KR102222233B1 - 호퍼의 분진 배출 장치 - Google Patents

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KR102222233B1 KR1020190135824A KR20190135824A KR102222233B1 KR 102222233 B1 KR102222233 B1 KR 102222233B1 KR 1020190135824 A KR1020190135824 A KR 1020190135824A KR 20190135824 A KR20190135824 A KR 20190135824A KR 102222233 B1 KR102222233 B1 KR 102222233B1
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discharge pipe
pipe
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Abstract

호퍼의 분진 배출 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 호퍼의 분진 배출 장치는, 피드 호퍼 내에 저장된 분진을 벨트로 배출하기 위한 배출관, 배출관으로 유입된 분진을 배출관 하부로 배출하기 위한 오리피스를 갖는 배출판, 및 배출관으로 유입되는 분진에 대한 유입 압력을 감압하기 위한 감압부를 포함한다.

Description

호퍼의 분진 배출 장치{DEVICE FOR DISCHARGING DUST OF HOPPER}
본 발명은 호퍼의 분진 배출 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 코크스 건식 소화(CDQ: Coke Dry Quenching) 설비는 적열 코크스를 건식 소화하고 설정된 온도 이하로 냉각된 냉 코크스를 벨트로 이송하여 고로 설비의 열원으로 공급하기 위한 것이다.
냉코크스가 소화 설비에서 고로 설비로 이송될 때 발생되는 분진은 일정 공간에 모여 배관을 타고 벨트로 배출되는 바, 이 때, 분진은 배관 상에서 막힘없이 흘려 비산되지 않고 벨트에 제공되는 것이 필요하다.
분진 낙하에 필요한 압력 감쇄를 위해 배관 내에 오리피스를 채용하는 것이 일반적인데, 일정 크기로 한정된 오리피스로 인해 분진 크기에 따라 오리피스가 막히는 경우가 발생된다. 이 경우, 오리피스를 교체하기 위한 설비의 분해 작업이 필요한데, 작업 시 작업자 주위의 분진이나 배관 내의 가스 분위기는 작업자에게 안전 사고의 부담을 준다.
또한, 설비의 분해 조립으로 인해 조업을 일시 중단해야 하므로 작업성이 저하된다.
본 발명은 배출관 내부에서 분진 등에 의한 오리피스의 막힘 현상을 방지할 수 있도록 한 호퍼의 분진 배출 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치는, 피드 호퍼의 하부에 설치되어 피드 호퍼 내에 저장된 분진을 벨트로 배출하기 위한 배출관, 배출관 내에 설치되고 배출관으로 유입된 분진을 배출관의 하부로 배출하기 위한 오리피스를 갖는 배출판을 포함할 수 있다.
또한, 호퍼의 분진 배출 장치는, 배출판의 상단부에 설치되고 배출관으로 유입되는 분진에 대한 유입 압력을 감압하기 위한 감압부를 포함할 수 있다.
호퍼의 분진 배출 장치는, 감압부의 상부에 설치되고 감압부를 덮어주기 위한 커버부를 포함할 수 있다.
또한, 호퍼의 분진 배출 장치는, 감압부에 연결되고, 감압부 내의 분진을 집진하여 배출관의 외부로 배출하기 위한 집진부를 포함할 수 있다.
감압부는, 내부가 비워 있으며 하단부가 개방되어 오리피스와 연통되게 결합되며, 측면에 적어도 하나 이상의 유도구멍을 갖는 사각체 형상의 유도관을 포함할 수 있다.
유도구멍은 유도관의 4측면에 배치되고, 사각형상으로 이루어질 수 있다.
커버부는 상단부에 꼭지점을 갖는 4각뿔 형태의 분산 유도판을 포함할 수 있다.
분산 유도판의 하단부 4 측면과 배출관의 내측면의 사이에는 분진의 이동 공간이 구비될 수 있다.
집진부는 유도관의 일측에 설치되어 유도관 내부의 분진을 흡입하기 위한 집진관을 포함할 수 있다.
집진부는 유도관의 타측에 설치되어 유도관 내부에 공기를 공급하기 위한 공급관을 포함할 수 있다.
유도구멍은 오리피스의 형상과 동일한 사각형상을 가질 수 있다.
본 발명의 구현예에 따르면, 배출관 내부에서 분진 등에 의한 오리피스의 막힘 현상을 방지하여 오리피스를 통해 분진 등이 용이하게 흘러내릴 수 있으므로, 작업자의 질소 가스에 의한 질식을 방지할 수 있으며, 다수의 작업자가 작업하지 않아도 되기 때문에 업무 부하를 방지할 수 있다.
또한, 배출관 내부에서 오리피스의 상부로 유입된 큰 입자의 분진도 설비의 분해 및 조립 작업 없이도 용이하게 배출할 수 있으므로, 설비의 분해 조립 작업을 미연에 방지할 수 있으며, 따라서 조업 중단을 방지할 수 있으며, 지속적인 안전 조업이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치의 설치 위치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치의 설치 상태를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치의 일부 상세 사시도이다.
도 4는 도 3의 일부 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치의 일부 분해 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치의 설치 위치를 나타낸 개략적인 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치의 설치 상태를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치의 일부 상세 사시도이고, 도 4는 도 3의 일부 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치의 일부 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치는, 챔버(10)에서 불활성 가스(예: 질소)에 의해 소화된 냉 코크스를 벨트(20)로 운반할 때 발생되는 분진 등을 저장하기 위한 피드 호퍼(30)를 포함할 수 있다.
또한, 호퍼의 분진 배출 장치는, 피드 호퍼(30)의 하부에 설치되어 피드 호퍼(30) 내에 저장된 분진(41) 등을 벨트(20)로 배출하기 위한 배출관(40), 배출관(40) 내에 설치되고 배출관(40)으로 유입된 분진(41) 등을 배출관(40)의 하부로 배출하기 위한 오리피스(110)를 갖는 배출판(100)을 포함할 수 있다.
호퍼의 분진 배출 장치는, 배출판(100)의 상단부에 설치되고, 배출관(40)으로 유입되는 분진 등의 유입 압력을 설정된 압력 이하로 감압하기 위한 감압부(200)를 포함할 수 있다.
또한, 호퍼의 분진 배출 장치는, 감압부(200)의 상부에 설치되고 배출관(40)으로 유입된 분진 등이 오리피스(110)로 직접 향하지 않도록 감압부(200)를 덮어주기 위한 커버부(300)를 포함할 수 있다.
호퍼의 분진 배출 장치는, 감압부(200)에 연결되고, 감압부(200) 내의 분진을 집진하여 배출관(40)의 외부로 배출하기 위한 집진부(400)를 포함할 수 있다.
이 실시예에 있어, 감압부(200)는 상, 하단부가 개방되어 오리피스(110)와 연통되게 결합되며, 배출관(40)으로 유입된 분진 등을 감압된 분위기에서 오리피스(110)로 유도하기 위하여 내부가 비워 있으며 측면에 적어도 하나 이상의 유도구멍(211)을 갖는 사각체 형상의 유도관(210)을 포함할 수 있다.
유도관(210)이 전체적으로 사각체 형상으로 이루어지므로, 유도관(210)의 하단부도 사각 단면 형상을 가지도록 이루어 수 있다.
따라서, 오리피스(110)도 유도관(210)으로 유입된 분진 등을 용이하게 배출하기 위하여 사각형상으로 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명에서 유도관과 이에 대응하는 오리피스의 형상이 반드시 사각형상으로 한정되는 것은 아니다.
유도구멍(211)은 배출관(40)으로 유입된 분진 등을 용이하게 감압하면서 오리피스(110)로 용이하게 유도할 수 있도록 유도관(210)의 4측면에 일정한 간격으로 배치되고, 설정된 크기의 사각형상 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 유도구멍(211)은 분진 등에 부가되는 압력을 효과적으로 감압하면서 분진 등을 오리피스(110)로 용이하게 유도할 수 있도록 유도관(210)의 길이 방향(도 3의 Y 방향)을 따라 유도관(210)의 중앙부를 기준으로 이의 하부에 배치될 수 있다.
더욱이, 유도구멍(211)은 배출관(40)으로 유입된 분진 등에 부가되는 압력을 보다 용이하게 감압하면서 분진 등을 보다 용이하게 오리피스(110)로 유도할 수 있도록 유도관(210)의 하단부로부터 설정된 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다.
상기한 압력 감압을 위해 각 유도구멍(211)의 크기는, 오리피스(110)보다 작은 크기를 가질 수 있으며, 유도관(210)의 하단부의 개구부는 오리피스(110)와 동일한 형상과 크기를 가질 수 있다.
즉, 이 실시예에서 유도관(210)의 하단부의 개구부와 오리피스(110)의 형상은 사각형상으로 이루어질 수 있다.
그리고, 커버부(300)는 유도관(210)의 상단부에 설치되고, 배출관(40)의 내부로 유입되는 분진 등을 분산시키면서 유도관(210)의 유도구멍(211)쪽으로 유도할 수 있도록 상단부에 꼭지점을 갖는 4각뿔 형태의 분산 유도판(310)을 포함할 수 있다.
분산 유도판(310)은 배출관(40)의 내부로 유입되는 분진 등을 용이하게 분산시키면서 유도관(210)의 유도구멍(211)쪽으로 용이하게 유도할 수 있도록 유도관(210)의 크기(예; 단면적)보다 큰 크기(예: 표면적)를 가질 수 있다.
분산 유도판(310)의 하단부 4 모서리는 배출관(40)의 내측면에 접촉될 수 있으며, 따라서, 분산 유도판(310)의 하단부 4 측면과 배출관(40)의 내측면의 사이에는 도 4에 도시된 바와 같이 분진 등의 이동 공간(311)이 제공될 수 있다.
분산 유도판(310)의 사각뿔 형태는, 배출관(40)의 내부로 유입되는 분진 등을 용이하게 분산시키면서 유도관(210)의 유도구멍(211)쪽으로 용이하게 유도할 수 있도록 배출관(40)의 길이 방향(도 3의 Y 방향)에 따른 중심선(O1-O1 선)을 기준으로 유도관(210)의 사각형 형태에 대응하게 배치될 수 있다.
또한, 분산 유도판(310)의 높이, 즉, 분산 유도판(310)의 사각뿔 경사각도는, 배출관(40)의 내부로 유입되는 분진 등에 부가되는 압력을 효과적으로 감압하면서 배출관(40)으로 유입된 분진 등이 편중되지 않고 각 이동 공간(313)으로 골고루 분산되어 이동될 수 있는 크기로 설정될 수 있다.
그리고, 집진부(400)는 집진장치(미도시)에 연결되고, 유도관(210)의 일측에 연통되게 설치되어 유도관(210) 내부의 분진 등을 흡입하기 위한 집진관(410)을 포함할 수 있다.
또한, 집진부(400)는 공기 공급장치(미도시)에 연결되고, 유도관(210)의 타측에 연통되게 설치되어 유도관(210) 내부에 공기 등을 공급하기 위한 공급관(420)을 포함할 수 있다.
집진관(410)에는 집진관(410)의 개폐를 위한 제1 개폐 밸브(411)가 설치되며, 공급관(420)에는 공급관(420)의 개폐를 위한 제2 개폐 밸브(421)가 설치될 수 있다.
유도관(210)은 집진관(410)과 결합을 위한 제1 결합구멍(213), 및 공급관(420)과 결합을 위한 제2 결합구멍(215)을 가질 수 있다.
집진관(410)은 유도관(210) 내부의 분진 등을 용이하게 흡입할 수 있도록 유도구멍(211)의 상부에 배치될 수 있다.
공급관(420)은 유도관(210) 내부에 공기 등을 효과적으로 공급하여 집진관(410)의 분진 등의 흡입을 최대화 할 수 있도록 유도구멍(211)의 상부에 배치될 수 있다.
또한, 공급관(420)은 집진관(410)의 분진 등의 흡입을 최단시간에 유도할 수 있도록 유도관(210)의 중앙을 중심으로 집진관(410)과 대향 배치될 수 있다.
집진관(410)은 유도관(210) 내부의 분진 등을 흡입할 수 있을 뿐만 아니라 공급관(420)의 통하여 공급되는 공기 등을 흡입할 수 있다.
집진관(410)의 크기(예: 직경)는 집진관(410)의 집진력을 증대할 수 있도록 공급관(420)의 크기(예: 직경)보다 크게 설정될 수 있다.
따라서, 제1 결합구멍(213)은 제2 결합구멍(215)보다 큰 크기로 설정될 수 있다.
또한, 집진관(410)과 공급관(420)의 크기(예: 직경) 비율은 공급관(420)에 의하여 공급되는 공기에 의하여 유도관(210) 내부에서 와류 현상이 용이하게 발생될 수 있도록 설정된 크기 비율로 설정될 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 호퍼의 분진 배출 장치의 작동에 대해서 설명한다.
먼저, 챔버(10)에서 불활성 가스에 의해 소화된 냉 코크스를 벨트(20)로 운반할 때 발생되는 분진 등은 피드 호퍼(30)에 모이고, 피드 호퍼(30)에 모인 분진(41) 등은 그 하부에 설치된 배출관(40)을 통하여 벨트(20)로 배출된다.
이 때, 배출관(40)으로 유입된 분진(41) 등은 챔버(10)의 배출 압력에 의하여 커버부(300)의 분산 유도판(310)에 부딪히면서 분산 유도판(310)의 하단부 4측면과 배출관(40)의 내측면 사이의 이동 공간(311)으로 골고루 분산되면서 유입된다(도 4 참고).
이 실시예를 통해, 배출관(40)으로 유입된 분진(41) 등은 분산 유도판(310)에 부딪히게 되므로, 분산 유도판(310)의 하부에 배치된 오리피스(110)로 직접 향하여 배출되지 않게 된다.
이동 공간(311)를 통해 배출관(40)를 흐르는 분진(41) 등의 흐름은, 이동 공간(311)의 단면적보다 큰 면적을 갖는 유도관(210)의 4개의 유도구멍(211)으로 유입되는데, 여기서 분진(41)에 등에 부가되는 압력은 설정된 크기 이하의 압력으로 감압될 수 있다.
이 때, 감압력의 크기는, 유도구멍(211)의 전체 면적의 합계 면적과 이동 공간(311)의 전체 단면적 차이에 따라 조절될 수 있다.
즉, 유도구멍(211)의 전체 면적의 합계 면적과 이동 공간(311)의 전체 단면적 차이가 크게 될 수 있도록 감압력의 크기도 커지게 된다.
그리고, 유도구멍(211)으로 유입된 분진(41) 등은 유도관(210)의 내부를 통과한 후 배출판(100)의 오리피스(110)을 통하여 배출판(100)의 하부로 자연스럽게 흘러 내리게 되어 벨트(20)로 배출된다.
또한, 유도구멍(211)으로 분진(41) 등이 유입되면서 유도관(210)의 내부에 인가되는 분진(41) 등에 부가되는 유입 압력은 유도관(210)의 상부로 상승하면서 분산 유도판(310)의 하단부에 부딪히면서 설정된 크기로 감압된다.
그리고, 유도관(210) 내부에서 유도구멍(211)의 상부로 비산되는 분진(41) 등은, 집진장치(미도시)에 의하여 집진부(400)의 집진관(410)으로 흡입되어 배출되며, 이 때, 제1 개폐 밸브(411)는 오픈 상태로 제어된다.
따라서, 유도관(210) 내부에서 비산되는 분진(41) 등은 집진관(410)에 의하여 집진되어 배출되므로, 유도관(210) 내부에서 분진 등의 비산이 방지될 수 있다.
또한, 집진관(410)의 분진(41) 등의 용이한 흡입을 위하여, 제2 개폐 밸브(421)를 오픈 상태로 제어하여 공급관(420)을 통하여 유도관(210) 내부에 설정된 압력으로 공기를 공급한다.
공급관(420)을 통하여 유도관(210) 내부로 공기가 공급됨에 따라, 유도관(210) 내부에 와류 현상이 발생되면서 분진 등이 원활하게 유동되며 따라서, 집진관(410)에 용이하게 흡입되어 배출된다.
제1 개폐 밸브(411)와 제2 개폐 밸브(421)는 유도관(210) 내부의 분진(41) 등의 배출 시에만 오픈 상태로 제어될 수 있으며, 또한 필요 시에만 오픈 상태로 제어될 수 있음은 물론이다.
본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
30: 피드 호퍼 40: 배출관
100: 배출판 110: 오리피스
200: 감압부 210: 유도관
300: 커버부 310: 분산 유도판
400: 집진부

Claims (9)

  1. 피드 호퍼의 하부에 설치되어 상기 피드 호퍼 내에 저장된 분진을 벨트로 배출하기 위한 배출관,
    상기 배출관 내에 설치되고, 상기 배출관으로 유입된 분진을 상기 배출관 하부로 배출하기 위한 오리피스를 갖는 배출판,
    상기 배출판의 상단부에 설치되고, 상기 배출관으로 유입되는 분진에 대한 유입 압력을 감압하기 위한 감압부, 및
    상기 감압부의 상부에 설치되고, 상기 감압부를 덮어주기 위한 커버부를 포함하는 호퍼의 분진 배출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감압부에 연결되고, 상기 감압부 내의 분진을 집진하여 상기 배출관의 외부로 배출하기 위한 집진부를 포함하는 호퍼의 분진 배출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감압부는, 내부가 비워 있으며 하단부가 개방되어 상기 오리피스와 연통되게 결합되며, 측면에 적어도 하나 이상의 유도구멍을 갖는 사각체 형상의 유도관을 포함하는 호퍼의 분진 배출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유도구멍은 상기 유도관의 4측면에 배치되고, 사각형상으로 이루어지는 호퍼의 분진 배출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커버부는 상단부에 꼭지점을 갖는 4각뿔 형태의 분산 유도판을 포함하는 호퍼의 분진 배출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분산 유도판의 하단부 4 측면과 상기 배출관의 내측면의 사이에는 분진의 이동 공간이 구비되는 호퍼의 분진 배출 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 집진부는 상기 유도관의 일측에 설치되어 상기 유도관 내부의 분진을 흡입하기 위한 집진관을 포함하는 호퍼의 분진 배출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 집진부는 상기 유도관의 타측에 설치되어 상기 유도관 내부에 공기를 공급하기 위한 공급관을 포함하는 호퍼의 분진 배출 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 유도구멍은 상기 오리피스의 형상과 동일한 사각형상을 갖는 호퍼의 분진 배출 장치.
KR1020190135824A 2019-10-29 2019-10-29 호퍼의 분진 배출 장치 KR102222233B1 (ko)

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