KR101918549B1 - Wet Type Dust Collector Using Electrospray and Vortex - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사이클론 구조를 갖는 집진 장치에 고전압을 인가하고 이때 발생하는 미세한 액적을 분무하여 배기가스에 포함된 분진을 제거하는 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입자상 오염물질을 함유하는 배기가스를 유도하는 배기가스 유입관이 외면 소정에 위치에 구비되며, 빈 공간부를 형성하는 원통부, 상광하협 구조이며, 상부는 상기 원통부의 하부와 연결되고, 하부에는 액체배출구가 구비된 내부가 비어 있는 원뿔부, 입자상 물질이 제거된 가스를 외부로 배출하기 위한 내부가 비어 있는 원통형 가스 배출관이 관통된 상태로 배치되어 있는 상기 원통부 상부에 구비되는 뚜껑, 상기 원통부와 연결된 ‘+’ 리드선 및 상기 가스 배출관과 연결된 ‘-’ 리드선을 포함하되, 상기 가스 배출관 외주연부에는 1개 이상의 액체분사구가 형성된 액체 수용 용기가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wet type dust collecting apparatus using an electrostatic spraying and a swirl flow for applying a high voltage to a dust collecting apparatus having a cyclone structure and spraying fine droplets generated thereon to remove dust contained in the exhaust gas, An exhaust gas inflow pipe for introducing an exhaust gas containing pollutants is provided at a predetermined position on the outer surface, and has a cylindrical portion forming an empty space portion, an upper light blocking structure, an upper portion connected to a lower portion of the cylindrical portion, A lid provided at an upper portion of the cylindrical portion, the cylindrical portion being disposed in a state where a hollow cylindrical gas discharge pipe for discharging gas from which particulate matter is removed to the outside is hollowed; And a lead wire connected to the gas discharge pipe, wherein the gas discharge pipe outer periphery edge Relates to wet dust collecting apparatus using a swirl flow with an electrostatic spray, it characterized in that it is provided with a liquid container with the at least one fluid injection orifice is formed.
Description
본 발명은 습식 집진 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사이클론 구조를 갖는 집진 장치에 고전압을 인가하고 이때 발생하는 미세한 액적을 분무하여 배기가스에 포함된 분진을 제거하는 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a wet type dust collecting apparatus, and more particularly, to a dust collecting apparatus having a cyclone structure, a high voltage is applied to a dust collecting apparatus having a cyclone structure, an electrostatic spray for removing dust contained in an exhaust gas by spraying a fine droplet generated at this time, To a dust collecting apparatus.
화력발전소나 폐기물 소각 시 배출되는 가스에는 각종 대기오염물질이 포함되어 있으며, 이들 중 입경이 작은 분진은 인체에 유입되어 호흡기 질환을 유발시킬 뿐만 아니라 식물의 성장을 억제하는 등 환경에 유해한 영향을 미친다.In the case of incineration of thermal power plants or wastes, various kinds of air pollutants are contained in the gas. Among them, dust having a small particle diameter has harmful effects on environment such as not only inducing respiratory diseases but also inhibiting plant growth .
이러한 대기오염물질 중 특히 유해한 것으로 알려져 있는 지름이 2.5 ㎛보다 작은 미세먼지(PM2.5)를 관리하기 위하여, 미환경보호국(EPA)과 유럽연합(EU)은 2013년, 우리나라는 2015년부터 법을 개정하여 이들 물질에 대한 환경 규제를 강화 실시하고 있는 상황이다.EPA and the European Union (EPA) and the European Union (EU) are expected to control the fine dust (PM2.5), which is known to be particularly harmful among these air pollutants, To enforce environmental regulations on these substances.
한편, 중력집진, 관성력 집진, 여과집진, 세정집진, 전기집진 기술들은 일반적으로 알려져 있는 집진 기술이다. 중력집진기술은 입자가 갖는 중력을 이용하여 공기가 이동하면서 자연적으로 입자를 침전시키는 기술이고, 관성력 집진 기술은 기체의 흐름 방향을 급변시켜 전환점 부분에서 관성에 의하여 먼지를 집진하는 원리를 이용한 기술로서, 비교적 큰 입자의 제거에는 효과적이지만 미세한 입자는 거의 제거할 수 없다.On the other hand, gravity dust collection, inertial dust collection, filtration dust collection, cleaning dust collection, and electrostatic dust collection techniques are generally known dust collection techniques. Gravitational dust collection technology is a technology to sediment particles naturally by the movement of air using the gravity of particles. Inertial dust collection technology uses the principle of dust collection by inertia at the turning point by rapidly changing the direction of gas flow. , It is effective for the removal of relatively large particles, but the fine particles can hardly be removed.
이에 반해, 미세한 공극을 갖는 필터에 가스를 통과시켜 입자를 제거하는 여과기술과 전기를 공급하여 먼지에 하전을 부여하여 제거하는 전기집진 기술은 비교적 집진효율이 높은 것으로 알려져 있다. 그러나 여과기술의 경우에는 입자가 미세한 공극을 막기 때문에 배출가스의 처리량이 급격히 저하되며, 이로 인한 필터의 빈번한 교체는 배기가스처리비용 증가로 직결된다.On the other hand, it is known that filtration technology for removing particles by passing a gas through a filter having fine pores and electrostatic dust collecting technology for supplying and removing electricity by supplying electricity to dust are relatively high in dust collection efficiency. However, in the case of filtration technology, since the particles block the minute pores, the throughput of the exhaust gas is drastically lowered, and the frequent replacement of the filter results in an increase in the cost of exhaust gas treatment.
또 전기집진 기술 중 건식방법은 입자 하전, 입자의 집진극 부착, 집진극에 부착된 입자의 탈착, 집진극에 쌓인 입자 제거의 순으로 집진 과정이 진행되지만, 불안정한 코로나 방전, 입자의 전기적 특성인 전기비저항(Particle’s resistivity)에 따라 재비산, 역코로나(Back corona) 등이 발생하여 집진효율이 떨어지는 문제점이 있고, 진극에 부착된 입자를 물로 씻어내는 습식전기집진방법(Wet electrostatic precipitator)은 다량의 물 사용, 집진극의 불균일한 수막 형성, 부식은 큰 문제점으로 지적되고 있다.In the electrodeposition technology, the dry process is carried out in the order of particle charging, attachment of dust particles to the particles, desorption of particles attached to the dust collecting electrode, and removal of particles accumulated in the dust collecting electrode. However, unstable corona discharge, Wet electrostatic precipitator, which removes particulate matter from the particles by water, has a problem in that dust collection efficiency is lowered due to re-scattering and back corona depending on the resistivity of particles. Water use, irregular formation of water film on the dust collecting pole, and corrosion are pointed out as serious problems.
따라서 상기와 같은 대기오염물질, 특히 입자가 작은 물질을 효과적으로 제거하여 강화된 대기환경기준을 달성하기 위해서는 경제적이면서도 높은 제거 효율을 갖는 새로운 집진 장치의 개발이 절실히 필요한 상황이다.
Therefore, it is urgently required to develop a new dust collecting apparatus which is economical and has a high removal efficiency in order to effectively remove the air pollutants, particularly the small particles, and to achieve the enhanced atmospheric environment standard.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 배기가스에 포함된 작은 입자도 효과적으로 제거할 수 있는 습식 집진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a wet type dust collector capable of effectively removing small particles contained in exhaust gas.
또한 발명에서는 운전이 용이하면서도 구조가 간단하고, 게다가 2차 오염물질의 발생량을 저감할 수 있는 습식 집진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide a wet type dust collecting apparatus which can be easily operated while having a simple structure and can reduce the amount of secondary pollutants generated.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치는, 입자상 오염물질을 함유하는 배기가스를 유도하는 배기가스 유입관이 외면 소정에 위치에 구비되며, 빈 공간부를 형성하는 전도성 재질의 원통부; 상광하협 구조이며, 상부는 상기 원통의 하부와 연결되고, 하부에는 액체배출구가 구비된 내부가 비어 있는 원뿔부; 입자상 물질이 제거된 가스를 외부로 배출하기 위한 내부가 비어 있는 전도성 재질의 원통형 가스 배출관이 관통된 상태로 배치되어 있는 상기 원통부 상부에 구비되는 절연재질로 이루어진 뚜껑; 일측 단부는 상기 뚜껑 위로 돌출되고, 타측 단부는 상기 원통부의 내부에 위치하는 상기 가스 배출관 외주연부에 구비되는 액체 수용 용기; 및 상기 원통부와 연결된 ‘+’ 리드선과 상기 가스 배출관과 연결된 ‘-’ 리드선을 포함하는 전원공급부를 포함하되, 상기 액체 수용 용기는, 상기 가스 배출관의 외측면과 직접적으로 접촉할 수 있도록 내측 벽면은 개방되며, 외측 벽면, 바닥면 및 천정면은 폐쇄되어 있는 ‘ㄷ’ 자 모양으로, 원통부의 내부에 위치하는 외측 벽면에는 1개 이상의 액체분사구가 구비되고, 뚜껑 위로 돌출한 일측 단부 소정 위치에는 액체 수용 용기에 액체를 공급하기 위한 1개 이상의 액체 주입구가 구비된 것을 특징으로 한다. In order to solve the above-described problems, the wet dust collector using electrostatic spray and swirl flow of the present invention includes an exhaust gas inflow pipe for introducing exhaust gas containing particulate pollutants, A conductive portion of a conductive material; An upper hollow cylindrical cone portion connected to a lower portion of the cylindrical body and having a liquid outlet at a lower portion thereof; A lid made of an insulating material provided on an upper portion of the cylindrical portion in which a cylindrical gas discharge pipe of an electrically conductive material for discharging a gas from which particulate matter is removed to the outside is passed through; A liquid containing container disposed at an outer circumferential edge of the gas discharge tube, the one end of the gas discharge tube protruding above the lid and the other end of the gas discharge tube being located inside the cylindrical portion; And a power supply unit including a lead wire connected to the cylindrical portion and a lead wire connected to the gas discharge pipe, wherein the liquid accommodating container includes an inner wall surface for directly contacting the outer surface of the gas discharge pipe, The outer wall surface, the bottom surface and the ceiling surface are closed, and one or more liquid injection ports are provided on the outer wall surface positioned inside the cylindrical portion, and at one predetermined end position protruding from the lid And at least one liquid injection port for supplying liquid to the liquid container is provided.
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게다가 상기 원통부 내면으로 물을 분사하기 위한 노즐이 상기 분사구에 구비되는 것이 보다 바람직하다.In addition, it is preferable that a nozzle for injecting water to the inner surface of the cylindrical portion is provided in the injection port.
또한 본 발명의 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치는, 입자상 오염물질을 함유하는 배기가스를 유도하는 배기가스 유입관이 외면 소정에 위치에 구비되며, 빈 공간부를 형성하는 전도성 재질의 원통부; 상광하협 구조이며, 상부는 상기 원통부의 하부와 연결되고, 하부에는 액체배출구가 구비된 내부가 비어 있는 원뿔부; 입자상 물질이 제거된 가스를 외부로 배출하기 위한 내부가 비어 있는 원통형 가스 배출관이 관통된 상태로 배치되어 있는 상기 원통부 상부에 구비되는 전도성 재질로 이루어진 뚜껑; 일측 단부는 상기 뚜껑 위로 돌출되고, 타측 단부는 상기 원통부 내벽과 원통형 가스 배출관 사이 공간부에 위치하는 1개 이상의 액체 주입용 배관; 상기 원통부와 액체 주입용 배관이 전기적으로 통전되는 것을 방지하기 위한 상기 액체 주입용 배관 외면에 구비된 절연애자; 및 상기 원통부와 연결된 ‘+’ 리드선과 상기 액체 주입용 배관과 연결된 ‘-’ 리드선을 포함하는 전원공급부를 포함하되, 상기 액체 주입용 배관은, 뚜껑 위로 돌출된 일측은 액체를 공급하기 위하여 개구되어 있으며 원통부 내부에 위치하는 타측은 밀폐되어 있는 원통형으로, 원통부 내부에 위치하는 둘레 표면에는 1개 이상의 액체분사구가 구비된 것을 특징으로 한다.In the wet type dust collecting apparatus using the electrostatic spray and the swirling flow of the present invention, the exhaust gas inflow pipe for introducing the exhaust gas containing the particulate pollutant is provided at a predetermined position on the outer surface, ; An upper hollow portion connected to a lower portion of the cylindrical portion, and a lower portion provided with a liquid discharge port; A cap made of a conductive material provided on an upper portion of the cylindrical portion in which a hollow cylindrical gas discharge pipe for discharging a gas from which particulate matter has been removed is discharged; At least one liquid injection pipe having one end protruding above the lid and the other end located in a space between the inner wall of the cylindrical portion and the cylindrical gas discharge pipe; An insulator provided on an outer surface of the pipe for injecting liquid to prevent the cylindrical portion and the liquid injection pipe from being electrically energized; And a power supply part including a lead wire connected to the cylindrical part and a lead wire connected to the liquid injecting pipe, the liquid injecting pipe having an opening projecting on the lid, And the other side located inside the cylindrical portion is a closed cylindrical shape and one or more liquid ejection openings are provided on the peripheral surface located inside the cylindrical portion.
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게다가 상기 원통부 내면으로 액체를 분사하기 위한 노즐이 상기 액체분사에 더 구비되는 것이 바람직하다.
Further, it is preferable that a nozzle for injecting liquid to the inner surface of the cylindrical portion is further provided in the liquid injection.
본 발명의 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치에 의하면, 고전압을 인가하여 미세한 액적을 발생시키고 이러한 미세 액적과 배기가스를 접촉시키기 때문에, 입경이 작은 입자의 제거효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.According to the wet type dust collector using the electrostatic spray and the swirl flow of the present invention, fine droplets are generated by applying a high voltage and the fine droplets are brought into contact with the exhaust gas, have.
또한 본 발명의 습식 집진 장치는, 선회류에 의해 생기는 원심력으로 입자를 제거하는 사이클론 구조이기 때문에, 장치의 구성이 간단할 뿐만 아니라 입자의 비중과 충돌에 의한 제거효과를 함께 기대할 수 있다는 효과가 있다.Further, since the wet type dust collector of the present invention has a cyclone structure that removes particles by a centrifugal force generated by the swirling flow, it has an effect that not only the structure of the apparatus is simple, but also the effect of removing the particles by their specific gravity and collision can be expected .
게다가 본 발명의 습식 집진 장치는, 미세한 액적을 발생시킬 수 있기 때문에 입자를 포함하는 폐액체의 발생량을 최소화할 수 있어 2차 처리비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
In addition, since the wet type dust collector of the present invention can generate fine droplets, the amount of waste liquid containing particles can be minimized, and the secondary treatment cost can be reduced.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시한 집진 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 집진 장치의 원통부 절개 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 집진 장치의 수직방향 절개 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 집진 장치의 작동상태의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치의 개략도이다.
도 7은 도 6에 도시한 집진 장치의 평면도이다.
도 8은 도 6에 도시한 집진 장치의 원통부 절개 단면도이다.
도 9는 도 6에 도시한 집진 장치의 수직방향 절개 단면도이다.
도 10은 도 6에 도시한 집진 장치의 작동상태의 개략도이다.1 is a schematic view of a wet type dust collector using electrostatic spray and swirl flow according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a plan view of the dust collecting apparatus shown in Fig. 1. Fig.
3 is a cross-sectional side view of the cylindrical portion of the dust collecting apparatus shown in Fig.
4 is a vertical cross-sectional view of the dust collecting apparatus shown in Fig.
5 is a schematic view of the operating state of the dust collecting apparatus shown in Fig.
6 is a schematic view of a wet type dust collector using electrostatic spray and swirl flow according to a second embodiment of the present invention.
7 is a plan view of the dust collecting apparatus shown in Fig.
8 is a cross-sectional view of the cylindrical portion of the dust collecting apparatus shown in Fig.
9 is a vertical cross-sectional view of the dust collecting apparatus shown in Fig.
10 is a schematic view of the operating state of the dust collecting apparatus shown in Fig.
이하, 본 발명에 따른 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a wet dust collector using electrostatic spraying and a swirl flow according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The use of the terms "comprises", "having", or "having" in this application is intended to specify the presence of stated features, integers, steps, components, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Also, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 습식 집진 장치의 개략도, 도 2는 도 1에 도시한 집진 장치의 평면도, 도 3은 도 1에 도시한 집진 장치의 원통부 절개 단면도 그리고 도 4는 도 1에 도시한 집진 장치의 수직방향 절개 단면도이다.Fig. 1 is a schematic view of a wet type dust collector according to a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view of the dust collector shown in Fig. 1, Fig. 3 is a cross- 1 is a vertical cross-sectional view of the dust collecting apparatus shown in Fig. 1;
도 1 내지 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 습식 집진 장치는, 원통부(100), 원뿔부(200), 뚜껑(300) 및 전원공급부(400)를 포함하여 이루어진다. 1 to 4, the wet type dust collector according to the first embodiment of the present invention includes a
상기 구성들을 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 원통부(100)는 소정의 높이와 내경을 갖는 긴 원통형이다. 또 상기 원통부(100)는 전도성 재질로 이루어져 있으며, 축 중심에서 외측으로 편향된 소정의 단면적을 갖는 배기가스 유입관(110)이 구비되어, 각종 입자상 오염물질을 포함하고 있는 배기가스가 상기 원통부(100)의 공간으로 유입된다.The
상기 원뿔부(200)는, 아래로 갈수록 점차 단면적이 줄어드는 상광하협 구조이며, 원뿔부(200) 상부는 상기 원통부(100)의 하부와 연결되어 있고, 원뿔부(200) 하부에는 배기가스에 포함되어 있던 입자상 물질과 후술할 액체가 함께 배출되는 액체배출구(210)가 구비되어 있다.The upper part of the
또 상기 원통부(100) 상부에는 후술할 가스 배출관(310)과 액체 수용 용기(320)가 외부로 돌출되는 영역을 제외하고는, 상기 원통부(100)를 밀폐시킬 수 있도록 절연재질로 이루어진 뚜껑(300)이 부착되어 있다. The upper portion of the
가스 배출관(310)은 전도성 재질로 이루어진 내부가 비어 있는 긴 원통형으로, 상기 뚜껑(300)의 중앙부근에 위치하며, 일측 단부는 상기 뚜껑(300) 위로 일정 높이 돌출되고, 타측 단부는 상기 원통부(100)의 소정 깊이에 위치한다. The
게다가 상기 뚜껑(300)의 소정 위치에는 원통부(100) 내측 공간부로 이온화된 액체를 분사하기 위한 액체 수용 용기(320)가 구비된다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 액체 수용 용기(320)는 수용된 액체가 상기 가스 배출관(310)의 외측면과 직접적으로 접촉할 수 있도록 내측 벽면은 개방되어 있으며, 후술할 액체주입구(330)와 액체분사구(340)를 제외하고는 외측 벽면, 바닥면 및 천정면은 패쇄되어 있는 대략 ‘ㄷ’ 자 모양이며, 일측 단부는 상기 뚜껑(300) 위로 소정 높이 돌출되고, 타측 단부는 상기 원통부(100)의 소정 깊이에 위치한다. In addition, the
여기서, 상기 액체주입구(330)는 뚜껑(300) 외부로 돌출되어 있는 소정 위치에 1개 이상 구비될 수 있고, 또 액체주입구(330)와 연통되는 튜브(미도시)와 액체 공급 펌프(미도시)를 연결하여 상기 액체 수용 용기(320)에 액체를 간헐 또는 비간헐적으로 공급할 수 있다.The
상기 액체분사구(340)는 상기 액체 수용 용기(320)에 수용된 액체를 원통부(100) 내부 벽면을 향하도록 분사하기 위하여 장착되는 노즐(350)이 체결되는 구멍이며, 액체주입구(330)와 연결되어 있는 액체 공급 펌프(미도시)의 가압력에 의하여 액체가 분사될 수 있다.The
물론, 상기 분사구(340)에 노즐(350)이 체결된 것으로 예시하고 있으나, 노즐(350)을 구비하지 않고 액체분사구(340)를 통해서도 바로 액체를 분사할 수 있음은 자명하다.Although it is illustrated that the
상기 액체는 이온화될 수 있는 액체라면 특별히 제한하지 않지만 순수 물 혹은 물에 용해가 잘되는 이온액인 것이 바람직하다.The liquid is not particularly limited as long as it is an ionizable liquid, but it is preferably an ionic liquid which is easily dissolved in pure water or water.
또한 분사구의 노즐팁은 원형, 삼각형, 사각형, 다각형, 무정형 중 어느 하나의 노즐팁일 수 있고, 노즐의 직경 범위는 0.02~2mm일 수 있다. In addition, the nozzle tip of the nozzle may be a circular, triangular, square, polygonal or amorphous nozzle tip, and the diameter range of the nozzle may be 0.02 to 2 mm.
한편, 상기 원통부(100)에는 전원공급부(400)와 전기적으로 연결되어 있는 ‘+’ 리드선(410)이 접속되어 있고, 상기 가스 배출관(310)에는 ‘-’ 리드선(420)이 연결되어 있어, 고전압을 인가하면 상기 노즐(350)을 통하여 미세한 액적들이 원통부(100) 내부 벽면을 향하여 분사된다.A '+'
상기와 같은 고전압을 이용한 정전분무방식(Electrospray)의 원리를 설명하면, 전도성 액체를 노즐에 통과시키면서 양(+)과 음(-)의 고전압을 인가하면 노즐과 액체속의 이온들이 척력과 인력에 의해 액체표면으로 이동하게 된다. 이때, 쿨롱반발력이 표면장력 이상의 힘이 되면 미세한 액적으로 분사되며, 전극에 걸리는 전압이 작을 경우 액체 곡면에 작용하는 전기력과 양이온들의 반발력이 액체의 표면장력 보다 작기 때문에 액적이 분무되지 않지만, 전압을 증가시키게 되면 액체 곡면에 작용하는 전기력과 양이온들의 반발력이 액체의 표면장력보다 커지게 되면서, 모세관 팁에서 액적이 분무되는 원리이다.The principle of electrospray using high voltage as described above is as follows. When positive and negative high voltages are applied while passing a conductive liquid through a nozzle, the ions in the nozzle and the liquid are repelled by repulsive force and attractive force Liquid surface. In this case, when the Coulomb repulsion exceeds the surface tension, fine droplets are ejected. When the voltage applied to the electrode is small, the droplet is not sprayed because the electric force acting on the curved surface of the liquid and the repulsive force of the cations are smaller than the surface tension of the liquid. The principle is that the droplet is sprayed from the capillary tip as the electric force acting on the curved surface of the liquid and the repulsive force of the cations become larger than the surface tension of the liquid.
여기서, 상기 고전압은 정전분무가 가능하며 절연재의 전열이 파괴되는 전압이라면 특별히 제한하지 않지만, 바람직하게는 10kV 내지 50kV 일 수 있다. Here, the high voltage is not particularly limited as long as it is a voltage capable of electrostatic atomization and destroying the heat of the insulating material, but it may preferably be 10 kV to 50 kV.
종래 액체 분무 방식을 이용한 집진 장치에서는 분무하는 액적이 크기 때문에 입경이 작은 입자를 포집하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 과량의 액체를 사용할 수밖에 없어 이로 인한 2차 처리비용이 증가한다는 문제점이 있었다.Conventionally, in a dust collecting apparatus using a liquid spraying method, it is difficult to collect particles having a small diameter because of a large droplet size for spraying, and an excessive amount of liquid can not be used.
그러나 본 발명에서는 상기와 같은 정전분무방식을 이용하여 액적을 발생시키기 때문에 액적의 직경이 매우 작고, 특히 발생된 액적은 노즐에 가한 극과 같은 극성을 띄며 매우 높은 하전량을 가지고 있어 액적간의 응집현상이 나타나지 않으므로 장시간 초기의 직경을 유지할 수 있어 0.1 ㎛ 이하의 입경을 갖는 미세입자도 포집하는 것이 가능하다.However, in the present invention, since the droplet is generated using the electrostatic spraying method as described above, the diameter of the droplet is very small, and in particular, the generated droplet has a polarity that is the same as that of the electrode applied to the nozzle, It is possible to maintain the initial diameter for a long period of time and to capture fine particles having a particle diameter of 0.1 mu m or less.
이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진 장치의 작동상태에 관하여 도 5를 참조하면서 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation state of the dust collecting apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, ‘+’ 리드선(410)은 원통부(100), ‘-’ 리드선(420)은 가스 배출관(310)에 연결하고, 액체 수용용기(320)의 액체 주입구(330)에 액체를 공급하면서 고전압을 인가하여 원통부(100) 내부 공간부에 미세한 액적을 발생시킨다.The
상기 조작과 함께 또는 후에, 원통부(100) 측면 유입관(110)으로 배기가스를 유입시키면, 배기가스 내의 입자상 물질은 미세한 액적에 포집되어 원뿔부(200) 아래의 액체 배출구(210)로 배출되고, 입자상 물질이 제거된 가스는 뚜껑부(300) 중앙을 관통하여 형성된 가스 배출관(310)을 통하여 외부로 배출된다.
The particulate matter in the exhaust gas is collected in the fine liquid droplets and discharged to the
이하 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치에 관하여, 도 6 내지 8을 참조하면서 설명한다. Hereinafter, a wet type dust collecting apparatus using electrostatic spray and swirl flow according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8. FIG.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치의 개략도, 도 7은 도 6에 도시한 집진 장치의 평면도, 도 8은 도 6에 도시한 집진 장치의 원통부 절개 단면도 그리고 도 9는 도 6에 도시한 집진 장치의 수직방향 절개 단면도이다.FIG. 6 is a schematic view of a wet type dust collecting apparatus using electrostatic spray and swirl flow according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a plan view of the dust collecting apparatus shown in FIG. 6, And FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of the dust collecting apparatus shown in FIG.
도 6 내지 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 습식전기 집진 장치는, 원통부(100), 원뿔부(200), 뚜껑(300) 및 전원공급부(400)를 포함하여 이루어진다. 6 to 9, a wet electrostatic precipitator according to a second embodiment of the present invention includes a
상기 원통부(100)와 원뿔부(200)는 전술한 제1 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Since the
상기 원통부(100) 상부에는 가스 배출관(310)과 절연애자(370)가 외부로 돌출되는 영역을 제외하고는, 상기 원통부(100)를 밀폐시킬 수 있도록 뚜껑(300)이 부착되어 있다. A
상기 가스 배출관(310)은 제1 실시예와 마찬가지로 내부가 비어 있는 긴 원통형이며, 상기 뚜껑(300)의 중앙부근에 위치하고, 일측 단부는 상기 뚜껑(300) 위로 일정 높이 돌출되고, 타측 단부는 상기 원통부(100)의 소정 깊이에 위치한다. The
상기 뚜껑(300) 소정 위치에는 원통부(100) 내측 공간부로 이온화된 액체를 분사하기 위한 액체 주입용 배관(360)이 1개 이상 구비된다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 액체 주입용 배관(360)은 전도성 재질로서 가늘고 긴 원통형 관으로 일측 단부는 개구되어 상기 뚜껑(300) 위로 소정 높이 돌출되고, 타측 단부는 밀폐되어 상기 원통부(100)의 소정 깊이에 위치한다. At least one
게다가 상기 액체 주입용 배관(360)에는 1개 이상의 액체분사구(340)가 형성되어 있으며, 상기 뚜껑(300)과 접촉하는 부위 외측면에는 뚜껑(300)과 전기적으로 통전되는 것을 방지하기 위하여 소정의 두께를 갖는 절연애자(370)가 감싸고 있다. In addition, one or more
여기서, 상기 액체 주입용 배관(360)에 구비되는 액체분사구(340)와 노즐(350)은 원통부(100) 측면의 유입관(110)으로 유입되는 배기가스가 선회류를 유지할 수 있도록, 원통부(100) 내부 벽면에 소정 각도로 기울어지도록 형성시키는 것이 바람직하다. The
한편, 뚜껑(300) 위로 소정 높이 돌출되어 있는 액체 주입용 배관(360)은 튜브(미도시)와 액체 공급 펌프(미도시)를 연결하여 액체를 간헐 또는 비간헐적으로 공급할 수 있다.Meanwhile, the
상기 액체분사구(340)는 상기 액체 주입용 배관(360)으로 공급되는 액체를 원통부(100) 내부 공간부로 분사하기 위한 노즐(350)이 체결되는 구멍이며, 액체 주입용 배관(360)의 입구측과 연결되어 있는 액체 공급 펌프(미도시)의 가압력에 의하여 액체가 분사될 수 있다.The
물론, 상기 분사구(340)에 노즐(350)이 체결된 것으로 예시하고 있으나, 노즐(350)을 구비하지 않고 액체분사구(340)를 통해서도 바로 액체를 분사할 수 있음은 자명하다.Although it is illustrated that the
한편, 상기 원통부(100)에는 전원공급부(400)와 전기적으로 연결되어 있는 ‘+’ 리드선(410)이 접속되어 있고, 상기 액체 주입용 배관(360)에는 ‘-’ 리드선(420)이 연결되어 있어, 고전압을 인가하면 상기 노즐(350)을 통하여 미세한 액적들이 원통부(100) 내부 공간부로 분사된다.A
상기와 같은 고전압을 이용한 정전분무방식(Electrospray)의 원리는 전술한 바와 동일하다.The principle of electrostatic spraying using the high voltage as described above is the same as described above.
이하 본 발명의 제2 실시예에 따른 집진 장치의 작동상태에 관하여 도 10을 참조하면서 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation state of the dust collecting apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, ‘+’ 리드선(410)은 원통부(100), ‘-’ 리드선(420)은 액체 주입용 배관(360)에 연결하고, 액체 주입용 배관(360)에 액체를 공급하면서 고전압을 인가하여 원통부(100) 내부 공간부에 미세한 액적을 발생시킨다.First, the '+'
상기 조작과 함께 또는 후에, 원통부(100) 측면 유입관(110)으로 배기가스를 유입시키면, 배기가스 내의 입자상 물질은 미세한 액적에 포집되어 원뿔부(200) 아래의 액체 배출구(210)로 배출되고, 입자상 물질이 제거된 가스는 뚜껑부(300) 중앙을 관통하여 형성된 가스 배출관(310)을 통하여 외부로 배출된다.
The particulate matter in the exhaust gas is collected in the fine liquid droplets and discharged to the
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다. Having thus described a particular portion of the present invention in detail, those skilled in the art will appreciate that these specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby, It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the invention, and that such modifications and variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
100 : 원통부
110 : 유입관
200 : 원뿔부
210 : 액체 배출구
300 : 뚜껑부
310 : 가스 배출관 320 : 액체 수용용기
330 : 액체주입구 340 : 액체분사구
350 : 노즐 360 : 액체 주입용 배관
370 : 절연애자
400 : 전원공급부
410 : ‘+’ 리드선 420 : ‘-’ 리드선100:
110: inlet pipe
200: cone part
210: liquid outlet
300: lid part
310: gas discharge pipe 320: liquid container
330: Liquid injection port 340: Liquid injection port
350: nozzle 360: liquid injection pipe
370: Insulation insulator
400: Power supply
410: '+' Lead wire 420: '-' Lead wire
Claims (8)
상광하협 구조이며, 상부는 상기 원통부의 하부와 연결되고, 하부에는 액체배출구가 구비된 내부가 비어 있는 원뿔부;
입자상 물질이 제거된 가스를 외부로 배출하기 위한 내부가 비어 있는 전도성 재질의 원통형 가스 배출관이 관통된 상태로 배치되어 있는 상기 원통부 상부에 구비되는 절연재질로 이루어진 뚜껑;
일측 단부는 상기 뚜껑 위로 돌출되고, 타측 단부는 상기 원통부의 내부에 위치하는 상기 가스 배출관 외주연부에 구비되는 액체 수용 용기; 및
상기 원통부와 연결된 ‘+’ 리드선과 상기 가스 배출관과 연결된 ‘-’ 리드선을 포함하는 전원공급부를 포함하되,
상기 액체 수용 용기는, 상기 가스 배출관의 외측면과 직접적으로 접촉할 수 있도록 내측 벽면은 개방되며, 외측 벽면, 바닥면 및 천정면은 폐쇄되어 있는 ‘ㄷ’ 자 모양으로, 원통부의 내부에 위치하는 외측 벽면에는 1개 이상의 액체분사구가 구비되고, 뚜껑 위로 돌출한 일측 단부 소정 위치에는 액체 수용 용기에 액체를 공급하기 위한 1개 이상의 액체 주입구가 구비된 것을 특징으로 하는 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치.
An exhaust gas inflow pipe for introducing exhaust gas containing particulate pollutants is provided at a predetermined position on the outer surface, and a cylindrical portion of a conductive material forming an empty space portion;
An upper hollow portion connected to a lower portion of the cylindrical portion, and a lower portion provided with a liquid discharge port;
A cap made of an insulating material provided on an upper portion of the cylindrical portion in which a cylindrical gas discharge pipe of an electrically conductive material for discharging the gas from which particulate matter is removed to the outside is passed through;
A liquid containing container disposed at an outer circumferential edge of the gas discharge tube, the one end of the gas discharge tube protruding above the lid and the other end of the gas discharge tube being located inside the cylindrical portion; And
And a power supply unit including a '+' lead wire connected to the cylindrical portion and a '-' lead wire connected to the gas discharge pipe,
The liquid container includes an inner wall surface opened to allow direct contact with an outer surface of the gas discharge pipe, a 'C' shape having an outer wall surface, a bottom surface and a ceiling surface closed, Wherein at least one liquid injection port is provided on the outer wall surface and at least one liquid injection port for supplying liquid to the liquid container is provided at a predetermined position of one end protruding from the lid. cyclone.
상기 원통부 내면으로 물을 분사하기 위한 노즐이 상기 액체분사구에 더 구비된 것을 특징으로 하는 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치.
The method according to claim 1,
And a nozzle for spraying water to the inner surface of the cylindrical portion is further provided in the liquid jetting port.
상광하협 구조이며, 상부는 상기 원통부의 하부와 연결되고, 하부에는 액체배출구가 구비된 내부가 비어 있는 원뿔부;
입자상 물질이 제거된 가스를 외부로 배출하기 위한 내부가 비어 있는 원통형 가스 배출관이 관통된 상태로 배치되어 있는 상기 원통부 상부에 구비되는 전도성 재질로 이루어진 뚜껑;
일측 단부는 상기 뚜껑 위로 돌출되고, 타측 단부는 상기 원통부 내벽과 원통형 가스 배출관 사이 공간부에 위치하는 1개 이상의 액체 주입용 배관;
상기 원통부와 액체 주입용 배관이 전기적으로 통전되는 것을 방지하기 위한 상기 액체 주입용 배관 외면에 구비된 절연애자; 및
상기 원통부와 연결된 ‘+’ 리드선과 상기 액체 주입용 배관과 연결된 ‘-’ 리드선을 포함하는 전원공급부를 포함하되,
상기 액체 주입용 배관은, 뚜껑 위로 돌출된 일측은 액체를 공급하기 위하여 개구되어 있으며 원통부 내부에 위치하는 타측은 밀폐되어 있는 원통형으로, 원통부 내부에 위치하는 둘레 표면에는 1개 이상의 액체분사구가 구비된 것을 특징으로 하는 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치.
An exhaust gas inflow pipe for introducing exhaust gas containing particulate pollutants is provided at a predetermined position on the outer surface, and a cylindrical portion of a conductive material forming an empty space portion;
An upper hollow portion connected to a lower portion of the cylindrical portion, and a lower portion provided with a liquid discharge port;
A cap made of a conductive material provided on an upper portion of the cylindrical portion in which a hollow cylindrical gas discharge pipe for discharging a gas from which particulate matter has been removed is discharged;
At least one liquid injection pipe having one end protruding above the lid and the other end located in a space between the inner wall of the cylindrical portion and the cylindrical gas discharge pipe;
An insulator provided on an outer surface of the pipe for injecting liquid to prevent the cylindrical portion and the liquid injection pipe from being electrically energized; And
And a power supply unit including a '+' lead wire connected to the cylindrical portion and a '-' lead wire connected to the liquid injection pipe,
The liquid injection pipe has a cylindrical shape having one side protruding from the lid and opened to supply liquid, the other side positioned inside the cylindrical portion, and a peripheral surface located inside the cylindrical portion having one or more liquid injection openings Wherein the electrostatic spraying and the swirling flow are applied to the wet dust collecting device.
상기 원통부 내면으로 액체를 분사하기 위한 노즐이 상기 액체분사구에 더 구비된 것을 특징으로 하는 정전분무와 선회류를 이용한 습식 집진 장치.6. The method of claim 5,
And a nozzle for injecting a liquid to the inner surface of the cylindrical portion is further provided in the liquid injection port.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |