KR101697095B1 - 더스트 막힘을 방지할 수 있는 배가스 청정 라인의 실탱크 - Google Patents

Abstract

더스트 막힘을 방지할 수 있는 배가스 청정 라인의 실탱크가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 더스트 막힘을 방지할 수 있는 배가스 청정 라인의 실탱크에 따르면, 상기 실탱크 상에 배치되어 상기 더스트가 집진되는 드레인 라인(drain line), 상기 드레인 라인의 적어도 일부분을 포위하면서 이격된 공간을 형성하며, 상기 드레인 라인으로 세정수를 분사하여 상기 더스트를 희석시키는 세정 장치 및 상기 실탱크의 하부에 배치되어 상기 실탱크의 중량 변화를 감지하는 로드 셀(load cell)을 포함한다. 따라서, 로드 셀이 배치되어 실탱크 중량 변화에 따라 세정 장치의 작동을 제어하여 실탱크 내 더스트 막힘을 방지할 수 있으며, 이에 따라, 오염된 집진수의 외부유출로 인한 환경 및 주변설비를 오염방지 및 작업자의 안전사고를 방지할 수 있다.

Description

더스트 막힘을 방지할 수 있는 배가스 청정 라인의 실탱크{SEAL TANK IN GAS CLEAN LINE FOR PREVENTING HINDERANCE OF DUST}

본 발명은 더스트 막힘을 방지할 수 있는 배가스 청정 라인의 실탱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실탱크 내 더스트 막힘을 방지하여 오염된 집진수의 외부유출로 인한 환경 및 주변설비를 오염방지 및 작업자의 안전사고를 방지할 수 있는 배가스 청정 라인의 실탱크에 관한 것이다.

일반적인 제철공장의 제강공정에서는 제강공정 중에 발생되는 배가스에 포함된 더스트를 제거하는 배가스 청정 라인을 구비하고 있는데, 고로에서 출선된 용선의 예비처리와 전로에서의 1차정련과 이후 2차정련 및 연속주조공정을 거치는 제강공장에서는 조업 중 배가스가 발생하게 되고, 이와 같은 배가스에 포함된 더스트 등을 포집 제거하는 배가스 청정 라인이 필요하게 된다.

즉, 전로에서 취련 중 발생된 다량의 더스트(분진)를 함유한 고온의 배가스는 흡인송풍기의 흡인력에 의해 수관보일러를 거쳐 냉각되고, 이후 세츄레이터에서 다량의 냉각수를 노즐를 이용하여 분사시켜 배가스의 냉각과 함께 포함된 분진을 포집하는 1차 집진작업이 수행된다.

그리고, 2차 집진부의 배가스 유량제어 전단에서 다시 2차 집진을 함으로서 배가스를 청정화시킨 다음 굴뚝으로 방산되거나 저장탱크로 보내져 저장된 후 재사용하게 된다.

또한, 상기 배가스 청정 라인의 세츄레이터에서 1차 집진작업 중 배가스의 냉각과 분진의 포집작업인 제진을 행한 집진수에는 다량의 더스트가 함유된 상태이므로, 1차적으로 상기 세츄레이터의 하부에 배치된 실탱크에 모아진다.

즉, 세츄레이터의 노즐을 통하여 물이 분사되면 배가스에 함유된 더스트가 집진되어 물과 함께 하측의 실탱크로 모아지게 된다. 다음, 상기 실탱크와 연결된 집진수 회수관을 매개로 이송되어 침전조를 거쳐 집진수에 함유된 더스트가 처리된 후, 물은 다시 집수조에 모여져 펌프에 의해 다시 세츄레이터의 분사노즐과 2차 집진부의 분사노즐로 재공급되어 연속적으로 집진작업을 수행하게 되는 한편, 상기 2차 집진부에서 사용된 집진수는 슬러리탱크에 모여진 후, 펌프로 압송되어 1차 집진부인 세츄레이터 측으로 보내져 재사용되어 1차 집진수와 함께 실탱크로 모여져 회수되게 된다.

한편, 종래 실탱크의 기능은 배가스의 외부유출과 외부공기의 유입은 차단하고 집진수만 배출시키기 위한 것이며 외부공기가 유입될 경우 배가스 중의 일산화탄소가 폭발사고를 일으킬 수 있으며 반대로 외부로 유출될 경우에는 고농도의 일산화탄소로 인해 가스중독사고를 유발하게 되므로 물과 가스를 분리 배출하는 매우 중요한 기능을 수행하게 된다.

그러나, 종래의 배가스 청정라인의 실탱크에 있어서는 세츄레이터에서 1차 집진을 수행하는 동안에 집진수 중에 포집된 더스트의 일부가 배출되지 못하고 실탱크의 하부에 누적되면서 그 양이 증가되면, 상기 세츄레이터의 벽체에 부착되어 시간의 경과와 더불어 더스트의 부착량이 증가되고, 고형의 더스트 덩어리(caking)화 된 더스트가 일시에 하부로 낙하되면서 세츄레이터와 실탱크 사이에 개재된 드레인 라인과 그 하부의 실탱크로 모이게 되면 집진수가 배출되는 통수구를 차단하는 결과를 초래하게 되어 세츄레이터의 노즐에서 분사되는 집진수가 배수되지 못하고 세츄레이터 내에 모이게 된다.

따라서, 실탱크에서 정상적으로 집진수가 배출되지 못하기 때문에, 집진수가 집수조로 회수되지 못하고, 이 경우 집수조의 수위가 하락되어 펌프 작동이 중단되면서 전체적인 배가스 청정 라인의 조업이 불안정하거나 심한 경우 조업이 중단되게 된다. 그리고, 추가적인 보충수가 공급되어야 하므로 용수사용량이 증가되어 설비 유지비용이 증대된다.

한편, 이와 같은 실탱크 내에 더스트가 누적된 것을 작업자가 사전에 인지하는 것도 어렵고, 상기 문제가 발생되면 작업자는 실탱크 측의 하부 맨홀을 수작업으로 개방시키고 집진수와 누적된 더스트를 외부로 강제 배출하는 작업을 하게 되는데, 이경우 그 작업이 지연되고 어려울 뿐만 아니라, 오염된 집진수의 외부유출로 환경 및 주변설비를 오염시키는 것은 물론, 작업자의 안전사고가 발생될 우려가 높은 것이다.

한국 등록실용신안문헌 제20-0331206호

본 발명의 실시예들은 실탱크 내 더스트 막힘을 방지하여 오염된 집진수의 외부유출로 인한 환경 및 주변설비를 오염방지 및 작업자의 안전사고를 방지할 수 있는 배가스 청정 라인의 실탱크를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대상 설비에서 발생하는 고온 가스 내의 더스트를 포집하고 가스를 냉각하는 세츄레이터(saturator)에 연결되어 상기 더스트가 집진되는 실탱크에 있어서, 상기 실탱크는 상기 실탱크 상에 배치되어 상기 더스트가 집진되는 드레인 라인(drain line), 상기 드레인 라인의 적어도 일부분을 포위하면서 이격된 공간을 형성하며, 상기 드레인 라인으로 세정수를 분사하여 상기 더스트를 희석시키는 세정 장치 및 상기 실탱크의 하부에 배치되어 상기 실탱크의 중량 변화를 감지하는 로드 셀(load cell)을 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 대상 설비는 전로로 제공되고, 상기 세정 장치는 상기 세정 장치의 상측에 설치되어 상기 세정수를 유입시키는 세정수 공급 밸브를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 세정수 공급 밸브는 상기 로드 셀과 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실탱크의 중량을 감지하는 중량 센서 및 중량에 따라 승하강이 가능한 실린더를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중량 센서는, 상기 실린더의 하부에 배치되어 상기 세정 장치와 전기적으로 연결되며 상기 세정 장치에 세정수 공급 신호를 전달하는 제1 중량 센서 및 상기 실린더의 상부에 배치되어 상기 세정 장치와 전기적으로 연결되며 상기 세정 장치에 세정수 차단 신호를 전달하는 제2 중량 센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 실탱크에 로드 셀이 배치되어 실탱크 중량 변화에 따라 세정 장치의 작동을 제어하여 실탱크 내 더스트 막힘을 방지할 수 있으며, 이에 따라, 오염된 집진수의 외부유출로 인한 환경 및 주변설비를 오염방지 및 작업자의 안전사고를 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 배가스 청정 라인을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 장치를 설명하기 위한 사시도들이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실탱크 내 더스트 막힘을 방지하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세츄레이터 및 실탱크의 연결관계를 설명하기 위한 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 일반적인 배가스 청정 라인을 설명하기 위한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 제철공장의 제강공정에서 발생되는 배가스에 포함된 더스트를 제거하는 배가스 청정 라인을 도시하고 있는데, 고로에서 출선된 용선의 예비처리와 전로에서의 1차정련과 이후 2차정련 및 연속주조공정을 거치는 제강공장에서는 조업중 배가스가 발생하게 되고, 이와 같은 배가스에 포함된 더스트등을 포집 제거하는 배가스 청정라인이 필요하게 된다.

즉, 전로(100)에서 취련 중 발생된 다량의 더스트(분진)를 함유한 고온의 배가스는 흡인송풍기(110)의 흡인력에 의해 수관보일러(120)를 거쳐 냉각되고, 이후 세츄레이터(130)에서 다량의 냉각수를 노즐(132, 134)를 이용하여 분사시켜 배가스의 냉각과 함께 포함된 분진을 포집하는 1차 집진작업이 수행된다.

그리고, 2차 집진부(140)의 배가스 유량제어 전단에서 다시 2차 집진을 함으로서 배가스를 청정화시킨 다음 굴뚝으로 방산되거나 저장탱크로 보내져 저장된 후 재사용하게 된다.

또한, 상기 배가스 청정 라인의 세츄레이터(130)에서 1차 집진작업 중 배가스의 냉각과 분진의 포집 작업인 제진을 행한 집진수에는 다량의 더스트가 함유된 상태이므로, 1차적으로 상기 세츄레이터(130)의 하부에 배치된 실탱크(150)에 모아진다. 즉, 세츄레이터(130)의 노즐(132, 134)을 통하여 물이 분사되면 배가스에 함유된 더스트가 집진되어 물과 함께 하측의 실탱크(150)로 모아지게 된다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 장치를 설명하기 위한 사시도들이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 세츄레이터(130)와 연결된 드레인 라인(drain line)(151)은 상기 세츄레이터(130)로부터 더스트(D)를 통과시키는 유로가 형성되어 있다. 상기 드레인 라인(151)은 상기 실탱크(150) 상에 배치되어 상기 더스트(D)가 집진된다.

세정 장치(152)는 상기 드레인 라인(151)으로부터 이격되어 상기 드레인 라인(151)의 측면을 둘러싸 이격된 공간을 형성한다. 상기 세정 장치(152)는 일측으로부터 세정수가 공급되어 상기 드레인 라인(151)으로 세정수를 분사하여 상기 더스트(D)를 희석시키며, 따라서, 상기 드레인 라인(151) 내에 집진되어 있는 상기 더스트(D)를 제거하여 상기 드레인 라인(151)의 더스트 막힘을 방지할 수 있다.

상기 세정 장치(152)의 일측에는 세정수 공급 밸브(153a)가 설치되어 있으며, 상기 세정수 공급 밸브(153a)는 상기 세정 장치(152)의 상측에 설치되어 상기 세정수를 유입시킬 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실탱크 내 더스트 막힘을 방지하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세츄레이터 및 실탱크의 연결관계를 설명하기 위한 사시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 실탱크(150) 내에 상기 드레인 라인(151)이 배치되며, 상기 세정 장치(152)는 상기 드레인 라인(151)으로부터 이격되어 상기 드레인 라인(151)의 측면을 둘러싸 이격된 공간을 형성한다.

상기 실탱크(150)의 하부에는 로드 셀(load cell)(156)이 배치된다. 상기 로드 셀(156)은 상기 실탱크(150)의 중량 변화를 감지할 수 있다.

상기 로드 셀(156)은 상기 실탱크(150)의 중량을 감지하는 중량 센서(156a, 156c) 및 중량에 따라 승하강이 가능한 실린더(156b)를 포함한다.

상기 세정수 공급 밸브(153a)는 상기 로드 셀(156)과 전기적으로 연결될 수 있다.

예를 들어, 상기 중량 센서는 제1 중량 센서(156a) 및 제2 중량 센서(156c)를 포함한다.

상기 제1 중량 센서(156a)는 상기 실린더(156b)의 하부에 배치되어 상기 세정 장치(152)와 전기적으로 연결되며 상기 세정 장치(152)에 세정수 공급 신호를 전달할 수 있다. 상기 제2 중량 센서(156c)는 상기 실린더(156b)의 상부에 배치되어 상기 세정 장치(152)와 전기적으로 연결되며 상기 세정 장치(152)에 세정수 차단 신호를 전달할 수 있다.

배가스 청정 라인을 통하여 더스트의 집진 공정의 초기에는 상기 드레인 라인(151)이 상기 실탱크(150)의 하부면에 인접하여 배치되어 있다. 그러나, 집진 공정이 계속되면 상기 실탱크(150)의 하부에 더스트(D)가 집진되어 쌓이게 되고 이에 따라, 실탱크(150)의 중량이 증가하여 상기 로드 셀(156)의 상기 실린더(156b)가 하강하게 된다.

상기 실탱크(150)의 중량이 미리 계산된 양만큼 증가하고 상기 실린더(156b)가 하강하게 되면, 상기 세정 장치(152)의 상기 세정수 공급 밸브(153a)와 전기적으로 연결된 상기 제1 중량 센서(156a)에서 세정수 공급 신호를 전달하게 되고, 이에 따라, 상기 세정 장치(152)의 하측에 배치된 세정수 분사 노즐(153b)을 통하여 상기 드레인 라인(151)으로 세정수를 분사하여 상기 더스트(D)를 희석시킨다.

상기 더스트(D)가 상기 세정수에 희석되어 상기 세정 장치(152)의 외측 및 상기 실탱크(150)의 내부 사이 이격된 공간을 거쳐 상기 실탱크(150)의 상측을 둘러싸는 형태로 배치된 배출구(155)를 통하여 집진수 회수관(162)을 통하여 침전조(160)에 이송된다. 이후, 침전조(160)에서 집진수에 함유된 더스트(D)가 처리되어 상기 집진수는 다시 집수조(170)에 모이고, 이후 펌프(172)에 의하여 상기 세츄레이터(130)의 분사노즐(132, 134)과 상기 2차 집진부(140)의 분사노즐(142)로 재공급되어 연속적으로 집진 공정을 수행하게 된다.

상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 전로 110: 흡인송풍기
120: 수관보일러 130: 실탱크
132, 134: 노즐 140: 2차 집진부
150: 실탱크 151: 드레인 라인
152: 세정 장치 153a: 세정수 공급 밸브
154: 실탱크 외벽 155: 배출구
156: 로드 셀 160: 침전조
162: 집진수 회수관 170: 집수조
172: 펌프

Claims (5)

1. 대상 설비에서 발생하는 고온 가스 내의 더스트를 포집하고 가스를 냉각하는 세츄레이터(saturator)에 연결되어 상기 더스트가 집진되는 실탱크에 있어서,
   상기 실탱크 상에 배치되어 상기 더스트가 집진되는 드레인 라인(drain line);
   상기 드레인 라인의 적어도 일부분을 포위하면서 이격된 공간을 형성하며, 상기 드레인 라인으로 세정수를 분사하여 상기 더스트를 희석시키는 세정 장치; 및
   상기 실탱크의 하부에 배치되어 상기 실탱크의 중량 변화를 감지하는 로드 셀(load cell);을 포함하고,
   상기 로드 셀은 상기 실탱크의 중량을 감지하는 중량 센서와, 중량에 따라 승하강이 가능한 실린더를 포함하며,
   상기 중량 센서는 상기 실린더의 하부에 배치되어 상기 세정 장치와 전기적으로 연결되며 상기 세정 장치에 세정수 공급 신호를 전달하는 제1 중량 센서 및 상기 실린더의 상부에 배치되어 상기 세정 장치와 전기적으로 연결되며 상기 세정 장치에 세정수 차단 신호를 전달하는 제2 중량 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 더스트 막힘을 방지할 수 있는 배가스 청정 라인의 실탱크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 대상 설비는 전로로 제공되고,
   상기 세정 장치는 상기 세정 장치의 상측에 설치되어 상기 세정수를 유입시키는 세정수 공급 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 더스트 막힘을 방지할 수 있는 배가스 청정 라인의 실탱크.
3. 제2항에 있어서,
   상기 세정수 공급 밸브는 상기 로드 셀과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 더스트 막힘을 방지할 수 있는 배가스 청정 라인의 실탱크.
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