KR102271743B1 - 산업용 저장 사이로 및 집진기 호퍼의 가열장치 - Google Patents

Abstract

분진을 모아 하부로 배출하는 호퍼의 가열장치가 개시된다. 호퍼의 가열장치는, 상기 호퍼의 플레이트의 외부를 감싸는 구조로 설치되며, 소정의 두께를 가지고, 소정 부분이 절개된 형태인 단열재; 상기 절개된 수정 부분에 설치되는 핀튜브 장치; 상기 핀튜브 장치를 덮는 구조로 상기 단열재와 결합하는 보조 단열재를 포함한다. 이러한 본 발명의 실시 예에서는, 호퍼의 내부에 습기가 차거나 결로 현상이 생기지 않도록 할 수 있고, 결로를 방지하는 가열장치에 문제가 발생하더라도 손잡이로 보조 단열재를 분리한 후에 간단히 수리가 가능하므로 수리를 하는데 걸리는 시간 및 비용이 적게 소요될 수 있으며, 전기열선이나 스팀 파이프 라인으로 호퍼 전체를 감지 않아도 되므로 설치 비용이 적게 소요될 수 있다.

Description

산업용 저장 사이로 및 집진기 호퍼의 가열장치{Hopper Heater}

본 발명은 산업용 저장 사이로 및 집진기 호퍼의 가열장치 관한 것으로 특히, 집진기 하부에 위치하는 호퍼의 가열 및 보온장치에 관한 것이다.

일반적인 석탄이나 중유 연소공정, 폐기물 소각로공정, 시멘트 제조업종 및 제철제강공정 등의 먼지 발생공정에서 배출되는 먼지를 포집하고, 깨끗한 공기로 정화시켜 외부로 배출하기 위하여 집진기가 사용되고 있다.

이러한 집진기는 백필터에 오염공기를 여과시켜 분진(Dust)은 걸러내고, 청정한 공기를 외부로 배출시키되, 상부의 분사노즐이 백필터에 압축가스를 분사하여 백필터에 포집된 분진을 탈리시킴으로써 백필터의 눈막힘 현상을 방지하고 정화의 효율성을 높인다.

그리고 백필터의 하부에는 탈리된 분진을 일정시간 저장할 수 있는 호퍼가 설치되고 그 하부에 배출 설비에 의해서 외부로 반출하게 된다.

그런데 종래에는 호퍼의 내부와 외기의 온도차에 의해 습기가 생기거나 결로 현상이 생기면 호퍼 철판에 저온 부식이 발생되고 또한 분진이 응결되어 하부로 원활하게 배출하지 못하고 막히는 문제가 있다.

이에 따라 습기를 제거하거나 결로 현상을 방지하기 위해 종래에는 호퍼 주변에 전기 열선이나 고온의 스팀 파이프 배관을 감아서 온도를 일정하게 유지하도록 하고, 그 외부를 단열재로 감싸서 보온을 하였다.

그리고, 호퍼의 내부에 분진이 적체되지 않도록 모터의 진동을 이용하거나 에어 노커(Knoker)를 이용하여 주기적으로 충격을 가하여 분진을 하부로 떨어내고 있다.

그런데 종래에는 이러한 충격으로 인하여 전기 열선이 단락되거나 고온의 스팀 파이프 배관이 파열되는 등의 고장이 발생한다.

이렇게 고장이 발생하면 종래에는 단열재를 모두 뜯어낸 후 전기 열선의 단락이나 스팀 파이프의 파열 부위를 찾아서 수리해야 하는데, 시간도 많이 소요되고, 교체 경비도 많이 드는 문제가 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 호퍼의 내부에 습기가 차거나 결로 현상이 생기지 않도록 하는 호퍼의 가열장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 결로를 방지하는 가열장치에 문제가 발생하더라도 수리를 하는데 걸리는 시간 및 비용이 적게 소요되는 호퍼의 가열장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 설치 비용이 적게 소요되는 호퍼의 가열장치를 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 호퍼의 가열장치는,

분진을 모아 하부로 배출하는 호퍼의 가열장치로서,

상기 호퍼의 플레이트의 외부를 감싸는 구조로 설치되며, 소정의 두께를 가지고, 소정 부분이 절개된 형태인 단열재;

상기 절개된 수정 부분에 설치되는 가열장치(Heater);

상기 가열장치를 덮는 구조로 상기 단열재와 결합하는 보조 단열재를 포함한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 호퍼의 가열장치는,

분진을 모아 하부로 배출하는 호퍼의 가열장치로서,

상기 호퍼의 플레이트의 외부를 감싸는 구조로 설치되며, 소정의 두께를 가지고, 소정 부분이 절개된 형태인 단열재;

상기 절개된 수정 부분에 설치되는 가열장치(Heater);

상기 가열장치를 덮는 구조로 상기 단열재와 결합하는 보조 단열재를 포함하고,

상기 단열재는, 상기 가열장치가 설치되는 부분으로부터 소정 면적이내가 상기 호퍼의 플레이트와 소정의 공간을 형성하도록 절개된 형태인 것을 특징으로 한다.

상기 가열장치는 핀튜브 형태로 방열효과를 높이고 전기결선을 할 수 있는 단자가 구비되거나 스팀이 입력되는 입구와 스팀이 출력되는 출구를 구비하며, 상기 가열장치에서 방열된 열은 상기 호퍼 플레이트와 소정의 공간를 통해 전도되는 것을 특징으로 한다.

상기 호퍼의 플레이트와 소정의 공간을 형성하도록 구분된 단열재의 접촉 부분은 금속재질의 망사형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에서는, 호퍼의 내부에 습기가 차거나 결로 현상이 생기지 않도록 하는 호퍼의 가열장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 결로를 방지하는 가열장치에 문제가 발생하더라도 수리를 하는데 걸리는 시간 및 비용이 적게 소요되는 호퍼의 가열장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 설치 비용이 적게 소요되는 호퍼의 가열장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 호퍼의 가열장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 가열장치(핀튜브 히터)의 측면도이다.
도 3은 도 1의 가열장치(핀튜브 히터)의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 호퍼의 가열장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 가열장치(핀튜브 히터)의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 호퍼의 가열장치의 실험장치의 예를 보인 도면이다.
도 7은 도 6의 실험 결과를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 호퍼의 가열장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 핀튜브 장치의 측면도이고, 도 3은 도 1의 핀튜브 장치의 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 호퍼의 가열장치는,

분진을 모아 하부로 배출하는 호퍼의 가열장치로서, 단열재(100), 가열(핀튜브) 장치(200), 보조 단열재(300)를 포함한다.

단열재(100)는 상기 호퍼의 플레이트(400)의 외부를 감싸는 구조로 설치되며, 100t 정도의 두께를 가지고, 소정 부분이 절개된 형태이다.

핀튜브 장치(200)는 상기 절개된 수정 부분에 설치되며, 스팀 방식과 전기 방식이 사용될 수 있다. 그리고 이러한 발열 방식은 필요에 따라 다른 방식으로 변형될 수도 있다. 상기 핀튜브 장치(200)는 스팀이 입력되는 입구(210)와 스팀이 출력되는 출구(220)를 구비하며, 상기 핀튜브 장치(200)의 열은 상기 호퍼 플레이트(400)를 통해 전도되는 것을 특징으로 한다.

그리고 핀튜브 장치(200)는 호퍼 플레이트(400)의 표면에 근접하게 설치되므로 금속재질의 호퍼 플레이트(400)를 통한 열전도가 빠르게 되어 가열효과를 더욱 높일 수 있다.

보조 단열재(300)는 상기 핀튜브 장치(200)를 덮는 덮개 형태의 구조물로서, 상기 단열재(100)와 같이 단열 역할을 한다. 보조 단열재(300)는 잡기가 용이하도록 손잡이(310)를 구비한다.

이러한 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 호퍼의 단열장치는 핀튜뷰장치(200)의 고장이 발생하더라도 개별적으로 고장난 핀튜브 장치(200)의 덮개인 보조 단열재(300)를 손잡이(310)를 잡고 분리한 후, 핀튜브 장치(200)의 고장 수리 또는 교체 작업을 하면 된다.

또한, 보조 단열재(300)는 견고한 고정을 위해 나사(320) 등으로 단열재와 나사결합될 수 있다.

이러한 본 발명의 제1 실시 예는 다양한 변형이 가능하며, 이러한 변형 예에 관하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 호퍼의 가열장치를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 핀튜브 장치의 측면도이다.

도 4 또는 도 5를 참조하면, 발명의 실시 예에 따른 호퍼의 가열장치는,

분진을 모아 하부로 배출하는 호퍼의 가열장치로서,

상기 호퍼의 플레이트(400)의 외부를 감싸는 구조로 설치되며, 소정의 두께를 가지고, 소정 부분이 절개된 형태인 단열재(100);

상기 절개된 수정 부분에 설치되는 핀튜브 장치(200);

상기 핀튜브 장치(200)를 덮는 구조로 상기 단열재(100)와 결합하는 보조 단열재(300)를 포함하고,

상기 단열재(100)는, 상기 핀튜브 장치(200)가 설치되는 부분으로부터 소정 면적이내가 상기 호퍼의 플레이트와 소정의 공간(110)을 형성하도록 절개된 형태인 것을 특징으로 한다.

상기 핀튜브 장치(200)는 스팀이 입력되는 입구(210)와 스팀이 출력되는 출구(220)를 구비하며, 상기 핀튜브 장치(200)의 열은 상기 호퍼 플레이트(400)를 통해 전도되는 것을 특징으로 한다.

상기 단열재(100)의 절개된 부분은 금속재질의 망사형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가열장치는 핀튜브 형태로 방열효과를 높이고 전기결선을 할 수 있는 단자가 구비되거나 스팀이 입력되는 입구와 스팀이 출력되는 출구를 구비하며, 상기 가열장치에서 방열된 열은 상기 호퍼 플레이트(400)와 소정의 공간를 통해 전도되는 것을 특징으로 한다.

상기 호퍼의 플레이트(400)와 소정의 공간을 형성하도록 구분된 단열재의 접촉 부분은 금속재질의 망사형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 제2 실시예는 상기 핀튜브 장치(200)가 설치되는 부분으로부터 좌우상하로 1.5~2m인 것이 단열 및 제조의 편리성 등으로 바람직하지만 상기 호퍼의 플레이트(400)와 소정의 공간을 형성하도록 절개된 형태인 것이 특징이며, 이러한 소정의 공간 형성 거리는 다양하게 변형될 수 있다.

그리고 본 발명의 제2 실시예에서는 상기 단열재(100)의 안쪽 절개된 부분을 금속재질의 망사형태로 형성하여 핀튜브 장치(200)의 열이 빠른 시간 내에 호퍼 또는 망사형태의 단열재 절개부분을 통해 전도되도록 할 수 있다.

상기 실시 예들에서 핀튜브 장치(200)는 필요에 따라 개수를 정하여 설치가 가능하며, 호퍼 플레이트(400)의 면적에 비례하여 개수를 정할 수 있다.

실제로 본 발명의 실시 예를 이용하여 외기온도 섭씨 7도 호퍼의 내부 온도 섭씨 150도에 실험을 해보았다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 호퍼의 단열장치의 실험장치의 예를 보인 도면이고, 도 7은 도 6의 실험 결과를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 편의상 히터는 T-0 포인트에 위치하고, 호퍼의 다른 부분의 위치에서 온도를 측정하였다.

도 7을 참조하면, Test 조건은 Bag Filter Hopper와 동일한 밀폐 구조에, 외부 보온 100t 적용으로 열손실을 방지하였으며, Bag Filter Hopper 두께와 동일한 6t Steel Plate ㄷ - Box 형상으로 Hopper를 재현하여 Test하였다.

Test 결과는 Plate 가열 초기에는 각 Point마다 열 전달 분포에서 온도 편차가 발생하나, 열전도에 필요한 일정 시간이 경과하면 T-0 ~ T-7 Point 전체적으로 열평형이 이루어짐을 볼수가 있다.

실제 Hopper에 적용하여 연속적인 Steam 187℃ 가 공급될시 열전도에 필요한 일정 시간(약 1Hr)이 경과 하면 전체적인 열평형이(120℃ 이상) 이루어져 설계조건 및 Hopper Heat의 기능을 만족할 것으로 판단된다.

이러한 본 발명의 실시 예에서는, 호퍼의 내부에 습기가 차거나 결로 현상이 생기지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 결로를 방지하는 가열장치에 문제가 발생하더라도 손잡이로 보조 단열재를 분리한 후에 간단히 수리가 가능하므로 수리를 하는데 걸리는 시간 및 비용이 적게 소요될수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 전기 열선이나 스팀 파이프 라인으로 호퍼 전체를 감지 않아도 되므로 설치 비용이 적게 소요될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 단열재 200: 핀튜브 장치
300: 보조 단열재 310: 손잡이
400: 호퍼의 플레이트

Claims (1)

1. 분진을 모아 하부로 배출하는 호퍼의 가열장치로서,
   호퍼 플레이트의 외부를 감싸는 구조로 설치되며, 소정의 두께를 가지고, 소정 부분이 절개된 형태인 단열재;
   상기 호퍼 플레이트의 표면에 근접하면서 상기 절개된 수정 부분에 설치되는 핀튜브 장치;
   상기 핀튜브 장치를 덮는 구조로 상기 단열재와 결합하는 보조 단열재를 포함하고,
   상기 단열재는, 상기 핀튜브 장치가 설치되는 부분으로부터 소정 면적이내가 상기 호퍼 플레이트와 소정의 공간을 형성하도록 절개된 형태인 것을 특징으로 하고,
   상기 호퍼 플레이트와 소정의 공간을 형성하도록 구분된 단열재의 접촉 부분은 금속재질의 망사형태로 형성되고,
   상기 핀튜브 장치는 핀튜브 형태로 발열효과를 높이고 전기결선을 할 수 있는 단자가 구비되거나 스팀이 입력되는 입구와 스팀이 출력되는 출구를 구비하며, 상기 핀튜브 장치의 열은 상기 호퍼 플레이트를 통해 전도되는 것을 특징으로 하고,
   상기 보조 단열재는 손으로 잡기가 용이하도록 손잡이를 구비하고, 상기 핀튜브 장치의 고장이 발생한 경우, 개별적으로 고장난 핀튜브 장치의 덮개인 상기 보조 단열재의 손잡이를 잡고 상기 보조 단열재를 분리하는 것을 특징으로 하는
   호퍼의 가열장치.

Images