KR20100010403U - 효과적으로 분진을 흡착시키고 배가스의 온도를 낮추는 이중 깔때기 구조의 세정탑 - Google Patents

Abstract

본 고안은 세정탑에 관한 것으로서 종래의 세정탑이 배가스에 포함된 분진을 제거하고 배가스의 온도를 낮추게 하기 위해서는 단순히 흘러내리는 물에 배가스를 통과시키는 방법만을 사용하였으나 이방법은 세정탑의 크기를 키우게 되어 설치에 많은 시간과 비용이 들어갈 수 밖에 없었다. 그러나 본고안은 이중깔때기 구조에 의하여 배가스에 물을 충돌시킨후 분진은 아래쪽으로 자연스럽게 배출시킬 수 있도록 하고 상단부에서 계속적으로 물을 흘려보내 별도의 통로로 물을 배출시키도록 할 뿐 아니라 상단부에는 배플구조를 여러단 도입하여 분진이 위쪽으로 올라가지 못하고 배가스와 분리되도록 하였다.

Description

효과적으로 분진을 흡착시키고 배가스의 온도를 낮추는 이중 깔때기 구조의 세정탑{DOUBLE HOPPER CLEANING TOWER}

본 고안은 이중 깔때기 구조로 이루어진 세정탑에 관한 것이다.

본 고안은 분진이 포함된 높은 온도의 배가스를 세정탑내부로 인입시켜 깔때기에 의하여 배가스속에 포함된 분진을 물에 유착시키고 가스의 온도를 낮추는 역할을 하는 세정탑에 관한 것이다.

종래의 제습세정탑은 그 내부에 물을 분사하는 분사기가 여러개의 층으로 장착이 되어 있으며 분진을 포함하는 가스 또는 공기가 제습탑의 하부로 유입이 되어 유입된 분진은 상부로 이동하면서 제습탑내부의 분사기를 통해 분사되는 물과 접촉하도록 하여 공기 내부의 분진은 물에 응축되어 제습탑의 하부로 떨어지게 함으로써 가스 중에 포함되어 있는 분진을 제거하고 분진이 제거된 가스는 다시 제습탑의 밖으로 배기 되도록 하였다.

이와 같이 구성된 제습탑은 탑의 높이를 높여 제습탑 내부로 인입된 공기가 제습탑 내부에 오래 머물도록 하여 분사되는 물과의 접촉시간을 늘려 집진성능을 높이는데 주력하여 왔지만 제습탑의 높이가 높아지면 설비비용이 많이 소요되며 구조적으로 설계 및 시공에 어려움이 따르는 단점이 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-0717716호는 '공기정화시스템'은 미세먼지나 분진이 대기중으로 방출되는 것을 막기 위하여 물을 이용하여 공기중의 분진과 미세먼지를 제거하고 여기에 사용된 물을 다시 재사용할 수 있도록 하였으나 한번 사용된 물이 재사용된다는 것 이외에는 특이한 점이 없었으며 집진성능을 높이기 위한 점은 미흡하였다.

본 고안은 상기한 바와 같은 단점을 극복하기 위하여 탑의 크기를 키우지 않으면서도 효과적으로 분진을 흡착시키고 배가스의 온도를 낮추는 세정탑을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 상기한 바와 같은 단점을 해결하기 위하여, 제습세정탑을 제공하는데, 상기 제습세정탑의 배가스가 인입되는 인입구의 전면에는 상하로 놓인 두개의 깔때기형 호퍼가 형성되는데 상기 인입구는 상단호퍼를 향하고 있으며

상기 상단호퍼의 출구와 하단호퍼의 입구는 서로 연결되어 있으며

상기 호퍼에는 물로 가득차 있으며 상기 인입구로 들어온 배가스에 함유된 분진은 상기 상단호퍼의 물과 만나 응축되고,

상기 하단호퍼의 입구 상단부에 배출구가 형성이 되어 상단호퍼로부터 내려온 물은 상기 배출구로 배출되는 것일 수 있다.

상기 상단호퍼와 하단호퍼의 사이에는 중간판이 형성되어 하단호퍼에 채워진 물의 출렁임을 줄이며 상기 인입구로 부터 들어온 분진이 위쪽으로 올라가지 않도록 하는 것일 수 있다.

상기 인입구는 상기 탑에 대하여 경사지게 형성되어 있는 것일 수 있다.

상기 하단호퍼의 하단 출구면은 외부로 향하는 드레인 관이 연결되어 있어 아래쪽으로 가라앉은 분진을 배출시키는 것일 수 있다.

상기 하우징의 상단에는 송풍기가 부착되어 상기 인입구로 인입된 가스와 상기 상단호퍼의 물을 위쪽으로 끌어당겨 상기 호퍼에 담긴 물이 아래쪽으로 계속 배출되는 것을 막는 것일 수 있다.

상기 하우징의 상단에는 스크린타입의 배플이 형성되는데, 상기 배플은 그 하단에 배가스가 와서 부딪힐 수 있는 충격판이 다수개 형성되고 상기 충격판의 상단으로는 물이 흐르도록 하여 상기 충격판에 충격된 배가스가 물을 통과하여 분진의 흡착이 일어날 수 있도록 하는 것일 수 있다.

상기 충격판은, 다수개의 날개가 서로 엇갈려 형성되어 하나의 열을 형성하고 상기 날개의 열이 다수개 배열되어 하나의 충격판을 이루는 것일 수 있다

상기한 바와 같은 세정탑에 의하여 효과적으로 분진을 흡착시키고 배가스의 온도를 낮추는 세정탑을 제공하는 효과를 갖는다.

도1은 본 고안에 따른 제습세정탑을 도시하는 도면.
도2는 본 고안에 따른 제습세정탑의 상단 배플구조를 도시하는 도면.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안을 상세하게 설명한다. 도1은 본 고안에 따른 이중깔때기 구조의 세정탑을 도시한다.

본 고안에 따른 세정탑은 하부에 2단의 깔때기구조로 이루어진 깔때기부분과 상단의 스크린 타입의 배플구조로 구성이 되어 있다. 깔때기부분은 상단의 깔때기와 하단의 깔때기로 이루어져 있는데 상단 깔때기의 하부 출구는 하단의 깔때기의 입구와 연결이 되어 있고 하단의 깔때기의 하부 출구는 드레인에 연결이 되어 있으며 하단깔때기의 입구부분에 물이 넘칠 경우 빠져나갈 수 있는 출구가 형성이 되어 있다.

가스가 들어오는 인입구는 2단의 깔때기 구조중 상단부분과 맞닿아 있는데 분진이 포함된 섭씨 100도에 이를 정도로 온도가 높은 가스가 탑 내부로 들어오게 되는데 인입구는 경사를 이루며 설치되어 있어 탑내부로 들어온 가스는 상단의 깔때기에 담긴 물과 충돌하게 되며 충돌과정에서 가스 내부의 분진이 물에 흡착되고 가스는 상단으로 이동하게 된다.

이중깔때기는 상단의 깔때기와 하단의 깔때기로 구성이 되어 있으며 상단의 깔때기의 출구가 하단 깔때기의 입구쪽에 연결관으로 연결이 되어 있어 상단깔때기의 물이 하단깔때기로 이동할 수 있다.

연결관은 하단깔때기의 수면에 잠기도록 하지만 상단깔때기의 물이 전부다 아래쪽으로 내려와 빠져나가지 않도록 탑의 상단에 송풍기를 장착하여 탑 안의 개스와 상단깔때기에 담길 물을 빨아들이게 된다.

특히, 상단깔때기에 담긴 물이 밑으로 내려가는 중력과 송풍기가 빨아들이는 풍압이 같도록 조절함으로써 상단깔때기에 담긴 물이 아래쪽으로 내려가 밖으로 빠져 나가지 않도록 한다.

이를 위하여 상단깔때기의 상단 가장자리부분은 탑의 내부에 완전밀착하여 탑의 윗부분과 아래부분을 분리하게 된다.

상단깔때기에 채워진 물이 많아지면 물의 중력이 송풍기에서 끌어당기는 힘보다 커지게 되어 상단깔때기에 채워진 물이 송풍기의 흡입력과 같아질때까지 연결관을 통하여 하단깔때기로 내려가게 된다.

상단깔때기와 하단깔때기의 중간에는 연결관을 가로질러 중간판이 형성되어 하단깔때기의 물의 출렁임을 줄여주고 불순물의 튀지 않고 아래쪽으로 용이하게 침전되도록 한다. 또한, 중간판의 아래쪽으로 배출구를 만들어 하단깔때기에서 넘치는 물이 외부로 배출될 수 있도록 한다. 따라서, 상단깔때기로 부터 내려온 물은 하단갈때기를 거쳐 배출구를 통해 밖으로 나갈 수 있도록 한다.

따라서, 상단깔때기의 수위는 항상 일정하게 유지되며 상단깔때기는 인입구에서 들어온 가스와 만나 가스의 온도를 냉각 응축시키는데 상단깔때기에 담긴 물이 요동치는 상태가 될 수 있지만 연결관을 통해 하단깔때기로 내려오면서 물의 유동이 적어지게 되므로 물에 함유된 무거운 분진이 밑으로 잘 가라앉아 분진의 분리가 용이하게 된다.

하단 깔때기로 가라앉은 분진은 하단깔때기 아래쪽에 연결된 드레인관을 열어 외부로 배출시킴으로써 분진을 쉽게 분리해 낼 수 있게 된다. 침전물의 양에 따라 밸브를 개폐함으로서 외부로 배출시키게 된다.

하단깔때기에 물이 넘치게 되면 중간판과 하단깔때기의 중간쯤에 위치하는 배출구를 통해 물은 밖으로 배출된다.

상단깔때기와 접한 가스는 공기보다 가벼울 뿐 아니라 상단에 장치된 송풍기에 의해서 상단으로 이동하게 되는데 제습탑의 상단에는 여러단의 스크린타입의 배플(baffle)을 설치하여 분진을 흡착시키고 가스의 온도를 낮추게 된다. 도2는 이러한 배플의 모양을 도시한다. 스크린 타입의 배플은 아래쪽에는 가스가 올라올 수있도록 다수의 구멍이 천공되어 있으며 그 위쪽으로 날개가 엇갈리게 형성되어 있는데 아래쪽으로부터 위쪽을 향해 상승하는 가스가 그대로 위쪽으로 빠져 나가지 못하고 배플에 형성된 날개에 한번 부딪힌후 옆으로 빠져나오게 됨으로써 분진이나 오염물질은 충돌에 의해 아래쪽으로 떨어지게 되며 그 위쪽으로 올라왔다고 하여도 날개 위를 흐르는 물에 의하여 분진과 물의 흡착이 최대화될 수 있도록 한다.

상기 도면에서 날개는 가스의 원활한 배출을 위하여 엇갈려서 배치되었지만 날개와 날개사이에 가스가 통과할 수 있는 약간의 틈을 남긴 채 거의 모든 가스가 날개에 부딪히도록 할 수도 있다. 이와 같은 구조에 의하여 상단으로 올라올 수록 미세한 먼지등이 더 잘 흡착된다.

이러한 구조의 3단 스크린 배플을 통과한 가스는 분진을 가스로부터 털어낼 뿐 아니라 탑에서의 배출시 가스의 온도를 낮추어 주게 됨으로써 온도의 상승에 의한 2차오염물 생성을 최소화 시키게 된다.

가장 최상단의 스크린 배플위에 형성된 입수구로부터 들어온 물은 3개의 스크린 배플을 차례로 거치면서 아래쪽으로 떨어지게 된다. 이 물은 2단 구조의 깔때기를 거쳐서 밖으로 배출될 수도 있으며 물을 배출하기 위한 별도의 출구를 마련할 수도 있다.

도1의 도면과 같이 배플이 형성된 각각의 층의 가운데에 배플이 오도록 하고 그 외의 부분은 평범한 판으로 만들되 각각의 층에 물이 흐를 수 있도록 길을 만들어 줌으로써 각각의 층을 따라 물이 흘러 내려오도록 할 수 있다.

인입구로 들어오는 가스는 인입구가 이중깔때기의 수면에 대해 비스듬히 형성되어 있기 때문에 이중깔때기의 수면에 부딪히게 되고 가스에 함유된 문진은 물에 흡착되게 된다. 또한 가스는 물과의 접촉에 의해서 온도가 내려가게 된다.

Claims (3)

1. 세정탑으로서,
   상기 세정탑의 배가스가 인입되는 인입구의 전면에는 상하로 놓인 두개의 깔때기형 호퍼가 형성되는데 상기 인입구는 상단호퍼를 향하고 있으며
   상기 상단호퍼의 출구와 하단호퍼의 입구는 서로 연결되어 있으며
   상기 호퍼에는 물로 가득차 있으며 상기 인입구로 들어온 배가스에 함유된 분진은 상기 상단호퍼의 물과 만나 응축되고,
   상기 하단호퍼의 입구 상단부에 배출구가 형성이 되어 상단호퍼로부터 내려온 물은 상기 배출구로 배출되며
   상기 인입구는 상기 세정탑에 대하여 경사지게 형성되며
   상기 하우징의 상단에는 송풍기가 부착되어 상기 인입구로 인입된 가스와 상기 상단호퍼의 물을 위쪽으로 끌어당겨 상기 호퍼에 담긴 물이 아래쪽으로 계속 배출되는 것을 막도록 하며
   상기 하우징의 상단의 송풍기 아래쪽에는 스크린타입의 배플이 형성되는데, 상기 배플은 그 하단에 배가스가 와서 부딪힐 수 있는 충격판이 다수개 형성되고 상기 충격판의 상단으로는 물이 흐르도록 하여 상기 충격판에 충격된 배가스가 물을 통과하여 분진의 흡착이 일어날 수 있도록 하며
   상기 충격판은, 다수개의 날개가 서로 엇갈려 형성되어 하나의 열을 형성하고 상기 날개의 열이 다수개 배열되어 하나의 충격판을 이루도록 하는 것을 특징으로 하는, 세정탑.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 상단호퍼와 하단호퍼의 사이에는 중간판이 형성되어 하단호퍼에 채워진 물의 출렁임을 줄이며 상기 인입구로 부터 들어온 분진이 위쪽으로 올라가지 않도록 하는 것을 특징으로 하는, 세정탑.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 하단호퍼의 하단 출구면은 외부로 향하는 드레인 관이 연결되어 있어 아래쪽으로 가라앉은 분진을 배출시키는 것을 특징으로 하는, 세정탑.
   

Images