KR100400404B1 - 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일단에 농축액 토출구를 타단부에 분리액 토출구가 설치된 보올쉘과 상기 보올쉘의 구동수단과 상기 보올쉘내에 배치됨과 동시에 상기 보올쉘과 차동연동수단을 통하여 연동되고, 상기 보올쉘과 소정의 회전차를 가지고 회전하는 스크류 컨베이어와 상기 스크류 컨베이어와 상기 보올쉘간의 회전차를 제어하는 회전차 제어장치로 이루어지는 농축기에 있어서,상기 농축기의 농축액 토출구에서 배출되는 농축액의 이송 배관에 설치되어 이송되는 슬러리 상태 농축슬러지의 고형물 농도를 임펠라로부터 검출하여 그 검출농도치를 출력하는 배출자동제어장치와; 상기 배출자동제어장치의 출력치에 따라 배출농축 슬러지농도가 미리 설정된 일정치에 유지되도록 자동적으로 상기 회전차 제어장치를 제어하는 자동제어수단;을 포함하여 구성됨으로써, 공급 슬러지의 고형물 농도변화에 좌우되지 않고 농축 슬러지의 고형물 농도를 자동적으로 일정하게 유지할 수 있는 이점이 있다.

Description

슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기{centrifugal enriched sinking set adhered sludge discharge automatic controller}

본 발명은 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기에 관한 것으로, 특히 농축기에 공급되는 공급슬러지의 농도가 변하더라도 농축기로부터 배출되는 농축슬러지의 농도를 자동적으로 일정하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 배출자동제어장치를 설치하여 구동모터에 공급되는 전류가 슬러지의 점성에 따라 민감하게 변화되므로, 변화되는 전류의 세기에 따라 슬러지의 점성을 즉각적이고도 정확하게 계측할 수 있도록 한 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기에 관한 것이다.

일반적으로 하수, 배설물, 산업배수 등의 처리시설로부터 발생되는 잉여슬러지는 농축기로 고형물의 공급슬러지에 원심력을 적용하여, 그 원심력에 의해 고형물 농도를 소정비율로 농축하여, 농축슬러지를 소화처리 또는 탈수 처리를 하고, 이러한 농축기로부터 배출되는 농축슬러지의 고형물 농도조절은 농축슬러지 배출속도에 상당하는 스크류 컨베이어와 보올쉘간의 매분당 회전차나 회전통 내부의 액층깊이를 댐이나 스키머로 변화시킴으로써 이루어진다.

그렇지만, 농축슬러지의 농조조절기구인 회전차나 액층깊이 등의 기계적 조건을 일정하게 유지한 경우, 예컨대 공급슬러지의 고형물 농도가 저비율로부터 고비율로 변화함은 공급슬러지의 성상변화에 따른 농축슬러지의 고형물 농도의 변화는 피할 수 없다.

공급슬러지의 고형물 농도나 유기물량, 침강속도, SV치 등이 농축슬러지의 고형물 농도에 영향을 미치지만, 실제 운전에서 이들의 변화에 맞춰서 회전차나 액층깊이를 조절하는 것은 관리상 불가능하다.

실제 공급슬러지의 고형물 농도 또는 유기물량의 변화가 농축슬러지의 고형물 농도를 변화시키는 경우가 있고, 예컨대, 고형물 농도 0.5%의 공급슬러지를 고형물 농도 5%의 농축슬러지로 정상 운전하던 것이 공급슬러지의 고형물 농도가 0.8%로 변화하면, 농축슬러지의 고형물 농도가 7%이상으로 됨으로, 이 때문에 농축슬러지 이송펌프의 고장 및 후처리공정에 사용되는 소화조나 탈수기의 기능을 저하시키는 원인이 된다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 비교적 저농도로 더구나 시간경과로 농도가 변하는 슬러리 상태의 슬러지를 농축처리 대상물로 하고, 이 슬러지를 공급량 일정 및 정상운전 조건하에서 농축기에 공급하여 이 농축기의 농축액 배출구로부터 농축슬러지수조에서 슬러지 상태의 농축슬러지를 배출할 수 있을 뿐만 아니라 배출자동제어장치가 설치되어 구동모터에 공급되는 전류가 슬러지의 점성에 따라 민감하게 변화되므로, 변화되는 전류의 세기에 따라 슬러지의 점성을 즉각적이고도 정확하게 계측할 수 있도록 한 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기은 일단에 농축액 토출구를 타단부에 분리액 토출구가 설치된 보올쉘과 상기 보올쉘의 구동수단과 상기 보올쉘내에 배치됨과 동시에 상기 보올쉘과 차동연동수단을 통하여 연동되고, 상기 보올쉘과 소정의 회전차를 가지고 회전하는 스크류 컨베이어와 상기 스크류 컨베이어와 상기 보올쉘간의 회전차를 제어하는 회전차 제어장치로 이루어지는 농축기에 있어서,상기 농축기의 농축액 토출구에서 배출되는 농축액의 이송 배관에 설치되어 이송되는 슬러지 상태 농축슬러지의 고형물 농도를 임펠라로 검출하여 그 검출농도치를 출력하는 배출자동제어장치와 상기 배출자동제어장치의 출력치에 따라 배출농축 슬러지농도가 미리 설정된 일정치에 유지되도록 자동적으로 상기 회전차 제어장치를 제어하는 자동제어수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

도1은 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기를

개략적으로 도시한 구조도,

도2는 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기의

농도를 자동으로 제어하는 상태를 도시한 계통도,

도3은 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기의

배출자동제어장치를 도시한 단면도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 슬러지 투입구 2 : 분리액 배출구

3 : 농축액 배출구 4 : 프레임

5 : 케이싱 6 : 보올쉘

7 : 스크류 컨베어 8 : 농축액 토출구

9 : 기어박스 10 : 차동풀리

11 : 분리액 토출구 12 : 피드존

13 : 구동모터 14 : 차동모터

15 : 농축액 절환밸브 16 : 배출자동제어장치

17 : 신호변환기 18 : 농도제어장치

19 : 속도변환기 20 : 슬러지공급펌프

21 : 슬러지수조 22 : 통공

23 : 구동모터 24 : 고정판

25 : 하우징 26 : 커넥터

27 : 회전축 28 : 임펠라

29 : 회전수 검출부 30 : 전류검출기

31 : 컨버터 32 : 프로그램 로직 콘트롤러

33 : 베어링플랜지 34 : 베어링부싱

35 : 베어링 36 : 스냅링

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기를 개략적으로 도시한 구조도이고, 도2는 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기의 농도를 자동으로 제어하는 상태를 도시한 계통도이며, 도3은 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기의 배출자동제어장치를 도시한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기는 일단에 농축액 토출구(8)를 타단부에 분리액 토출구(11)가 설치된 보올쉘(6)과 상기 보올쉘(6)의 구동수단과 상기 보올쉘(6)내에 배치됨과 동시에 상기 보올쉘(6)과 차동연동수단을 통하여 연동되고, 상기 보올쉘(6)과 소정의 회전차를 가지고 회전하는 스크류 컨베이어(7)와 상기 스크류 컨베이어(7)와 상기 보올쉘(6)간의 회전차를 제어하는 회전차 제어장치로 이루어지는 농축기에 있어서,상기 농축액(8) 토출구로부터 토출되어 농축액 배출구(3)를 통해 이송되는 농축액 배관상에 설치되어 이송되는 농축슬러지의 고형물 농도를 임펠라(28)로부터 검출하여 그 검출농도치를 출력하는 배출자동제어장치(16)와; 상기 배출자동제어장치(16)의 출력치에 따라 배출농축 슬러지농도가 미리 설정된 일정치에 유지되도록 자동적으로 상기 회전차 제어장치를 제어하는 자동제어수단을; 포함하여 구성하되, 상기 배출자동제어장치(16)는 통공(22)의 연부에 회전감지센서(미도시)가 내장된 구동모터(23)가 장착된 고정판(24)의 상부에 결합된 하우징(25)과, 상기 구동모터(23)의 회전축(27)과 커플링 결합된 회전축(27) 하단에 설치된 임펠라(28)와 상기 임펠라(28)를 농축액 슬러지가 이송되는 배관내 슬러지에 침수시킨 후 회전시켜 슬러지의 점성에 따라 임펠라(28)에 저항이 작용되어 변화되는 구동모터(23)의 회전수를 검출하도록 된 회전수 검출부(29)와 상기 구동모터(23)에 전기적으로 연결된 커넥터(26)에 결선되어 슬러지의 점성에 따라 임펠라(28)에 작용되는 저항을 구동모터(23)의 전류변화로 검출토록 된 전류검출기(30)와 상기 전류검출기(30)로 검출된 전류의 아날로그신호를 디지털 신호로 변환시키는 컨버터(31)와 상기 컨버터(31)에서 변환된 디지털 신호에 따라 점성계수를 설정하도록 된 프로그램 로직 콘트롤러(32)로 구성된다.

상기 프레임(4)에 축받이로서 고정된 회전부, 기어박스(9), 스크류 컨베이어(7), 보올쉘(6)은 구동모터(13)의 회전을 V벨트로 구동풀리(13a)에 전달하는 회전구동수단에 의해 고속으로 회전하고, 분리, 농축, 배출에 필요한 원심력을 발생한다.

상기 슬러지투입구(1)를 통해 피드존(12)에 공급된 슬러지는 원심력에 의해 분리액과 농축액으로 분류된다.

분리액은 분리액 토출구(11)에 의해 흘러나와 케이싱(5)으로 모인 분리액 배출구(2)에 의해 배출된다.

여기서, 상기 농축액은 기어박스(9), 차동풀리(10) 등을 포함하는 차동 연동수단을 통하여 보올쉘(6)과 연동하고, 이 보올쉘(6)에 의해 매분 회전차로 하여 느린 회전수로 회전하는 스크류 컨베이어(7)에 의해 농축되면서 농축액 토출구(8)측으로 이동한다.

또한, 상기 차동풀리(10)는 회전차 제어장치에 의해 소정의 회전차가 얻어지도록 제어된다.

필요한 농도로 농축된 농축슬러지는 농축액 토출구(8)로부터 밀려나오고 케이싱(5)으로 모인 농축액 배출구(3)에 의해 배출된다.

상기 스크류 컨베이어(7)와 보올쉘(6)간의 회전차를 자동적으로 제어하는 자동제어장치를 상기 농축기에 부설하고, 상기 농축기로부터 배출되는 농축기 슬러지의 고형물 농도를 배출자동제어장치(16)에 의해 상시 검출하고, 상기 배출자동제어장치(16)가 발생하는 검출신호의 변화를 이용하여, 공급 슬러지의 고형물 농도의 변화에도 농축 슬러지의 고형물 농도를 미리 설정한 일정치로 유지하도록 농축기로 스크류 컨베이어(7)와 보올쉘(6)간의 회전차를 자동적으로 제어하도록 한 것이다.

상기 슬러지 공급펌프(20)로부터 피드관을 통하여 공급된 슬러지는 농축기로 분리액과 농축액으로 분리되지만, 농축액 슬러지는 농축액 이송배관에 설치된 배출자동제어장치(16)로 고형물 농도가 임펠라(28)에 의해 검출되도록 하고 있다.

즉, 상기 배출자동제어장치(16)는 농축기로부터 배출되는 농축슬러지의 고형물 농도를 상시 검출하여 그 검출신호를 발생하는 검출기로서 기능한다.

상기 배출자동제어장치(16)로부터 발생하는 검출신호는 신호변환기(17)에 입력되어 소요의 신호로 변환되며, 속도변환기(19)에 입력되며, 여기서 회전속도를 제어하는데 필요한 지령을 발생한다.

즉, 상기 속도변환기(19)는 스크류 컨베이어(7)와 보올쉘(6)간의 회전차를 제어하는 회전차 제어장치를 구성하며, 또한 신호변환기(17), 농도제어장치(18),속도변환기(19)는 배출자동제어장치(16)가 출력하는 신호를 토대로 회전차 제어장치를 제어하는 자동제어수단을 구성한다.

한편, 상기 배출자동제어장치(16)는 고정판(24)에 형성된 통공(22)의 연부에 회전감지센서(미도시)가 내장된 구동모터(23)를 장착하는 바, 상기 구동모터(23)의 회전축(27)이 통공(22)으로 삽입되어 회전되도록 설치하며, 이때 상기 고정판(24)의 하부에는 베어링플랜지(33)를 결합하고, 여기에 베어링부싱(34)과 베어링(35)과 스냅링(36)을 결합시켜 회전축(27)이 원활하게 회전되도록 한다.

그리고, 상기 회전축(27)의 종단에는 임펠라(28)를 결합하고, 상기 구동모터(23)에 장착된 고정판(24)에 하우징(25)을 장착하여 구동모터(23)를 보호한다.

아울러, 상기 구동모터(23)에는 구동모터(23)의 회전시 발생되는 전류변화를 검출하도록 된 전류검출기(30)를 단자로 연결시키는 커넥터(26)가 전기적으로 연결되며, 상기 전류검출기(30)에서 검출된 아날로그신호의 전류변화값을 디지털 신호로 변환시키는 컨버터(31)가 연결되고, 상기 컨버터(31)에서 변환된 디지털 신호를 점성계수로 설정하도록 된 프로그램 로직 콘틀롤러(32)가 구비된다.

한편, 상기 구동모터(23)는 제작시 분당회전수가 이미 설정되어 있으며, 상기 구동모터(23)의 힘과 회전수에 대응하여 공급되는 전류가 설정되고, 상기한 분당회전수와 필요한 전류의 세기는 지상에서 측정한 측정치이다.

여기서, 상기 배출자동제어장치를 좀 더 자세히 설명한다.

먼저 농축액이 배출되는 이송 배관 임의의 위치에 배출자동제어장치(16)를 설치한 후 임펠라(28)를 이송되는 슬러지의 수면으로부터 소정의 깊이만큼 침수시킨 후 구동모터(23)에 전원을 인가하여 구동모터(23)를 회전시키면 구동모터(23)의 회전에 의하여 회전축(27)이 회전됨과 동시에 상기 슬러지에 침수된 임펠라(28)도 회전된다.

이때, 슬러지의 점성이 묽은 상태일 경우에는 임펠라(28)에 작용되는 저항이 작기 때문에 구동모터(23)에 설정된 회전수와 비교적 근사한 회전수로 회전되며, 반면에 슬러지의 점성이 된 상태일 경우에는 임펠라(28)에 작용하는 저항이 세기 때문에 구동모터(23)에 의해 설정된 회전수보다 적게 회전하며, 상기 구동모터(23)의 회전수는 구동모터(23)에 내장된 회전감지센서(미도시)와 회전수검출부(29)에 의해 검출되어 프로그램 로직 콘트롤러(32)로 그 값이 송신된다.

이때, 상기 슬러지의 점성이 묽을 경우에는 점성이 낮아 임펠라(28)에 작용하는 슬러지의 저항이 작으므로, 상기 임펠라는 비교적 자연스럽게 회전되며, 이때 상기 구동모터(23)의 전류에도 낮은 폭의 전류변화가 발생된다.

한편, 상기 슬러지의 점성이 된 상태일 경우에는 임펠라(28)에 부하가 걸려 전류의 사용량도 많아짐에 따라 구동모터(23)의 전류변화가 크게 발생한다.

상기의 전류변화는 아날로그신호로서 전류검출기(30)에서 검출되며, 상기 아날로그의 검출결과는 컨버터(31)에서 다시 디지털 신호로 변환되며, 상기 컨버터(31)에서 변환된 디지털신호는 각 신호값에 따라 점성계수값을 설정토록 이미 프로그램 로직이 내장된 프로그램 로직 콘트롤러(32)로 송신되며, 상기 회전수검출부(29)에서 수신된 회전수와 디지털 신호로 수신된 전류변화량에 의해 슬러지의 점성을 세밀하게 계측할 수 있다.

즉, 상기 구동모터(23)에 최초 설정된 회전수와 임펠라(28)가 슬러지에 침수되어 회전될 때의 오차와 구동모터(23)의 전류변화량을 프로그램 로직 콘트롤러(32)에서 점성계수로 환산하여 현재 슬러지의 점도를 측정할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기는 공급 슬러지의 고형물 농도변화에 좌우되지 않고 농축 슬러지의 고형물 농도를 자동적으로 일정하게 유지할 수 있는 이점이 있다.

둘째, 본 발명에 따른 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기에 설치되는 배출자동제어장치는 구동모터에 공급되는 전류가 슬러지의 점성에 따라 민감하게 변화되므로, 변화되는 전류의 세기에 따라 슬러지의 점성을 즉각적이고도 정확하게 계측할 수 있는 이점이 있다.따라서 상기와 같은 본 발명은 산업상 이용이 크게 기대되는 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 일단에 농축액 토출구를 타단부에 분리액 토출구가 설치된 보올쉘과 상기 보올쉘의 구동수단과 상기 보올쉘내에 배치됨과 동시에 상기 보올쉘과 차동연동수단을 통하여 연동되고, 상기 보올쉘과 소정의 회전차를 가지고 회전하는 스크류 컨베이어와 상기 스크류 컨베이어와 상기 보올쉘간의 회전차를 제어하는 회전차 제어장치로 이루어지는 농축기에 있어서,

   상기 농축기의 농축액 토출구에서 배출되는 농축액의 이송 배관에 설치되어 이송되는 슬러리 상태 농축슬러지의 고형물 농도를 임펠라로부터 검출하여 그 검출농도치를 출력하는 배출자동제어장치와;

   상기 배출자동제어장치의 출력치에 따라 배출농축 슬러지농도가 미리 설정된 일정치에 유지되도록 자동적으로 상기 회전차 제어장치를 제어하는 자동제어수단;을 포함하여 구성하되,

   상기 배출자동제어장치는 통공 연부에 회전감지센서가 내장된 구동모터가 장착된 고정판 상부에 결합된 하우징과, 상기 구동모터의 회전축과 커플링 결합된 회전축 하단에 설치된 임펠라와, 상기 임펠라를 슬러지에 침수시킨 후 회전시켜 슬러지의 점성에 따라 임펠라에 저항이 작용되어 변화되는 구동모터의 회전수를 검출하도록 된 회전수 검출부와, 상기 구동모터에 전기적으로 연결된 커넥터에 결선되어 슬러지의 점성에 따라 임펠라에 작용되는 저항을 구동모터의 전류변화로 검출토록 된 전류검출기와, 상기 전류검출기로 검출된 전류의 아날로그신호를 디지털 신호로 변환시키는 컨버터와, 상기 컨버터에서 변환된 디지털 신호에 따라 점성계수를 설정하도록 된 프로그램 로직 콘트롤러로 구성한 것을 특징으로 하는 슬러지배출 자동제어장치가 부착된 원심농축 침강기.
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