KR101211375B1 - 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 텐터기 배기가스의 폐열회수 시스템에 관한 것으로,이를 위해 섬유 원단을 건조시킬 수 있도록 내부로 고온의 열풍을 공급하는 다수의 분사관이 구비되는 텐터기챔버와, 상기 텐터기챔버에 연결되어 섬유 원단의 건조 후 생성되는 타르가 포함된 고온의 배기가스를 유도 배출하는 제 1덕트; 상기 제 1덕트의 루트 상에 일체로 연결되어 상기 제 1덕트를 2개로 분기시키는 제 1분기덕트 및 제 2분기덕트; 상기 각 분기덕트 내에 설치되어 고온의 배기가스와의 열교환을 통해 배기가스에 포함된 타르를 표면에 융착시켜 타르를 수거할 수 있도록 섹션별로 다수 설치되는 제 1열교환수단; 상기 각 제 1열교환수단의 사이에 섹션별로 배치되어 타르를 표면에 융착시키는 동시에 열을 가하여 제 1열교환수단의 표면에 융착된 타르와 함께 타르를 탄화시키는 탄화수단; 상기 제 1열교환수단에 의해 수거된 열을 제 2열교환수단을 이용하여 치환하여 상기 텐터기챔버의 각 분사관으로 고온의 열풍을 공급할 수 있도록 상기 각 분사관과 연결되는 제 2덕트; 및 상기 제 1,2분기덕트 중 어느 하나의 분기덕트 내 포함된 제 1열교환수단이 가동되어 타르를 수거하면, 다른 하나의 분기덕트는 고온을 배기가스를 차단함과 동시에 탄화수단만을 가동하여 타르가 탄화될 수 있도록 상기 제 1,2분기덕트의 유입구 측에 설치되어 고온을 열풍을 단속하는 밸브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 텐터기에서 합성섬유 원단의 건조 과정을 통해 배출되는 고온의 배기가스로부터 폐열을 회수하여 합성섬유 원단의 건조 과정에 재사용하고, 또한 고온의 배기가스에 포함된 타르는 수거 및 탄화과정을 통해 자동 제거할 수 있도록 구성하여 별도의 유지보수가 필요없는 한편, 배출되는 배기가스의 오염도를 최소화할 수 있어 대기환경을 보호할 수 있는 구조의 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 종래 기술로는 섬유 원단의 가공 처리시 건조 공정을 수행하기 위하여 주로 텐터기를 사용하고 있다.
섬유 원단의 건조 가공 처리시 텐터기 내부의 온도는 180℃~220℃를 유지하여 주로 고온 열풍방식으로 열풍을 노즐을 통하여 배출하여 섬유 원단을 건조 처리하고 있다.
원단의 건조 처리 후 배출되는 배가스의 온도는 약 150℃ 전후로 배출되는데 이 배출되는 배가스에는 막대한 열에너지가 포함되어 있다.
이 에너지를 회수하기 위해 열교환기를 설치하여 배출되는 배기가스와 열교환하여 연소용 공기를 데워 공급하고 있다.
이 과정에서 배가스에 함유되어 있는 타르와 미세 먼지, 기타 오염물질 등이 열교환기 전열면에 부착되어 열전달을 방해하여 열교환 효율을 떨어뜨리고 심지어는 열교환기의 성능 저하로 인하여 전 시스템의 가동이 중지되는 상태가 발생되기도 한다.
이를 방지하기 위하여 종래의 기술로는 청소시스템을 구비하기도 하고 노즐을 사용하여 열교환기 내면을 고압의 열수로 청소를 하거나 내면 청소 시스템으로 내면을 긁어내려 타르 등 이물질을 제거하기도 한다.
그러나 이물질 청소 시스템의 가동 초기에는 문제가 없는 것처럼 보이나 세심하게 주의를 하지않으면 전열면에 타르가 점착되어 오염이 계속 진행되거나 좀 더 진행되면 전열면에 눌러 붙어 더 이상 이물질 청소시스템이 기능을 발휘할 수 없어 작동이 멈추는 상태에 도달한다.
그 외 다른 기계적인 문제점들이 많이 발생하여 청소시스템이 가동 중지 상태에 이르는 경우가 많이 생긴다. 즉 열교환시스템이나 이물질 청소 시스템이 작동 불능상태에 도달하여 시스템에서 제거하여 청소를 하여야하는 일이 생긴다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 텐터기에서 합성섬유 원단의 건조 과정을 통해 배출되는 고온의 배기가스로부터 폐열을 회수하여 합성섬유 원단의 건조 과정에 재사용하고, 또한 고온의 배기가스에 포함된 타르는 수거 및 탄화과정을 통해 자동 제거할 수 있도록 구성하여 별도의 유지보수가 필요없는 한편, 배출되는 배기가스의 오염도를 최소화할 수 있어 대기환경을 보호할 수 있는 구조의 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제 1발명은, 텐터기 배기가스의 폐열회수 시스템에 관한 것으로, 텐터기에서 합성섬유 원단의 건조 과정을 통해 배출되는 고온의 배기가스로부터 폐열을 회수하는 폐열회수 시스템에 있어서, 섬유 원단을 건조시킬 수 있도록 내부로 고온의 열풍을 공급하는 다수의 분사관이 구비되는 텐터기챔버와, 상기 텐터기챔버에 연결되어 섬유 원단의 건조 후 생성되는 타르가 포함된 고온의 배기가스를 유도 배출하는 제 1덕트; 상기 제 1덕트의 루트 상에 일체로 연결되어 상기 제 1덕트를 2개로 분기시키는 제 1분기덕트 및 제 2분기덕트; 상기 각 분기덕트 내에 설치되어 고온의 배기가스와의 열교환을 통해 배기가스에 포함된 타르를 표면에 융착시켜 타르를 수거할 수 있도록 섹션별로 다수 설치되는 제 1열교환수단; 상기 각 제 1열교환수단의 사이에 섹션별로 배치되어 타르를 표면에 융착시키는 동시에 열을 가하여 제 1열교환수단의 표면에 융착된 타르와 함께 타르를 탄화시키는 탄화수단; 상기 제 1열교환수단에 의해 수거된 열을 제 2열교환수단을 이용하여 치환하여 상기 텐터기챔버의 각 분사관으로 고온의 열풍을 공급할 수 있도록 상기 각 분사관과 연결되는 제 2덕트; 및 상기 제 1,2분기덕트 중 어느 하나의 분기덕트 내 포함된 제 1열교환수단이 가동되어 타르를 수거하면, 다른 하나의 분기덕트는 고온을 배기가스를 차단함과 동시에 탄화수단만을 가동하여 타르가 탄화될 수 있도록 상기 제 1,2분기덕트의 유입구 측에 설치되어 고온을 열풍을 단속하는 밸브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 탄화수단은 메쉬 형태의 전열매트와, 상기 전열매트의 내부에 저장되는 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 및 백금-로듐(Pt-Rh)으로 이루어지는 촉매입자로 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 3발명은, 제 1발명에서, 상기 제 1열교환수단은 고온의 배기가스를 냉각시켜 타르를 표면에 융착시키는 라디에이터와, 상기 라디에이터와 유입구측에 연결되어 저온의 냉매를 공급하는 제 1탱크와, 상기 라디에이터의 배출구측에 연결되는 열교환된 고온의 냉매를 저장하는 제 2탱크와, 상기 1탱크의 냉매를 제 2탱크로 압송시킬 수 있도록 상기 라디에이터의 유입구측에 구비되는 펌프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 4발명은, 제 3발명에서, 상기 제 2열교환수단은 타측은 고온의 냉매가 저장된 제 2탱크에 부분 삽입되고, 일측은 상기 제 2덕트의 내부에 노출되게 삽입되는 히트파이프로 구성되되, 상기 제 2덕트의 내부에 노출된 히트파이프에는 다수의 방열핀이 구비되는 것을 특징으로 한다.
제 5발명은, 제 1발명 또는 제 4발명에서, 상기 제 2덕트에는 히트파이프를 통해 방열되는 열을 텐터기챔버의 각 분사관으로 공급할 수 있도록 송풍팬이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
제 6발명은, 제 1발명에서, 상기 제 1분기덕트 및 제 2분기덕트의 내부에는 각각 2개의 압력센서가 더 구비되되, 상기 각 압력센서는 제 1열교환수단과, 탄화수단을 중심으로 하여 양측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
제 7발명은, 제 6발명에서, 상기 각 압력센서는 제 1열교환수단과 탄화수단에 타르가 융착되면 압력 차이가 발생되고, 상기 압력 차이에 따라 상기 밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다.
제 8발명은, 제 1발명에서, 상기 제 1덕트의 후단에는 필터 및 세정집진기(Wet Scrubber)가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템은 고온의 배기가스에 포함된 타르는 수거 및 탄화과정을 통해 자동 제거할 수 있도록 구성하여 별도의 유지보수가 필요없는 효과가 있다.
또한 필터와 세정집진기를 통해 탄화분진을 제거할 수 있어 배출되는 배기가스의 오염도를 최소화할 수 있어 대기환경을 보호할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에서 발췌된 제 1열교환수단 및 탄화수단의 구성도,
도 3은 도 1에서 발췌된 제 2덕트 및 제 2열교환수단을 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템의 제 1작동도,
도 5는 본 발명에 따는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템의 제 2작동도,
도 6은 도 1에서 발췌된 다른 실시예의 탄화수단 배치상태를 나타내는 제 1분기덕트 및 제 2분기덕트를 확대도이다.
도 2는 도 1에서 발췌된 제 1열교환수단 및 탄화수단의 구성도,
도 3은 도 1에서 발췌된 제 2덕트 및 제 2열교환수단을 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템의 제 1작동도,
도 5는 본 발명에 따는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템의 제 2작동도,
도 6은 도 1에서 발췌된 다른 실시예의 탄화수단 배치상태를 나타내는 제 1분기덕트 및 제 2분기덕트를 확대도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템에 관하여 첨부 되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에서 발췌된 제 1열교환수단 및 탄화수단의 구성도이고, 도 3은 도 1에서 발췌된 제 2덕트 및 제 2열교환수단을 도시한 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 텐터기에서 합성섬유 원단의 건조 과정을 통해 배출되는 고온의 배기가스로부터 폐열을 회수하여 합성섬유 원단의 건조 과정에 재사용하고, 또한 고온의 배기가스에 포함된 타르는 수거 및 탄화과정을 통해 자동 제거할 수 있도록 구성하여 별도의 유지보수가 필요없는 한편, 배출되는 배기가스의 오염도를 최소화할 수 있어 대기환경을 보호할 수 있는 구조의 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템에 관한 것이다.
이러한 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템은, 텐터기챔버(10)와, 상기 텐터기챔버(10)에 연결되는 제 1덕트(20)와, 상기 제 1덕트(20)의 루트 상에 연결되는 제 1분기덕트(21) 및 제 2분기덕트(22)와, 상기 각 분기덕트(21,22)의 내부에 설치되어 타르를 수거하고 탄화시키는 제 1열교환수단(30) 및 탄화수단(40)과, 상기 제 1열교환수단(30)에 의해 수거된 열을 치환하여 텐터기챔버(10)로 제공급하는 제 2열교환수단(60)으로 구성된다.
여기서 상기 텐터기챔버(10)는 합성섬유(12)를 원단에 일정장력을 가하여 편평하게 당겨 성형가공하고, 고온의 열풍으로 이를 건조시키는 장치이다.
이 때 상기 텐터기챔버(10) 내부의 상부 및 하부에는 고온의 열풍을 공급하기 위해 길이방향을 분사관(11)이 형성되고, 상기 분사관(11)의 사이로 합성섬유(12) 원단이 일정 장력으로 당겨 이송된다.
이 때 합성섬유(12)의 건조 과정에서 텐터기챔버(10)를 통해 배출되는 고온의 배기가스에는 타르가 포함된다. 이러한 배기가스는 텐터기챔버(10)와 연결되는 제 1덕트(20)를 통해 유도 배출된다.
상기 제 1덕트(20)는 상기 텐터기챔버(10)에 연결되어 합성섬유(12) 원단의 건조 후 생성되는 타르가 포함된 고온의 배기가스를 유도 배출하는 기능을 한다.
아울러 제 1덕트(20)의 루트 상에 일체로 연결되어 상기 제 1덕트(20)를 2개로 분기되는 것이 제 1분기덕트(21) 및 제 2분기덕트(22)이다.
여기서 상기 제 1분기덕트(21) 및 제 2분기덕트(22)는 제 1덕트(20)를 통해 유도 배출되는 고온의 배기가스의 이동로를 선택되는 어느 하나의 분기덕트(21,22)로 변경시켜 배기가스에 포함된 타르를 수거하는 공정을 행하거나, 탄화시키는 공정을 행 할 수 있도록 한 것이다.
이를 위해 상기 제 1분기덕트(21) 및 제 2분기덕트(22)에는 각각 제 1열교환수단(30)과, 탄화수단(40)이 혼성 교차되게 배치되는 구조이다.
상기 제 1열교환수단(30)은 고온의 배기가스와의 열교환을 통해 배기가스에 포함된 타르를 표면에 융착시켜 타르를 수거할 수 있도록 섹션별로 다수 설치되는 구조이다.
이러한 제 1열교환수단(30)은 고온의 배기가스를 냉각시켜 타르를 표면에 융착시키는 라디에이터(31)와, 상기 라디에이터(31)와 유입구측에 연결되어 저온의 냉매를 공급하는 제 1탱크(32)와, 상기 라디에이터(31)의 배출구측에 연결되어 열교환된 고온의 냉매를 저장하는 제 2탱크(33)와, 상기 제 1탱크(32)의 냉매를 제 2탱크(33)로 압송시킬 수 있도록 상기 라디에이터(31)의 유입구측에 구비되는 펌프(34)를 포함하여 구성된다.
여기서 라디에이터(31)는 이에 한정하는 것이 아니라, 단순히 표면적을 증대시킬 수 있도록 파이프를 지그재그 형태로 배치시켜 구성하여도 무방하다.
아울러 제 1열교환수단(30)은 펌프(34)의 펌핑에 따라 차가운 냉매가 저장된 제 1탱크(32)의 냉매를 라디에이터(31)를 거쳐 제 2탱크(33)로 순화시킴으로써, 고온의 배기가스를 저온의 배기가스로 변화시키고 동시에 라디에이터(31)의 표면에 배기가스의 포함된 타르를 융착시켜 타르를 수거할 수 있도록 구성된다.
이 때 상기 제 2탱크(33)에 저장된 냉매에는 고온의 배기가스와 치환되어 상대적으로 높은 온도의 냉매가 저장되는데, 이 때 고온의 냉매 열을 재사용할 수 있도록 제 2탱크(33)에는 제 2열교환수단(60)이 연결된다.
그리고 상기 제 1열교환수단(30)에 의해 수거된 열을 제 2열교환수단(60)을 이용하여 치환하고, 상기 텐터기챔버(10)의 각 분사관(11)으로 고온의 열풍을 공급할 수 있도록 상기 각 분사관(11)과 연결되는 것이 제 2덕트(50)이다.
여기서 상기 제 2열교환수단(60)은 타측은 고온의 냉매가 저장된 제 2탱크(33)에 부분 삽입되고, 일측은 상기 제 2덕트(50)의 내부에 노출되게 삽입되는 히트파이프(61)로 구성되되, 상기 제 2덕트(50)의 내부에 노출된 히트파이프(61)에는 다수의 방열핀(62)이 구비된다.
그리고 상기 제 2덕트(50)에는 송풍팬(51)이 더 구비되어 있어 히트파이프(61)의 방열핀(62)을 통해 방열되는 열을 열풍으로 변환시켜 텐터기챔버(10)의 각 분사관(11)으로 공급할 수 있도록 구성된다.
한편 상기 탄화수단(40)은 상기 각 제 1열교환수단(30)의 사이에 섹션별로 배치되어 타르를 표면에 융착시키는 동시에 열을 가하여 제 1열교환수단(30)의 표면에 융착된 타르와 함께 타르를 탄화시키는 기능을 한다.
이러한 상기 탄화수단(40)은 메쉬 형태의 전열매트(41)와, 상기 전열매트(41)의 내부에 저장되는 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 및 백금-로듐(Pt-Rh)으로 이루어지는 촉매입자(42)로 구성된다. 여기서 촉매입자(42)는 전열매트(41)의 표면에 코팅시켜 구성하여도 가능하며, 상기 촉매입자(42)의 기능은 300℃ ~ 400℃ 온도 범위에서도 타르를 탄화시킬 수 있기 때문에 사용된다.
즉, 상기 탄화수단(40)은 전열매트(41)를 가열하여 전열매트(41) 및 촉매입자(42)의 표면에 융착된 타르를 탄화시키고, 더불어 주면 온도를 상승시켜 상기 제 1열교환수단(30)인 라디에이터(31)의 표면에 융착된 타르 역시 탄화시키는 기능을 한다.
아울러 탄화수단(40) 및 제 1열교환수단(30)은 상호 중첩되고 교체 가능하게 모듈식으로 규격화된 크기로 구성할 수 있음은 물론이다.
한편 상기 제 1,2분기덕트(21,22) 중 어느 하나의 분기덕트(21,22) 내 포함된 제 1열교환수단(30)이 가동되어 타르를 수거하면, 다른 하나의 분기덕트(21,22)는 고온을 배기가스를 차단함과 동시에 탄화수단(40)만을 가동하여 타르가 탄화될 수 있도록 상기 제 1,2분기덕트(21,22)의 유입구 측에 설치되어 고온을 열풍을 단속하는 것이 밸브(23)이다.
즉, 상기 밸브(23)가 제 1분기덕트(21)의 유입구측을 차단하면, 상기 제 1분기덕트(21)에 설치된 제 1열교환수단(30)은 가동을 멈추고 탄화수단(40)만이 가동되어 제 1열교환수단(30) 및 탄화수단(40)에 융착된 타르를 탄화시키게 된다.
이와 동시에 상기 제 2분기덕트(22)는 개방되어 제 1덕트(20)부터 배출되는 배기가스를 유입시키게 된다. 이 때 제 2분기덕트(22)에 설치된 탄화수단(40)은 가동을 멈추고, 제 1열교환수단(30)만이 가동되어 배기가스를 냉각시킴과 동시에 배기가스에 포함된 타르를 융착시켜 수거하게 된다.
즉, 상기 제 1분기덕트(21) 및 제 2분기덕트(22)는 밸브(23)의 개폐에 따라 타르의 탄화공정을 수행하거나, 타르의 융착시켜 수거하는 공정을 수행하게 되는 것이다.
아울러 상기 밸브(23)의 작동은 각 분기덕트(21,22)에 설치된 압력센서(70)의 의해 제어된다. 이는 상기 제 1분기덕트(21) 및 제 2분기덕트(22)의 내부에는 각각 2개의 압력센서(70)가 더 구비되되, 상기 각 압력센서(70)는 제 1열교환수단(30)과, 탄화수단(40)을 중심으로 하여 양측에 배치되어 주변의 압력을 센싱하는 기능을 한다.
상기에서 각 압력센서(70)는 제 1열교환수단(30)과 탄화수단(40)에 타르가 융착되면 전방과 후방에 압력 차이가 발생되고, 상기 압력 차이에 따라 제 1열교환수단(30)과 탄화수단(40)의 표면에 타르가 많이 융착된 것을 인지하여 상기 밸브(23)를 통해 배기가스의 유입을 차단하여 탄화공정을 수행하도록 한다.
한편 상기 제 1덕트(20)의 배출측에는 제 1열교환수단(30)에 의해 타르가 융착 과정을 거친 저온의 배기가스에 포함된 타르나 탄화수단(40)에 의해 타르가 탄화된 타르분진을 필터링하기 위한 필터(80)가 더 장착될 수 있다.
또한 필터(80)에 미쳐 필터링 하지 못한 배기가스는 제 1덕트(20)의 최후단 배출측에 설치된 세정집진기(90)를 통해 완전히 제거하여 청정 배출가스만이 외부로 배출되게 구성할 수 있음은 물론이다.
이하에서는 본 발명에 따른 텐터기 배기가스 페열회수 시스템의 작동관계에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템의 제 1작동도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 텐터기챔버(10)의 내부에 배치된 각 분사관(11)은 열발생수단(히터)가 연결되어 고온의 열풍이 공급된다.
이러한 고온의 열풍은 텐터기챔버(10) 내의 합성섬유(12)를 건조시켜 배기가스로 배출된다. 이 때 상기 배기가스에는 합성섬유(12)의 건조과정에 타르가 포함되는데, 이러한 타르가 포함된 배기가스는 제 1덕트(20)를 통해 유도 배출된다.
제 1덕트(20)를 통해 유도 배출되는 고온의 배기가스는 제 2분기덕트(22)의 유입구측을 차단하는 밸브(23)에 의해 제제 1분기덕트(21)로 유도 배출된다.
제 1분기덕트(21)로 유도배출되는 고온의 배기가스는 제 1열교환수단(30)인 라디에이터(31)를 흐르는 저온의 냉매에 의해 열이 치환되어 제 1열교환수단(30) 및 탄화수단(40)의 표면에 타르가 융착된다.
동시에 밸브(23)에 의해 고온의 배기가스가 차단된 제 2분기덕트(22)에서는 탄화수단(40)이 가동되어 탄화수단(40) 및 제 1열교환수단(30)의 표면에 융착된 타르를 제거하게 된다.
이 때 제 2분기덕트(22) 내에서 생성되는 타르분진은 제 1분기덕트(21)를 통해 유도 배출되는 저온의 배기가스와 함께 배출된다. 이는 제 1분기덕트(21)의 내부로 흐르는 배기가스의 속도가 빠르게 때문에 제 1분기덕트(21) 내의 압력이 낮아지고 상대적으로 제 2분기덕트(22) 내의 압력이 높기 때문에 제 2분기덕트(22) 내의 타르분진이 자연 배출되어 저온의 배기가스와 함께 배출될 수 있는 것이다.
배출되는 배기가스는 필터(80) 및 세정집진기(90)를 통해 타르분진을 제거하면서 클린 배기가스로 상태로 배출된다.
아울러 제 1분기덕트(21) 내의 라디에이터(31)와 연결된 제 2탱크(33)에는 고온의 배기가스와 열 치환되어 상대적으로 높은 온도의 냉매가 저장되는데, 이 때 제 2탱크(33)에 저장된 고온의 냉매는 제 2열교환수단(60)의 히트파이프(61)에 의해 열 치환되어 재사용된다.
보다 상세하게는, 제 2탱크(33)와 연결되는 히트파이프(61)의 방열핀(62)이 제 2덕트(50) 내에 노출되며, 방열핀(62)을 통해 방열되는 열은 제 2덕트(50)에 설치된 송풍팬(51)에 의해 텐터기챔버(10)의 각 분사관(11)으로 공급된다. 때문에 각 분사관(11)으로 열풍을 공급하기 위해 설치되는 열발생수단(13)의 에너지 효율을 높일 수 있는 것이다.
도 5는 본 발명에 따는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템의 제 2작동도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1분기덕트(21) 내에 있는 제 1열교환수단(30) 및 탄화수단(40)에 타르가 융착되면, 제 1열교환수단(30) 및 탄화수단(40)의 전방과 후방에 압력 차이가 발생되고, 이러한 압력차는 압력센서(70)에 의해 센싱된다.
압력센서(70)에서는 설정된 기준압력 이상의 압력 차이가 발생되면 제 1열교환수단(30)과 탄화수단(40)의 표면에 타르가 많이 융착된 것을 인지하여 제 1분기덕트(21)로 더 이상 고온의 배기가스와 유입되지 않도록 제 1분기덕트(21)의 유입구측을 밸브(23)를 통해 폐쇄한다.
여기서 상기 밸브(23)가 제 1분기덕트(21)의 유입구측을 차단하면, 상기 제 1분기덕트(21)에 설치된 제 1열교환수단(30)은 가동을 멈추고 탄화수단(40)만이 가동되어 제 1열교환수단(30) 및 탄화수단(40)의 표면에 융착된 타르를 탄화시키게 된다.
여기서 탄화수단(40)이 가동되면, 상기 제 1열교환수단(30)의 라디에이터(31)는 열이 방출될 수 있도록 펌프(34)를 통해 제 2탱크(33)에 저장된 고온의 냉매를 제 1탱크(32)로 역순환시킬 수 있다.
이와 동시에 상기 제 2분기덕트(22)는 개방되어 제 1덕트(20)부터 배출되는 배기가스를 유입시키게 된다. 이 때 제 2분기덕트(22)에 설치된 탄화수단(40)은 가동을 멈추고, 제 1열교환수단(30)만이 가동되어 배기가스를 냉각시킴과 동시에 배기가스에 포함된 타르를 융착시키게 된다.
도 6은 도 1에서 발췌된 다른 실시예의 탄화수단 배치상태를 나타내는 확대도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 탄화수단(40)은 메쉬 형태의 내열성매트층(43)과, 내열성매트층(43)의 사이에 배치되는 다수의 가스버너관(44) 및 촉매입자층(42)로 구성된다.
여기서 상기 내열성매트층(43)은 제 1열교환수단(30)과 가스버너관(44) 및 촉매입자층(42)을 사이에 두고 배치된다. 이러한 내열성매트층(43)은 가스버너관(44)이 가동될 때 생성되는 열이 각 분기덕트(21,22)로 빠져나지 않게 하여 열손실을 최소화하고 더불어 타르를 필터링하는 기능을 겸한다.
아울러 상기 가스버너관(44)은 내열성매트층(43)과 제 1열교환수단(30)과 촉매입자층(42)의 사이사이에 배치시켜 내열성매트층(43)과 제 1열교환수단(30)과 촉매입자층(42)의 표면에 융착된 타르를 탄화시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.
10: 텐터기챔버 11: 분사관 12: 합성섬유
13: 열발생수단
20: 제 1덕트 21: 제 1분기덕트 22: 제 2분기덕트
23: 밸브
30: 제 1열교환수단 31: 라디에이터 32: 제 1탱크
33: 제 2탱크 34: 펌프
40: 탄화수단 41: 전열매트 42: 촉매입자, 촉매입자층
43: 내열성매트층 44: 가스버너관
50: 제 2덕트 51: 송풍팬
60: 제 2열교환수단 61: 히트파이프 62: 방열핀
70: 압력센서
80: 필터
90: 세정집진기
13: 열발생수단
20: 제 1덕트 21: 제 1분기덕트 22: 제 2분기덕트
23: 밸브
30: 제 1열교환수단 31: 라디에이터 32: 제 1탱크
33: 제 2탱크 34: 펌프
40: 탄화수단 41: 전열매트 42: 촉매입자, 촉매입자층
43: 내열성매트층 44: 가스버너관
50: 제 2덕트 51: 송풍팬
60: 제 2열교환수단 61: 히트파이프 62: 방열핀
70: 압력센서
80: 필터
90: 세정집진기
Claims (9)
- 텐터기에서 합성섬유 원단의 건조 과정을 통해 배출되는 고온의 배기가스로부터 폐열을 회수하는 폐열회수 시스템에 있어서,
섬유 원단을 건조시킬 수 있도록 내부로 고온의 열풍을 공급하는 다수의 분사관이 구비되는 텐터기챔버와,
상기 텐터기챔버에 연결되어 섬유 원단의 건조 후 생성되는 타르가 포함된 고온의 배기가스를 유도 배출하는 제 1덕트;
상기 제 1덕트의 루트 상에 일체로 연결되어 상기 제 1덕트를 2개로 분기시키는 제 1분기덕트 및 제 2분기덕트;
상기 각 분기덕트 내에 설치되어 고온의 배기가스와의 열교환을 통해 배기가스에 포함된 타르를 표면에 융착시켜 타르를 수거할 수 있도록 섹션별로 다수 설치되는 제 1열교환수단;
상기 각 제 1열교환수단의 사이에 섹션별로 배치되어 타르를 표면에 융착시키는 동시에 열을 가하여 제 1열교환수단의 표면에 융착된 타르와 함께 타르를 탄화시키는 탄화수단;
상기 제 1열교환수단에 의해 수거된 열을 제 2열교환수단을 이용하여 치환하여 상기 텐터기챔버의 각 분사관으로 고온의 열풍을 공급할 수 있도록 상기 각 분사관과 연결되는 제 2덕트;
상기 제 1,2분기덕트 중 어느 하나의 분기덕트 내 포함된 제 1열교환수단이 가동되어 타르를 수거하면, 다른 하나의 분기덕트는 고온을 배기가스를 차단함과 동시에 탄화수단만을 가동하여 타르가 탄화될 수 있도록 상기 제 1,2분기덕트의 유입구 측에 설치되어 고온을 열풍을 단속하는 밸브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 탄화수단은 메쉬 형태의 전열매트와, 상기 전열매트의 내부에 저장되는 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 및 백금-로듐(Pt-Rh)으로 이루어지는 촉매입자로 구성되는 것을 특징으로 하는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1열교환수단은 고온의 배기가스를 냉각시켜 타르를 표면에 융착시키는 라디에이터와, 상기 라디에이터와 유입구측에 연결되어 저온의 냉매를 공급하는 제 1탱크와, 상기 라디에이터의 배출구측에 연결되는 열교환된 고온의 냉매를 저장하는 제 2탱크와, 상기 1탱크의 냉매를 제 2탱크로 압송시킬 수 있도록 상기 라디에이터의 유입구측에 구비되는 펌프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템.
- 제 3항에 있어서,
상기 제 2열교환수단은 타측은 고온의 냉매가 저장된 제 2탱크에 부분 삽입되고, 일측은 상기 제 2덕트의 내부에 노출되게 삽입되는 히트파이프로 구성되되,
상기 제 2덕트의 내부에 노출된 히트파이프에는 다수의 방열핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템.
- 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
상기 제 2덕트에는 히트파이프를 통해 방열되는 열을 텐터기챔버의 각 분사관으로 공급할 수 있도록 송풍팬이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1분기덕트 및 제 2분기덕트의 내부에는 각각 2개의 압력센서가 더 구비되되, 상기 각 압력센서는 제 1열교환수단과, 탄화수단을 중심으로 하여 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템.
- 제 6항에 있어서,
상기 각 압력센서는 제 1열교환수단과 탄화수단에 타르가 융착되면 압력 차이가 발생되고, 상기 압력 차이에 따라 상기 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1덕트의 후단에는 필터 및 세정집진기(Wet Scrubber)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 탄화수단은 메쉬 형태의 내열성매트층과, 내열성매트층의 사이에 배치되는 다수의 가스버너관 및 촉매입자층로 구성되는 것을 특징으로 하는 텐터기 배기가스 폐열회수 시스템.
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