KR102457887B1 - 튜브 베어 낙탄 회수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 낙탄 회수 장치, 특히, 벨트 컨베어를 이용해 석탄을 운반하는 과정에서 낙탄 되는 잔탄을 바닥으로 떨어뜨리지 않고 신속하게 운반부로 재투입할 수 있도록 수평 이동 튜브 및 상기 수평이동 튜브와 교차하여 수직으로 설치된 수직 이동 튜브를 이용하여 벨트 컨베어로 다시 보내 운반부로 재투입 하는 튜브형 낙탄 회수 장치에 관한 것이다.

Description

튜브 베어 낙탄 회수 장치{TUBEVEYOR DEVICE}

본 발명은 낙탄 회수 장치, 특히, 벨트 컨베어를 이용해 석탄을 운반하는 과정에서 떨어지는 낙탄을 바닥으로 떨어뜨리지 않고 신속하게 다시 운반부로 재투입할 수 있도록 튜브 베어 내부를 따라 낙탄 공급부에 제공하는 튜브 베어 낙탄 회수 장치에 관한 것이다.

화력 발전은 석탄 등의 화석 연료가 연소할 때 발생하는 열 에너지를 증기로 만들고 이것을 열기관에 보내어 기계적 에너지를 얻고 이 기계적 에너지를 이용하여 전기적 에너지를 얻는다. 석탄은 쉽게 구하고 싸다는 이유로 화력 발전에 이용하는데 상기 석탄은 발전소에서 벨트 컨베어로 공급하여 연소시켜 전기적인 에너지를 발생한다. 상기와 같이 석탄 등의 재료를 이동하는데 사용되는 벨트 컨베어는 발전소, 시멘트, 철강, 사료, 곡물 등 다양한 분야에서 기본 재료를 운송하는데 사용한다. 여기서는 그중에서도 발전소의 석탄 운송에 대하여 설명한다.

일반적으로 석탄은 광산에서 채취 후 철도 등을 이용하여 발전소까지 운반하고, 발전소 내에서는 벨트 컨베어로 운송하는데, 이때 운송 과정에서 벨트 컨베어의 좌우측과 하부에 낙탄이 발생하게 된다. 상기 발생하는 낙탄은 옥외의 경우, 토양을 오염시키고 강우시 폐수가 발생함은 물론 건조 비산하게 되어 대기를 오염시키며 햇빛에 노출될 경우 고화 및 유증기가 발생되어 화재 발생의 원인이 되고, 옥내의 경우 물청소로 제거하므로 석탄의 유실 및 다량의 폐수가 발생하고, 낙탄 제거를 위해 많은 인력과 장비를 사용하므로 상당한 비용이 발생하며, 장비에서 발생하는 낙탄 제거시 안전사고 발생의 위험이 있다. 또한, 비산된 먼지로 인해 호흡 및 시야 확보가 어려워 설비 점검 및 점검 작업에 장애 요소가 된다.

통상 벨트 컨베어를 이용하여 석탄 운반시, 미끄럼대를 이용하여 상부에 올리면 석탄 자체의 무게 및 벨트의 사행 및 석탄의 비산으로 인해 이동되는 석탄의 일부가 벨트 컨베어의 좌우측에 쌓인다. 또한, 복귀(return)측의 경우 석탄 배출 후 벨트 표면에 점착된 석탄 잔량을 제거하기 위해 여러개의 클리너를 설치, 사용하고 있으나 일부는 제거되지 않고 벨트 컨베어 하부에 쌓인다. 이러한 현상으로 먼지가 발생하고 낙탄을 다시 벨트 컨베어로 올리는 과정에서 인력이 투입되어야 하므로 추가 비용이 발생하게 된다. 이에 따라 석탄의 이송시 발생하는 낙탄을 회수하기 위한 장치를 필요하게 되고, 실제 일부 장치가 사용되고 있다.

그러나 종래의 낙탄 회수 장치는 체인 스크레퍼에 의해 재투입장치에 연결되어 매우 복잡한 구조로 이루어져 있다. 아울러 구조가 복잡하므로 중량도 무거우며 설비 장착을 위해 별도의 구조물을 추가로 설치해야만 했다. 이마저도 기존 구조물이송시 발생하는 낙탄을 회수하기 위해 여러개의 스크레이퍼나 스큐류를 이용해 낙탄을 회수하므로 기존 구조물(배관 등)이 있을 경우 설치가 불가하다는 단점이 있다.

또한, 종래의 장치는 이로 인해 제작 설치 비용이 비싸고 장기간의 설치기간이 필요하며, 또한 사각 케이싱 구조로 이루어져 있기 때문에 케이싱 내부에 잔탄이 존재하고 실제 작동시 과다한 소음이 발생한다. 따라서 전체적으로 효율이 떨어지고 작업 능률도 저하되어여러 가지 문제점이 존재했다.

대한민국 등록특허 1680092호는 벨트 컨베어를 이용해 석탄을 공급하는 과정에서 발생하는 낙탄을 동력원의 부하 없이 신속하게 벨트 컨베어 내로 회수하는 낙탄 회수 장치를 개시하고 있다.

대한민국 등록 특허 1638603호는 벨트 컨베어를 이용해 석탄을 공급하는 과정에서 발생하는 낙탄을 회수 호퍼를 이용해 회수하는 낙탄 회수 장치를 개시하고 있다.

그러나 상기 특허 들은 벨트 컨베어를 이용해 석탄을 공급하는 과정에서 발생하는 낙탄을 완전히 회수하지 못하고 환경적인 문제들도 해결하지 못했다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 낙탄 회수를 보다 용이하게 하기 위해 벨트 컨베어에서 떨어지는 낙탄을 벨트 하부에 삼각형 모양으로 형성한 낙탄 회수 유도 슈트(chute)를 구성하고, 삼각형으로 형성한 낙탄 회수 유도 슈트 하부 모서리 통로 끝에 튜브를 구성하여, 벨트 컨베어로부터 중력에 의해 떨어지는 낙탄을 전자 진동 햄머에 의해 낙탄 회수 유도 슈트로 모아 상기 낙탄 회수 유도 슈트를 따라 바로 밑에 설치한 튜브 개방부로 투입하여 상기 튜브 내에서 이동하는 디스크 및 와이어 세트에 의해 낙탄을 이동하게 한다.

즉, 벨트 컨베어 최초 상부 가이드로 쌓인 석탄 공급부로 낙탄을 다시 모으기 위해 낙탄 회수 유도 슈트로부터 모아진 낙탄을 다시 수평 이동 튜브 및 수직 이동 튜브에 의해 최초 석탄 공급부까지 이동하여 지속적으로 낙탄이 운반부로 재투입될 수 있도록 구성하는 것이다.

따라서 본 발명의 낙탄 회수 장치는 튜브 베어 방식으로 튜브 내부의 중앙에 설치한 와이어에 다수개의 디스크를 간격을 두고 연결하여 상기 와이어 이동에 따라 낙탄을 밀어 회수하는 방식으로 컴팩트한 조립으로 경량으로 구성할 수 있다. 또한, 본 설비를 장착하기 위해 별도의 구조를 필요하지 않으며, 종래의 벨트 컨베어에 본 튜브 베어를 그대로 장착하기만 하면 되는 장점이 있다.

이에 따라서 본 발명은 석탄이 외부로 낙탄 되는 것을 방지하는 상부 가이드와, 상기 상부 가이드 아래에서 떨어지는 낙탄을 회수하도록 삼각 형태로 이루어진 낙탄 회수 유도 슈트와, 상기 낙탄 회수 유도 슈트 외부에 부착하여 낙탄이 원할하게 이동하도록 전기적 진동을 주는 전자 진동 햄머와, 상기 낙탄 회수 유도 슈트 하부에 수평 방향으로 2줄의 튜브로 구성되어 제1, 제2 스프로켓을 설치한 수평 이동 튜브와, 상기 수평 이동 튜브 끝단에 직각으로 교차하여 사각형 형태의 튜브로 구성되고, 상기 사각형 튜브의 4 모서리에 제3, 제4, 제5, 제6의 스프로켓을 설치한 수직 이동 튜브와, 상기 수직 이동 튜브 상부 중앙에는 모아진 낙탄을 공급하는 낙탄 공급부를 포함하며, 상기 수평 이동 튜브 및 수평 이동 튜브는 상기 튜브 중심 내부에 와이어에 간격을 두고 다수개의 디스크 설치하고, 상기 디스크와 튜브 간섭 및 마찰을 방지하도록 곡부 슬라이딩 휠을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스프로켓 들은 와이어가 삽입되어 통과하도록 U자형으로 6개의 톱날로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전자 진동 햄머는 낙탄 회수 유도 슈트에서 진동에 의해 낙탄을 수평 이동 튜브에 원할하게 인입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수평 이동 튜브 및 수직 이동 튜브의 튜브 내부에 위치한 와이어에 고정된 디스크는 탈부착이 용이하도록 양쪽에서 디스크 홀딩 브래킷을 볼트에 의해 체결하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수평 이동 튜브의 와이어에 고정된 디스크들은 수평 방향의 낙탄을 이송하고, 상기 수직 이동 튜브의 와이어에 고정된 디스크들은 수평 방향의 낙탄을 수직 방향으로 이송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 토양 오염과 대기 오염 및 폐수 발생을 방지하며 안전사고 방지와 화재 발생을 억제하고 낙탄 회수에 필요한 시간을 절약하며 회수 장치 설치시 별도의 장치가 필요 없으므로 석탄 이송 단가가 줄어드는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 낙탄 회수 장치의 개념도 이다.
도 2는 본 발명의 낙탄 회수 장치의 낙탄 이동을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 낙탄 회수 장치의 스프로켓와 디스크의 연결 상태를 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 낙탄 회수 장치는 스프로켓, 상부 가이드, 튜브 베어, 낙탄 회수 유도 슈트, 전자 진동 햄머, 구동 폴리, 캐리어 디스크, 와이어, 볼트, 스프로켓를 회전시키는 운반부, 캠축, 디스크를 와이어에 고정하는 디스크 홀딩 브래킷을 포함한다.

먼저, 본 발명에 따른 튜브 베어의 구조를 외부와 내부로 나누어 설명한다. 튜브 외부는 상부 가이드에 의해 석탄을 공급하며 벨트 컨베어에 의해 석탄을 이동한다. 이때 발생되는 낙탄을 모으도록 튜브 베어를 이용하는데, 상기 튜브는 100 A STS 파이프(벨트 컨베어 사양 및 낙탄의 양에 따라 변경될 수 있음)를 적용하고, 전자 진동 햄머를 부착하여 벨트 컨베어로부터 떨어지는 낙탄이 다시 원할하게 튜브 내부로 모아 질 수 있도록 구성한다. 내부에는 와이어가 튜브 중심부를 따라 텐션을 유지하면서 설치되어 있는데, 와이어를 따라 일정 가격으로 설치된 디스크에 의해 낙탄 회수를 유도하도록 한다. 튜브 내부는 볼트 체결된 구동 스프로켓을 제공하며, 곡부에는 디스크와 튜브로 이루어진 곡부 슬라이딩 휠이 디스크와 튜브 간섭을 제거하도록 구성된다. 벨트 컨베어가 작동함과 동시에 튜브 베어도 작동하는데, 벨트 컨베어에 의해 작동시 모아진 낙탄이 튜브 내부로 들어가면 튜브 내부 디스크가 수평으로 밀고 이후에는 다시 수직으로 낙탄을 밀어 올려 튜브 베어의 공급부에서 벨트 컨베어 공급부로 계속해서 낙탄이 투입되는 구조이다.

상기 튜브 베어 외부는 파이프 외부를 스테인레스로 하여 파이프 길이 방향으로 개구부를 만들어 이 개구부로 낙탄 회수 유도 슈트에 의해 모아진 낙탄이 원할하게 튜브 내로 들어갈 수 있도록 구성하며, 낙탄 이동시 전자 진동 햄머를 작동하여 낙탄이 모아지게 하며, 튜브 내부에서는 와이어에 고정된 디스크가 낙탄을 쉽게 이동하도록 한다. 즉, 상기 낙탄 회수 유도 슈트에 부착된 전자 진동 햄머를 진동시켜 수평 이동 튜브로 낙탄을 유도하여 공급하고, 최종적으로 수직 이동 튜브의 중앙에 설치된 낙탄 공급부를 통해 튜브 베어 내부에서 이동된 낙탄이 벨트 컨베어로 다시 이동하도록 구성한다. 이러한 과정을 반복적으로 거치면서 회수된 낙탄을 다시 재투입 하는 장치이다.

이하 도면을 참조로 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 낙탄 회수 장치의 개념도를 도시한다.

본 발명의 낙탄 회수 장치는 종래에 사용하는 컨베어 방식의 장치에 유연하게 설치해 사용할 수 있다. 즉, 현재 사용하는 컨베어 방식의 크기에 따라 본 발명의 낙탄 장치의 크기를 조절하여 사용한다. 상기 본 발명의 낙탄 회수 장치는 튜브 길이를 조정하여 크기를 조정할 수 있는데, 상기 낙탄 회수 장치는 수평 이동 튜브(10)와 수직 이동 튜브(11)를 교차 결합하여 이루어진다. 상기 수평 및 수직 이동 튜브(10,11)는 후에 설명하는 바와 같이 통상 튜브 길이에 따라 내부에 설치된 와이어 길이도 늘어나며 디스크 수도 증가하게 된다. 상기 수평 이동 튜브(10)는 2줄로 된 수평 이동 튜브(10) 좌우 양 끝단에 2개의 스프로켓(12,13)이 설치되고, 상기 수평 이동 튜브(10)와 교차하여 사각형 형태로 이루어진 수직 이동 튜브(11)는 4개의 모서리에 스프로켓(14,15,16,17)이 각각 설치되어 있다. 상기 스프로켓은 와이어를 삽입을 고려하여 U자형으로 각각 6개의 톱니로 이루어져 있으며, 각 톱니의 중앙에는 디스크가 이동할 수 있도록 톱니 내부에 와이어가 삽입되어 디스크를 밀수 있도록 구성되어 있다. 여기서 수평 이동 튜브(10)는 튜브를 길이 상부 방향을 개방하여 모아진 낙탄이 들어가 디스크에 의해 밀려 이동할 수 있도록 구성되고, 수직 이동 튜브(11)는 튜브 내부로 낙탄을 상부로 밀어올린다.

상기 수직 이동 튜브(11)에 투입된 낙탄은 와이어에 디스크에 의해 수직이동 튜브(11) 상부 중앙에 설치된 낙탄 공급부(18)까지 낙탄을 이동시키며 다시 디스크가 하부로 회전하면서 계속해서 낙탄을 밀어올린다. 다시 말하면 최초 벨트 컨베어로부터 석탄이 이동되며, 벨트 컨베어로 석탄이 이동되는 과정에 떨어지는 낙탄을 낙탄 회수 유도 슈트(19)를 통해 다시 벨트 컨베어로 모아 낙탄을 운반부로 재투입하는 것이다. 이러한 원리로 떨어지는 낙탄을 튜브 베어 벨트로 계속 모아서 벨트 컨베어로 계속 공급한다.

도 2는 본 발명에 따른 튜브 베어 낙탄 회수 장치의 낙탄 이동을 설명하는 도면으로, 석탄이 외부로부터 벨트 컨베어(30)를 따라 이동하면 원재료인 석탄 재료 자체가 분말 형태를 가지고 있으므로 이동하면서 중력 등에 의해 하부 바닥으로 떨어진다. 하부로 떨어지는 낙탄을 모으기 위해 본 발명은 벨트 컨베어(30) 밑에 삼각형으로 형성된 낙탄 회수 유도 슈트(19)를 이루어 삼각형 아래의 모서리 공간에 낙탄이 집약되도록 구성한다. 아울러 낙탄이 모아지는 삼각형 공간의 낙탄 회수 유도 슈트(19) 아래로 같은 크기로 수평 이동 튜브(10)를 설치한다. 도면에 보이는 것처럼 낙탄이 모아지면 2줄로 된 수평 이동 튜브(10)는 튜브 베어 내부의 디스크에 의해 계속해서 수직 이동 튜브(11) 쪽으로 낙탄을 이동시키는데, 튜브 베어 내에 설치된 다수의 디스크 들은 낙탄을 이동시키며, 수평 이동 튜브(10) 내에서 시계 방향으로 디스크를 회전시켜 수평 이동 튜브(10)의 석탄 공급부에 교차하여 위치한 수직 이동 튜브(11)의 낙탄을 수직 이동 튜브(11)에 의해 계속해서 상부로 올리게 한다. 상부로 올려진 낙탄은 수직 이동 튜브의 상부 중앙에 형성된 공급부(18)에서 다시 벨트 컨베어(30)로 낙탄을 공급한다. 이러한 과정을 계속해서 반복하는 것이다.

상기 튜브 베어 내부에서 연속적으로 설치된 각 디스크는 튜브 내에 있는 와이어를 중심으로 15 내지 20cm 간격으로 떨어져 와이어에 고정되어 있는데, 벨트 컨베어(30)가 작동하고, 석탄이 이송되면 이동 과정 중에 발생하는 낙탄을 한곳으로 모으기 위해 벨트 컨베어(30) 바로 밑에 삼각형 모양으로 형성된 낙탄 회수 유도 슈트(19)에 낙탄을 모으고 상기 공간 하부 모서리에 길이 방향의 상기 수평 이동 튜브(10)로 수평 이동후 수직 이동 튜브(11) 상부의 공급부로 모아 상기 모아진 낙탄은 공급부를 통해 다시 벨트 컨베어(30)로 공급하게 된다.

즉, 삼각형 형태로 구성된 낙탄 회수 유도 슈트(19) 하부에 낙탄을 모아 벨트 컨베어(30)로 낙탄을 계속해서 이송한다. 이때 낙탄 회수 유도 슈트(19) 중앙에 전자 진동 햄머(50)(도 1참조)를 설치하여 진동으로 잔탄을 하부로 쌓는데 도움을 준다.

도 3은 본 발명에 따른 낙탄 회수 장치의 스프로켓와 디스크의 연결 상태를 보여주는 도면이다. 상기 스프로켓(14,15,16,17)는 우측의 확대도에 도시된 바와 같이 6개의 톱니로 이루어지며 도면에 도시처럼 와이어(21)에 고정된 디스크(20)를 밀수 있도록 톱니의 U자형 홈에 와이어(21)가 완전히 밀착 삽입되어 축을 중심으로 회전 되도록 구성되며 1개의 톱니 간극은 1개의 디스크(20) 간극과 일치하여 연속적으로 디스크(20)를 밀어 디스크와 디스크 사이의 공간에 있는 낙탄을 수평 이동 튜브(10)를 통해 수직 이동 튜브(11)까지 이송한다.

상기 6개의 톱날로 이루어진 수평 또는 수직 이동 튜브의 스프로켓(14,15,16,17)은 외부 모터에 의해 중앙축을 중심으로 회전하는데, 각각의 톱날은 돌출부가 U자 형태로 이루어져 상기 U자 형태 내부에 와이어(21)가 안착되어 스프로켓(14,15,16,17)의 회전력으로 디스크(20)를 밀어 와이어(21)가 움직이면서 전체적인 디스크(20)가 움직이도록 구성되어 있다. 상기 디스크(20)는 와이어(21)를 중심으로 끼워져 양쪽 좌우에서 디스크 홀딩 브래킷을 볼트로 고정하는 방식으로 구성된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않고 기술적 사상이 벗어나지 않는 범위 내에서 변형이 가능함은 자명하다.

본 발명은 발전소, 시멘트, 철강, 곡물 등의 벨트 운송 설비에 사용될 수 있다.

Claims (5)

1. 석탄이 외부로 낙탄 되는 것을 방지하는 상부 가이드와,
   상기 상부 가이드 아래에서 떨어지는 낙탄을 회수하도록 삼각 형태로 이루어진 낙탄 회수 유도 슈트와,
   상기 낙탄 회수 유도 슈트 외부에 부착하여 낙탄이 원할하게 이동하도록 전기적 진동을 주는 전자 진동 햄머와,
   상기 낙탄 회수 유도 슈트 하부에 수평 방향으로 2줄의 튜브로 구성되어 와이어가 삽입되어 U자형으로 6개의 톱날로 구성된 제1, 제2 스프로켓을 설치한 수평 이동 튜브와,
   상기 수평 이동 튜브 끝단에 직각으로 교차하여 사각형 형태의 튜브로 구성되고, 상기 사각형 튜브의 4 모서리에 제3, 제4, 제5, 제6의 스프로켓을 설치한 수직 이동 튜브와,
   상기 수직 이동 튜브 상부 중앙에는 모아진 낙탄을 공급하는 낙탄 공급부를 포함하며,
   상기 수평 이동 튜브 및 수직 이동 튜브는 상기 튜브 중심 내부에 와이어에 간격을 두고 다수개의 디스크 설치하고, 상기 디스크와 튜브 간섭 및 마찰을 방지하도록 곡부 슬라이딩 휠을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브 베어 낙탄 회수 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 전자 진동 햄머는 낙탄 회수 유도 슈트에서 진동에 의해 낙탄을 수평 이동 튜브에 원할하게 인입하는 것을 특징으로 하는 튜브 베어 낙탄 회수 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 수평 이동 튜브 및 수직 이동 튜브의 튜브 내부에 위치한 와이어에 고정된 디스크는 탈부착이 용이하도록 양쪽에서 디스크 홀딩 브래킷을 볼트에 의해 체결하는 것을 특징으로 하는 튜브 베어 낙탄 회수 장치.
5. 제 1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 수평 이동 튜브의 와이어에 고정된 디스크들은 수평 방향의 낙탄을 이송하고, 상기 수직 이동 튜브의 와이어에 고정된 디스크들은 수평 방향의 낙탄을 수직 방향으로 이송하는 것을 특징으로 하는 튜브 베어 낙탄 회수 장치.
   
   
   
   

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