KR20190075894A - 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템 - Google Patents

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KR20190075894A KR1020190074993A KR20190074993A KR20190075894A KR 20190075894 A KR20190075894 A KR 20190075894A KR 1020190074993 A KR1020190074993 A KR 1020190074993A KR 20190074993 A KR20190074993 A KR 20190074993A KR 20190075894 A KR20190075894 A KR 20190075894A
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Abstract

본 발명은 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템을 제공한다. 본 발명의 실시예에 의한 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템의 일 양태는, 압연 설비에서 비산되는 압연유 입자를 포함하는 공기가 흡입되어 나선 방향으로 선회하는 원심 집진 장치; 상기 원심 집진 장치로 압연유 입자의 응축을 위한 응축수를 공급하는 응축수 공급 유닛; 상기 원심 집진 장치로 공급된 응축수에 의하여 응축된 압연유가 수분과 혼합된 형태로 포집되는 포집 탱크; 및 상기 포집 탱크에 포집된 압연유를 전달받는 저장하고, 상기 압연 설비에 압연유를 공급하는 압연유 탱크; 를 포함하고, 상기 원심 집진 장치로 흡입되는 공기가 나선 방향으로 선회하면서 공기 중의 압연유 입자가 상기 응축수 공급 장치에서 공급되는 응축수에 의하여 응축되어 하방으로 낙하하여 상기 포집 탱크에 포집된다.

Description

원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템{SYSTEM FOR REGENERATING ROLLING OIL COMPRISING CENTRIFUGAL DUST COLLECTING DEVICE}
본 발명은 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템에 관한 것이다.
강판이나 강재와 같은 금속 부재의 압연 공정에서는, 윤활을 위한 압연유가 사용된다. 이와 같은 압연유는, 물에 희석되어 금속 부재와 접촉되는 롤러 등에 분사되므로, 압연 공정시에는, 분사된 압연유 입자가 공장의 내부로 비산된다.
한편, 일반적으로 공장에는, 공정에서 발생되는 이물질을 제거하기 위한 집진 장치가 구비된다. 이와 같은 집진 장치 중 원심 집진 장치는, 원심력을 이용하여 흡입된 공기 중의 이물질을 제거하여 포집한다. 따라서 원심 집진 장치가 압연 설비가 설치된 공장에 사용되는 경우에는, 원심 집진 장치는 그 내부로 흡입되는 공기 중의 압연유 입자를 제거하게 된다.
대한민국 등록특허공보 제1669543호(이하에서는, '선행특허문헌 1'이라고 칭함) 및 대한민국 공개특허공보 제2010-0070552호(이하에서는, '선행특허문헌 2'라고 칭함)에는 종래 기술에 의한 압연유 재생 장치가 개시되어 있다. 그러나 선행특허문헌 1 및 2에 개시된 압연유 재생 장치는, 단순히 압연 공정에서 설비로부터 수거되는 압연유에 포함된 이물질을 제거하는 것으로, 공기 중으로 비산된 압연유 입자에 대한 재활용은 고려하지 못하고 있다.
그리고 일반적으로 원심 집진 장치의 집진 효율은, 원심 집진 장치의 내부로 흡입되는 공기에 작용하는 원심력에 비례한다. 그런데 공기에 작용하는 원심력을 원심 집진 장치의 내부를 선회하는 공기의 속도에 비례하므로, 원심 집진 장치의 집진 효율을 증가시키기 위해서는 선회하는 공기의 속도를 증가시켜야 한다.
한편, 선회하는 공기의 속도를 증가시키기 위해서 원심 집진 장치의 내부로 공기를 흡입하는 팬의 출력을 증가시킬 수 있다. 그러나 팬의 출력을 증가시키는 경우에는, 고출력의 팬의 사용으로 인한 비용의 증가 및 팬의 크기의 증가에 따라서 일정한 크기의 원심 집진 장치의 내부에 부품의 배치가 용이하지 않게 되는 단점이 발생된다.
이와 같은 문제점을 방지하기 위하여 원심 집진 장치의 내부로 흡입되는 공기에 세정수를 분사하거나 원심 집진 장치의 내부에서 선회하는 공기의 속도를 증가시키는 기술이 제안되고 있다. 대한민국 공개특허공보 제2011-0045676호(이하에서는, '선행특허문헌 3'이라고 칭함) 및 대한민국 등록특허공보 제0720114호(이하에서는, '선행특허문헌 4'라고 칭함)에는 종래 기술에 의한 집진 장치가 개시되어 있다.
먼저 선행특허문헌 3에서는, 싸이클론 챔버(20)의 내부에서 공기가 나선 방향으로 하강하면서 이물질이 1차 제거된 후 벤츄리관(72)의 내부에서 나선 방향으로 상승하면서 이물질이 2차 제거되고, 벤츄리관(72)의 내부에 위치되는 벤츄리 분사노즐(74)에서 분사되는 물에 의하여 미세 이물질이 제거된다. 그리고 선행특허문헌 4에서는, 세정액 주입 장치(160)에 의하여 주입되는 세정액에 의하여 공기 중의 이물질의 중량을 증가시킴으로써, 미세한 크기 및 중량의 이물질의 집진 효율이 증진된다.
그러나 이와 같은 선행특허문헌 3 및 4의 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생된다.
먼저 선행특허문헌 3에서는, 벤츄리 분사 노즐(74)이 벤츄리관(72)의 내부에 위치되므로, 벤츄리관(72)의 내부에서의 공기의 상승이 간섭될 우려가 있다. 다시 말하면, 벤츄리관(72)의 내부에서 나산 방향으로 상승하는 공기는, 싸이클론 챔버(20)의 내벽과의 충돌/접촉에 의하여 유속이 저하된 상태인데, 벤츄리 분사 노즐(74) 및 상승하는 공기와 반대 방향으로 분사되는 물이 벤츄리관(72)의 내부에서 그 유동에 대한 장애물로 작용함으로써, 벤츄리관(72)의 내부에서 상승하는 공기의 유속을 확보하는 것이 용이하지 못하게 된다.
그리고 선행특허문헌 3 및 4에서는, 일반적인 원심 집진 장치에 단순히 벤츄리 분사 노즐(74) 및 세정액 주입 장치(160)가 추가된다. 다시 말하면, 선행특허문헌 3 및 4는, 공기 중의 이물질을 제거하기 위하여 나선 방향의 하강 및 상승하는 공기의 유동을 형성하기 위한 싸이클론 챔버(20) 및 벤츄리관(72) 등을 포함하는 일반적인 원심 집진 장치에 벤츄리 분사 노즐(74) 및 세정액 주입 장치(160)가 추가된 것에 불과하다. 그런데 상술한 바와 같이, 물이나 세정액과 접촉한 이물질은 그 중량의 증가에 의하여 유속이 저하되므로, 실질적으로 싸이클론 챔버(20) 등의 내부에서의 공기의 원심력이 저하됨으로써, 벤츄리관(20) 등의 내부에서의 실질적인 공기의 유속이 저하된다고 할 수 있다.
따라서 선행특허문헌 3 및 4와 같이 구성되는 경우에는, 싸이클론 챔버(20) 등의 내부에서의 하강한 후 벤츄리관(72) 등의 내부에서 상승하는 공기가 충분한 유속을 확보하지 못하게 2차 집진이 이루어지지 못하게 될 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제1669543호(명칭: 조질압연유 재활용설비) 대한민국 공개특허공보 제2010-0070552호(명칭: 압연유 재활용 장치) 대한민국 공개특허공보 제2011-0045676호(명칭: 원심력 이용 습식 세정장치) 대한민국 등록특허공보 제0720114호(명칭: 전기 사이클론 및 이를 포함한 전기 사이클론 스크러브)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 압연 공정에서 공기 중으로 비산되는 압연유 입자의 재활용이 가능하도록 구성되는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템을 제공하는 것이다.
보다 효율적으로 이물질을 집진할 수 있도록 구성되는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은, 선회하는 공기의 속도를 적극적으로 증가시켜서 집진 효율을 증가시킬 수 있도록 구성되는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템의 일 양태는, 압연 설비에서 비산되는 압연유 입자를 포함하는 공기가 흡입되어 나선 방향으로 선회하는 원심 집진 장치; 상기 원심 집진 장치로 압연유 입자의 응축을 위한 응축수를 공급하는 응축수 공급 유닛; 상기 원심 집진 장치로 공급된 응축수에 의하여 응축된 압연유가 수분과 혼합된 형태로 포집되는 포집 탱크; 및 상기 포집 탱크에 포집된 압연유를 전달받아 저장하고, 상기 압연 설비에 압연유를 공급하는 압연유 탱크; 를 포함하고, 상기 원심 집진 장치로 흡입되는 공기가 나선 방향으로 선회하면서 공기 중의 압연유 입자가 상기 응축수 공급 장치에서 공급되는 응축수에 의하여 응축되어 하방으로 낙하하여 상기 포집 탱크에 포집된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 압연유 탱크에 전달된 압연유에 혼합된 수분을 가열하여 제거하는 수분 제거용 히터를 더 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 포집 탱크에 포집된 압연유를 가열하여 압연유의 점성을 조절하는 점성 조절용 히터를 더 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 점성 조절용 히터는, 상기 수분 제거용 히터에 비하여 상대적으로 저온으로 동작한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 포집 탱크의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 원심 집진 장치에서 상기 포집 탱크로 압연유가 전달되는 공급구로부터 상기 포집 탱크에서 상기 압연유 탱크로 압연유가 전달되는 배출구를 향하여 압연유를 유동시키는 애지테이터를 더 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 애지테이터는, 상기 점성 조절용 히터에 비하여 상대적으로 상기 배출구에 인접되게 위치된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 포집 탱크에서 상기 압연유 탱크로 전달되는 압연유에 포함된 이물질을 제거하는 필터를 더 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 원심 집진 장치는, 흡입되는 공기 중의 압연유 입자가 응축된 압연유와 공기 중의 이물질이 자중 또는 원심력에 의하여 하방으로 낙하되는 집진 공간을 정의하고, 상기 집진 공간으로 공기가 흡입되는 흡기구 및 압연유 입자 및 이물질이 집진된 공기가 외부로 배출되는 배기구가 형성되는 집진 케이싱; 상기 집진 케이싱의 내부로 공기를 흡입시키는 흡기팬; 상기 흡기팬에 의하여 상기 집진 케이싱의 내부로 흡입되는 공기가 유동되는 공기 공급관; 및 상기 공기 공급관을 통하여 상기 집진 케이싱의 내부로 공급되는 공기에 세정수를 공급하는 세정수 공급 유닛; 을 포함하고, 상기 세정수 공급 유닛에 의하여 공급되는 세정수에 의하여 상기 공기 공급관을 통하여 상기 집진 케이싱의 내부로 공급되는 공기 중의 이물질의 중량이 증가된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 집진 공간은, 상기 흡기구를 통하여 상기 집진 케이싱의 내부로 흡입된 공기 중의 압연유 입자가 응축된 압연유 및 상기 세정수 공급 유닛에서 공급되는 세정수에 의하여 중량이 증가된 이물질이 하방으로 낙하하면서 이물질의 1차 집진이 이루어지는 1차 집진 공간; 및 상기 1차 집진 공간과 연통되도록 상기 1차 집진 공간의 상방에 배치되고, 상기 흡기구를 통하여 흡입되는 공기가 나산 방향으로 선회하면서 상승하는 과정에서 이물질의 2차 집진이 이루어지는 2차 집진 공간; 을 포함하한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 1차 집진 공간은, 그 상단에서 하단을 향하여 점차적으로 직경이 감소되는 원뿔 형상으로 형성되고, 상기 2차 집진 공간은, 상기 1차 집진 공간의 상단과 동일한 직경의 원통 형상으로 형성된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 흡기구는, 상기 1차 집진 공간의 직상방에 해당하는 상기 2차 집진 공간의 하부와 연통되고, 상기 배기구는, 상기 2차 집진 공간의 상단과 연통된다.
본 발명의 실시예에 의한 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템에서는, 압연 설비에서 비산되는 압연유 입자를 포함하는 공기가 원심 집진 장치로 흡입된 후 응축수에 의하여 응축되어 압연유가 포집되어 재활용된다. 특히, 본 발명의 실시예에서는, 압연유가 점성 조절용 히터에 의하여 가열된 상태에서 애지테이터에 의하여 유동됨으로써, 압연유의 점성에 의한 고화가 방지될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에서는, 압연유 탱크에 저장된 압연유에 포함되는 응축수가 수분 제거용 히터에 의하여 제거됨으로써, 압연 공정에 사용가능하도록 압연유의 농도를 조절할 수 있게 된다.
그리고 본 발명의 실시예에서는, 집진 케이싱의 내부로 흡입되는 공기 중의 이물질이, 공급되는 세정수와의 접촉 또는 충돌에 의하여 중량이 증가됨으로써, 집진 케이싱의 내부에서의 공기의 유동과 무관하게, 자중에 의하여 하방으로 낙하하면서 1차 집진되고, 공기가 집진 케이싱의 내부에서 나선 방향으로 선회하면서 상승하면 공기 중에 잔존하는 이물질이 하방으로 낙하하면서 2차 집진된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 공기의 하강 및 상승을 위한 복잡한 구성이 적용되지 않더라도, 세정수에 의하여 이물질의 중량이 증가됨으로써, 1차 및 2차에 걸친 이물질의 순차적인 집진이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템을 개략적으로 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예의 요부를 보인 부분 절결 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 압연유 재생 방법을 보인 플로우 챠트.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템을 개략적으로 보인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예의 요부를 보인 부분 절결 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템(1)(이하에서는, '압연유 재생 시스템'이라 칭함)은, 압연 설비(10)에서의 압연 공정에서 사용되는 압연유가 비산하여 생성되는 압연유 입자를 포집하여 재활용한다. 이를 위하여 상기 압연유 재생 시스템(1)은, 원심 집진 장치(100), 응축수 공급 유닛(200), 포집 탱크(300), 압연유 탱크(400), 수분 제거용 히터(500), 점성 조절용 히터(600), 애지테이터(700), 필터(800)를 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 원심 집진 장치(100)는, 상기 압연 설비(10)에서 비산되는 압연유 입자를 포함하는 공기를 흡입하여 압연유를 재생함과 동시에 공기 중의 이물질을 제거한다. 상기 원심 집진 장치(100)는, 집진 케이싱(110), 흡기팬(120), 공기 공급관(130) 및 세정수 공급 유닛(140)을 포함한다. 특히, 본 실시예에서는, 상기 원심 집진 장치(100)로 흡입되는 공기가 나선 방향으로 선회하면서 공기 중의 압연유 입자가 상기 응축수 공급 유닛(200)에서 공급되는 응축수에 의하여 응축되어 하방으로 낙하하여 상기 포집 탱크(300)에 포집된다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 공기 공급관(130)을 유동하는 공기 중의 이물질이, 상기 세정수 공급 유닛(140)에 의하여 분사되는 세정수에 의하여 중량이 증가된 상태로 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 흡입된다. 그리고 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 흡입된 공기 중의 이물질은, 그 중량의 증가에 의하여 상기 집진 케이싱(110)의 내부에서 하방으로 낙하하면서 1차 집진된 후, 상기 집진 케이싱(110)의 내부에서 공기가 나산 방향으로 선회하면서 상승하는 과정에서 2차 집진된다.
상기 집진 케이싱(110)은, 집진 공간(110S)을 정의한다. 상기 집진 공간(110S)은, 실질적으로, 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 공급된 공기 중의 압연유 입자의 응축과 집진 및 이물질의 집진이 이루어지는 곳이다. 상기 집진 공간(110S)은, 1차 및 2차 집진 공간(100S1)(110S2)을 포함한다.
상기 1차 집진 공간(110S1)은, 압연유 입자의 응축과 집진 및 이물질의 1차 집진이 이루어지는 곳이고, 상기 2차 집진 공간(110S2)은, 이물질의 2차 집진이 이루어지는 곳이다. 본 실시예에서는, 상기 1차 집진 공간(110S1)은, 그 상단에서 하단을 향하여 점차적으로 직경이 감소되는 원뿔 형상으로 형성되고, 상기 2차 집진 공간(110S2)은, 상기 1차 집진 공간(110S1)의 상단과 동일한 직경의 원통 형상으로 형성된다. 따라서 상기 1차 집진 공간(110S1)에서 집진된 압연유 및 1차 집진된 이물질은, 상기 1차 집진 공간(110S1)의 하방을 향하게 되고, 상기 2차 집진 공간(110S2)의 내부에서는 공기가 나산 방향으로 선회하면서 상승할 수 있게 된다.
한편 상기 집진 케이싱(110)에는, 흡기구(111), 배기구(112) 및 집진 개구(113)가 형성된다. 상기 흡기구(111)는, 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 압연유 입자 및 이물질을 포함하는 공기가 흡입되는 곳이고, 상기 배기구(112)는 압연유 입자 및 이물질이 집진된 공기가 상기 집진 케이싱(110)의 외부로 배출되는 곳이다. 그리고 상기 집진 개구(113)는, 공기로부터 집진된 압연유, 이물질 및 세정수가 상기 집진 케이싱(110)의 외부, 실질적으로 상기 포집 탱크(300)로 전달되는 곳이다.
본 실시예에서는, 상기 흡기구(111)는, 상기 1차 집진 공간(110S1)의 직상방에 해당하는 상기 2차 집진 공간(110S2)의 하부와 연통된다. 그리고 상기 배기구(112)는, 상기 2차 집진 공간(110S2)의 상단과 연통된다. 또한 상기 집진 개구(113)는, 별도의 밸브나 댐퍼 등에 의하여 선택적으로 개폐될 수 있다. 따라서 상기 흡기구(111)를 통하여 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 흡입되는 공기는, 상기 2차 집진 공간(110S2)에서만 나선 방향으로 선회하면서 상승하여 상기 배기구(112)를 통하여 상기 집진 케이싱(110)의 외부로 배출된다.
상기 흡기팬(120)은, 상기 집진 케이싱(110)의 내부, 실질적으로 상기 2차 집진 공간(110S2)의 내부로 공기를 흡입시킨다. 실질적으로 상기 흡기팬(120)의 구동에 의하여 상기 2차 집진 공간(110S2)으로의 공기의 흡입, 상기 2차 집진 공간(110S2)에서의 나선 방향으로 상승하는 공기의 유동 및 상기 2차 집진 공간(110S2)의 외부로의 공기의 배출이 이루어진다.
그리고 상기 공기 공급관(130)은, 상기 흡기팬(120)에 의하여 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 흡입되는 공기가 유동되는 곳이다. 본 실시예에서는, 상기 공기 공급관(130)이, 제1 및 제2공급관부(131)(132) 및 연결관부(133)를 포함한다. 상기 제1공급관부(131)는, 공기의 유동 방향을 기준으로 상류측에서 하류측을 향하여 점차적으로 그 유동 단면적이 감소된다. 그리고 상기 제2공급관부(132)는, 공기의 유동 방향을 기준으로 상류측에서 하류측을 향하여 점차적으로 그 유동 단면적이 증가되고, 상기 제2공급관부(132)의 하류측 단부는, 상기 흡기구(111)와 연통된다. 상기 연결관부(133)는, 상기 제1공급관부(131)의 하류측 단부와 상기 제2공급관부(132)의 상류측 단부를 연결한다. 그리고 상기 연결관부(133)에는, 공기의 유동 방향에 대하여 직교되게 상기 세정수 공급 유닛(140), 실질적으로 후술할 세정수 공급관(143)과 연결된다.
한편 상기 세정수 공급 유닛(140)은, 상기 공기 공급관(130)을 통하여 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 공급되는 공기 중에 세정수를 공급한다. 본 실시예에서는, 상기 세정수 공급 유닛(140)이, 세정수 저장부(141), 세정수 펌프(142) 및 세정수 공급관(143)을 포함한다. 상기 세정수 저장부(141)에는, 세정수가 포집된다. 그리고 상기 세정수 펌프(142)는, 상기 세정수 저장부(141)에 포집된 세정수를 상기 공기 공급관(130)으로 공급한다. 상기 세정수 공급관(143)은, 상기 세정수 펌프(142)에 의하여 상기 공기 공급관(130)으로 공급되는 세정수가 유동되는 곳이다.
그리고 상기 응축수 공급 유닛(200)은, 상기 원심 집진 장치(100), 실질적으로 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 압연유 입자의 응축을 위한 응축수를 공급한다. 예를 들면, 상기 응축수 공급 유닛(200)은, 상기 배기구(112) 상 또는 상기 배기구(112)에 인접하는 상기 집진 케이싱(110)의 상부에 설치될 수 있다.
상기 포집 탱크(300)에는, 상기 원심 집진 장치(100), 즉 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 공급된 응축수에 의하여 응축된 압연유가 응축수 및 세정수를 포함하는 수분과 혼합된 형태로 포집된다. 물론, 상기 포집 탱크(300)에는, 상기 원심 집진 장치(100)에서 포집된 이물질도 함께 포집된다. 이때 상기 포집 탱크(300)에 포집되는 이물질은, 압연 공정에서 생성되는 금속 입자 등을 포함할 것이다. 상기 포집 탱크(300)에는, 공급구(310) 및 배출구(320)가 구비된다. 상기 공급구(310)는, 상기 원심 집진 장치(100), 즉 상기 집진 케이싱(110)으로부터 압연유 등이 전달되는 곳이고, 상기 배출구(320)는, 상기 포집 탱크(300)로 압연유 등이 전달되는 곳이다. 실질적으로 상기 공급구(310)는, 상기 집진 개구(113)의 직하방에 배치되거나 상기 집진 개구(113)와 연통될 수 있다.
또한 상기 압연유 탱크(400)는, 상기 포집 탱크(300)에 포집된 압연유를 전달받는 저장하고, 저장된 압연류를 상기 압연 설비(10)에 공급한다. 이를 위하여 상기 압연유 탱크(400)는, 상기 포집 탱크(300) 및 압연 설비(10)와 연결된다.
상기 수분 제거용 히터(500)는, 상기 압연유 탱크(400)에 전달된 압연유에 혼합된 수분을 가열하여 제거하는 역할을 한다. 그리고 상기 점성 조절용 히터(600)는, 상기 포집 탱크(300)에 포집된 압연유를 가열하여 압연유의 점성을 낮추는 역할을 한다. 이를 위하여 상기 수분 제거용 히터(500)는, 상기 압연유 탱크(400)의 내부에 설치되고, 상기 점성 조절용 히터(600)는, 상기 포집 탱크(300)의 내부에 설치된다. 특히, 본 실시예에서는, 상기 점성 조절용 히터(600)가, 상기 수분 제거용 히터(500)에 비하여 상대적으로 저온으로 동작한다. 이는, 상기 포집 탱크(300)의 내부에 포집된 압연유는 상기 압연유 탱크(400)로 유동되어야 하므로, 상대적으로 압연유의 점성이 필요한 정도로 유지되어야 하므로, 압연유에 혼합된 수분의 증발이 과도하게 이루어지지 않아야 한다. 그리고 상기 압연유 탱크(400)의 내부에 저장된 압연유는, 상기 압연 설비(10)로 공급되어 압연 공정에 사용되어야 하므로, 압연유에 혼합된 수분을 증발시켜서 압연유의 농도를 압연 공정에 사용 가능한 수준으로 유지시켜야 한다. 따라서 본 실시예에서는, 상기 수분 제거용 히터(500)가, 상기 압연유 탱크(400)의 내부에서 압연유에 혼합된 수분이 증발되어 제거될 정도의 상대적 고온으로 압연유를 가열하고, 상기 점성 조절용 히터(600)가, 상기 포집 탱크(300)의 내부에서 압연유가 점성에 의하여 고화되지 않을 정도의 상대적 저온으로 압연유를 가열한다. 일반적으로 압연유의 비등점은 물의 비등점인 100℃를 초과하므로, 상기 수분 제거용 히터(500)는 100℃ 이상 및 압연유의 비등점 미만의 온도로 압연유를 가열할 것이고, 상기 점성 조절용 히터(600)는 물의 비등점인 100℃ 미만의 온도로 압연유를 가열할 것이다.
물론, 상기 수분 제거용 히터(500) 및 점성 조절용 히터(600)의 동작은, 각각 상기 압연유 탱크(400)에 저장된 압연유 및 상기 포집 탱크(300)에 포집된 압연유에 포함된 수분의 양을 고려하여 소정 수준의 농도 및 점성을 유지하도록 압연유를 가열하도록 제어될 것이다. 예를 들면, 상기 수분 제거용 히터(500) 및 점성 조절용 히터(600)는, 상기 압연 설비(10)에서 압연 공정을 수행하는 과정에서 압연유에 혼합된 수분이 증발되는 양 및 비산되는 압연유 입자의 양, 상기 응축수 공급 유닛(200)에서 공급되는 응축수의 양 및 상기 세정수 공급 유닛(140)에서 공급되는 세정수의 양 등을 고려하여 상기 압연 설비(10)로 소정의 농도의 압연유가 공급되거나 상기 포집 탱크(300)의 내부에서 압연유가 고화되지 않고 유동할 수 있도록 압연유를 가열할 것이다.
한편 상기 애지테이터(700)는, 상기 포집 탱크(300)에 포집된 압연유가 상기 압연유 탱크(400)로 전달되도록 유동시키는 역할을 한다. 실질적으로 상기 애지테이터(700)는, 상기 포집 탱크(300)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 공급구(310)에서 상기 배출구(320)를 향하여 압연유를 유동시킨다. 본 실시예에서는, 상기 애지테이터(700)가, 상기 점성 조절용 히터(600)에 비하여 상대적으로 상기 배출구(320)에 인접되게 위치된다. 이는, 실질적으로 상기 점성 조절용 히터(600)에 의하여 가열되어 상대적으로 압연유의 점성이 낮아진 상태에서, 상기 애지테이터(700)에 의하여 압연유가 유동되도록 하기 위함이다.
그리고 상기 필터(800)는, 상기 포집 탱크(300)에서 상기 압연유 탱크(400)로 전달되는 압연유에 포함된 이물질을 제거한다. 예를 들면, 상기 필터(800)는, 압연유에 포함된 금속 입자를 제거하기 위한 마그네틱 필터나 진공으로 이물질을 제거하기 위한 진공 필터 등을 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 압연유 재생 방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 압연유 재생 방법을 보인 플로우 챠트이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 압연유 재생 방법은, 압연 설비(10)에서 비산되는 압연유 입자를 재생하는 것으로, 공기 흡입 단계(S100), 압연유 응축 단계(S200), 압연유 포집 단계(S300), 압연유 전달 단계(S400), 수분 제거 단계(S500) 및 압연유 공급 단계(S600)를 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 공기 흡입 단계(S100)에서는, 상기 압연 설비(10)에서 비산되는 압연유 입자를 포함하는 공기가 원심 집진 장치(100)에 흡입된다. 물론, 실질적으로 상기 원심 집진 장치(100)에 흡입되는 공기 중에는 압연 공정에서 생성되는 금속 입자와 같은 이물질도 존재할 것이다.
그리고 상기 압연유 응축 단계(S200)에서는, 상기 원심 집진 장치(100)로 흡입되는 공기가 나선 방향으로 선회하면서 공기 중의 압연유 입자가 응축수 공급 유닛(200)에서 공급되는 응축수에 의하여 응축된다. 물론, 상기 압연유 응축 단계(S200)에서 압연유가 응축됨과 동시에 이물질의 1차 및 2차 집진도 이루어질 것이다.
보다 상세하게는, 먼저, 흡기팬(120)의 구동에 의하여 압연유 입자 및 이물질을 포함하는 공기가 공기 공급관(130)을 통하여 집진 케이싱(110)의 내부로 공급된다. 이때 상기 공기 공급관(130)에 연결되는 세정수 공급관(143)을 통하여 세정수가 상기 공기 공급관(130)에 공급된다. 따라서 상기 공기 공급관(130)을 유동하는 공기가, 상기 세정수 공급관(143)을 통하여 상기 공기 공급관(130)으로 공급되는 세정수와 접촉 또는 충돌하여 상대적으로 중량이 증가된다. 특히, 본 실시예에서는, 실질적으로 상기 공기 공급관(130)의 유동 단면적의 증감에 의하여 상기 세정수 공급관(143)을 통하여 세정수가 공급되는 부분에서의 공기의 유속이 증가됨으로써, 그 압력이 저하됨으로써, 상기 세정수 공급관(143)을 통하여 상기 공기 공급관(130)으로 공급되는 세정수가 미스트화되어 공기 중의 이물질과의 접촉 또는 충돌이 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.
그리고 상기 공기 공급관(130)을 유동하는 공기는 흡기구(111)를 통하여 상기 집진 케이싱(110)의 내부, 실질적으로 2차 집진 공간(110S2)의 내부로 공급된다. 그런데 상술한 바와 같이, 상기 2차 집진 공간(110S2)의 내부로 공급되는 공기 중의 이물질은 세정수에 의하여 그 중량이 증가된 상태이다. 따라서 상기 2차 집진 공간(110S2)의 내부에서의 공기의 유동과 무관하게, 공기 중의 이물질이 자중에 의하여 하방으로 낙하하면서 1차 집진 공간(110S1)으로 유동됨으로써, 이물질의 1차 집진이 이루어질 수 있게 된다. 또한 상기 2차 집진 공간(110S2)의 내부로 공급되는 응축수에 의하여 공기 중의 압연유 입자가 응축되어 하방으로 낙할 것이다.
한편, 상기 2차 집진 공간(110S2)의 내부로 공급된 공기는, 상기 2차 집진 공간(110S2)의 접선 방향으로 유동되면서 상기 2차 집진 공간(110S2)의 내부를 나선 방향으로 선회하면서 상승한다. 따라서 응축된 압연유의 집진 및 이물질의 1차 집진이 이루어진 공기는, 상기 2차 집진 공간(110S2)의 내부에서 나선 방향으로 선회하면서 발생되는 원심력, 이물질에 작용하는 중력 및 이물질과 상기 집진 케이싱(110)의 내면 사이의 마찰력에 의하여 공기 중에 잔존하는 이물질이 하방으로 낙하하면서 2차 집진이 이루어진다.
다음으로 이와 같이 압연유의 집진 및 이물질이 1차 및 2차 집진된 공기는, 상기 2차 집진 공간(110S2)을 유동한 후 배기구(112)를 통하여 상기 2차 집진 공간(110S2)의 외부, 즉 상기 집진 케이싱(110)의 외부로 배출된다. 그리고 2차 집진된 이물질은, 그 자중에 의하여 상기 2차 집진 공간(110S2)에서 상기 1차 집진 공간(110S1)으로 낙하할 것이다.
그리고 상기 압연유 포집 단계(S300)에서는, 상기 응축수 공급 유닛(200)에서 공급되는 응축수에 의하여 응축된 압연유가 수분, 즉 응축수 및 세정수와 혼합된 형태로 하방으로 낙하하여 포집 탱크(300)에 포집된다. 이때 상기 원심 집진 장치(100)에서 집진된 이물질도 응축된 압연유와 함께 상기 포집 탱크(300)에 집진될 것이다.
한편 상기 압연유 전달 단계(S400)에서는, 상기 포집 탱크(300)에 포집된 압연유가 압연유 탱크(400)로 전달된다. 본 실시예에서는, 상기 압연유 전달 단계(S400)에서, 상기 포집 탱크(300)에 포집된 압연유가 점성 조절용 히터(600)에 의하여 가열되어 압연유의 점성이 조절되고, 애지테이터(700)에 의하여 상기 압연유 탱크(400)로 전달된다. 이때 상기 점성 조절용 히터(600)에 의하여 가열된 압연유가 상기 애지테이터(700)에 의하여 상기 포집 탱크(300)에서 상기 압연유 탱크(400)로 압연유가 전달된다. 또한 상기 포집 탱크(300)에서 상기 압연유 탱크(400)로 전달되는 압연유에 포함된 이물질은 필터(800)에 의하여 제거된다.
다음으로, 상기 수분 제거 단계(S500)에서는, 상기 포집 탱크(300)에서 압연유 탱크(400)로 전달된 압연유에 혼합된 수분이 수분 제거용 히터(500)에 의하여 가열되어 제거된다. 상기 수분 제거 단계(S500)에서는, 상기 압연유 탱크(400)에 저장된 압연유가 압연 공정에 사용가능한 농도로 유지될 수 있도록 상기 수분 제거용 히터(500)의 동작이 제어될 것이다.
다음으로 상기 압연유 공급 단계(S600)에서는, 상기 압연유 탱크(400)에 저장된 압연유가 상기 압연 설비(10)로 공급된다. 그런데 상술한 바와 같이, 상기 압연 설비(10)로 공급되는 압연유는, 상기 수분 제거 단계(S500)에서 응축수가 제거되어 압연 공정에 필요한 농도로 유지된 상태로 공급되므로, 즉시 압연 공정에서 사용될 수 있을 것이다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100: 원심 집진 장치 110: 집진 케이싱
111: 흡기구 112: 배기구
113: 집진 개구 120: 흡기팬
130: 공기 공급관 131: 제1공급관부
132: 제2공급관부 133: 연결관부
140: 세정수 공급 유닛 141: 세정수 저장부
142: 세정수 펌프 143: 세정수 공급관
200: 응축수 공급 유닛 300: 포집 탱크
400: 압연유 탱크 500: 수분 제거용 히터
600: 점성 조절용 히터 700: 애지테이터
800: 필터

Claims (11)

  1. 압연 설비(10)에서 비산되는 압연유 입자를 포함하는 공기가 흡입되어 나선 방향으로 선회하는 원심 집진 장치(100);
    상기 원심 집진 장치(100)로 압연유 입자의 응축을 위한 응축수를 공급하는 응축수 공급 유닛(200);
    상기 원심 집진 장치(100)로 공급된 응축수에 의하여 응축된 압연유가 수분과 혼합된 형태로 포집되는 포집 탱크(300); 및
    상기 포집 탱크(300)에 포집된 압연유를 전달받아 저장하고, 상기 압연 설비(10)에 압연유를 공급하는 압연유 탱크(400); 를 포함하고,
    상기 원심 집진 장치(100)로 흡입되는 공기가 나선 방향으로 선회하면서 공기 중의 압연유 입자가 상기 응축수 공급 유닛(200)에서 공급되는 응축수에 의하여 응축되어 하방으로 낙하하여 상기 포집 탱크(300)에 포집되는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압연유 탱크(400)에 전달된 압연유에 혼합된 수분을 가열하여 제거하는 수분 제거용 히터(500)를 더 포함하는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 포집 탱크(300)에 포집된 압연유를 가열하여 압연유의 점성을 조절하는 점성 조절용 히터(600)를 더 포함하는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 점성 조절용 히터(600)는, 상기 수분 제거용 히터(500)에 비하여 상대적으로 저온으로 동작하는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 포집 탱크(300)의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 원심 집진 장치(100)에서 상기 포집 탱크(300)로 압연유가 전달되는 공급구(310)로부터 상기 포집 탱크(300)에서 상기 압연유 탱크(400)로 압연유가 전달되는 배출구(320)를 향하여 압연유를 유동시키는 애지테이터(700)를 더 포함하는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 애지테이터(700)는, 상기 점성 조절용 히터(600)에 비하여 상대적으로 상기 배출구(320)에 인접되게 위치되는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 포집 탱크(300)에서 상기 압연유 탱크(400)로 전달되는 압연유에 포함된 이물질을 제거하는 필터(800)를 더 포함하는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 원심 집진 장치(100)는,
    흡입되는 공기 중의 압연유 입자가 응축된 압연유와 공기 중의 이물질이 자중 또는 원심력에 의하여 하방으로 낙하되는 집진 공간(110S)을 정의하고, 상기 집진 공간(110S)으로 공기가 흡입되는 흡기구(111) 및 압연유 입자 및 이물질이 집진된 공기가 외부로 배출되는 배기구(112)가 형성되는 집진 케이싱(110);
    상기 집진 케이싱(110)의 내부로 공기를 흡입시키는 흡기팬(120);
    상기 흡기팬(120)에 의하여 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 흡입되는 공기가 유동되는 공기 공급관(130); 및
    상기 공기 공급관(130)을 통하여 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 공급되는 공기에 세정수를 공급하는 세정수 공급 유닛(140); 을 포함하고,
    상기 세정수 공급 유닛(140)에 의하여 공급되는 세정수에 의하여 상기 공기 공급관(130)을 통하여 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 공급되는 공기 중의 이물질의 중량이 증가되는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 집진 공간(110S)은,
    상기 흡기구(111)를 통하여 상기 집진 케이싱(110)의 내부로 흡입된 공기 중의 압연유 입자가 응축된 압연유 및 상기 세정수 공급 유닛(140)에서 공급되는 세정수에 의하여 중량이 증가된 이물질이 하방으로 낙하하면서 이물질의 1차 집진이 이루어지는 1차 집진 공간(110S1); 및
    상기 1차 집진 공간(110S2)과 연통되도록 상기 1차 집진 공간(110S1)의 상방에 배치되고, 상기 흡기구(111)를 통하여 흡입되는 공기가 나산 방향으로 선회하면서 상승하는 과정에서 이물질의 2차 집진이 이루어지는 2차 집진 공간(110S2); 을 포함하는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 1차 집진 공간(110S1)은, 그 상단에서 하단을 향하여 점차적으로 직경이 감소되는 원뿔 형상으로 형성되고,
    상기 2차 집진 공간(110S2)은, 상기 1차 집진 공간(110S1)의 상단과 동일한 직경의 원통 형상으로 형성되는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 흡기구(111)는, 상기 1차 집진 공간(110S1)의 직상방에 해당하는 상기 2차 집진 공간(110S2)의 하부와 연통되고,
    상기 배기구(112)는, 상기 2차 집진 공간(110S2)의 상단과 연통되는 원심 집진 장치를 포함하는 압연유 재생 시스템..
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