KR20220134006A - 가스 유동 채널의 가변 설비 - Google Patents

Abstract

가스 유동 방향을 가로지르는 평면에서 서로 거리를 두고 배치된 수평 봉형상 요소로 이루어진 제 1층 및 그에 대해 오프셋된 제 2층을 가지며, 상기 요소는 유동 채널을 가로질러 연장되는, 가스 유동 채널의 설비가 기재되어 있다. 이 설비는 가스 유동 채널의 축에 평행한 층을 그 채널을 가로질러 이동 및/또는 틸팅함으로써, 제 1작동 위치로부터 추가 작동 위치로, 및/또는 비작동 위치로, 제 1층에 대해 제 2층을 이동시키거나, 제 2층에 대해 제 1층을 이동시키는 장치를 가지므로, 가변직으로 설계된다. 이러한 맥락에서, 각각의 층은 가스 유동 채널의 축에 평행하게, 그 축에 수직으로, 및/또는 틸팅에 의해 이동된다. 설비를 필요로 하지 않을 때는 작동하지 않을 수 있기 때문에, 이러한 방식으로 설비는 특히 효율적으로 작동할 수 있다.

Description

가스 유동 채널의 가변 설비

본 발명은 가스 유동 방향을 가로지르는 평면에서 서로 거리를 두고 배치된 수평 봉형상 요소로 이루어진 제 1층 및 그에 대해 오프셋된 제 2층을 가지며, 상기 요소는 가스 유동 채널을 가로질러 연장되는, 가스 유동 채널의 설비에 관한 것이다.

이러한 설비는 디미스터(demister) 분야에서, 주로 와이어 편직 메쉬뿐만 아니라, 봉 또는 튜브 코어레서(coalescer)로서 오랫동안 사용되어 왔다. 이들 코어레서에 의해 최대 약 3 ㎛의 한계 액적을 얻을 수 있다. 한계 액적이 작을수록 그의 압력 손실은 크다. 또한, 이러한 튜브 코어레서 역시 먼지 세정(dust scrubbing)에 사용되어 왔다. 이러한 방법에서, 코어레서에는 연속으로 물이 공급된다.

이러한 튜브 코어레서의 압력 손실은 디미스터의 압력 손실보다 최대 10배 더 클 수 있다. 따라서, 많은 경우에 필요하지는 않으나, 연속으로 작동되는 튜브 코어레서를 사용하면, 매우 높은 에너지 소비를 가져온다. 해당 설비는 가스 유동 채널에 고정 배치되므로, 이러한 경우에는 필요하지 않으나, 2층으로 형성된 설비는 자동으로 "따라서 이동(carried along)"되어야 한다. 그러므로, 이러한 설비는, 예를 들어 가스 유동(배기)에 먼지 부하가 발생하는 경우와 같이 필요시에만 그의 기능을 실행하는 것이 합리적이다.

관형 충격체를 갖는 연도 가스 탈황 시스템용의 서비스 최적화된 디미스터가 DE 20 2011 004 282 U1에 공지되어 있으며, 여기에는 분리기 경로당 적어도 하나의 롤러 모듈이 접을 수 있는 방식으로 매달려 있다. 이들 방책은 롤러 분리기의 검사 및 유지보수를 용이하게 하는 역할을 한다. 다시 말해서, 튜브 분리기는 작동하지 않는 그의 비작동 위치(out-of-operation position)에서 접힐 수 있다. 한 사람이 검사 및 유지보수를 위해 모듈을 조심스럽게 위로 접을 수 있다. 그에 따라, 종업원이 2개의 분리기 층들 사이의 중간 공간 안으로 들어갈 수 있는 틈이 열린다. 그곳에서 종업원은 검사를 수행하거나 작업을 실행할 수 있다. 시스템이 작동하는 동안 해당 설비의 이동은 불가능하다.

본 발명의 목적은 특히 효율적으로 작동될 수 있는 처음에 설명한 유형의 설비를 제공하는데 있다.

나타낸 유형의 본 발명에 따른 설비에 있어서, 이러한 목적은, 층을 가스 유동 채널의 축에 평행하게, 그 축에 수평으로 이동 및/또는 틸팅함으로써, 제 1작동 위치로부터 추가 작동 위치로, 및/또는 비작동 위치로, 제 1층에 대해 제 2층을 이동시키거나, 제 2층에 대해 제 1층을 이동시키는 장치를 포함하는 점에서 달성된다.

본 발명에 따른 해결방안에서, 설비의 2개의 층은 작동하는 동안 가스 유동 채널에서 서로 거리를 두고 위치되며, 제 1층의 봉형상 요소는 제 2층의 봉형상 요소에 대해 오프셋되어 배열된다. 이러한 맥락에서, 이를 최적의 작동 위치라고 가정한다. 다음에, 층이 또 다른 작동 위치 또는 비작동 위치를 취하는 경우, 제공된 이동 장치에 의해 층은 이러한 변경된 위치로 이동된다. 그에 따라, 예를 들어 2개의 층들 간의 거리, 또는 예를 들어 2개의 층의 봉형상 요소의 중첩이 변화될 수 있다. 어떤 경우든, 해당 층은 비작동 위치로 이동할 수 있으며, 여기서 층은 어떤 기능도 수행하지 않거나, 감소된 기능만 수행한다. 이는 예를 들어, 이러한 방식으로 해당 에너지를 절약하기 위해 코어레서 층의 기능이 더 이상 필요치 않은 경우일 수 있다.

그러므로, 최적화된 작동 위치를 가져오거나 하나의 층이 완전히 작동하지 않토록 설비의 2개의 층은 서로 상대적으로 이동할 수 있다.

본 발명에 따른 설비는, 예를 들어 코어레서로서 형성될 수 있다. 이러한 맥락에서, 튜브는 봉형상 요소로서 사용하는 것이 바람직하며, 상기 튜브는 원하는 코어레서의 효과를 생성하기 위해 서로 특정 거리를 두고 배치된다. 2개의 층의 봉 또는 튜브는 서로에 대해 오프셋되어 배치된다. 즉, 이들은 가스 유동의 원하는 편향 효과를 달성하도록 가스 유동 방향으로 서로 중첩된다. 이러한 맥락에서, 서로로부터 층들의 거리 또는 2개의 층의 요소들의 거리(중첩 정도)는 본 발명에 따라 변할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 설비는 물질 전달 트레이(mass transfer tray)로서 형성된다. 이러한 물질 전달 트레이는 체 트레이 또는 오프셋된 튜브 열로 형성되는, 소위 트레이로 구성된다. 위에서 오는 유체와 함께 트레이의 높은 저항으로 인해, 여기서 가스는 트레이를 통해 아래에서 흐르고 트레이 위에 기포층을 형성하여 매우 집중적인 물질 전달이 일어난다. 그에 따라, SO2 분리 효율은 크게 향상되지만, 에너지 소비에 따른 비용이 증가된다. 본 발명에 따른 설비는, 튜브의 열로 구성된 트레이의 기능이 필요시에만 켜지는 경우, 시간이 지남에 따라 에너지 소비를 감소시키는 역할을 할 수 있다.

본 발명에 따라 형성된 설비는, 바람직하게는 연도 가스 세정기(flue gas scrubber)의 일부이다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 설비는 파라미터를 검출하는 장치, 및 파라미터 검출 장치로부터 수신된 신호를 처리하고, 제 1 또는 제 2층을 추가 작동 위치 또는 비작동 위치로 가져오기 위해, 처리된 신호에 따라 이동 장치를 제어하는 제어부를 갖는다.

가장 간단한 경우에, 예를 들어 하나의 층을 작동하지 않고자 하는 경우, 이동 장치를 수동으로 켜고 끌 수 있다. 이동 장치를 작동시키는 제어부로 전달되는 파라미터를 센서가 검출하면, 이러한 프로세스를 자동화할 수 있다. 파라미터 검출 장치가 가스 유동의 파라미터를 검출하는 실시예가 특히 바람직하다. 예를 들어, 이러한 맥락에서, 가스 유동의 먼지 부하, SO2 함량 등은 센서를 통해 측정된 다음, 그의 신호는 제어부로 전달된다.

제어부 자체는 파라미터 검출 장치로부터 수신된 신호를 임계값과 비교하고, 이 비교에 따라 이동 장치를 작동시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 이동 장치는 가스 유동 채널의 축에 평행하게, 그 축에 수평으로, 및/또는 틸팅에 의해 설비의 층을 이동할 수 있다. 이러한 맥락에서, 첫 번째 경우에는 설비의 2개의 층들 간의 거리가 증대되거나 감소된다. 최적의 위치에서 시작하여 거리가 증가되면, 이동된 층은 궁극적으로 비작동 위치로 이동하여, 응집 효과는 더 이상 발생하지 않을 수 있다. 한편으로 가스 유동 채널의 축에 수직인 층의 이동은 층을 가스 유동 채널에서 측방향으로 밀어내게 되고, 다른 한편으로는 90°로 변화하는 방향으로 오프셋을 초래하는데, 여기서 2개의 층의 봉형상 요소의 중첩이 변화된다. 봉형상 요소가 수직 방향으로 동일한 평면에 배치되면, 가스 유동의 편향이 더 이상 발생하지 않으므로, 층은 비작동 위치에 도달한다. 어떤 경우든, 본 발명에 따라 형성된 이동 장치는 적어도 이들 3가지 이동 유형, 및 추가로 가스 유동 채널로부터 층 밖으로의 틸팅을 제공한다.

이동 장치 자체의 설계와 관련하여, 수-작동식 유압 실린더(water-operated hydraulic cylinder)를 포함하는 것이 바람직하다. 이들 수-작동식 유압 실린더는 설비용 플러싱 장치(flushing apparatus)와 결합될 수 있어, 플러싱 장치의 시운전 시, 층의 이동 장치가 동시에 작동된다. 이는 코어레서 또는 물질 전달 트레이가 연속으로 플러싱되는 경우에 특히 적용된다. 디미스터 청소(1분/시간)만 있는 경우, 이 시간 동안에만 코어레서를 교체하는 것은 합리적이지 않다. 이 경우, 유압 실린더는 디미스터와 독립적으로, 그러나 여전히 동일한 매체로 제어되어야 한다. 작동 수단으로서 물의 장점은 설비의 플러싱에 관계없이 사용되며, 그러므로 플러싱을 켜고 끌 때, 층이 동시에 이동할 수 있는 것이다.

조인트를 통해 층을 틸팅할 수 있는 장착에서는 수-작동식 유압 실린더의 도움으로 층을 접었다 폈다 할 수 있다.

작동하는 동안 이들 층이 기능하지 않고 서로 정렬되어 있으며 다른 경우에는 서로에 대해 오프셋되어 배열되도록, 서로에 대한 층들의 측방향 오프셋이 수-작동식 유압 실린더에서 동일하게 일어날 수 있다.

본 발명에 따른 해결방안으로, 파라미터 검출 장치(센서), 제어부 및 이동 장치의 협력에 의해 서로로부터 2개의 층들의 거리를 설정하는 것이 가능하다. 2개의 층의 봉형상 요소가 중첩되는 경우에도 유사하게 적용된다. 예를 들어, 코어레서로 역할을 할 수 있는 설비의 최적화된 설정은 이러한 방식으로 달성할 수 있다.

본 발명에 따라 형성된 설비는 고체 입자 또는 액체 입자로 채워질 수 있는 가스 유동에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 튜브 또는 봉으로 형성되는 트레이에 관한 것이다.

본원에서 설명하는 설비는 하류 디미스터, 예를 들어 베인 제거기와 관련하여 가스 유동 채널에서 사용할 수 있다. 설비는 적어도 제 1 및 제 2층을 가지며, 복수의 층도 배치될 수 있음을 이해해야 한다.

이하 도면과 연계한 예시적인 실시예에 기반하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 설비를 구비하는 가스 유동 채널의 개략적인 측면도이다.
도 2는 설비의 또 다른 예시적인 실시예가 있는 도 1과 같은 도면이다.
도 3은 설비의 또 다른 예시적인 실시예가 있는 (90°로 오프셋된) 도 1과 같은 도면이다.
도 4는 코어레서의 하부층의 이동에 뒤따른 도 3과 같은 도면이다.
도 5는 도 1의 설비의 또 다른 개략적인 측면도이다.
도 6은 90°로 회전된 도 1의 실시예의 측면도이다.
도 7은 유압 실린더의 개략적인 상세도이다.

도 1은 연도 가스 세정기 시스템의 가스 유동 채널(1)을 개략적으로 도시한다. 설비(10)는 가스 유동 채널(1)에 위치되며, 상기 설비(10)는 서로 평행하게 배치된 봉형상 요소인 제 1(상부)층(2)과 서로 평행하게 배치된 봉형상 요소인 제 2(하부)층(3)으로 이루어진 코어레서이다. 이러한 맥락에서, 제 1층(2) 및 제 2층(3)의 봉형상 요소는 서로 오프셋되어 배열되므로, 가스 유동 방향(아래에서 위로)으로 이들이 중첩되고, 이들 사이에는 만곡된 유로가 형성된다.

이 실시예에서, 코어레서의 제 2하부층(3)은 이동가능하게 배치된다. 화살표로 나타낸 바와 같이, 이 층은 실선으로 나타낸 위치로부터 점선으로 나타낸 위치(4)까지 하방으로 이동할 수 있다. 제 2층이 하부 위치(4)에 위치되면, 2개의 층(2, 3)은 비작동 위치에 대응하는 서로로부터 더 큰 거리를 갖는다. 그러므로, 코어레서가 작동을 멈추면, 여기에 도시하지 않은 이동 장치에 의해 하부층(3)은 위치(4)까지 하방으로 이동된다.

도 2의 실시예에서, 코어레서로서 형성되고 제 2하부층(3)뿐만 아니라 제 1상부층(2)을 갖는 설비가 동일하게 제공된다. 2개의 층은 거리를 두고 서로 나란히 배치된 봉형상 요소, 이 경우 튜브로 구성된다. 이러한 맥락에서, 제 2층(3)을 비작동 위치로 가져오기 위해, 이 층은 도 5에 점선으로 나타낸 바와 같이, 가스 유동 채널(1) 밖으로 측방향으로 이동한다.

도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서, 제 2하부층(3)의 봉형상 요소는 평면도에서 유동 채널(1)의 축에 수직으로 좌측에서 우측으로 이동되어, 2개의 층(2, 3)의 봉형상 요소의 중첩이 제로(0)가 되도록 한다. 2개의 층의 봉형상 요소가 정렬되면, 유동 편향이 더 이상 발생할 수 없으므로, 설비는 작동하지 않는다.

도 5 내지 도 7은 도 1에 도시된 제 1실시예를 보다 정밀한 묘사로 도시한다. 도 5에서는 제 2층(3) 아래에 배열되고 유동 채널의 축에 평행하게 이동하는 4개의 유압 실린더(6)를 볼 수 있다. 도 6은 설비의 제 2하부층(3)을 지지하는 유압 실린더(6)가 배치되는 지지 홀더(7)에 설비를 장착하는 것을 도시한다. 또한, 호스를 통해 설비를 연속으로 분무하는 역할을 하는 노즐 튜브(8)가 도시되어 있다. 추가 호스는 노즐 튜브(8)로부터 유압 실린더(6)까지 이어진다.

도 7은 물 흡입구(11)뿐만 아니라, 플런저 봉(9) 및 플런저(12)를 갖는 유압 실린더(6)를 상세하게 도시한다.

이 실시예는 (노즐(8)을 통해) 플러싱이 켜질 때, 유압 실린더에 압력이 존재하면 하부층(3)이 유압 실린더(6) 위로 올라오도록 형성된다. 이 압력은 전형적으로 2바(bar)이다. 이 상태에서, 여기에 도시한 튜브 코어레서는 작은 한계 액적 및 관련된 압력 손실을 갖는다. 플러싱이 중지되면, 하부층(3)은 그의 시작 위치로 다시 이동한다. 다음에, 튜브 코어레서는 낮은 압력 손실 및 큰 한계 액적을 갖는다. 시작 위치로 다시 이동하는 것은 하부층(3)의 자체 중량을 통해 이루어지는 것이 이상적이다. 이것이 충분하지 않으면, 유압 실린더(6)에서의 제 2물 연결(second water connection)을 통해 자연스럽게 실현할 수도 있다. 그러나, 다음에 유압 실린더로의 제 2입구는 외부에 놓여야 한다.

Claims (10)

1. 가스 유동 방향을 가로지르는 평면에서 서로 거리를 두고 배치된 수평 봉형상 요소로 이루어진 제 1층 및 그에 대해 오프셋된 제 2층을 가지며, 상기 요소는 가스 유동 채널을 가로질러 연장되는, 가스 유동 채널의 설비에 있어서,
   층(2, 3)을 가스 유동 채널(1)의 축에 평행하게, 그 축에 수평으로 이동 및/또는 틸팅함으로써, 제 1작동 위치로부터 추가 작동 위치로, 및/또는 비작동 위치(out-of-operation position)로, 제 1층(2)에 대해 제 2층(3)을 이동시키거나, 제 2층(3)에 대해 제 1층(2)을 이동시키는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
2. 제 1항에 있어서, 코어레서(coalescer)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 설비.
3. 제 1항에 있어서, 물질 전달 트레이(mass transfer tray)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 설비.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 봉형상 요소는 튜브로서 형성되는 것을 특징으로 하는 설비.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 연도 가스 세정기(flue gas scrubber)의 일부인 것을 특징으로 하는 설비.
6. 제 1항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 파라미터를 검출하는 장치, 및 파라미터 검출 장치로부터 수신된 신호를 처리하고, 제 1 또는 제 2층(2, 3)을 추가 작동 위치 또는 비작동 위치로 가져오기 위해, 처리된 신호에 따라 이동 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
7. 제 6항에 있어서, 파라미터 검출 장치는 가스 유동의 파라미터를 검출하는 것을 특징으로 하는 설비.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 제어부는 파라미터 검출 장치로부터 수신된 신호를 임계값과 비교하고, 이 비교에 따라 이동 장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 설비.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 층(2, 3)의 이동 장치는 수-작동식 유압 실린더(water-operated hydraulic cylinder)(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
10. 제 9항에 있어서, 상기 수-작동식 유압 실린더(6)는 설비용 플러싱 장치(flushing apparatus)(8)에 결합되는 것을 특징으로 하는 설비.

Images