KR20110098158A - 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치에 관한 것으로, 생물학적 폐수처리 시설의 슬러지농축조(10)의 상등수를 물탱크(20)에 저장하였다가 석탄 더미에 배설된 호스(30)를 통해 발화시 살수 한다.
따라서, 석탄 더미의 발화를 조기 진화하여 석탄 손실량을 감소시킬 수 있고, 슬러지농축조(10)의 상등수를 이용함으로써 2차 발화에 의한 석탄의 추가 손실을 방지할 수 있다.

Description

대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치{apparatus for extinguishing spontaneous combustion of a large coal pile}

본 발명은 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치에 관한 것으로, 특히 제철공장에서 연료로 사용하기 위해 대량으로 적재되어 있는 석탄 더미에서 발생하는 자연발화를 효과적으로 소화할 수 있도록 된 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치에 관한 것이다.

제철공장에서는 고로에 장입할 코크스 제조를 위해 대량의 석탄을 수입하여 보관장소에 더미로 쌓아두고 필요에 따라 불출하여 사용한다.

한편, 석탄은 가연성 물질이며, 석탄의 구성 분자가 공기 중의 산소와 수분 속의 산소를 흡착하여 국소 부분에서 산화반응이 이루어지고 이때 열이 발생한다.(hot spot의 발생)

이때 발생한 열이 외부로 충분히 방출되지 않으면 석탄 더미 내에 열이 누적되어 온도가 점차 상승하여 결국 발화가 이루어지고, 발화 범위가 점차 확대되면서 석탄의 손실이 진행된다.

석탄은 다공성 물질이므로 단위 무게당 산소 흡착량이 많아서 산화 반응에 유리한 반면, 열전도도가 낮아서 발생한 열의 방출에 불리하기 때문에 상기와 같은 자연발화는 사전 예방이 매우 곤란하다.

본 발명은 석탄 더미에서 자연 발화가 발생하였을 때 이를 효과적으로 소화하여 석탄 손실량을 감소시킬 수 있도록 된 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치를 공급함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

생물학적 폐수처리시설의 슬러지농축조와;

상기 슬러지농축조의 상등수를 파이프를 통해 공급받는 물탱크와;

석탄 더미에 배설되어 상기 물탱크의 물을 살수하는 호스와;

상기 물탱크와 호스를 연결하는 파이프 및 상기 파이프에 설치된 펌프;

를 포함한다.

또한, 상기 호스는 고무호스인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 호스는 석탄 더미를 가로질러 배설되는 주호스와;

상기 주호스에 다수 구비되어 석탄 더미의 사면을 따라 배치된 분기호스;

를 포함한다.

또한, 상기 분기호스는 수평관과 수직관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 호스에 다수의 살수홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 석탄 더미에 온도감지센서가 설치되고,

상기 온도감지센서에서 설정값 이상의 온도가 감지되면 상기 펌프를 작동시키는 제어유니트가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 호스와 파이프는 석탄 더미의 하부 지면에 고정된 고정지지대의 양쪽에 각각 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 물탱크와;

석탄 더미에 배설되어 상기 물탱크의 물을 살수하는 호스와;

상기 물탱크와 호스를 연결하는 파이프 및 상기 파이프에 설치된 펌프;

를 포함한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면,

대량 적층된 석탄 더미에서 자연 발화가 발생하였을 때 즉시 살수하여 조기 진화가 가능하다.

또한, 산소 함유량이 낮은 슬러지 농축조의 상등수를 살수함으로써 살수에 의한 산소 공급을 최소화하여 2차 발화의 가능성을 최소화할 수 있다.

따라서, 2차 발화에 의한 추가 석탄 손실을 감소시킬 수 있다.

또한, 석탄 더미에서 발화가 발생하면 이를 자동으로 감지하고 자동으로 살수가 이루어지게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치의 구성 및 설치상태도,
도 2는 본 발명의 일 구성인 살수용 호스의 상세도,
도 3은 상기 호스의 부분 확대도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 살수될 물을 저장하는 물탱크(20)와, 석탄 더미(1)에 배설되어 상기 물탱크(20)의 물을 살수하는 호스(30)와, 상기 물탱크(20)와 호스(30)를 연결하는 파이프(50) 및 상기 파이프(50)에 설치된 펌프(62)를 포함한다.

상기 물탱크(20)는 대량 살수에 충분한 양의 물을 저장할 수 있도록 대용량으로 마련한다.

상기 호스(30)는 파이프(50)에 연결된 주호스(31)와, 상기 주호스(31)로부터 일정 간격마다 분기 형성된 분기호스(32)로 이루어진다.

상기 주호스(31)는 석탄 더미(1)의 상부 전체를 가로 질러 설치되고, 상기 분기호스(31)는 주호스(31)로부터 석탄 더미(1)의 사면을 따라 설치되어 석탄 더미(1) 전체에 살수가 가능하도록 설치된다.

상기 펌프(62)는 물탱크(20)에 저장된 물을 호스(30)로 압송하는 것으로 충분한 압력으로 물을 압송함으로써 상기 호스(30)에서 원활한 살수가 이루어지도록 되어 있다.

상기 펌프(62)는 수동으로 조작이 가능하고, 또한 제어유니트(90;이후 설명)에 의한 자동 조작이 가능하다.

한편, 상기 호스(30)는 석탄 더미(1) 전체를 커버하면서도 석탄 더미(1)에서 석탄을 불출하여 사용하는데 지장을 주지 말아야 한다.

따라서, 상기 호스(30)는 유동성이 좋은 고무호스를 사용한다.

따라서, 상기 호스(30)를 잡아줄 수단이 필요한 바, 상기 파이프(50)의 단부에 고정지지대(70)를 설치한다.

상기 고정지지대(70)는 중량이 큰 일종의 관연결체로서, 양단에 각각 상기 파이프(50)와 주호스(31)가 연결되며, 석탄 더미(1)의 하부에서 지면에 고정된다.

석탄 더미(1)에서 자연 발화가 발생하면 석탄 더미(1)의 위로 김, 아지랭이 등이 피어 올라 육안으로 식별이 가능한 바, 이때 관리 작업자가 상기 펌프(62)를 작동시켜 물탱크(20)에 저장된 물을 호스(30)를 통해 석탄 더미(1)에 살수함으로써 발화를 진화할 수 있다.

한편, 상기 살수용 물을 일반 공업용수를 사용하게 되면 물 속 산소의 영향으로 석탄에 다량의 산소가 추가 공급되므로 결국 2차 발화가 이루어져 석탄 손실이 촉진되는 경향이 있다.

따라서, 도시된 바와 같이, 상기 물탱크(20)를 파이프(40)를 매개로 생물학적 폐수처리시설의 슬러지농축조(10)와 연결한다.

상기 파이프(40)는 슬러지농축조(10)의 상단에 연결되어 슬러지농축조(10)에서 발생한 상등수(상징수)가 파이프(40)를 통해 물탱크(20)로 공급되도록 한다.

상기 파이프(40)에 펌프(61)가 설치될 수 있다.

폐수처리시설에서는 폭기조에서 미생물을 증식시켜 유기물을 산화시키고, 이때 발생한 슬러지를 침전조에서 침전시키며, 상기 농축조(10)에서 더욱 농축시켜 처리하게 되는데, 따라서 상기 농축조(10)의 상등수는 소량의 산소만을 포함하고 있다.

따라서, 상기 슬러지 농축조(10)의 상등수를 석탄 더미(1)에 살수할 경우, 일반 공업용수를 살수하였을 때보다 석탄 더미(1)에 공급되는 산소의 양을 크게 줄일 수 있게 된다.

따라서, 2차 발화를 방지하거나 최대한 지연시킬 수 있게 되므로 석탄 손실량이 감소되는 효과가 있다.

한편, 상기 석탄 더미(1)의 발화를 자동으로 감지하고 상기 펌프(62)를 자동으로 작동시켜 살수가 자동으로 이루어지도록 할 수 있다.

석탄 더미(1)의 내부에 온도감지센서(80)를 설치하고, 석탄 더미(1)의 내부 온도를 실시간으로 체크한다.

상기 온도감지센서(80)로부터 온도 정보를 입력받는 제어유니트(90)는 입력된 제어로직에 따라 석탄 더미(1)의 내부 온도가 설정된 온도(발화 온도에 근접하나 그보다 낮은 온도)에 도달할 경우 상기 펌프(62)를 작동시켜 물탱크(20)에 저장된 물을 석탄 더미(1)에 살수한다.

이로써 발화를 자동으로 감지하고 살수가 자동으로 이루어지게 된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 호스(30)는 분기호스(32)가 수평관(32a)과 수직관(32b)으로 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 호스(31)는 석탄 더미(1)의 내부에 완전히 매립된 상태로 설치된다. 따라서, 상기 수직관(32b)은 수평방향으로 살수하고, 수평관(32a)는 수직방향으로 살수하여, 석탄 더미(1) 내부에 보다 골고루 살수가 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 상기 수평관(32a)과 수직관(32b)은 주호스(31)의 길이방향을 따라 동일한 위치에 형성될 수도 있으나, 서로 반복적으로 각각의 사이에 해당되는 위치에 형성될 수도 있다.

한편, 상기 수평관(32a)과 수직관(32b)에는 도 3에 도시된 바와 같이 원주면과 단부면에 다수의 살수홀(32a´,32b´)이 형성되어 물의 배출이 원활하게 이루어지도록 되어 있다.

1 : 석탄 더미 10 : 슬러지농축조
20 : 물탱크 30 : 호스
31 : 주호스 32 : 분기호스
32a : 수평관 32b : 수직관
32a´,32b´ : 살수홀 40,50 : 파이프
61,62 : 펌프 70 : 고정지지대
80 : 온도감지센서 90 : 제어유니트

Claims (8)

1. 생물학적 폐수처리시설의 슬러지농축조와;
   상기 슬러지농축조의 상등수를 파이프를 통해 공급받는 물탱크와;
   석탄 더미에 배설되어 상기 물탱크의 물을 살수하는 호스와;
   상기 물탱크와 호스를 연결하는 파이프 및 상기 파이프에 설치된 펌프;
   를 포함하는 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 호스는 고무호스인 것을 특징으로 하는 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 호스는 석탄 더미를 가로질러 배설되는 주호스와;
   상기 주호스에 다수 구비되어 석탄 더미의 사면을 따라 배치된 분기호스;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 분기호스는 수평관과 수직관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 호스에 다수의 살수홀이 형성된 것을 특징으로 하는 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 석탄 더미에 온도감지센서가 설치되고,
   상기 온도감지센서에서 설정값 이상의 온도가 감지되면 상기 펌프를 작동시키는 제어유니트가 구비된 것을 특징으로 하는 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 호스와 파이프는 석탄 더미의 하부 지면에 고정된 고정지지대의 양쪽에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치.
8. 물탱크와;
   석탄 더미에 배설되어 상기 물탱크의 물을 살수하는 호스와;
   상기 물탱크와 호스를 연결하는 파이프 및 상기 파이프에 설치된 펌프;
   를 포함하는 대량 석탄 더미의 자연발화 소화장치.

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