KR20040107209A

KR20040107209A - 집진기의 필터 백 이상 감지 장치

Info

Publication number: KR20040107209A
Application number: KR1020030038157A
Authority: KR
Inventors: 한윤식; 엄주선; 서창수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2004-12-20

Abstract

본 발명은 제철공장 등에서 발생하는 다량의 먼지를 포집하고 여과하는 집진기 설비에 관한 것이다.

본 발명은 먼지가 함유된 공기를 흡입하여 복수개의 집진호퍼 내의 필터 백을 통과시켜 먼지를 제거하여 상기 각각의 집진호퍼 상부의 공기방출 밸브 및 방출용 배관을 거쳐 대기로 방출시키는 집진기에 사용되는 필터 백의 이상 감지 장치에 있어서, 상기 방출용 배관에 설치되어 대기로 방출되는 공기에 함유된 먼지의 농도를 검출하는 먼지검출기와, 상기 먼지검출기에서 검출되는 먼지의 농도가 사전 설정된 제1 기준농도와 비교하여 보다 높은 경우 제1 경보신호를 발생시키는 제1 비교부와, 하기의 밸브제어부에 의해서 공기방출 밸브가 하나씩 번갈아 폐쇄되는 경우에 있어, 상기 먼지검출기에서 검출되는 먼지의 농도가 사전 설정된 제2 기준농도와 비교하여 보다 낮은 경우 제2 경보신호를 발생시키는 제2 비교부와, 상기 제1 경보신호가 발생하면, 상기 복수개의 집진호퍼 상부에 각각 설치된 공기방출 밸브를 하나씩 소정의 시간동안 번갈아 폐쇄시키고, 상기 제2 경보신호가 발생할 때 폐쇄된 상태의 공기방출 밸브가 설치된 집진호퍼에 대한 필터 백 이상 신호를 발생시키는 밸브제어부를 포함하는 집진기의 필터 백 이상 감지 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 집진기의 필터 백 이상 감지장치에 의하면, 작업 효율을 향상시키고 공장 운영비용을 절감할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Description

집진기의 필터 백 이상 감지 장치{Apparatus for Sensing the Disorder of Filter Bag}

본 발명은 제철공장 등에서 발생하는 다량의 먼지를 포집하고 여과하는 집진기 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부직포로 이루어진 필터 백(filter bag)을 사용한 건식 집진기에서 상기 필터 백(filter bag)의 이상을 신속하게 감지하여 이상이 발생한 필터 백(filter bag)을 교환할 수 있는 집진기의 필터 백 이상 감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철공장 등에 사용되는 집진기는 도 1에 도시된 바와 같이, 흡입기(15)가 공기를 흡입하면 흡입후드(12)에서 먼지를 포함한 공기가 흡입되고, 흡입된 공기는 먼저 프리 더스트 호퍼(11)에서 중력 침강방식을 이용하여 1차 집진이 이루어진다. 이어 1차 집진이 이루어진 공기는 집진호퍼(10)에서 다시 2차 집진이 이루어진다. 이렇게 두번의 집진이 이루어져 깨끗해진 공기는 배관(14)을 거쳐 굴뚝(16)을 통해 대기 중으로 방출된다. 이 때, 상기 집진호퍼(10)는 통상 10개를 사용하고 있으며, 상기 집진호퍼(10)에서는 부직포로 이루어진 필터 백(filter bag)을 이용하여 집진을 하게된다.

도 2는 상기 집진호퍼(10)를 보다 상세하게 도시한 것으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 집진기 및 집진기 내의 필터 백에 대해 설명하면 다음과 같다. 프리 더스트 호퍼(11)에서 1차 집진된 공기는 2차 집진을 위해 집진호퍼(19)로 이동하고, 집진호퍼(10) 내의 복수개(통상 10개)의 필터 백(101)을 통해 2차 집진된다. 흡입기(15)에 의해 흡입되는 공기는 부직포로 제작된 필터 백(101)을 통과하면서 필터 백(101)의 겉면에 먼지가 걸러진다. 상기 필터 백(101)을 통과하여 먼지가 걸러진 깨끗한 공기는 집진호퍼(10) 상부의 공기배출밸브(103)를 거쳐 배관(14)를 통해 굴뚝(16)으로 이동하여 배출된다. 이와 같은 집진 과정에서 상기 필터 백(101)을 장시간 사용하면 필터 백(101) 외면에 많은 먼지가 흡착되므로 주기적인 필터 백(101)의 세척이 요구된다. 상기 필터 백(101)의 세척 시에는, 먼저 집진호퍼(10)의 상부에 위치한 공기배출밸브(103)를 수동으로 폐쇄한 후, 컴프레셔(13)를 통해 공급되는 고압공기를 부직포 내부, 즉 필터 백(101)의 내부에 불어넣어 필터 백(101) 외면에 흡착된 먼지를 분리시키고, 분리된 먼지를 상기 집진호퍼(10)의 하부에 집진한 후 수집된 먼지를 외부로 처리한다.

이러한 필터 백(101) 세척 공정에서, 상기 복수개의 필터 백(101)에 고압공기를 불어넣는 과정은 일정하게 제어되는 것으로, 분사제어부(21)에서 각 필터 백별로 설치된 필터 백 밸브(211)를 제어함으로써 이루어진다. 세척이 필요한 집진호퍼(10)의 상부에 위치한 공기배출밸브(103)를 수동으로 폐쇄하고 집진호퍼(10)의 세척이 시작되면, 상기 분사제어부(21)에서는 각 필터 백(101) 내부로 고압공기를제공하는 필터 백 밸브를 모두 차단한 후 임의의 한 밸브를 사전 설정된 일정 시간(통상 0.2초)동안 개방한다. 이로 인해 순간적으로 고압공기가 강하게 필터 백(101) 내부에 분사되어 필터 백(101)의 외부에 흡착된 먼지가 분리된다. 이어 사전 설정된 소정의 시간(통상 5초)동안 모든 밸브(211)를 폐쇄하여 먼지가 집진호퍼 하부에 침전되기를 기다린 후, 다시 다른 필터 백(101)의 밸브(211)를 위와 같이 제어하여 집진한다. 이와 같은 과정을 각 필터 백(101) 별로 순서를 돌아가면서 반복하여 백 필터의 세척이 이루어진다.

상기와 같은 종래의 집진기에서 상기 필터 백은 견고한 용접 구조물인 집진호퍼 내에 설치되어 있기 때문에 개별 필터 백의 상태를 각각 점검할 수 없고, 필터 백을 수시로 점검하는 것이 불가능하므로 이러한 집진기의 상태를 점검하기 위해서는 조업이 중단되는 정기수리일 등을 정해 주기적으로 필터 백 전체를 교환해야 한다. 따라서, 조업 중에 각 필터 백별 밸브를 제어하는 분사제어부의 고장이나 각 필터 백의 성능차이로 인한 개별 필터 백 터짐 등이 발생하는 경우, 필터의 교환 주기가 되지 않았어도 전체 조업을 중단하고서 필터 백 전체를 교환해야 하므로 작업효율이 저하되고 공장 운영비용이 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고 개선하기 위해 안출된 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 각 필터 백에 따른 집진 성능을 파악하고, 필터 백에 이상이 발생하는 경우 전체 조업을 중단하고서 필터 백 전량을 교체하지 않고, 문제가 발생한 필터 백만을 교체할 수 있게 함으로써 작업 효율을 향상시키고 공장 운영비용을 절감시키는 집진기의 필터 백 이상 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 집진기의 개략 구성도이다.

도 2는 종래의 집진기 내의 집진호퍼의 상세 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 집진기의 필터 백(filter bag) 이상 감지 장치의 일 실시예의 구성도이다.

도 4는 본 발명에 따른 집진기의 필터 백(filter bag) 이상 감지 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 플로우차트이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 집진호퍼 101 : 필터 백

103 : 공기방출 밸브 11 : 프리 더스트 호퍼

12 : 흡입후드 13 : 컴프레셔

14 : 방출용 배관 15 : 흡입기

16 : 굴뚝 21 : 분사제어부

211 : 필터 백 밸브 301 : 제1 비교부

302 : 제2 비교부 303 : 제1 기준농도 설정부

304 : 제2 기준농도 설정부 305 : 밸브제어부

31 : 경보표시부 32 : 먼지검출기

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 집진기의 필터 백 이상 감지장치는, 먼지가 함유된 공기를 흡입하여 복수개의 집진호퍼 내의 필터 백을 통과시켜 먼지를 제거하여 상기 각각의 집진호퍼 상부의 공기방출 밸브 및 방출용 배관을 거쳐 대기로 방출시키는 집진기에 사용되는 필터 백의 이상 감지 장치에 있어서,

상기 방출용 배관에 설치되어 대기로 방출되는 공기에 함유된 먼지의 농도를 검출하는 먼지검출기와, 상기 먼지검출기에서 검출되는 먼지의 농도가 사전 설정된 제1 기준농도와 비교하여 보다 높은 경우 제1 경보신호를 발생시키는 제1 비교부와, 하기의 밸브제어부에 의해서 공기방출 밸브가 하나씩 번갈아 폐쇄되는 경우에 있어, 상기 먼지검출기에서 검출되는 먼지의 농도가 사전 설정된 제2 기준농도와 비교하여 보다 낮은 경우 제2 경보신호를 발생시키는 제2 비교부와, 상기 제1 경보신호가 발생하면, 상기 복수개의 집진호퍼 상부에 각각 설치된 공기방출 밸브를 하나씩 소정의 시간동안 번갈아 폐쇄시키고, 상기 제2 경보신호가 발생할 때 폐쇄된 상태의 공기방출 밸브가 설치된 집진호퍼에 대한 필터 백 이상 신호를 발생시키는 밸브제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 본 발명에 따른 집진기의 필터 백 이상 감지장치는,

상기 제1, 제2 경보신호 및 필터 백 이상 신호에 따라 집진기의 이상 상태를 표시하는 경보 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 집진기 필터 백 이상 감지장치의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 설명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 집진기 필터 백(filter bag) 이상 감지장치의 일 실시예의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 집진기 필터백 이상 감지장치는 상기 방출용 배관(14)의 말단부에 설치되고 대기로 방출되는 공기에 함유된 먼지의 농도를 검출하는 먼지검출기(32)와, 상기 먼지검출기(32)에서 검출되는 먼지의 농도가 사전 설정된 제1 기준농도와 비교하여 보다 높은 경우 제1 경보신호를 발생시키는 제1 비교부(301)와, 상기 제1 경보신호가 발생한 후, 상기 먼지검출기(32)에서 검출되는 먼지의 농도가 사전 설정된 제2 기준농도와 비교하여 보다 낮은 경우 제2 경보신호(302)를 발생시키는 제2 비교부와, 상기 제1 경보신호가 발생하면, 상기 복수개의 집진호퍼(10) 상부에 각각 설치된 공기방출 밸브(103)를 하나씩 소정의 시간동안 번갈아 폐쇄시키고, 상기 제2 경보신호가 발생할 때 폐쇄된 상태의 공기방출 밸브가 설치된 집진호퍼에 대한 필터 백 이상 신호를 발생시키는 밸브제어부(305) 및 상기 제1, 제2 경보신호 및 필터 백 이상 신호에 따라 집진기의 이상 상태를 표시하는 경보 표시부(31)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명에 따른 집진기 필터 백 이상 감지장치는 상기 제1 기준농도를 설정하기 위한 제1 기준농도 설정부(303) 및 상기 제2 기준농도를 설정하기 위한 제2 기준농도 설정부(304)를 더 포함할 수 있다.

상기 먼지검출기(32)는 집진기에 의해 먼지가 제거된 공기가 방출되는 굴뚝의 상단부에 설치되는 것이 바람직하다. 그리하여, 상기 먼지검출기(32)는 대기 중으로 방출되기 직전의 공기에 함유된 먼지의 농도를 검출한다.

상기 제1 비교부(301)는 상기 먼지검출기(32)에서 검출되는 대기 방출 공기의 먼지농도와 상기 제1 기준농도 설정부(303)를 통해 설정되는 제1 기준농도와 항시 비교한다. 집진기, 특히 복수개의 집진호퍼 내의 필터 백의 상태가 정상인 경우 대기 방출 공기의 먼지농도는 제1 기준농도보다 낮은 상태이어야 한다. 만약, 상기 방출 공기의 먼지농도가 제1 기준농도보다 높으면 상기 제1 비교부(301)는 복수개의 집진호퍼 중 하나의 집진호퍼 내의 필터 백에 이상이 발생함을 경보하는 제1 경보신호를 발생시킨다. 상기 제1 경보신호는 상기 경보표시부(31), 제2 비교부(302), 밸브제어부(305)에 입력되고, 상기 경보표시부(31)는 집진호퍼 내의 필터 백에 이상이 발생했음을 표시한다.

상기 밸브제어부(305)와 제2 비교부(302)는 상기 제1 경보신호에 의해 작동을 시작하게 된다. 상기 밸브제어부(305)는 복수개의 집진호퍼 상부에 설치된 공기방출 밸브(103)를 각각 순서대로 하나씩 번갈아 폐쇄시킨다. 도 3과 같이 10개의 집진호퍼(10)를 사용하는 집진기에서 각 집진호퍼에 1~10번의 번호를 부여한 경우, 1번 집진호퍼부터 차례로 상단에 설치된 공기방출 밸브(103)를 소정의 시간동안 번갈아 폐쇄시킨다. 예를 들면, 먼저 1번 집진호퍼의 공기방출 밸브(103)를 폐쇄시킨 후, 5분이 경과한 후 1번 집진호퍼의 공기방출 밸브(103)를 개방하고 동시에 2번 집진호퍼의 공기방출 밸브(103)를 폐쇄시킨다. 이러한 방법으로 각 집진호퍼의 공기방출 밸브(103)를 번갈아 폐쇄시킨다. 이는 이상이 발생한 필터 백을 갖는 집진호퍼를 찾기 위한 동작으로 이하에 설명되는 제2 비교부(302)의 동작과 함께 이상이 발생한 필터 백을 갖는 집진호퍼를 검출한다.

이와 동시에 상기 제2 비교부(302)는 상기 제1 경보신호가 발생하면, 상기 먼지검출기(32)에서 검출되는 대기 방출 공기의 먼지농도와 상기 제2 기준농도 설정부(304)에서 사전에 설정된 제2 기준농도를 비교하여, 상기 대기 방출 공기의 먼지농도가 상기 제2 기준농도보다 낮으면, 제2 경보신호를 발생시킨다. 제1 경보신호가 발생한 후, 상기 밸브제어부(305)가 상기에 설명한 대로 각 집진호퍼의 공기방출 밸브(103)를 번갈아 폐쇄시키는 과정에서 이상이 발생한 필터 백을 포함한 집진호퍼의 공기방출 밸브(103)를 소정의 시간동안 폐쇄하면 더 이상 먼지를 함유한 공기가 방출되지 않게 되며, 이로 인해 상기 먼지검출기(32)에서 검출되는 대기 방출 공기의 먼지농도가 떨어지게 된다. 따라서, 상기 제2 비교부(302)에서 상기 제2 기준농도 설정부(304)에서 설정된 제2 기준농도보다 대기 방출 공기의 먼지농도가 낮게 떨어지면, 제2 경보신호를 발생시켜, 현재 폐쇄된 공기방출 밸브(103)를 갖는 집진호퍼의 필터 백에서 이상이 발생함을 경보할 수 있게된다. 상기 제2 경보신호가 발생하게 되면, 상기 밸브제어부(305)는 현재 폐쇄된 상태의 공기방출 밸브(103)가 설치된 집진호퍼에 대한 필터 백 이상 신호를 발생시키게 된다.

상기 경보표시부(31)는 상기 제1 경보신호를 입력받아 집진기에 이상이 발생함을 시각적으로 표시하며, 필터 백 이상 신호를 입력받아 필터 백에 이상이 생긴 집진호퍼에 대한 정보를 표시한다. 이를 통해, 설비 운전자는 이상이 발생한 집진호퍼만 동작을 정지시키고 해당 집진호퍼 내의 필터 백을 보수 또는 교체할 수 있게된다.

도 4는 본 발명에 본 발명에 따른 집진기 필터 백(filter bag) 이상 감지 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 플로우차트이다. 먼저, 집진기의 작동이 시작되면, 먼지검출기에서는 대기로 방출되는 먼지의 농도 측정을 시작한다(S41). 이어, 상기 먼저검출기에서 검출되는 먼지농도가 제1 기준농도 설정기에 설정된 농도보다 높게 검출되면(S42), 제1 경보신호가 경보표시부에 표시되어 설비 운전자로 하여금 집진기에 이상이 있음을 경보하고 복수개의 집진호퍼 중 한 기의 공기방출 밸브를 소정의 시간동안 폐쇄한다(S43). 상기 먼지검출기에서 검출되는 방출공기의 먼지농도가 제2 기준농도 설정기에 설정된 농도보다 낮아지지 않으면, 상기에 폐쇄했던 공기방출 밸브를 다시 개방하고, 다른 집진호퍼의 공기방출 밸브를 차단한다. 이와 같은 공기방출 밸브의 폐쇄, 개방 동작을 번갈아 실시하던 중(S45), 상기 먼지검출기에서 검출되는 먼지농도가 제2 기준농도 보다 낮아지면(S44), 이 때, 개방중이던 집진호퍼의 필터 백에 이상이 발생했음을 감지하고, 해당 집진호퍼에 대한 필터 백 이상 신호를 발생시키고(S46), 이를 경보표시부에 표시한다. 이를 통해, 설비 운전자는 이상이 발생한 집진호퍼만 동작을 정지시키고 해당 집진호퍼 내의 필터 백을 보수 또는 교체함으로써 설비 운영비용을 절감할 수 있으며, 집진기의 전체 작동을 정지시키는 사태를 예방할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 집진기 필터 백 이상 감지장치는 필터 백에 이상이 발생하는 경우 전체 조업을 중단하고서 필터 백 전량을 교체하지 않고, 이상이 발생한 필터 백만을 교체할 수 있게 함으로써 작업 효율을 향상시키고 공장 운영비용을 절감할 수 있는 우수한 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims

먼지가 함유된 공기를 흡입하여 복수개의 집진호퍼 내의 필터 백을 통과시켜 먼지를 제거하여 상기 각각의 집진호퍼 상부의 공기방출 밸브 및 방출용 배관을 거쳐 대기로 방출시키는 집진기에 사용되는 필터 백의 이상 감지 장치에 있어서,

상기 방출용 배관에 설치되어 대기로 방출되는 공기에 함유된 먼지의 농도를 검출하는 먼지검출기;

상기 먼지검출기에서 검출되는 먼지의 농도가 사전 설정된 제1 기준농도와 비교하여 보다 높은 경우 제1 경보신호를 발생시키는 제1 비교부;

하기의 밸브제어부에 의해서 공기방출 밸브가 하나씩 번갈아 폐쇄되는 경우에 있어, 상기 먼지검출기에서 검출되는 먼지의 농도가 사전 설정된 제2 기준농도와 비교하여 보다 낮은 경우 제2 경보신호를 발생시키는 제2 비교부; 및

상기 제1 경보신호가 발생하면, 상기 복수개의 집진호퍼 상부에 각각 설치된 공기방출 밸브를 하나씩 소정의 시간동안 번갈아 폐쇄시키고, 상기 제2 경보신호가 발생할 때 폐쇄된 상태의 공기방출 밸브가 설치된 집진호퍼에 대한 필터 백 이상 신호를 발생시키는 밸브제어부를 포함하는 집진기 필터 백 이상 감지 장치.
제1항에 있어서, 상기 집진기 필터 백 이상 감지 장치는,

상기 제1, 제2 경보신호 및 필터 백 이상 신호에 따라 집진기의 이상 상태를 표시하는 경보 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기 필터 백 이상 감지 장치.