KR20200132856A - 집진시스템, 축열시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 노설비의 연소배기가스의 열을 이용하여, 집진기나 배관 등 열을 필요로 하는 개소를 적절히 가온하는 것이 가능한 집진시스템 또는 축열시스템을 제공하는 것이다. 상기 과제를 해결하기 위하여, 노로부터의 진개를 포함하는 공기의 열을 축열하는 축열장치와, 집진기를 구비하는 집진시스템, 또는 노로부터의 진개를 포함하는 공기의 열을 축열하는 축열장치와, 함진공기가 축열장치에 유입되기 전에 함진공기로부터 진개를 제거하는 제진기를 구비하는 축열시스템을 제공한다. 이 집진시스템 또는 축열시스템에 의하면, 노로부터 배출되는 함진공기의 열을 축열장치에 축열하여, 집진기나 배관 등의 열을 필요로 하는 개소에서 적절히 방열할 수 있기 때문에, 에너지 절약의 관점에서 우수한 노설비를 제공할 수 있다.

Description

집진시스템, 축열시스템

본 발명은, 쓰레기소각로, 제강로 등의 노설비(爐設備)에 이용하는 집진시스템, 축열시스템에 관한 것이다.

소각로의 배기가스 등으로부터 진개(塵芥)를 제거하는 집진기가 알려져 있다. 특허문헌 1에 기재된 집진기는, 하우징 내에 있어서 함진(含塵)공기도입실 측으로부터 정화공기실 측으로 통류하는 함진공기 중에 포함되는 진개를 필터부로 포집하여, 소각로나 파쇄설비 등으로부터 공급되는 함진공기를 정화하는 장치이다. 이 장치는, 필터부에 포집되어 부착된 진개를, 압축공기분출부에 의하여 정화공기실 측으로부터 필터부를 통하여 함진공기도입실 측에 압축공기를 분출시켜 떨어내어, 청소할 수 있도록 구성되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2007-175622호

도시쓰레기 등을 소각하면, 그때에 발생하는 연소배기가스에는, 염화수소나 황산화물 등의 유해물질이 포함된다. 이들 물질을 중화·제거하기 위하여, 연소배기가스에, 소석회나 수산화나트륨 등의 알칼리약제가 더해진다. 그렇게 하면, 중화에 의하여 생성되는 중화생성물이, 연소배기가스 중에 포함되게 된다. 이 상태의 연소배기가스가, 상기의 집진기에 도입되면, 중화생성물이, 집진기의 필터의 표면이나, 하우징의 내면에 부착된다. 또, 노부터 집진기까지의 연소배기가스의 유로에도 부착된다.

일부의 중화생성물은, 조해성(潮解性)을 갖는다. 그 때문에, 집진기의 온도가 저하되면, 연소배기가스에 포함되는 수증기에 의하여 중화생성물이 조해되는 경우가 있다. 필터의 표면에 부착된 중화생성물이 조해되면, 필터의 막힘이 발생하여, 집진기의 성능이 저하될 우려가 있다. 또, 유로에 부착된 중화생성물은, 배관의 부식 등을 촉진할 우려가 있다.

그 때문에, 집진기나 배관의 온도의 저하 시에는, 중화생성물이 조해되는 것을 억제하기 위하여, 집진기나 배관 등을 히터로 가온하여, 고온으로 유지할 필요가 있다.

본 발명의 과제는, 노설비의 연소배기가스의 열을 이용하여, 집진기나 배관 등 열을 필요로 하는 개소를 적절히 가온하는 것이 가능한 집진시스템 또는 축열시스템을 제공하는 것이다.

본 발명자는, 상기 과제에 대하여 예의 검토한 결과, 노로부터 배출되는 함진공기의 열을 축열장치로 축열함으로써, 집진기나 배관 등 열을 필요로 하는 개소에서 적절히 방열할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성했다.

즉, 본 발명은, 이하의 집진시스템, 축열시스템이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 집진시스템은, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기를 도입하는 도입부와, 상기 진개를 포집하는 필터와, 상기 하우징의 내부로부터 공기를 배출하는 배출부와, 상기 하우징의 내부와 외부를 구획하는 벽부재를 구비하는 집진기와, 상기 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기의 열을 축열하는 축열장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 집진시스템에 의하면, 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기의 열을 축열하는 축열장치를 구비하는 점에서, 필요에 따라 축열된 열을 이용하여 집진기나 다른 설비를 가온하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 집진시스템의 일 실시형태로서는, 축열장치는, 벽부재의 근방에 배치된 축열부인 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 축열장치가 집진기의 일부에 축열부로서 구비되기 때문에, 축열장치로부터 방열된 열을 집진기에 효율적으로 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 집진시스템의 일 실시형태로서는, 축열부는, 벽부재가 소정 온도 이상일 때에 벽부재로부터 하우징의 외부로 유출하는 열을 흡수하여 저장하며, 벽부재가 소정 온도 미만일 때에 방열하여 벽부재를 가열하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 축열부의 방열을, 집진기의 벽부재가 소정의 온도 미만일 때에 행하기 때문에, 축열된 열을 집진기의 가온이 필요할 때에 이용하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 집진시스템의 일 실시형태로서는, 축열부는, 도입부가 하우징의 내부에 함진공기를 도입하고 있을 때에 벽부재로부터 하우징의 외부로 유출하는 열을 흡수하여 저장하며, 도입부가 하우징의 내부에 함진공기를 도입하고 있지 않을 때에 방열하여 벽부재를 가열하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 노설비가 가동되어, 노로부터 배출되는 함진공기가 집진기에 공급되었을 때에는 축열하고, 노설비의 가동이 정지되면 벽부재를 가열하기 때문에, 노설비의 정지 시에 있어서의 집진기의 온도의 저하를 방지하여, 필터 등의 표면에 부착된 중화생성물의 조해를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 집진시스템의 일 실시형태로서는, 하우징은, 제1실과, 필터를 통과하여 공기가 이동 가능한 제2실을 갖고, 도입부는 제1실에 진개를 포함하는 함진공기를 도입하며, 배출부는 제2실로부터 공기를 배출하고, 벽부재는, 제1실의 내부와 하우징의 외부를 구획하며, 또한 필터의 연직방향 하방에 위치하는 제1 벽부재를 구비하고, 축열부는, 제1 벽부재를 가열하는 제1 축열부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 필터의 연직방향 하방에 위치하는 제1 벽부재에 축열부를 구비하기 때문에, 축열부가 방열할 때에, 필터를 효율적으로 가열할 수 있다. 또, 제1 벽부재의 축열부는, 필터의 중화생성물을 포함하는 진개가 축적되는 측을 가열하기 때문에, 중화생성물의 조해를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 집진시스템의 일 실시형태로서는, 하우징은, 제1실과, 필터를 통과하여 공기가 이동 가능한 제2실을 갖고, 도입부는 제1실에 진개를 포함하는 함진공기를 도입하며, 배출부는 제2실로부터 공기를 배출하고, 벽부재는, 제2실의 내부와 하우징의 외부를 구획하는 제2 벽부재를 구비하며, 축열부는, 제2 벽부재를 가열하는 제2 축열부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 필터의 배출부 측의 제2실의 제2 벽부재에 축열부를 구비하기 때문에, 필터를 통과한 미세한 중화생성물의 조해를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 집진시스템의 일 실시형태로서는, 벽부재를 가열하는 히터를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 축열장치에 있어서 축열된 열이 부족한 경우여도, 히터에 의하여 열을 공급하여, 집진기나 배관 등 열을 필요로 하는 개소를 적절히 가온하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 집진시스템의 일 실시형태로서는, 히터는, 집진기의 온도가 소정 온도보다 낮은 경우에 가열을 행하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 축열장치에 있어서 축열된 열이 부족한 경우여도, 집진기의 온도를 적절히 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 집진시스템의 일 실시형태로서는, 히터는, 집진기의 온도가 소정의 온도보다 낮고, 또한 집진기가 소정의 시간보다 길게 정지된 후에 가동된 경우에, 가열을 행하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 집진기가 소정 시간 정지되어, 온도가 설정한 온도로 저하되었을 때에, 히터가 가동되기 때문에, 히터의 가동을 필요 최저한으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 집진시스템의 일 실시형태로서는, 축열장치는, 화학축열재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 축열장치가 화학축열재에 의하여 축열하기 때문에, 가열이 필요한 개소나 시간에 방열하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 집진시스템의 일 실시형태로서는, 축열장치에 대하여 물 또는 수증기를 공급하는 급수부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

화학축열재는, 예를 들면 산화칼슘(CaO)과 수증기와 같이, 물 또는 수증기를 공급함으로써 방열하는 화학축열재를 이용하는 것이 가능하다. 상기의 특징에 의하면, 축열장치에 대하여 물 또는 수증기를 공급하는 급수부를 구비하기 때문에, 필요에 따라 화학축열재의 방열을 행할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 축열시스템은, 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기의 열을 축열하는 축열장치와, 함진공기가 축열장치에 유입되기 전에 함진공기로부터 진개를 제거하는 제진기(除塵機)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

함진공기의 통로를 미세화하면, 함진공기와 축열재의 열교환 효율을 높일 수 있다. 한편으로, 함진공기에는, 대량의 진개가 포함되어 있어, 함진공기의 통로를 미세화하면, 진개에 의하여 폐색(閉塞)될 우려가 있다. 상기 특징에 의하면, 함진공기가 축열장치에 유입되기 전에 함진공기로부터 진개를 제거하는 점에서, 진개에 의한 폐색을 억제할 수 있다.

또, 함진공기를 축열장치에 유입시키면, 진개에 포함되는 조해성의 중화생성물 등에 의하여, 축열장치를 부식하는 등의 문제가 발생한다. 그러나, 상기의 특징에 의하면, 축열장치에 함진공기가 유입되기 전에, 제진기에서 함진공기로부터 진개가 제거되기 때문에, 진개에 포함되는 조해성의 중화생성물 등이 저감되는 점에서, 축열장치의 부식 등을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 축열시스템의 일 실시형태로서는, 제진기는, 함진공기의 온도가 500℃ 이상에서 진개를 제거하는 것을 특징으로 한다.

다이옥신 등의 유해물질은, 함진공기 중의 진개와 기체성분의 반응에 의하여 발생하는 것이며, 함진공기가 300~500℃까지 냉각될 때에 발생한다. 상기 특징에 의하면, 500℃ 이상에서 함진공기로부터 진개를 제거하기 때문에, 제진 후의 공기의 온도가 축열장치에서 저하되어도, 다이옥신 등의 유해물질의 발생이 억제된다는 효과를 나타낸다.

또한, 본 발명의 축열시스템의 일 실시형태로서는, 함진공기가 통과하는 주유로(主流路)로부터 분기한 부유로(副流路)를 구비하며, 상기 축열장치는, 상기 부유로에 배치하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 부유로에 축열장치가 배치되기 때문에, 주유로를 사용하여 노설비의 조업을 가동하면서, 부유로에 설치된 축열장치를 적절히 교환할 수 있다는 효과를 나타낸다.

또한, 본 발명의 축열시스템의 일 실시형태로서는, 상기 축열장치는, 화학축열재를 갖는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 필요할 때에 발열반응에 의하여 방열시킬 수 있기 때문에, 열에너지를 보관하거나, 농업용 비닐하우스의 열원이나, 농업용 온수살균용의 열원이나, 재해 시의 입욕용의 열원 등 노설비 이외에서의 열원으로서 이용하거나 할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 축열장치는, 화학축열재를 갖는 축열장치이며, 상기 축열시스템으로부터 착탈 가능한 것을 특징으로 한다.

이 축열장치에 의하면, 노로부터 배출되는 함진공기의 열을 축열장치에 축열하고, 집진기나 배관 등의 열을 필요로 하는 개소에서 적절히 방열할 수 있을 뿐만 아니라, 노설비 밖으로 꺼내어, 열원이 필요해지는 장소에서 방열하는 것도 가능하다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 노설비는, 상기의 집진시스템, 또는 상기의 축열시스템을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 노설비에 의하면, 노설비의 연소배기가스의 열을 이용하여, 집진기나 배관 등 열을 필요로 하는 개소를 적절히 가온하는 것이 가능하여, 집진기나 배관 등을 히터로 가온하기 위한 에너지를 저감할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 집진시스템은, 상기의 축열시스템의 축열장치로부터 발생하는 열이 공급되는 집진기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 집진시스템에 의하면, 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기의 열을 축열하는 축열장치를 구비하는 점에서, 필요에 따라 축열된 열을 이용하여 집진기나 다른 설비를 가온하는 것이 가능해진다. 또, 축열장치에 함진공기가 유입되기 전에, 제진기에서 함진공기로부터 진개가 제거되기 때문에, 진개에 포함되는 조해성의 중화생성물 등이 저감되는 점에서, 축열장치의 부식 등을 억제할 수 있다.

본 발명에 의하면, 노설비에서의 연소배기가스의 열을 이용하여, 집진기나 배관 등 열을 필요로 하는 개소를 적절히 가온하는 것이 가능한 노설비를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 노설비의 구성을 나타내는 개략설명도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시형태의 노설비의 구성을 나타내는 개략설명도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시형태의 노설비의 구성을 나타내는 개략설명도이다.

본 발명의 노설비는, 함진공기를 배출하는 노와, 함진공기의 열을 축열하는 축열장치를 구비하는 것이다. 여기에서, 노설비란, 함진공기를 배출하는 노이면, 특별히 한정되지는 않는다. 함진공기를 배출하는 노로서는, 예를 들면 쓰레기소각로나 화장로 등의 소각로, 가마나 로터리킬른 등의 소성로, 제강로나 용광로 등의 용융로, 이로리(일본의 전통 난방기구)나 스토브나 오븐 등의 난로, 증기선이나 증기기관차 등의 동력원이 되는 보일러 등을 들 수 있다. 제강로는, 조업과 정지를 빈번하게 반복하는 점에서, 집진기나 배관 등이 저온화되기 쉽다는 관점에서, 본 발명의 노설비의 효과를 보다 발휘할 수 있다.

또, 본 발명의 집진시스템은, 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기로부터 진개를 제거하기 위한 집진기와, 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기의 열을 축열하는 축열장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 본 발명의 축열시스템은, 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기의 열을 축열하는 축열장치와, 함진공기가 축열장치에 유입되기 전에 함진공기로부터 진개를 제거하는 제진기를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 노설비, 집진시스템 및 축열시스템의 실시형태를 상세하게 설명한다. 다만, 실시형태의 기재에 대해서는, 본 발명에 관한 노설비, 집진시스템 및 축열시스템을 설명하기 위하여 예시한 것에 불과하고, 이에 한정되는 것은 아니다.

〔제1 실시형태〕

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 노설비(200)의 구조를 나타내는 개략설명도이다. 다만, 노설비(200)는, 집진기(206), 축열장치(203), 제진기(202)를 구비하고 있으며, 본 발명에서는, 집진기(206)와 축열장치(203)를 구비하는 시스템을 "집진시스템", 축열장치(203)와 제진기(202)를 구비하는 시스템을 "축열시스템"이라고 한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 노설비(200)는, 노(201)와 집진기(206)를 구비하며, 노(201)로부터 배출된 함진공기(G)는, 주유로(L1)를 통과하여 집진기(206)에 도입되고, 집진기(206)로 진개를 제거한 후에 대기로 배출된다. 다만, 노(201)로부터 배출된 함진공기(G)의 온도는, 1000℃ 정도이며, 수랭덕트나 가스쿨러 등을 경유하여 200℃ 이하까지 온도를 저하시킨 후에 집진기(206)에 도입된다.

또, 주유로(L1)는, 분기한 부유로(L2)를 구비하고, 부유로(L2)에는, 상류 측으로부터 제진기(202), 축열장치(203), 흡인펌프(207)가 설치되어 있다. 그리고, 부유로(L2)의 종점은, 주유로(L1)와 합류하고 있으며, 흡인펌프(207)를 통과한 함진공기(G)는, 주유로(L1)로 되돌아가도록 구성되어 있다.

또, 부유로(L2)에는, 제진기(202)와 축열장치(203)의 사이에 밸브(V1), 축열장치(203)와 흡인펌프(207)의 사이에 V2가 마련되어 있어, 부유로(L2)로의 함진공기(G)의 유통을 제어할 수 있다.

주유로(L1)에는, 주유로(L1)로부터 부유로(L2)에 함진공기(G)가 유입되는 영역, 및 부유로(L2)로부터 주유로(L1)로 함진공기(G)가 되돌아가는 영역에, 각각 압력센서(P1 및 P2)를 구비하고 있으며, 압력센서(P1)의 압력은, 압력센서(P2)의 압력보다 높게 설정되어 있다. 이로써, 주유로(L1)로부터 부유로(L2)에 자연스럽게 함진공기(G)가 유입할 수 있다. 다만, 압력센서(P1)의 압력이, 압력센서(P2)의 압력보다 높은 경우에는, 흡인펌프(207)는, 부유로(L2)의 함진공기(G)의 유통량을 조정하기 위한 것이며, 필수의 구성은 아니다.

[제진기]

제진기(202)는, 함진공기(G)로부터 진개를 제거하기 위한 것이다. 제진기(202)는, 함진공기(G)로부터 진개를 제거할 수 있는 고체기체분리장치이면, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 필터나 입자충전층 등을 통과시키는 여과분리장치나, 전기집진기나, 중력에 의하여 분리하는 중력분리장치나, 사이클론 등 원심력에 의하여 분리하는 원심분리장치 등을 들 수 있다.

제진기(202)에 의하여, 함진공기(G)로부터 진개가 제거되기 때문에, 후단의 축열장치(203)에 대량의 진개가 유입되는 것에 의한 폐색을 억제할 수 있다. 또, 조해성을 갖는 물질도 제거되어, 축열장치(203)의 부식을 억제할 수 있다는 효과도 나타낸다.

제진기(202)는, 함진공기(G)의 온도가 500℃ 이상에서 진개를 제거하는 것이 바람직하다. 다이옥신 등의 유해물질은, 함진공기(G) 중의 진개와 기체성분의 반응에 의하여 발생하는 것이며, 함진공기(G)가 300~500℃까지 냉각될 때에 발생한다. 따라서, 500℃ 이상에서 함진공기로부터 진개를 제거함으로써, 제진 후의 공기의 온도가 축열장치에서 저하되어도, 다이옥신 등의 유해물질의 발생이 억제된다는 효과를 나타낸다.

또, 제진기(202)는, 함진공기(G)의 온도가 800℃ 이하에서 진개를 제거하는 것이 바람직하다. 함진공기(G)의 온도가 800℃ 이하인 경우, 제진기(202)가 고도의 내열성을 가질 필요가 없어지기 때문에, 다양한 제진기를 이용할 수 있다.

제진기(202)는, 500℃ 이상에서 진개를 제거한다는 관점에서, 내열성이 우수한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 내열성이 우수한 제진기로서는, 예를 들면 세라믹필터나, 전기집진기나, 사이클론 등을 들 수 있다.

[축열장치]

축열장치(203)는, 축열재를 갖는 장치이며, 제진기(202)에서 제진된 함진공기(G)의 열을 축열재에 축열하는 것이다. 축열장치(203)의 구조는, 함진공기(G)가 축열재에 열을 공급할 수 있는 구조물이면, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 축열재를 내부에 수납한 수납용기와, 함진공기(G)가 통과하기 위한 열교환튜브를 구비하고 있고, 열교환튜브가 수납용기의 내부에 사행(蛇行)하여 배치되어 있는 것을 들 수 있다. 함진공기(G)는, 이 열교환튜브를 통과할 때에, 열교환튜브의 관벽을 통하여 용기 내부의 축열재에 열을 공급한다.

축열재로서는, 예를 들면 가열 시에 축열생성물과 생성유체로 분리되고, 방열 시에 이 반대의 반응을 행하는 화학축열재나, 소정의 온도에서 상전이(相轉移)하여, 잠열을 흡수 또는 방출하는 잠열축열재나, 현열(顯熱)을 흡수 또는 방출하는 현열축열재 등을 들 수 있다.

화학축열재를 구성하는 축열생성물과 생성유체로서는, 예를 들면 산화칼슘(CaO)과 수증기(H₂O), 염화칼슘(CaCl₂)과 수증기(H₂O), 브로민화칼슘(CaBr₂)과 수증기(H₂O), 아이오딘화칼슘(CaI₂)과 수증기(H₂O), 산화마그네슘(MgO)과 수증기(H₂O), 염화마그네슘(MgCl₂)과 수증기(H₂O), 염화아연(ZnCl₂)과 수증기(H₂O), 염화스트론튬(SrCl₂)과 암모니아(NH₃), 브로민화스트론튬(SrBr₂)과 암모니아(NH₃), 산화칼슘(CaO)과 이산화탄소(CO₂), 산화마그네슘(MgO)과 이산화탄소(CO₂) 등을 들 수 있다. 취급이 용이하다는 관점에서, 화학축열재는, 생성유체로서 수증기를 이용하는 것인 것이 바람직하다.

또, 축열장치는, 고온에서의 화학축열 시에 특히 효과를 발휘하는 구성이기 때문에, 본 발명에 있어서의 화학축열재로서는, 고온에서의 화학축열이 가능한 축열생성물과 생성유체로서, 산화칼슘과 수증기의 조합(400~500도)이나 산화마그네슘과 수증기의 조합(300~400도)을 이용하는 것이 바람직하다.

잠열축열재로서는, 예를 들면 만니톨(166.5℃), 트랜스폴리뷰타다이엔(145℃), 에리트리톨(119℃), 염화마그네슘 육수화물(117℃) 등을 들 수 있다(괄호 내는 상전이온도).

또, 현열축열재로서는, 벽돌, 자갈 등을 들 수 있다.

제1 실시형태의 축열장치(203)는, 내부에 수산화칼슘이 수납된 수납용기와, 물회수탱크(204)를 구비하며, 수납용기와 물회수탱크(204)는, 배관으로 연결되어 있다. 또, 이 배관에는, 밸브(V3)가 설치되어 있어, 개폐를 조작할 수 있다.

축열장치(203)에 함진공기(G)가 유입되어, 함진공기(G)의 열이 수산화칼슘에 공급되면, 흡열반응에 의하여 수산화칼슘이 산화칼슘과 수증기로 분리된다. 그리고, 분리된 수증기가 물회수탱크(204)로 이동하고, 이어서, 밸브(V3)를 페쇄함으로써 산화칼슘과 수증기를 분리할 수 있다.

한편, 방열 시에는, 밸브(V3)를 개방함으로써, 수증기가 축열장치(203)의 수납용기 측으로 이동시킨다. 이로써, 산화칼슘과 수증기가 반응하여, 수산화칼슘을 생성하여, 열을 발생한다.

또, 제1 실제형태의 축열장치(203)는, 함진공기(G)가 유통하는 열교환튜브와는 다른 열교환튜브를 구비하고 있으며, 이 다른 열교환튜브는, 축열장치(203)와 집진기(206)의 사이에 순환유로(L3)를 형성하고 있다. 순환유로(L3)에는, 송풍기(205)에 의하여 청정한 공기가 순환한다.

산화칼슘과 수증기의 발열반응에 의하여 발생한 열은, 순환유로(L3)를 유통하는 공기를 가열하고, 가열된 공기는, 집진기(206)를 가온할 수 있다. 이로써, 집진기(206)의 온도를 고온으로 유지하여, 중화생성물의 조해를 억제할 수 있다. 다만, 이 가열된 공기는, 집진기(206)뿐만 아니라, 가온이 필요한 개소에 공급할 수 있다.

다만, 제1 실시형태의 축열장치(203)에 있어서, 화학축열재를 수납하는 수납용기는, 카트리지식으로서 분리하여 교환 가능한 것이다. 분리할 때에는, 밸브(V1 및 V2)를 페쇄함으로써, 노설비(200)의 조업을 정지하지 않고, 교환할 수 있다. 그리고, 분리한 축열장치(203)는, 가온이 필요한 장소에 수송하여, 이용하는 것이 가능해진다.

[집진기]

집진기(206)는, 노(201)로부터의 진개를 포함하는 함진공기(G)로부터 진개를 제거하기 위한 장치이며, 주유로(L1)와 연결되어 있다. 노설비로부터의 배기가스는, 집진기(206)에 의하여 진개가 제거된 후에 설비 밖의 대기로 방출된다.

집진기(206)는, 함진공기(G)로부터 진개를 제거할 수 있는 고체기체분리장치이면, 특별히 제한되지는 않고, 예를 들면 필터나 입자충전층 등을 통과시키는 여과분리장치나, 전기집진기나, 중력에 의하여 분리하는 중력분리장치나, 사이클론 등 원심력에 의하여 분리하는 원심분리장치 등을 들 수 있다. 진개를 보다 확실히 회수할 수 있다는 관점에서, 통상은 필터에 의한 여과분리장치가 이용된다.

다만, 노설비(200)의 노(201)로부터 배출된 함진공기(G)는 1000℃ 이상이며, 집진기(206)는, 함진공기(G)의 온도를 약 200℃까지 저하한 위치에 배치한다. 노(201)로부터 배출된 함진공기(G)의 온도를 저하하는 수단은 특별히 제한되지 않지만, 축열장치(203)에 의한 열의 회수 외에, 증기 등에 의한 냉각, 자연방열 등을 들 수 있다. 집진기(102)에 공급되는 함진공기(G)의 온도를 약 200℃ 이하, 바람직하게는 100℃ 이하로 함으로써, 집진기(102)의 내열성이 요구되지 않는 점에서 범용의 집진기를 이용하는 것이 가능해진다.

또, 집진기(206)의 온도는, 결로를 방지한다는 관점에서, 50℃ 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.

〔제2 실시형태〕

제2 실제형태의 노설비(300)는, 노(201)와 집진기(206)를 연결하는 주유로(L1)에 제진기(202) 및 축열장치(203)를 구비한 것이다. 다만, 물회수탱크(204) 및 밸브(V3)의 작용에 대해서는, 제1 실시형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

제2 실시형태의 노설비(300)는, 함진공기(G)의 온도가 저하되었을 때에, 축열장치(203)에 의하여 함진공기(G)를 가온하여, 집진기(206)의 온도를 고온으로 유지하는 것이다. 이 노설비(300)에 의하면, 축열장치(203)에 의하여 함진공기(G)를 직접 가열하여, 집진기(206)를 가온하기 때문에, 열교환이 적어 축열된 열을 효과적으로 이용할 수 있다는 효과를 나타낸다.

〔제3 실시형태〕

도 3에 제3 실시형태를 나타낸다. 제3 실시형태에서는, 축열장치의 기능이, 축열부로서 집진기에 설치된 집진시스템이다. 축열장치를 축열부로서 집진기에 마련함으로써, 축열부로부터 방열된 열을 집진기에 효율적으로 공급할 수 있다.

또한, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 제3 실시형태에서는, 도 3에 나타나는 집진기(집진시스템)(100)가 설명된다. 이하의 설명에서는, 도 3에 있어서의 좌우방향이 집진기(100)의 좌우방향(99)이다. 도 3에 있어서의 상하방향이 집진기(100)의 상하방향(97)이다. 도 3의 지면(紙面)에 수직인 방향이 집진기(100)의 전후방향이며, 지면 앞 쪽이 전방, 지면 안 쪽이 후방이다. 상하방향(97)은, 연직방향의 일례이다.

집진기(100)는, 구획벽(4)에 의하여 내부가 집진실(제1실)(2)과 청정실(제2실)(3)로 구획된 하우징(1)과, 이 구획벽(4)에 마련되어, 하우징(1) 내를 집진실(2) 측으로부터 청정실(3) 측으로 유동하는 함진공기(G) 중에 포함되는 진개를 포집하는 필터기구(F)와, 에어컴프레서(6), 헤더관(13), 다이어프램밸브(14), 인젝터파이프(11), 분사기구(J), 히터(25) 및 축열재(41, 42a, 42b, 43a, 43b, 45, 46)를 구비하여 구성되어 있다. 제3 실시형태의 집진기(100)가 특징으로 하는 점은, 집진기(100)가 축열부를 구비하는 점이다. 예를 들면, 하우축열부(45)는, 하우벽부재(35)가 소정 온도 이상일 때에 하우벽부재(35)로부터 하우징(1)의 외부로 유출하는 열을 흡수하여 저장하고, 하우벽부재(35)가 소정 온도 미만일 때에 방열하여 하우벽부재(35)를 가열한다.

제3 실시형태에 있어서, 필터기구(F)는, 복수의 바닥이 있는 통상의 필터(5)를 구비하여 구성되며, 그들 복수의 필터(5)가, 각각의 기단(基端)의 필터개구부(5w)가 청정실(3)을 향하는 자세로, 상하방향(97)으로 보아 매트릭스상으로 나열되는 상태로, 구획벽(4)에 지지되어 있다. 상세하게는, 필터기구(F)는, 복수의 필터(5)가 좌우방향(99)으로 직선의 1행으로 나열되는 필터행(Fr)을, 그 필터행(Fr)에 있어서의 복수의 필터(5)의 나열방향에 직교하는 방향(전후방향)으로 복수 열 구비하여 구성되어 있다.

분사기구(J)는, 인젝터파이프(11)에 마련된 분사구멍(12)을 통하여 토출된 압축공기(H)를 청정실(3) 측으로부터 필터기구(F)에 펄스상으로 분사하여, 필터기구(F)에 포집된 진개를 떨어내는 기구이다. 인젝터파이프(11)는, 1개의 인젝터파이프(11)에 마련된 분사구멍(12)이, 열상으로 나열되는 복수의 필터개구부(5w)의 각각에 대향하는 상태가 되도록, 또한 매트릭스상으로 나열되는 상태의 필터개구부(5w)에 대응하도록, 복수 개가 병렬로 청정실(3) 내에 배치되어 있다.

분사기구(J)는, 에어컴프레서(6)로부터의 압축공기(H)를 저류하는 헤더관(13)과, 다이어프램밸브(14)를 구비한다. 분사기구(J)는, 다이어프램밸브(14)의 개방상태로의 전환에 의하여, 헤더관(13)에 저류되어 있는 압축공기(H)를, 인젝터파이프(11) 내에 분사하도록 구성되어 있다. 다만, 인젝터파이프(11)는, 기단 측이 개구단(開口端)(11w)으로 되고, 선단 측이 폐색단(11s)으로 되어 있다. 또, 헤더관(13)에는, 헤더관(13) 내의 압축공기(H)의 압력을 검출하는 저류압력검출기(15)가 마련되어 있다. 다만, 저류압력검출기(15) 대신에, 예를 들면 에어컴프레서(6)와 압축공기단속(斷續)밸브(17)의 사이에 공급공기의 압력을 검출하는 검출기가 마련되어 있어도 된다.

또, 집진기(100)에는, 분사기구(J)의 작동 등의 집진기(100)의 운전을 제어하는 제어부(21) 등이 구비되어 있다.

이하, 집진기(100)의 각부(各部)에 대하여, 더 상세하게 설명한다.

[하우징(1)]

하우징(1)은, 구획벽(4)에 의하여 내부가 상하방향(97)으로 구획되며, 하방에 함진공기(G)가 공급되는 집진실(2), 상방에 구획벽(4)에 마련된 필터(5)에 의하여 정화된 정화공기(C)가 통류하는 청정실(3)이 형성되어 있다. 집진실(2)은, 제1실의 일례이다. 청정실(3)은, 제2실의 일례이다.

하우징(1)은, 집진실(2)에 있어서의 필터(5)가 배치되는 개소 및 청정실(3)이 형성되는 개소에 있어서의 외형이, 상하방향(97)으로 보아 개략 직사각형으로 형성되고, 집진실(2)에 있어서의 필터(5)가 배치되는 개소의 하측의 외형이, 깔때기형상으로 형성되어 있다.

그리고, 하우징(1)의 깔때기형상으로 형성된 부위의 상부에는, 소각로나 제강로 등(도시하지 않음)으로부터의 함진공기(G)를 집진실(2) 내에 도입하는 함진공기도입로(7)가 접속되어 있다. 다만, 함진공기도입로(7)는 하우징(1)에 마련되어 있어도 된다. 하우징(1)의 직사각형으로 형성된 부위의 상부에는, 필터(5)에 의하여 정화된 정화공기(C)를 청정실(3)로부터 배출하는 정화공기배출로(8)가 접속되어 있다. 상세하게는, 하우징(1)에 있어서의 구획벽(4) 및 필터(5)보다 상방에, 정화공기배출로(8)가 접속되어 있다. 이 정화공기배출로(8)의 하류 측에는 흡인장치(도시하지 않음)가 마련되어, 청정실(3) 내의 정화공기(C)를 외부공간에 흡인할 수 있도록 구성되어 있다. 함진공기도입로(7)는, 도입부의 일례이다. 정화공기배출로(8)는, 배출부의 일례이다.

하우징(1)의 깔때기형상으로 형성된 부위의 하방의 단부에는, 배출구(9)가 형성됨과 함께, 그 배출구(9)에 로터리밸브(10)가 마련되어, 필터(5)의 재생 시(필터(5)에 포집된 진개를 떨어낼 때)에 발생한 집진실(2) 내의 진개 등을 배출할 수 있도록 구성되어 있다.

이상 설명한 구성에 의하여, 소각로나 제강로 등에서 발생한 함진공기(G)는, 흡인장치(도시하지 않음)의 흡인력에 의하여 함진공기도입로(7)를 통하여 집진실(2) 내에 도입되고, 필터(5)를 통과함으로써 진개가 포집되어 정화공기(C)가 되어, 청정실(3) 내로부터 정화공기배출로(8)를 통하여, 집진기(100)의 하류 측에 접속된 외부공간으로 배출된다.

[필터(5)]

필터(5)는, 바닥이 있는 바구니형상(예를 들면, 복수의 직선봉상체를, 환상으로 형성된 복수의 링상 프레임체에 장착한 바닥이 있는 통상의 바구니형상)으로 형성된 지지체(도시하지 않음)의 외측에, 함진공기(G)를 통류 가능하게 구성된 주머니상(바닥이 있는 통상)의 백(도시하지 않음)이 덮여 있는 백필터로서 구성되어 있다.

백은, 함진공기(G) 중의 진개를 양호하게 포집할 수 있는 여과포에 의하여 구성되고, 예를 들면 내측이 천이며 당해 천의 외측에 첩부한 부직포에 의하여 형성되는 기포(基布), 부직포, 직포 등에 의하여 구성된다.

또, 여포의 소재는, 합성섬유나 유리섬유 등으로 이루어진다.

백의 하부는 주머니상이며, 상부의 개구부가 필터개구부(5w)로 되어, 백의 상단부가 지지체와 구획벽(4)의 사이에 협지되어 고정되어 있다.

다만, 필터(5)는, 바닥이 없는 통상의 백(도시하지 않음)에, 예를 들면 여과포 이외의 비통기성 재료에 의하여 구성한 바닥부를 배치한 것 등으로 구성할 수도 있다.

그리고, 각 필터(5)는, 상단부에 필터개구부(5w)가 형성된 상태로, 구획벽(4)에 수하상태(垂下狀態)로 장착된다.

제3 실시형태에서는, 14개의 필터(5)가 직선상의 필터 나열방향(좌우방향(99))으로 등간격으로 1행으로 나열되어, 필터행(Fr)이 형성되고, 또한 복수행, 예를 들면 15행(홀수행)의 필터행(Fr)이, 필터 나열방향에 직교하는 방향(전후방향)으로 등간격으로 나열되어, 210개의 필터(5)가 배치되어 있다.

다만, 필터행(Fr)을 구성하는 필터(5)의 개수(열수), 필터행(Fr)의 행수, 백의 형상 등에 대해서는, 진개의 처리량 등과의 관계로 적절히 변경하는 것이 가능하다.

[분사기구(J)]

인젝터파이프(11)는, 개구단(11w) 측의 단부를 하우징(1)의 측벽으로부터 외부로 돌출시키며, 또한 나머지의 부분을, 14개의 필터개구부(5w)의 나열방향을 따르게 한 옆을 향한 자세로, 1행으로 나열되는 14개의 필터개구부(5w)에 대향시켜 청정실(3) 내에 위치시킨 상태로, 15행의 필터행(Fr)의 각각에 대하여 배치되어 있다.

다만, 분사구멍(12)은, 인젝터파이프(11)에 형성된 원형의 천공에 의하여 구성된다. 또, 각 인젝터파이프(11)에는, 필터(5)의 필터개구부(5w)에 일대일로 대응하도록, 14개의 분사구멍(12)이 등간격으로 마련되어 있다.

다만, 각 분사구멍(12)은, 각 필터(5)의 축심을 따른 방향으로 보았을 때, 각 분사구멍(12)의 중심이 각 필터개구부(5w)의 대략 중심에 위치하도록, 인젝터파이프(11)에 마련되어 있다.

또, 각 분사구멍(12)의 개구가장자리부에는, 버링가공에 의하여, 링상의 기립 부분이 인젝터파이프(11)의 직경방향 바깥쪽을 향하여 돌출하도록 구비되어 있다. 이 분사구멍(12)의 개구가장자리부의 링상의 기립 부분에 의하여, 분사구멍(12)으로부터 분사되는 압축공기(H)의 확산이 억제되므로, 각 분사구멍(12)으로부터 각 필터(5)의 필터개구부(5w)에 압축공기(H)가 분사될 때에, 압축공기(H)가 외부로 누출되는 것이 충분히 억제되도록 되어 있다. 다만, 반드시 분사구멍(12)의 개구가장자리부는, 버링가공이 실시되어 있지는 않아도 된다.

다이어프램밸브(14)에는, 다이어프램에 배압(背壓)을 인가하는 압력실 및 그 압력실을 배기하는 배기로를 개폐하는 전자밸브가 구비되어 있다. 그리고, 전자밸브가 폐쇄상태에서는, 압력실에는 연통구멍을 통하여 일차압(헤더관(13) 내의 압력)이 유도되어, 다이어프램에 압력실의 압력이 가해지고, 다이어프램에 부설된 밸브체가 밸브시트에 눌려, 다이어프램밸브(14)가 폐쇄상태로 된다. 한편, 전자밸브가 개방상태에서는, 압력실의 압력이 빠져 저하되어, 다이어프램이 일차압(헤더관(13) 내의 압력)에 의하여 눌리고, 다이어프램에 부설된 밸브체가 밸브시트로부터 분리되어, 다이어프램밸브(14)가 개방상태가 된다. 즉, 전자밸브의 개폐작동에 의하여, 다이어프램밸브(14)가 개방상태와 폐쇄상태로 전환된다.

그리고, 에어컴프레서(6)와 헤더관(13)이, 압축공기공급로(16)로 접속되어, 에어컴프레서(6)로부터 토출된 압축공기(H)가 헤더관(13)에 공급되도록 되어 있다.

압축공기공급로(16)에는, 헤더관(13)으로의 압축공기(H)의 공급을 단속하는 압축공기단속밸브(17)가 마련되어 있다.

그리고, 제어부(21)는, 필터(5)의 재생을 행할 필요가 있는 소정의 재생 타이밍이 되면, 압축공기단속밸브(17)를 개방하고, 저류압력검출기(15)에 의하여 검출되는 헤더관(13) 내의 압축공기(H)의 압력이 소정의 목표저류압력이 되면, 압축공기단속밸브(17)를 폐쇄하도록 구성되어 있다. 다만, 반드시 검출된 압축공기(H)의 압력에 따라 압축공기단속밸브(17)를 폐쇄하지는 않아도 된다. 예를 들면, 미리 압축공기(H)의 압력이 목표저류압력이 되는 시간을 추정해 두고, 그 시간에 대응하도록 압축공기단속밸브(17)를 폐쇄하는 타이밍을 정하고 있어도 된다.

즉, 에어컴프레서(6)로부터의 압축공기(H)가 목표저류압력으로 헤더관(13) 내에 저류된다.

제어부(21)는, 저류압력검출기(15)에 의하여 검출되는 헤더관(13) 내의 압력이 소정의 목표저류압력이 됨에 따라, 압축공기단속밸브(17)를 폐쇄하면, 7개의 다이어프램밸브(14) 중 소정의 1개의 다이어프램밸브(14)를 미리 설정된 설정재생시간 동안, 개방하도록 구성되어 있다. 참고로, 설정재생시간은, 헤더관(13) 내에 저류되어 있는 압축공기(H)의 대략 전량이 인젝터파이프(11)의 분사구멍(12)으로부터 분사하는 데에 필요로 하는 시간보다 약간 짧은 시간으로 설정되어 있다.

즉, 다이어프램밸브(14)가 개방되면, 압축공기단속밸브(17)가 폐쇄되어 있음으로써, 헤더관(13)으로의 에어컴프레서(6)로부터의 압축공기(H)의 공급이 끊어진 상태에서, 헤더관(13) 내에 저류되어 있는 고압의 압축공기(H)가, 2개(또는 1개)의 인젝터파이프(11)를 통하여 그 인젝터파이프(11)에 마련된 14개의 분사구멍(12)으로부터 펄스상으로 분사되게 된다. 이로써, 필터(5)에 포집된 진개가 떨어내진다.

다만, 이상의 분사기구(J)의 제어는 저류압력검출기(15)에 의하여 검출된 저류압력에 따라 압축공기단속밸브(16)나 다이어프램밸브(14)의 개폐를 제어하는 예를 설명했지만, 공급공기의 압력을 검출하는 검출기가 마련되어 있는 경우, 그 공급공기에 따라 압축공기단속밸브(16)나 다이어프램밸브(14)의 개폐를 제어해도 된다.

[벽부재]

도 3에 나타나는 바와 같이, 하우징(1)은, 상벽부재(31)와, 우벽부재(32)와, 좌벽부재(33)와, 후벽부재(34)와, 전벽부재(도시하지 않음)와, 하우벽부재(35)와, 하좌벽부재(36)를 갖는다. 하우징(1)의 내부와 외부가, 이들 벽부재에 의하여 구획된다. 이들 벽부재는, 예를 들면 스테인리스강의 판상 부재, 일반구조압연강의 판상 부재, 내황산노점부식강판(耐硫酸露點腐食鋼板) 등을 이용할 수 있다.

이하, 설명의 편의상, 우벽부재(32)에 있어서의 구획벽(4)의 상방의 부위를 우상벽부재(32a)라고 기재하고, 우벽부재(32)에 있어서의 구획벽(4)의 하방의 부위를 우하벽부재(32b)라고 기재하는 경우가 있다.

좌벽부재(33)에 있어서의 구획벽(4)의 상방의 부위를 좌상벽부재(33a)라고 기재하고, 좌벽부재(33)에 있어서의 구획벽(4)의 하방의 부위를 좌하벽부재(33b)라고 기재하는 경우가 있다.

후벽부재(34)에 있어서의 구획벽(4)의 상방의 부위를 후상벽부재(34a)라고 기재하고, 후벽부재(34)에 있어서의 구획벽(4)의 하방의 부위를 후하벽부재(34b)라고 기재하는 경우가 있다.

전벽부재에 있어서의 구획벽(4)의 상방의 부위를 전상벽부재라고 기재하고, 전벽부재에 있어서의 구획벽(4)의 하방의 부위를 전하벽부재라고 기재하는 경우가 있다.

다만, 우상벽부재(32a)와 우하벽부재(32b), 좌상벽부재(33a)와 좌하벽부재(33b), 후상벽부재(34a)와 좌하벽부재(34b), 전상벽부재와 전하벽부재는, 제3 실시형태와 같이 일체(一體)의 부재여도 되고, 별체의 부재여도 된다.

하우징(1)의 청정실(3)은, 상벽부재(31)와, 우상벽부재(32a)와, 좌상벽부재(33a)와, 후상벽부재(34a)와, 전상벽부재에 의하여, 하우징(1)의 외부와 구획되어 있다. 상벽부재(31), 우상벽부재(32a), 좌상벽부재(33a), 후상벽부재(34a), 및 전상벽부재는, 벽부재 및 제2 벽부재의 일례이다.

하우징(1)의 집진실(2)은, 우하벽부재(32b)와, 좌하벽부재(33b)와, 후하벽부재(34b)와, 전하벽부재와, 하우벽부재(35)와, 하좌벽부재(36)에 의하여, 하우징(1)의 외부와 구획되어 있다. 우하벽부재(32b), 좌하벽부재(33b), 후하벽부재(34b), 전하벽부재, 하우벽부재(35), 및 하좌벽부재(36)는, 벽부재의 일례이다.

도 3에 나타나는 바와 같이, 하우벽부재(35), 및 하좌벽부재(36)는, 필터(5)의 하방에 위치한다. 하우벽부재(35), 및 하좌벽부재(36)는, 상술한 깔때기형상을 구성하고 있다. 하우벽부재(35), 및 하좌벽부재(36)는, 벽부재 및 제1 벽부재의 일례이다.

[히터(25)]

도 3에 나타나는 바와 같이, 히터(25)가, 하우벽부재(35) 및 하좌벽부재(36)의 외면에 접촉하여 배치되어 있다. 히터(25)는, 통전에 의하여 발열하여, 접촉하는 하우벽부재(35), 하좌벽부재(36), 우하축열부(45) 및 좌하축열부(46)(후술)를 가열한다. 히터(25)의 통전/비통전은, 제어부(21)에 의하여 제어된다.

상세하게는, 제어부(21)는, 하우징(1)의 하우벽부재(35)에 마련된 온도센서(23)에 의하여 온도를 검출하여, 그 검출온도가 미리 정해진 임계값 온도보다 높은 경우에는 히터(25)를 비통전(OFF)으로 하고, 낮은 경우에는 히터를 통전(ON)으로 한다. 이 히터(25)의 통전과 후술하는 축열부로부터의 방열에 의하여, 집진기의 하우징(1)의 내부를 어느 정도 고온 상태로 유지할 수 있다.

[축열재]

제3 실시형태에서는, 하우징(1)의 벽부재(31~36)의 외면에 접촉하여, 복수의 축열부(상축열부(41), 우상축열부(42a) 등)가 배치된다. 제3 실시형태에서는, 축열부는, 잠열축열재를 구비하여 구성된다. 예를 들면, 축열부는, 중공(中空)의 용기의 내부에 잠열축열재를 충전하여 구성된다. 잠열축열재는, 소정의 상전이온도에서 상전이하여, 잠열을 흡수/방출하는 재료이다. 제3 실시형태의 축열재로서는, 예를 들면 만니톨(166.5℃), 트랜스폴리뷰타다이엔(145℃), 에리트리톨(119℃), 염화마그네슘 육수화물(117℃) 등을 이용할 수 있다(괄호 내는 상전이온도). 축열부를 벽부재의 외면에 접촉하여 마련함으로써, 축열부의 잠열축열재가, 벽부재가 상전이온도 이상일 때에, 벽부재로부터 하우징(1)의 외부로 유출하는 열을 상전이에 의하여 흡수하여 저장한다. 그리고 축열부의 잠열축열재는, 벽부재가 상전이온도 미만일 때에, 상전이에 의하여 방열하여, 벽부재를 가열한다.

여기에서, 집진기(100)가, 쓰레기소각로의 연소배기가스의 처리에 이용되는 예를 생각한다. 축열부의 잠열축열재로서, 에리트리톨(상전이온도 119℃)을 이용하기로 한다. 연소배기가스의 온도는, 160℃~200℃ 정도이다. 함진공기도입로(7)로부터 연소배기가스가 하우징(1)의 내부에 도입되고 있을 때는, 벽부재의 온도는 상전이온도인 119℃ 이상이 되기 때문에, 축열부의 잠열축열재는, 상전이에 의하여 벽부재로부터 열을 빼앗아 잠열로서 저장한다. 함진공기도입로(7)로부터의 연소배기가스의 도입이 정지되면, 벽부재 및 축열부의 온도는 서서히 저하된다. 벽부재 및 축열부의 온도가 잠열축열재의 상전이온도(119℃)를 하회하면, 축열부의 잠열축열재가 상전이하여, 잠열을 방출하기 때문에, 벽부재가 가열된다. 이상과 같이 하여, 집진기(100)의 벽부재의 온도의 저하가 억제된다.

특히, 축열부의 잠열축열재로서, 상전이온도가, 연소배기가스 중의 중화생성물이 조해되는 온도보다 높은 것을 이용함으로써, 벽부재의 온도가 중화생성물이 조해되는 온도까지 저하되는 것을 억제할 수 있어 바람직하다. 또, 축열부의 잠열축열재로서, 상전이온도가, 집진기(100)에 도입되는 기체의 온도보다 낮은 것을 이용함으로써, 하우징(1)의 내부에 기체가 도입되고 있을 때에 축열하고, 기체의 도입이 정지하고 있을 때에 방열하기 때문에, 하우징(1)에 기체가 도입되고 있지 않을 때의 벽부재의 온도의 저하를 억제할 수 있어 바람직하다.

제3 실시형태에서는, 도 3에 나타나는 바와 같이, 상축열부(41)가 상벽부재(31)의 외면에 접촉하여 배치된다. 우상축열부(42a)가, 우상벽부재(32a)의 외면에 접촉하여 배치된다. 좌상축열부(43a)가, 좌상벽부재(33a)의 외면에 접촉하여 배치된다. 후상축열부(도시하지 않음)가, 후상벽부재(34a)의 외면에 접촉하여 배치된다. 전상축열부(도시하지 않음)가, 전상벽부재의 외면에 접촉하여 배치된다. 이들 축열부에 의하여, 청정실(3)의 내부와 하우징(1)의 외부를 구획하는 벽부재의 온도의 저하가 억제된다. 상축열부(41), 우상축열부(42a), 좌상축열부(43a), 후상축열부, 및 전상축열부는, 축열부 및 제2 축열부의 일례이다.

제3 실시형태에서는, 도 3에 나타나는 바와 같이, 우하축열부(42b)가, 우하벽부재(32b)의 외면에 접촉하여 배치된다. 좌하축열부(43b)가, 좌하벽부재(33b)의 외면에 접촉하여 배치된다. 후하축열부(도시하지 않음)가, 후하벽부재(34b)의 외면에 접촉하여 배치된다. 전하축열부(도시하지 않음)가, 전하벽부재의 외면에 접촉하여 배치된다. 하우축열부(45)가, 하우벽부재(35)의 외면에 접촉하여 배치된다. 하좌축열부(46)가, 하좌벽부재(36)의 외면에 접촉하여 배치된다. 이들 축열부에 의하여, 집진실(2)의 내부와 하우징(1)의 외부를 구획하는 벽부재의 온도의 저하가 억제된다. 우하축열부(42b), 좌하축열부(43b), 후하축열부, 전하축열부, 하우축열부(45), 및 하좌축열부(46)는, 축열부의 일례이다.

특히, 하우축열부(45) 및 하좌축열부(46)가 하우벽부재(35) 및 하좌벽부재(36)의 외면에 접촉하여 배치되는 것에는 이점이 있다. 필터(5)의 하방에 위치하는 하우벽부재(35) 및 하좌벽부재(36)에는, 필터(5)로부터 떨어내진 진개가 접촉된다. 하우벽부재(35) 및 하좌벽부재(36)의 온도가 저하되면, 중화생성물의 조해에 의하여, 필터(5)로부터 떨어내진 진개가 축적되어 버릴 우려가 있다. 하우축열부(45) 및 하좌축열부(46)에 의하여, 진개의 축적을 억제할 수 있다. 또, 하우축열부(45) 및 하좌축열부(46)에 의하여 하우벽부재(35) 및 하좌벽부재(36)의 온도 저하가 억제되어, 비교적 높은 온도로 유지되면, 하우벽부재(35) 및 하좌벽부재(36)의 상방에 위치하는 필터(5)의 온도도, 대류에 의하여, 비교적 높은 온도로 유지되므로 바람직하다. 하우축열부(45) 및 하좌축열부(46)는, 제1 축열부의 일례이다.

이에 더하여, 제3 실시형태에서는, 도 3에 나타나는 바와 같이, 히터(25)가, 하우벽부재(35) 및 하좌벽부재(36)의 외면에 접촉하여 배치된다. 히터(25)에 의하여 하우벽부재(35), 하좌벽부재(36), 우하축열부(45) 및 좌하축열부(46)가 가열됨으로써, 상술한 하우축열부(45) 및 하좌축열부(46)에 의한 효과와 동일한 효과를 나타냄과 함께, 하우축열부(45) 및 하좌축열부(46)에 열을 저장할 수 있어 바람직하다.

[변형예]

제3 실시형태에서는, 축열부가 잠열축열재를 구비하여 구성되는 예가 설명되었다. 잠열축열재 대신에, 또는 잠열축열재와 함께, 현열축열재를 이용하는 구성도 가능하다. 예를 들면, 축열부는, 중공의 용기의 내부에 현열축열재를 충전하여 구성된다. 예를 들면, 현열축열재를 벽부재(31~36)의 외면에 접촉하는 상태로 배치해도 된다. 현열축열재는, 축열재의 열용량을 이용하여 축열하는 축열재이다. 본 변형예의 축열재로서는, 예를 들면 벽돌, 자갈 등을 이용할 수 있다.

집진기(100)가, 쓰레기소각로의 연소배기가스의 처리에 이용되는 예를 생각한다. 축열부의 현열축열재로서, 벽돌을 이용하기로 한다. 연소배기가스의 온도는, 160℃~200℃ 정도이다. 함진공기도입로(7)로부터 연소배기가스가 하우징(1)의 내부로 도입되고 있을 때는, 벽부재의 온도도 160℃~200℃ 정도로 된다. 그리고 벽부재와 접촉하고 있는 축열부도, 벽부재로부터 열을 받아들여 벽부재와 동일한 정도의 온도가 된다. 함진공기도입로(7)로부터의 연소배기가스의 도입이 정지되면, 벽부재의 온도는 서서히 저하된다. 이때, 축열부가 방열하여, 벽부재에 열을 주기 때문에, 벽부재의 온도의 저하가 억제된다. 이상과 같이 하여, 집진기(100)의 벽부재의 온도의 저하가 억제된다.

또, 축열부로서 화학축열재를 이용하는 것도 가능하다. 화학축열재의 일례로서는, 산화칼슘이나 산화마그네슘이 있다. 이하, 산화칼슘을 이용하는 경우를 설명한다. 산화칼슘은, 흡수함으로써 발열반응을 일으켜, 수산화칼슘을 생성하는 성질이 있다. 따라서, 제3 실시형태에 의한 축열부로서 산화칼슘을 포함하는 축열재를 이용하여, 집진기를 가동할 때 등의 방열할 때에 물이나 수증기를 축열부에 도입함으로써, 방열을 행할 수 있다. 또한, 수산화칼슘은 고온화에 있어서 분해되어, 산화칼슘으로 되돌아가는 성질을 갖는다. 따라서, 집진기가 가동하여, 어느 정도 고온 환경이 된 경우, 흡열반응에 의하여 다시 수산화칼슘으로부터 산화칼슘으로 되돌아가게 된다. 그 때문에, 물이나 수증기를 도입하면, 다시 방열시키는 것이 가능해진다. 이와 같이, 화학축열재를 이용하여, 방열 시에 물이나 수증기를 도입하는 것에 의해서도, 집진기의 온도 저하에 따른 성능의 저하를 억제할 수 있다. 이와 같이 축열부로서 화학축열재를 이용하는 경우, 집진기(1)에는, 축열부에 대하여 물 또는 수증기를 도입 가능한 급수부가 마련되어 있고, 제어부(21)에 의하여 급수부의 동작이 제어된다.

제3 실시형태에서는, 축열부(41~46)가, 하우징(1)의 벽부재(31~36)의 외면에 접촉하여 배치되는 예가 설명되었다. 축열부(41~46)와 벽부재(31~36)의 사이에, 다른 부재 등이 존재하는 형태도 가능하다. 예를 들면, 축열부(41~46)와 벽부재(31~36)의 사이에, 방수 시트 등이 배치되어도 된다. 이와 같이, 다른 부재가 사이에 개재하는 형태여도, 축열부와 벽부재의 사이에서 열의 교환이 가능한 형태이면 된다. 예를 들면, 축열부와 벽부재가, 히트파이프 등으로 열적으로 접속되어 있어도 된다.

제3 실시형태에서는, 축열부(41~46)가, 하우징(1)의 전체를 덮는 예가 설명되었다. 축열부가, 하우징(1)의 일부만을 덮는 형태도 가능하다. 또한, 하우징(1) 혹은 하우징(1)의 일부를 덮지 않아도, 하우징의 일부의 벽부재 근방에만 축열부가 마련되어 있고, 그 개소만을 가열하는 것 같은 형태여도 된다.

예를 들면, 하우벽부재(35)나 하좌벽부재(36)의 근방에 축열부가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 필터(5)의 하부에 위치하는 하우벽부재(35)나 하좌벽부재(36)는 중화생성물이 부착하기 쉬운 개소이기 때문에, 이들 개소에 축열부가 마련되어 있으면, 부착된 중화생성물의 조해를 적합하게 억제할 수 있다.

또, 예를 들면 상벽부재(31)나 우상벽부재(32a), 좌상벽부재(33a)의 근방에 축열부가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 청정실(3)은 고온의 함진공기(G)가 도입되는 함진공기도입로(7)로부터 멀기 때문에, 집진실(2)에 비하여 온도가 저하되기 쉽다. 그 때문에, 청정실(3)에 면하는 상기의 부재에 축열부를 마련함으로써, 청정실(3)에 있어서의 온도 저하를 억제할 수 있다.

또, 예를 들면 정화공기배출로(8)나 배출구(9)의 근방에 축열부가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이들 영역은, 개구부로 되어 있기 때문에 히터(25)를 설치하는 것이 구조적으로 어렵다. 이들 영역에 히터(25) 대신에 축열부를 마련함으로써, 히터(25)가 없더라도 온도 저하를 억제할 수 있다. 다만, 함진공기도입로(7)의 근방도 히터(25)를 설치하는 것이 어렵기 때문에 축열부를 마련해도 되지만, 함진공기도입로(7) 근방은 고온의 함진공기(G)가 도입되기 때문에, 축열부를 마련하지 않고도 온도가 낮아질 가능성은 낮다. 그 때문에, 반드시 축열부를 마련하지는 않아도 된다.

또, 영역에 따라 다른 축열재를 사용해도 된다. 예를 들면, 집진기(100)를 가동했을 때, 집진실(2)은 고온(예를 들면 대략 400℃)이 되지만, 청정실(3)은 함진공기도입로(7)로부터 떨어져 있기 때문에, 집진실(2)에 비하면 저온(예를 들면 대략 200℃)이 된다. 따라서, 집진실(2)의 근방(우상벽부재(32b), 좌상벽부재(33b), 하우벽부재(35), 하좌벽부재(36) 등)에는 상전이온도가 높은 축열재를 마련하고, 청정실(3)의 근방(상벽부재(31), 우상벽부재(32a), 좌상벽부재(33a) 등)에는 상전이온도가 낮은 축열재를 마련해도 된다. 상기 구성에 의하면, 집진실(2)과 청정실(3) 각각에 있어서 적절한 축열재를 마련함으로써 축열을 효율적으로 행함과 함께, 축열재의 선택지가 늘어남으로써 비용을 낮추는 것도 가능해진다.

또, 축열부에 더하여 보온재가 병용되어도 된다.

또, 제3 실시형태에서는, 온도센서(23)의 검출온도에 의하여 히터(25)의 ON/OFF를 전환하는 예를 설명했지만, 다른 형태에 의한 실시도 가능하다. 축열부에 충분히 열이 저장되어 있는 경우, 집진기(100)의 온도가 일시적으로 저온이 되었다고 해도, 축열부로부터의 방열에 의하여 원하는 온도까지 되돌아가는 경우도 있다. 이 현상은, 예를 들면 집진기(100)가 정지하고, 그 후 곧바로 집진기를 재가동한 경우에 발생할 가능성이 높다. 이 점을 감안하여, 예를 들면 시간센서(타이머)를 마련해 두고, 온도센서(23)의 검출온도가 임계값 온도보다 낮았다고 하더라도, 시간센서의 검출온도가 미리 정해진 임계값 시간보다 짧은 경우에는 히터(25)를 OFF로 해도 된다. 바꾸어 말하면, 온도센서(23)의 검출온도가 임계값 온도보다 낮고, 또한 시간센서의 검출시간이 미리 정해진 임계값 시간보다 긴 경우에만, 히터를 ON으로 해도 된다. 예를 들면, 제어부(21)는, 온도센서(23)의 검출온도가 임계값 온도보다 낮고, 또한 집진기가 소정의 시간보다 길게 정지한 후에 가동을 개시한 경우에, 히터(25)를 작동시킨다. 다만, 집진기의 정지란, 함진공기도입로(7)로부터의 공기의 도입이 정지하는 것을 말하며, 집진기의 가동이란, 함진공기도입로(7)로부터 공기가 도입되는 것을 말한다.

산업상 이용가능성

본 발명의 노설비는, 함진공기를 배출하는 노를 구비한 것에 이용할 수 있다. 함진공기를 배출하는 노로서는, 예를 들면 쓰레기소각로나 화장로 등의 소각로, 가마나 로터리킬른 등의 소성로, 제강로나 용광로 등의 용융로, 이로리나 스토브나 오븐 등의 난로, 증기선이나 증기기관차 등의 동력원이 되는 보일러 등을 들 수 있다.

본 발명의 축열장치는, 노로부터 배출되는 함진공기의 열을 축열하기 위하여 이용할 수 있다. 또, 이 축열장치는, 열에너지를 보관하거나, 농업용 비닐하우스의 열원이나, 농업용 온수살균용의 열원이나, 재해 시의 입욕용의 열원 등 노설비 이외에서의 열원으로서 이용하거나 할 수 있다.

본 발명의 축열시스템은, 노로부터 배출되는 함진공기의 열을 축열하기 위하여 이용할 수 있다. 또, 이 축열시스템은, 축열장치의 부식 등을 억제하기 위하여 이용할 수 있다.

200, 300…노설비
201…노
202…제진기
203…축열장치
204…물회수탱크
205…송풍기
206…집진기
207…흡인펌프
L1…주유로
L2…부유로
L3…순환유로
V1, V2, V3…밸브
P1, P2…압력센서
1…하우징
2…집진실
3…청정실
4…구획벽
5…필터
7…함진공기도입로
8…정화공기배출로
21…제어부
23…온도센서
25…히터
31…상벽부재
32…우벽부재
32a…우상벽부재
32b…우하벽부재
33…좌벽부재
33a…좌상벽부재
33b…좌하벽부재
34…후벽부재
34a…후상벽부재
34b…후하벽부재
35…하우벽부재
36…하좌벽부재
41…상축열부
42a…우상축열부
42b…우하축열부
43a…좌상축열부
43b…좌하축열부
45…하우축열부
46…하좌축열부
C…정화공기
G…함진공기

Claims (13)

1. 하우징과,
   상기 하우징의 내부에 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기를 도입하는 도입부와,
   상기 진개를 포집하는 필터와,
   상기 하우징의 내부로부터 공기를 배출하는 배출부와,
   상기 하우징의 내부와 외부를 구획하는 벽부재를 구비하는 집진기와,
   상기 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기의 열을 축열하는 축열장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 집진시스템.
2. 상기 축열장치는, 상기 벽부재의 근방에 배치된 축열부인 것을 특징으로 하는, 집진시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 축열부는, 상기 벽부재가 소정 온도 이상일 때에 상기 벽부재로부터 상기 하우징의 외부로 유출하는 열을 흡수하여 저장하며, 상기 벽부재가 소정 온도 미만일 때에 방열하여 상기 벽부재를 가열하는 것을 특징으로 하는, 집진시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 축열부는, 상기 도입부가 상기 하우징의 내부에 함진공기를 도입하고 있을 때에 상기 벽부재로부터 상기 하우징의 외부로 유출하는 열을 흡수하여 저장하며, 상기 도입부가 상기 하우징의 내부에 함진공기를 도입하고 있지 않을 때에 방열하여 상기 벽부재를 가열하는 것을 특징으로 하는, 집진시스템.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 하우징은, 제1실과, 상기 필터를 통과하여 공기가 이동 가능한 제2실을 갖고, 상기 도입부는 상기 제1실에 진개를 포함하는 함진공기를 도입하며, 상기 배출부는 상기 제2실로부터 공기를 배출하고, 상기 벽부재는, 상기 제1실의 내부와 상기 하우징의 외부를 구획하며, 또한 상기 필터의 연직방향 하방에 위치하는 제1 벽부재를 구비하고, 상기 축열부는, 상기 제1 벽부재를 가열하는 제1 축열부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 집진시스템.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하우징은, 제1실과, 상기 필터를 통과하여 공기가 이동 가능한 제2실을 갖고, 상기 도입부는 상기 제1실에 진개를 포함하는 함진공기를 도입하며, 상기 배출부는 상기 제2실로부터 공기를 배출하고, 상기 벽부재는, 상기 제2실의 내부와 상기 하우징의 외부를 구획하는 제2 벽부재를 구비하며, 상기 축열부는, 상기 제2 벽부재를 가열하는 제2 축열부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 집진시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 축열장치는, 화학축열재를 구비하는 것을 특징으로 하는, 집진시스템.
8. 노로부터의 진개를 포함하는 함진공기의 열을 축열하는 축열장치와,
   함진공기가 축열장치에 유입되기 전에 함진공기로부터 진개를 제거하는 제진기를 구비하는 것을 특징으로 하는, 축열시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제진기는, 함진공기의 온도가 500℃ 이상에서 진개를 제거하는 것을 특징으로 하는, 축열시스템.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    함진공기가 통과하는 주유로로부터 분기한 부유로를 구비하며, 상기 축열장치는, 상기 부유로에 배치하는 것을 특징으로 하는, 축열시스템.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축열장치는, 화학축열재를 갖는 것을 특징으로 하는, 축열시스템.
12. 제11항의 축열시스템으로부터 착탈 가능한 것을 특징으로 하는, 축열장치.
13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 축열시스템의 상기 축열장치로부터 발생하는 열이 공급되는 집진기를 구비하는 것을 특징으로 하는, 집진시스템.

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