KR20010019423A - 회전형 필터를 이용한 집진장치 - Google Patents

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KR20010019423A
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백순철
김창성
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Abstract

본 발명의 목적은, 구조가 간단하여 설치면적 및 설치비용이 적게 소요될 뿐 아니라 운전관리비가 적게 드는 집진장치를 제공함에 있다. 또한 본 발명은 필터청소를 용이하게 할 수 있도록 하여 운전관리의 편리성을 높이고, 배가스 처리의 효율을 향상시킨 집진장치를 제공함에 있다.
이에 본 발명은 하우징 내부에 길이방향으로 놓여지는 원통형 필터와, 상기 하우징 양 선단 중앙에 연결되는 회전축과. 이 회전축을 회전시키기 위한 구동수단 및, 상기 원통형 필터 양단에 설치되고 상기 회전축에 지지대를 매개로 고정설치되는 필터브라켓, 상기 하우징과 필터의 상단 필터브라켓 사이에 필터브라켓과 소정간격을 유지하면서 하우징의 내측면에 설치되는 다수개의 기밀유지용 링과, 이 링 사이의 하우징에 형성되어 내,외부 공기가 유통되는 유통구, 이 유통구를 밀폐할 수 있도록 하우징 내,외면에 설치되는 에어챔버 및, 이 에어챔버 일측에 연결설치되는 덕트로 이루어진 회전형 필터를 이용한 집진장치를 제공한다.

Description

회전형 필터를 이용한 집진장치{DUST COLLECTOR USING ROTATING TYPE FILTER}
본 발명은 배가스에 포함되어 있는 입자상 오염물질을 처리하기 위한 집진장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 본 발명은 설치면적을 적게 차지하면서도 집진 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 필터를 교체하거나 청소하지 않고서 계속 사용 할 수 있도록 된 집진장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 공정에서 발생되는 배가스에는 다량의 대기오염물질이 포함된다. 이러한 대기오염물질을 처리하기 위해서 배가스 중에 포함된 대기오염물질의종류, 성상 및 요구효율에 따라 한 종류나 여러 종류의 배가스 처리설비가 직렬로 연결설치되어 오염물질을 처리하게 된다.
현재 통상 사용되고 있는 입자상 오염물질 처리설비로는 중력침강기, 원심분리기, 습식세정기, 여과집진기, 전기집진기 등이 알려져 있으며, 상기 각 장치들은 중력 침강, 원심 충돌, 관성 충돌, 직접 차단, 확산, 정전기 효과 등의 원리에 따라 오염물질을 포집하게 된다.
상기 장치들중 여과집진기는 직접차단, 관성충돌이나 확산의 작용에 의해 주로 입자상 오염물질을 집진하게 되는 데, 넓은 범위의 입자 크기에 대해서 효율이 높고 대용량에 유리하며 압력손실과 동력 요구량이 작다는 장점이 있기 때문에 널리 사용되고 있다.
그러나 상기 여과집진기는 설치에 큰공간이 요구되고, 필터표면에 축적되는 입자상 오염물질에 의해 필터가 막히게 되면 필터를 통과하는 공기의 속도가 빨라져 집진 효율이 저하되므로, 수시로 필터를 청소하거나 교체해야하는 불편함이 있다.
이러한 필터청소방법은 여과집진기를 제작하는 데 있어서 가장 어려운 운전기술로서, 종래의 여과집진기는 필터 청소나 교체로 인하여 유지비가 많이 드는 단점이 있다. 따라서 상기한 단점을 극복하기 위한 장치의 개발이 요구되었다.
또한 최근의 환경법규 강화로 인해 집진 효율을 높이기 위해 다단계의 집진기가 사용되는 데, 이러한 다단계 집진기는 처리효율은 높은 대신 설치비용이 매우 높고 운전관리비가 많이 소요되며, 설비 설치에 필요한 부지가 많이 소요되고 운전관리에 고도의 기술 및 숙련이 요구되는 등 설치 및 운용에 많은 어려움이 있는 실정이다.
일본 공개특허공보 소54-25576은 상기한 단점을 해소하기 위한 집진방식으로, 집진기의 원통형 하우징 내부에 원통형 필터를 설치하고 이 필터를 구동모터에 의해 회전시키는 구조로 되어, 상기 필터의 회전력에 의해 필터에 걸러진 입자상 오염물질이 필터로부터 이탈 분리되도록 되어 있다.
그런데 상기한 종래의 구조는 원형의 필터를 사용함으로서 필터의 면적을 극대화시킬 수 없으므로 대용량의 가스처리장치로 제작이 곤란하고, 가스의 흐름방향과 포집된 입자상 오염물질의 이동 방향이 동일하므로 집진된 미세입자의 재비산 및 여과되지않은 다량의 입자로 인해 집진효율이 현저하게 저하하게 된다.
또한 상기한 종래의 구조는 배기가스 인입부와 청정가스 배출구 사이에 별도의 기밀유지장치가 설치되어 있지 않으므로 배기가스의 일부가 필터를 통과하지 않고 직접 배출되며 특히 필터의 사용에따른 필터 오염량 증가에따라 직접 배출되는
입자의 량이 증가하게 되므로 입자상오염물질의 포집효율이 현저히 저하하게 된다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 구조가 간단하여 설치면적 및 설치비용이 적게 소요될 뿐 아니라 운전관리비가 적게 드는 집진장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 필터청소를 용이하게 할 수 있도록 하여 운전관리의 편리성을 높이고, 배기가스중의 입자상 오염물질 포집효율을 향상시킨 집진장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수직형 집진장치를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 수평형 집진장치를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 수평형 집진장치의 또다른 실시예를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 집진장치 실링구조의 또다른 실시예를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 집진장치의 필터를 도시한 상세도,
도 6은 본 발명에 따른 집진장치가 설치된 배가스 처리설비의 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 집진장치가 설치된 배가스 처리설비의 또다른 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 집진장치가 설치된 배가스 처리설비의 또다른 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 집진장치와 타 장치와의 효율을 비교한 그래프,
도 10은 본 발명에 따른 집진장치와 타 장치와의 유지보수비용의 차이를 비교한 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 하우징 12 : 흡입구
14 : 배출구 16 : 먼지포집함
18 : 드레인관 20 : 필터
22 : 회전축 24 : 필터브라켓
26 : 지지대 30 : 구동모터
40 : 기밀링 42 : 유통구
44 : 에어챔버 46 : 덕트
50 : 스페이서
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 필터를 원통형으로 구성하여 구동모터 등으로 회전시킴으로서, 필터에 묻은 입자가 회전되는 필터의 원심력에 의해 필터로부터 분리되어 필터의 청소가 자동으로 이루어질 뿐 아니라 필터와 집진장치의 하우징과의 기밀구조를 비접촉식으로 함에 그 특징이 있다.
이에 따라 필터 청소 및 교체에 소요되는 비용을 줄일 수 있게 되고, 필터에서의 입자 축적에 의한 압력감소를 줄여 포집 효율을 높일 수 있게 된다.
이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 집진장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
상기한 도면에 의하면, 본 발명의 집진장치는 하우징(10) 내부에 회전가능하게 설치되어 원심력에 의해 집진된 입자를 제거할 수 있도록 된 필터부와, 이 필터부와 상기 하우징(10)과의 실링부로 이루어진다.
상기 하우징(10)은 원통형으로 하단과 상단에는 각각 입자상 오염물질이 함유된 배가스가 유입되는 흡입구(12)와, 상기 필터부에 의해 걸러진 청정가스가 배출되는 배출구(14)가 설치되고, 저면에는 필터부로부터 걸러져 이탈된 오염물질을 모으기 위한 포집함(16)과 드레인관(18)이 설치된 구조로 되어 있다.
상기 필터부는 하우징(10) 내부에 길이방향으로 놓여지는 원통형 필터(20)와, 상기 하우징(10) 양 선단 중앙에 연결되는 회전축(22)과. 이 회전축(22)을 회전시키기 위한 구동수단 및, 상기 원통형 필터(20) 양단에 설치되고 상기 회전축(22)에 지지대(26)를 매개로 고정설치되는 필터브라켓(24)으로 이루어진다.
여기서 상기 필터브라켓(24) 중 필터(20)의 하부에 설치되는 필터브라켓(24)은 전면이 막혀있는 구조로 되어 있다.
상기 구동수단은 하우징(10) 상부에 설치되어 상기 회전축(22)에 연결되는 구동모터(30)로 이루어진다.
한편, 상기 실링부는 상기 하우징(10)과 필터(20)의 상단 필터브라켓(24) 사이에 필터브라켓(24)과 소정간격을 유지하면서 하우징(10)의 내측면에 설치되는 다수개의 기밀유지용 링(40)과, 이 링(40) 사이의 하우징(10)에 형성되어 내외부 공기가 유통되는 유통구(42), 이 유통구(42)를 밀폐할 수 있도록 하우징(10) 외부에 설치되는 에어챔버(44) 및, 이 에어챔버(44) 일측에 연결설치되는 덕트(46)로 이루어진다.
즉, 기밀용 링(40)과 필터(20)의 필터브라켓(24)은 상호 접촉이 이루어지지 않게 되어 필터(20)를 고속으로 회전시키더라도 기밀용 링(40)이나 필터브라켓(24)이 마모되는 것을 방지할 수 있는 구조로 되어 있다.
바람직하기로는 상기 링(40)은 상하 두 개를 설치하고, 링(40) 사이의 간격은 하우징(10) 내부와 외부의 공기가 충분히 유통될 수 있을 정도로 벌려 설치한다.
따라서 흡입구(12)를 통해 유입된 입자상 오염물질이 함유된 배가스는 원통형 필터(20)의 측면을 통해 유입되어 필터(20)의 상부를 통해 배출구(14)로 빠져나가게 된다.
이 때 필터(20)에 걸러진 미세 입자는 고속 회전하는 필터(20)의 원심력에 의해 외부로 이탈되어 하우징(10) 저면의 포집함(16)에 모여지고 드레인관(18)을 통해 배출된다.
여기서 상기 에어챔버(44)에 설치되는 덕트(46)는 집진설비에 있어서 배가스를 집진장치로 유입시키기 위한 송풍기의 위치에 따라 최종적으로 연결되는 위치가 달라지는 데, 이는 뒤에 설명된다.
도 2는 수평형 집진장치로서, 하우징(10) 내부에 필터브라켓(24)으로 고정된 원통형의 필터(20)가 수평으로 놓여져 회전가능한 상태로 설치되고, 이 필터(20)의 회전축(22)에는 구동모터(30)가 연결설치되며, 하우징(10)의 전면에는 배가스가 들어가는 흡입구(12)가 설치되고, 양 측면에는 배가스가 배출되는 배출구(14)가 설치되는 한편, 하우징(10) 저면에는 필터(20)에 걸러진 오염물질을 모으는 포집함(16)이 설치된 구조로 되어 있다.
여기서 상기 수평형 집진장치의 실링구조를 살펴보면, 흡입구(12)를 통해 유입된 배가스는 필터(20)의 전면을 거쳐 양 측면으로 빠져나게 되므로, 필터(20)의 양 측면에 각각 기밀유지용 링(40)을 설치하여 배가스가 필터(20)의 전면을 통과할 수 있도록 한다.
상기 기밀용 링(40)을 필터(20)의 양단에 설치하는 것 외에는 이미 언급한 수직형 집진장치와 그 구조가 동일하다.
미설명 부호인 (60)은 회전축(22)의 원활한 회전을 위해 하우징(10)의 상단과 하단에 각각 설치되는 베어링블럭이다.
상기한 구조로 되어, 흡입구(12)를 통해 유입된 배가스는 구동모터(30)에 의해 하우징(10) 내에서 회전하는 필터(20)를 거쳐 입자상 오염물질이 걸러져 청정한 가스는 배출구(14)를 통해 빠져나가게 되고, 필터(20)에 걸러진 입자상 오염물질은 필터(20)의 회전에 의한 원심력에 의해 필터(20)에서 탈락되어 하우징(10) 저면의 포집함(16)에 모이게 되는 것이다.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예로서, 도 2의 수평형 집진장치에서 배가스 흡입구(12)를 하우징(10)의 상부에 부착설치하여 필터의 접선방향으로 배가스가 유입되는 구조로 되어 있다.
따라서 수평으로 유입되는 배가스는 하우징(10) 상부에 설치된 흡입구(12)의 곡면을 따라 하우징 내부로 와류 형태로 유입되어 집진장치 하우징(10)내에서 선회할수 있도록 하므로서, 필터(20)에 가스와 가스에 포함된 큰 입자상 물질이 직접 충돌하지 못하게 하여 필터(20)를 보호할 수 있는 구조로 되어 있다.
도 4는 본 발명의 집진장치에 사용되는 기밀구조의 또다른 실시예로서, 필터브라켓(24) 외주면에 하우징(10)의 유통구(42)를 통해 하우징(10) 외부로 돌출되는 플랜지(28)를 부착설치한 구조로 되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 필터(20)는 도 5에 도시된 바와 같이, 필터(20)의 면적을 최대한 넓히고 고속회전시 발생되는 필터(20)의 변형을 방지하기 위한 스페이서(50)가 부착되어 있다. 즉, 상기 필터(20)는 소정 폭으로 주름져 형성되고, 상기 주름 사이에 스페이서(50)가 설치되며 이 스페이서(50)의 양단은 상기 필터(20)의 필터브라켓(24)에 부착설치된 구조로 되어 있다.
상기 스페이서(50)는 파형식, 요철식, 카트리지식으로 되어 있으며, 평판 및 타공판 메쉬 등을 사용하여 제작하고 재질은 철판, 아연도강판, 알루미늄, 스텐레스강판 및 비금속 재료를 사용한다.
스페이서(50)의 크기는 필터(20)의 규격에 맞추어 제작한다.
또한 상기 필터(20)는 흡유 및 흡수성 재질로 된 여과포를 한 겹 또는 다겹으로 조합하여 집진효율을 높일 수 있도록 한다.
상기 조합은 한 장 이상의 여과포를 겹치거나 겹쳐진 여과포를 각각 절곡하여 여과포 사이에 공간을 확보하는 방식으로 이루어지도록 하고, 상기 여과포 사이에 메쉬, 타공판 등을 삽입하거나 여과포 외부에 메쉬망이나 타공판을 감싸도록 하여 필터(20)를 제조한다.
상기 메쉬나 타공판 등은 상기 스페이서(50)와 마찬가지로 여과포의 모양을 현 상태대로 유지시켜주게 된다.
도 6에서는 본 발명의 집진장치가 이용되는 배가스 처리설비가 잘 예시되어 있다.
공정에서 발생된 배가스는 배기후드(100) 및 배기덕트(102)를 통해 집진장치 측으로 유입되며 프리필터(104)에서 일차적으로 큰 입자가 제거되고 이 곳에서 모여진 입자들은 드레인배관(106)을 통해 저장탱크(108)로 배출된다.
프리필터(104)에서 처리되지 않은 미세한 입자는 집진장치 하우징(10)의 흡입구(12)를 통해 원통형 필터(20)로 유입되는 데, 구동모터(30)에 의해 고속회전하는 상기 원통형 필터(20) 전체 면적 및 전체 깊이에서 입자상 오염물질이 완벽히 포집되고, 가스는 필터(20) 내부로 통과되어 하우징(10) 측면에 설치되어 있는 배출구(14)를 통해 빠져나가게 된다.
이렇게 포집된 입자들은 회전하는 필터(20)의 원심력에 의해 필터(20)에서 분리되어 포집함(16)으로 모이고 포집함(16) 저면에 설치되어 있는 드레인관(18)을 통해 저장탱크(108)로 배출되며, 상기 집진장치 하우징(10)의 배출구(14)를 통해 나오는 청정가스는 송풍기(110) 및 배출덕트(112)를 통해 대기로 배출된다.
도면부호 (114)는 배기덕트(102)와 송풍기(110)로 유입되는 배가스의 유입속도와 양을 일정하게 유지시켜주기 위한 댐퍼이다.
도 7은 본 발명의 집진장치가 이용되는 배가스 처리설비의 또다른 실시예로서, 집진장치 전단에 스프레이노즐(114) 및 순환펌프를 설치하여 가스중의 미스트 입경크기를 크게 함으로서 처리효율을 높인 세정장치 부착형 가스 처리설비의 개략적인 구성도이다.
상기 장치에서는 가스의 온도가 높아 사전에 냉각이 필요한 경우 저장탱크(108) 내에 열교환기를 설치하고 냉각수를 순환하여 응축액을 냉각후 스프레이노즐(114)로 분사시켜 가스온도를 직접 강하하는 방법도 이용한다.
한편, 상기 도 6에 의하면 집진장치의 배출구(14) 쪽 배출덕트(112)에 송풍기(110)가 설치되어 있어서, 집진장치의 하우징(10) 내부로 배가스를 빨아들이도록 되어 있는 데, 이 경우에는 하우징(10)의 외측면에 설치된 에어챔버(44)의 덕트(46)는 그대로 대기중에 노출시키고, 도 7에 도시된 바와 같이, 송풍기(110)가 집진장치의 흡입구(12)쪽에 설치되어 흡입구(12)로 배가스를 불어넣게 되어 있는 경우에는, 상기 에어챔버(44)의 덕트(46)는 그 선단을 송풍기(110) 입구쪽으로 연결한다.
도 8은 본 발명의 집진장치가 이용되는 배가스 처리설비의 또다른 실시예로서, 전단에 냉각장치인 가스쿨러(116)를 설치하여 고온의 배가스를 처리할 수 있게 구성한 가스쿨러 부착형 가스처리설비의 개략적인 구성도이다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 집진장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저 공정중 발생한 배가스는 배기덕트(102)를 통해 적정 유속으로 유입되고, 유입된 가스는 전처리 장치인 프리필터(104)로 유입되며, 가스와 함께 혼입되는 5㎛이상 입자의 70% 이상이 본 프리필터(104)에서 충돌, 관성, 응집, 중력의 효과에 의해 포집되어 저장탱크(108)로 배출된다.
따라서 배가스와 함께 공정에서 배출된 이물질(분진, 타르 등)이 원통형 필터(20)로 유입되는 것을 방지하여 필터(20)의 수명을 높이게 된다.
이때 프리필터(104)를 통과하는 가스의 면속도는 0.1m/s - 3m/s로 유지되며 후단의 원통형 필터(20)로 유입되는 속도를 정류하여 줌으로서 필터(20)의 효율을 향상시키는 역할을 하게 된다.
프리필터(104)를 통과한 배가스는 집진장치의 하우징(10)에 설치된 흡입구(12)를 통해 하우징(10) 내부로 유입되고, 원통형 필터(20)를 통과하면서 배가스에 포함되어 있는 미세한 입자상의 오염물질은 집진장치의 원통형 필터(20)에 의한 차단효과, 브라운 운동효과, 표면충돌효과 등에 의해 포집된다.
이때 배가스는 필터(20) 외부에서 내부로 이동하면서 이물질이 걸러진 청정공기로 정화되어 배출구(14)를 통해 빠져나가게 되고, 상기 필터(20)에 여과 포집된 미세 입자는 회전되는 필터(20)의 원심력에 의해 필터(20) 내부에서 외부로 이동되면서 입자 상호간 인력 및 표면장력에 의해 타 입자와 뭉치게 되어 외부로 이동될수록 입자의 크기와 무게가 증가하므로 입자에 작용하는 원심력이 증가하게 되어, 최종적으로는 필터(20)의 외부 표면으로 이동하여 원심력에 의해 필터(20)에서 이탈되어 집진장치 하부의 포집함(16)에 모이게 된다.
여기서 상기 링(40)과 필터브라켓(24) 사이의 기밀 유지를 살펴보면, 도 6에서와 같이 배출덕트(112)에 송풍기(110)가 설치되어 있는 경우에는 집진장치 하우징(10) 내부로 배가스를 빨아들이게 되므로, 하우징(10) 내부의 압력과 외부의 압력차가 발생되어 하우징(10) 내부의 압력이 낮아지게 된다.
따라서 하우징(10) 외측에 설치되어 있는 에어챔버(44)의 덕트(46)를 통해 바깥의 공기가 유입되어 하우징(10)에 형성된 유통구(42)를 통해 하우징(10) 안으로 유입되게 된다.
이와 같이 유통구(42)를 통해 유입된 공기는 하우징(10) 내부의 기밀유지용 링(40) 사이를 통해 링(40)과 필터브라켓(24) 사이의 틈새로 빠져나가 하우징(10) 안으로 유입되게 된다.
상기와 같이 링(40)과 필터브라켓(24) 사이로 유입되는 공기가 차단밸브역할을 하게 되어, 상기 흡입구(12)로 유입된 배가스가 비접촉되어 있는 링(40)과 필터브라켓(24) 사이를 통해 배출구(14)로 흘러들어가지 못하게 되는 것이다.
따라서 배출구(14)를 통해서 청정의 공기만을 배출시킬 수 있게 되는 것이다.
또한, 도 7에서와 같이 송풍기(110)가 집진장치 전에 설치되어 집진장치의 하우징(10) 내부로 배가스를 불어넣는 경우에는, 상기 에어챔버(44)의 덕트(46)가 상기 송풍기(110) 입구측 배관에 연결됨으로서 기밀을 유지할 수 있게 된다.
즉, 에어챔버(44)의 덕트(46)는 송풍기(110) 입구쪽으로 연결되어 있어서, 송풍기(110)에 의해 덕트(46) 내의 공기가 강제 흡입되게 된다.
따라서 상기 링(40)과 필터브라켓(24) 사이를 통해 배출구(14)쪽으로 유입되는 배가스는 덕트(46)로 연결된 송풍기(110)의 흡입력에 의해 하우징(10)의 유통구(42)를 통해 에어챔버(44)로 유입되고 덕트(46)를 거쳐 송풍기(110)로 재흡입되므로 상기 배출구(14)로 빠져나가지 않게 되는 것이다.
이렇게 재흡입된 배가스는 송풍기(110)를 거쳐 집진장치의 하우징(10) 내부로 다시 유입되어 원통형 필터(20)에 걸러지게 된다.
여기서 상기 하우징(10)의 유통구(42)를 통해 순환 또는 투입되는 공기의 양은 원통형 필터(20)에서 처리되는 총 배가스 양의 1%-20% 정도이다.
상기한 바와 같이, 필터(20)가 설치된 필터브라켓(24)과 하우징(10)의 기밀용 링(40)이 밀착되지 않은 상태에서도 기밀이 유지되도록 함으로서, 원통형 필터(20)를 수십rpm에서 수천rpm 이상 고속으로 회전시킬 수 있고, 고속 회전에 따른 설비 파손을 방지할 수 있게 되는 것이다.
한편, 도 4에서와 같이 필터브라켓(24)에 설치된 플랜지(28)가 하우징(10)의 유통구(42)를 통해 돌출된 경우에는, 흡입구(12)를 통해 하우징(10) 내부로 유입된 배가스가 플랜지(28)에 의해 원천적으로 차단되어 배출구쪽으로 유입되지 못하도록 되어 있다. 그 외 에어챔버(44)와 덕트(46)의 기능은 위에 설명된 것과 동일하다.
필터(20) 외부로 배출된 분진은 하우징(10) 저면의 포집함(16)에 모여 드레인관(18)을 통해 외부의 저장탱크(108)로 배출되게 되며, 배출된 응축액은 공정에 재 사용하고 본 가스처리설비에서 여과 처리된 깨끗한 공기는 집진장치 외부로 배출된다.
본 발명의 원통형 필터(20)에서는 유입되는 입자상 오염물질이 많을 경우 타 입자와의 응집량도 많아지므로 입자의 크기가 커져 원심력도 증가하게 되므로 필터(20)에서의 이탈량도 증가하게 되고, 반대의 경우에는 원심력에 의한 필터(20)에서의 이탈량도 감소하게 되어 필터(20)는 항상 일정량의 입자상 오염물질을 함유한 상태로 유지되고 가스처리설비로 유입되는 가스중의 입자함유 농도가 변화되어도 항상 균일한 성능을 발휘할 수 있으므로 안정한 운전이 가능하게 된다.
도 9와 도 10은 본 발명에 따른 집진장치와 기존장치와의 효율과 유지보수비용의 차이를 극명하게 보여준다.
상기 도면에 나타낸 수치는 통상의 검사장비인 입자측정기(Particle Counter(제조회사:엘텍인스트루먼트사))를 사용하여 측정되었다.
도 9는 본 발명에 따른 회전필터를 이용한 집진장치와 기존집진장치인 전기집진기, 캔들필터집진기, 데미스터집진기의 입경별 포집효율을 측정한 표로서 본 원심집진장치의 포집효율이 전체 입경에서 높게 나타남을 알수 있고, 0.2㎛이상의 입자도 80%이상의 포집효율을 발휘함을 알 수 있다.
도 10은 본 발명인 회전필터를 이용한 집진장치와 기존 집진장치의 투자비, 설치면적, 년간 유지보수비용을 비교한 것으로서 투자비는 전기집진장치의 1/5, 설치면적은 타 집진장치에 비해 1/3 - 1/5 정도이고, 유지보수비용은 데미스터집진기와 비슷하거나 1/2 정도로 적게 소요됨을 알 수 있다.
이상의 설명을 통해 알아 본 바와 같이 본 발명에 의한 집진장치에 의하면, 종래의 가스처리설비에 비해 여러 가지 물리적 원리를 일체의 장치 내에 조합하고, 필터에서 포집된 미세 입자를 연속적으로 배출시킴으로서 필터의 필터유속을 최소화 할 수 있으며, 필터의 포집 효율을 최대한으로 유지 가능하므로 종래의 가스 처리설비에 비해 설치비용 및 면적을 70%이상 감소시킬 수 있고 처리설비 전체의 압력손실을 최소화할 수 있으므로, 운전 및 동력비가 절감되는 효과가 있다.
또한 필터와 하우징간에 비접촉식으로 기밀이 유지되도록 함으로서 필터를 고속으로 회전시킬 수 있게 되어 포집된 미세 입자의 배출능력을 향상시킬 수 있고, 고속회전에 따른 기밀부의 마모를 방지하여 필터를 반 영구적으로 사용할 수 있어서 유지보수비용이 절감되는 우수한 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 배기후드와 덕트, 송풍기 및 집진장치를 포함하여 이루어져 입자상 오염물질을 처리하기 위한 배가스 처리설비에 있어서,
    상기 집진장치의 하우징 내부에 회전가능하게 설치되어 배가스에 포함된 입자상 오염물질을 포집, 여과와 동시에 원심력에 의하여 집진된 입자들이 상호간 인력 및 표면장력으로 뭉쳐지도록 하여, 이 뭉쳐진 입자를 배가스가 유입되는 방향으로 연속적으로 제거할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 원통형 필터를 이용한 집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 집진장치는 하우징에 회전가능하게 설치되는 원통형 필터부와, 이 필터부와 상기 하우징 사이에 기밀을 유지시키기 위한 실링부로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 집진장치가 수직으로 세워져, 원통형 하우징 하단과 상단에는 각각 입자상 오염물질이 함유된 배가스가 유입되는 흡입구와, 상기 필터부에 의해 걸러진 청정가스가 배출되는 배출구가 설치되고, 하우징 저면에는 필터부로부터 걸러져 이탈된 입자들을 모으기 위한 포집함과 드레인관이 설치된 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 필터부는 하우징 내부에 길이방향으로 놓여지는 원통형 필터와, 상기 하우징 양 선단 중앙에 연결되는 회전축과. 이 회전축을 회전시키기 위한 구동모터 및, 상기 원통형 필터 양단에 각각 설치되어 원통형 필터 상부는 개방시키고 하부는 막을 수 있도록 된 상,하부 필터브라켓과, 상기 회전축에 상부 필터브라켓을 고정시키기 위한 지지대로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 실링부는 상기 하우징과 상기 필터부가 비접촉으로 되어 기밀이 유지되는 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 실링부는 상기 하우징과 필터의 상단 필터브라켓 사이에 필터브라켓과 미세간격을 유지하면서 하우징의 내측면에 설치되는 다수개의 기밀유지용 링과, 이 링 사이의 하우징에 형성되어 내외부 공기가 유통되는 유통구, 이 유통구를 밀폐할 수 있도록 하우징 외부에 설치되는 에어챔버 및, 이 에어챔버 일측에 연결설치되는 덕트로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  7. 제 6 항에 있어서 상기 필터브라겟이 외주면을 따라 플랜지가 부착설치되고, 이 플랜지는 하우징의 유통구를 통해 외부로 돌출된 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 덕트는, 송풍기가 집진장치의 배출덕트에 설치되어 있어서 하우징 내부로 배가스를 빨아들이도록 되어 있는 경우, 대기중에 노출되도록 한 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 덕트는, 송풍기가 집진장치의 흡입구쪽에 설치되어 흡입구로 배가스를 불어넣게 되어 있는 경우, 송풍기 입구쪽으로 연결되는 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 집진장치가 수평으로 설치되어 양쪽이 개방된 원통형 필터가 수평으로 놓여지고, 하우징의 전면에 배가스가 들어가는 흡입구가 설치되며, 양 측면에 배가스가 배출되는 배출구가 설치되고, 하우징 저면에 필터에 걸러진 입자상 오염물질들을 모으는 포집함과 드레인관이 설치되는 한편, 필터의 양 측면에 각각 기밀유지용 링을 설치하여 배가스가 필터의 전면을 통과하여 양 측면으로 배출될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  11. 제 10 항에 있어서 상기 흡입구가 필터의 접선방향으로 절곡되어 배가스가 와류형태로 유입되는 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터는 소정 폭으로 주름져 형성되고, 상기 주름 사이에 형태유지를 위한 스페이서가 설치되며 이 스페이서의 양단은 상기 필터의 필터브라켓에 연결고정된 구조로 된 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 필터는 흡유 및 흡수성 재질의 여과포를 한겹 또는 다겹으로 조합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 여과포의 조합은 한 장 이상의 여과포를 겹치거나 또는 여과포를 각각 절곡하여 여과포 사이에 공간을 확보하도록 된 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 여과포 사이에 메쉬, 타공판 등을 삽입하는 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 여과포 외부에 메쉬망 또는 타공판이 감싸도록 된 것을 특징으로 하는 회전형 필터를 이용한 집진장치.
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