KR101973473B1

KR101973473B1 - 집진설비 분진 배출 저감 시스템

Info

Publication number: KR101973473B1
Application number: KR1020180079347A
Authority: KR
Inventors: 이치원; 고대동; 최동민; 박용규; 황상연
Original assignee: 주식회사 마이크로원
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2019-04-29
Anticipated expiration: 2038-07-09
Also published as: WO2020013575A1

Abstract

본 발명은 병렬로 연결된 복수의 여과기를 포함하는 집진설비 분진 배출 저감 시스템에 있어서, 분진이 포함된 공기를 흡입하여 분진을 필터링하는 집진공정단계와, 필터에 압축 공기를 분사하여 필터에 붙은 분진을 제거하는 탈진공정단계와, 탈진공정에서 필터 내부공간으로 유입된 미세 분진을 여과기로 회귀시키는 송풍공정단계를 포함하는 집진설비 분진 배출 저감 시스템을 제공한다.

Description

집진설비 분진 배출 저감 시스템{SYSTEM OF REDUCING EXHAUST DUST FOR DUST COLLECTING EQUIPMENT}

본 발명은 집진설비의 분진 배출을 저감시키는 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 필터 탈진시 필터 내부로 유입되는 분진을 송풍기를 통해 다시 여과기 내부 공간으로 회귀 시킴으로써 배출되는 분진의 양을 저감시킬 수 있는 집진설비 분진 배출 저감 시스템에 관한 것이다.

집진 장치란 처리 가스에서 더스트 및 미스트 등을 분리 포집하는 장치로, 통상 이를 위해 필요한 전처리 및 부대 설비를 포함한다. 집진 장치의 종류에는 입자에 작용하는 중력, 관성력, 원심력, 부착력, 친수력 및 전기력 등의 집진에 유효한 작용력에 의해 중력 집진 장치, 관성력 집진 장치, 원심력 집진 장치, 음파 집진 장치, 세정 집진 장치, 여과 집진 장치, 전기 집진 장치 등이 있다. .

최근에는 대기 오염 방지 및 작업 환경을 향상시키기 위해 여과 집진 장치를 사용하는 경우가 많으며, 필터를 설치하여 미세먼지입자 등을 고효율로 여과하고 있다.

필터를 사용하는 경우 입자 포착율을 높여 집진 효율을 높일 수 있다는 장점이 있으나, 필터 표면에 먼지층이 과도하게 형성되면 압력 손실이 상승하므로 주기적인 탈진이 필요하다.

탈진 방식에는 리버스 방식과 펄스젯 방식이 존재하며, 펄스젯 방식은 솔레노이드 밸브 및 블로우 파이프를 통해 필터 상부에서 순간적으로 압축공기를 분사시키는 방법으로 이루어진다. 펄스젯 방식의 탈진의 경우 고압의 공기가 분사될 때 필터가 순간적으로 팽창하여 필터의 기공이 순간적으로 확장되므로 미세 분진이 필터 내부로 유입되어 집진 설비의 분진 배출량이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.

집진설비에서 배출되는 분진을 처리하는 방법과 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1532336호 '집진설비 및 분진 처리 방법'(이하 '특허문헌 1'이라 함)에서는 분진을 처리 장소로 원활하게 이송시킬 수 있는 집진설비 및 분진 처리 방법을 제안하고 있다.

도 1을 참조하면, 특허문헌 1에서는 분진 발생 지역에서 집진된 분진 함유가스를 여과하여 분진과 가스로 분리하는 여과기(20)와, 상기 여과기(20)의 하부에 구비되고 상부에는 상기 여과기(20)에서 분리된 분진이 유입되는 유입구가 형성되며, 하부 일측에 상기 분진이 배출되는 배출구가 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 구비되어 유입되는 분진을 상기 배출구 측으로 이송시키는 이송기(40) 등을 포함하여, 설비의 운전을 정지시키지 않고 누적된 분진을 원활하게 배출시킬 수 있다.

하지만, 특허문헌 1에는 탈진 후의 분리된 분진을 처리하는 방법만이 개시되어 있을 뿐 필터 내부에 잔류하는 먼지를 처리할 수 없다는 문제점이 여전히 존재한다.

집진설비 외부로 배출되는 분진을 제어하는 기술과 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-0743026호 '집진기 아웃렛댐퍼의 이상닫힘 방지장치'(이하 '특허문헌 2'라 함)에서는 집진설비의 댐퍼구동용 작동실린더를 동작시키는 에어라인의 이상발생으로 공급압력이 저하되게 되었을때 이를 자동적으로 감지하여 댐퍼의 하강을 막아 청정가스의 배출유로를 차단시키지 못하게 함으로써 배기가스의 대기방출을 억제하여 환경오염을 방지한다.

하지만, 특허문헌 2는 집진설비에 이상이 발생하였을 경우 배출가스를 차단하는 기술일 뿐 필터 내부의 잔류 먼지를 처리하는 기술에 대해서는 개시되어 있지 않다.

이에 본원발명에서는 필터 내부에 잔류하는 먼지가 설비 외부로 배출되지 않게 하여 설비 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

대한민국 등록특허 제10-1532336호 대한민국 등록특허 제10-0743026호 대한민국 등록특허 제10-1674201호

본 발명에 따른 집진설비 분진 배출 저감 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.

첫째, 집진설비에 송풍유로를 부가하여 필터 내부공간에 잔류하는 분진을 재필터링 가능하도록 회귀시켜 설비 외부로 방출되는 분진의 양을 감소시키는 시스템을 구현하고자 한다.

둘째, 복수의 여과기들을 주기적으로 탈진 및 송풍 처리하여 연결된 여과기들의 성능을 유지시키고 설비의 분진 배출 농도를 저감시키고자 한다.

본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 집진설비 분진 배출 저감 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따르면, 일단에 후드가 장착되고 상기 후드로 유입된 분진을 포함한 공기를 가이드하는 유입유로와, 흡입팬을 구비하여 상기 후드에 흡입력을 가하며 흡입된 공기가 외부로 배출되도록 가이드하는 배출유로와, 상기 유입유로와 배출유로 사이에 병렬로 연결되고 제어부에 의하여 집진, 탈진, 송풍 공정이 제어되는 복수의 여과기 모듈과, 상기 탈진 공정에 의하여 여과기 모듈 내부로 유입된 미세분진을 포함하는 공기를 다시 여과기 모듈로 회귀시키도록 형성되는 송풍유로를 구비하는 집진설비 분진 배출 저감 시스템을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기의 공정들을 제어하기 위하여 각 여과기 모듈은 여과집진용 필터를 구비하는 여과기와, 상기 필터 내부공간에 압축공기를 분사하여 상기 필터에 붙은 분진을 유리시키는 압축공기분사부와, 상기 배출유로로부터 분기되어 상기 여과기를 연결하는 배출관에 장착되어 필터 내부공간의 여과된 공기의 배출을 제어하는 배출관 밸브와, 상기 상기 유입유로로부터 분기되어 상기 여과기를 연결하는 유입관에 장착되어 후드를 통한 분진 포함 공기의 흡입을 제어하는 유입관 밸브와, 상기 배출관과 송풍유로를 연결하는 송풍유입관에 장착되는 송풍유입관 밸브와, 상기 유입관과 송풍유로를 연결하는 송풍배출관에 장착되는 송풍배출관 밸브를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제어부는 복수의 여과기 모듈들이 집진 공정을 수행하도록 제어하며, 이때 적어도 하나의 여과기 모듈이 탈진 및 송풍 공정을 수행하도록 제어한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 복수의 여과기 모듈들의 유입관 밸브와 배출관 밸브를 개방하고 송풍유입관 밸브와 송풍배출관 밸브를 폐쇄하며 흡입팬을 통해 복수의 여과기들을 통해 여과된 공기를 흡입하도록 하여 집진 공정 수행을 제어하고, 상기 적어도 하나의 여과기 모듈의 유입관 밸브와 배출관 밸브를 폐쇄하고 송풍유입관 밸브와 송풍배출관 밸브를 개방하며 송풍기를 구동시켜 상기 적어도 하나의 여과기 모듈 내부의 공기를 회귀하게 하여 송풍 공정 수행을 제어한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 여과기 모듈의 송풍 공정 완료 시 상기 적어도 하나의 여과기 모듈의 송풍유입관 밸브와 송풍배출관 밸브를 폐쇄하고, 다른 여과기 모듈의 송풍 유입관 밸브와 송풍배출관 밸브를 개방하도록 형성된다.

또한, 본 발명은 병렬로 연결된 복수의 여과기들을 포함하는 집진설비 분진 배출 저감 방법에 있어서, (a) 분진이 포함된 공기를 흡입하여 분진을 필터링하는 집진공정단계와, (b) 필터에 압축 공기를 분사하여 필터에 붙은 분진을 제거하는 탈진공정단계와, (c) 탈진공정에서 필터 내부공간으로 유입된 미세 분진을 여과기로 회귀시키는 송풍공정단계를 포함하는 집진설비 분진 배출 저감 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 집진공정단계는 상기 병렬로 연결된 복수의 여과기들의 유입관 밸브와 배출관 밸브가 열려 유입유로를 따라 유입된 분진이 포함된 공기가 유입관을 통해 상기 복수의 여과기의 내부공간으로 갈라져 유입된 후 필터에 의해 분진이 제거된 공기가 배출관을 통해 모여 배출유로를 따라 배출되는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탈진공정단계는 상기 집진공정단계 중 적어도 하나의 여과기의 유입관 밸브와 배출관 밸브가 닫히고 필터 내부공간에 압축 공기가 분사되어 필터 외면에 붙은 분진층이 탈진되는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 송풍공정단계는 상기 탈진공정단계가 완료된 상기 적어도 하나의 여과기의 송풍유입관 밸브와 송풍배출관 밸브가 열리고 송풍기가 구동되어 상기 탈진공정단계 중 유입된 필터 내부공간의 미세분진을 포함한 공기가 송풍유로를 통해 여과기 내부공간으로 회귀하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탈진공정단계와 송풍공정단계는 상기 병렬로 연결된 복수의 여과기에서 일정주기를 두고 순차적으로 이루어진다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 집진설비 분진 배출 저감 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 탈진 후 필터 내부공간에 잔류하는 분진이 외부로 배출되지 않고 여과기 유입부로 순환하게 함으로써 설비 배출부에서 검출되는 분진의 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 이를 통해 강화된 집진설비 배출 규제에 부합하는 설비를 제공하는 것이 가능해진다.

둘째, 종래의 집진설비에 송풍 유로 구조를 추가하여 분진 배출량을 줄일 수 있으므로 분진 배출량을 줄이기 위한 투자를 최소화 하는 것이 가능하다.

셋째, 유로 설계를 통해 개선된 성능의 집진설비를 영구적으로 사용하는 것이 가능하므로 유지 및 보수 비용을 줄일 수 있다.

넷째, 복수의 여과기들을 주기적으로 탈진 및 송풍 처리하므로 설비의 효율과 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 집진설비의 구조를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진설비 구조를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진설비의 필터 내부공간 잔류 분진을 제거하는 공정을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 펄스젯 방식의 탈진이 이루어질 때 필터 내부공간으로 미세 분진이 유입되는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명이 적용된 집진설비에서 배출되는 분진량의 변화를 설명하기 위한 개념도이다.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

도 1은 종래의 집진설비의 구조를 도시한 개념도이다.

도 1에 따르면, 종래의 집진설비는 분진 발생 장소로부터 분진 함유가스를 흡입팬(34)의 유인 압력에 의해 집진 후드(10)와 인입덕트(12)로 흡입시키는 수집부와, 수집된 분진 함유가스를 여과하여 가스와 분진으로 분리하는 여과부와, 여과된 가스를 대기중으로 배출시키는 배기부 등을 포함한다.

집진 후드(10)는 분진 발생 장소, 예컨대 고로에 사용되는 원료를 수송하는 설비나 코크스를 생산하는 설비 등에서 설치될 수 있다 집진 후드(10)는 인입덕트(12)를 통해 여과부와 연결되고, 여과부와 연결되는 흡입팬(34)에 연결되어, 흡입팬(34)의 유인 압력에 의해 분진 함유가스를 흡입하여 인입덕트(12)를 통해 여과부로 이송시킨다.

여과부는 인입덕트(12)를 통해 이송된 분진 함유가스를 여과하여 분진과 가스를 분리하는 여과기(20)를 포함할 수 있다. 여과기(20)는 분진 함유가스가 수용되는 여과실과, 여과실 내에 구비되어 분진 함유가스를 여과하여 가스와 분진을 분리하는 필터를 포함한다.

배기부는 여과실에 배관을 통해 연결되는 흡입팬(34)과, 가스를 외부로 배출시키는 스택(36)을 포함할 수 있다. 흡입팬(34)의 흡인력에 의해 여과실에서 분리된 가스가 배기관(32)을 통해 스택(36)으로 배출된다.

이러한 종래 집진설비의 구조는 아래에서 설명하는 본 발명의 집진설비에 일부 또는 전부가 반영될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진설비 구조를 나타낸 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진설비의 필터(1000) 내부공간(123) 잔류 분진을 제거하는 공정을 나타낸 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본원발명은 종래의 집진설비 구조에 덧붙여 필터(1000) 내부공간(123)의 잔류 분진을 필터링 할 수 있는 구조를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 집진설비는 유입유로(110)와, 복수의 여과기(120)와, 배출유로(130)와, 송풍유로(140) 등을 포함할 수 있다.

유입유로(110)는 후드(111)와, 유입관(112)과, 유입관 밸브(113)를 포함한다.

후드(111)는 유입관(112)을 통해 복수의 여과기(120)에 연결되며, 배출유로(130)에 연결되는 흡입팬(134)의 구동에 의해 분진을 빨아들인다.

유입관 밸브(113)는 여과기(120)와 유입관(112)의 연결부위에 연결된다. 유입관 밸브(113)는 배출관 밸브(133)와 연동되어 열리거나 닫힐 수 있다. 다시 말해, 유입관 밸브(113)가 열릴 때 배출관 밸브(133)도 함께 열려 가스를 빨아들이고 유입관 밸브(113)가 닫힐 때 배출관 밸브(133)도 함께 닫혀 여과기(120)의 탈진 시 분진 배출을 방지한다.

복수의 여과기(120)는 내부에 필터(1000)를 구비한다. 여과기(120)의 수는 집진설비의 규모에 따라 조정될 수 있다. 여과기(120)들은 순차적으로 탈진 공정 및 순환 공정을 수행하여 어느 한 여과기(120)에 분진이 쌓여 성능이 떨어지는 것을 방지한다. 여과기(120) 내부 구조에 대해서는 아래에서 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.

배출유로(130)는 배출관(132)과, 배출관 밸브(133)와, 흡입팬(134)과, 스택(135) 등을 포함한다.

흡입팬(134)은 배출관(132)을 통해 여과기(120)와 연결되고, 스택(135)은 흡입팬(134)과 연결되어 여과기(120)로부터 흡입된 가스를 외부로 배출시킨다.

배출관 밸브(133)는 여과기(120)와 배출관(132)의 연결부위에 연결된다. 배출관 밸브(133)는 유입관 밸브(113)와 연동되어 열리거나 닫힐 수 있다. 다시 말해, 배출관 밸브(133)가 열릴 때 유입관 밸브(113)도 함께 열려 가스를 빨아들이고 배출관 밸브(133)가 닫힐 때 유입관 밸브(113)도 함께 닫혀 여과기(120)의 탈진 시 분진 배출을 방지한다.

송풍유로(140)는 송풍유입관(141)과, 송풍배출관(142)과, 송풍기와, 송풍유입관 밸브(144), 송풍배출관 밸브(145) 등을 포함할 수 있다.

송풍기는 송풍유입관(141)을 통해 배출관(132)과 연결되고 송풍배출관(142)을 통해 유입관(112)과 연결된다.

송풍유입관(141)에는 송풍유입관 밸브(144)가 형성되고 송풍배출관(142)에는 송풍배출관 밸브(145)가 형성된다.

송풍배출관 밸브(145)는 송풍유입관 밸브(144)와 연동되어 열리거나 닫힐 수 있다. 다시 말해, 송풍배출관 밸브(145)가 열릴 때 송풍유입관 밸브(144)도 함께 열려 여과기 내부공간(122)의 가스(잔류 분진)를 빨아들이고 송풍배출관 밸브(145)가 닫힐 때 송풍유입관 밸브(144)도 함께 닫혀 집진 시 가스가 여과기(120) 내부에서 순환하는 것을 방지한다.

도 3을 참조하면, 필터(1000) 내부공간(123) 잔류 분진을 제거하기 위해 본 발명의 집진설비는 유입관 밸브가 열려 분진이 여과기 내부공간(122)으로 유입되는 단계(S110)와, 여과기 내부공간(122)으로 유입된 분진이 필터(1000)에 의해 걸러지는 단계(S120)와, 압축 공기를 분사하여 필터(1000)에 붙은 분진을 제거하는 단계(S130)와, 송풍관 밸브가 열려 필터(1000) 내부공간(123) 잔류 분진이 여과기 내부공간(122)으로 회귀하는 단계(S140)의 공정을 수행할 수 있다.

집진 공정은 유입관 밸브가 열려 분진이 여과기 내부공간(122)으로 유입되는 단계(S110)와 여과기 내부공간(122)으로 유입된 분진이 필터(1000)에 의해 걸러지는 단계 (S120)를 포함한다.

집진 공정에서는 유입관 밸브와 배출관 밸브(133)가 열리고, 배출관(132)에 연결된 흡입팬(134)의 흡입력에 의해 가스가 여과기(120) 내부로 흡입된다. 흡입된 가스는 필터(1000)를 거쳐 배출관(132)으로 배출되며 필터(1000)에 의해 가스에 존재하는 분진은 필터링 된다. 이러한 집진 공정 중 송풍유입관 밸브(144)와 송풍배출관 밸브(145)는 닫힌 상태를 유지한다.

탈진 공정 및 송풍 공정은 각각의 여과기(120)별로 순차적으로 진행되며, 일정 주기로 반복하여 이루어진다.

탈진 공정에서는 압축 공기를 분사하여 필터(1000)에 붙은 분진을 제거한다(S130).

탈진 공정 중에는 유입관 밸브와 배출관 밸브(133)가 닫히고 필터(1000) 내부로 압축공기가 분사되어 필터(1000) 표면에 붙은 분진을 유리시킨다.

송풍 공정에서는 필터(1000) 내부공간(123)에 잔류하는 분진을 여과기(120)의 유입부로 회귀시킨다(S140).

송풍 공정 시 송풍유입관 밸브와 송풍배출관 밸브(145)가 열리고, 송풍유로(140)에 배치되는 송풍기의 흡입력에 의해 필터(1000) 내부공간(123)의 가스가 여과기(120) 유입부로 회귀된다. 회귀된 가스는 다시 필터(1000)를 거쳐 배출관(132)으로 배출되며 필터(1000)에 의해 회귀된 가스에 존재하는 분진은 재필터링 된다. 이러한 송풍 공정 중 유입관 밸브(113)와 배출관 밸브(133)는 닫힌 상태를 유지한다.

이와 같은 본원발명의 구조에 의해 탈진 시 필터(1000) 내부로 유입되는 미세 분진을 재필터링하여 집진설비 외부로 분진이 배출되는 것을 방지할 수 있다(도 5 및 도 6 참조).

본 발명의 일 실시예에 따르는 집진설비 분진 배출 저감 시스템은 상기와 같은 공정을 제어하기 위한 제어부를 구비할 수 있다. 도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 필터의 일 실시예를 설명하는 개념도이다. 도 4에서 (a)는 집진설비 집진 공정 중 공기의 이동방향을 나타내고, (b)는 집진설비의 탈진 공정 중 공기의 이동방향을 나타낸다.

도 4(a)에 도시된 바와 같이, 집진설비의 집진 공정 중 여과부재(1100)의 내부는 바깥쪽보다 낮은 압력상태를 유지하며, 따라서 여과부재(1100)의 바깥쪽 공기는 여과부재(1100)를 통과하면서 여과된 후 통과홀을 통해 배출된다.

한편, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 집진설비의 탈진 공정 중 여과부재 (1100)의 내부는 압축공기의 분사에 의해 바깥쪽보다 높은 압력상태를 유지하며, 여과부재(1100) 내부로 분사된 압축공기는 여과부재(1100)를 통과하여 바깥쪽으로 배출되면서 여과부재(1100) 표면에 부착된 먼지를 유리시키게 된다.

이와 같이 집진설비 탈진 공정 시 여과부재(1100) 표면에 부착된 분진을 유리시킴과 동시에 소량의 미세 분진이 여과부재 안쪽으로 유입될 수 있다. 이하에서 도 5를 참조하여 이를 설명한다.

도 5는 펄스젯 방식의 탈진이 이루어질 때 필터 내부공간으로 미세 분진이 유입되는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 5를 참조하면, 집진설비의 탈진 공정 중 여과부재(1100)의 내부는 압축공기의 분사에 의해 바깥쪽보다 높은 압력상태를 유지하며, 여과부재는 높아진 내부 압력에 의해 순간적으로 팽창하게 된다.

여과부재가 바깥쪽으로 팽창함에 따라 여과부재에 존재하는 작은 틈들이 커지게 되며 벌어진 틈을 통해 외부의 미세 분진이 여과부재 내부로 유입될 수 있다.

종래에는 여과부재 내부 공간으로 유입된 미세 분진 때문에 집진설비에서 배출되는 분진량이 주기적으로 높아지는 경향을 보였다. 상기에서 살펴본 본 발명의 구조에 따르면 이렇게 여과부재 내부 공간으로 유입되는 미세 분진을 재필터링 할 수 있으며 설비 외부로 배출되는 분진량을 획기적으로 감소시키는 것이 가능해 진다.

도 6은 본 발명이 적용된 집진설비에서 배출되는 분진량의 변화를 설명하기 위한 개념도이다. 도 6에서 (a)는 송풍유로를 구동하지 않고 탈진을 할 때 집진설비 외부로 배출되는 분진량의 변화를 나타내고, (b)는 탈진 후 송풍유로를 구동하여 여과부재 내부 공간의 미세 분진을 재필터링 할 경우 집진설비 외부로 배출되는 분진량의 변화를 나타낸다.

본 발명에 따르면 집진설비는 복수개의 여과기를 구비한다. 여과기의 수는 집진설비의 규모에 따라 늘어날 수 있으며 대형 집진설비의 경우 통상 6개 이상의 여과기를 구비한다.

복수개의 여과기는 일정주기로 탈진 공정 및 송풍 공정을 수행한다. 각 여과기들은 순차적으로 이러한 공정을 수행하여 어느 한 여과기에 분진이 쌓여 성능이 떨어지는 것을 방지한다.

예를 들어, 제1 여과기에서 탈진 및 송풍 공정이 이루어진 시점(t1)로부터 일정 시간이 흐른 후 제2 여과기에서 탈진 및 송풍 공정이 이루어지고(t2), 다시 일정 시간이 흐른 후 제3 여과기에서 탈진 및 송풍 공정이 이루어진다(t3).

실험결과에 따르면, 송풍유로를 구동하지 않고 탈진을 할 때 탈진공정 후 집진설비 외부로 배출되는 분진량의 평균값은 약 5mg 정도인데 비해(도 6의 (a)참조), 탈진 후 송풍유로를 구동하여 여과부재 내부 공간의 미세 분진을 재필터링 할 경우 탈진 및 송풍 공정 후 집진설비 외부로 배출되는 분진량의 평균값은 약 2mg 정도로 줄어드는 것을 확인할 수 있다(도 6의 (b) 참조).

상기에서 설명한 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 집진설비 분진 배출 저감 시스템에 따르면, 탈진 후 필터 내부공간에 잔류하는 분진이 외부로 배출되지 않고 여과기 유입부로 순환하게 함으로써 설비 배출부에서 검출되는 분진의 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 이를 통해 강화된 집진설비 배출 규제에 부합하는 설비를 제공하는 것이 가능해진다. 또한, 종래의 집진설비에 송풍 유로 구조를 추가하여 분진 배출량을 줄일 수 있으므로 분진 배출량을 줄이기 위한 투자를 최소화 하는 것이 가능하며, 유로 설계를 통해 개선된 성능의 집진설비를 영구적으로 사용하는 것이 가능하므로 유지 및 보수 비용을 줄일 수 있다. 아울러, 복수의 여과기들을 주기적으로 탈진 및 송풍 처리하므로 설비의 효율과 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

111 : 후드 110 : 유입유로
112 : 유입관 113 : 유입관 밸브
120 : 여과기 122 : 여과기 내부공간
123 : 필터 내부공간 130 : 배출유로
132 : 배출관 133 : 배출관 밸브
134 : 흡입팬 135 : 스택
140 : 송풍유로 141 : 송풍유입관
142 : 송풍배출관 143 : 송풍기
144 : 송풍유입관 밸브 145 : 송풍배출관 밸브
1000 : 필터 1100 : 여과부재

Claims

서로 병렬로 연결되고 제어부에 의하여 각각 순차적으로 집진, 탈진, 송풍 공정이 제어되는 복수의 여과기 모듈;
후드로 유입된 분진을 포함한 공기를 상기 복수의 여과기 모듈로 가이드하는 유입유로;
상기 유입유로에서 분기되어 각 여과기 모듈과 연결되는 유입관들;
상기 유입유로로부터 각 여과기 모듈로 유입되는 공기를 독립적으로 차단할 수 있도록 각 유입관들에 형성되는 유입관 밸브들;
여과기 모듈을 거쳐 필터링된 공기를 외부로 가이드하는 배출유로;
상기 배출유로에서 분기되어 각 여과기 모듈과 연결되는 배출관들;
각 배출관들에 형성되고 각 여과기 모듈에 연결되는 유입관 밸브와 짝을 이루어 구동되도록 형성되는 배출관 밸브들;
상기 배출유로에 장착되어 상기 유입관를 통해 유입되는 공기에 흡입력을 가하는 흡입팬;
상기 탈진 공정에 의하여 여과기 모듈 내부로 유입된 미세분진을 포함하는 공기를 다시 여과기 모듈로 회귀시키도록 형성되는 송풍유로;
상기 송풍유로에서 분기되어 상기 각각의 배출관들과 연결되는 송풍유입관들;
상기 송풍유로에서 분기되어 상기 각각의 유입관들과 연결되는 송풍배출관들;
상기 송풍유입관들에 장착되는 송풍유입관 밸브들;
상기 송풍배출관들에 장착되고 각 여과기 모듈에 연결되는 송풍유입관 밸브와 짝을 이루어 구동되도록 형성되는 송풍배출관 밸브들; 및
상기 송풍유로를 통해 공기가 회귀할 수 있도록 흡입력을 가하는 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진설비 분진 배출 저감 시스템.
제1항에 있어서,
상기의 공정들을 제어하기 위하여 각 여과기 모듈은,
여과집진용 필터를 구비하는 여과기;
상기 필터 내부공간에 압축공기를 분사하여 상기 필터에 붙은 분진을 유리시키는 압축공기분사부;
상기 배출유로로부터 분기되어 상기 여과기를 연결하는 배출관에 장착되어 필터 내부공간의 여과된 공기의 배출을 제어하는 배출관 밸브;
상기 유입유로로부터 분기되어 상기 여과기를 연결하는 유입관에 장착되어 후드를 통한 분진 포함 공기의 흡입을 제어하는 유입관 밸브;
상기 배출관과 송풍유로를 연결하는 송풍유입관에 장착되는 송풍유입관 밸브; 및
상기 유입관과 송풍유로를 연결하는 송풍배출관에 장착되는 송풍배출관 밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진설비 분진 배출 저감 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
복수의 여과기 모듈들이 집진 공정을 수행하도록 제어하며, 이때 적어도 하나의 여과기 모듈이 탈진 및 송풍 공정을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 집진설비 분진 배출 저감 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
복수의 여과기 모듈들의 유입관 밸브와 배출관 밸브를 개방하고 송풍유입관 밸브와 송풍배출관 밸브를 폐쇄하며 흡입팬을 통해 복수의 여과기들을 통해 여과된 공기를 흡입하도록 하여 집진 공정 수행을 제어하고,
상기 적어도 하나의 여과기 모듈의 유입관 밸브와 배출관 밸브를 폐쇄하고 송풍유입관 밸브와 송풍배출관 밸브를 개방하며 송풍기를 구동시켜 상기 적어도 하나의 여과기 모듈 내부의 공기를 회귀하게 하여 송풍 공정 수행을 제어하는 것을 특징으로 하는 집진설비 분진 배출 저감 시스템.
제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 적어도 하나의 여과기 모듈의 송풍 공정 완료 시 상기 적어도 하나의 여과기 모듈의 송풍유입관 밸브와 송풍배출관 밸브를 폐쇄하고, 다른 여과기 모듈의 송풍 유입관 밸브와 송풍배출관 밸브를 개방하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 집진설비 분진 배출 저감 시스템.
병렬로 연결된 복수의 여과기들을 포함하는 집진설비 분진 배출 저감 방법에 있어서,
(a) 분진이 포함된 공기를 흡입하여 분진을 필터링하는 집진공정단계;
(b) 필터에 압축 공기를 분사하여 필터에 붙은 분진을 제거하는 탈진공정단계; 및
(c) 탈진공정에서 필터 내부공간으로 유입된 미세 분진을 여과기로 회귀시키는 송풍공정단계를 포함하며,
상기 집진설비는,
서로 병렬로 연결되고 제어부에 의하여 집진, 탈진, 송풍 공정이 제어되는 복수의 여과기 모듈;
후드로 유입된 분진을 포함한 공기를 상기 복수의 여과기 모듈로 가이드하는 유입유로;
상기 유입유로에서 분기되어 각 여과기 모듈과 연결되는 유입관들;
상기 유입유로로부터 각 여과기 모듈로 유입되는 공기를 독립적으로 차단할 수 있도록 각 유입관들에 형성되는 유입관 밸브들;
여과기 모듈을 거쳐 필터링된 공기를 외부로 가이드하는 배출유로;
상기 배출유로에서 분기되어 각 여과기 모듈과 연결되는 배출관들;
각 배출관들에 형성되고 각 여과기 모듈에 연결되는 유입관 밸브와 짝을 이루어 구동되도록 형성되는 배출관 밸브들;
상기 배출유로에 장착되어 상기 유입관를 통해 유입되는 공기에 흡입력을 가하는 흡입팬;
상기 탈진 공정에 의하여 여과기 모듈 내부로 유입된 미세분진을 포함하는 공기를 다시 여과기 모듈로 회귀시키도록 형성되는 송풍유로;
상기 송풍유로에서 분기되어 상기 각각의 배출관들과 연결되는 송풍유입관들;
상기 송풍유로에서 분기되어 상기 각각의 유입관들과 연결되는 송풍배출관들;
상기 송풍유입관들에 장착되는 송풍유입관 밸브들;
상기 송풍배출관들에 장착되고 각 여과기 모듈에 연결되는 송풍유입관 밸브와 짝을 이루어 구동되도록 형성되는 송풍배출관 밸브들; 및
상기 송풍유로를 통해 공기가 회귀할 수 있도록 흡입력을 가하는 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진설비 분진 배출 저감 방법.
제6항에 있어서,
상기 집진공정단계는,
상기 병렬로 연결된 복수의 여과기들의 유입관 밸브와 배출관 밸브가 열려 유입유로를 따라 유입된 분진이 포함된 공기가 유입관을 통해 상기 복수의 여과기의 내부공간으로 갈라져 유입된 후 필터에 의해 분진이 제거된 공기가 배출관을 통해 모여 배출유로를 따라 배출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진설비 분진 배출 저감 방법.
제7항에 있어서,
상기 탈진공정단계는,
상기 집진공정단계 중 적어도 하나의 여과기의 유입관 밸브와 배출관 밸브가 닫히고 필터 내부공간에 압축 공기가 분사되어 필터 외면에 붙은 분진층이 탈진되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진설비 분진 배출 저감 방법.
제8항에 있어서,
상기 송풍공정단계는,
상기 탈진공정단계가 완료된 상기 적어도 하나의 여과기의 송풍유입관 밸브와 송풍배출관 밸브가 열리고 송풍기가 구동되어 상기 탈진공정단계 중 유입된 필터 내부공간의 미세분진을 포함한 공기가 송풍유로를 통해 여과기 내부공간으로 회귀하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진설비 분진 배출 저감 방법.
제9항에 있어서,
상기 탈진공정단계와 송풍공정단계는 상기 병렬로 연결된 복수의 여과기에서 일정주기를 두고 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 집진설비 분진 배출 저감 방법.