KR900008729B1 - 집 진 기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

집진기

제1도는 본 발명 집진기의 사시도.

제2도는 제1도의 선 2-2의 단면도.

제3도는 공기 출구단에서 본 제1도 집진기의 종단도.

제4도는 제3도의 반대쪽에서 본 제1도 집진기의 종단도.

제5도는 제2도 및 도시된 드럼중 하나의 사시도.

제6도는 드럼의 개발안에서 본 드럼중 하나의 종단도.

제7도는 압력차에 의해 자기 조정되는 펠트 밀폐부재를 도시하는 드럼의 일부단면도.

제8도는 스프링의 인장력에 의해 자기 조정되는 밀폐부재를 도시하는 드럼의 일부단면도.

제9도는 공기압에 의해 자기 조정되는 드럼 밀페부재를 도시하는 드럼의 일부단면도.

제10도는 다른 실시예의 출구단의 입면도.

제11도는 제10도의 선 11-11의 단면도.

제12도는 안내휘일에 드럼을 연결시키는 원추 대형단부와 감소된 밀폐면을 갖는 드럼의 단면도.

제13도는 집진기의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 여과용 챔버 12 : 더러운 개스용 입구

14 : 깨끗해진 개스용 출구 16 : 회전드럼

20 : 호퍼수단

본 발명은 집진기에 관한 것이다.

기존의 집진기는 바닥으로부터 부유된 상태로 서로 이격 배치되는 다수의 필터백(bag)을 구비하고 있다. 개스(항상 먼지와 연기를 지닌 공기)가 그 백을 통해 구조물의 바닥으로 흡입되고, 다시 그의 상부를 통해 방출되게 된다. 백을 통한 개스흐름은 내측으로부터 외측으로 또는 그 역으로 이루어질 수 있을 것이다. 개스에 실린 먼지 및 연기는 개스가 여과재를 통과함에 따라 보통 그 필터재에 부착되게 된다. 일단 필터백이 먼저에 의해 막히기 시작하면, 필터백을 청소하여 그의 여과기능을 재생시켜 주어야만 한다. 필터백을 청소하는 방법의 하나로서, 여과재의 섬유로부터 먼지 덩어리를 떨어지게 하도록 백을 통해 역류를 흐르게 하는 방법을 들 수 있다. 이 방법은 여과될 공기의 정상류가 백의 내측으로부터 외측으로 흐르는 경우에 사용될 수 있을 것이나, 상술한 역류를 발생시키는 중에는 청소할 백을 지니고 있는 여과장치의 일부를 정지시킬 필요가 있다. 만약 연속적인 여과작동이 필요한 경우에는 여과장치의 나머지 백을 개스류를 처리할 수 있게 하여야만 한다. 그결과, 백의 갯수를 늘려야만 하고 따라서 비용이 많이 들게 한다.

또한, 막힌 필터백을 청소하기 위한 제2의 방법으로서, 필터백을 통해 압축공기로 핀 제트(jet)를 역방향으로 분사시키는 방법을 들 수 있다. 백의 표면을 교차하여 이동하는 이동장치를 사용하여 백을 연속적으로 청소하는 설비에 있어서는, 역제트에 의한 청소를 하기 위해서는 비용이 많이 드는 압축공기를 사용해야만 할뿐만 아니라 여과재에 상당한 응력이 발생하여 여과재의 수명이 단축되는 결과가 초래된다.

제3의 청소방법으로는 필터백튜브를 간헐적 또는 연속적으로 흔드는 방법을 들 수 있다. 제1의 방법과 유사하게 제3의 방법에서도 청소하여야 할 튜브를 포함하는 격실을 정지시키는 것이 필요하고, 그동안 나머지 격실에서 개스류를 처리해야만 한다.

상술한 바와 같은 정적시스템은 요구되는 여과지역을 얻을 수 있도록 다수의 튜브를 필요로 하며 또한 그에 따른 튜브를 수용하기 위한 대형의 지지구조를 필요로 한다. 전형적인 설비에 있어서는 높이가 3스토리(story)가 되고 작은집의 마루크기 정도의 마루크기를 갖는 구조를 가질 수도 있다.

소정기간 동안의 백은 큰 압력강하를 발생하게 되고, 그에 따라 상당한 압력차가 요구되고, 또한 그에 따라 팬을 작동시키는데 더 큰 에너지가 요구되게 된다.

상술한 세 방법은 모두 여과재에 상당한 응력을 발생시키게 하여, 백의 수명을 비교적 짧게 한다. 또한, 백의 제조비용이 형태의 복잡성과 벽자체의 고가의 재료비용 때문에 높아지게 한다.

청소작동후에, 벽에는 최초의 에라공정중에 형성된 얇은 먼지층이 존재치 않게 되는데, 그러한 얇은 먼지층은 여과공정에 상당한 조력을 하는 것이다. 즉, 청소된 백을 사용하게 되면, 새로운 먼지층이 백에 형성될때까지 더러운 개스가 누출하게 된다.

최종적으로, 전적시스템은 보수하는데 비용이 많이 들고 자주 정지시켜야 함으로 인해 비용이 많이 들게 되는 다수의 가동부품을 가지고 있다.

미합중국 특허 제3,443,696호에 기술되어 있는 바와같은 공지의 먼지입자분리용 회전장치에 있어서는 유입개스를 원통형 여과재의 표면에 직접 충돌시키도록 하고 있기 때문에 여과재의 수명이 심하게 단축될 뿐만 아니라 유입개스를 원통형 여과재의 표면에 직접 충돌시키도록 하고 있기 때문에 여과재의 수명이 심하게 단축될 뿐만 아니라 유입개스의 입자가 챔버내에서 완전히 분산되게 되는 결과가 초래된다. 미합중국 특허 제2,648,396호에 있어서는 유입되는 더러운 개스를 먼지박스에 인접한 챔버의 바닥을 통해 통과시킨후에 원통형 여과재쪽으로 상승시키도록 하고 있다. 또한, 본 특허에 있어서는 챔버내에서 먼지입자가 완전히 분산되는 것을 방지하고 여과재의 수명단축을 피하기 위해, 천공된 금속 슬리브의 내부에 여과재를 설치하고 있다. 그 결과, 드럼의 회전에 따라 천공부가 펌핑작용을 하게 되므로써 여과재 쪽으로 개스흐름 저항이 발생하게 된다.

종래장치에서 공통적으로 당면하고 있는 제2의 문제점은 더러운 개스의 챔버와 깨끗해진 개스의 출구 사이를 밀폐시키는데 있는 것이다. 미합중국 특허 제3,443,696호에 있어서는 압력식 밀폐부재를 설치하고 있기 때문에 챔버의 더러운 개스가 위치되는 부분과 깨끗해진 개스가 위치되는 부분의 중간지역이 더러운 개스가 위치되는 부분의 압력보다 약간 큰 압력을 갖는 유체에 의해 가압되게 하여 깨끗해진 개스가 더러운 개스가 위치되는 부분으로 유입될 수 있게 함으로써 더러운 개스가 중간지역내로 유입될 수 없게 하고 있다. 미합중국 특허 제2,648,396호에도 유사한 장치가 기술되어 있는데, 이러한 장치를 사용함으로 인해 밀폐부재로부터의 깨끗해진 개의 막이 회전드럼 주위에 형성되게 되고, 그에 따라 더러운 개스의 흐름이 드럼쪽으로 진입하게 된다.

최종적으로, 상술한 공지의 장치들에 있어서는 원통 여과재가 천공된 슬리브와 접촉을 하게 되므로써 여과재의 유효여과면적이 천공면적으로 한정되게 된다. 그 결과, 슬리브의 전면적중의 천공면적의 비율에 따라 유효여과면적이 약 50%까지 감소하게 된다. 천공금속판을 적층시킴으로써 전면적중의 천공면적의 비율을 최대로 65%까지 증가시킬 수 있고, 또한 그 경우 고가의 제작기술을 도입하게 되면 그 비율을 약 70%로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 더러운 개스가 위치하는 부분과 깨끗해진 개스가 위치하는 부분으로된 여과용 챔버와, 더러운 개스가 위치하는 부분으로 더러운 개스를 향하게 하는 더러운 개스용 입구와, 깨끗해진 개스용 출구를 구비한 집진기가 제공된다. 본 발명의 집진기는 상기 입구와 출구의 중간에 설치되는 회전드럼을 구비하고 있는데, 그 회전드럼은 개스가 통과할 수 있는 원통면을 가지고 있어 개스통과시 여과를 할 수 있게 되어 있다. 또한, 드럼을 충분히 고속으로 회전시키기 위한 수단이 설치되므로써, 드럼의 원통면에 부착된 입자는 떨어져 나가게 되고, 그뒤에 챔버의 바닥에 위치한 호퍼수단에 의해 수집되게 된다. 개스를 입구로부터 드럼의 원통면을 통해 드럼내부로 이송시킨뒤 깨끗해진 개스용 출구를 통해 방출시키도록 팬수단이 설치된다.

또한, 더러운 개스가 위치되는 부분을 그에 인접한 깨끗해진 개스가 위치되는 부분으로부터 밀폐시키기 위한 밀폐수단이 설치된다. 개스입구는 도관으로 되어 있어, 유입되는 더러운 개스를 호퍼수단쪽으로 향하게 하고, 또한 도관으로부터 방출되는 개스입자가 드럼의 원통면상에 직접 충돌하지 않게끔 하류단의 형태가 부여되고 있다. 도관은 드럼에 충분히 근접해 있어, 도관으로부터 방출되는 개스 및 가벼운 먼지입자의 일부가 드럼쪽으로 향하게 된다. 드럼의 회전에 의해서 여과재에 원심력이 발생하게 되고, 그 원심력은 팬수단에 의해 드럼의 내부에서 발생하는 부압과 반작용을 하게 된다. 그리하여, 여과재에 가해지는 힘은 대체로 중립화되고, 그 결과 종래의 집진기에 있어서와 같이 필터백에 간헐적 및 연속적인 큰 응력이 가해지지 않게 된다. 유입개스가 여과재에 직접 충돌하지 않게 하도록 유입개스를 호퍼수단쪽으로 향하게 함으로써, 도관으로부터 방출되는 먼지입자의 상당량이 챔버내에 완전히 분산됨이 없이 호퍼수단에 의해 직접 수집되게 된다. 그외에도, 먼지입자가 여과재에 직접 충돌하게 되는 경우에 발생할 수 있을 여과재의 손상이 방지되게 된다. 여과재로 유입되는 나머지 먼지입자는 회전에 의해 발생되는 원심력으로 인해 드럼으로부터 계속적으로 떨어져 나가게 되고, 따라서 여과재가 장시간에 걸쳐 먼지로 인해 막히게 되지 않는다. 본 발명 집진기의 이러한 자기 청소특성에 의해 종래의 집진기에서와 같이 보수비용이 많이 들지 않게 된다. 또한, 필터요소가 막힘으로 인해 여과재를 교차하여 발생하는 큰 압력강하를 수용하도록 사용되는 대형의 진공장치를 필요로 하지 않는다. 또한, 본 발명의 집진기는 종래의 집진기와 같이 정규적인 청소를 위해 소정부분을 격리시킬 필요가 없기 때문에 과도한 용량을 필요로 하지 않는다.

본 발명에 있어서는 가동부품이 단지 드럼뿐이기 때문에 신뢰성이 높게 된다.

또한, 필터백이 흔들리거나 제트가 백의 청소를 위해 역방향으로 제공될 때 발생하게 되는 상당한 소음이 없다는 이점이 있다. 단지 드럼의 원통면만을 덮는데 필요한 여과재는 구조상 간단한 반면, 종래의 집진기용의 필터백은 제조비용이 많이들고 또한 백 대신에 카드리지를 사용하는 것은 비용을 더욱 많이 들게 한다. 최종적으로, 본 발명은 여과재의 크기를 종래보다 크게 감소시켜 준다. 드럼의 원통면이 계속적으로 청소되기 때문에, 작동중에 여과재의 일평방피트를 통과한 개스량이 감소되지 않을 것이며, 여과재를 통한 흐름속도는 분당 500피트 정도로 높게될 수 있다. 이러한 흐름속도 때문에 여과재의 면적이 종래의 집진기에서 필요하게 되는 면적의 약 25내지 50분의 1정도로 감소될 수 있게 된다. 하우징 체적의 크기감소는 종래의 약 3내지 10분의 1로 된다.

바람직하게, 회전드럼의 회전축은 수평으로 위치하며, 드럼은 더러운 개스용 입구에 가장 근접한 지역에서의 원통면이 입구로부터 방출되는 더러운 개스의 흐름방향과 대체로 동일한 방향으로 회전하게 된다. 이와같이, 회전드럼의 회전이 유입개스의 흐름방향과 반대로 이루어지지 않게 되므로써, 챔버내에서 먼지입자가 완전히 분산되지 않게 되고 여과재의 질을 저하시키지 않는다.

도관을 대체로 드럼의 길이만큼 연장될 수 있게 형성하므로써, 유입되는 더러운 개스는 드럼의 전길이에 걸쳐 균일하게 방출될 수 있으며, 그리하여 개스는 드럼의 원통면까지 드럼의 길이를 따라 균일하게 경로로 흐를 수 있게 된다. 이러한 구성은 드럼의 수직으로 배치된 경우보다 더욱 효율적인 작동을 이루게 해준다.

유리하게, 도관은 챔버의 상부로부터 대체로 수직하방으로 연장되며, 벤츄리효과에 의해 개스의 속도를 증가시키도록 드럼의 회전축에 대해 수직인 단면이 작아지도록된 부분을 갖는다. 분당 1000세제곱피트의 전형적인 흐름의 경우, 유입개스의 속도는 분당 약 4000세제곱피스까지 증가될 수 있어, 개스에 실린 무거운 먼지입자가 직접 집진호퍼내로 이동할 수 있게 된다.

도관의 단부를 도관축으로붙터 7˚보다 작은 각도로 외측으로 벌어지게 구성하므로서, 방출되는 더러운 개스는 벌어지는 흐름으로 되어 분산되기 때문에 호퍼의 수집능력을 보다 효율적으로 할 수 있개 해준다.

드럼의 원통면은 헐겁게 부착시킴으로써, 드럼의 회전시에 그 밴드 사이에 위치하는 여과재가 외측으로 떠오르게 되어 슬리브가 접촉되지 않게 된다. 따라서, 여과재의 내부에서 여과재와 천공슬리브 사이에 플리넘(plenum)이 형성되며, 여과공정시에 유효여과면적이 100%로 되게 된다. 만약 여과재가 전면적에 결쳐 슬리브에 견고하게 접촉된다면, 유효여과면적은 천공면적으로 한정될 것이다. 이러한 제한은 상술한 바와같은 여과재의 떠오름에 의해 방출되게 되는데, 그 이유는 여과재의 내부에서 여과된 개스가 가장 근접한 천공지역에 대해 횡방향으로 이동하여 드럼의 내부로 유입될 수 있기 때문이다. 아주 대형의 드럼의 경우에는 드럼의 중앙둘레에 보조밴드를 설치하에 여과재의 떠오름이 중앙의 보조밴드로부터 양쪽방향으로 발생할 수 있게 한다.

바람직하게, 밀폐수단은 챔버로부터 깨끗해진 공기용 출구에 인접한 드럼의 단부에 형성된 매끄러운 환형표면에 가볍게 가압접촉되는 펠트링을 포함한다. 펠트의 밀도를 크게 하면, 밀폐효과가 커지게 된다.

외측 원통면의 주위에서 펠트링에 원주상 압력을 가할 수 있게 구성하므로써, 밀폐가 자기 조정될 수 있게 된다. 펠트를 통과하는 공기는 여과될 것이고, 그에따라 출구로부터 방출되는 깨끗해진 공기의 질이 저하하지 않게 된다. 또한, 밀폐수단을 통한 공기흐름에 의해 과열이 방지되고, 그럼으로써 밀폐수단의 수명 및 효율이 증가하게 된다. 그외에도, 밀폐수단에 부착된 먼지입자는 펠트물질을 통과하도록 된 부가의 더러운 공기를 여과시키는데 조력하게 된다. 펠트의 밀폐면에 가해져야할 압력이 평방인치당 1 내지 2온스 이하 정도로 비교적 작기 때문에, 수명이 매우 길게 될 수 있다.

바람직하게, 천공스리브의 천공면적은 천공슬리브의 전면적의 적어도 30%가 된다.

팬수단은 드럼의 내부에 고착되는 세트로된 팬날개를 포함할 수 있을 것이다. 이러한 방식으로 펜을 설치하므로써, 종래의 집진기와 같이 별개의 분리된 덕트 및 모터가 필요치 않게 된다.

본 발명은 챔버에 회전축이 대체로 평행하도록 장착된 한쌍의 회전드럼을 구비할 수도 있는데, 그 경우 드럼은 그의 원통면의 서로 가장 인접한 지역에서 개스의 유입방향과 대체로 동일한 방향으로 이동할 수 있게 하는 방향으로 서로 반대방향으로 회전가능하게 되어 있다.

드럼을 그의 회전축이 챔버내에서 수평으로 위치하고, 두 드럼 사이에서 챔버의 상부로부터 연장되는 입구측 도관에 대해서는 대체로 수직으로 위치할 수 있게끔 구성함으로써, 도관으로부터 드럼까지 흐르는 개스류의 효율이 최소화 된다. 또한, 드럼을 입구측 도관에 인접한 지역에서 유입개스의 흐름방향으로 이동시킬 수 있도록 두 드럼을 서로 반대방향으로 회전시키게 함으로써, 유입되는 먼지입자가 분산되지 않게되고, 따라서 여과재의 질이 저하하지 않게 되며, 또한 드럼 부근에서 개스의 난류가 발생하지 않게 된다.

요구되는 여과면적을 종래의 경우보다 25 내지 50배로 감소시킴으로써 고온하에 적용될 수 있는 경제적인 여과장치를 제공하는 것이 가능하다. 이러한 목적에 적합하게 사용되는 여과재료는 금속재, 소결된 다공성금속, 세라믹재, 또는 다공성 세라믹재를 들 수 있다. 이러한 여과재는 연속적인 작동상태에서는 2000℉까지의 온도에서 그리고 기간이 짧은 작동상태에서는 2600℉까지의 온도에서 사용될 수 있다.

이와같은 고온장치는 많은 산업공정에서 낭비개스로서 방출되는 고온개스로부터 아황산을 제거하는데 주로 적용된다. 이 경우, 아황산개스를 먼지형태로된 소정이 화학적 화합물과 미리 혼합하여 입자로 형성시키고, 그 입자를 다시 상술한 바와같이 고온용 여과재를 사용하는 본 발명의 집진기에서 여과시킴으로써, 깨끗해진 개스를 열공급원으로 사용할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하며 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제1도 내지 제3도에 도시된 집진기는 하측 하우징부(11), 중간 하우징부(13) 그리고 상측 하우징(15)으로된 챔버(10)로 구성되어 있다. 하측 하우징부(11)는 중간 하우징부(13)에 그리고 중간 하우징부(13)는 상측 하우징부(15)에 각각 하우징 조인트(17), (19)를 따라 부착되어 있다. 중간 하우징부(13)의 일측부에는 보수를 위한 출입을 가능하게 하도록 출입문(15)이 제공되어 있다. 상측 하우징부(15)의 상부에 설치된 도관(12)에 의해 개스입구가 제공되는데, 그 개스입구는 직사각형 유입벤츄리(21)(제4도에 도시됨)로 통해 있다. 유입벤츄리(21)는 유입되는 개스의 속도를 증가시킬 수 있도록 드럼의 회전축을 횡단하는 방향으로 단면적이 점점 작아지게 되어 있다. 유입벤츄리(21)는 먼지 또는 미립자를 수집하는 집진호퍼(20)가 형성되어 있는 챔버(10)의 바다쪽인 수직하방으로 개스를 향하게 된다. 도관(12)의 단부(35)는 드럼축을 횡단하는 방향으로 7˚ 또는 그보다 약간 작은 벌어짐각을 갖게 외측으로 벌어져 있어, 호퍼(20)이 표면위에서 유입되는 더러운 개스로부터 미립자를 분산시키도록 되어 있다. 드럼의 회저축 방향으로의 도관(12)의 폭은 드럼의 길이와 대체로 동일하게 되어 있어, 더러운 개스를 호퍼(20)쪽으로 드럼의 전 길이에 걸쳐 균일하게 분사시킬 수 있게 된다. 긴 한쌍의 배플(29)이 두 바닥드럼(16) 아래에서 그에 평행하게 연장되어 있고, 따라서 각 드럼(16)과 배플(29) 사이에는 한정된 틈새가 제공되게 된다. 드럼(16)과 배플(29) 사이를 통과하는 가벼운 미립자는 갑작스럽게 확대된 공간내로 유입되게 되므로써 실속되게 되어 호퍼(20)내로 떨어지게 된다.

제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 챔버(10)에는 수평으로 위치되는 다수의 역회전드럼(16)이 설치되는 데, 그 드럼(16)의 일단은 베어링(26)내에서 회전가능한 샤프트(22)에 의해 지지되고, 타단은 챔버(10)의 일단을 교차하여 연장되는 판(47)에 장착된 세 개의 고무타이어로된 안내휘일(40)에 의해 지지되어 있다. 또한, 드럼 밀폐부재(44) 및 샤프트 밀폐부재(24)는 유입되는 더러운 개스가 챔버로부터 누출되지 않게 해준다. 챔버(10)의 출구단에는 개스출구 플리넘(plenum)(`4)이 부착되어 있어, 챔버(10)는 드럼(16)의 내부와 유체연통을 이루게 된다. 각 드럼(16)의 원통면은 약 50%dmkl 개방공간을 갖게 천공된 금속으로 되어 있다. 그러한 천공된 금속 대시 철사망으로된 원통면을 사용할 수도 있을 것이다. 안내휘일(40)용으ㅏㅣ 매끄러운 구름면을 제공하는 각 드럼의 출구단에 설치되는 폭이 좁은 환형 드럼링(23) 부분을 제외하고는 드럼의 전표면이 천공되어 있게 된다. 각 드럼의 천공된 원통면 위에는 여과재(18)가 드럼 밀페부재(44)와 드럼의 타단사이로 연장되게 권취되어 있고, 그 여과재의 폭은 드럼의 각 단에 설치된 두 개의 플링거링(39), (41)에 의해 한정된다(제7도에 도시됨). 허우징(10)의 측부에는 한쌍의 구동모터(42)가 장착되는데, 그 구동모터는 구동모터 샤프트에 장착된 풀리(38)와 상측드럼에 장착된 폴리(28)에 둘러져 있는 벨트(32)에 의해 서로 결합되어 있다. 차례로, 상측드럼의 샤프트(22)는 상측드럼 샤프트(22)에 장착된 풀리(30)와, 하측드럼 샤프트(22)에 장착된 풀리(31)에 둘러져 있는 벨트(32)에 의해 서로 결합되게 된다. 벨트(34)는 스프링이 설치된 벨트인장기(36)에 의해 인장되게 된다. 이와같이 구성된 풀리조립체는 챔버(10)의 일단에 고착된 케이싱(48), (50)내에 내장되게 된다.

제5도에는 드럼(16)중 하나에 있어서의 드럼조립체가 도시되어 있다. 여과재(18)는 드럼이 천공된 슬리브(37)위에 설치되어, 펠트 밀폐링(44)에 위치된 플링거링(41)으로부터 드럼의 타단에 위치된 플링거링(41)까지 연장되어 있다. 여과재(18)는 한쌍의 평평한 플라스틱 스트랩(56)에 의해 일단부에 견고하게 고정되게 된다. 여과재(18)의 각 단에 인접하게 위치된 플링거링(39), (41)은 드럼의 둘레상으로 연장되어 있다. 플링거링(41)의 직경방향으로 마주보는 양측부에는 한쌍의 와이퍼핑거(43)가 용접되어, 밀폐용 하우징 위에서 드럼축에 평행하게 외측으로 짧은 거리만큼 연장되어 있다.

각 드럼의 출구단에는 세트로된 팬날개(27)가 설치되는데, 그 팬날개(27)는 드럼의 내면에 직접 장착되어 각 드럼내에 부압을 발생시키도록 되어 있다.

제6도는 팬날개(27)는 제거시킨 상태로 도시된 드럼(16) 출구단의 종단도이다. 환형 드럼링(23)은 안내휘일과 접촉하는 매끄러운 접촉면(52)과, 그에 인접하고 그보다 약간 크게 되어 있으며, 밀폐링과 접촉하는 매끄러운 접촉면(62)을 가지고 있다. 접촉면(62)에는 고점도의 펠트로된 밀폐링(44)이 가볍게 가압 접촉되어, 밀폐를 이루도록 되어 있다.

제7도는 제6도의 선 7-7을 따라 절단한 드럼의 단면도로서, 제7도에 도시된 바와같이 펠트 밀폐하우징은 원통면을 따라 형성된 다수의 구멍(54)을 가지고 있어 하우징의 외측 원통면이 플랜지(45)에 인접한 곳에서의 깨끗한 개스보다 압력이 높게 되어 있는 챔버(10)내의 더러운 개스와 연통되게 되어 있다. 이와같은 압력차에 의해 밀폐부재(44)는 드럼링표면(62)이 가압 접촉하게 된다. 제8도에는 다른 실시예의 밀페구성이 도시되어 있다. 펠트 밀폐부재(44)는 러그(61)에 의해 결합되는 환형 플랜지(45)와 외측 플랜지(65)에 의해 형성된 펠트 하우징내에 위치하게 된다.

4개의 중간 플라스틱 스트랩에 90°씩의 간격을 두고 결합되는 4개의 인장스프링으로 구성된 인장링(55)에 의해 펠트 밀폐부재(44)는 내측으로 압력이 가해지게 된다. 스프링의 인장력은 펠트에 의해 접촉면(62)에 가해지는 압력이 1 내지 2ounce/in²으로 되게 정해진다. 플랜지(45)는 챔버(10) 하우징에 고착된 판(47)의 볼트구멍에 대응하는 다수의 볼트구멍을 가지고 있어, 볼트(51)의 결합에 의해 밀폐용 하우징을 지지할 수 있게 된다. 플링거링(41)에 180°의 간격을 두고 장착되는 한쌍의 와이버핑거(43)는 밀폐용 하우징쪽으로 연장되어 드럼(16)과 함께 회전하게 된다. 제7도 및 제8도에 도시된 바와같이, 플랜지(45)와 판(47) 사이에 설치된 환형 개스킷(49)은 볼트(51)에 의해 결합될 때 서로 밀폐를 이루게 된다.

제9도에는 또다른 실시예의 밀폐구성이 도시되는데, 그에 있어서 환형 고무튜브(57)는 펠트 밀폐하우징에 위치되는 외측 원통형 밀폐면에 접촉하게 되어 있다. 튜브에 설치된 밸브(58)는 하우징을 통과하게 되고, 공기관(도시안됨)을 튜브(57)로부터 외측 압력조절치(도시안됨)까지 연결시키도록 사용된다. 튜브(57)에 예정된 압력을 가하도록 조절기를 조정해 둠으로써, 조절식밀폐가 이루어지게 된다. 제9도의 나머지 부품들은 제7도 및 8도의 경우와 동일하다.

작동시에, 오염된 공간에서 발생된 더러운 공기는 각 드럼(16)의 각 단에 장착된 펜날개(27)의 회전에 의해 챔버에서 부압이 발생하게 됨으로써 유입관(12)을 통해 챔버(10)내로 흡입되게 된다. 더러운 공기는 벤츄리(21)를 통과하면 속도증가를 이루게 되고, 따라서 유입되는 개스에 포함된 미립자에 대해 보다 큰 운동에너지를 부여할 수 있게 된다. 이와같이 미립자의 속도가 증가하게 되면, 미립자는 드럼(16)쪽으로 편향됨이 없이 호퍼(20)에 용이하게 도달할 수 있게 된다. 드럼(16)을 역회전하도록 구성하여 도관의 직선부(33)에 인접한 드럼표면이 유입되는 개스의 흐름방향과 평행하게 이동되게 하므로써 유입되는 개스는 난류성이 적어지고 보다 부드러운 하방흐름을 이루게 된다. 그에 다라 개스에 포함된 가벼운 먼지입자는 각 드럼(16)의 천공면 주위에 권취된 여과재(18)를 통해 흡입되게 되어, 그곳에 부착되게 되고, 그리하여 깨끗해진 공기가 각 드럼의 내부를 통과하게 된다. 드럼표면이 회전함에 따라, 부착된 미립자에는 팬날개(27)의 회전에 의한 압력차에 의해 발생되는 힘의 방향과는 반대방향으로 원심력이 가해지게 된다. 원심력이 충분한 각 속도를 갖기 때문에 그에 의해, 부착된 미립자는 방출되게 되고, 그에 이에 호퍼(20)내에 떨어질 수 있게 된다. 이와같이, 각 드럼 주위에서 여과재가 회전함에 따라 연속적인 여과작용은 물론이고 연속적인 자기 청소작용이 이루어지게 된다. 일반적으로, 드럼은 미립자에 대해 가해지는 원심력이 원통형의 여과재표면을 교차하여 발생하는 압력차로 인해 가해지는 힘보다 크게될 수 있게 할 수 있을 정도로 충분한 원주속도로 회전되어야만 한다. 질량이 크지 않은 공기분자는 원심력의 영향을 받지 않게 되고, 따라서 비교적 용이하게 여과재를 통과하게 된다. 최대 회전속도는 드럼의 재료 및 여과재에서 발생하는 응력을 허용응력내로 할 수 있게끔 한정되게 된다. 천공에 따른 드럼의 개방지역은 전지역이 적어도 30%가 되어야 한다.

또한 드럼의 용량이 증가시킬 수 있도록 분리된 규격화된 드럼조립체를 적층시켜 설치할 수 있을 것이다.

필터재는 단지 드럼(16)의 양단에만 고정되어 있기 때문에, 회전속도가 증가함에 따라 여과재에 대해 가해지는 원심력이 더러운 개스가 위치하는 챔버부분과 드럼내부간의 압력차로 인해 가해지는 힘을 초과하는 지점에서 외측으로 불륵해지게 되어 천공슬리브로부터 부유된 상태에 있게 된다. 상기 지점에서는 여과재의 유효여과지역이 천공지역으로만 한정되지 않고 전지역으로 될 수 있게 된다. 그러면, 여과재와 슬리브 사이의 지역은 플리넘으로서 작용하게 된다.

플링거링(39), (41)에 의해 드럼슬리브와 여과재의 단부들 사이로 먼지가 통과하지 못하게 된다. 드럼의 단부에서 먼지는 플링거링(39), (41)에 의해 드럼으로부터 떨어져 나가게 된다. 또한 펠트 밀폐하우징 주위에 모이게 되는 먼지의 양은 회전 와이핑휭거(43)에 의해 제한된다.

제10도 및 제11도는 고온하에서 실시되는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 그에 있어서, 주조 가능한 모르타르 또는 블록과 같은 내화재가 라이닝되어 있는 하우징(88)이 다공성 세라믹 물질로 제조된 회전드럼(96)을 사고 있다. 또한 회전드럼은 다공성 소결금속, 세라믹 물질 또는 금속재로 형성시킬 수 있을 것이다. 드럼의 일단은 고온 합금으로 제조한 드럼단판(106)에 의해 폐쇄되게 되고, 그 단판(106)은 드럼샤프트(100)에 형성된 수로(102)를 통해 설치된 링(98)에 의해 수냉되게 된다. 드럼샤프트(100)는 하우징(88)에 장착된 고온 드럼샤프트 밀폐부재(104)에 의해 밀폐되어 있다. 샤프트가 베어링(103)내에서 회전하게 됨으로써, 드럼(96)이 회전하게 된다. 드럼의 타단은 서로 120°의 각도를 두고 이격되는 세 개의 안내휘일(112)에 의해 제위치에 유지되게 된다. 드럼의 내부에는 고온합금으로된 한쌍의 팬날개(108)가 설치되어 있다. 팬날개(108)는 공기를 출구(92)를 통해 열교환기(도시안됨)나 대기로 방출시키도록 작용한다.

하우징(88)의 바닥에는 먼지 제거호퍼(94)가 설치되어 있다. 더러운 공기는 세라믹 도관(90)을 통해하우징(88)으로 유입되게 되는데, 도관(90)은 직사각형의 단면을 가지며 그 단면이 점점 작아지게 되어 있는 부분(87)과 7°의 각도로 외측으로 벌어지게 형성된 단부분(89)로 구성되어 있다. 도관(90)은 드럼(96)의 축을 따라 드럼(96)의 길이와 대체로 동일한 폭을 갖는다.

티타늄 합금과 같은 고온강으로 제조되고 개스출구(92)에 인접하게 위치되는 드럼(96)의 내측 환형 단부(93)에는 외측 환형(단부)가 고착되어 있는데, 그 외측 환형 단부(91)도 고온강으로 되어 있으며 내측환형 단부(93)로부터 절연될 수 있도록 세라믹 절연물질이 중간에 위치하게끔 주조 가능하게 되어 있다.

내, 외측 단부가 서로 절연될 수 있도록 세라믹 절연물질이 중간에 위치하게끔 주조 가능하게 되어 있다.

챔버(95)는 공기 냉각되게 되며, 단부(91)의 외면을 따라서 출구(92)를 입구축 챔버로부터 밀폐시키도록 작용하는 한쌍의 환형 링이 간격을 두고 설치되어 있다.

고온장치의 작동은 제1도 내지 제5도를 참조해 설명한 작동과 유사한데, 고온장치의 경우에는 더러운 공기가 유입도관(90)을 통해 유입되어 벤츄ㅗ리(87)를 수직하방으로 통과하게 되고, 다시 드럼(96)의 아래에 그에 인접하게 위치된 단부(89)를 통해 방출되게 된다. 팬(108)의 회전에 의해 발생되는 차동압력에 따라, 개스는 다시 드럼(96)에 권취된 고온 여과재를 통과하게 된다. 드럼(96)은 도관(90) 부근에서 그의 원통면이 하방으로 이동하게끔 반시계방향으로 회전하게 된다. 그 회전에 따라, 드럼(96)의 표면에 부착된 먼지입자는 원심력 및 중력으로 인해 집진호퍼(94)내로 떨어지게 된다. 호퍼(94)내의 먼지는 수냉식 스크루우 컨베어(도시안됨) 또는 수냉식 회전에어록 밸브(airlock valve)(도시안됨)에 의해 연속적으로 제거되게 된다. 출구(92)를 통과하는 깨끗해진 공기는 대기 또는 열교환기(도시안됨)로 방출되게 된다. 이러한 고온장치는 전기 아아크용광로, 석탄용광로, 코오크 생산설비, 강밀(mill), 화학적 정제기, 그리고 석탄 및 오일 연소식 발전설비등에 적용되게 된다. 상기 장치는 종래의 집진기에서 요구되고 있는 면적의 약 25 내지 30분의 1의 면적을 요하고 있다는 점에서 경제적인 것이다.

제12도에는 원추 대형단부(73)를 가진 드럼(16)이 도시되어 있는데, 드럼(16)은 원추 대형단부(73)에 의해 감소된 직경을 갖는 원통면(81)에 연결되게 된다. 원통면(81)은 환형 밀폐부재(85)용의 밀폐접촉면과 안내휘일(83)용의 구름면으로서 사용된다. 원통면(81)의 직경을 감소시킴으로써, 드럼(16)의 경우와 비교할 때 원추속도가 감소하게 되며, 그에따라 안내휘일(83)과 밀폐부재(85)의 마모가 감소하게 된다.

제13도는 진공 청소기로서 사용되는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 그 구조는 천공된 원통면을 갖는 회전드럼(60)으로 구성되어 있다. 드럼의 입구지역에는 원추형의 먼지 편향판(64)이 영구적으로 부착되어 있다. 원추형 편향판(64)의 반대쪽 샤프트단에서, 더러운 공기가 유입되는 입구지역은 환형 펠트, 밀폐부재(73)에 의해 밀폐되게 되는데, 그러한 밀폐는 환형 펠트 밀페부재(73)가 제7도에 도시된 것과 유사한 더러운 공기 유입지역과 드럼(66)의 샤프트단에 인접하게 위치되고 더러운 공기 유입지역보다 압력이 적은 깨끗해진 공기 방출지역간의 압력차에 의해 드럼(66)의 매끄러운 단부표면에 대해 가볍게 가압되므로써 이루어지게 된다. 이와는 달리, 밀폐부재를 제8도 또는 제9도에 도시된 형의 것을 사용할 수도 있을 것이다. 드럼의 천공부위에는 신장 가능한 환형의 여과재(66)가 헐겁게 설치되어 있다. 여과재(66)의 단부에는 플라스틱 스트랩(63)이 견고하게 부착되어 있다. 또한, 편향판(64)의 반대쪽에 위치하는 드럼(60)의 단부에는 세트로된 팬날개(68)가 고착되어 있어, 모터 샤프트(70)의 회전에 다른 팬날개(68)의 회전시에 드럼(60)의 내측에서 부분적으로 진공이 발생하게 된다. 팬날개(68)는 드럼(60)에 고착되는 외에, 또한 중심칼라(69)에 고착되어 있고, 그 중심칼라(69)는 모터 샤프트(70)를 따라 미끄럼 이동가능하며 세트스크루우에 의해 모터 샤프트(70)상의 소정위치에 고정될 수 있게 되어 있다. 상승한 바와같은 구조에 있어서, 편향판(64), 드럼(60), 팬날개(68), 칼라(69) 등의 조립 구성된 조립체는 단일의 조립체를 형성하여 모터 샤프트(70)상에서 미그럼 이동할 수 있으며, 편향판(64)에 고착되는 판(67)의 구멍에 샤프트(70)를 삽입함으로써 세위치에 위치될 수 있게 된다.

샤프트(70)은 통상의 전기모터(75)에 의해 회전하게 된다. 드럼구조는 대체로 원추대형의 하우징(78)내에 내장되게 되며, 하우징(78)의 일단에는 윙너트(77)에 의해 고정되는 커버(71)이 설치되어 있다. 상기 커버(71)에는 하나 이상의 투명한 플라스틱 또는 유리창문(74)에 설치되어 있다. 또한 커버(71)는 입구측 호소연결구(72)와 일체로 되어 있다. 하우징(78)의 내측에는 먼지컵(76)이 미끄럼 가능하게 설치되어 있으며, 윙너트(77)에 의해 제위치에 고정되게 된다. 팬날개(68)에 의해 방출되는 깨끗해진 공기는 격실(80)내로 유입되게 된다. 상기 격실(80)에는 모터(75)와 환형 필링(82)이 부착되어 있다. 신장가능한 여과재(82)는 천공된 환형 미끄럼링(86)에 의해 제위치에 보유되게 된다.

작동시에, 더러운 공기는 입구(72)를 통해 유입되게 되며 편향판(64)에 의해 먼지컵(76)쪽으로 편향되게 된다. 먼지입자는 컵(76)의 둘레의 수집되게 되며, 팬날개(68)의 회전에 의해 발생되는 압력차에 의해 공기 또는 개스 및 가벼운 입자는 드럼(60)의 둘레에 권취된 여과재(66)에 유입되게 되고, 그에 따라 깨끗해진 공기가 드럼내부를 통과하게 된다. 가벼운 입자는 여과재에 부착되게 되고, 그에 이이서 부착된 입자는 컵(76)의 외측 둘레쪽으로 원심력에 의해 떨어져 나가게 되고, 그곳에서 먼지층(84)에 수집되게 된다. 먼지층의 두께는 창문(74)을 통해 관찰할 수 있게 된다.

깨끗해진 공기는 팬(68)에 의해 격실(780)내로 배출되고, 그뒤에 필터링(82)러　 통과하면서 모터(75)를 냉각시킨다.

본 발명의 집진기를 보수할 경우에는, 윙너트(77)를 풀어 입구측 커버(71)를 제거하면 된다.

그뒤에, 먼지컵(76)을 제거하고, 그 에이커 먼지컵(76) 둘레에 부착된 먼지층을 제거한다. 격실(78)을 원추형 또는 원추대형으로 함으로써 먼지컵(76)을 미끄럼 이동시키기 쉽게 된다. 그 뒤에, 먼지층이 존재하였던 컵(76)을 다시 커버(71)와 마찬가지로 제위치에 설치하므로써, 재작동을 위한 준비를 일단 갖추게 된다. 경우에 따라서는 여과재(66)를 제거, 세척 또는 교환시킬 수 있다.

조립체를 수평으로 배치하는 경우에는, 먼지컵(76)의 내측에 철사망으로 된 jq(78)을 설치하여, 진공 청소기를 떨어뜨리거나 충격을 받게 하였을 때 환형 먼지링(84)이 회전드럼(60)상에 파괴되는 것을 방지하게 할 수 있다.

경우에 따라서는, 필터링(82)을 교환 또는 세척할 수도 있지만, 오랜기간동안 보수없이 작동할 수 있을 것이다.

먼지컵(76)을 제거시키지 말아야 하는 경우에는 먼지컵(76)내에 제거가능한 종이컵을 설치하면 된다.

지금까지 본 발명의 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 그에 국한되지 않고 첨부된 청구범위에 기재된 바와같은 발명의 범위내에서 다른 변경이 이루어질 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 집진기에 있어서, 더러운 개스가 위치하는 부분과 깨끗해진 개스가 위치하는 부분으로된 여과용 챔버와, 더러운 개스를 더러운 개스가 위치하는 챔버부분으로 향하게 하는 더러운 개스용 입구와, 깨끗해진 개스용 출구와, 상기 입구와 출구 사이에 설치되고 개스를 통과시킬 수 있는 원통면을 가진 회전드럼과, 드럼의 원통면에 부착된 대부분의 입자를 덜어져 나가게할 수 있을 정도의 큰 각 속도로 드럼을 회전시키는 회전수단과, 개스로부터 제거한 입자를 챔버의 바닥에 수집하는 호퍼수단과, 개스를 상기 입구로부터 드럼의 원통면을 통해 드럼의 내부로 그리고 그로부터 출구로 이송시키는 팬수단과, 드럼주위에 있는 더러운 개스가 위치하는 챔버부분을 그에 인접하고 드럼의 내부에 있는 깨끗해진 개스가 위치하는 챔버부분으로부터 밀폐시키는 밀폐수단을 구비하고, 상기 입구는 유입되는 개스를 호퍼수단쪽으로 행하게 하는 도관으로 되어 있고, 그 도관의 하류단부는 도관으로부터 방출되는 개스의 입자가 드럼의 원통면에 직접 충돌하지 않게할 수 있도록 되어 있으며, 도관은 유입개스를 드럼내로 흐르게할 수 있도록 드럼에 충분히 접근해 있는 것을 특징으로 하는 집진기.

Images