KR0149388B1 - 폐슬러지 건조 및 이송장치 - Google Patents

폐슬러지 건조 및 이송장치

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KR0149388B1
KR0149388B1 KR1019950015803A KR19950015803A KR0149388B1 KR 0149388 B1 KR0149388 B1 KR 0149388B1 KR 1019950015803 A KR1019950015803 A KR 1019950015803A KR 19950015803 A KR19950015803 A KR 19950015803A KR 0149388 B1 KR0149388 B1 KR 0149388B1
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Abstract

본 발명은 전후 좌우 및 상부에서 외부로 발열되는 열을 차단시키는 덕트로 둘러쌓인 밀폐형 하우징; 내부에서 버너열이 지그재그로 순환되는 구조로 상부면에 복사열을 제공하는 밀폐형 연소실과, 연소실 상부면에서 슬러지를 복사열로써 건조시키는 복사건조판과, 복사건조판 위에 설치되는 브러쉬를 가진 회전날개수단으로 이루어진 교반건조유니트; 및 전후덕트를 통한 예비가열 공기를 제공받아 하우징 외부에서 열교환한 후 상부덕트로 제공하는 열교환기를 포함하여 이루어진 폐슬러지 건조 및 이송장치이며, 복사열을 제공하는 교반건조유니트의 연소실이 격벽에 의해 지그재그로 순환되게 하여 복사열을 극대화시키고, 교반건조유니트의 복사건조판에 건조된 슬러지를 이송시키는 회전 날개수단에 브러쉬를 부각시켜 건조판을 쓸어 주는 기능을 수행함으로써, 복사열 발산을 극대화시킬 수 있으며, 교반건조 유니트를 다단으로 설치하여 열교환된 외기가 다단 유니트 사이를 차례로 통하고 건조시 생기는 증기를 신속히 배출시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

페슬러지 건조 및 이송장치
제1도는 본 발명의 전면덕트를 생략한 상태의 사시도.
제2도는 본 발명의 교반건조유니트의 연소실 횡단면도.
제3도는 본 발명의 교반건조유니트에 전후덕트가 일체로 부착된 상태의 일부절결 횡단면도.
제4도는 본 발명의 우측덕트 외벽을 생략한 상태의 열교환 외기 공급 및 배기가스 순환로 설명도.
제5도는 본 발명의 회전날개수단을 보인 요부 확대 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 하우징 101 : 안내판
110, 111, 120, 121, 130 : 덕트 122 : 안내격벽
200 : 교반건조유니트 201 : 상부유니트
202 : 중간유니트 203 : 하부유니트
210 : 연소실 211 : 격벽
212 : 철부 213 : 절곡부
214 : 버너연결공 215 : 연소실
220 : 복사건조판 221 : 건조판
230 : 회전날개수단 231 : 브러쉬
232 : 회전축 233 : 고정리브
234 : 회전날개 300 : 열교환기
본 발명은 폐슬러지 건조 및 이송장치에 관한 것으로, 특히 열교환된 외기와 복사열에 의해 폐슬러지를 건조시키며, 복사열을 제공받는 복사건조판에는 브러쉬 및 칼날을 방사상으로 함께 부착시켜 슬러지 이송 및 복사열을 최대로 슬러지에 공급할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 폐슬러지는 산업폐기물로써 환경오염의 주된 요인이 된다. 이러한 폐슬러지는 염색가공, 폐지 재생 장치 등에서 찌꺼기 상태로 배출되고, 찌꺼기 상태의 폐슬러지는 산업화가 가속화됨에 따라 배출량도 늘고 있다. 때문에 폐슬러지를 교체화시켜 배출량을 극소화시키는 시설을 설치 사용하는 바, 폐슬러지를 교체화시키는 장치로는 큰 드럼형의 내부에서 가열수단(전기 또는 버너)으로 가열시키고, 드럼 외주면에 묻어 건조된 케이크상의 슬러지를 벗겨내는 과정을 반복하는 수단이 있으나, 이는 일회전에 의해 건조 및 분리를 수행하여야 함으로 처리속도가 느린 단점이 있다.
또한 받침판에 슬러지를 공급하고 슬러지 위에서 버너불을 공급하여 직접 건조시킨 후 칼날로 긁어내는 방식도 이용되나, 이 경우는 슬러지가 교체화되면서 증발되는 증기에 의해 버너가 불완전 연소되어 매연을 내뿜게 됨으로 2차 오염 원인을 제공하고, 불완전 연소되므로 건조 효율이 저하되는 단점이 있다.
또한 연소통 위에 폐슬러지를 공급하여 복사열로써 건조시키는 방식이 제안되었으나, 연소열이 바로 배기되어 복사열 전도 효율이 저하되고, 지속적으로 폐슬러지를 공급할 때, 건조 슬러지가 연소통 위에 굳어 붙어있게 되는 관계로 복사열 효율이 점차 저하되는 단점이 있다.
본 발명은 이를 해소코자 하는 것으로 본 발명의 제1의 목적은 복사열을 제공하는 교반건조유니트의 연소실이 격벽에 의해 지그재그로 연소열이 순환되도록 함으로써 복사열량을 극대화시키고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2의 목적은 교반건조유니트를 다단으로 설치하여 열교환된 외기가 다단 유니트 사이를 차례로 통하여 배출되도록 함으로써 건조시 생기는 증기를 신속히 배출시키고자 하는 것이다.
또한 본 발명의 제3의 목적은 교반건조유니트의 복사건조판에 건조된 슬러지를 이송시키는 회전날개수단에 브러쉬를 부가시켜 건조판을 쓸어 주는 기능을 수행케하여 복사열 발산을 극대화시키고자 하는 것이다.
또한 본 발명의 제4의 목적은 건조유니트가 수장되는 하우징의 전후 좌우 및 상부가 덕트를 이루게 하여 하우징 내부열 발산을 차단시켜 열효율을 극대화시키고자 하는 것이다.
이와 같은 목적을, 이루기 위한 본 발명은 전후, 좌우 및 상부에서 외부로 발열되는 열을 차단시키는 덕트로 둘러 쌓여 있고, 각 유니트에서 발산되는 열을 제공받아 예비가열시키는 밀폐형 하우징; 하우징 내부에서 버너열이 지그재그로 순환되는 구조로 상부면에 복사열을 제공하는 밀폐형 연소실과, 연소실 상부면에 파형상의 단위 건조판이 다수매 일체로 연결된 구조로 슬러지를 복사열로써 건조시키는 파상의 복사건조판과, 복사건조판 위에서 복사열을 증대시키고 부분건조 슬러지를 완전히 분쇄시키는 브러쉬를 가진 회전날개 수단으로 이루어진 교반건조유니트; 및 전후덕트를 통한 예비가열공기를 제공받아 하우징 외부에서 열교환한 후 우덕트에 설치한 안내격벽에 의해 상부덕트와 분리되어 상부 및 중간유니트 사이의 공간으로 이송 후 좌덕트 및 배기가스 배출공을 통해 가열시키고 대기로 배출되는 열교환기를 포함하여 이루어진다.
상기 밀폐형 연소실은 밀폐형 공간을 길이 방향의 격벽으로 3등분시키고, 격벽은 중앙의 연소실을 통한 연소열이 지그재그로 이송토록 교대로 돌기를 형성하고, 격벽 끝단은 연소열이 버너 연결부 양측부로 순환 후 배출되도록 절곡부를 이룬다.
상기 회전날개 수단은 회전축에 부착되는 구조이고 회전축은 전후 덕트 외부로 유착되며, 전후 덕트는 회전축과의 유착공 틈새로 주입되는 외기를 예비가열 후 열교환기로 제공토록 구성한다.
상기 교반건조유니트는 하우징 내에 다단 설치되며; 상하부 유니트는 우측에, 중간유니트는 좌측에 버너 연결공이 교대로 형성되며; 우측덕트에는 하부 유니트로부터의 열교환된 공기가 상부유니트 및 하부유니트로 제공되도록 분리하는 안내격벽을 형성한다.
상기 교반건조유니트의 버너 연결구 측면부 대응 하우징 부위에는 버너의 연소가스와 열교환된 공기의 간섭을 막는 안내판을 형성한다.
상기 회전날개 수단은 회전축에 축착된 십자형 고정리브 단부에 일정각도로 설치된 길이 방향의 회전날개와, 회전날개 사이의 회전축 부위에 길이 방향으로 직경 방향의 수평선상에 교대로 일정길이씩 설치된 브러쉬로 이루어진다.
이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에서 전면 덕트를 생략한 상태를 도시한 도면이고 제5도는 교반건조유니트의 회전 날개 수단을 보인 요부 확대도로, 연소실(210)에 파상의 복사건조판(220)을 일체로 설치하고 복사건조판(220)의 단위 건조판(221) 위에는 각각 회전날개수단(230)을 위치시킨다.
상기 교반건조유니트(200)는 단일 또는 복수로 하우징(100)에 설치 가능하고, 하우징(100) 상부에는 열교환된 공기를 제공받아 이송시키는 상부덕트(130) 및 열교환기(300)가 차례로 설치된다. 좌우측 덕트(120, 121)는 상부덕트(130)로부터 제공받은 열교환된 공기를 각 교반건조유니트(201∼203;200)에 제공하거나, 교반건조유니트(200)로부터의 배기가스를 이송시키도록 하는 안내격벽(122)을 형성한다.
또한 하우징(100) 좌우측 변에는 배기가스와 열교환된 공기의 간섭을 막는 안내판(101)을 설치한다.
(102)는 슬러지 주입구, (214)는 버너 연결공, (103)는 열교환된 공기주입공, (104)는 배기가스 배출공, (105)는 건조슬러지 분말 배출구이다.
상기 브러쉬(231)는 회전축 길이 방향으로 직경 방향의 수평면 선상에 교대로 일정길이씩 설치하고, 회전날개(234) 사이의 위치에 설치함이 바람직하다. (150)은 다단 유니트시 최하단 유니트에 열교환된 공기를 이송시키는 이송덕트이다.
제2도는 밀폐형 연소실의 횡단면도이고, 제3도는 제2도의 상태에 전후덕트 및 회전날개수단이 설치된 상태의 일부절결 횡단면도로, 밀폐형 연소실(210)은 밀폐공간을 길이방향의 격벽(211)으로 3등분시키고, 격벽(211)은 중앙의 연소실(215)을 통한 연소열이 지그재그로 이송토록 교대로 철부(212)를 형성하고 격벽(211) 좌측 끝단은 연소열이 순환후 버너연결공(214) 양측부로 배출되도록 절곡부(213)를 이룬다. 밀폐형 연소실(210) 좌측은 좌덕트(120), 우측은 우덕트(121)가 있고, 우덕트(121)에는 상기 밀폐형 연소실(210)에서 열교환된 공기가 이송하는 이송로를 제공하는 안내격벽(122)을 설치한다.
또한, 제3도에 도시된 바와 같이, 상기 밀폐형 연소실(210)의 상부벽(216) 위에는 복사건조판(220)이 설치되고, 복사건조판(220) 위에는 전후덕트(110, 111)에 회전축(232)이 유착된 회전날개수단(230)을 안착시킨다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작은 주로 제1도 및 제4도를 기초로 설명한다.
본 발명은 슬러지주입구(102)를 통하여 교반건조유니트(200)의 복사건조판(220)으로 슬러지를 계속 공급한다. 그 때 연소실(210)의 복사열로 가열된 복사건조판(220)에 의해 슬러지의 습기가 증발하고, 회전날개수단(230)이 차례로 슬러지를 이송시켜 배출구(105)로 배출시킨다. 교반건조유니트(200)는 하나의 유니트 상으로 하우징(100)내에 설치할 수도 있고, 제1도 및 제4도와 같이 3개의 유니트(201, 202, 203) 또는 그 이상으로 다단 설치할 수도 있다. 이 때는 버너 연결공(214)이 각층마다 반대 위치에 설치하고 이송 슬러지도 지그재그로 이송케함이 바람직하다.
본 발명의 연소실(210)은 제2도 및 3도와 같이 연소실(215)을 이루는 격벽(211)에 철부(212)가 있어 연소열이 지그재그로 이송함으로써 이송시간을 지연시키고, 또한 절곡부(213)에서 다시 순환되어 버너 연결공(214) 측면에서 위로 또는 아래로 배기되므로 연소열의 잔류시간을 적어도 2배 이상 증대시켜 소량의 연소열로도 기준이상의 열효율을 낼 수 있다.
이렇게 제공하는 연소열은 제3도에 일부절결부의 상부벽(216)을 통하여 복사건조판(220)에 제공된다.
이 복사열이 슬러지를 건조시키면 제5도와 같이 회전날개수단(230)의 회전날개(234)가 복사건조판(220)에서 굳어지는 슬러지를 삽질하듯이 반계방향으로 이동하여 다음 단의 단위건조판(221)으로 이송하는 원리에 의해 슬러지를 이송시키고, 최종 슬러지는 분말상의 건조슬러지 상태를 습득할 수 있게 된다.
이 때 본 발명은 회전날개(234) 사이에 브러쉬(231)를 달아 복사건조판(220) 바닥면을 쓰러줌으로써 복사건조판(220) 바닥면은 항상 깨끗한 상태이기에, 연소실(210)로부터의 복사열을 가장 양호하게 전달받을 수 있고, 슬러지가 잔류하여 복사열을 차단시키는 열손실을 막을 수 있다.
한편 열교환기(300)에서 열교환된 공기는 제1도 및 4도와 같이 공기주입구(103) 및 상부덕트(130)를 통하여 상부 및 하부유니트(201, 203)로 제공되는 바, 이는 상부 및 하부유니트(201, 203)의 배기가스 배출을 원활히 하고 완전연소를 유도하기 위함이다.
아울러 열교환기 공기가 지속적으로 공급되게 하여 슬러지의 건조효율을 최대화시키고자 하는 것이다. 또한 하부유니트(203) 측면에 이송덕트(150)를 설치하여 다층의 유니트 구조일 때, 원하는 유니트(제1도의 경우는 중간유니트(220))의 배기가스 배출을 용이하게 한다.
제1도와 같은 3단 유니트(201∼203)일 때, 하부유니트(203) 및 중간유니트(202)에서 배출된 배기가스는 우덕트(121)에 설치한 안내격벽(122)에 의해 상부덕트(130)와 분리되어 상부 및 중간유니트(201, 202) 사이의 공간으로 이송 후 좌덕트(120) 및 배기가스 배출공(104)을 통해 열교환기(300)를 가열시키고 대기로 배출된다.
한편 제3도 및 제4도와 같이 외기는 회전축(232)과 전후덕트(110, 111) 외벽과 유착되는 틈새를 통해 전후 덕트(110, 111)로 주입되어 각 유니트(201∼203)에서 발산되는 열을 하우징(100)으로부터 제공받아 예비가열되고, 이들은 전후덕트(110, 111) 양단에 위치한 배출덕트(140) 및 예비가열공기 배출공(106)을 통해 열교환기(300)에서 열교환된 가열공기 상태로 공기주입공(103) 및 상부덕트(130)를 거쳐 우덕트(121)에서 설정 유니트(200)로 이송한다. 이는 전후덕트(110, 111)에서 예비 가열되게 하고 이 상태에서 열교환기(300)에서 열교환시킴으로 예비가열한 만큼 열교환 효율을 증대시키고, 예비가열 상태로 유니트(200)로 제공됨으로 증발되는 습기를 빨리 건조시켜 슬러지 처리 속도를 증대시킬 수 있게 한다.
또한 본 발명에서는 유니트(200)의 배기가스 출구와 열교환된 공기의 주입시 상호간섭을 막기 위하여 안내판(101)을 설치함으로써 와류 현상을 감소시키고, 배기가스 배출을 용이하게 하며 배출되는 가스도 열교환된 공기와 혼합되어 희석됨으로써 배기가스 배출로 인한 오염을 줄인다.
본 발명의 열교환 루트를 제4도를 기초로 다시 설명하면, 전후덕트(110, 111)에서 회전축(232) 틈새로 주입되는 공기는 배출덕트(140)에서 모아져 배기가스 배출공(104)을 통하여 열교환기(300)를 통해 열교환되고, 열교환된 공기는 공기 주입공(103)을 통해 상부덕트(130)에서 상부유니트(201) 및 이송덕트(150)로 제공되며, 이송덕트(150)로 이송되는 열교환된 공기는 안내격벽(122)에 의해 중간유니트와 하부유니트(202, 203)의 측면으로 안내된다.
상기 상부유니트(201)로 공급된 공기는 상부유니트(201)를 통하여 슬러지 습기 및 배기가스를 몰아 배기가스 배출공(104)으로 배출시킨다.
또한 이송덕트(150)를 통과한 열교환된 공기는 하부유니트(203)를 통해 배출되어 중간유니트(202)로 이송된 후 좌덕트(120)를 통해 배기가스 배출공(104)으로 열교환된 공기가 배출된다.
배기가스 배출공(104)을 통과한 공기는 열교환기(300)의 열교환 매체를 가열시키면서 대기로 배기되어 열교환기(300)의 열교환 효율을 증대시킨다. 이때 안내격벽(122)은 상부덕트(130)를 통한 열교환된 공기의 이송덕트(150)로의 안내로와 하부유니트(203)에서의 배기가스를 중간유니트(202)로 공급시키는 안내로를 격리시켜, 복수의 유니트(200)에도 불구하고 열교환된 공기를 공급 가능케 한다.
이상과 같이 본 발명은 복사열을 이용하되 공급버너열이 지그재그로 순환되게 하여 복사열을 극대화시키고, 교반건조 유니트를 다단으로 설치하여 폐슬러지의 건조량 속도를 증대시킬 수 있고, 회전날개수단의 브러쉬가 복사건조판에 잔류한 슬러지를 쓸어줌으로써 복사열 발산을 극대화시킬 수 있으며, 하우징의 전후, 좌우 및 상부가 내부열 발산을 차단함으로써 열효율을 극대화시키고, 예비가열 후 열교환시켜 건조시킴으로 배기가스 배출에 따른 오염을 줄일 수 있다.

Claims (6)

  1. 전후, 좌우 및 상부에서 외부로 발열되는 열을 차단시키는 덕트(110, 111, 120, 121, 130)로 둘러 쌓여 있고, 각 유니트(201∼203)에서 발산되는 열을 제공받아 예비가열시키는 밀폐형 하우징(100); 하우징(100) 내부에서 버너열이 지그재그로 순환되는 구조로 상부면에 복사열을 제공하는 밀폐형 연소실(210)과, 연소실(210) 상부면에 파형상의 단위 건조판(221)이 다수매 일체로 연결된 구조로 슬러지를 복사열로써 건조시키는 파상의 복사건조판(220)과, 복사건조판(220) 위에서 복사열을 증대시키고 부분건조 슬러지를 완전히 분쇄시키는 브러쉬(231)를 가진 회전날개수단(230)으로 이루어진 교반건조유니트(200); 및 전후덕트(110, 111)를 통한 예비가열공기를 제공받아 하우징 외부에서 열교환한 후 우덕트(121)에 설치한 안내격벽(122)에 의해 상부덕트(130)와 분리되어 상부 및 중간유니트(201, 202) 사이의 공간으로 이송 후 좌덕트(120) 및 배기가스 배출공(104)을 통해 가열시키고, 대기로 배출되는 열교환기(300)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 폐슬러지 건조 및 이송장치.
  2. 제1항에 있어서, 밀폐형 연소실(210)은 밀폐형 공간을 길이방향의 격벽(211)으로 3등분시키고, 격벽(211)은 중앙의 연소실(215)을 통한 연소열이 지그재그로 이송토록 교대로 철부(212)를 형성하고, 격벽(211) 끝단은 연소열이 버너연결공(214) 양측부로 순환 후 배출되도록 절곡부(213)를 이룬 것을 특징으로 하는 폐슬러지 건조 및 이송장치.
  3. 제1항에 있어서, 회전날개수단(230)은 회전축(232)에 축착되는 구조이고 회전축(232)은 전후덕트(110, 111) 외부로 유착되며, 전후덕트(110, 111)는 회전축(232)과의 유착공 틈새로 주입되는 외기를 예비가열 후 열교환기(300)로 제공토록 구성된 것을 특징으로 하는 폐슬러지 건조 및 이송장치.
  4. 제1항에 있어서, 교반건조유니트(200)는 하우징(100) 내에 일정높이로 3개 설치되며; 상하부유니트(201, 203)는 우측에, 중간유니트(202)는 좌측에 버너연결공(214)이 교대로 형성되며; 우측덕트(121)에는 하부유니트(203)로부터의 배기가스가 중간유니트(202)로만 제공되도록 하고, 상부덕트(130)로부터의 열교환된 공기가 상부유니트(201) 및 하부유니트(203)로 제공되도록 분리하는 안내격벽(122)이 형성된 것을 특징으로 하는 폐슬러지 건조 및 이송장치.
  5. 제1항에 있어서, 교반건조유니트(200)의 버너연결공(214) 부위의 하우징(100)에는 버너의 연소가스와 열교환된 공기의 간섭을 막는 안내판(101)이 형성된 것을 특징으로 하는 폐슬러지 건조 및 이송장치.
  6. 제1항에 있어서, 회전날개수단(230)은 회전축(232)에 축착된 십자형 고정리브(233) 단부에 일정각도로 설치된 길이 방향의 회전날개(234)와, 회전날개(234) 사이의 회전축(232) 부위에 길이방향으로 직경방향의 수평선상에 교대로 일정길이씩 설치된 브러쉬(231)로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐슬러지 건조 및 이송장치.
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