KR200178747Y1 - 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 집진설비에서 사용되는 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐에 관한 것으로, 중공형의 노즐 본체에(1a)에 유입구(1c)와 분사구(1b)가 관통되게 형성된 분사 노즐(1)에 있어서, 노즐축선을 중심으로 대칭형상으로 상기 분사구(1b)를 개폐하는 개폐면(2a)과 노즐 본체(1a)에 체결되는 체결부(2b)가 일체형으로 절곡형성된 댐퍼(2)와, 상기 댐퍼(2)에 작용하는 수압에 의하여 상기 댐퍼(2)를 개폐하도록 상기 댐퍼(2)와 노즐 본체(1a) 내면 사이에 장착되어, 탄성력을 제공하는 스프링(3)과, 상기 댐퍼(2)의 개폐동작시 회전축의 역할을 하면서 댐퍼(2)를 노즐 본체(1a)에 형성된 체결핀 고정구멍(1d)에 체결시키는 체결핀(4)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 적정 유량과 수압 이상이 걸릴 때에만 그 분사구가 열리고, 물이 분사되지 않는 동안에는 그 분사구가 닫혀있음으로써, 가스중의 잔류 더스트가 노즐 분사구의 내부에 부착, 응고되지 않게 함으로써 노즐의 막힘을 방지하는 효과가 있다.

Description

막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐{Spray nozzle with dust preventor}

본 고안은 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐, 보다 상세하게는 제철소 등 산업 플랜트의 집진설비에서 사용되는 워싱(washing)용 분사 노즐에 관한 것으로, 특히 설비내의 이물질로 인해 노즐 부위가 오염되어 노즐 내부에 막힘 현상이 발생되는 것을 방지하도록 제작된 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐에 관한 것이다.

통상 제철소 등 산업플랜트에서는 그 공정의 구성상 필연적으로 각종 배가스가 발생하게 되는데, 배가스는 그 성분으로 다량의 더스트(dust)를 함유하고 있다. 이러한 배가스는 더스트가 포집된 후 청정 가스만이 회수되어 에너지로 재사용되는데, 더스트를 포집하기 위한 장치로서는 습식 집진기가 사용될 수 있다. 그런데, 집진기를 통과하는 배가스는 대부분의 더스트가 포집되지만 미세한 더스트는 계속 잔류하게 되어 집진기 후단의 덕트 내부를 오염시키는 경우가 발생하게 된다. 이러한 오염을 방지하기 위하여 통상 집진기의 작동과 동시에, 집진기를 통과한 가스가 배출되는 덕트 내부의 잔류 더스트를 포집하고 덕트 내부를 클리닝(cleaning) 하기 위하여 워싱용 분사 노즐을 이용하여 물을 분사하게 된다.

도 1a와 도 1b는 종래 분사 노즐의 외형사시도와 단면도로서, 종래의 분사 노즐(11)의 구조가 도시되어 있는데, 노즐 본체(11a)에 유입구(11c)와 분사구(11b)가 형성되어 관통되어 있는 단순한 구조를 가지고 있다.

그런데, 상기 종래의 분사 노즐에 있어서 그 구조상 다음과 같은 문제점이 발생되어 왔다. 즉, 상기와 같은 배가스의 배출과 집진기의 작동은 연속적으로 이루어지지 않고 단속적인 작동(batch process)으로 이루어지게 되는데, 종래의 분사 노즐(11)의 경우 분사구(11b)의 내부면이 배가스 환경에 그대로 노출되어 물이 분사되지 않는 시간동안 잔류 더스트가 덕트 내부 뿐만아니라 분사 노즐(11)의 내부까지 부착, 응고되어 분사 노즐의 내부가 막히는 사례가 발생되는 것이다. 이로 인하여 분사 노즐을 통해 물을 분사하고자 할 경우 정상적인 작동이 이루어지지 않고, 결과적으로 덕트 내부에도 점차 잔류 더스트가 누적되는 현상이 발생되게 된다. 더욱이 배가스는 고농도의 유해 가스가 함유되어 있어 설비의 운전 중에는 상기와 같이 분사 노즐이 막히는 경우가 발생하여도 정비를 하기가 어려워 설비의 효율적 관리가 어렵게 되고, 분사 노즐과 연결되어 있는 배관까지 막히는 경우가 발생하여 정비에 많은 물적, 인적 부담이 가해지게 되며, 또, 분사 노즐도 매 정비시 교체, 설치해야 하는 등 여러 문제점이 발생되는 것이다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 분사 노즐의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 집진 설비에 사용되는 워싱용 분사 노즐로서, 물이 분사되지 않는 동안에는 그 분사구가 닫혀있고, 적정 유량과 일정한 수압 이상이 걸릴 때에만 그 분사구가 열려 잔류 더스트가 노즐 분사구의 내부에 부착, 응고되지 않게 함으로써 노즐의 막힘을 방지할 수 있는 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐을 제공하는 것이다.

도 1a와 도 1b는 종래 분사 노즐의 외형사시도와 단면도,

도 2a, 도 2b와 도 2c는 본 고안의 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐의 외형사시도, 정면도와 단면도,

도 3은 본 고안의 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐의 작동을 나타낸 사용상태도이다.

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 분사 노즐 1a : 노즐 본체

1b : 분사구 1c : 유입구

2 : 댐퍼 2a : 개폐면

2b : 체결부 3 : 스프링

4 : 체결핀 5 : 이완방지볼트

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 중공형의 노즐 본체에(1a)에 유입구(1c)와 분사구(1b)가 관통되게 형성된 분사 노즐(1)에 있어서, 노즐축선을 중심으로 대칭형상으로 상기 분사구(1b)를 개폐하는 개폐면(2a)과 노즐 본체(1a)에 체결되는 체결부(2b)가 일체형으로 절곡형성된 댐퍼(2)와, 상기 댐퍼(2)에 작용하는 수압에 의하여 상기 댐퍼(2)를 개폐하도록 상기 댐퍼(2)와 노즐 본체(1a) 내면 사이에 장착되어, 탄성력을 제공하는 스프링(3)과, 상기 댐퍼(2)의 개폐동작시 회전축의 역할을 하면서 댐퍼(2)를 노즐 본체(1a)에 형성된 체결핀 고정구멍(1d)에 체결시키는 체결핀(4)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2a, 도 2b와 도 2c는 본 고안의 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐의 외형사시도, 정면도와 단면도이다. 노즐의 수압에 따라 작동하는 상하 양측의 댐퍼(2)가 노즐 본체(1)에 설치되는데 있어서, 상기 댐퍼(2)는 금속재의 박판이 절곡형성되어 이루어져 있고 상하 대칭형의 형상으로 제작, 조립되어 수압이 걸리지 않을 때는 상하 양측의 댐퍼(2)의 개폐면(2a)이 맞닿아 밀폐면을 형성하여 노즐의 분사구(1b)를 폐쇄하고, 댐퍼(2)의 경사진 절곡면에 수압이 걸릴 때는 상하 양측으로 분리, 분사구(1b)를 개방하는 동작이 이루질 수 있다.

댐퍼(2)의 노즐 본체(1a)에 삽입되는 절곡면과 노즐 본체(1a)의 내측면 사이에는 일정 수압이상일 경우에만 댐퍼(2)가 열리도록 힘을 가하는 스프링(3)이 설치되어 있다. 또한 상기 스프링(3)이 고정되도록 댐퍼(2)의 상기 절곡면의 외측에는 고정부(2c)가 형성되어 있다.

댐퍼(2)는 노즐 본체(1a)에 체결핀(4)에 의하여 체결되는데, 댐퍼(2)의 체결부(2b)에는 체결핀 삽입구멍이 형성되어있고, 노즐 본체(1a)에는 체결핀 고정구멍(1d)이 형성되어 있어, 체결핀(4)이 이들 구멍을 순차적으로 관통함으로써 댐퍼(2)와 노즐 본체(1a)가 체결되며, 댐퍼(2)는 체결핀(4)을 회전축으로 하여 개폐동작을 할 수 있게 된다.

또한, 체결핀(4)을 노즐 본체(1a)에 고정하면서 노즐 본체(1a)의 체결핀 고정구멍(1d)을 통한 누수를 방지하도록 체결핀(4)의 단부에는 이완방지볼트(5)가 나사결합 된다.

한편, 노즐 본체(1a)에 수압이 걸려 댐퍼(2)가 열리는 동작이 이루어질 때, 노즐 분사구의 모서리 부분과 댐퍼가 간섭이 일어날 수 있기 때문에 분사구의 모서리 부분을 라운딩(rounding)처리하여 댐퍼의 원활한 작동이 이루어지게 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐의 작동을 나타낸 사용상태도로서, 전단에서의 작업이 끝나고 배가스가 집진 설비로 배출되면, 집진 설비의 가동과 동시에 잔류 더스트의 포집을 위하여 덕트내의 워싱 라인(washing line)이 가동되게 된다. 워싱 라인의 가동 전에는 분사 노즐(1)에 수압이 걸리지 않으므로 분사 노즐(1)의 스프링(3)에 의하여 댐퍼(2)는 밀폐된 상태로 있게 되지만, 워싱 라인이 가동되면, 분사 노즐(1)에 연결된 배관으로 부터 물이 공급되며 이때 스프링(3)의 압축력보다 더 큰 수압이 걸리면 댐퍼(2)가 체결핀(4)을 중심으로 노즐의 분사측으로 회전, 밀폐면(2a)이 개방됨으로써 물이 분사구(1b)를 통하여 분사되게 된다.

집진 작업이 끝나고 워싱 라인의 작동이 멈추어 지면, 분사 노즐(1)에 물의 공급도 멈추어 지며, 수압의 저하와 스프링(3)의 압축력에 의하여 댐퍼(2)는 다시 밀폐 상태로 돌아와 분사 노즐(1)의 내부면을 외부로 부터 차단하게 된다. 이렇게 차단함으로써 덕트내의 잔류 더스트는 분사 노즐의 내부면으로 유입될 수 없게 되며, 결과적으로 노즐 내부의 막힘을 방지할 수 있게 된다.

이와 같은 본 고안의 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐은 물이 분사되지 않는 동안에는 그 분사구가 닫혀있고, 적정 유량과 일정한 수압 이상이 걸릴 때에만 그 분사구가 열려 잔류 더스트가 노즐 분사구의 내부에 부착, 응고되지 않게 함으로써 노즐의 막힘을 방지하는 효과를 가져오며, 결과적으로 정비에 필요한 많은 물적, 인적 부담을 감소시킴으로써 설비의 효율적 관리를 가능하게 해주는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 중공형의 노즐 본체에(1a)에 유입구(1c)와 분사구(1b)가 관통되게 형성된 분사 노즐(1)에 있어서,

   노즐축선을 중심으로 대칭형상으로 상기 분사구(1b)를 개폐하는 개폐면(2a)과 노즐 본체(1a)에 체결되는 체결부(2b)가 일체형으로 절곡형성된 댐퍼(2)와,

   상기 댐퍼(2)에 작용하는 수압에 의하여 상기 댐퍼(2)를 개폐하도록 상기 댐퍼(2)와 노즐 본체(1a) 내면 사이에 장착되어, 탄성력을 제공하는 스프링(3)과,

   상기 댐퍼(2)의 개폐동작시 회전축의 역할을 하면서 댐퍼(2)를 노즐 본체(1a)에 형성된 체결핀 고정구멍(1d)에 체결시키는 체결핀(4)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 막힘 방지 장치가 설치된 분사 노즐.