KR101898224B1 - 컨테이너형 석탄회 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현장에서 간단한 배관 연결 작업과 전원 공급만으로 바로 운용할 수 있고, 주기적으로 석탄회의 특성을 파악하여 석탄회의 특성에 따라 이송방식을 쉽게 변경하여 운용할 수 있는 컨테이너형 석탄회 이송장치를 제공에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 컨테이너형 석탄회 이송장치는, 컨테이너; 상기 컨테이너의 내측에 설치되는 써지빈; 상기 컨테이너의 내측에 설치되면서 상기 써지빈을 통해 배출되는 석탄회가 선택된 일측의 제1, 2 연결관 중 선택된 어느 하나의 연결관을 따라 배출되도록 하는 배출관; 상기 컨테이너의 내측에 설치되면서 일단이 상기 제1 연결관에 연결되고, 압축공기를 이용하여 석탄회가 고농도로 압축되어 저장소로 이송되도록 하는 고농도 이송부; 상기 컨테이너의 내측에 설치되면서 일단이 상기 제2 연결관에 연결되고, 관로를 따라 고속으로 흐르는 압축공기에 의해 석탄회가 저농도로 희석되어 저장소로 이송되도록 하는 저농도 이송부; 상기 컨테이너의 내측에 설치되는 에어컴프레서; 상기 에어컴프레서에서 발생하는 압축공기를 건조시키는 에어드라이어; 및 상기 에어드라이어를 통과하여 건조된 압축공기를 저장하여 상기 고농도 이송부 및 상기 저농도 이송부로 공급하는 리시버탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

컨테이너형 석탄회 이송장치{Container type Coal Ash Transfer System}

본 발명은 컨테이너형 석탄회 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화력발전소 등에서 석탄을 연소한 후 발생하는 석탄회(ash)를 저장소까지 이송시키기 위한 컨테이너형 석탄회 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 화력발전소 등에서 석탄 연소시 발생되는 석탄회는 별도의 저장소로 이동되어 저장된 다음 운반차량을 이용하여 재사용을 위한 처리시설로 운반되게 된다.

이와 같이 석탄회를 저장소까지 이송하여 저장하기 위한 이송장치로는 공압식 석탄회 이송장치가 알려져 있는데, 이러한 공압식 석탄회 이송장치(이하 '석탄회 이송장치'라 한다)는 화력발전소에서 배출되는 석탄회를 압축공기를 이용하여 배관을 따라 소정 거리 이격되어 설치되는 저장소까지 이송되도록 구성된다.

상기와 같은 석탄회 이송장치의 예로는 등록특허공보 제1355663호의 석탄 화력발전소에서의 플라이 애쉬 핸들링 시스템(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.

상기 특허문헌에 개시된 플라이 애쉬 핸들링 시스템은 석탄 화력발전소의 연소로에서 발생한 연소 배기가스 중에 포함된 플라이 애쉬(fly ash, 이하 '석탄회'로 통칭한다)를 포집한 후 복수의 호퍼를 통해 배출하는 집진기의 하부에 설치되어, 상기 집진기의 복수의 호퍼로부터 석탄회를 홈통으로 공급받고, 상기 홈통으로 공급되는 공기를 통해 상기 석탄회를 유동화시켜 운반하는 에어 슬라이드 장치부; 상기 에어 슬라이드 장치부의 홈통으로 에어 공급배관을 매개로 공기를 불어 넣는 에어 블로어; 상기 에어 슬라이드 장치부로부터 배출되는 상기 석탄회를 내부에 일시 저장하고, 저장된 상기 석탄회를 압축 공기를 통해 저장소로 이송 공급하는 전송용기 장치부; 및 상기 전송용기 장치부로 압축 공기를 공급하는 공기 압축기로 구성된다.

그러나 상기 특허문헌에 개시된 플라이 애쉬 핸들링 시스템은 공급되는 석탄회를 유동화시킨 다음 압축공기로 불어내어 배관을 따라 이송시키는 것으로 석탄회의 입자크기, 입자형태, 기공률, 밀도, 함수율 등과 같은 특성이 달라지는 경우에는 유로가 석탄회에 의해 폐색되게 되면서 석탄회의 이송에 어려움이 발생되게 되고, 이 경우 폐색된 유로를 정비하기 위해 장시간에 걸쳐 석탄회 이송장치의 가동이 중단되어야 하는 문제가 있다.

따라서 종래의 석탄회 이송장치는 이송되는 석탄회의 다양한 특성을 고려하여 필요에 따라 고농도 이송방식(dense phase convey)과 저농도 이송방식(dilute phase convey)으로 이송방식을 달리하여 구성되게 된다.

이 중 고농도 이송방식은 석탄회를 소정 압력으로 압축한 다음 압축공기로 밀어내어 이송하는 방식으로 석탄회의 입자크기가 큰 경우에 적합하고, 저농도 이송방식은 배관을　따라 빠른 속도로 배출되는 압축공기에 의해 석탄회가 배관 내부로 흡인되도록 하여 공기 중에 석탄회를 분산시켜 이송하는 방식으로 석탄회의 입자크기가 작은 경우에 적합하다.

또한, 고농도 이송방식은 석탄회를 이송하기 위해 높은 압력이 요구되면서도 석탄회의 이송 속도는 느린 특징이 있고, 저농도 이송방식은 낮은 압력으로도 석탄회를 빠르게 이송시킬 수 있는 특징이 있다.

상기와 같이 석탄회 이송장치는 현장에서 배출되는 석탄회의 특성을 미리 파악한 다음, 석탄회의 특성에 맞추어 고농도 또는 저농도 이송방식 중에서 선택하고, 선택된 이송방식에 맞추어 현장에 구조물이 설치되어 운용되게 된다.

그러나 배출되는 석탄회의 특성은 화력발전소의 운전조건이나 석탄 등의 연료의 품질 등과 같이 다양한 요인에 의해 달라질 수 있고, 따라서 미리 파악된 특성에 맞추어 이송방식이 선택되어 석탄회 이송장치가 설치되더라도 이송장치의 운용 중에 석탄회의 이송특성이 달라져 배관이 폐색되거나 또는 석탄회의 이송 효율이 크게 떨어지는 문제가 발생된다.

그럼에도 종래의 석탄회 이송장치는 현장의 바닥에 콘크리트가 타설된 다음 철재 구조물 등에 의해 설치되는 것으로, 운용 중에 석탄회의 특성이 변경되더라도 이에 맞추어 석탄회의 이송방식을 변경하거나 쉽게 추가할 수 없는 문제가 있다.

따라서 석탄회 이송장치를 현장에 쉽게 설치하여 바로 운용할 수 있고, 석탄회의 이송특성을 주기적으로 파악하여 간단한 조작으로 석탄회의 이송방식을 변경하여 운용할 수 있는 석탄회 이송장치의 개발이 요구된다.

KR 10-1355663 B1 (2014. 01. 20.) KR 10-2018-0060936 A (2018. 06. 07.) KR 10-1303064 B1 (2013. 08. 28.) KR 10-1801530 B1 (2017. 11. 21.)

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 석탄회 처리장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 현장에서 간단한 배관 연결 작업과 전원 공급만으로 바로 운용할 수 있고, 주기적으로 석탄회의 특성을 파악할 수 있으며, 파악된 석탄회의 특성에 따라 석탄회의 이송방식으로 쉽게 변경하여 운용할 수 있는 컨테이너형 석탄회 이송장치를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 컨테이너형 석탄회 이송장치는, 내부에 소정 크기의 설치공간이 형성되는 컨테이너; 상기 컨테이너의 내측에 설치되면서 석탄회가 공급되는 써지빈; 상기 컨테이너의 내측에 설치되면서 일단이 상기 써지빈의 저면에 연결되고, 타단이 제1, 2 연결관으로 분기되어 상기 써지빈을 통해 배출되는 석탄회가 상기 제1, 2 연결관 중에서 선택된 어느 하나의 연결관을 따라 배출되도록 하는 배출관; 상기 컨테이너의 내측에 설치되면서 일단이 상기 제1 연결관에 연결되고, 압축공기를 이용하여 석탄회가 고농도로 압축되어 저장소로 이송되도록 하는 고농도 이송부; 상기 컨테이너의 내측에 설치되면서 일단이 상기 제2 연결관에 연결되고, 관로를 따라 고속으로 흐르는 압축공기에 의해 석탄회가 저농도로 희석되어 저장소로 이송되도록 하는 저농도 이송부; 상기 컨테이너의 내측에 설치되면서 압축공기를 생성하는 에어컴프레서; 상기 에어컴프레서에서 발생하는 압축공기를 건조시키는 에어드라이어; 및 상기 에어드라이어를 통과하여 건조된 압축공기를 저장하여 상기 고농도 이송부 및 상기 저농도 이송부로 공급하는 리시버탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 컨테이너가 내부에 배출관, 상기 고농도 이송부 및 상기 저농도 이송부가 구비되면서 일측에 소정 크기의 모니터링룸이 마련되는 제1 컨테이너부; 및 상기 제1 컨테이너부의 상부에 위치되면서 내부에 상기 써지빈, 에어컴프레서, 에어드라이어, 리시버탱크를 포함하는 제2 컨테이너부로 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 제1 컨테이너부에 석탄회를 정량 투입하는 스크루 피더기; 상기 스크루 피더기에서 공급되는 석탄회를 입자크기 별로 분리하여 상기 써지빈으로 공급하는 복수 개의 사이클론유닛; 및 상기 고농도 이송부와 상기 저농도 이송부를 통해 각각 배출되는 석탄회가 상기 써지빈으로 회수되도록 하는 회수라인을 더 포함하여 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 회수라인이 상기 제2 컨테이너부의 외측 둘레를 따라 소정 간격 이격되어 복수 회 감싸도록 하여 난간을 이루도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 저농도 이송부가 원통 모양을 가지는 호퍼; 상기 호퍼의 하부에 위치되면서 상기 호퍼에 담긴 석탄회를 정량 배출시키는 로터리밸브; 상기 로터리밸브의 하부에 위치되면서 상기 로터리밸브를 통해 정량 배출되는 석탄회가 배관 내부를 흐르는 압축공기의 유속에 의해 흡인되어 배출되도록 하는 이젝터를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 컨테이너의 내부에 써지빈, 배출관, 고농도 이송부, 저농도 이송부, 에어컴프레서, 에어드라이어 및 리시버탱크의 구성이 설치되고, 이에 의해 차량을 이용하여 컨테이너를 현장으로 운반하여 위치시킨 다음, 석탄회의 배출 배관(석탄회 이송라인)을 연결하는 것만으로 쉽고 빠르게 석탄회 이송장치를 운용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 석탄회 이송장치의 운용 중에도 필요에 따라 석탄회의 특성을 모니터링할 수 있고, 파악된 석탄회의 특성에 따라 석탄회의 이송방식을 변경하여 운용할 수 있으며, 그 결과 석탄회에 의해 배관 등이 폐색되는 것이 방지됨과 동시에 석탄회를 효율적으로 이송시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 석탄회 이송장치는 사용자가 필요에 따라 석탄회를 이송하는 용도에 국한되지 않고, 다양한 종류의 입자상 물질(particle powder)을 이송하는 용도로 사용될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 컨테이너형 석탄회 이송장치의 예를 보인 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 컨테이너형 석탄회 이송장치의 예를 보인 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 컨테이너의 예를 보인 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 컨테이너형 석탄회 이송장치의 예를 보인 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 고농도 이송부의 예를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 저농도 이송부의 예를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 따른 이젝터의 예를 보인 도면.
도 9는 본 발명에 따른 스크루 피더기의 예를 보인 도면.
도 10은 본 발명에 따른 사이클론유닛의 예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 현장에서 간단한 배관 연결 작업과 전원 공급만으로 바로 운용할 수 있고, 주기적으로 석탄회의 특성을 파악할 수 있으며, 파악된 석탄회의 특성에 따라 석탄회의 이송방식으로 쉽게 변경하여 운용할 수 있는 컨테이너형 석탄회 이송장치를 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명의 이송장치(1)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 컨테이너(10), 써지빈(20), 배출관(30), 고농도 이송부(40), 저농도 이송부(50), 에어컴프레서(60), 에어드라이어(70) 및 리시버탱크(80)를 포함한다.

컨테이너(10)는 후술되는 써지빈(20), 배출관(30), 고농도 이송부(40), 저농도 이송부(50), 에어컴프레서(60), 에어드라이어(70) 및 리시버탱크(80)가 내부에 설치되도록 소정 크기의 설치공간이 형성되는 구성이다.

이러한 컨테이너(10)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 좌우로 소정 길이를 가지면서 출입구와 환기창 등이 구비된 제1 컨테이너부(11)와, 상기 제1 컨테이너부(11)의 상부에 위치되면서 상대적으로 제1 컨테이너부(11)에 비해 짧은 길이를 가지도록 형성되는 제2 컨테이너부(12)를 포함한다.

이때 제1, 2 컨테이너부(11, 12)는 이동간에 상호 이탈되지 않도록 볼트 등의 체결부재를 이용하여 강건하게 조립되고, 제1, 2 컨테이너부(11, 12)의 일측에는 제2 컨테이너부(12)로 작업자가 이동할 수 있도록 조립식 계단(12A)이 설치된다.

그리고 제1 컨테이너부(11)의 내부 일측에는 작업자가 상주하거나 주기적으로 머무르면서 석탄회의 이송 특성을 모니터링하고 필요에 따라 석탄회의 이송방식을 변경할 수 있도록 제어하는 모니터링룸(11A)이 마련된다.

이때 모니터링룸(11A)에는 디스플레이(도시하지 않음)가 설치되고, 상기 디스플레이를 통해 배관 내의 압력, 석탄회의 이송시간 및 고농도 이송부(40)의 압력 변화 등이 실시간으로 출력되면서 작업자가 석탄회 이송장치의 운용 상황을 감시 및 제어할 수 있도록 구성된다.

이러한 모니터링룸(11A)은 제1 컨테이너부(11)의 내부에 별도의 격벽(도면부호 없음)이 설치되어 제1 컨테이너부(11)의 내부 공간이 따로 구획되고, 상기 격벽과 제1 컨테이너부(11)의 일측에는 모니터링룸(11A)으로 출입하기 위한 별도의 출입구(도면부호 없음)가 설치된다.

또한, 제1 컨테이너부(10)의 천장과 제2 컨테이너부(20)의 바닥이 서로 연통되도록 소정 크기의 관통공(H)이 형성되고, 이러한 관통공(H)을 통해 제2 컨테이너부(20)에 설치되는 써지빈(20)과 제1 컨테이너부(10)에 설치되는 고농도 이송부(40)와 저농도 이송부(50)가 배출관(30)을 이용하여 연결되게 된다.

상기와 같이 구성되는 컨테이너(10)에 의해 석탄회 이송장치를 현장에서 따로 설치할 필요 없이 차량을 이용하여 컨테이너(10)를 현장으로 운반하여 적정 위치에 배치한 다음 전원을 연결하고, 석탄회의 유입구(도시하지 않음)와 저장소의 유입구(도시하지 않음)에 배관을 연결하는 것만으로 바로 운용이 가능하게 된다.

그리고 작업자가 모니터링룸(11A)에 상주하면서 석탄회의 이송상황을 쉽게 모니터링 할 수 있고, 필요에 따라 석탄회의 이송방식을 변경 제어할 수 있게 된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 화물을 수송하는 데에 쓰이도록 규격화된 금속 구조물을 나타내는 '컨테이너'의 용어를 사용하였으나, 이러한 컨테이너에 한정되지 않고, 차량을 이용하여 운반(이송)이 가능한 다양한 구조의 구조물로 변경 실시되어도 무방하다.

써지빈(20, surge bin)은 화력발전소에서 배출되는 석탄회가 공급되어 저장되었다가 중력에 의해 하부로 배출되도록 하는 구성이다.

이러한 써지빈(20)은 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 내부에 석탄회가 저장되도록 소정 크기를 가지는 호퍼 형태의 본체(21)와, 상기 본체(21)의 내부 일측에 구비되면서 본체(21) 내부의 공기가 외부로 배출될 때 공기 중에 포함된 석탄회를 제거하는 백필터(22)와, 상기 본체(21)의 하부에 위치되면서 본체(21) 내부에 저장된 석탄회가 배출되도록 하는 배출구(23)를 포함한다.

그리고 배출구(23)에는 필요에 따라 석탄회의 배출을 차단하기 위한 밸브(도면부호 없음)가 설치된다.

또한, 본체(21)의 상부와 하부에는 후술되는 리시버탱크(80)에 저장된 압축공기가 제1 압축공기라인(AL1)을 통해 본체(21)의 내부로 공급되도록 하는 제2, 3 압축공기라인(AL2, AL3)이 설치되고, 이에 의해 본체(21)의 내부로 압축공기가 선택 공급되어 저장된 석탄회가 고착되거나 뭉쳐져 배출 성능이 저하되는 것이 방지되게 된다.

상기와 같은 써지빈(20)은 중력에 의해 내부에 저장된 석탄회가 후술되는 고농도 이송부(40) 또는 저농도 이송부(50) 쪽으로 자연스럽게 배출되도록 제2 컨테이너부(12)의 내부에 설치된다.

배출관(30)은 써지빈(20)의 배출구(23)에 연결되어 써지빈(20)에서 배출되는 석탄회를 고농도 이송부(40)와 저농도 이송부(50) 중에서 선택된 어느 한 쪽으로 배출되도록 유로를 전환하는 구성이다.

이러한 배출관(30)은 도 5에 도시된 바와 같이 역 "Y"자 모양의 관체로 이루어지고, 상단은 써지빈(20)의 배출구(23)와 연결되며, 하단은 제1, 2 연결관(31, 32)으로 분기 형성되어 고농도 이송부(40)와 저농도 이송부(50)에 각각 연결된다.

그리고 배출관(30)의 제1, 2 연결관(31, 32) 중에서 선택된 어느 일측에는 유로를 차단하거나 또는 유로를 전환하는 밸브(32A)가 설치되고, 이러한 밸브(32A)는 작업자에 의해 제1, 2 연결관(31, 32) 중에서 선택된 어느 하나의 연결관을 통해 석탄회가 배출되도록 자동 또는 수동으로 유로가 전환되게 된다.

고농도 이송부(40)는 제1 연결관(31)에 연결되어 유입되는 석탄회가 내부에서 소정 압력으로 압축된 다음 압축공기에 의해 배관을 따라 고농도(dense phase)로 이송되도록 하는 구성이다.

이러한 고농도 이송부(40)는 도 6에 도시된 바와 같이 상부 지름에 비해 하부 지름이 상대적으로 작게 형성되면서 내부 압력이 설정된 소정 압력 범위 내에서 유지되도록 구성되는 압력용기로 이루어진다.

그리고 고농도 이송부(40)의 하부에는 후술되는 리시버탱크(80)에 저장된 압축공기가 제1 압축공기라인(AL1)을 통해 공급되도록 연결되는 제4 압축공기라인(AL4)과, 상기 제4 압축공기라인(AL4)을 통해 공급되는 압축공기에 의해 고농도 이송부(40)에 저장된 석탄회가 밀려나면서 저장소(도시하지 않음) 쪽으로 이송되도록 하는 석탄회 이송라인(OP1)이 연결된다.

이때 고농도 이송부(40)의 하부 일측에는 제1 압축공기라인(AL1)을 통해 압축공기가 공급되는 제5 압축공기라인(AL5)이 더 설치되고, 이러한 제5 압축공기라인(AL5)을 통해 공급되는 압축공기에 의해 고농도 이송부(40)의 하부로 밀려 배출되는 고농도 석탄회가 석탄회 이송라인(OP1)을 따라 더욱 쉽게 이송되게 된다.

상기와 같은 고농도 이송부(40)에 의해 써지빈(20)에 저장된 석탄회의 입자크기가 기준크기보다 큰 경우 또는 작업자의 선택에 의해 고농도 이송부(40)로 유로가 연결되면서 써지빈(20)에서 배출되는 석탄회가 고농도 이송부(40)로 공급되어 압축되고, 이렇게 압축된 석탄회는 제4 압축공기라인(AL4)을 통해 공급되는 압축공기에 의해 가압 배출되게 되면서 석탄회 이송라인(OP1)을 따라 저장소로 이송되게 된다.

이러한 고농도 이송부(40)는 석탄회의 이송속도가 느리고, 저농도 이송부(50)에 비해 상대적으로 높은 압력이 요구되는 대신, 저농도 이송부(50)에 비해 상대적으로 먼 거리까지 석탄회를 이송시키는 데에 적합하고, 연속 운전시 이송되는 석탄회의 단위시간당 이송량이 저농도 이송부(50)에 비해 많기 때문에 결과적으로는 연속 운전시 저농도 이송부(50)에 비해 고농도 이송부(40)의 에너지 사용효율이 높은 특징이 있다.

저농도 이송부(50)는 제2 연결관(32)에 연결되어 유입되는 석탄회가 압축공기의 빠른 유속에 의해 자연스럽게 흡인되어 배관을 따라 저농도(diluted phase)로 이송되도록 하는 구성이다.

이러한 저농도 이송부(50)는 도 7에 도시된 바와 같이 원통 모양을 가지는 호퍼(51)와, 상기 호퍼(51)의 하부에 위치되면서 호퍼(51)에 담긴 석탄회를 정량 배출시키는 로터리밸브(52) 및 상기 로터리밸브(52)의 하부에 위치되면서 로터리밸브(52)를 통해 정량 배출되는 석탄회가 배관을 따라 고속으로 흐르는 압축공기의 유속에 의해 흡인되어 배출되도록 하는 이젝터(53)를 포함한다.

그리고 호퍼(51)에는 내부로 공급되는 석탄회에 의해 호퍼(51)의 배출구가 폐색되지 않도록 함과 동시에 석탄회가 압축공기의 압력에 의해 더욱 쉽게 배출되도록 압축공기를 공급하는 제6 압축공기라인(AL6)이 연결된다.

또한, 이젝터(53, ejector)는 도 8에 도시된 바와 같이 소정 크기를 가지는 흡인실(53A)과, 상기 흡인실(53A)과 연결되면서 노즐을 통해 고속으로 압축공기가 토출되도록 제7 압축공기라인(AL7)과 연결되는 제1 유입관(53B)과, 일단이 상기 흡인실(53A)과 연결되고 타단이 호퍼(51)의 배출구와 연결되어 호퍼(51)에 저장된 석탄회가 제1 유입관(53B)을 통해 흡인실(53A)로 흡인되게 하는 제2 유입관(53C)과, 상기 제1, 2 유입관(53B, 53C)을 통해 흡인실(53A)로 유입된 압축공기와 석탄회가 혼합되어 배출되는 디퓨저(53D)를 포함한다.

상기와 같은 저농도 이송부(50)에 의해 호퍼(51)에는 고농도 이송부(40)에 비해 상대적으로 입자크기가 작은 석탄회가 저장되고, 호퍼(51)에 저장된 석탄회는 로터리밸브(52)를 이용하여 이젝터(53)로 정량 공급되며, 제7 압축공기라인(AL7)을 통해 이젝터(53)로 공급되는 압축공기의 흡인력에 의해 석탄회가 흡인되어 디퓨저(53D)를 통해 함께 배출되게 되면서 압축공기 중에 석탄회가 적절한 비중으로 혼합되어 석탄회 이송라인(OP2)을 따라 저장소로 이송되게 된다.

이러한 저농도 이송부(50)는 고농도 이송부(40)에 비해 상대적으로 석탄회의 이속 송도가 빠르고, 고농도 이송부(40)에 비해 작은 이송압력(공기 압력)이 요구되는 대신, 석탄회의 이송거리가 고농도 이송부(40)에 비해 짧고, 연속 운전시에는 석탄회의 단위시간당 이송량이 고농도 이송부(40)에 비해 적기 때문에 연속 운전이 아닌 간헐적 운전시에 적합한 특징이 있다.

따라서 주기적으로 검출되는 석탄회의 입자크기, 입자형태, 기공률, 밀도, 함수율 등과 같은 다양에 특성에 기초하여 고농도 이송부(40)와 저농도 이송부(50) 중에서 선택 운용되게 되면 석탄회 이송라인(OP1, OP2)의 폐색을 방지할 수 있고, 이와 동시에 석탄회를 이송시키는 데에 사용되는 에너지를 효율적으로 관리할 수 있으므로 결과적으로 사용 에너지가 절약되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

에어컴프레서(60)는 써지빈(20), 고농도 이송부(40) 및 저농도 이송부(50)에 사용되는 압축공기를 발생시키는 구성이다.

이러한 에어컴프레서(60)는 도 5에 도시된 바와 같이 제2 컨테이너부(12)에 설치되고, 에어컴프레서(60)에서 생성된 압축공기는 후술되는 에어드라이어(70)로 공급되도록 유로가 연결된다.

에어드라이어(70)는 에어컴프레서(60)에서 생성된 압축공기가 공급되어 압축공기 중에 포함된 수분을 건조시키는 구성이다.

이러한 에어드라이어(70)는 도 5에 도시된 바와 같이 제2 컨테이너부(12)에 설치되고, 에어드라이어(70)를 통해 건조된 압축공기는 후술되는 리시버탱크(80)로 공급되도록 유로가 연결된다.

리시버탱크(80)는 에어드라이어(70)에서 건조되어 공급되는 압축공기가 임시로 저장되는 구성이다.

이러한 리시버탱크(80)는 제1 압축공기라인(AL1)과 연결되고, 써지빈(20), 고농도 이송부(40) 및 저농도 이송부(50)로 정량의 압축공기가 공급되도록 제어부에 의해 밸브의 개폐가 자동으로 제어되게 된다.

한편, 본 발명에서는 현장에 설치되어 최초 운용되거나 또는 운용 중에 석탄회의 특성을 파악하기 위해 시험 가동될 수 있도록 구성되는데, 이를 위해 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 석탄회 이송라인(OP1, OP2) 상에는 이송되는 석탄회가 써지빈(20)으로 회수되도록 하는 회수라인(110)이 연결되고, 이러한 석탄회 이송라인(OP1, OP2)과 회수라인(110) 사이에는 밸브(도면부호 없음)가 설치되어 필요에 따라 유로의 전환이 가능하게 설치된다.

그리고 제1 컨테이너부(11)에는 작업자가 시험 구동을 위한 소정 량의 석탄회를 써지빈(20)으로 투입시킬 수 있도록 스크루 피더기(90)가 설치되고, 이러한 스크루 피더기(90)와 써지빈(20) 사이에는 스크루 피더기(90)를 통해 공급되는 석탄회의 입자크기를 분류하기 위한 복수 개의 사이클론유닛(100)이 설치된다.

이때 스크루 피더기(90)는 도 9에 도시된 바와 같이 작업자가 석탄회를 투입하기 위한 소정 크기의 투입호퍼(91)와, 상기 투입호퍼(91)의 하부에 위치되면서 수평으로 소정 길이를 가지는 원통 모양의 배출부(92) 및 상기 배출부(92)의 내부에 설치되면서 구동모터(도시하지 않음)에 의해 회전 동작되어 석탄회를 이송시키는 스크루축(93)을 포함한다.

또한, 스크루 피더기(90)의 배출부(92) 일단에는 석탄회를 복수 개의 사이클론유닛(100)으로 공급하기 위한 제1 블로워 공기라인(BA1)의 일단이 연결되고, 상기 제1 블로워 공기라인(BA1)의 타단은 복수 개의 사이클론유닛(100)의 일측면에 연결되며, 복수 개의 사이클론유닛(100)의 상면에는 사이클론호퍼(101)를 통과한 석탄회를 써지빈(20)으로 공급하는 제2 블로워 공기라인(BA2)이 연결되며, 이러한 제2 블로워 공기라인(BA2) 상에는 스크루 피더기(90)에 저장된 석탄회가 복수 개의 싸이클론유닛(100)을 통과하여 써지빈(20)으로 공급되도록 하는 제1 블로워(BL1)가 연결된다.

이때 제1 블로워(BL1)는 제1, 2 블로워 공기라인(BA1, BA1)을 통해 배관 내부의 공기를 흡인하여 써지빈(20) 쪽으로 토출하도록 구성되고, 써지빈(20)에는 써지빈(20)의 내부 공기를 흡인하여 외부로 배출시키는 제2 블로워(BL2)가 설치된다.

여기서 제2 블로워(BL2)를 통해 내부 공기가 외부로 배출되도록 할 때에는 공기가 백필터(22)를 통과하여 배출되도록 유로가 구성되고, 이에 의해 써지빈(20)으로 공급된 석탄회가 공기와 함께 외부로 배출되는 것이 방지된다.

또한, 저장소까지 거리가 먼 경우를 가정하여 석탄회의 이송 성능을 효과적으로 시험하기 위해서는 회수라인(110)이 50M 이상의 길이를 가지도록 구성될 필요가 있고, 따라서 회수라인(110)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제2 컨테이너부(12)의 외측을 소정 간격 이격되어 복수 회 감싸도록 구성되어 이송시험을 위한 충분한 길이를 가지도록 설치된다.

이때 회수라인(110)은 자연스럽게 제2 컨테이너부(12)의 난간을 이루도록 구성되고, 이에 의해 별도로 제2 컨테이너부(12)의 난간을 따로 설치하지 않더라도 작업자가 제2 컨테이너부(12)의 밖으로 안전하게 이동할 수 있게 된다.

이에 더해 회수라인(110)을 이용하여 석탄회의 이송시험을 하는 과정에서 석탄회가 배관 내부에서 쌓여 고착되게 되면 회수라인(110)이 폐색되거나 또는 시험 결과에 오차가 생겨 시험 결과의 신뢰성이 크게 떨어지게 된다.

따라서 회수라인(110)을 따라 3 ~ 5M의 간격을 두고 회수라인(110)의 내부로 압축공기를 추가로 공급하는 제8 압축공기라인(AL8)이 설치되고, 이에 의해 필요에 따라 제8 압축공기라인(AL8)을 이용하여 회수라인(110)의 내부로 압축공기를 추가로 공급하여 회수라인(110)의 내부에 석탄회가 잔류하지 않도록 구성된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 컨테이너형 석탄회 이송장치를 이하에서는 사용예에 따라 설명한다.

공장에서 미리 제작된 이송장치(1)를 트레일러 등과 같은 차량에 적재한 다음, 석탄회 이송장치의 설치가 요구되는 현장으로 운반하고, 이렇게 운반된 이송장치(1)를 현장의 소정 위치에 하차하여 배치한다.

그리고 석탄회가 배출되는 배관(도시하지 않음)을 써지빈(20) 쪽에 연결하고, 저장조로 연결되는 배관과 석탄회 이송라인(OP1, OP2)을 연결한다.

그런 다음, 석탄회의 특성을 분석하기 위해 석탄회 이송라인(OP1, OP2)을 통해 배출되는 석탄회가 회수라인(110)을 통해 회수되도록 유로를 변경한다.

위와 같이 회수라인(110) 쪽으로 유로를 변경하고 나면, 작업자가 일정량의 석탄회를 수집하여 스크루 피더기(90)에 넣고, 스크루 피더기(90)와 제1 블로워(BL1)를 가동하여 석탄회를 써지빈(20) 쪽으로 공급한다.

이와 동시에 에어컴프레서(60)를 가동하여 압축공기를 생성시키고, 생성된 압축공기를 에어드라이어(70)를 거쳐 리시버탱크(80)에 저장하며, 리시버탱크(80)에 저장된 압축공기는 제1 압축공기라인(AL1)을 통해 제2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 압축공기라인(AL2, AL3, AL4, AL5, AL6, AL7, AL8) 쪽으로 선택 공급될 수 있도록 준비한다.

또한, 써지빈(20)에 저장된 석탄회는 배출관(30)을 통해 고농도 이송부(40) 쪽으로 배출되도록 유로를 제어하고, 이에 의해 고농도 이송부(40)로 공급된 석탄회는 고압으로 압축되어 회수라인(110) 쪽으로 배출되게 된다.

이렇게 회수라인(110)을 통해 배출되는 석탄회는 다시 써지빈(20)으로 회수되어 저장되고, 다시 고농도 이송부(40) 쪽으로 배출되면서 상기의 과정을 미리 설정된 횟수만큼 반복하여 수행하게 된다.

상기와 같이 써지빈(20)과 고농도 이송부(40)의 이송 시험이 설정된 횟수만큼 반복되고 나면, 배출관(30)의 밸브(32A)를 제어하여 써지빈(20)에서 배출되는 석탄회가 저농도 이송부(50) 쪽으로 이송되도록 유로를 변경하고, 이에 의해 써지빈(20)에 저장된 석탄회가 저농도 이송부(50) 쪽으로 배출되게 한다.

이와 같이 저농도 이송부(50) 쪽으로 석탄회가 공급되면 이젝터(53)를 통해 고속으로 흐르는 압축공기에 의해 석탄회가 흡인되어 회수라인(110) 쪽으로 배출되게 되고, 이렇게 회수라인(110)으로 배출되는 석탄회는 회수라인(110)을 따라 써지빈(20)으로 회수된 다음, 다시 저농도 이송부(50)로 배출되면서 상기의 과정을 미리 설정된 횟수만큼 반복하여 수행하게 된다.

상기와 같이 설정된 횟수만큼 반복하여 고농도 이송부(40)와 저농도 이송부(50)를 통해 석탄회의 이송시험이 모두 종료되고 나면, 작업자는 디스플레이를 통해 출력되는 석탄회의 이송속도, 필요 압력 등의 결과에 기초하여 석탄회의 이송 방법을 선택하여 설정하고, 석탄회 이송라인(OP1, OP2) 쪽으로 석탄회가 배출되도록 유료를 변경한 상태에서 써지빈(20)으로 석탄회가 배출되도록 하여 석탄회의 이송장치(1)를 운용하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 컨테이너의 내부에 써지빈, 배출관, 고농도 이송부, 저농도 이송부, 에어컴프레서, 에어드라이어 및 리시버탱크의 구성이 설치되고, 이에 의해 차량을 이용하여 컨테이너를 현장으로 운반하여 위치시킨 다음, 석탄회의 배출 배관을 연결하는 것만으로 쉽고 빠르게 석탄회 이송장치를 운용할 수 있고, 석탄회 이송장치의 운용 중에도 필요에 따라 석탄회의 특성을 모니터링할 수 있으며, 파악된 석탄회의 특성에 따라 석탄회의 이송방식을 변경하여 운용할 수 있다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1: 이송장치 10: 컨테이너
11: 제1 컨테이너부 11A: 모니터링룸
12: 제2 컨테이너부 12A: 계단
20: 써지빈 21: 본체
22: 백필터 23: 배출구
30: 배출관 31: 제1 연결관
32: 제2 연결관 32A: 밸브
40: 고농도 이송부 50: 저농도 이송부
51: 호퍼 52: 로터리밸브
53: 이젝터 53A: 흡인실
53B: 제1 유입관 53C: 제2 유입관
53D: 디퓨저 60: 에어컴프레서
70: 에어드라이어 80: 리시버탱크
90: 스크루 피더기 91: 투입호퍼
92: 배출부 93: 스크루축
100: 사이클론유닛 101: 사이클론호퍼
110: 회수라인 AL1: 제1 압축공기라인
AL2: 제2 압축공기라인 AL3: 제3 압축공기라인
AL4: 제4 압축공기라인 AL5: 제5 압축공기라인
AL6: 제6 압축공기라인 AL7: 제7 압축공기라인
AL8: 제8 압축공기라인 BA1: 제1 블로워 공기라인
BA2: 제2 블로워 공기라인 BL1: 제1 블로워
BL2: 제2 블로워 H: 관통공
OP1, OP2: 석탄회 이송라인

Claims (5)

1. 석탄회를 저장소까지 이송하기 위한 이송장치(1)에 있어서,
   상기 이송장치(1),
   내부에 소정 크기의 설치공간이 형성되는 컨테이너(10);
   상기 컨테이너(10)의 내측에 설치되면서 석탄회가 공급되는 써지빈(20);
   상기 컨테이너(10)의 내측에 설치되면서 일단이 상기 써지빈(20)의 저면에 연결되고, 타단이 제1, 2 연결관(31, 32)으로 분기되어 상기 써지빈(20)을 통해 배출되는 석탄회가 상기 제1, 2 연결관(31, 32) 중에서 선택된 어느 하나의 연결관을 따라 배출되도록 하는 배출관(30);
   상기 컨테이너(10)의 내측에 설치되면서 일단이 상기 제1 연결관(31)에 연결되고, 압축공기를 이용하여 석탄회가 고농도로 압축되어 저장소로 이송되도록 하는 고농도 이송부(40);
   상기 컨테이너(10)의 내측에 설치되면서 일단이 상기 제2 연결관(32)에 연결되고, 관로를 따라 고속으로 흐르는 압축공기에 의해 석탄회가 저농도로 희석되어 저장소로 이송되도록 하는 저농도 이송부(50);
   상기 컨테이너(10)의 내측에 설치되면서 압축공기를 생성하는 에어컴프레서(60);
   상기 에어컴프레서(60)에서 발생하는 압축공기를 건조시키는 에어드라이어(70); 및
   상기 에어드라이어(70)를 통과하여 건조된 압축공기를 저장하여 상기 고농도 이송부(40) 및 상기 저농도 이송부(50)로 공급하는 리시버탱크(80);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 컨테이너형 석탄회 이송장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨테이너(10)는,
   내부에 배출관(30), 상기 고농도 이송부(40) 및 상기 저농도 이송부(50)가 구비되면서 일측에 소정 크기의 모니터링룸(11A)이 마련되는 제1 컨테이너부(11); 및
   상기 제1 컨테이너부(11)의 상부에 위치되면서 내부에 상기 써지빈(20), 에어컴프레서(60), 에어드라이어(70), 리시버탱크(80)를 포함하는 제2 컨테이너부(12);
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 컨테이너형 석탄회 이송장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 컨테이너부(11)에는,
   석탄회를 정량 투입하는 스크루 피더기(90);
   상기 스크루 피더기(90)에서 공급되는 석탄회를 입자크기 별로 분리하여 상기 써지빈(20)으로 공급하는 복수 개의 사이클론유닛(100); 및
   상기 고농도 이송부(40)와 상기 저농도 이송부(50)를 통해 각각 배출되는 석탄회가 상기 써지빈(20)으로 회수되도록 하는 회수라인(110);
   을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 컨테이너형 석탄회 이송장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 회수라인(110)은,
   상기 제2 컨테이너부(12)의 외측 둘레를 따라 소정 간격 이격되어 복수 회 감싸도록 하여 난간을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 컨테이너형 석탄회 이송장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 저농도 이송부(50)는,
   원통 모양을 가지는 호퍼(51);
   상기 호퍼(51)의 하부에 위치되면서 상기 호퍼(51)에 담긴 석탄회를 정량 배출시키는 로터리밸브(52);
   상기 로터리밸브(52)의 하부에 위치되면서 상기 로터리밸브(52)를 통해 정량 배출되는 석탄회가 배관 내부를 흐르는 압축공기의 유속에 의해 흡인되어 배출되도록 하는 이젝터(53);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너형 석탄회 이송장치.

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