KR20020051385A - 물 분사노즐 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 기존의 먼지 포집용 물 분사노즐 장치의 낮은 포집효율을 해결하는 물 분사노즐 장치를 제공하는 데 있다.

이에 본 발명의 물 분사노즐 장치는 물 공급라인과 연결되는 테프론 재질로 된 분사호스, 상기 분사호스의 선단에 설치되는 분사노즐, 금속으로 된 방전극을 분사노즐에 연결한 하전부, 및 상기 방전극에 연결되어 직류로 된 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.

Description

물 분사노즐 장치{Water nozzle device}

본 발명은 집진설비에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 국부적으로 발생되는 먼지 또는 원료의 야적장등에서 발생되는 먼지를 포집하는 물 분사노즐 장치에 관한 것이다.

물 분사노즐 장치는 산업체 현장에서 발생되고 있는 먼지를 포집하기 위하여 널리 사용되고 있다.

산업체의 공정에서 연속적으로 발생되는 배가스내의 먼지를 확실히 포집하기 위해서는 방지시설인 여과집진기, 전기집진기, 습식집진기등을 설치하여 운영해야하지만 공정가스 또는 대기중에서 국부적으로 발생되는 먼지 또는 원료의 야적장등에서 발생되는 먼지를 포집하기 위해서는 구조가 단순하고 설치, 운전비가 거의 안드는 고압용 물 분사노즐 장치를 통하여 비산먼지를 포집하고 있다.

본 발명은 이러한 산업현장에서 국부적으로 발생되는 먼지를 포집하는 물 분사노즐의 성능을 향상시킨 기술로서 먼지가 발생되는 산업체 현장 및 기타공정에 널리 적용될 수 있는 기술이다.

도 1에서는 종래 물 분사노즐 장치를 나타내고 있다.

통상 3내지 5기압 이상인 고압의 물을 고무 또는 스틸 파이프로 된 분사호스(2)로 공급하고, 분사호스(2)의 선단에 설치된 분사노즐(4)을 통하여 분사하여 분사된 물(6)과 공기중에 함유된 먼지가 접촉하는 원리를 이용하고 있다.

따라서 구조가 단순하고 설치, 운전비가 거의 안드는 장점이 있으나, 먼지 포집효율이 낮다는 단점을 가지고 있다.

먼지의 포집효율을 향상시키기 위해서 일반적으로 사용되고 있는 기술은 공급되는 물의 압력을 증가시켜 물방울 입자를 미세화 하여 분사되는 물방울과 공기중의 먼지의 접촉효율을 높이는 것이다.

그러나 이러한 기술은 공급되는 물펌프의 동력비를 증가시키고 현장에서 용이하게 물의 압력을 높이는 상황이 못되는 경우가 많아 이용상 어려움을 가지고 있다.

이와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기존의 먼지 포집용 물 분사노즐 장치의 낮은 포집효율을 해결하는 물 분사노즐 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물 분사노즐 장치를 도시한 개략도이다.

도 2는 종래 물 분사노즐 장치를 도시한 개략도이다.

<< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >>

10...분사호스 12...하전부

14...분사노즐 16...전원 공급부

18...물

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 물 분사노즐 장치는 물 공급라인과 연결되는 테프론 재질로 된 분사호스, 상기 분사호스의 선단에 설치되는 분사노즐, 금속으로 된 방전극을 분사노즐에 연결한 하전부, 및 상기 방전극에 연결되어 직류로 된 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 물 분사노즐 장치를 개략적으로 나타내고 있다.

일반적으로 먼지는 특성에 따라 하전량의 크기에 차이는 있지만 일정량 이상의 고유의 하전량을 가지고 있다.

본 발명에서는 물 분사노즐 장치를 통해 분사되는 물에 하전을 인가하여 먼지와 접촉되는 물방울이 하전을 가질수 있도록 하는 기술이다.

이때 물방울은 먼지가 가지고 있는 하전과 반대 하전을 가지며, 반대 하전을 띤 물방울과 먼지는 서로의 인력이 증가하여 먼지의 포집효율이 증가하는 것이다.

본 발명의 구성은 도 1에 도시한 바와 같이 물 공급라인, 물 분사호스(10), 하전부(12), 분사노즐(14), 그리고 전원 공급부(16)로 구성되어 진다.

물 공급라인은 물방울의 크기를 작게 하기 위하여 펌프를 이용하여 기본적으로 3기압 이상이 공급되도록 한다.

물 분사호스(10)는 상기 물 공급라인과 연결되며, 물 분사호스(10)로 5 내지10KV의 고전압이 인가되기 때문에 사용자의 안전을 위하여 절연이 가능한 테프론 재질 또는 이에 준하는 플라스틱 재질을 이용하는 것이 바람직하다.

하전부(12)는 후술하는 분사노즐에 연결되어 공급되는 물에 하전을 인가하는 부분으로, 하전을 용이하게 하기 위해서 방전극이 사용하는 바, 방전극은 직경 수 mm 크기의 철심이며, 길이는 수 cm에서 수십 cm 의 범위를 가진다.

상기 분사노즐(14)은 일반적으로 먼지 포집용으로 사용되는 분사노즐(14)이며, 물방울(18)의 크기가 약 25 마이크론에서 75 마이크론의 크기를 형성시킬 수 있다.

전원 공급부(16)는 공급전압이 직류로 (+)5-10 KV 범위를 가지며, 전류는 5 내지 50 mA의 범위를 가진다.

[실시예 1]

본 발명에서는 개발한 먼지포집용 물 분사노즐 장치를 제작하여 먼지 포집효율 측정실험을 수행하였다. 실험에 사용된 분진은 제강공장의 전로용 집진기에서 포집된 분진을 이용하였으며, 실험장치는 습식 집진 실험 장치를 이용하였다. 실험 조건은 아래에 나타내었다.

-. 분진 종류: 제강 분진

-. 분진특성: 평균입도 20 ㎛, 진비중 3.3 g/cm³

-. 입구농도: 5 g/Nm³

-. 유입가스 온도: 25 ℃

-. 유입풍량: 5 m³/min

-. 인가전압: 0-10 kV

-. 물 분사압력 : 5 기압

먼지 포집효율은 인가 전압을 변화하면서 수행하였다. 실험시에 인가전압을 제외한 다른 조건은 동일한 조건에서 수행하였다.

아래 표1에 집진실험 결과를 나타내었다.

인가전압(KV)	0	5	7	10
포집효율(%)	22	34	41	46

위의 실험결과에서 인가전압이 0 KV인 경우는 하전을 인가하지 않은 경우이므로 종래의 장치라고 볼 수 있다.

실시예에서 알 수 있듯이 인가전압을 높일수록 포집효율은 증가하는 것으로 나타났으며, 10 KV를 인가하였을 경우는 포집효율이 기존 시스템에 비하여 2배 이상 증가한 것을 알 수 있다.

이 결과는 전술한 바와 같이 물방울과 먼지가 반대 하전을 가져 인력이 증가하여 물과 먼지의 접촉효율이 증가하기 때문이다.

이상의 실시예에서 알 수 있듯이 본 발명에서 개발한 시스템은 기존 시스템에 비하여 집진성능이 매우 우수하므로 산업체 현장에서 발생하는 먼지를 포집하기위하여 유용하게 활용될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 분사노즐을 통해 분사되는 물을 먼지가 가지고 있는 하전과 반대 하전이 되도록 하여 반대 하전을 띤 물방울이 먼지와 서로의 인력으로 붙으면서 포집함으로써 먼지의 포집효율이 증가하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 물 공급라인과 연결되는 테프론 재질로 된 분사호스,

   상기 분사호스의 선단에 설치되는 분사노즐,

   금속으로 된 방전극을 상기 분사노즐에 연결한 하전부, 및

   상기 방전극에 연결되어 직류로 된 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 물 분사노즐 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공급전압은 5내지 50mA의 전류가 흐르는 5내지 10KV으로 되는 것을 특징으로 하는 물 분사노즐 장치.