KR100227431B1 - 입자 스크리닝 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

크기, 형태 또는 밀도를 따라 입자를 분리수거하는 방법으로서, 입자수거는 스크린천, 와이어 또는 바아형태인 분류기소(1, 7-11)로된 진동공간을 통과하는 것으로 실행된다. 본 발명은 분류기소나 공간 입구단 근처의 분류기소에 거의 수직인 강한 운동(3)과 공간출구단에서 수평인 더 약한 운동(4)을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

입자 스크리닝 방법과 장치

제1도는 본 발명의 원리를 보여준다.

제2도는 크기분리기의 종단면을 보여준다.

제3도는 저면에서 보여준 크기분리기이다.

제4도는 본 발명의 표면 측면도이다.

제5도와 제6도는 청정도와 회수도를 보여주는 다이어그램이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,7-11 : 스크린천 5 : 프레임

6 : 공급판 12 : 중심

13 : 진동기모터 14 : 횡단구조

15,16 : 스프링 17,21 : 비임

18 : 회전브라켓 19 : 속도전달바퀴

20 : 피스톤

본 발명은 수직흐름에서 스크리닝할 물질을 처리하는 소위 크기분리기(sizer)같은 수직 스크리닝 장치에 관계하며 크기분리기의 예를 들면 US 특허 3 710 940의 것이 있다. 이때 루스(loose)형 입자유동은 분류기소의 공동을 통해 이루어지며 이것은 여기에 도달하는 입자보다 큰 스크린천이라고 한다. 입자유동은 소량이 공동보다 클 때 실행된다.

종래의 스크리닝 장치는 다량의 입자보다 공동이 더작은 스크린천을 가진다. 이 경우 스크린천을 입자가 통과하기 어렵다. 입자들은 스크린천 상단에 입자운동을 차단하게될 퇴적물을 형성한다. 특히 공동과 같은 크기일 경우 스크린천속에 쌓이게 된다.

크기분리기는 가능한 피해야할 퇴적물 형성에 의존한다. 수개층의 급경사 스크린천을 써서 분리를 할 수 있으며 분리크기에 관계하여 공동크기를 조절할 수 있다.

그러나, 실제로는 크기분리기는 이 퇴적물 때문에 문제가 되며 보통 입자유동이 스크린천 처음부분에서 쌓이게 된다. 이러한 퇴적물은 스크린천의 많은 면적에 퍼지게될 경우 스크리닝 효율을 감소시킬 위험이 커지고 퇴적물(bad)의 과잉이 스크린천을 통과할 경로에 있는 더 미세한 입자도 방해한다: 이들은 이보다 큰 생성물을 오염시킨다.

본 발명의 목적은 퇴적물속의 입자를 분리하거나 퇴적물 형성을 방지하는 것이다.

크기분리기 입구단의 스크린천 표면에 수직인 한편 더 강한 동작에 의해 달성되며 그결과 본 발명의 경우 이 지역에서 입자의 유동을 방해 및 분리하게 된다.

크기분리기의 동작은 전체에 걸쳐 같은 형태(방향, 빈도수, 힘)를 유지하며 장거리에 걸쳐 일정하다. 이러한 진동이 두가지 진동모터나 편심기소에 의해 형성되며 편심기는 반대반향으로 회전하게 된다. 또는 직선 자기 진동기에 의해서도 생긴다.

본 발명에 있어서, 크기분리기의 동작은 균일하지 않다. 스크린천 초기부분에서 이것은 표면에 수직이고 강력하므로 분리작용이 개선된다. 타원운동이 유리하며 이것은 스크리닝 특성상 회전방향이 변할 수 있다. 이 운동은 선형운동같은 충격은 없고 따라서 더 크고 효과적이다.

입자가 떠날 크기분리기 출구단 방향으로 더 큰 전달성과 더 작은 교란운동이 바람직하다; 스크린천 표면에 대해 예각방향의 수평성을 갖는다.

이 본 발명은 다음 도면을 참고로 하여 설명한다:

제1도는 기본원리를 설명한다. 스크린천(1)의 측면부(2)는 스크린천에 도달하는 입자의 유동방향이다. 스크린천 첫부분이(3) 입구단 근처에서 표면에 수직으로 움직인다. 반면에 두번째 부분(4)은 출구단 근처에서 일정각도로 선형운동한다.

이러한 동작은 크기분리기나 스크린천을 신장 시스템에 설치하면 가능하며 링크, 리이프 스프링 또는 다른 종류의 인도물체에 의해 동작제한 받는다. 진동기 모터의 위치는 중요하지 않다.

원하는 동작을 얻는 또다른 방법은 크기분리기 입구하단에 또한 입자유동방향에 대해 중심 하단에 대해 설치한 한개의 진동기 모터를 사용하는 것이다. 이 형태로 진동기를 배열하고 스프링을 써서 크기분리기를 신장시키면 입구단에 있는 수직 스트로크는 중심보다 훨씬 크며 이것이 강력한 동작을 일으킨다. 크기 분리기내 진동기 모터위치가 중요하다.

한 개의 진동기 모터를 가진 크기분리기를 조작할 때, 크기분리기 중심에 관계한 진동기의 위치는 크기분리기 회전관성과 함께 동작에 영향을 주는 중요한 변수이다. 때로 중심이 자주 변하는 위치 또는 중량의 액세서리를 크기분리기에 설치해야 한다. 이 방식은 제동 가이드를 추가하거나 다른 위치에 진동기를 고정시켜서 보상해야 한다. 또다른 진동기 위치가 표준특징이 될 수 있다.

한개이상의 진동기 모터를 필요로 하는 더 넓은 크기분리기에 대해서 같은 기준을 적용할 수 있고 이들 축이 나란할 경우 또한 진동기가 동일한 위치설정 및 회전방향을 가질경우 그러하다.

여러 비교실험을 행하였고 건조모래 0-8를 5개 스크린천을 가진 크기분리기로 0.25, 0.5, 1, 2와 4로 분리한다. 크기분리기는 두개의 진동기 또는 본 발명에 따라 한 개의 진동기를 써서 구동시킬 수 있다.

2-진동기 유닛의 스트로크가 1-진동기 유닛의 중심에서의 스트로크와 같은 정도로 균일하다. 1-진동기 유닛의 입구단은 타원운동을 하며 2-진동기 유닛의 동작보다 2배 크다.

다른 변수는 변하지 않고 수종류의 공급속도를 이용하며 수득된 생성물을 분석한다. 2가지 특징을 다이어그램상에 나타내었다. 하나는 청정도로서 일정크기의 각 제품에 대해 가해진 총공급량이다. 다른 것은 하단 스크린천을 통과한 미립자인 0.25이하 입자의 양인 각 생성물에서 회수된 각 입자크기 범위에 해당한 양의 균일치이다.

제5도는 청정도 전개이며 제6도는 회수도이다. 제일먼저 2-진동기와 1-진동기 경우가 유사하지만 공급속도가 5t/h를 초과할 경우 1-진동기 유닛은 약화현상이 거의 없이 취급할 수 있다. 예컨대, 8t/h 정도에서 1-진동기 유닛은 6t/h에서 2-진동기와 같은 청정도(85%)를 갖는다.

같은 크기분리기에 대해 두 개의 진동기나 한 개의 진동기로 구동시켜 또다른 비교실험을 실시한다. 크기분리기에 스크린천 매쉬에 쌓이는 경향이 큰 것으로 알려진 과잉비율의 건조 천연모래를 채운다. 일정시간후, 이 시험은 중단되고 한 개의 특정 스크린천을 조사한다. 3개의 분리표면을 정의하고 쌓인 입자수를 계산한다. 한개의 진동기를 가진 경우는 평균 50% 이하의 값을 가진다.

두개 대신 한개의 진동기를 사용하는 다른 장점은 제조비용과 에너지비용이 감소하고 두개의 진동기를 가진 크기분리기를 작동시킬때의 위험은 - 서로다른 위치나 회전형태 또는 하나의 진동기에 있어서 아직까지 문제가 되는 - 크게 감소한다.

제2-4도에 있어서, 크기분리기는 상단 저변 혹은 입구단에 있는 공급판(6)을 구비한 프레임(5)으로 구성되며 이곳에서 물질 유동이 화살표(2)와 같이 장치에 들어간다. 다수의 스크린천(7), (8), (9), (10)과 (11)은 잇달아서 프레임(5) 내부에 경사형 배열된다. 편심진동기모터(13)는 횡단구조(14)상에 설치되고 공급판(6) 아래에 위치하며 크기분리기 중심(12) 뒤쪽 방향이다. 이 위치는 제1도에서 보는 바와 같은 동작을 제공한다.

크기분리기는 나선형 후방 스프링(15)과 나선형 전방 스프링(16) 상에서 신장한다. 프레임(5) 측벽은 비임(17)에 의해 보강된다. 하부 스크린천(11)을 통과한후 극미립입자가 크기분리기를 떠나며 스크린천을 통과하는 처리도가 다양한 더 큰 입자만 분리기를 빠져나가 도면 우측을 향한다.

진동기 모터가 중심에 위치할 경우, 전체 기계는 원운동을 하고 그 효과는 충분치 않다. 진동기 모터가 중심전방 또는 상단에 있으면 그 운동은 더 균일하거나 또는 입구부분이 전달운동만 하는 역생산성을 갖게 된다.

본 발명의 또 다른 실시예를 제7도에서 개략적으로 보여주며 이것이 기계의 종단면이고 또한 제8도는 기계의 외측면을 보여준다.

진동 발생기가 교란하는 프레임(5)으로 크기분리기가 구성되어 있고 진동발생장치는 속도전달바퀴(19)과 피스톤(20)으로 되어 있다. 상기 장치는 진동기 종류이다. 횡단 비임(21)으로 크기분리기를 보강한다. 크기분리기의 운동은 회전브라켓(18)에 의해 기계적으로 유도된다. 브라켓 자유단부는 여러위치의 고정점에 설치되어 있다. 이들 브라켓은 운동의 강제 조절원리를 보여주면 이들의 위치, 형태 또한 수들은 달라진다.

제5도의 유닛과 유사하게, 크기분리기는 공급판(6)과 스크린천(7), (8), (9), (10) 또한 (11)를 갖는다. 제4도에서와 같은 신장 스프링은 도면상에 없다. 본 발명의 특징은 여러가지 방식과 장치로 가능하며 선형 자기모터도 사용할 수 있다.

상술한 바와 같은 비교연구를 크기분리기에 대해 실시하였으나 같은 운동을 하는 종래의 스크린에 대해서도 유사한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 천, 와이어 또는 봉 형태의 분류기소가 서로의 밑에 진동공간에 경사지게 배열되게 진동공간을 형성하는 프레임과 단일한 진동수단을 포함하며 수거 입자가 입구를 통해 상기 공간에 주입되는 크기, 모양 및/또는 밀도에 따라 입자를 분리수거하는 장치에 있어서, 상기 진동수단이 상기 프레임의 횡 구조물상에 장착되며 상기 입구 아래에 입자흐름 방향에 대해서 장치의 중력중심의 배면에 배열됨으로써 상기 중력중심에서 운동보다 두배이상 큰 행정으로 상기 입구를 운동시킴을 특징으로 하는 입자분리 수거장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 횡 구조물이 횡 튜브임을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 분류기소의 운동을 기계적으로 안내하는 브라켓 형태의 서스펜션 시스템이 있음을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 진동수단이 장치에 장착된 부속물에 의해 변위된 중력중심을 보상하기 위해서 교대 위치를 가짐을 특징으로 하는 장치.