상탄을 동시에 수행하여 많은 양의 분진이 발생한다. 원료저장고에서는 일일 원료 사용량에 따라 약 35회 가량 차량 출입이 이루어질 수 있으며 고형연료의 등급 차이에 따라 수차례의 적재, 혼소, 상탄 등의 작업이 이루어진다.

이러한 작업을 수행하기 위해 저장고 내부에 근무자가 배치될 수 밖에 없는데 저장고 내부에서 발생하는 다량의 비산먼지 때문에 작업자의 건강이 악화될 수 있다는 문제가 존재한다.

저장고 내부의 비산먼지를 제거하는 기술에 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1287402호 '지붕형 산업용 집진시스템'(이하 '특허문헌 1'이라 함)에서는 상대적으로 소형 제작된 복수 개의 집진유닛을 산업용 건물의 지붕에 일정간격으로 이격 배치하여 요구되는 집진기능은 그대로 구현하면서 집진설비의 제조 및 설치비용을 최소화하는 기술을 제안하고 있다. 또한, 특허문헌 1에서는 각 집진유닛 별로 유입되는 분진량 또는 동작상태에 따라 개별적 또는 통합적으로 복수 개의 집진유닛을 중앙제어할 수 있게 하여 동작상태를 관리자가 용이하게 확인할 수 있게 하는 구성을 개시한다.

후드를 통해 여과 집진기 내부로 유입된 분진을 처리하는 기술과 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1838745호 '와류발생을 통한 미분 집진기'(이하 '특허문헌 2'라 함)에서는 다양한 크기의 분체를 포함한 공기가 보다 느린 속도로 통과되도록 함과 동시에 공기의 통과속도에 맞게 와류가 보다 크게 발생되도록 하여 구심력에 의해 미분이 와류의 안쪽에 위치되도록 하여 미분을 보다 효율적으로 집진할 수 있는 와류발생을 통한 미분 집진기를 제공한다.

여과 집진기의 탈진 기술과 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1140631호 '이중 원추형 슬릿 탈진공기 분사노즐 및 이를 이용한 여과집진장치 탈진시스템'(이하 '특허문헌 3'이라 함)에서는 내외측에 형성된 두 개의 원주형 슬릿과 슬릿 통과 직후 분사기류가 곡면을 따라 흐르게 하여 탈진 성능을 향상시키는 기술을 개시한다.

하지만, 이들 개시된 선행문헌 혹은 여기서 기재되지 않은 기타 관련 특허 및 논문 등의 기술 문헌 등에서는 원료저장고 내부의 유체 흐름의 방향 및 속도를 변경하여 후드 분진 포집 성능을 향상시키고 이를 통해 포집된 분진을 효율적으로 필터링 할 수 있는 여과 집진기의 탈진분사, 호퍼 분진막힘방지, 미분집진분산판의 복합 구조에 대한 기술적 사상을 개시하지 못하는 문제점이 존재하였다.

대한민국 등록특허 제10-1287402호 대한민국 등록특허 제10-1838745호 대한민국 등록특허 제10-1140631호

본 발명에 따른 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.

첫째, 원료저장고 내부의 분진이 빠른 시간에 효과적으로 후드에 포집될 수 있게 하고자 한다.

둘째, 탈진분사 모듈의 구조를 단순화 하여 여과 집진기의 제작 원가를 낮추고자 한다.

셋째, 여과 집진기 호퍼에 생성되는 분진 브릿지를 파괴하여 여과 집진기의 집진효율을 향상시키고자 한다.

본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예예 따른 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템은 측벽들로 둘러싸인 내부공간을 형성하고, 제1 측벽 하단에는 공기 유입창이 형성되고 상기 제1 측벽과 대면하는 제2 측벽의 하단에는 상기 내부공간의 공기를 흡입하는 후드가 설치되는 저장고 하우징과, 상기 저장고 하우징의 천장으로부터 상기 바닥을 향해 연장되고 상기 유입창의 전방에 배치되어 상기 유입창으로 유입된 공기 흐름 방향을 변화시키며, 서로 다른 길이를 갖도록 형성되어 각 지점의 유로 넓이를 달리하도록 형성되는 복수의 차단벽과, 상기 후드에 연결되어 상기 내부공간의 공기를 흡입하는 인입덕트와, 상기 인입덕트를 통해 흡입된 공기 중의 분진을 필터링하는 집진모듈과, 압축공기를 분사하여 필터백에 쌓인 분진을 제거하는 탈진모듈을 구비하는 여과 집진기를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 차단벽은 상기 유입창과 대면하는 제1 차단벽과, 상기 제1 차단벽의 후방에 배치되며 상기 제1 차단벽보다 길게 형성되는 제2 차단벽을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 차단벽의 하단과 바닥 사이의 거리(b)는 상기 유입부 바닥과 천장사이의 거리(a) 보다 작게 형성되어 상기 유입부 바닥에서 상기 제1 차단벽 쪽으로 진입하는 공기의 유속을 증가시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 차단벽의 후방에 배치되며 상기 제1 차단벽보다 짧게 형성되는 제3 차단벽을 포함하여 상기 제3 차단벽을 지나는 공기의 유속을 감소시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 차단벽은 상기 유입창의 일부와 중첩되도록 형성되고, 상기 제2 차단벽은 상기 유입창의 나머지 일부와 중첩되도록 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 차단벽의 하단에는 상기 유입창으로 유입된 공기의 방향을 변경시키는 기류유도곡면이 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 차단벽은 적치 원료의 상부에 배치되고, 상기 기류유도곡면의 기울기(θ2)는 상기 적치 원료 경사면의 기울기(θ1)보다 크게 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 차단벽의 전면에는 상기 차단벽의 두께 방향으로 함몰되고 상하 방향으로 연장된 복수의 골을 구비하는 기류가이드홈을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 차단벽의 후면에는 후방의 차단벽에 부딪쳐 되돌아 온 공기를 하방으로 유도할 수 있도록 상기 차단벽의 두께 방향으로 함몰되고 상하 방향으로 연장된 복수의 골을 구비하는 기류가이드홈이 형성된다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 상술한 바와 같은 구성요소를 통하여, 원료저장고 내부 유체 흐름의 방향 및 속도를 변화시켜 분진이 빠른 시간 내에 효과적으로 후드에 포집되도록 하여 원료저장고 내부의 비산먼지를 제거할 수 있게 한다.

둘째, 여과 집진기에 벤추리 일체형 2단 인젝터를 적용하여 탈진분사 모듈의 구조를 단순화 하여 탈진력을 증대시킴과 동시에 집진 장치 제작 원가를 낮출 수 있게 한다.

셋째, 여과 집진기의 호퍼 중심부에서 아래 방향으로 압축공기를 분사하는 호퍼 분진막힘방지 모듈을 적용함에 따라 호퍼 하단에 생성되는 분진 브릿지를 파괴하여 여과 집진기의 집진효율을 향상시키고자 한다. 또한, 호퍼 분진막힘방지 모듈은 상부의 레벨스위치에서 호퍼 분진적체를 감지하였을 때만 압축공기를 분사하게 하여 유지비용을 줄일 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원료저장고 내부 구조를 설명하기 위한 설계도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원료저장고 내부 구조 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단벽의 측면 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단벽의 정면 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 원료저장고 실내 공기흐름을 분석한 실험데이터이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 여과 집진기의 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 여과 집진기의 미분집진 분산 모듈의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 8은 도 7에 도시된 미분집진 분산 모듈에 적용되는 측면 3구형 인입덕트를 나타낸 개념도이다.
도 9는 도 6에 도시된 호퍼 분진막힘 방지 모듈의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤추리 일체형 2단 인젝터의 개념도이다.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원료저장고(100) 내부 구조를 설명하기 위한 설계도이다.

도 1을 참조하면, 원료저장고(100)의 내부에는 원료를 적재, 혼소, 상탄할 수 있는 작업 공간이 마련된다.

도 1에 따르면, 본 발명에서는 원료저장고(100) 내부 유체흐름 방향 및 속도를 제어할 수 있도록 일측벽에 유입창(112)이 형성되고, 타측벽에는 여과 집진기(200) 후드(211)가 설치된다. 또한, 원료저장고(100) 내부에는 복수개의 차단벽이 설치되어 저장고 내부의 유체 흐름의 방향을 바꾸고 유체의 속도를 빠르게 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원료저장고(100) 내부 구조 개념도이다.

도 2를 참조하면, 원료저장고(100)는 사방을 둘러싸 폐쇄된 공간을 형성하는 벽면들을 포함하며, 이러한 벽면들 중에는 서로 대면하도록 배치된 제1 측벽(110)과 제2 측벽(120)이 포함될 수 있다. 제1 측벽(110)과 제2 측벽(120)은 정확히 반대 방향에 배치될 필요는 없으며 두 측벽 사이에서 유체 흐름이 생성될 수 있도록 서로 이격되어 있으면 충분하다.

제1 측벽(110)의 하단에는 공기가 유입되는 유입창(112)이 형성되며, 제2 측벽(120)의 하단에는 원료저장고(100) 내부의 공기를 흡입하는 후드(211)가 설치된다.

유입창(112)으로 유입된 공기는 원료저장고(100) 내부 구조에 의하여 바닥면을 향해 하강하여 진행하게 되며, 유입창(112) 부근에서 빠른 하강 기류를 형성하여 분진이 바닥에 쌓이거나 공기 중으로 분산되지 않고 하방으로 빠르게 흘러가게 한다.

원료저장고(100)의 바닥에는 원료(130)가 적치될 수 있다.

적치 원료에 의하여 유입 공기가 타고 흐르는 굴곡이 형성될 수 있다.

이하에서 설명하는 '바닥'은 저장고 바닥면(133)과 적치 원료 경계면(표면)에 의해 형성되는 굴곡면을 포함한다.

도시된 바에 따르면, 원료(130)는 제1 측벽 및 제2 측벽에 인접하여 적치될 수 있다.

제1 측벽 부근에 적치된 원료의 상부면(131)은 유입창(112)과 맞닿아 유입되는 공기와 최초로 접하도록 형성되며, 제2 측벽 부근에 적치된 원료의 상부면(135)은 후드(211)와 맞닿아 원료저장고(100)에서 배출되는 공기가 최후로 거쳐 지나가도록 형성된다.

원료저장고(100) 중심부에는 적치 원료들 사이로 바닥면(133)이 노출된다.

도시된 바에 따르면, 원료저장고(100)의 천장에는 복수개의 차단벽이 설치될 수 있다.

차단벽은 유입창(112)의 전면에 상기 유입창(112)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 차단벽이 유입창(112)의 전면에 중첩되도록 배치되어 유입창(112)으로 유입된 공기가 차단벽에 부딪쳐 하방으로 내려갈 수 있게 한다. 차단벽에는 하강 기류를 생성시키기 위한 구조가 적용될 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.

차단벽은 원료저장고(100) 내부 공기의 진행 방향으로 이격되어 배치된 하방으로 돌출된 벽들을 포함한다. 돌출된 벽들은 원료저장고(100)의 천장에서 바닥을 향해 연장되며 서로 평행을 이루도록 배치될 수 있다. 본 명세서에서 천장이라 함은 원료저장고(100) 상부 트러스를 의미할 수 있다.

제1 차단벽(141)은 복수의 차단벽 중 제일 앞쪽에 배치되며 유입창(112)의 일부와 중첩되도록 유입창(112)의 전면에 배치된다. 즉, 유입창(112)을 통해 유입된 공기의 일부는 제1 차단벽(141)에 가로막히게 된다.

제2 차단벽(142)은 제1 차단벽(141)의 뒤쪽에 배치되며 제1 차단벽(141)보다 짧게 형성된다. 다시 말해, 도시된 바와 같이 제2 차단벽(142)이 천장으로부터 바닥을 향해 연장된 길이는 제1 차단벽(141)이 천장으로부터 바닥을 향해 연장된 길이 보다 더 클 수 있다. 제1 차단벽(141)과 중첩되지 않는 제2 차단벽(142)의 끝부분(추가 연장 부분)은 유입창(112)의 하단부와 중첩되도록 배치된다.

제3 차단벽(143)은 제2 차단벽(142)의 뒤쪽에 배치되며 제2 차단벽(142)보다 짧게 형성된다. 다시 말해, 도시된 바와 같이 제3 차단벽(143)이 천장으로부터 바닥을 향해 연장된 길이는 제2 차단벽(142)이 천장으로부터 바닥을 향해 연장된 길이 보다 더 작을 수 있다.

제4 차단벽(144)은 제3 차단벽(143) 뒤쪽에 배치되며 제3 차단벽(143)보다 짧게 형성된다. 다시 말해, 제4 차단벽(144)이 천장으로부터 바닥을 향해 연장된 길이는 제3 차단벽(143)이 천장으로부터 바닥을 향해 연장된 길이 보다 더 작을 수 있다.

도 2에는 4개의 차단벽이 도시되어 있지만 필요에 따라 차단벽의 수를 늘리거나 줄이는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 차단벽(141)은 제1 측벽 부근에 적치된 원료의 상부에 배치되고 제2 차단벽(142) 및 제3 차단벽(143)은 바닥면(133)의 상부에 배치될 수 있다. 제4 차단벽(144)은 제2 측벽 부근에 적치된 원료의 상부에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 원료의 상부면(131)과 천장과의 거리(a)는 제1 차단벽(141)과 적치 원료와의 거리(b) 및 제2 차단벽(142)과 바닥면(133)과의 거리(c) 보다 크게 형성된다.

유입창(112)으로 유입된 공기는 적치 원료의 표면을 따라 흐르며 속도가 증가된다. 다시 말해, 유입창(112)을 통해 유입된 공기는 넓은 유로(a 거리를 표시한 지점)를 거쳐 좁은 유로로 진입하게 되며(b 거리를 표시한 지점) 베르누이 원리에 따라 좁은 유로에서 상대적으로 빠른 유속을 갖게 된다.

마찬가지로 바닥면(133) 상부를 흐르는 공기는 제2 차단벽(142)에 의해 좁아진 유로에 의해 빠른 유속을 갖게 된다. 본 발명의 일 실시예에 의하면 제2 차단벽(142)과 바닥면(133)과의 거리가 다른 차단벽과 바닥과의 거리보다 작게 형성될 수 있다.

제4 차단벽(144)과 바닥과의 거리(d)는 제1 차단벽(141)과 바닥과의 거리(b)보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 원료저장고(100) 앞부분의 유로는 좁게 형성되고 뒷부분의 유로는 넓게 형성될 수 있으며, 원료저장고(100) 앞뒤의 차단벽은 서로 비대칭으로 형성된다.

도 2를 참조하면, 원료저장고(100) 내부 공기의 전반적인 흐름은 가는 화살표로 표시되어 있으며 차단벽에 의해 생성되는 기류는 굵은 화살표로 표시되어 있다.

도시된 바에 따르면, 제1 차단벽(141)에 부딪친 공기는 제1 차단벽(141)을 타고 상승하거나 하강하게 된다. 제1 차단벽(141)을 타고 상승한 공기는 천장을 따라 흘러 제1 하강기류(I)를 형성한다. 제1 하강기류(I)는 유입하는 공기가 아래쪽으로 흐르도록 힘을 가한다.

제1 차단벽(141)을 타고 하강하는 기류는 제2 하강기류(II)를 생성한다. 제2 하강기류(II)는 제1 차단벽(141)을 지나며 빨라지는 공기를 가속하는 역할을 한다.

제2 차단벽(142)에 부딪쳐 상승하는 공기는 다시 제1 차단벽(141)의 후면을 따라 흘러 제3 하강기류(III)를 생성한다. 제3 하강기류(III)는 적치 원료의 표면을 따라 흐르는 공기가 바닥으로 깔려서 흐르도록 돕는다.

바닥면(133)을 거친 공기는 제2 측벽 부근에 적치된 원료 표면을 따라 흐르며 상승기류를 생성한다.

제4 차단벽(144)과 바닥과의 거리(d)가 다른 차단벽과 바닥과의 거리보다 크게 형성되어 제4 차단벽(144)을 지나는 공기는 유속이 다소 줄어들 수 있다.

제2 측벽 부근 원료 상부면(135)을 지난 공기는 제2 측벽(120) 하단에 형성된 후드(211)로 흡입된다.

여과 집진기(200)의 후드(211)를 통해 공기가 흡입되기 때문에 원료저장고(100) 내부의 기압이 낮아지게 되고 유입창(112)으로 유입된 공기는 원료저장고(100) 바닥을 따라 흐르며 후드(211)에 도달하게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단벽의 측면 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단벽의 정면 개념도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 하강기류를 생성시키는 차단벽 구조에 대해 설명한다.

도 3을 참조하면, 제1 차단벽(141)의 하단에는 기류유도곡면(141a)이 형성될 수 있다. 기류유도곡면(141a)의 기울기(θ2)는 적치 원료의 경사면 기울기(θ1) 보다 크게 형성된다.

기류유도곡면(141a)의 기울기(θ2)는 도시된 바와 같이 기류유도곡면(141a) 최저점과 곡면이 시작되는 지점을 연결하는 직선의 기울기를 의미한다.

유입창(112)을 통해 유입된 공기는 기류유도곡면(141a)에 부딪치게 되고 기류유도곡면(141a)을 지나며 흐름의 방향이 변하게 된다. 이 때 기류유도곡면(141a)의 기울기(θ2)가 적치 원료의 경사면 기울기(θ1) 보다 크기 때문에 적치 원료의 경사면을 지나는 공기는 하방으로 밀착되는 힘을 받게 된다.

도 4를 참조하면, 제1 차단벽(141)의 전면에는 차단벽의 너비 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 기류가이드홈(141b)이 형성될 수 있다.

기류가이드홈(141b)은 제1 차단벽(141)의 전면에서 두께 방향으로 들어간 골을 형성하며 제1 차단벽(141)에 부딪친 공기는 분산되지 않고 기류가이드홈(141b)의 골을 따라 흐르며 강한 하강기류(제2 하강기류)를 생성한다.

도시된 실시예에 따르면 복수의 기류가이드홈(141b)이 서로 평행하게 배치되어 있으나 다른 실시예에 따르면 기류가이드홈(141b)들은 서로 평행을 이루지 않도록 형성될 수도 있다. 예를 들어, 기류가이드홈(141b)들은 M자나 W자 형태로 끝이 특정 지점으로 모이도록 배치될 수 있다. 이러한 구조를 통해 특정 지점에서 하강기류가 다른 지점보다 강해지도록 유도하는 것이 가능하다.

기류가이드홈(141b)은 제1 차단벽(141)의 후면에도 형성될 수 있다.

제2 차단벽(142)에 부딪쳐 상승한 공기는 제1 차단벽(141) 후면에 형성된 기류가이드홈(141b)의 골을 따라 흐르며 강한 하강기류(제3 하강기류)를 생성할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 원료저장고(100) 실내 공기흐름을 분석한 실험데이터이다.

도 5를 참조하면, 원료저장고(100) 실내 공기흐름이 어떻게 이루어지는지 확인할 수 있다.

도시된 바에 따르면, 유입창(112)으로 유입된 공기는 제1 하강기류(I)의 영향을 받아 유입창 부근에서 높은 속도를 가지게 되며, 바닥면에 인접하여 흐르는 공기는 차단벽과 적치 원료 경사면에 의해 바닥면(133)으로 흘러들게 된다.

또한, 도 5를 참조하면, 제1 차단벽(141)과 제2 차단벽(142) 하부에서 화살표가 밀집되어 있으며 바닥에 가까울수록 색이 진해지는 것을 확인할 수 있다. 즉, 차단벽 아래에서 유체 흐름 밀도가 높아지며 바닥으로 공기가 밀집되며 바닥면 부근의 이동속도가 상대적으로 높아진다는 것을 확인할 수 있다.

상기에서 살펴본 원료저장고(100) 실내 구조에 따르면 유입창(112)으로 유입된 분진을 포함한 공기는 바닥면에 밀착하여 높은 속도를 가지고 흘러 맞은편 호퍼에 도달하는 것을 확인할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 여과 집진기(200)의 개념도이다.

종래의 여과 집진기(200)에서는 인입덕트(210)가 집진기 하단부에 연결되어 있었다. 이러한 구조에 따르면 분진을 포함한 공기는 집진기의 하부로 유입된 후 상승하며 필터링 될 수 밖에 없었으며 상승하는 기체와 하강하는 분진이 섞여 필터링 효율이 떨어지는 문제가 발생할 수 있었다.

도 6에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 여과 집진기(200)는 바디 측면 중간부에는 측면 다구형 인입덕트(210)가 연결되며, 인입덕트(210) 연결부에는 미분집진 분산판 연결구조가 형성된다.

또한, 여과 집진기(200) 몸체의 내부 공간에는 일정한 간격을 갖도록 배열되어 설치되는 복수의 필터백이 존재하며, 필터백 각각의 상부에는 에어헤더(Air header)로부터 공급되는 압축 공기가 조절 장치의 신호에 따라 개폐를 단속하는 솔레노이드 밸브 및 다이아프램 밸브에 접속된 블로우 튜브(280)로 전달되어 인젝터(290)를 통해 필터백에 분사됨으로서 에어 펄싱이 일어나 필터백에 부착된 분진의 탈진이 이루어진다. 또한, 여과 집진기(200) 몸체 하부에는 호퍼에 생성되는 분진 브릿지를 파괴하기 위한 모듈이 장착될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 여과 집진기(200)의 미분집진 분산 모듈(300)의 구조를 나타낸 개념도이고, 도 8은 도 7에 도시된 미분집진 분산 모듈(300)에 적용되는 측면 3구형 인입덕트(210)를 나타낸 개념도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 미분집진 분산 모듈(300)은 3구형 분산판과, 분산판의 입구와 중첩되는 유입구를 구비하는 측면 3구형 인입덕트(210)를 포함한다.

분산판(310)은 공기 흐름방향을 기준으로 좌우의 폭(W1)이 전후의 폭(W2)보다는 넓게 형성되고, 분산판(310) 전후의 폭(W2)은 와류발생부재(320) 열들의 사이 간격보다는 넓게 형성된다

분산판(310)의 입구에는 복수의 와류발생부재(320)들이 측면으로 일정한 간격 이격되어 배치되며 와류발생부재(320)들의 사이를 통해 유입된 공기가 지나가게 된다.

와류발생부재(320)들 사이 공간이 분산판 유입구를 생성하며, 3구형 인입덕트(210)의 유입구는 분산판 유입구와 중첩된다.

분산판에 의하면 공기의 흐름 방향을 기준으로 전위와 후위에 다수의 와류발생홈(321)이 형성되면서 각 와류발생홈(321) 중앙에는 와류발생홈(321)의 깊이보다는 짧은 길이의 와류유도판(322)이 각각 형성되어 이루어지고, 와류발생부재는 공기의 통과되는 방향측으로 다수의 열을 이루면서 공기의 통과방향을 기준으로 임의의 열과 전후방향으로 인접한 다른 열에서 와류발생부재의 위치가 서로 겹치도록 지그재그 배치되어 이루어지게 되므로 미분을 포함한 공기가 유입되면 다수의 와류발생부재 사이를 지그재그로 통과하게 되고, 와류유도판(322)에 의해 공기가 차단되어 와류발생홈(321) 안쪽까지 강하게 유입되지 않게 되므로 공기가 와류발생 부재의 외측을 스치듯이 통과하면서 오히려 와류발생홈(321)과 와류유도판(322) 사이에서 보다 강하게 와류가 발생될 수 있으며, 와류가 강하게 발생되면 미분은 구심력에 의해 와류의 안쪽으로 보다 많이 유도되어 지속적으로 머물면서 중력에 의해 낙하하게 되는 것이므로 단순하면서도 컴팩트하게 구성되면서도 미분을 용이하게 포집할 수 있는 효과가 얻어진다.

이에 덧붙여, 인인덕트의 유입구가 분산판 유입구와 중첩되어 분진이 분산되지 않고 분산판으로 유입될 수 있도록 유도하여 분산판의 효율을 향상시킬 수 있다.

도 9는 도 6에 도시된 호퍼 분진막힘 방지 모듈(260)의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

종래의 우드칩 원료저장고(100)에 설치된 집진기들에서는 탈진 효율이 떨어지고 호퍼에 포집된 분진 또한 잘 배출되지 되지 않아 집진 성능이 떨어지는 문제가 있었다.

도 9를 참조하면, 본 발명에서는 다이아프램밸브를 이용하여 호퍼 내에 분사 파이브를 넣고 파이프 끝단을 막은 후 적정한 크기의 분사홀을 적용한다.

파이프는 호퍼 중심부까지 연장된 후 아래 방향으로 굽어져 분사홀이 하방을 향하게 생성된다.

분사 파이프 위쪽에는 레벨 스위치를 설치하여 스위치가 분진 적체를 감지했을 때 압축 공기를 분사하게 한다.

상부의 레벨 스위치에서 호퍼 분진적체를 감지하였을 때만 압축 공기를 분사하며 분사 시간은 0.1초 내지 1초 사이로 조정된다.

호퍼 분진막힘 방지 모듈(260)은 하방으로 압축 공기를 분사함에 따라 하부 로터리 밸브를 청소하는 용도로 사용될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤추리 일체형 2단 인젝터(290)의 개념도이다.

도 10을 참조하면, 필터백의 상부에는 에어헤더(Air header)로부터 공급되는 압축 공기를 가이드하는 통기관(291)이 형성될 수 있다. 통기관(291)은 도 6에서 설명한 블로우 튜브(280)일 수 있다. 통기관(291)을 통해 전달된 압축 공기는 통기관의 길이 방향으로 이격되어 배치되는 두 개의 분사홀을 통해 방출된다.

통기관의 하단에는 벤추리(292)가 결합된다. 벤추리(292)는 용접이나 볼팅으로 통기관에 일체형으로 결합된다.

벤추리(292)의 상부바디는 너비 방향으로 넓게 퍼진 원판 형태를 이루고 벤추리 하부바디는 원기둥 형태를 이룬다.

두 개의 분사홀(293)은 벤추리 하부바디 면과 인접하도록 형성된다. 즉, 분사홀에서 분사되는 압축 공기는 벤추리 하부바디 내면을 따라 하강하는 기류를 생성한다.

이와 같은 벤추리 일체형 2단 인젝터에 따르면 인젝터의 구조를 단순화 하면서도 탈진력을 향상시켜 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 원료저장고 내부 집진 환경 개선 시스템에 따르면, 원료저장고 내부 유체 흐름의 방향 및 속도를 변화시켜 분진이 빠른 시간 내에 효과적으로 후드에 포집되도록 하여 원료저장고 내부의 비산먼지를 제거할 수 있게 한다. 또한, 여과 집진기에 벤추리 일체형 2단 인젝터를 적용하여 탈진분사 모듈의 구조를 단순화 하여 탈진력을 증대시킴과 동시에 집진 장치 제작 원가를 낮출 수 있게 한다. 아울러, 여과 집진기의 호퍼 중심부에서 아래 방향으로 압축공기를 분사하는 호퍼 분진막힘방지 모듈을 적용함에 따라 호퍼 하단에 생성되는 분진 브릿지를 파괴하여 여과 집진기의 집진효율을 향상시키고자 한다. 또한, 호퍼 분진막힘방지 모듈은 상부의 레벨스위치에서 호퍼 분진적체를 감지하였을 때만 압축공기를 분사하게 하여 유지비용을 줄일 수 있는 등 종래의 기술에 비해 향상 진보된 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100 : 원료저장고 110 : 제1 측벽
112 : 유입창 120 : 제2 측벽
141 : 제1 차단벽 141a : 기류유도곡면
141b : 기류가이드홈 142 : 제2 차단벽
143 : 제3 차단벽 144 : 제4 차단벽
200 : 여과 집진기 210 : 인입덕트
211 : 후드 260 : 호퍼 분진막힘 방지 모듈
280 : 블로우 튜브 290 : 인젝터
291 : 통기관 292 : 벤추리
293 : 분사홀 300 : 미분집진 분산 모듈
310 : 미분집진 분산판

Claims (10)

1. 측벽들로 둘러싸인 내부공간을 형성하고, 제1 측벽 하단에는 공기 유입창이 형성되고 상기 제1 측벽과 대면하는 제2 측벽의 하단에는 상기 내부공간의 공기를 흡입하는 후드가 설치되는 저장고 하우징;
   상기 저장고 하우징의 천장으로부터 바닥을 향해 연장되고 상기 유입창의 전방에 배치되어 상기 유입창으로 유입된 공기 흐름 방향을 변화시도록 형성되는 복수의 차단벽; 및
   상기 후드에 연결되어 상기 내부공간의 공기를 흡입하는 인입덕트와, 상기 인입덕트를 통해 흡입된 공기 중의 분진을 필터링하는 집진모듈과, 압축공기를 분사하여 필터백에 쌓인 분진을 제거하는 탈진모듈을 구비하는 여과 집진기를 포함하며,
   상기 여과 집진기는,
   집진기 몸체의 측면에 장착되는 미분집진 분산판과 상기 분산판의 유입구를 덮는 인입덕트를 포함하는 미분집진 분산 모듈을 포함하고,
   상기 여과 집진기 몸체 중앙부에서 하방을 향해 압축 공기를 분사하여 호퍼에 생성된 분진 브릿지를 파괴하는 호퍼 분진막힘 방지 모듈을 포함하며,
   상기 차단벽은,
   상기 유입창과 대면하는 제1 차단벽; 및
   상기 제1 차단벽의 후방에 배치되며 상기 제1 차단벽보다 길게 형성되는 제2 차단벽을 포함하며,
   상기 제1 차단벽의 하단과 바닥 사이의 거리(b)는 바닥과 천장사이의 거리(a) 보다 작게 형성되어 상기 제1 차단벽 쪽으로 진입하는 공기의 유속을 증가시키는 것을 특징으로 하는 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 바닥은 적치 원료에 의하여 형성되는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 차단벽의 후방에 배치되며 상기 제1 차단벽보다 짧게 형성되는 제3 차단벽을 포함하여 상기 제3 차단벽을 지나는 공기의 유속을 감소시키는 것을 특징으로 하는 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 차단벽은 상기 유입창의 일부와 중첩되도록 형성되고, 상기 제2 차단벽은 상기 유입창의 나머지 일부와 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 차단벽의 하단에는 상기 유입창으로 유입된 공기의 방향을 변경시키는 기류유도곡면이 형성되며,
   상기 기류유도곡면의 기울기(θ2)는 적치 원료 경사면의 기울기(θ1)보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 차단벽의 전면에는 상기 차단벽의 두께 방향으로 함몰되고 상하 방향으로 연장된 복수의 골을 구비하는 기류가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 원료저장고 내부 집진환경 개선 시스템.

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