KR20080086467A - 가스 정화 시스템 - Google Patents

Abstract

정화될 가스가 안으로 유동하는 제 1 챔버(31)와, 정화된 가스가 나오는 제 2 챔버(33)를 구비한 적어도 하나의 하우징(1)을 구비한 시스템에서,

상기 챔버들(31,33) 사이에는 고체 입자들의 분리와 흡착 액체의 분리에 의해서 가스의 탈수(dehydration)를 위한 필터 매체를 구비하며, 가스가 통과하여 유동할 수 있는 필터 장치(35)가 있으며, 상기 시스템은 필터 장치(35)의 가스 상류의 예비 탈수를 위한 장치(11,37)를 구비한다.

챔버, 가스, 하우징, 예비 탈수용 시스템, 필터 장치

Description

가스 정화 시스템{System for gas cleaning}

본 발명은 정화될 가스가 안으로 유동하는 제 1 챔버와, 정화된 가스가 나오는 제 2 챔버를 구비한 적어도 하나의 하우징을 구비한 가스 정화 시스템을 위한 시스템에 관한 것이며, 상기 챔버들 사이에는 흡착 액체의 침전에 의해서 가스를 탈수시키고 고체 입자들을 분리하기 위한 필터 매체를 구비하며, 가스가 유동할 수 있는 필터 장치가 있다.

고체 적재로 인한 오염물을 제거할 뿐 아니라 적절한 가스 매체를 제거하도록 설계된 상기 유형의 시스템이 공지되어 있으며, 하우징 내에 위치한 필터 장치의 액체 입자 흡착물이 코우얼레서(coalescer)로 불리어진다. 상기 시스템은 종종 비교적 고온 및 선택적으로 매우 높은 압력으로 취급되는 배기 가스 유동 및 배기 가스 발생 공정과 연관하여 사용된다.

본 발명의 목적은 특히 매우 양호한 정화 작용 뿐 아니라 매우 광범위한 탈수를 보장하는 상기 유형의 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은 전체적으로 청구항 1의 특징을 갖는 본 발명에 따른 시스템에 의해서 달성된다.

청구항 1의 특징부에 명시한 바와 같이, 예비 탈수화 장치가 제공되며, 가스가 실제 코우얼레서 하우징 안으로 유동하기 전에 상기 장치를 통해서 유동하고, 가스는 각 필터 매체에서의 흡착에 의하여 잔류 탈수를 촉진하는 예비 조절상태에 있다. 이것은 정화된 가스가 그 공정으로 선택적으로 복귀할 수 있도록 광범위한 탈수를 나타낸다.

양호하게는, 예비 탈수용 장치는 필터 장치의 하우징에 또는 하우징 안에 위치한다.

유리한 실시예에서, 예비 탈수용 장치는 적어도 하나의 사이클론을 구비한다. 사이클론을 사용하면, 가동 부품들이 필요하지 않기 때문에 내구성이 있고 신뢰성이 있는 구성을 얻을 수 있다.

적절한 사이클론이 코우얼레서를 수용하는 하우징 안으로 합체된 실시예는 특히 컴팩트한 구성을 특징으로 한다.

정상 설치 위치에서 하우징은 적어도 부분적으로 수직으로 이어지는 종축을 형성하고, 제 1 챔버는 하우징의 하부 섹션에 위치하고 양호하게는 종축과 동심인 원형 링 면에 의해서 측방향으로 경계가 형성된다. 하우징에는, 가스가 원형 링 면에서 접선방향으로 부딪치도록, 정화될 가스를 위한 유입 개방부가 제공되므로, 원형 링 면은 예비 탈수를 위한 사이클론을 형성한다.

상기 실시예에서, 하우징은 하단부 상에서 예비 탈수 동안 침전된 액체를 저장하는 수집 탱크에 의해서 폐쇄될 수 있다.

상기 예비 탈수용 장치는 수집 탱크 및 사이클론의 원형 링 면 사이에는 사이클론의 하부 경계부로서 사이클론에서 침전된 액체를 위한 배수 펀넬(funnel)을 형성하는 플로어 부분이 제공되도록 구성될 수 있다.

양호하게는, 상기 하우징은 필터 장치를 보유하고, 상기 필터 장치는 종축을 따라 연장되고 정화될 가스에 대하여 필터 매체에 의해서 둘러싸인 내부 캐비티를 제공하도록 제조되며, 하우징의 내벽 및 외벽 사이에는 제 2 챔버가 위치하며, 정화된 가스가 필터 장치의 내부 캐비티로부터 필터 소자를 통해서 외측으로 나간 후에 상기 제 2 챔버로 들어간다.

상기 사이클론을 형성하는 원형 링 면의 상단부에서, 상기 하우징은 제 1 챔버를 제 2 챔버로부터 분리하는 플로어(floor)를 가지며, 상기 플로어에는 통로를 형성하는 시트가 구성되고, 상기 시트 안으로 필터 장치의 연결 슬리브가 삽입될 수 있으며, 상기 슬리브는 필터 장치의 내부 캐비티 안으로 연장되고, 상기 슬리브를 통해서 미리 탈수된 가스가 사이클론에서 필터 장치의 캐비티 안으로 유동한다.

상기 플로어 위에서, 즉 상기 제 2 챔버에 속하는 영역에서 상기 하우징은 상기 하우징의 벽에 제공된 배출구를 통해서 챔버로부터 제거될 수 있고 필터 장치에서 흡착된 유체를 수집하기 위한 챔버를 형성하는 광폭부를 구비한다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예로써 하기에 상세하게 기술된다.

도 1은 교대로 작동할 수 있는 두개의 코우얼레서 하우징을 갖는 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예의 정면도.

도 2는 개략적으로 단순화된 실시예의 코우얼레서 하우징의 종단면도.

도 3은 코우얼레서 하우징이 도 2에 대해서 180도 만큼 선회하고 필터 장치가 내부에 위치하지 않은, 도 2와 유사한 종단면도.

도 4는 도 3의 교차선 IV-IV에 상응하는 횡단면도.

도 5는 본 발명에 따른 시스템에 사용될 수 있는 필터 장치, 필터 매체 및 안정화 지지 소자들이 도시된 전개 사시도.

본 발명은 거울 대칭인 하우징 개방부의 구성을 제외하고는 동일하게 제조된 두개의 코우얼레서 하우징(1)이 사용되는 실시예를 통해서 하기에 설명한다. 하나의 하우징(1) 또는 다른 하우징이 교대로 작동하도록, 하우징(1)으로 공급되고 하우징(1)으로부터 나오는 가스 유동의 전달을 종래 기술 방식으로 가능하게 하는 전달 피팅(transfer fitting;3)이 하우징(1)에 할당된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제어 소자로서 전달 피팅(3)은 전달 레버(5)를 가지며, 전달 레버의 작동 위치에 따라 가스 유동이 입구 피팅(7)으로부터 일 하우징 또는 다른 하우징으로 공급되고, 상기 하우징으로부터 가스 유동이 출구 피팅(9)을 통해서 방출된다. 가스는 하나의 유입 개방부(11)를 통해서 하우징(1)으로 들어간다. 정화된 가스는 출구 개방부(13)를 통해서 각 하우징(1)으로부터 나온다. 하우징(1) 사이로 연장되는 압력 균형은 도 1의 부호 "15"로 표시된다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 시스템에서 사용될 수 있는 코우얼레서 하우징(1)의 실시예의 상세 구성을 도시한다. 명백한 바와 같이, 하우징(1)은 부호 "17"로 지정된 종축을 가지며, 외형이 정사각형인 세장형 몸체로 제조된다. 각 하우징(1)의 정상 설치 위치에서, 종축(17)은 수직으로 정렬된다. 상단부에서, 하우징(1)은 나사결합된 커버 부분(19)와, 내압성(pressure-tight) 밀봉을 형성하는 밀봉 소자(21)에 의해서 폐쇄된다. 커버 부분(19)의 중앙 배기 개방부는 부호 "23"으로 지정된다.

하우징(1)은 대향 단부 상에서 나사결합된 수집 탱크(25)와, 하우징(1) 및 수집 탱크(25) 사이에 내압성 밀봉을 형성하는 유사 밀봉 소자(27)에 의해서 폐쇄된다. 바닥에서, 수집 탱크(25)는 배출구(29)를 가진다.

하우징(1) 내부의 다른 종방향 섹션은 각각 원통형으로 제조되고, 하우징(1)의 내부는 기본적으로 두개의 챔버들로 분할되며, 더 구체적으로는, 유입 개방부(11)에 연결되고 정화될 가스가 안으로 유동하는 제 1 챔버(31)와, 제 2 챔버(33)로 분할되고, 상기 제 2 챔버에서, 정화된 가스가 출구 개방부(13)를 통해서 상기 제 2 챔버(33)로부터 나온다(도 2 참조).

제 1 챔버(31) 및 제 2 챔버(33)는 도 2에서 단지 대략 도시되고 가스가 관통하여 유동하는 필터 장치(35)에 의해서 서로로부터 분리된다.

유입 개방부(11)에 직접 인접하는 제 1 챔버(31)의 부분은 가스의 예비 탈수를 위한 사이클론을 형성한다. 이 목적을 위해서, 유입 개방부(11)는 유입 개방부(11)를 통해서 들어오는 가스 유동이 원형 링 면(37)에 부딪치도록, 하우징(1)의 내부 원형 링 면(37)과 정렬되므로, 원형 링 면(37)을 따라 이동하는 유동에 작용하는 원심력의 영향으로 예비 탈수를 유발하는 사이클론의 효과가 생성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 사이클론의 원형 링 면(37)의 하단부와 수집 탱크(25)의 상단부 사이에는, 사이클론에 대해서 중앙 배수 개방부(41)를 갖는 펀넬 방식으로 오목한 플로어를 형성하는 플로어 부분(39)이 있으며, 상기 개방부(41)를 통해서 사이클론에서 침전된 액체가 수집 탱크(25) 안으로 배수된다.

원형 링 면(37)의 위에서, 상기 하우징(1)은 제 1 챔버(31)를 제 2 챔버(33)로부터 분리하는 플로어(43)를 가지며, 상기 플로어(43)에는 통로(45)와 필터 장치(35)의 연결 슬리브(48)(도 2 참조)를 위한 수납기를 형성하는 시트(47)가 제조된다. 상기 연결 슬리브(48)는 필터 장치의 내부 캐비티 안으로 안내되므로, 사이클론에서 미리 탈수된 가스는 사이클론에서 필터 장치(35)의 내부 안으로 유동한다.

도시된 바와 같이, 사이클론 챔버 또는 유동 챔버에 의해서 상부까지 경계가 형성되는 벽에 나선부(spiral) 형태의 요철(relief)형 프로파일이 있을 때, 사이클론의 특히 양호한 탈수 작용이 일어난다. 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 목적을 위해서, 상부에 대한 유동 챔버의 경계를 형성하는 플로어(43)의 바닥 측부는 매끄러운 면으로 제조되지 않고, 선회부들 사이의 홈들을 갖는 나선부로 연장하는 돌출 리브(71)에 의해서 형성된 프로파일을 가진다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 방식으로 형성된 나선부(73)는 유입 개방부(11)에 위치한 외부 개시부(outer start;75)에서 내부까지 그리고 원형 링 면(37)의 사이클론 유동 방향에 대하여 나선형으로 연장된다. 이러한 구성은 플로어 부분(39)으로 떨어지는 방울들의 침전(settling)을 도모한다. 유동 상태에 따라서, 다른 수의 나선형 선회(turn)가 가능하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 필터 장치(35)의 내부 캐비티는 미리 탈수된 가스가 내부에서 외부로 관통하여 유동하는 지지 소자 및 필터 매체 의해서 둘러싸이고, 필터 매체는 고체 입자들의 침전 및 흡착 액체의 침전에 의해서 탈수가 일어나도록 구성된다. 이 목적을 위해서, 입자 침전을 위해서 사용된 내부층으로서의 필터 장치는 별 형태로 접혀지는 필터 종이 및 와이어 클로쓰(wire cloth)를 가진다. 상기 층들은 도 5에서 부호 "51"로 지정된다. 천공 시트(53)는 안정화를 위해서 외측에 인접한다. 그 위에는, 흡착을 위한 유리 섬유 직물(55)이 있다. 배수용 와이어 클로쓰(57)가 뒤따르며, 상기 클로쓰에 대해서 안정을 위한 천공 시트(59)가 위치한다. 상기 시트 위에는 액체 배출용 바늘 펠트(felt;61)가 있다. 금속 배스킷(63)은 마지막으로 유닛의 외부 인클로져를 형성한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(1)의 플로어(43) 위에는, 배수 개방부(67)를 경유하여 배출될 수 있고 필터 장치(35)에 흡착된 액체의 수집을 위한 챔버(65)를 형성하고 제 2 챔버(33)에 속하는 광폭부가 있다. 하우징(1)의 상부 영역에서 압력 균형 라인(15)(도 1)의 연결을 목적으로 설계된 개방부는 부호 "69"로 지정된다. 물론, 개방부(23,29,67,69)가 유입 개방부(11) 이외에 추가로 하우징에 제공될 수 있고 출구 개방부(13)는 도시 생략된 내압성 피팅을 각각 구비할 수 있다.

본 발명은 두개의 코우얼레서 하우징(1)이 전달 피팅(3)을 작동시킴으로써 교대로 작동할 수 있는 하나의 보기를 통해서 설명되었지만, 당연히 단지 하나의 코우얼레서 하우징 또는 다른 수의 하우징들을 갖는 다른 시스템 구조도 제공될 수 있다. 하우징(1)에 통합된 사이클론 대신에, 예를 들어, 하우징으로부터 상류에 연결된 하나 이상의 사이클론으로써, 예비 탈수가 다르게 일어날 수 있다. 특히 다른 용적의 가스 유동 또는 다른 유동 속도의 가스 유동이 처리되어야 할 경우에는, 서로 옆에 연결된 사이클론의 사용법이 제공될 수 있다.

Claims (13)

1. 정화될 가스가 안으로 유동하는 제 1 챔버(31)와, 정화된 가스가 나오는 제 2 챔버(33)를 구비한 적어도 하나의 하우징(1)을 구비하고,

   상기 챔버들(31,33) 사이에는 고체 입자들의 침전(precipitation)과 흡착 액체의 침전에 의한 가스의 탈수(dehydration)를 위한 필터 매체를 구비하며, 가스가 통과하여 유동할 수 있는 필터 장치(35)가 있는 가스 정화 시스템에 있어서,

   상기 시스템은 필터 장치(35)의 가스 상류의 예비 탈수를 위한 장치(11,37)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 정화 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 예비 탈수용 장치(11,37)는 필터 장치(35)의 하우징(1)에 또는 하우징(1) 안에 위치하는 가스 정화 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 예비 탈수용 장치는 적어도 하나의 사이클론(11,37)을 구비하는 가스 정화 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 사이클론(11,37)은 상기 하우징(1) 안으로 통합되는 가 스 정화 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   정상 설치 위치에서 하우징(1)은 적어도 부분적으로 수직으로 이어지는 종축(17)을 형성하고, 제 1 챔버(31)는 하우징(1)의 하부 섹션에 위치하고 양호하게는 종축(17)과 동심인 원형 링 면(37)에 의해서 측방향으로 경계가 형성되는 가스 정화 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 하우징(1)에는, 가스가 원형 링 면(37)에 접선방향으로 부딪치도록, 배열된 정화될 가스를 위한 유입 개방부(11)가 제공되므로, 원형 링 면(37)은 예비 탈수를 위한 사이클론을 형성하는 가스 정화 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,

   하우징(1)은 하단부에서 예비 탈수 동안 침전된 액체를 저장하는 수집 탱크(25)에 의해서 폐쇄되는 가스 정화 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,

   수집 탱크(25) 및 사이클론의 원형 링 면(37) 사이에는 사이클론의 하부 경계부로서 사이클론에서 침전된 액체를 위한 배수 펀넬(funnel)을 형성하는 플로어 부분(39)이 제공되는 가스 정화 시스템.
9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 하우징(1)은 필터 장치(35)를 보유하고, 상기 필터 장치는 종축(17)을 따라 연장되고 정화될 가스에 대하여 필터 매체(51,55,57,61)에 의해서 둘러싸인 내부 캐비티를 가지며, 하우징(1)의 내벽 및 외벽 사이에는 제 2 챔버(33)가 제공되는 가스 정화 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 사이클론을 형성하는 원형 링 면(37)의 상단부에서, 상기 하우징(1)은 제 1 챔버(31)를 제 2 챔버(33)로부터 분리하는 플로어(43)를 가지며, 상기 플로어(43)에는 통로(45)를 형성하는 시트(47)가 구성되고, 상기 시트(47) 안으로 필터 장치(35)의 연결 슬리브(48)가 삽입될 수 있으며, 상기 슬리브는 필터 장치의 내부 캐비티 안으로 안내되고, 상기 슬리브를 통해서 미리 탈수된 가스가 사이클론에서 필터 장치(35)의 캐비티 안으로 유동하는 가스 정화 시스템.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 사이클론의 상단부에 위치한 플로어(43) 위의 하우징(1)은 상기 하우징(1)의 벽에 제공된 배출구(67)를 통해서 챔버(65)로부터 제거될 수 있고 필터 장치(35)에서 흡착된 유체를 수집하기 위한 챔버(65)를 형성하는 광폭부를 구비하는 가스 정화 시스템.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 사이클론의 상부 경계부를 형성하는 플로어(43)의 바닥에는, 홈들이 사이에 위치한 표면으로부터 돌출하는 리브(71)로부터 형성된 나선부(73)가 제공되는 가스 정화 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 나선부(73)는 원형 링 면(37) 상의 유동 방향에 대향하는 유입 개방부(11)에 위치한 외단부(75)로부터 내측으로 이동하는 가스 정화 시스템.

Images