KR20130040324A

KR20130040324A - 집진장치 및 집진장치 챔버별 제어방법

Info

Publication number: KR20130040324A
Application number: KR1020110105004A
Authority: KR
Inventors: 이광현
Original assignee: 주식회사 포스코플랜텍
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2013-04-24

Abstract

본 발명은 다수개의 챔버로 이뤄진 집진부와 상기 집진부의 각 챔버의 내부에 설치되어 유체의 압력을 측정토록 제공되는 유압측정부 및 상기 각 챔버의 덕트에 설치되어 유량을 조절토록 하는 유량조절부에 더하여 집진시 상기 유압측정부에 의해 측정된 각 챔버별 유압값을 비교하여 각 챔버별 유량이 균등하게 되도록 상기 유량조절부를 제어하고, 탈진시에는 집진시 측정한 각 챔버별 유압값이 기 설정된 탈진 기준 압력 이하인 챔버만을 선택하여 탈진토록 하는 제어부를 구비하는 집진장치 및 이를 이용하는 집진장치 챔버별 제어방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 집진시 각 챔버별 유압을 측정하여 각 챔버에 흐르는 유량을 균등하게 조절함으로써 특정 챔버의 백필터의 마모율을 낮추고 각 챔버별 여과율을 균일하게 할 수 있는 효과 뿐만 아니라, 탈진시에는 기 설정된 탈진 기준 압력을 초과한 챔버, 즉 심각하게 오염된 백필터의 있는 특정한 챔버만을 선택하여 탈전작업을 수행함으로써 효율성을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

집진장치 및 집진장치 챔버별 제어방법{Apparatus for dust collecting and method for controlling chambers}

본 발명은 집진장치 및 집진장치 챔버별 제어방법에 관한 것으로, 구체적으로 각 챔버별 유압조절 및 선택적 탈진 수행이 가능한 집진장치 및 이를 이용하여 각 챔버별 유압조절 및 선택적 탈진을 제어하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 집진장치는 공기 중에 존재하는 고체나 액체 미립자를 제거하기 위한 장치를 이르는 명칭이다. 집진장치는 공해대책상 보일러, 배소로, 가열로, 폐기물소각로 등의 배출가스 중에서 그을음이나 먼지를 제거하는데 사용되어 왔고, 화학분말제조, 제철, 목재, 시멘트 제조 및 기타 미세분진이 다량 발생하는 작업장에서 사용되고 있으며, 이외에도 제조공업에서는 IC 공정, 제약공정 등에서 공기의 청정화에 의한 제품의 품질향상 등을 위해 설치되어 사용되고 있다.

이러한 집진장치는 작동방식에 따라 기계식, 전기식, 건식 또는 습식으로 나뉘어지고, 제거하고자 하는 미립자의 크기가 10 ㎛ 정도 까지는 구조가 간단한 기계식(예를 들어, 중력침강실, 충돌식 집진장치, 원심력 사이클론 등) 방법이 사용될 수 있다.

도1 및 도2a 를 참조하면, 종래 기계식 집진장치(10)는 먼저 팬(fan, 13)이 작동하여 집진장치(10)의 유입덕트(11)를 통해 분진이 함유된 가스가 집진부(16) 내부로 유입되고, 유입된 가스는 집진부(16) 내부에서 여과기, 백필터 등의 필터수단(15)을 통과하게 되면서 분진 등의 이물질이 걸러지게 된다. 그리고 통과된 가스는 유출덕트(12)를 통해 집진부(16) 외부로 배출되면서 위와 같은 과정을 통해 집진작업을 수행하게 된다.

그런데 종래 집진장치(10)는 유출덕트(12)에 위치하는 팬(13)에 의해 가스를 흡입하게 되는데, 그 결과 팬(13)에 가까운 쪽에 위치하는 (4)번 챔버(14)에서는 팬(13)에 멀리 떨어져 있는 (1)번 챔버(14)보다 강한 힘으로 공기를 빨아들이게 된다. 도2a 에서는 화살표의 크기로 각 챔버(14)별 공기의 흡입력을 표시하였다.

이러한 이유로 팬(13)에 가까이 위치하는 (4)번 챔버(14)에 많은 양의 공기가 흐르게 되어 유량이 높아지게 되고, 팬(13)의 강한 힘을 상대적으로 더 많아 받아 유속도 높게 나타나게 된다. 이는 백필터(bag filter, 15))의 마모 및 먼지의 투과현상을 촉진시키는 원인이 된다.

또한, 탈진시에는 도1 및 도2b 를 참조하면 종래의 기계식 집진장치(10)의 경우 각 챔버(14)별 차압량과 관계없이 모든 챔버(14)에 대해 탈진작업을 수행한다. 즉 (6)번 챔버(14)의 경우 다른 챔버(14)에 비해 백필터(15)에 흡착된 분진의 정도가 적어 공기의 유압(화살표의 크기로 표시함)이 크게 측정되므로 아직 탈진작업을 수행할 필요가 없음에도 기 지정된 시간에 주기적으로 청소를 하게 됨으로 효율적이지 못한 측면이 있다.

따라서, 당해 기술분야에서는 집진시 각 챔버별 유압을 측정하여 각 챔버에 흐르는 유량을 균등하게 조절함으로써, 특정 챔버의 백필터의 마모율을 낮추고 각 챔버별 여과율을 균일하게 할 수 있는 집진장치와 탈진시에는 탈진작업이 필요한 특정한 챔버만을 선택하여 수행함으로써, 탈진작업의 효율성을 높일 수 있는 집진장치 및 집진장치의 챔버별로 제어할 수 있는 방법이 요구되고 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시태양은 다음과 같은 집진장치 및 집진장치 챔버별 제어방법을 제공한다.

본 발명인 집진장치는 다수개의 챔버로 이뤄진 집진부와 상기 집진부의 각 챔버의 내부에 설치되어 유체의 압력을 측정토록 제공되는 유압측정부와 상기 각 챔버의 덕트에 설치되어 유량을 조절토록 제공하는 유량조절부 및 상기 유압측정부에 의해 측정된 각 챔버별 유압값을 비교하여 각 챔버별 유량이 균등하게 되도록 상기 유량조절부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 집진부는 분진을 여과토록 각 챔버별로 배치되는 필터수단과 상기 각 챔버에 유체가 유입, 유출토록 상기 각 챔버에 연결되어 제공되는 덕트와 상기 각 챔버의 상부에 설치되고 탈진시 상기 각 챔버에 탈진용 유체를 제공하는 블로워밸브 및 상기 각 챔버의 하부에 설치되고 탈진된 분진을 수용토록 제공되는 호퍼을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 유압측정부는 상기 챔버 내부의 유출덕트 입구부분에 설치되어 유출되는 유체의 압력을 측정토록 하는 압력측정센서로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 유량조절부는 상기 챔버의 덕트의 형상에 대응하여 장착되는 댐퍼로 구성될 수 있다.

더하여, 상기 제어부는 탈진시에는 상기 유압측정부에서 측정한 각 챔버별 유압값을 기 설정된 탈진 기준 압력과 비교하여, 탈진 기준 압력 이하인 챔버에 대해서만 선택적으로 탈진을 수행토록 하는 것을 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명인 집진장치 챔버별 제어방법은 다수개의 챔버로 이뤄진 집진장치에 있어서, 집진시 각 챔버에 흐르는 유체의 압력을 측정하는 단계와 상기 측정한 각 챔버별 유압값을 비교하는 단계와 상기 비교된 유압값에 따라 각 챔버별 유량이 균등토록 챔버의 덕트에 설치된 댐버의 각도를 조절하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에, 탈진시 각 챔버별 유체의 압력을 감지하는 단계와 상기 감지된 각 챔버별 유압과 기 설정된 탈진 기준 압력를 비교하는 단계와 상기 비교된 압력값을 기준으로 탈진을 진행하는 챔버를 선별하는 단계 및 선별된 챔버에 대해 탈진을 수행하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명인 집진장치 및 집진장치 챔버별 제어방법은 위와 같은 구성을 통해 집진시 각 챔버별 유압을 측정하여 각 챔버에 흐르는 유량을 균등하게 조절함으로써 특정 챔버의 백필터의 마모율을 낮추고 각 챔버별 여과율을 균일하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한 탈진시에는 기 설정된 탈진 기준 압력을 초과한 챔버, 즉 심각하게 오염된 백필터의 있는 특정한 챔버만을 선택하여 탈진작업을 수행함으로써 효율성을 높일 수 있는 효과도 기대할 수 있다.

도1 은 종래 다수의 챔버로 구성된 집진장치의 개념도이다.
도2a 는 종래 집진장치의 집진시의 상태를 나타낸 개념도이다.
도2b 는 종래 집진장치의 탈진시의 상태를 나타낸 개념도이다.
도3 는 본 발명의 집진 및 탈진시의 제어상태를 나타낸 전체 개념도이다.
도4a 는 본 발명의 집진시의 제어상태를 나타낸 개념도이다.
도4b 는 본 발명의 집진시의 작동상태를 나타낸 개략도이다.
도5a 는 본 발명의 탈진시의 제어상태를 나타낸 개념도이다.
도5b 는 본 발명의 탈진시의 작동상태를 나타낸 개략도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시태양에 대하여 설명하도록 한다.

다만 설명에 앞서, 각 도면에 도시된 집진장치(100)의 개념도는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위해 단순화한 것이므로 실제 작업환경에서는 더욱 복잡한 구조를 가질 것이며, 챔버(champer, 104)의 개수를 4 개 또는 8 개로 표시한 것은 발명의 핵심을 이해하기 쉽게하기 위해 챔버(104)의 개수를 한정한 것일뿐, 본 발명이 상기 개수에 한정된 집진장치(100)에만 적용된다는 의미는 아니다.

먼저 도3 은 본 발명의 집진 및 탈진시의 제어상태를 나타낸 전체 개념도를 도시하고 있다. 도3 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예가 적용되는 집진장치(100)의 구조는 먼저 8개(104)의 챔버로 이뤄진 집진부(160)가 있고 상기 집진부(160)에 유체를 공급하는 유입덕트(101)가 각 챔버별로 연결되어 있다.

그리고, 상기 집진부(160)의 각 챔버(104)에는 여과된 유체가 배출되는 유출덕트(102)가 연결되어 있으며, 상기 유출덕트(102)는 한 파이프라인으로 연결되어 최종적으로 팬(103)으로 모아지고 집진장치(100) 외부로 배출되는 구조를 이루고 있다.

또한, 각 챔버(104)에는 유압측정부(130)를 구성하는 압력측정센서(131, 132)가 연결되어 있으며, 각 챔버(104)에 연결된 유출덕트(102)에는 유량조절부(120)를 구성하는 댐퍼(damper)가 설치되어 있는 상태를 볼 수 있다. 더하여 유압측정부(130)에서 측정한 각 챔버(104)별 유압값을 비교하고, 그 값에 따라 각 챔버(104)별 유량을 균일하게 조절할 수 있도록 유량조절부(120)를 제어하는 제어부(150)가 포함되어 있다.

구체적인 작동과 관련하여서는 집진작업와 탈진작업으로 나눠서 설명하기로 한다. 다만, 이하에서는 본 발명의 일 실시예를 기계식 집진장치에 한정하여 설명하였으나, 이것은 본 발명이 기계식 집진장치에 한정되어 적용된다는 의미는 아니면, 본 발명의 기술적 사상이 포함되는 범위내에서의 구조적 변경이 이뤄지는 전기식 등의 다른 종류의 집진장치에도 적용될 수 있을 것이다.

도4a 는 본 발명의 집진시의 제어상태를 나타낸 개념도를 도시하고 있고, 도4b 는 본 발명의 집진시의 작동상태를 나타낸 개략도를 도시하고 있다.

도4a 및 도4b 를 참조하면, 집진작업시에는 먼저 팬(103)이 작동하여 분진이 함유된 유체가 유입덕트(101)를 통해 상기 집진부(160)를 이루는 각 챔버(104)의 내부로 유입된다. 그리고 각 챔버(104)의 내부에 설치되어 있는 백필터, 여과기 등으로 이뤄진 필터수단(105)을 통과하면서 분진은 필터수단(105)의 표면에 흡착되고 깨끗해진 유체만이 필터수단(105)을 통과하여 유출덕트(102)방향으로 이동하게 된다. 각 유출덕트(102)로 이동한 유체는 팬(103)에서 모아지고 집진장치(100)의 외부로 배출되게 된다.

여기서, 각 챔버(104) 내부의 유출덕트(102) 방향쪽에 유압측정부(130)을 이루는 압력측정센서(131)가 설치되어 있는 상태를 볼 수 있는데, 여과된 유체가 상기 압력측정센서(131)를 통과하면서 각 챔버(104)별로 유체의 압력을 측정하게 된다.

상기 압력측정센서(131)에서 측정한 각 챔버(104)별의 유체의 압력값은 제어부(150)에 송출되고, 상기 제어부(150)에서는 각 챔버(104)별의 유체의 압력값을 비교하게 된다. 그리고 각 챔버(104)별 차압을 판단하게 되면, 각 챔버(104)에 흐르는 유체의 유량을 균일하게 하기 위해 댐퍼 등으로 구성된 유량조절부(120)을 제어하는 신호를 보내게 된다.

여기서 유량조절부(120)는 상기 집진부(160)를 이루는 각 챔버(104)의 유출덕트(102)에 설치되어 있으며, 상기 제어부(150)의 신호에 따라 유량조절부(120)를 이루는 댐퍼의 각도를 조절하여 유체가 유출덕트(102)를 흐르는 면적을 변화시킴으로써 각 챔버별(102)로 흐르는 유량을 균일하게 제어하게 된다.

종래 집진장치(10)인 도2a 에서는 팬(13)에 가까운 쪽에 위치하는 (4)번 챔버(14)에 흐르는 유량(화살표의 크기로 표시)이 많고 (1)번 챔버(14)에 흐르는 유량이 적은 것을 볼 수 있는데, 이와 달리 본 발명이 도시된 도4a 에서는 (1),(2),(3),(4)번 챔버(104) 모두에서 유량이 균일해진 모습을 확인할 수 있다.

위와 같은 상기 제어부(150)의 작동을 통해 종래 집진장치(10)가 가지고 있던 문제점인 팬(13)에 가까운 쪽에 위치하는 챔버(14)에서의 유량 및 유속이 팬(13)에 멀리 위치하는 쪽의 챔버(14)에 비해 상대적으로 증가하는 현상을 방지할 수 있어, 전체적으로 각각의 챔버(104)의 집진능력이 균등하게 함으로써, 집진효율을 증대하는 효과를 기대할 수 있다.

다음으로, 도5a 는 본 발명의 탈진시의 제어상태를 나타낸 개념도이며, 도5b 는 본 발명의 탈진시의 작동상태를 나타낸 개략도를 도시하고 있다.

도5a 및 도5b 를 참조하면, 탈진작업시에는 압축기(107)에서 집진작업시와는 반대방향의 역기류 탈진용 유체를 상기 집진부(160)를 이루는 각 챔버(104)별로 공급한다. 각 챔버(104)로 공급된 탈진용 유체는 각 챔버(104)의 상부에 설치되어 있는 블로워밸브(106)를 통해 필터수단(105)으로 분사되게 된다.

여기서, 분사된 탈진용 유체는 집진작업시 상기 필터수단(105)의 표면에 흡착되어 있던 분진을 털어내기 위해 상기 필터수단(105)의 안쪽에서 바깥쪽방향으로 흐르게 된다. 그로 인해 분진은 상기 필터수단(105)에서 분리되어 각 챔버(104)의 하부에 위치하는 호퍼(108)에 모아지게 된다.

이 때 본 발명의 집진장치(100)는 탈진작업을 각 챔버(104)별로 선택적으로 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 제어부(150)에서 집진작업시 측정한 각 챔버(104)별 유압값과 기 설정된 탈진 기준 압력을 비교한 후, 각 챔버(104)별로 측정한 유체의 압력 중 기 설정된 탈진 기준 압력 이하의 유압을 가진 챔버(104)를 선별하게 된다.

만약 집진작업시 측정된 어느 챔버(104)의 유체의 압력이 탈진 기준 압력 이상이라면 필터수단(105)에 흡착된 분진의 정도가 낮으므로 아직 탈진작업을 수행할 필요가 없다는 의미이고, 반대로 탈진 기준 압력 이하라면 필터수단(105)에 흡착된 분진이 많으므로 탈진작업을 수행할 필요가 있다는 의미가 된다.

따라서, 도5a 에서는 탈진을 수행할 필요가 없는 (6)번 챔버(104)에서는 탈진작업을 수행하지 않는 모습을 볼 수 있다. 이는 도면에 도시하지는 않았으나, (6)번 챔버(104)의 상부에 위치한 블로워 밸브(106)가 차단됨으로써, (6)번 챔버(104)는 탈진작업에서 제외된 것이다. 그리고 블로워 밸브(106)를 차단하는 것은 상기 제어부(150)가 집진시 측정한 (6)번 챔버(104)의 유압값과 기 설정된 탈진 기준 압력을 비교하여 (6)번 챔버(104)의 유압값이 기 설정된 탈진 기준 압력 이상이라는 판단을 내린 것에 기인할 것이다.

그리고 (6)번 챔버(104)를 제외한 (5),(7),(8)번 챔버(104)는 블로워밸브(106)가 개방되고 압축기(107)로부터 탈진작업을 수행하기 위한 역기류 탈진용 유체가 공급됨으로써, (5),(7),(8)번 챔버(104)의 아래에 위치한 호퍼(108)에 분진이 모인 상태를 확인할 수 있다. 즉, 각 챔버(104)별 선별적인 탈진작업을 수행하게 됨으로써, 효율성을 향상시키고 있는 것이다.

여기서, 집진작업시 사용되는 압력측정센서(131)와 다른 별도의 압력측정센서(132)를 장착하여 집진시와 관계없이 각 챔버(104)별로 유압을 측정하여 탈진작업을 수행할 챔버(104)만을 선별하는 방법도 생각할 수 있을 것이다.

위와 같은 구성을 통해 본 발명의 집진장치(100) 및 집진장치 챔버별 제어방법은 집진시 각 챔버(104)별 유압을 측정하여 각 챔버(104)에 흐르는 유량을 균등하게 조절함으로써 특정 챔버(104)의 백필터 등의 필터수단의 마모율을 낮추고 각 챔버(104)별 여과율을 균일하게 할 수 있는 효과뿐만 아니라, 탈진시에는 기 설정된 탈진 기준 압력을 초과한 챔버(104), 즉 심각하게 오염된 백필터 등의 필터수단이 있는 특정한 챔버(104)만을 선택하여 탈진작업을 수행함으로써 효율성을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

이상의 사항은 집진장치 및 집진장치 챔버별 제어방법의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

100...집진장치 101...유입덕트
102...유출덕트 103...팬(fan)
104...챔버(chamber) 105...필터수단
106...블로워밸브 107...압축기
120...유량조절부 130...유압측정부

Claims

다수개의 챔버(104)로 이뤄진 집진부(160); 와
상기 집진부(160)의 각 챔버(104)의 내부에 설치되어 유체의 압력을 측정토록 제공되는 유압측정부(130); 와
상기 각 챔버(104)의 덕트(101, 102)에 설치되어 유량을 조절토록 제공하는 유량조절부(120); 및
상기 유압측정부(130)에 의해 측정된 각 챔버(104)별 유압값을 비교하여 각 챔버(104)별 유량이 균일하게 되도록 상기 유량조절부(120)를 제어하는 제어부(150);
를 포함하여 구성된 집진장치
제1항에 있어서,
상기 집진부(160)는 분진을 여과토록 각 챔버(104)별로 배치되는 필터수단(105); 과
상기 각 챔버(104)의 상부에 설치되어 탈진시 상기 각 챔버(104)에 탈진용 유체를 제공하는 블로워밸브(106); 및
상기 각 챔버(104)의 하부에 설치되어 탈진된 분진을 수용토록 제공되는 호퍼(108);
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 집진장치
제1항에 있어서,
상기 유압측정부(130)는 상기 챔버(104) 내부의 유출덕트(102) 입구에 설치되어 배출되는 유체의 압력을 측정토록 하는 압력측정센서인 것을 특징으로 하는 집진장치
제1항에 있어서,
상기 유량조절부(120)는 상기 챔버(104)의 덕트(101, 102)의 형상에 대응하여 장착되는 댐퍼인 것을 특징으로 하는 집진장치
제1항에 있어서,
상기 제어부(150)는 탈진시에는 상기 유압측정부(130)에서 측정한 각 챔버(104)별 유압값을 기 설정된 탈진 기준 압력과 비교하여, 탈진 기준 압력 이하인 챔버(104)에 대해서만 선택적으로 탈진을 수행토록 상기 각 챔버(104)를 제어하는 것을 특징으로 하는 집진장치
다수개의 챔버로 이뤄진 집진장치에 있어서,
집진시 각 챔버에 흐르는 유체의 압력을 측정하는 단계; 와
상기 측정한 각 챔버별 유압값을 비교하는 단계; 와
상기 비교된 유압값에 따라 각 챔버별 유량이 균등토록 챔버의 덕트에 설치된 댐퍼의 각도를 조절하는 단계;
를 포함하여 구성된 집진장치 챔버별 제어 방법
제6항에 있어서,
탈진시 각 챔버별 유체의 압력을 감지하는 단계; 와
상기 감지된 각 챔버별 유압과 기 설정된 탈진 기준 압력를 비교하는 단계; 와
상기 비교된 압력값을 기준으로 탈진을 진행하는 챔버를 선별하는 단계; 및
선별된 챔버에 대해 탈진을 수행하는 단계;
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 집진장치 챔버별 제어 방법