KR20120110922A - 멀티 사이클론 - Google Patents

Abstract

멀티 사이클론이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 멀티 사이클론은, 유체가 내부로 유입되는 본체; 상기 본체 내부에 결합되며, 내부로 유입된 유체에 포함된 입자가 원심력에 의해 분리되어 하부로 배출되는 복수의 단위 사이클론부; 및 상기 입자가 흡착되도록 상기 단위 사이클론부 내부에 수분을 분사하는 수분분사부를 포함한다.

Description

멀티 사이클론 {MultiCyclone}

본 발명은 멀티 사이클론에 관한 것이다.

일반적으로 소각로 및 연소로에서 연소되어 배출되는 배기가스에는 각종 유해물질 즉, NOx, SOx, HCl, 다이옥신, 비산재(FLY ASH)가 발생된다. 이러한 유해물질을 포함된 배기가스는 대기로 방출되기 이전에 대기방지설비를 통하여 유해물질을 제거한 후 대기로 방출하게 되어야 한다.

이 과정에서 각종 유해물질을 제거하기 위하여 유해물질 종류에 따라서 유해물질 제거 설비인 대기방지 설비들이 필요하게 된다. 그 가운데 멀티 사이클론은 입구 유속의 영향을 않으면서 집진효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있으며, 똑같은 유량의 배기가스를 처리하기 위한 설치 면적을 줄일 수 있는 장점이 있다.

그러나, 멀티 사이클론은 집진효율의 한계가 있고 특히 미세입자에 대한 집진효율이 낮으며, 그 하단부에서 재 비산 현상으로 집진효율이 낮아지는 문제가 있었다.

본 발명은 미세입자의 집진이 보다 효율적인 멀티 사이클론을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유체가 내부로 유입되는 본체; 상기 본체 내부에 결합되며, 내부로 유입된 유체에 포함된 입자가 원심력에 의해 분리되어 하부로 배출되는 복수의 단위 사이클론부; 및 상기 입자가 흡착되도록 상기 단위 사이클론부 내부에 수분을 분사하는 수분분사부를 포함하는 멀티 사이클론이 제공된다.

여기서, 멀티 사이클론은 상기 유체에 포함된 수분이 분리되도록 상기 단위 사이클론부의 상측에 결합되는 수분분리부를 더 포함할 수 있으며, 상기 수분분리부에 의해 분리된 수분이 상기 본체 외부로 배출되도록 상기 수분분리부와 상기 단위 사이클론부 사이에 개재되는 수분배출부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 수분배출부는 상기 수분분리부와 상기 단위 사이클론부 사이에 하향 경사지게 결합되는 수집판과, 상기 수집판의 하단에 결합되는 수분배출구를 포함할 수 있다.

그리고, 멀티 사이클론은 수분에 흡착된 상기 입자를 침전시키는 침전조; 및 상기 침전조에 담수된 물을 상기 수분분사부에 제공하는 펌프부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 수분분사부는 상기 유체에 포함되는 산성물질을 중화시키는 알칼리를 포함하는 수분을 분사할 수 있다.

그리고, 상기 수분분사부는 상기 유체에 포함되는 악취물질을 산화시키는 산화제를 포함하는 수분을 분사할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 원심력 및 수분흡착을 이용하여 미세입자의 집진이 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 사이클론을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 사이클론의 일부를 나타낸 단면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 멀티 사이클론의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 사이클론(1000)을 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 멀티 사이클론(1000)은, 본체(100), 단위 사이클론부(200), 수분분사부(400), 수분분리부(300), 수분배출부(130), 침전조(10) 및 펌프부(440)를 포함한다.

본체(100)는 멀티 사이클론(1000)의 몸체를 이루는 부분으로, 본체(100)는 원통형 형상을 가지며, 그 외주면의 중앙부에는 유체가 유입되는 유입구(110)가 형성되며, 그 상단에는 유체가 배출되는 유출구(120)가 형성된다.

유체는 예를 들어 산성가스나 악취물질을 포함하는 배기가스일 수 있다.

본체(100)의 유입구(110)의 하측에는 복수의 단위 사이클론부(200)가 결합된다. 단위 사이클론부(200)는 하향으로 갈수록 그 단면적이 감소하는 깔대기 형상으로 이루어지며, 사이클론부(200) 내부에는 상하 방향으로 연장되는 연결관(210)이 배치된다.

본체(100)의 하측은 하향 경사지게 형성되는 호퍼와 같은 형상으로 이루어지며, 그 말단에는 흡착수배출구(104)가 형성된다. 이 때, 흡착수는 유체에 포함된 입자가 흡착된 물을 말한다.

본체(100) 내부의 단위 사이클론부(200)와 유출구(120) 사이에는 수분배출부(130)가 결합된다. 수분배출부(130)는 수집판(132)과 수분배출구(134)를 포함한다.

수집판(132)은 그 일면 상에 연결관(210)이 노출되며, 그 일측이 하향 경사지도록 본체(100) 내부에 결합된다. 수집판(132)의 하향 경사지는 말단의 본체(100)의 일측에는 수분배출구(134)가 형성된다.

수분배출부(130)와 유출구(120) 사이에는 수분분리부(300)가 결합된다. 수분분리부(300)는 유체에 포함된 수분을 분리할 수 있는 부분으로, 망구조 또는 벌집구조로 이루지는 디미스터(demister)를 포함한다.

수분분사부(400)는 단위 사이클론부(200) 내부에 수분을 분사할 수 있는 부분이다. 수분분사부(400)는 단위 사이클론부(200)의 연결관(210) 하측에 배치되는 노즐(410)과, 노즐(410)에 수분을 제공하는 공급유로(420) 및 각각의 공급유로(420)와 결합되는 연결유로(430)을 포함한다.

수분분사부(400)는 알칼리 성분 또는 산화제를 포함하는 수분을 분사할 수 있다. 이 경우, 수분분사부(400)는 알칼리 성분 또는 산화제를 포함하는 수분을 공급하는 장치를 구비할 수 있다.

한편, 흡착수배출구(104)을 통해 배출된 흡착수는 침전조(10)에 모아질 수 있다. 침전조(10)는 흡착수를 침전시켜, 물과 입자로 분리할 수 있다. 입자가 분리된 물은 펌프부(440)에 의해 상술한 수분분사부(400)에 제공된다.

이 때, 수분분사부(400)가 상술한 바와 같이, 알칼리 성분 또는 산화제를 포함하는 수분을 분사하는 경우, 침전조(10)에 이러한 성분을 첨가함으로써, 수분분사부(400)가 특정 성분을 포함하는 수분을 분사하도록 할 수 있다.

이하, 멀티 사이클론(1000)의 동작을 살펴본다.

유입구(110)를 통해 유입된 유체는 수집판(132) 하부의 공간을 거쳐 단위 사이클론부(200)로 유입된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 사이클론(1000)의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 단위 사이클론부(200)의 상단에는 블레이드(202)가 결합된다. 블레이드(202)는 단위 사이클론부(200) 내부로 유입되는 유체(도 1, 2의 A)가 와류의 형태를 가지게 한다.

단위 사이클론부(200) 내부에 형성된 유체는 선회하며, 유체에 포함된 입자는 원심력에 의해 그 하측으로 배출된다.

이 때, 수분분사부(400)를 통해 수분이 분사되면, 유체에 포함된 입자가 수분에 흡착되어(유체에 포함된 입자가 흡착된 수분을 상술한 바와 같이 흡착수라 칭함), 그 밀도가 증가됨으로 인해 집진의 효율을 향상시킬 수 있다.

입자는 그 직경이 100마이크로미터 이상인 조대입자와 100마이크로미터 미만인 미세입자를 포함할 수 있으며, 수분 분사에 의한 흡착은 미세입자의 집진에 보다 효과적일 수 있다.

또한, 수분 분사로 인한 단위 사이클론부(200) 내부 입자의 흡착은 그 중심부에 발생되는 선회상승 기류에 의한 미세입자의 재 비산을 방지하여 집진효율을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 수분분사부(400)가 알칼리 성분을 포함하는 수분을 분사하는 경우, 유체에 포함된 산성가스를 중화시킬 수 있으며, 수분분사부(400)가 산화제를 포함하는 수분을 분사하는 경우, 유체에 포함된 악취물질을 산화시켜 제거할 수도 있다.

단위 사이클론부(200) 내부의 원심력 또는 수분 흡착에 의해 낙하한 입자 및 흡착수는 흡착수배출구(104)을 통해 본체(100)의 외부로 배출되고, 파이프 라인을 통해 침전조(10)에 담수된다.

침전조(10)에 담수된 흡착수는 침전 작용에 의해 물과 입자로 분리될 수 있다.

한편, 입자가 분리된 유체는 연결관(210)을 따라 상승할 수 있다. (도 1, 2의 C) 연결관(210)을 통과한 유체는 수분을 포함할 수 있으며, 수분분리부(300)를 거치며(도 1의 D), 그 수분이 분리된다. 분리된 수분은 수집판(132)을 거쳐 수분배출구(134)로 배출된다.

그리고, 수분분리부(300)를 통과한 유체는 본체(100) 상부의 유출구(120)를 통해 배출된다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

100: 본체 130: 수분배출부
200: 단위 사이클론부 300: 수분분리부
400: 수분분사부 1000: 멀티 사이클론

Claims (7)

1. 유체가 내부로 유입되는 본체;
   상기 본체 내부에 결합되며, 내부로 유입된 유체에 포함된 입자가 원심력에 의해 분리되어 하부로 배출되는 복수의 단위 사이클론부; 및
   상기 입자가 흡착되도록 상기 단위 사이클론부 내부에 수분을 분사하는 수분분사부를 포함하는 멀티 사이클론.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유체에 포함된 수분이 분리되도록 상기 단위 사이클론부의 상측에 결합되는 수분분리부를 더 포함하는 멀티 사이클론.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 수분분리부에 의해 분리된 수분이 상기 본체 외부로 배출되도록 상기 수분분리부와 상기 단위 사이클론부 사이에 개재되는 수분배출부를 더 포함하는 멀티 사이클론.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 수분배출부는
   상기 수분분리부와 상기 단위 사이클론부 사이에 하향 경사지게 결합되는 수집판과, 상기 수집판의 하단에 결합되는 수분배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론.
   
5. 제1항에 있어서,
   수분에 흡착된 상기 입자를 침전시키는 침전조; 및
   상기 침전조에 담수된 물을 상기 수분분사부에 제공하는 펌프부를 더 포함하는 멀티 사이클론.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 수분분사부는 상기 유체에 포함되는 산성물질을 중화시키는 알칼리를 포함하는 수분을 분사하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 수분분사부는 상기 유체에 포함되는 악취물질을 산화시키는 산화제를 포함하는 수분을 분사하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론.

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