KR20170072306A

KR20170072306A - 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170072306A
Application number: KR1020177013780A
Authority: KR
Inventors: 울리히 비가르트; 유디트 아렌스
Original assignee: 에스엠에스 그룹 게엠베하
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2017-06-26
Also published as: JP2017538578A; ES2702339T3; JP6664405B2; DE102015210095A1; EP3215255B1; US20180272265A1; US10493395B2; CN107106962A; EP3215255A1; WO2016071131A1; CN107106962B; KR102038489B1

Abstract

본 발명은 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 유형의 공지된 장치들은 전형적으로 그에 상응하게 오염된 배기 공기를 위한 유동 덕트를 포함하며, 유동 덕트(110) 내에는 제1 분리기(114) 및 제2 분리기가 연속해서 연결된다. 두 분리기의 하류에는, 전형적으로, 상술한 분리기들을 통해 배기 공기를 인출하여 두 분리기를 통과한 후에 배기 공기를 주변 환경으로 배출하기 위해 흡입 팬으로서 기능하는 팬이 배치된다. 배기 공기 흐름들이 주변 공기 내로 배출되기 전에, 배기 공기 흐름들 내에서 응축성 물질들의 비율에 대한 사전 설정된 한계 값들을 준수하기 위해, 본 발명에 따라서, 압연 설비 상에서 배기 공기 분리가 실행되며, 그리고 하류에서 팬은 분리기들의 유출구에 배치되는 것이 아니라, 제1 분리기의 상류에 배치된다. 그 밖에도, 세정 집진기는 팬과 제1 분리기 사이에 연결되며, 그리고 냉각 장치는 제1 분리기와 제2 분리기 사이에 제공된다. 최종 분리기들의 후방에서, 배기 공기 흐름(A 및 B)들은 재결합되어 굴뚝을 경유하여 배출된다.

Description

배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATING CONDENSABLE MATERIALS FROM AN EXHAUST AIR STREAM}

본 발명은 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 그 밖에도, 본 발명은 상기 유형의 장치를 포함하는 롤 스탠드 및 압연기열에도 관한 것이다.

배기 공기 또는 가스 흐름으로부터 응축성 물질들을 분리하는 문제점은 종래 기술에서 원칙적으로 공지되어 있다. 예시로서 US 5,483,801; EP 0 979 670 A1 및 DE 40 01 710 A1과 같은 특허 공보들이 참조된다.

그 밖에도, 하기와 같이 구성되어 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치는 종래 기술에서 공지되어 있다. 요컨대, 배기 공기는 흡입 후드(suction hood)에 의해 포집되어 유동 덕트 쪽으로 안내된다. 배기 공기 흐름은 유동 덕트 내에서 맨 먼저 복수의 메시 편물 카트리지(mesh knitting cartridge)로 구성되는 분리기로 공급된다. 메시 편물 상에서는 배기 공기 흐름 내에 함유되어 있는 오일 액적들(oil droplet)이 응집된다. 그 다음, 오일 액적들은 배출구를 경유하여 배출된다. 이렇게 여과된 배기 공기 흐름은 후속하여 배기 공기 흐름으로부터 추가 입자들, 특히 에어로졸을 여과하기 위해 에어로졸 분리기로 공급된다. 공기 흐름은 에어로졸 분리기의 하류에서 연결되는 송풍기를 통해 이동된다. 에어로졸 분리기의 하류에서 송풍기의 배치는, 송풍기가 메시 편물 카트리지들의 상류에 배치될 때보다 송풍기의 프로펠러 블레이드들이 배기 공기 내의 입자들, 특히 오일 액적들을 통해 좀 더 약하게 오염된다는 장점을 제공한다.

본 발명에 대한 배경은, 미국(USA)에서는 배기 공기 흐름들 내의 "응축성 물질들"에 대한 한계 값들이 확정되어 있다는 점에 있다. 고정식 설비들에서 배기 공기 흐름들 내 응축성 입자들의 측정을 위한 방법뿐만 아니라, 상응하는 한계 값들의 수치는 미국 환경 보호청에 의해 논문 "방법 202 - 고정식 소스들로부터 응축성 미세입자 배출량을 측정하기 위한 건식 임핀저 방법(Method 202 - Dry impinger method for determining condensable particulate emissions from stationary sources)"에 개시되어 있다. 유사한 규정 또는 유사한 방법은 배기 공기 흐름들 내의 여과성 물질들에 대해 논문 "방법 5 - 고정식 소스들로부터 미세먼지 배출량의 측정(Method 5 - Determination of particulate matter emissions from stationary sources)"에 공지되어 있다.

배기 공기 흐름들 내 응축성 물질들에 대한 사전 설정된 한계 값들의 준수는 특히 금속 스트립의 압연 동안 롤 스탠드들 또는 압연기열들의 작동 시 문제이다. 압연 동안, 롤 스탠드들은 금속 스트립 상에서 성형 가공을 수행하며, 그럼으로써 특히 롤간 간격의 주변에서는 보통의 상온에 비해 강한 온도 상승이 자주 확인된다. 압연 동안, 압연롤들 또는 금속 스트립은 전형적으로 냉각 매체 및/또는 윤활 매체를 공급받으며, 상기 매체들은 전형적으로 오일을 함유하고 있다. 그 다음, 롤간 간격 상에서 높은 온도 발생으로 인해, 냉각 또는 윤활 매체의 개별 구성성분들이 증발되고 특히 응축성 물질들이 형성된다. 그 다음, 배기 공기는 그에 상응하게 오염된다.

본 발명의 과제는, 상기 종래 기술에서 출발하여, 배기 공기 흐름이 주변 공기 내로 배출되기 전에 특히 미국(USA)에서 사전 설정된 것과 같이 배기 공기 흐름들 내 응축성 물질들의 비율에 대해 사전 설정된 한계 값들이 준수될 수 있는 정도로, 배기 공기 흐름으로부터 응축성 물질들을 분리하기 위한 공지된 장치 및 공지된 방법뿐만 아니라 상기 유형의 장치를 포함하는 롤 스탠드 및 압연기열을 개량하는 것에 있다.

상기 과제는, 장치 기술 측면에서, 청구항 제1항의 대상을 통해 해결된다. 상기 대상은, 송풍기가 배기 공기 흐름의 유동 방향으로 제1 분리기의 상류에 연결되고, 세정 집진기(scrubber)는 송풍기와 제1 분리기 사이에 연결되며, 냉각 장치는 제1 분리기와 제2 분리기 사이에 연결되는 것과 같이 도입부에 기재한 장치가 변형되고 보완되는 것을 특징으로 한다.

본 명세서에서는, "응축성 물질들을 포함하는 배기 공기"(배기 공기 흐름 B)와 "여과성 물질들을 포함하는 배기 공기"(배기 공기 흐름 A) 간에 구별된다. "응축성 물질들을 포함하는 배기 공기"는 여과성 물질들 역시도 추가로 함유할 수 있다. 그와 반대로, "여과성 물질들을 포함한 배기 공기"의 경우에는, 이 배기 공기가 한계 값들의 준수와 관련하여 현저한 양의 응축성 물질들을 함유하지 않는다는 점이 전제 조건이 된다.

"송풍기" 및 "팬" 개념들은 본 명세서에서 동의어로 이용된다. "오일 액적", "오일 입자" 및 "오일 미스트(oil mist)" 등은 각각 예시로서만 "여과성 물질들"이란 일반적인 개념을 나타낸다.

세정 집진기 및 분류기의 상류에서 팬을 연결함으로써, 맨 먼저, 부압 또는 흡입 효과는 오직 팬의 유입구에만 존재하고, 그에 반해 팬에 의해 흡입된 공기는 바람직하게는 초과 압력으로 하류에 연결된 배기 공기 정화를 위한 컴포넌트들, 다시 말해 세정 집진기, 제1 분리기, 냉각 장치 및 제2 분리기 내로 압입된다. 팬의 변경된 배치를 기반으로 상술한 것처럼 배기 공기 흐름 내 압력이 팬 내에서 부압에서 초과 압력으로 변환되는 점이 이제는 이미 세정 집진기의 상류에서 수행된다는 사실은, 배기 공기 흐름의 증기 압력에 긍정적으로 작용한다. 여전히 응축성 물질들로 오염되어 있는 배기 공기 흐름의 온도가 전형적으로 증가된 상태에서 증가된 증기 압력을 기반으로, 일차의 부분 응축이 달성된다. 그 밖에도, 팬은 자신의 회전 내장 부품들을 통해 바람직하게는 원심 분리기로서 작용한다. 구체적으로, 배기 공기 흐름 내의 여과성 물질들, 특히 오일 입자들은, 충분한 응집 후에 송풍기의 블레이드들로부터 액적으로 낙하하도록 하기 위해, 송풍기의 블레이드들 상에서 응집된다. 이런 방식으로, 이미, 배기 공기 흐름 내에 함유된 여과성 물질들 중 대부분이 배출될 수 있다. 이처럼, 특히 배기 공기 흐름 내의 오일 입자들에 대한 기재한 필터 효과는 팬 블레이드들의 조정 및 구성에 따라서 결정된다. 이런 점에서, 상류에 연결되는 팬에 의해, 바람직하게는, 송풍기가 유동 방향으로 세정 집진기 및 분리기들의 하류에 연결될 때의 상황에 비해, 세정 집진기 및 후행하는 컴포넌트들로 공급되는 배기 공기에서 여과성 물질들의 오염 정도는 분명히 감소된다. 상술한 배치에서의 단점으로 비록 송풍기의 블레이드들이 더 강하게 오염되기는 하지만, 그러나 상기 단점은 상술한 장점들과 관련하여 감수된다.

송풍기의 하류에서, 배기 공기는 세정 집진기 내에서 흡수된다. 배기 공기 내에 여전히 존재하는 여과성 물질들의 미스트, 특히 오일 미스트는 세정되고, 세정액은 추가로 세정된 유화제(emulsifier)로 농후화된다. 그 결과, 우수한 세정 효과가 달성될 수 있는데, 그 이유는 그에 따라 비로소 배기 공기 내에 있는 오일에 대한 친화성이 발생하기 때문이다. 세정 집진기 내에서도, 배기 공기의 온도의 추가적인 감소가 수행된다. 이런 냉각은, 이미 세정 집진기 내에서 배기 공기 내의 응축성 물질들 중 일부분, 특히 상대적으로 높은 응축 온도를 갖는 응축성 물질들이 함께 세정되는 것인 긍정적인 부수적 효과를 갖는다. 응축성 물질들은 기계식 필터를 통과할 수도 있다.

세정 집진기의 하류에는, 예컨대 앞에서 수행된 세정 과정에서 발생한 액적 동반 배출물(droplet entrainment)을 응집하여 분리하는 매시 편물의 형태인 제1 분리기가 배치된다. 배기 공기 세정으로부터, 공기가 포화된 상태로 존재한다는 전제조건이면서 후속하는 냉각 과정을 위해 중요한 전제조건이 달성된다. 후속하는 냉각에 의해서는 추가의 응축이 발생한다. 냉각을 통해 발생하는 응축물은 분리되며, 그리고 액적 동반 배출물은 제2 분리기 내에서 응집되어 분리된다. 그러므로 이런 방식으로, 다시 말하면 기재한 공정망(process chain)을 통해, 배기 공기 흐름이 굴뚝을 경유하여 주변 공기 내로 배출되기 전에, 배기 공기 흐름 내의 응축성 물질들의 비율을 요구되는 한계 값 미만으로 감소시킬 수 있다. 발생하는 응축물의 일부분은 세정 집진기 시스템 내에서 증발 손실의 보상을 위해 이용되며, 그럼으로써 세정 과정은 최대한 추가 매체 없이 실행될 수 있게 된다.

제1 실시예에 따라서, 배기 공기 흐름의 유동 방향으로 팬의 상류에서 적어도 하나의 흡입 후드가 유동 덕트의 유입구에 연결된다. 흡입 후드는 바람직하게는 특히 응축성 물질들로 오염된 배기 공기가 거의 자신의 발생 위치에서 주변 환경 내로 배출되는 점을 방지한다. 그 대신, 배기 공기는 오히려 흡입 후드에 의해 포집되어 상술한 유동 덕트로 공급된다.

상술한 유동 덕트 내에는, 바람직하게는 적합한 위치에서 유동 덕트를 차단하기 위한 적어도 하나의 밸브가 제공된다.

원칙적으로 바람직하게는, 응축성 물질들로 오염된 배기 공기는, 단지 여과성 물질들로만 오염되고 응축성 물질들은 함유하지 않은 배기 공기와 분리되어 포집되어 처리된다. 이런 2가지 배기 공기 유형이 서로 분리되어 포집될 수 있다면, 여과성 물질들을 포함하는 추가 배기 공기 흐름을 관류시키기 위한 추가적인/분리된 유동 덕트를 제공하는 점이 권장된다.

그 결과, 한편으로 (응축성 물질들을 포함한) 배기 공기 흐름(B)의 경우 상대적으로 더 많은 이송 물질량을 통한 효율 상승이 달성되며, 그리고 압연 공정을 통한 열 부하는 발생하지 않기 때문에, 배기 공기 흐름(A)에서는, 배기 공기 흐름(B)에서보다 더 낮은 온도 레벨이 달성된다.

그 다음, 추가 유동 덕트(배기 공기 흐름 A) 내에는 팬이 제공되어야 할 뿐만 아니라, 그리고 유동 방향으로 팬의 하류에서 연결되는 세정 집진기, 및 유동 방향으로 세정 집진기의 하류에서 연결되는 제3 분리기가 추가 유동 덕트 내에 제공된다. 배기 공기로부터 여과성 물질들을 여과하기 위한 팬 및 세정 집진기의 작동 방식은 앞에서 기재한 작동 방식에 상응한다.

선택에 따라서, 추가 유동 덕트 내에서 유동 방향으로 제3 분리기의 하류에는 냉각 장치가, 그리고 이 냉각 장치의 하류에는 제4 분리기가 연결될 수 있다. 추가 배기 공기 흐름으로부터 여과성 물질들의 여과를 위해, 냉각 장치 및 제4 분리기는 반드시 필요한 것은 아니지만, 그러나 이 냉각 장치 및 제4 분리기가 제공됨으로써, 추가 유동 덕트 내에, 응축성 물질들을 포함하는 배기 공기를 위한 유동 덕트 내에 제공되는 것과 동일한 컴포넌트들이 제공되게 된다. 상기 컴포넌트들은 세정 집진기, 제1 분리기, 냉각 장치 및 제2 분리기이다. 이중 구성으로 컴포넌트들을 제공하는 점은 특히 일측 유동 덕트 내의 개별 컴포넌트들의 고장 시에, 또는 유지보수 작업의 실행을 위해 바람직하다. 요컨대, 이런 경우, 예컨대 응축성 물질들을 포함하는 배기 공기 흐름은 추가 유동 덕트 내에서 각각 여전히 정상 작동하는, 다시 말해 완벽한 설비들/컴포넌트들의 체인을 통해 안내될 수 있다.

추가 유동 덕트에 대해서도 역시 바람직하게는, 상기 추가 유동 덕트는 적합한 위치에서 차단하기 위한 적어도 하나의 밸브를 포함한다.

또한, 바람직하게는, 배기 공기 흐름(B)에 의해 관류되는 유동 덕트는 제2 분리기의 하류에서 배기 공기(A)에 의해 관류되는 추가 유동 덕트와 연결 위치에서 결합되어 포집 덕트를 형성한다. 그 다음, 두 배기 공기 흐름은 공통 포집 덕트를 통해, 바람직하게는 굴뚝을 경유하여 주변 공기 내로 배출된다. 추가 배기 공기 흐름의 공급에 의해서는 바람직하게는 배기 공기 흐름(B)의 온도를 추가로 감소시키는데, 그 이유는 추가 배기 공기가 일반적으로 배기 공기(B)보다 더 저온이기 때문이다. 그 결과, 바람직하게는 추가적인 응축이 가능해진다.

또한, 앞에서 언급한 과제는, 본 발명에 따른 장치를 포함하는 롤 스탠드를 통해서도 해결된다. 이를 위해, 바람직하게는 응축성 물질들을 포함한 배기 공기를 포집하기 위한 흡입 후드가 롤 스탠드의 하류에 배치되어 상기 배기 공기를 유동 덕트(B) 내로 공급한다. 추가로, 바람직하게는, 대개 단지 여과성 물질들만을 함유하지만, 응축성 물질들은 함유하지 않은 해당 배기 공기를 포집하여 추가 유동 덕트(A)로 공급하기 위해, 롤 스탠드의 유입구 및 유출구 위쪽에 각각 하나의 추가 흡입 후드가 배치된다. 응축성 물질들로 오염된 배기 공기가 전형적으로 롤 스탠드의 하류에 존재하지만, 그러나 롤 스탠드의 유입구에는 존재하지 않는 이유는, 금속 스트립의 이동 방향으로 이른바 드래그 유동(drag flow)이 발생하기 때문이다. 금속 스트립이 롤 스탠드를 통과하여 이동되는 매우 높은 속도를 통해, 금속 스트립 근처의 외부 공기는 드래그 유동으로서 금속 스트립의 이동 방향으로 동반 유동된다. 상기 드래그 유동에 의해, 롤간 간격의 바로 근처에 존재하면서 그 해당 위치에서 우세한 높은 온도로 인해 응축성 물질들로 농후화된 배기 공기는 압연 방향으로 이송된다. 여기서, 상기 배기 공기는 상술한 흡입 후드에 의해 포집될 수 있다. 이와 반대로, 롤 스탠드의 유입구 상에서는, 배기 공기는 전형적으로 여과성 물질들로만 오염되는데, 이런 여과성 물질들은 롤 스탠드의 압연롤들 및/또는 금속 스트립 상으로 공급된 냉각제 또는 윤활제를 통해 외부 공기로 배출된다. 상기 배기 공기의 포집을 위해, 상술한 추가 흡입 후드가 이용된다. 또한, 앞에서 언급한 과제는 바람직하게는 금속인 압연 스톡을 압연하기 위한 복수의 롤 스탠드를 포함하는 압연기열을 통해서도 해결된다. 압연기열의 경우, 본 발명에 따른 장치는, 롤 스탠드들 중 적어도 2개의 롤 스탠드 사이에, 해당 위치에서 응축성 물질들로 농후화된 배기 공기를 유동 덕트(B) 내로 흡입하기 위한 유동 덕트의 각각 하나의 흡입 후드가 배치되며, 그리고 추가로 제1 롤 스탠드의 유입구 상에, 그리고 바람직하게는 압연기열의 단부에도 해당 위치에서 여과성 물질들로 농후화된 배기 공기를 추가 유동 덕트(A) 내로 흡입하기 위한 제2 흡입 후드가 배치되는 방식으로 형성된다. 응축성 물질들을 포함하는 배기 공기를 흡입하기 위한 흡입 후드를 롤 스탠드들 사이에 배치하는 이유는, 롤 스탠드의 유출구에 흡입 후드를 배치하는 앞에서 진술한 근거에 상응한다. 또한, 제1 롤 스탠드의 유출구에 추가 흡입 후드를 제공하는 이유 역시도, 앞에서 단일의 롤 스탠드와 관련하여 언급한 이유에 상응한다. 다중 스탠드형 압연기열의 최종 롤 스탠드의 하류에 응축성 물질들을 포함하는 배기 공기를 포집하기 위한 흡입 후드를 더 이상 제공하지 않아도 될뿐더러 단지 여과성 물질들을 포함하는 배기 공기를 포집하기 위한 흡입 후드만이 제공되기만 하면 되는 이유의 근거는, 전형적으로 최종 롤 스탠드에 의해 수행되는 성형 가공의 정도가 제1 롤 스탠드들에서처럼 크지 않으며, 그로 인해 최종 롤 스탠드의 롤간 간격 내에서는 전형적으로 이후에 응축을 통해 배기 공기로부터 다시 제거되어야만 할 수도 있는 물질들의 증발은 더 이상 실행되지 않는다는 점에 있다.

마지막으로, 앞에서 언급한 과제는, 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 방법을 통해 해결된다. 상기 방법의 장점들은 앞에서 장치 또는 롤 스탠드와 관련하여 언급한 장점들에 상응한다.

본 명세서에는 4개의 도면이 첨부되어 있다.
도 1은 제1 유동 덕트를 포함하여 배기 공기 흐름으로부터 응축성 물질들을 분리하기 위한 본 발명에 따른 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 하나의 유동 덕트와 추가로 하나의 추가 유동 덕트를 포함하는 도 1에 따르는 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 두 유동 덕트를 위한 흡입 후드들을 포함하는 롤 스탠드를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 장치의 두 유동 덕트를 위한 흡입 후드들을 포함하는 압연기열을 도시한 도면이다.

하기에서 본 발명은 언급한 도면들을 참조하여 상세하게 기재된다. 모든 도면에서, 동일한 기술 요소들은 동일한 도면부호들로 표시되어 있다.

도 1에는, 배기 공기 흐름으로부터 응축성 물질들을 분리하기 위한 본 발명에 따른 장치(100)의 제1 실시예가 도시되어 있다.

이를 목적으로, 제1 실시예에 따르는 본원의 장치는 해당 배기 공기의 발생 위치에 최대한 가까운 위치에서 응축성 물질들을 포함한 배기 공기를 포집하기 위한 흡입 후드(111)를 포함한다. 흡입 후드(111)에 의해, 배기 공기는 유동 덕트(110) 내로 전달되고 이 위치에서 맨 먼저 팬(112)에 의해 흡입된다. 이런 점에서, 팬(112)의 상류에서는 부압이 존재한다. 그 다음, 팬은 초과 압력을 갖는 배기 공기를 세정 집진기(113)로 전달한다. 세정 집진기에 의해, 배기 공기는, 후속하여 냉각 장치(115)에 의해 계속하여 냉각되도록 하기 위해, 제1 분리기(114)로 공급된다. 냉각 장치(115)에 의해, 배기 공기는, 응축성 물질들이 배기 공기로부터 응축될 정도로 냉각되며, 상기 배기 공기는 후속하여 제2 분리기(116) 내에서 분리된다. 이렇게 세정된 배기 공기는 그 다음 굴뚝(200)을 통해 주변 환경으로 배출된다. 유동 덕트(110) 내에는, 밸브(117 및/또는 118)들이 예컨대 흡입 후드(110)와 팬(112) 사이에, 그리고 (유동 방향으로 볼 때) 제2 분리기의 유출구에 제공될 수 있다. 개별 컴포넌트들, 다시 말해 송풍기(112), 세정 집진기(113), 두 분리기(114 및 116) 및 냉각 장치(115)의 작동 방식들은 앞에서 본 명세서의 개요 부분에 이미 상세하게 기재했으며, 그에 따라 여기서 기재의 반복은 생략된다.

도 2에는, 본 발명의 제2 실시예가 도시되어 있다. 응축성 물질들로 오염된 배기 공기를 위한 상술한 유동 덕트(110) 외에도, 본 발명에 따른 장치(100)의 제2 실시예는 도면부호(120)를 갖는 추가 유동 덕트(A)도 포함한다. 상기 유동 덕트의 유입구 상에는, 배기 공기의 발생 위치에 최대한 가까이에서 상기 상술한 배기 공기를 포집하기 위한 하나 또는 복수의 추가 흡입 후드(121, 121')가 제공된다. 추가 유동 덕트(120)는 유동 덕트(110)와 실질적으로 유사하게 구성된다. 구체적으로, 추가 유동 덕트는 송풍기 또는 팬(122), 이 팬의 하류에 연결되는 추가 세정 집진기(123), 이 세정 집진기의 하류에 연결되는 제3 분리기(124), 이 제3 분리기의 하류에 연결되는 냉각 장치(125), 및 이 추가 냉각 장치의 하류에 연결되는 제4 분리기(126) 역시도 포함한다. 그러나 유념할 사항은, 냉각 장치(125) 및 제4 분리기(126)가 오직 선택적으로만 추가 유동 덕트(120) 내에 제공된다는 점인데, 그 이유는 상기 냉각 장치 및 상기 제4 분리기가 배기 공기로부터 여과성 물질들의 배출을 위해 반드시 필요한 것은 아니기 때문이다. 상기 냉각 장치 및 상기 제4 분리기를 제공하는 장점들은 마찬가지로 앞에서 본 명세서의 개요 부분에서 언급하였다. 추가 유동 덕트(120) 역시도, 예컨대 다시금 흡입 후드와 송풍기 사이에, 그리고 분리기(124 또는 126)의 유출구 상에 밸브(127 및 128)들을 포함할 수 있다.

추가 유동 덕트(120)의 유출구는 바람직하게는 연결 위치(130)를 통해 유동 덕트(110)의 유출구와 연결되고, 두 유동 덕트는 연결 위치(130)의 하류에서 공통 포집 덕트(140) 내로 통해 있으며, 이 공통 포집 덕트에 의해서는 세정된 두 배기 공기 유형이 굴뚝(200)으로 공급된다. 유동 덕트(110) 및 유동 덕트(120)의 유출구들 상에 각각 제공되는 밸브(118 및 128)들은 특히 포집 덕트(140) 내의 방향으로 배기 공기 흐름들을 향하게 하기 위해 이용된다. 모든 밸브(117 및 118; 127 및 128)의 제공은, 특히 유동 덕트들 내의 개별 컴포넌트들이 고장 날 때, 배기 공기의 관류를 위한 개별 유동 덕트들을 차단하기 위해 바람직하다.

도 3에는, 자신의 유출구에 흡입 후드(111)를 포함하는 롤 스탠드(300)가 도시되어 있으며, 상기 흡입 후드는 응축성 물질들을 포함하는 배기 공기를 포집하여 유동 덕트(110) 내로 상기 배기 공기를 전달하기 위해 이용된다. 롤 스탠드(300)의 유입구 측에서는, 여과성 물질들을 포함하는 배기 공기를 포집하기 위한 추가 흡입 후드(121)를 식별할 수 있다. 상기 배기 공기는 추가 흡입 후드에 의해 추가 유동 덕트(120)로 공급된다.

도 4에는, 복수의 롤 스탠드(300)를 포함하는 압연기열(400)이 도시되어 있다. 여기서 예시로서 도시된 3개의 롤 스탠드 사이에서는, 2개의 제1 롤 스탠드의 유출구들에서 응축성 물질들로 오염된 배기 공기를 흡입하기 위한 흡입 후드(111)들을 각각 식별할 수 있다. 그 밖에도, 여과성 물질들로 오염된 배기 공기를 포집하기 위한 추가 흡입 후드(121, 121')들은 제1 롤 스탠드의 유입구에서, 그리고 압연기열의 유출구에서 식별된다.

도 3 및 도 4에서, 롤 스탠드들을 통과하는 금속 스트립의 이동 방향은 화살표로 식별표시되어 있다. 롤 스탠드들의 각각의 유입구들 및 유출구들 상에 상술한 흡입 후드들을 배치하는 이유와 관련해서는 본 명세서의 개요 부분이 참조된다.

100: (분리) 장치
110: 유동 덕트("B")
111: 흡입 후드
112: 팬
113: 세정 집진기
114: 제1 분리기
115: 냉각 장치
116: 제2 분리기
117: 밸브
118: 밸브
120: 추가 유동 덕트("A")
121: 추가 흡입 후드
121': 추가 흡입 후드
122: 추가 팬
123: 추가 세정 집진기
124: 제3 분리기
125: 추가 냉각 장치
126: 제4 분리기
127: 밸브
128: 밸브
130: 연결 위치
200: 굴뚝
300: 롤 스탠드
400: 압연기열
A: 여과성 물질들을 포함한 배기 공기 흐름
B: 응축성 물질들을 포함한 배기 공기 흐름

Claims

배기 공기 흐름(B)에서 응축성 물질을 분리하는 장치(100)로서,
응축성 물질들을 포함하는 배기 공기 흐름(B)이 유동 방향으로 관류할 수 있는 유동 덕트(110)와;
유동 덕트 내의 제1 분리기(114)와;
유동 덕트 내에서 배기 공기 흐름의 유동 방향으로 제1 분리기의 하류에서 연결되는 제2 분리기(116)와;
제1 유동 덕트(110) 내의 팬(112)을; 포함하는 상기 장치에 있어서,
상기 팬(112)은 상기 배기 공기 흐름의 유동 방향으로 상기 제1 분리기(114)의 상류에 연결되고;
세정 집진기(113)는 상기 팬(112)과 상기 제1 분리기(114) 사이에 연결되며;
냉각 장치(115)는 상기 제1 분리기(114)와 상기 제2 분리기(116) 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 유동 덕트(110)의 유입구 상에 제공되어 상기 배기 공기 흐름의 유동 방향으로 상기 팬(112)의 상류에 연결되는 적어도 하나의 흡입 후드(111)를 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치(100).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유동 덕트를 차단하기 위한 적어도 하나의 밸브(117, 118)를 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치(100).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
여과성 물질들을 포함하는 추가 배기 공기 흐름을 관류시키기 위한 추가 유동 덕트(120)와;
상기 추가 유동 덕트(120) 내의 팬(122)과;
상기 추가 유동 덕트 내에서 유동 방향으로 상기 팬의 하류에서 연결되는 세정 집진기(123)와;
상기 추가 유동 덕트 내에서 유동 방향으로 상기 세정 집진기(123)의 하류에서 연결되는 제3 분리기(124)를; 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치(100).
제4항에 있어서,
상기 추가 유동 덕트(120) 내에서 유동 방향으로 상기 제3 분리기(124)의 하류에서 연결되는 냉각 장치(125); 및
유동 방향으로 상기 냉각 장치의 하류에서 연결되는 제4 분리기(126)를; 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치(100).
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 추가 유동 덕트(120)의 유입구 상에 제공되어 상기 추가 배기 공기 흐름의 유동 방향으로 상기 팬(122)의 상류에서 연결되는 적어도 하나의 흡입 후드(121, 121')를 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치(100).
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 유동 덕트(120)를 차단하기 위한 적어도 하나의 밸브(127, 128)를 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치(100).
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유동 덕트(110) 및 상기 추가 유동 덕트(120)의 유출구들을 포집 덕트(140)로 결합하기 위한 연결 위치(130)가 제공되며, 상기 포집 덕트는 바람직하게는 굴뚝(200) 내로 통해 있는 것을 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 장치(100).
바람직하게는 금속인 압연 스톡을 압연하기 위한 롤 스탠드(300)에 있어서,
제8항에 따르는 장치(100)가 제공되며, 유동 덕트(110)의 흡입 후드(111)는 상기 롤 스탠드(300)의 유출구 위쪽에 배치되고 추가 유동 덕트(120)의 흡입 후드(121)는 상기 롤 스탠드(300)의 유입구 위쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 롤 스탠드(300).
바람직하게는 금속인 압연 스톡을 압연하기 위한 복수의 롤 스탠드(300)를 포함하는 압연기열(400)에 있어서,
제8항에 따르는 장치(100)가 제공되고,
상기 롤 스탠드(300)들 중 적어도 2개의 롤 스탠드 사이에 유동 덕트(101) 내에서 해당 위치에서 응축성 물질들로 농후화된 배기 공기를 흡입하기 위한 유동 덕트(110)의 흡입 후드(111)가 각각 배치되며;
상기 제1 롤 스탠드(300)의 유입구 상에, 그리고 바람직하게는 상기 압연기열의 단부에도 추가 유동 덕트(120) 내에서 해당 위치에서 여과성 물질들로 농후화된 배기 공기를 흡입하기 위한 제2 흡입 후드(121, 121')가 각각 배치되는; 것을 특징으로 하는 압연기열(400).
배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 방법에 있어서,
팬(112)을 이용하여 적어도 해당 배기 공기 흐름의 발생 위치의 근처에서 응축성 물질들을 포함한 배기 공기 흐름을 흡입하는 단계;
상기 배기 공기 흐름으로부터 여과성 물질들, 특히 오일 액적들 및 미세 에어로졸들을 세정하는 단계;
세정된 배기 공기 흐름으로부터 액적 동반 배출물을 분리하는 단계;
상기 응축성 물질들을 응축하기 위해 잔존하는 배기 공기 흐름을 냉각하는 단계; 및
잔존하는 배기 공기 흐름을 분리하는 단계를; 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 방법.
제11항에 있어서,
팬(122)을 이용하여 적어도 해당 배기 공기 흐름의 발생 위치의 근처에서 여과성 물질들을 포함한 추가 배기 공기 흐름을 흡입하는 단계;
상기 추가 배기 공기 흐름으로부터 여과성 물질들, 특히 오일 액적들을 세정하는 단계; 및
세정된 추가 공기 배기 흐름으로부터 액적 동반 배출물을 분리하는 단계를; 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 방법.
제12항에 있어서,
잔존하는 추가 배기 공기 흐름을 냉각하는 단계; 및
잔존하는 추가 배기 공기 흐름을 분리하는 단계를; 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,
응축성 물질들을 포함한 배기 공기 흐름과 여과성 물질들을 포함한 배기 공기 흐름을 포집 배기 공기 흐름으로 결합하는 단계; 및
바람직하게는 굴뚝(200)을 통해 포집 배기 공기 흐름을 배출하는 단계를; 특징으로 하는 배기 공기 흐름에서 응축성 물질을 분리하는 방법.