KR200361493Y1 - 여과 집진기의 탈진주기 조절장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속하는 기술분야.

본 고안은 여과 집진기(bag-filter)의 탈진주기 조절장치에 관한 것으로, 특히 여과포에 부착된 먼지의 제거를 위한 탈진주기를 최적으로 연속 제어함으로서 불필요한 탈진을 억제하여 동력을 절감하고 여과포의 수명을 연장하며 배출가스의 청정도를 높일 수 있도록 한 것이다.

나. 고안이 해결하려는 기술적 과제.

종래에 여과집진기의 여과포 에어 펄싱 주기 자동제어장치는 인입 덕트 측의 압력과 본체 후단의 압력 차이를 측정하여 제어가 이루어지도록 한 것으로 챔버 후단의 압력을 측정하는 압력게이지는 별 다른 고장이 일어나지 않지만 여과집진기 인입 덕트 측의 압력게이지는 더스트를 포함한 배기가스가 입구측으로 유입됨으로서 입구측 유입관이 막힘으로 인해 오동작이 빈번하여 설비의 정상 가동을 저해하는 문제점이 있었다.

다. 고안의 해결방법의 요지.

유인송풍기의 전단에 설치된 압력센서가 여과포를 통과한 배기가스의 측정된 압력을 검출하여 조절장치에 전송하고 상기 조절장치는 현재의 에어 펄싱 주기에 상응하는 압력 데이터와 전송된 압력을 비교하여 적합한 에어 펄싱 주기를 새롭게 결정토록 함으로서 이루어진다.

라. 고안의 중요한 용도

여과 집진기의 탈진 주기 자동조절.

Description

여과 집진기의 탈진주기 조절장치 {The Air Pulse time controller for Bag filter}

본 고안은 여과 집진기(bag-filter)의 탈진주기 조절장치에 관한 것으로, 특히 여과포에 부착된 먼지의 제거를 위한 탈진주기를 최적으로 연속 제어함으로서 불필요한 탈진을 억제하여 동력을 절감하고 여과포의 수명을 연장하며 배출가스의 청정도를 높일 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 여과 집진기는 유인송풍기의 흡입압력으로 더스트를 포함하는 배기가스를 챔버상의 본체에 유입시켜 상기 본체의 내공간에 설치된 여과포를 강제로 통과시켜 더스트를 여과 제거시킴으로서 청정한 배기가스를 연도를 통해 배출하게 하는 것이다.

이때, 직조된 여과포의 표면에는 시간이 경과함에 따라 여과되어진 더스트가 부착 누적되어 눈막힘 현상이 일어나면서 여과성능의 저하가 일어나게 되는 것으로, 여과포에 부착 누적된 더스트는 주기적으로 제거시켜 주어야 여과성능의 저하를 막을 수 있게 되는 것이다.

이러한 여과포의 누적된 더스트를 제거하기 위한 탈진 방법으로는 햄머(Hammer) 등의 타격장치를 이용하여 직접적인 충격을 가해주어 털어주거나 압축공기를 블로우 파이프를 통해 공급하여 에어 펄싱(Air Pulsing)을 주기적으로 실시하는 것으로, 근래에는 후술된 에어 펄싱에 의한 탈진방법이 탈진효율이 높고 여과포의 손상이 적어 주종을 이루고 있는 실정이다.

종래의 에어 펄싱에 의한 여과포의 탈진은 타이머(수동조절장치)에 의해 정해진 주기에 따라 주기적으로 밸브를 개방시켜 압축공기를 블로우 파이프의 노즐을 통해 여과포에 강하게 분사함으로서 여과포에 부착 누적된 더스트가 탈리되게 하는 것으로, 본체가 복수로 형성되었을 경우라면 순차적으로 반복해서 에어 펄싱을 행함으로서 압축공기를 제조하는 에어 콤프레서의 규모가 불필요하게 커지지 않도록 할 수 있는 것이다.

그러나, 이러한 에어 펄싱에 의한 탈진 주기는 전술된 바와 같이 타이머에 의해 정해진 주기에 맞춰 이루어지는 것으로 배기가스 중에 포함된 더스트의 양이 많으면 탈진 주기를 빨리하고 더스트의 양이 적으면 탈진 주기를 늦추는 등 더스트 부하에 따른 적절한 대응이 요구되었으나 타이머에 의해 정해진 주기는 수동으로 재설정하기 전에는 변동이 불가능하여 적절한 시기에 적절한 에어 펄싱을 행하기는 극히 곤란하여 여과집진기의 여과성능이 저하되는 문제점이 있었다.

즉, 일반적으로 타이머에 의한 탈진 주기는 통상 4분에 1회 또는 8분에 1회 등 수동으로 재조정을 행하기 전에는 변경이 불가능한 것이고, 이러한 탈진 주기는 유사한 발생 시설을 참고하거나 해당 시설의 배기가스 발생 조건을 산술 평균하여 그 값에 따라 설정해 주는 것이나 배기가스의 더스트 농도는 수시로 변화하는 것이어서 최적의 상태에서 에어 펄싱을 행하는 것은 거의 불가능한 것이었다.

더 자세하게는 설정된 주기 안에 더스트 농도가 낮을 경우에는 본체에 작용하는 차압이 낮아지고 이에 함께 유인송풍기 입구의 정압 또한 낮아지게 되어 유인 풍량의 증대를 초래함으로서 여과속도(배기가스가 여과포를 통과하는 속도 ; V(여과속도) = Q(풍량)/A(여과포 면적))와 단면유속(배기가스의 챔버 통과속도 ; 상승기류)이 증가하게 되어 더스트의 낙하를 방해하고 설비에 대한 부하가 증대할 뿐 아니라 유인 풍량의 증대로 인한 유인송풍기의 효율 저하로 인해 전력의 소모가 증가되는 것이고, 반대로 더스트 농도가 높을 경우에는 상대적인 탈진주기가 늦어져서 흡입압력의 증가로 인해 원활한 여과 집진 및 배기가스 배출에 지장을 받게 되고 유인 풍량이 감소되어 단위 시간당 배기가스의 처리량이 크게 저하되는 것으로 이러한 상태가 지속될 경우 여과포(20)의 눈막힘 현상이 가속화됨으로서 에어 펄싱에 의해서도 여과포에 부착된 더스트의 탈진이 곤란해지게 되는 것이고, 이로 인한 타이머의 조절에 따라 짧아진 에어 펄싱 주기는 탈진에 소요되는 압축공기 소모량의 증가로 인한 에어 콤퓨레셔의 부하가 커지며, 유효하지 않은 에어 펄싱이 짧은 주기로 반복되면서 고가인 여과포(20)와 다이아프램 밸브(62)의 손상이 빨리 일어나게 되어 여과포(20)의 교체 주기가 단축되어 유지비용의 증대 및 설비 가동률의 저하가 일어나는 문제점이 있었다.

이에 따라 근래에는 여과집진기의 여과포의 탈진을 위한 에어 펄싱 주기를 발생 더스트의 정도에 의한 설비 부하변동에 따라 자동적으로 변경 제어함으로서 과대 또는 과소 에어 펄싱이 일어나는 것을 방지하여 여과포의 손상을 방지하고 설비의 부하경감 및 동력절감을 이루어 낼 수 있도록 한 여과집진기의 여과포 에어 펄싱 주기 자동제어장치(출원번호 20-1998-0028249호)가 제안되어 있다.

이러한 여과집진기의 여과포 에어 펄싱 주기 자동제어장치는 챔버상의 본체 후단의 압력게이지에서 검출되는 압력 값과 여과집진기 인입 덕트측의 압력게이지에서 검출되는 압력 값의 차이를 검출하고 기준 압력에 도달하는 시간을 본체 후단에 설치된 시간측정기로 측정한 후 현재의 에어 펄싱 주기와 새로 측정된 차압 및 차압상승시간 데이터를 가지고 설정된 메모리 값과 비교하여 제어장치에서 그때의 상황에 부합하는 에어 펄싱 주기를 새로 결정하도록 하는 것이었다.

그러나, 상기 여과집진기의 여과포 에어 펄싱 주기 자동제어장치 역시 종래의 여과집진기와 마찬가지로 인입 덕트 측의 압력과 본체 후단의 압력 차이를 측정하는 것으로 챔버 후단의 압력을 측정하는 압력게이지는 별다른 고장이 일어나지 않지만 여과집진기 인입 덕트 측의 압력게이지는 더스트를 포함한 배기가스가 입구측으로 유입됨으로서 입구측 유입관이 막힘으로 인해 오동작이 빈번하여 설비의 정상 가동을 저해하는 문제점이 있었다.

한편, 더스트가 포함된 배기가스를 여과포가 설치된 챔버 내로 유입하기 위한 유인송풍기는 기동할 때 정격전류의 6배 정도에 달하는 등 전력소모가 비교적 큰 것이고, 기동된 후에도 여과포에 부착된 더스트의 축적 정도에 따라 유입 풍량의 변화가 일어나서 수시로 변동되는 정압은 전동기 모터의 암페어 변동을 수반하여 모터에 손상을 일으키는 문제가 있었다.

따라서 본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 여과포에 부착된 더스트의 탈진을 위한 에어 펄싱 주기를 여과포의 더스트 부착 정도에 따른 차압의 변화를 송풍기 입구에 설치된 정압센서로부터 전달받아 자동으로 제어하여 과대 또는 과소한 에어 펄싱이 일어나는 것을 방지하여 고가의 여과포와 다이아프램 밸브 및 에어 콤프레셔 등의 손상을 방지하고 설비의 설계 풍량을 만족시켜 쾌적한 작업환경을 조성하며 전력의 절감을 이루도록 한 것이다.

본 고안의 다른 목적은 상기 정압센서로부터 측정된 압력 데이터에 따라 댐퍼의 개도를 조절하여 유인 풍량의 최적화를 이룰 수 있도록 한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 유인송풍기의 전단에 설치된 압력센서가 여과포를 통과한 배기가스의 측정된 압력을 검출하여 조절장치에 전송하고 상기 조절장치는 현재의 에어 펄싱 주기에 상응하는 압력 데이터와 전송된 압력을 비교하여 적합한 에어 펄싱 주기를 새롭게 결정토록 함으로서 이루어진다.

도 1은 본 고안의 구성을 나타낸 개략도.

도 2는 본 고안에 따른 에어 펄싱 주기의 제어장치 흐름도.

도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 에어 펄싱 주기 제어 및 댐퍼 개도 조절 수행 상태를 보이는 흐름도.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1 : 압력 센서 2 : 조절 장치

3 : 수동 입력장치 10 : 여과포

20 : 본체 30 : 유인 송풍기

40 : 댐퍼 50 : 에어 헤더

60 : 솔레노이드 밸브 70 : 다이아프램 밸브

80 : 블로우 튜브 90 : 분사노즐

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 가장 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.

제1도는 본 고안의 실시 예에 따른 구성을 보이는 개략도이다. 도면에 따르면, 본 고안은 내공간에 여과포(10)가 설치된 함체상의 본체(20)에 관 연결되어 흡입 풍량의 조절을 위한 댐퍼(40)를 포함하는 유인송풍기(30)의 흡인력에 의해 배기가스를 유입시켜 배기가스 중에 포함된 더스트의 여과 집진을 위한 여과 집진기에 있어서, 상기 유인송풍기(30)의 입구측 전단에 설치된 압력센서(1)가 여과포(10)를 통과한 배기가스의 압력을 측정 검출하여 조절장치(2)(Pulse time controller)에 전송하면 상기 조절장치(2)는 사전 설정된 현재의 에어 펄싱 주기에 상응하는 압력 데이터와 전송된 압력을 비교하여 적합한 에어 펄싱 주기를 새롭게 결정토록 하는 것이다.

상기 압력센서(1)는 유인송풍기(30)의 입구측 전단에 설치됨으로서 더스트가 제거된 상태의 배기가스가 입구 측으로 유입되어짐으로서 더스트로 인한 막힘을 방지하여 압력센서(1)의 오동작을 방지할 수 있는 것이다.

상기의 구성으로 이루어진 본 고안의 여과 집진기의 탈진주기 및 풍량 제어에 의한 동력절감장치는 여과 집진기의 운전이 개시되어 시간이 경과함에 따라 여과포(10)에 부착 축적된 더스트의 양이 증가함으로서 상승된 여과포(10) 전, 후단의 차압이 상기의 압력센서(1)에 의해 측정되고 그 측정값이 조절장치(2)에 전송되면 조절장치(2)에 사전 입력된 유인송풍기(30)의 정압 데이터에 따라 설정된 차압에 도달할 때까지는 에어 펄싱 주기의 변화가 없는 상태로 운전이 이루어지다가 설정 차압을 초과하게 되면 에어 펄싱 주기를 단축시켜 부착된 더스트의 탈진을 빈번하게 행하도록 하는 것이고, 빈번한 탈진으로 인해 더스트의 부착정도가 낮아져 설정 차압에 미달하게 되면 에어 펄싱 주기를 늦춰줌으로서 탈진이 적은 횟수로 이루어지게 하는 것이다.

이때, 에어 펄싱의 개시는 더스트 부착 정도가 최저 차압 이상 조건으로 변동함에 따라 결정되는 것으로, 에어 펄싱 후 여과포(10)의 차압이 낮아져 설정 차압에 미달할 경우에는 에어 펄싱 주기를 점차로 늦춰 설정 차압까지 상승시키고, 반대로 배기가스 중에 더스트 부하가 높아 설정 차압을 초과하는 경우에는 에어 펄싱 주기를 점차로 단축하여 설정 차압에 근접될 수 있도록 하는 것으로 압력센서(1)를 통해 측정된 차압을 조절 장치(2)에서 설정 차압과 비교하여 최적의 운전 상태가 유지되도록 자동으로 제어할 수 있게 된다.

상기와 같은 에어 펄싱의 주기 변화는 여과 집진기의 운전이 이루어지는 동안 지속적으로 반복해서 상황에 맞게 최적의 상태로 자동제어가 이루어지는 것으로불필요한 탈진용 압축공기의 소모를 방지함으로서 동력의 절감을 이룰 수 있게 되는 것이다.

이를 더욱 구체적으로 설명하면, 여과 집진기 본체(20)의 내공간에 일정한 간격을 갖도록 소정의 열과 행으로 배열되어 설치된 복수의 여과포(10) 각각의 상부에는 에어헤더(50)(Air header)로부터 공급되는 압축 공기가 조절 장치(2)의 신호에 따라 개폐를 단속하는 솔레노이드 밸브(60) 및 다이아프램 밸브(70)에 관 접속된 블로우 튜브(80)로 전달되어 분사노즐(90)를 통해 여과포(10) 분사됨으로서 에어 펄싱이 일어나 여과포(10)에 부착된 더스트의 탈진이 일어난 후에 여과포(10) 후단의 정압의 변화를 압력센서(1)로 검출하여 이를 조절장치(2)로 전송하여 설정된 차압 값과 비교하여 다음 에어 펄싱 주기를 결정한 후 주기에 따라 에어 펄싱을 수행하고 다음 에어 펄싱 주기는 동일한 작업 수행에 따라 정해지도록 반복됨으로서 배기가스 중에 포함된 더스트 부하에 최적으로 부합하는 에어 펄싱이 이루어지도록 자동 제어가 이루어지는 것이다.

이때, 압력 센서(1) 또는 조절장치(2)의 이상으로 인해 에러가 발생할 경우에도 수동 입력 장치(3)로 데이터를 재입력할 수 있도록 구성하여 안전한 제어가 이루어지도록 할 수 있는 것이다.

제2도는 본 고안에 따른 에어 펄싱 주기 제어의 흐름도이다. 도면을 참조하여 본 고안의 동작 상태를 살펴보면, 여과 집진기의 작동이 개시되면 유인송풍기(30)의 전단에 설치된 댐퍼(40)를 닫고 유인송풍기(30)를 기동시켜 최고정압을 검출하여 검출된 압력 데이터를 기준으로 측정된 차압이 설계 정압보다 클경우는 에어 펄싱 주기를 단축하여 실시하고, 작을 경우에는 에어 펄싱 주기를 연장하여 실시하며, 측정된 차압이 최저 차압 이하일 때는 최저 차압에 도달할 때 까지 에어 펄싱을 중단한다.

이때, 여과집진기의 작동이 개시되기 전에 에어헤더(50)에 충진된 압축공기의 정도를 조절 장치(2)에서 수신하여 규정된 압력 이상의 압축공기가 충진된 상태에서 작동이 개시되게 하는 것이다.

한편, 여과포(10)에 더스트의 부착 상태가 지속(눈막힘 현상이 어느 정도 진행된 상태)되어 측정 차압이 설정 값 이하로 내려가지 않을 경우에는 댐퍼(40)의 개도 각을 조작(open)하여 상승된 차압만큼의 압력을 해소시켜주고 설계 정압에 맞도록 에어 펄싱 주기를 조정하여 에어 펄싱을 행하게 된다.

또한, 압력 센서(1)의 고장이나 유인송풍기(30)가 정지된 경우 등 압력 센서(1)의 출력 값이 일정시간 이상 없을 경우에는 조절장치(2)의 메모리에 입력된 최적값으로 자동 절환 되어 운전이 계속되어짐으로서 여과포(10)에 부착된 더스트의 고화(固化)로 인한 여과포(10)의 손상을 방지토록 할 수 있는 것이다.

제3도는 본 고안의 실시 예에 따른 동작 수행 상태를 보이는 흐름도이다. 도면에 따르면, 여과 집진기의 동작이 개시되면 배기가스의 통로가 되는 배기덕트 내의 댐퍼(40) 닫고 유인송풍기(30)를 가동하여 기동 전류의 소모를 줄여 배기가스의 흡입을 시작한다.

여과 집진기의 운전이 진행되는 동안 배기 가스 중에 포함된 더스트가 여과포에 부착 누적되면서 차압이 상승하게 되는 것이고, 반복 측정된 차압과 설계된정압은 조절장치(2)를 통해 지속적으로 비교 되면서 댐퍼(40) 개도 상태와 에어 펄싱 주기가 최적의 상태로 변화될 수 있도록 되는 것이다.

따라서, 본 고안은 여과포의 에어 펄싱 주기를 여과포에 부착된 더스트의 축적된 정도에 따라 자동적으로 변경 제어할 수 있어 과도한 에어 펄싱으로 인해 고가인 여과포의 손상을 크게 줄일 수 있다는 효과와 수동 조작에 의한 에어 펄싱 주기 변경을 행하지 않고도 최적의 에어 펄싱 주기의 변경 제어가 가능하여 인력이 절감되는 효과가 있다.

또한, 배기 가스 중에 포함된 더스트의 변동에 따라 에어 펄싱 주기가 조정되어 배기 가스의 여과 효율을 높일 수 있고, 에어 펄싱 주기 및 댐퍼의 제어로 인해 설비의 부하를 경감하고 동력의 소모를 막을 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 내 공간에 여과포(10)가 설치된 함체상의 본체(20)로 관 연결되고 흡입 풍량의 조절을 위한 댐퍼(40)를 포함하는 유인송풍기(30)의 흡인력에 의해 배기가스를 유입시켜 배기가스 중에 포함된 더스트의 여과 집진을 위한 여과 집진기에 있어서, 상기 유인송풍기(30)의 입구측 전단에 설치된 압력센서(1)가 여과포(10)를 통과한 배기가스의 압력을 측정 검출하여 조절장치(2)(Pulse time controller)에 전송하면 상기 조절장치(2)는 현재의 에어 펄싱 주기에 상응하는 압력 데이터와 전송된 압력을 비교하여 적합한 에어 펄싱 주기를 새롭게 결정하게 됨을 특징으로 하는 여과 집진기의 탈진주기 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 조절장치(2)는 압력센서(1)의 측정된 압력 값에 따라 댐퍼(40)의 개도 정도를 조절토록 됨을 특징으로 하는 여과 집진기의 탈진주기 조절장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압력센서(1)가 일정한 시간 동안 동작하지 못할 경우 수동으로 운전을 계속할 수 있는 수동 입력장치(3)가 더 구비되어짐을 특징으로 하는 여과 집진기의 탈진주기 조절장치.