KR200450355Y1 - 관리 편리한 세정탑 - Google Patents

Abstract

기존 원통형 세정탑은 세정실 맨홀, 제무실 맨홀, 측정공 등이 수직으로 배열되어 이를 관리하기 위한 가대 설치비가 많이 들고 좁은 가대를 오르내리며 관리하기도 불편했다. 또 제무실(Demist실)이 과대하고 형상도 제무충전물(Demister)과 맞지 않으며 원가도 비쌌다.

본 고안은 세정탑의 상판을 평판으로 하고 이 상판 위에 제무충전물 형상에 적합한 소형 직육면체 제무실을 설치하며 제무실을 제외한 세정탑 상판을 넓은 관리가대로 이용하고 이 넓은 관리가대에서 세정실 맨홀, 제무실 맨홀, 측정공 등을 한꺼번에 관리하여 전체적인 원가도 싸고 관리 편리한 세정탑을 제공한 것이다.

본체동, 본체상판(=세정실상판), 본체하판(=수조하판), 수조실, 세정실, 직육면체(=사각형)제무실

Description

관리 편리한 세정탑{Easy Care Wet Scrubber}

본 고안은 각종 생산설비나 보일러 등에서 배출되는 배기가스의 분진 또는 유해가스를 순환수로 세척하여 처리하는 세정탑(=Wet Scrubber)에 관한 것이다.

지금까지 세정탑은 대부분 내식성 재질(FRP, PVC, STS등)로 원통형 탑으로 제작하였다.

제1도와 같이 원통형동의 하부에 원판을 접합하고 동의 상부에는 굴뚝과 일체로 된 원추형 상판을 접합한 다음 그 동의 내부에 다공격판을 2개이상(대부분 3개)설치하며 이 격판을 경계로 하부로부터 세정수조실, 세정충전물(Palling)을 채운 세정실(대부분 2실), 제무충전물(Demister)을 채운 제무실 등으로 나누었다.

또 수조동 하부에는 사각형 평바닥 돌출수조를 접합하여 순환 세정수 관리에 편리를 기하였다. 이러한 세정탑은 가스 흐름이 원활하여 압력 손실이 적고 무게중심이 낮아 풍압전도에도 안전하였다.

이러한 기존 세정탑은 세정실 맨홀, 제무실 맨홀, 굴뚝 측정공이 수직으로 배열되어 각각 다른 관리가대 발판에서 관리되었는데 관리가대 면적을 넓게 취하기 어렵고 여러 번 오르내리기도 불편하며 관리가대 원가도 비쌌다. 관리가대 가격은 근래에 철강재 가격이 폭등하여 중요한 문제로 대두되었다.

제무실에도 근본적이 문제가 있었다.

제무(Demist)는 일종의 관성집진으로 세정 과정보다 빠른 가스 유속이 필요하고 제무실의 형태도 제무 충전물이 사각형인 경우 사각형 제무 충전물의 형태에 적합하게 하여야 하는데 기존 세정탑의 제무실은 세정실 단면과 같거나 비슷한 원통형으로 하여 이런 요구를 무시하였다.

이렇게 제작된 제무실은 과대하고 형상도 적합하지 않아 비싸고 제무효율도 떨어졌다.

본 고안은 세정탑의 상판을 원추형이 아닌 평판형으로 하고 이 상판위에 사각형 (=직육면체) 제무실을 설치하여 제무실의 형태를 제무 충전물의 형태에 적합하게 하고 제무실의 단면적도 제무에 적합하게 축소하였다.

또 제무실을 제외한 세정탑 상판을 관리가대로 겸용하며 이 넓은 관리가대에서 세정실 맨홀, 제무실 맨홀, 측정공을 한꺼번에 관리하게 하여 값싸고 관리 편리한 세정탑을 제공한 것이다.

본 고안 세정탑은 제무실과 관리가대의 제작비는 대폭 절감되고 제무실 처리 효율도 다소 증가하며 관리는 훨씬 편리하다.

넓은 세정탑 상판에서 세정실 맨홀, 제무실 맨홀, 측정공을 한꺼번에 관리하므로 관리가 편리하다.

본 고안은 사각형의 제무실로 인해 압력손실이 다소 크나 대부분의 압력손실은 세정충전물 및 제무충전물에서 발생하므로 그 차이는 무시할 정도 이다.

또 본 고안은 세정실이 1개일 때 효과가 크고 세정실이 2개 이상일 때는 최상부 세정실을 제외한 세정실의 관리가대가 따로 필요하므로 이익이 감소된다.

그런데 이 경우 하부 세정실은 막히지 않아 관리가 필요없는 대형 1 노즐로 하고 이 관리가대를 생략하면 세정실이 1개인 것과 동일한 이익을 볼 수 있다. 또 중력, 관성력 또는 원심력을 이용한 예비 집진기를 설치하고 본 고안 세정실 1실인 세정탑을 설치하여 본 고안의 효과를 극대화 할 수도 있다.

원통형 세정탑(=Wet Scrubber)은 강판, STS, PVC, FRP 등 아무 재질로도 제작할 수 있으나 내식성과 내후성이 좋고 강도도 우수한 FRP가 가장 널리 사용된다.

본 고안 세정탑의 하부 구조는 도1의 기존 세정탑과 비슷하다. 즉 세정탑 본체(1)의 원통형동(1a) 최하부를 원형하판(1c)으로 막고 그 상부에 2∼3개의 원형 다공판 또는 격자판(=Grating) 즉, 다공격판을 접합시킨다.

이 다공격판이 2개인 경우 하부 다공격판은 세정 충전물 받이(1d)가 되며 상부 다공격판은 제무실(4)의 제무충전물 받이(4d)가 된다.

다공격판이 3개인 경우 하부의 2개 다공격판이 상부 세정 충전물 받이(1d) 및 하부 세정 충전물 받이(1d')로 사용되며 상부 다공격판은 제무 충전물 받이(4d)가 된다. 하부 충전물 받이(1d)의 하부는 수조실(2)이 되는데 수조실(2)의 상부는 가스 유입실(2a)이 되고 수조실(2)의 하부는 순환수조(2b)가 된다.

가스 유입실(2a)의 본체 동(1a)에는 수조실 맨홀(2c)과 가스 유입관(2d)이 접합되며 순환수조(2b)의 일부는 외부로 돌출된 평바닥 직육면체 돌출수조(2e)를 이룬다.

충전물 받이(1d)의 상부는 세정실(3)이 되는데 충전물 받이가 2개(1d 및 1d')인 경우 세정실이 2개가 되어 각각 상부 세정실(3)과 하부 세정실(3')로 불리운다.(세정실이 3개 이상인 경우도 있다)

충전물 받이(1d 또는 1d') 상부에는 세정 충전물(3b)이 충전되며 그 상부 공간은 세정 살수실(3a)이 되어 순환라인(6)의 끝을 이루는 1개 또는 수개의 노즐에서 순환 세정수가 살수된다.

세정 살수실(3a 또는 3a')의 본체 동(1a)에는 세정실 맨홀(3c 또는 3c')이 접합된다.

기존 세정탑에서 상부 세정실(3c) 상부에는 제무 충전물 받이(4d)가 접합되며 그 구조는 세정 충전물 받이(1d)와 같다.

제무 충전물 받이(4d) 상부에는 제무 충전물(4e)이 충전되며 그 위는 제무실 상판과 본체 상판을 겸하는 원뿔대형 상판(1b)이 덮혀있고 이 상판(1b) 위에 굴뚝(5)이 접합된다. 원뿔대형 상판(1b)에는 제무실 맨홀(4c)이 접합되고 굴뚝(5)에는 측정공(5b)이 접합된다.

이것이 전형적인 기존 세정탑이다.

본 고안은 제무 충전물 받이(4d)와 그 상부는 기존 세정탑과 크게 다르다.

기존 세정탑의 제무충전물 받이(4d) 자리는 도2 이하와 같이 원형 평판인 본체 상판(1b)이 접합된다. 본체 상판(1b)은 (상부)세정실 상판을 겸한다. 본 고안에서 제무 충전물 받이(4d)는 본체 상판(1b)의 일부인데 다공판이나 격자판이 아닌 제무실 하부 턱(4d)이며 모양은 다르나 그 역할은 동일한 것이다.

본체 상판(1b)(=세정실상판)을 직사각형으로 절개 제거 한 다음 제무실 벽체(4a)와 제무실 상판(4b)을 접합하여 그 내부를 제무실(4)로 한다.

제무실 상판(4b)을 절개하여 제무실 맨홀(4c)과 굴뚝(5)을 접합하고 제무실(4) 하부에는 제무충전물(Demister)(4e)을 충전한다.

세정실 상판(=본체 상판)(1b)에는 세정실 맨홀(3c)이 접합되어 세정실 내부로 출입하며 관리할 수 있게 한다.

제무충전물(4e)은 여러 가지 종류가 있으나 가장 널리 쓰이는 것은 계란판 같은 일정한 규격(보통 900L × 200H)의 파형평판을 여러 장 겹쳐 세워 가스가 겹친 틈새를 지그재그로 통과하는 동안 관성충돌로 물방울이 제무충전물(4e)에 붙어 제거되게 하는 것이다.

제무실 형성을 위해 본체상판(1b)을 직사각형으로 절개할 때 한 변은 임의의 길이로 하되 다른 한 변은 제무 충전물의 길이보다 약간 작게 한다.(상기 제무충전물이면 870정도)

그리고 절개된 직사각형 외부에 직사각형 벽체(4a)를 접합하되 한 변은 제무 충전물의 길이보다 약간 크게 한다.(상기의 경우 910정도)

그러면 제무실(4)의 내부에 본체 상판이 약간 남게 되는데(상기의 경우 (910-870)÷2=20의 폭) 이것은 제무 충전물(4e)을 지지하는 제무실 하부 턱(4d)이 된다. 따로 제무 충전물(4e)을 지지하는 다공판이나 격자판은 설치하지 아니 한다. 전술한 바와 같이 제무실 하부 턱(4d)은 기존 세정탑의 제무충전물 받이(4d)와 같다.

제무실 벽체(4a)중 세정실 맨홀(3c)쪽에 있는 벽체는 그 길이를 동(1a)에 닿을 수 있게 연장하여 본체 상판(1b)의 보강이 되게 한다.

다른 제무실 벽체(4a)는 별도의 연장없이 벽체의 모서리가 본체 동(1a)에 닿게 설계하면 구조상 튼튼하고 본체 상판(1b)의 보강이 된다.

굴뚝(5)에는 적당한 높이에 세정실 맨홀(3c)쪽으로 측정공(5b)을 접합한다.

세정탑의 규모가 매우 커지면 제무 충전물을 1렬만 배열해서는 부족하다. 이 경우는 도6, 도7과 같이 본체상판(1b)에 좁은 간격을 띄우고 (상기 제무 충전물의 규격이면 대략 50폭) 2개 이상의 직사각형을 절개한다. 이 좁은 간격으로 남은 본체 상판 (상기의 경우 폭 50)의 중앙에 수직으로 적당한 높이(상기의 경우는 200정도)의 보강판(4f)을 접합한 다음 전기와 동일한 요령으로 수 개의 절개부 전체를 둘러싸는 제무실 벽체(4a)를 접합하여 제무실(4)로 한다.

이렇게 세정탑을 완성한 다음 사다리(7)를 세정실 맨홀(3c), 제무실 맨홀(4c), 측정공(5b)이 있는 쪽으로 설치하면 사다리(7) 부근의 상판(1b)은 관리가대를 겸한다. 본체상판(1b)에서 세정실 맨홀(3c), 제무실 맨홀(4c), 측정공(5b)을 동시에 관리할 수 있는 것이다.

순환라인(6)의 연결은 다른 세정탑과 동일하게 순환수조(2b)와 세정 살수실(3a)을 펌프를 포함한 순환라인(6)으로 연결하고 그 끝에 1개 또는 다수의 살수 노즐을 부착한다.

도3, 도4와 같이 세정실(3)이 1개인 경우 세정실 맨홀(3c)은 상판(1b)에 위치하나 도10과 같이 세정실(3)이 2개인 경우(3c,3c') 하부 세정실 맨홀(3c')은 하부 세정 살수실(3a')의 본체 동(1b)에 설치할 수 밖에 없다. 물론 상부 세정실 맨홀(3c)은 상판(1b)에 설치된다. 이 경우 하부 세정실 맨홀 관리가대를 따로 설치하면 본 고안을 실시하는 이익이 다소 감소하므로 하부 세정실 노즐을 막히지 않아 관리가 필요없는 대형 1노즐로 하고 하부세정실 관리가대를 생략할 수도 있다.

본 고안은 여러 가지로 응용할 수 있다.

순환라인(6)의 관리를 위해 세정실(3)내부로 들어가고 싶지 않고 또 동(1)의 높이를 조금이라도 낮추고 싶을 경우에는 도8과 같이 제무실(4)을 관통하는 사각단면의 제무실 터널(4g)을 접합하고 세정탑상판(=세정실상판)(1b)의 정중앙을 관통하여 순환라인(6)을 설치하면 된다.

터널(4g)의 단면은 사람이 손을 넣어 작업할 수 있는 충분한 크기가 되어야 한다. 그러나 터널(4g)이 너무 높으면 가스흐름을 방해하고 너무 넓으면 제무실 단면적을 지나치게 축소하므로 적당한 넓이와 높이가 되게 하는 것이 중요하다.

좁은 터널 내에서 순환라인(6)을 설치 또는 교체하고 싶지 않으면 도 9와 같이 제무실 상판(4b)과 제무실 내부의 본체 상판(4d)을 관통하는 플랜지 달린 관(4h)을 고착하고 이 관(4h)을 통과하여 순환라인(6)을 설치하면 된다.

이 경우는 대형 세정탑 제무실의 보강판(4f)을 설치하는 것과 같은 방법으로 2개의 보강판(4f)을 설치하면 된다. 2개의 보강판 사이를 덮어 전기의 터널(4g)과 같이 하여도 좋다.

폐수 처리장이나 대형 폐수 저장조가 있어 자주 침전물을 배출하여 순환수를 깨끗하게 유지하고 싶으면 도11과 같이 본체 하판(1c)을 하부로 볼록한 접시형으로 하고 동(1a)은 스커트(Skirt)(1e) 또는 레그(Leg)(1e)로 지지하며 그 중앙에 방출관(8)을 접속해서 세정탑 정지 후 가동 전에 침전물을 배출하면 된다.

이 경우 돌출수조(2e)는 도1이나 도2, 도3과 같이 평바닥으로 할수 없고 도11과 같이 엘보(Elbow)형으로 하여야 한다.

이렇게 하면 원가가 추가되고 전체 높이가 높아져 관리도 불편하나 순환세정수를 깨끗하게 유지할 수 있다.

폐수 저장조를 따로 설치하기 어려우면 도12와 같이 폐수 저장조(9)를 세정탑 하부에 세정탑과 일체로 제작할 수도 있다.

본 고안의 작동은 기존 세정탑과 거의 같다.

순환라인(6)의 작용으로 수조(2b)의 세정수가 세정충전물(3b)에 살수되면 가스유입관(2d)을 통해 수조상부 가스유입실(2a)에 유입된 가스가 세정충전물받이(1d)를 통과하여 세정충전물(3b) 표면에서 순환세정수와 접촉하여 분진이나 유해가스가 순환세정수에 포착 또는 용해된다.

세정된 가스는 제무실(4)에서 제무 충전물(4e)을 지그재그로 통과하는 동안 관성충돌을 일으키며 잔류분진(Dust)과 물방울(mist)은 제무충전물에 붙어 하부로 떨어지고 깨끗한 가스만 굴뚝(5)을 통해 대기중으로 방출된다. 증발로 인해 부족한 순환수는 돌출수조(2e)를 통해 보충하는 것도 같다.

도1은 기존 세정탑의 입단면도

도2는 본 고안 세정탑의 전체 사시도

도3은 본 고안 세정탑의 전체 입단면도

도4는 도3과 직각 방향의 입단면도

도5는 본 고안 상판의 평단면도

도6은 본 고안이 대형인 경우 상판의 평단면도

도7은 도6의 입단면도

도8은 외부 순환라인을 위해 제무실 내 터널을 형성한 입단면도

도9는 외부 순환라인을 위해 제무실을 수직으로 관통하는 플랜지 달린 관을 고착한 입단면도

도10은 본 고안 세정실이 2개인 경우의 전체 입단면도

도11은 본 고안의 하판을 하부로 볼록한 접시형으로 하고 침전물 방출관을 부착한 입단면도

도12는 하부에 방출수조가 부착된 경우의 본 고안 전체 입단면도

Claims (1)

1. 집진 또는 유해가스 흡수를 목적으로 하는 원통형 세정탑에 있어서

   원판형 본체상판(1b)에 한 변이 제무 충전물(4e)의 길이보다 작은 직사각형을 1개 또는 수개 절개 제거한 다음,

   그 절개부 전체 주위를 전체 절개부분 보다 큰 직사각형 제무실 벽체(4a)를 접합하고 그 위에 제무실 상판(4b)을 접합하여 그 내부를 제무실(4)로 하며 제무실 상판(4b)에 제무실 맨홀(4c)과 굴뚝(5)을 접합하고

   세정실 상판(=본체상판)(1b)에 세정실 맨홀(3c)을 접합한 것을 특징으로 하는 관리 편리한 세정탑

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