KR100575219B1

KR100575219B1 - 믹싱 이덕터를 이용한 약품 급속 혼화장치

Info

Publication number: KR100575219B1
Application number: KR1020040047627A
Authority: KR
Inventors: 신명철
Original assignee: 주식회사 한창엔텍; 한국수자원공사; 신명철
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2006-05-03
Also published as: KR20050015986A

Abstract

본 발명은 정수장 등에서 응집제 등의 약품을 원수에 급속 혼화시키는 믹싱 이덕터(MIXING EDUCTOR)를 이용한 약품 급속 혼화장치에 관한 것이다.

더 상세하게는 약품을 원수와 혼화 시킬수 있는 혼화관 또는 혼화조로 된 혼화부에 약품을 투입하여 급속 혼화 시키는 혼화장치에 있어서;

응집제 등의 약품을 저장, 분배하는 약품 저장, 분배 탱크와; 상기 약품 저장, 분배 탱크로부터 약품을 혼화부에 공급하는 약품공급라인과; 상기 약품공급라인의 단부에 설치되는 복수개의 약품 공급노즐과; 상기 약품 공급노즐의 가까운 전방에 배치되며 가압수 공급라인의 단부에 설치되어 가압수와 약품과 원수를 믹싱하여 약품 혼합수를 분출하는 복수개의 믹싱 이덕터와; 상기 믹싱 이덕터에 가압수를 공급하기 위하여 원수관의 일측으로 부터 혼화부까지 설치되는 가압수 공급라인과; 상기 가압수 공급라인에 가압수를 공급하는 가압 펌프와; 가압수와 약품과 원수를 믹싱하여 약품 혼합수를 분출하는 상기 복수개의 믹싱 이덕터의 전방에 배치되는 무동력 교반기와; 상기 믹싱 이덕터에 의해 일차 혼합되어 분출되는 약품 혼합수의 분출력이 상기 무동력 교반기에 부딪치게 하여 약품 혼합수와 원수를 효율적으로 이차 혼합시키는 것을 특징으로 하는 믹싱 이덕터를 이용한 약품 급속 혼화장치에 관한 것이다.

약품, 혼화부, 약품혼합수, 원수, 믹싱 이덕터, 노즐, 무동력 교반기

Description

믹싱 이덕터를 이용한 약품 급속 혼화장치{APPARATUS FOR QUICK MIXING OF MEDICINES BY USING OF MIXING EDUCTOR}

도1은 종래 약품 혼화장치의 개략적인 흐름도

도2는 본 발명에 따른 약품 급속 혼화장치의 개략적인 흐름도

도3은 도 2의 A부 확대도

도4는 도 2의 B-B선 확대 단면도

도5는 본 발명에 이용되는 믹싱 이턱터의 사시도

도6은 믹싱 이턱터의 전방에 디플렉터가 설치된 상태의 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1: 원수관 20: 혼화부

22: 약품 저장, 분배 탱크 24: 약품공급라인

30: 가압수 공급라인 34: 가압펌프

49: 제어반

본 발명은 정수장 등에서 원수 중의 유기 및 무기 오염물질을 응집제 등의 약품으로 흡착, 중화시켜 응집 침전 또는 가압 부상 시키므로서 오염물질을 제거하는 공정에서, 응집제 등의 약품을 원수와 급속 혼화 시킬 수 있는 약품 급속 혼화장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 믹싱 이덕터에서 분출되는 가압 수량에 믹싱 이덕터가 주위에서 빨아들이는 4배의 수량을 더하여 도합 약 5배의 수량을 분출시키는 장치인 믹싱 이덕터를 이용하여 가압수와 약품과 원수를 일차 급속 혼합, 분출시키고, 분출되는 약품 혼합수의 분출력에 의하여 믹싱 이덕터의 전방에 설치되어 있는 무동력 교반기에 부딪치게 하여 약품 혼합수를 원수와 이차 혼화 시키므로서 약품과 원수를 효율적으로 혼화시킬 수 있는 약품 급속 혼화장치에 관한 것이다.

일반적으로 약품 혼화 공정은 응집제 등의 약품을 가능한 짧은 시간 내에 원수에 균등하게 분사시켜 약품과 원수중의 유기, 무기 오염물질과의 접촉 및 반응이 효율적으로 이루어지도록 하는 정수과정 중의 가장 중요한 공정으로서, 4초 이내에 급속 혼화가 이루어지는 경우 4초 이상에서 혼화가 이루어지는 것 보다 응집제가 25% 이상 절약되는 것으로 알려져 있으며, 또 혼화부의 용적 크기가 크지 않아도 되는 장점이 있다.

이러한 약품 혼화 공정은 별도의 약품 혼화 장치에 의해 수행되고 있으며, 약품 혼화 공정에서 가장 중요한 것은 짧은 시간 내에 약품을 원수와 혼화시켜야 하는데, 동력식 교반기를 이용한 혼화기의 경우 일반적으로 성능에 따라 교반시간 이 10~ 60초 정도가 걸린다.

또한, 펌프 디퓨젼 믹서는 급속 혼화는 어느 정도 달성할 수 있으나 펌프 토출측 배관 내에 응집제를 투입하여 노즐을 통하여 분사 시키고 있으므로 응집제의 수화 반응이 매우 빨라 응집제의 수화 반응에 의해 노즐에서 막힘 현상이 발생되는 문제점을 야기 시키고 있다.

또, 다른 선행기술로는 도 1에서 보여주는 실용신안등록 제0169864호의 정수장의 약품 혼화장치로서, 기술내용을 살펴보면 취수장에서 응집지로 원수관(1)에 의하여 원수를 공급하는 과정에서 원수관(1)의 일측에 설치한 물 공급라인(2)에 가압펌프(3)의 작동으로 원수관(1)의 물이 물 공급라인(2)을 통해 공급되면 크로스관(8)에 연결된 물 분사관(9)을 통해 디플랙터(10)로 분사되는 동시에, 약품 공급탱크(4)의 응집제 등의 약품이 정량펌프(6)에 의하여 약품 공급라인(5)을 통해 공급되면 크로스관(8)에 연결되면서 물 분사관(9) 내측에 설치한 약품 분사관(12)을 통해 약품이 물과 함께 디플랙터 플레이트(10)에 분사되면 디플랙터(10)의 콘 형상의 마운드(10a)에 의하여 부딪쳐 외측으로 확산되면서 약품이 물과 혼합되게 되고 약품과 물이 혼합된 약품 혼합수가 확산되면서 원수관(1) 내의 원수와 혼화되고 응집지로 보내져 유기, 무기 오염물질에 대한 응집 작용이 이루어지게 되는 것이다.

상기 선행기술에서 약품 공급노즐의 막힘 현상은 해결되었으나, 물 공급 노즐을 한 개만 사용 가능하므로 물 공급노즐의 단면적 과대로 인하여 노즐에서 분사하는 물 분출력이 미약해 약품과 혼합된 혼합수가 디플렉터(10)의 콘 형상의 마운 드에 부딪친 다음 외측으로 효율적으로 확산되지 못할 뿐만 아니라, 또 외측으로 확산되는 확산력 만으로는 약품 혼합수와 원수의 혼화가 효율적으로 이루어지지 못하는 단점을 가지고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 약품공급라인의 단부에 설치된 약품공급노즐에서 약품을 공급하고 약품공급노즐의 가까운 전방에 믹싱 이덕터(MIXING EDUCTOR)를 배치하고 믹싱 이덕터에 가압 펌프를 이용하여 가압수를 믹싱 이덕터에 공급하고 분출시키므로서 약품과 원수를 믹싱 이덕터에서 빨아들여 가압수와 함께 분출하므로서 순간 혼화를 이루어주므로 약품공급노즐에서의 막힘현상을 방지하고, 약품비를 절약하는데 그 목적이 있고, 또 믹싱 이덕터에서 분출하는 약품 혼합수로 믹싱 이덕터 전방에 배치된 무동력 교반기에 부딪치게 하여 믹싱 이덕터에서 부족한 교반도를 이차로 무동력 교반기에서 달성케하여 최상의 교반도를 이룰수 있도록 하면서 동시에 무동력 교반기를 사용하므로 동력비 절감을 하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 믹싱 이덕터(MIXING EDUCTOR)를 이용한 약품 혼화장치의 구성은 다음과 같다.

원수와 응집제 등의 약품을 혼화 시킬수 있는 혼화관 또는 혼화조로 된 혼화 부(20)에 약품을 투입하여 급속 혼화 시키는 혼화장치에 있어서; 응집제 등의 약품을 저장하고 분배하는 약품 저장, 분배 탱크(22)와; 상기 약품 저장, 분배 탱크(22)로부터 약품을 혼화부(20)에 공급하는 약품공급라인(24)과; 상기 약품공급라인(24)의 단부에 설치되는 복수개의 약품 공급노즐(26)과; 상기 약품 공급노즐(26)의 가까운 전방에 배치되며 가압수 공급라인(30)의 단부에 설치되어 가압수와 약품과 원수를 믹싱하여 약품 혼합수를 분출하는 복수개의 믹싱 이덕터(32)와; 상기 믹싱 이덕터(32)에 가압수를 공급하기 위해서 원수관(1)의 일측으로 부터 혼화부(20)까지 설치되는 가압수 공급라인(30)과; 상기 가압수 공급라인(30)에 가압수를 공급하는 가압 펌프(34)와; 가압수와 약품과 원수를 믹싱하여 약품 혼합수를 분출하는 상기 믹싱 이덕터(32)의 가까운 전방에 배치되는 무동력 교반기(40)와; 상기 믹싱 이덕터(32)에 의해 일차 혼합되어 분출되는 약품 혼합수의 분출력이 상기 무동력 교반기(40)에 부딪치게 하여 약품 혼합수와 원수를 효율적으로 이차 혼합시키는 것을 특징으로 하는 믹싱 이덕터(32)를 이용한 약품 급속 혼화장치에 관한 것이다.

그리고, 혼화부(20)에서 약품과 원수가 혼화되는 상태를 관찰할 수 있는 조명등이 부착된 감시창(48)과: 혼화부(20)에서 혼화상태를 계수적으로 측정할수 있는 입자계수기 또는 전위측정기(SCD)가 구비되는 계측기(46)와; 원수의 유량을 측정하는 유량계(21)와: 가압수 공급라인(30)의 유량을 측정하는 유량계(31)와: 각종 제어장치 및 표시장치가 구비된 제어반(49)을 더 포함하여서 이루어지는 것이다.

도면에 따라 본 발명을 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 대하여 설명하기 전에, 먼저 본 발명에 사용되는 믹싱 이덕터(32)에 대해서 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

가압수 공급라인(30)의 단부에 믹싱 이덕터(32)의 숫나사부(52)를 결합한 다음, 가압수 공급라인(30)에 설치된 가압 펌프(34)로 가압하면 가압된 가압수가 믹싱 이덕터(32)의 제1노즐(54)을 통하여 분출되게 되며, 제1노즐(54)로 분출되는 가압수는 벤추리관 형상의 제2노즐(55)의 입구(56)를 통하여 출구(57)로 분출된다.

이때 제1노즐(54)과 제2노즐(55)의 사이에서, 믹싱 이덕터(32) 주위에 있는 유체가 제2노즐의 벤추리 효과에 의해서 제2노즐의 입구(56)로 빨려 들어가 믹싱되면서 제2노즐의 출구(57)로 분출되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 작용을 갖는 믹싱 이덕터(32)를 이용하여 약품 급속 혼화장치를 개발한 것이다.

도 2를 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하면, 약품을 원수와 혼화 시킬수 있는 혼화관 또는 혼화조로 된 혼화부(20)에 약품을 투입하여 급속 혼화 시키는 혼화장치에 있어서, 먼저, 응집제 등의 약품을 공급하는 약품 저장, 분배 탱크(22)를 설치한다.

상기 약품 저장, 분배 탱크(22)에서 혼화관 또는 혼화조로 된 혼화부(20)까지 응집제 등의 약품을 공급하기 위하여 약품 공급라인(24)을 설치한다.

상기 약품 공급라인(24)에는 약품을 정량 공급하기 위하여 정량펌프(25)를 더 설치할 수 있으며, 상기 정량펌프(25)에 의해서 약품을 약품 공급라인(24)을 따라 혼화부(20)에 공급할 수 있으며 약품 공급라인(24)의 단부에는 복수개의 약품 공급노즐(26)을 설치한다.

상기 약품 공급노즐(26)의 가까운 전방에는 가압수 공급라인(30)의 단부에 설치되어 가압수와 약품과 원수를 믹싱하여 분출하는 복수개의 믹싱 이덕터(32)를 배치하게 되는데 상기 믹싱 이덕터(32)는 약품공급노즐(26)의 갯수와 동일하게 설치하는 것이 바람직하다.

상기 약품 공급노즐(26)은 상기 믹싱 이덕터(32)의 가까운 측방에 설치할 수도 있다.

상기 믹싱 이덕터(32)에 가압수를 공급하기 위하여 원수관(1)의 일측으로 부터 혼화부(20)까지 가압수 공급라인(30)을 설치하고 상기 가압수 공급라인(30) 상에 가압수를 공급하기 위하여 가압 펌프(34)를 설치하는데, 상기 가압 펌프(34)는 가압력을 조절하기 위하여 회전수 조절 펌프를 설치하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 가압수 공급라인(30)의 단부에 설치된 복수개의 믹싱 이덕터(32)의 가까운 전방에는 무동력 교반기(40)를 배치한다.

상기 무동력 교반기(40)로 일실시예로 이용되는 무동력 임펠라는 회전축의 상, 하부를 베어링(43)으로 지지시켜 잘 회전할 수 있도록 하고, 무동력 교반기(40)의 교반 날개(44)는 상기 복수개의 믹싱 이덕터(32)의 갯수와 동일하게 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 무동력 임펠라는 축에서의 누수를 방지하기 위하여 메카니칼 씰 또는 그랜드 패킹으로 처리하고, 무동력 임펠라의 형상은 프로펠라 형상, 피치 형상, 터빈형상, 에어로포일 형상, 앵카형상, 백스웹트형상, 패들형상 등을 단독으로 사용하거나 적절히 조합하여 설치할 수 있다.

도 4를 참조하여 설명하면, 상기 믹싱 이덕터(32)에서 분출되는 약품 혼합수가 무동력 교반기(40)의 교반 날개(44)를 잘 회전 시킬수 있도록 믹싱 이덕터(32)의 전방에 교반 날개(44)의 넓은 부분이 위치하도록 하면, 믹싱 이덕터(32)에서 분출되는 약품 혼합수가 교반 날개(44)의 넓은 부분에 직접 부딪치게 되어 교반 날개(44)가 잘 회전되게 된다.

상기와 같이 믹싱 이덕터(32)에 의해 일차 혼합되어 분출되는 약품 혼합수가 상기 무동력 교반기(40)인 임펠라를 회전시켜 약품 혼합수와 원수가 이차 혼합되어 매우 효율적으로 혼화 되는 것이다.

본 발명의 다른 실시예로서 무동력 교반기(40)는 제6도와 같이 믹싱 이덕터(32)의 제2노즐 출구(57)의 외측과 콘 형상의 마운드를 구비한 디플렉터(59)를 연결대(58)로 연결하여 믹싱 이덕터(32) 전방에 디플렉터(59)를 설치할 수 있다.

이렇게 되면, 믹싱 이덕터(32)에 의해 일차 혼합되어 분출되는 약품 혼합수가 상기 무동력 교반기(40)인 콘 형상의 디플렉터(59)의 마운드에 부딪쳐 약품 혼합수가 외측으로 확산되므로 약품 혼합수와 원수가 이차 혼합되어 매우 효율적으로 혼화 되는 것이다.

또한, 본 발명의 혼화부 일측면에 조명등을 부착한 감시창을 설치하여 혼화상태를 감시할수 있는 설비를 갖추는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 혼화부에서 유출측 적정지점에 입자 계수기 또는 전위차 측 정기(SCD)로 되는 계측기(46)를 부착하여 혼화 상태를 계수적으로 파악해 교반도를 조절하는 것으로 구성함이 바람직하다.

그리고, 본 발명은 가압펌프(34)의 토출유량을 계측하는 유량계(31)와, 가압펌프(34)의 유량을 원수유량에 비례하여 공급하기 위하여 원수유량을 계측하는 원수 유입 유량계(21)을 설치하고, 약품을 믹싱 이덕터(32)에 정량 공급시키는 기능을 하는 정량펌프(25)와, 혼화부(20)에서의 교반도를 조정하고 교반도에 따라 가압펌프(34)를 제어하기 위한 제어반(80)을 더 포함하여 구성되는 것이다.

본 발명의 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.

응집제 등의 약품을 공급하는 약품 저장, 분배 탱크(22)로부터 정량펌프(25)를 구동하여 약품을 약품 공급라인(24)을 따라서 약품공급노즐(26)로 공급하는 동시에, 가압수 공급라인(30)의 가압 펌프(34)를 구동하여 믹싱 이덕터(32)에 가압수를 공급한다.

그렇게 되면, 믹싱 이덕터(32)는 가압수를 제1노즐(54)로 분출하게되며 분출되는 가압수는 제2노즐(55)로 들어가게되는데 이때 약품 공급노즐(26)에서 공급되는 약품과 믹싱 이덕터(32) 주위의 원수를 믹싱 이덕터(32)의 제2노즐 입구에서 빨아들여 가압수와 약품과 원수가 믹싱되어 제2노즐 출구로 분출되어 약품을 일차 혼화시키는 것이다.

그리고, 믹싱 이덕터(32)에서 분출되는 약품 혼합수의 분출력은 믹싱 이덕터(32)의 전방에 설치된 무동력 교반기(40)에 부딪치게 하여 약품 혼합수와 원수를 이차 혼화함으로서 믹싱 이덕터(32) 만으로서는 부족한 교반도를 무동력 교반 기(40)에서 달성케하여 최상의 교반도를 이룰수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 약품공급라인의 단부에 설치된 약품공급노즐에서 약품을 공급하고 약품공급노즐의 가까운 전방에 믹싱 이덕터(MIXING EDUCTOR)를 배치하고 믹싱 이덕터에 가압 펌프를 이용하여 가압수를 믹싱 이덕터에 공급하고 분출시키므로서 약품과 원수를 믹싱 이덕터에서 빨아들여 가압수와 함께 분출하므로서 급속 혼화를 이루어주므로 약품공급노즐에서의 막힘 현상을 방지하고, 급속혼화로 인하여 약품비가 절약되는 효과가 있으며, 또 믹싱 이덕터에서 분출하는 약품 혼합수로 믹싱 이덕터 전방에 배치된 무동력 교반기에 부딪치게 하여 믹싱 이덕터만으로는 부족한 교반도를 이차로 무동력 교반기에서 달성케하여 최상의 교반도를 이룰수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

약품을 저장, 분배하는 약품 저장, 분배 탱크와; 상기 약품 저장, 분배 탱크로부터 혼화부에 약품을 공급하는 약품공급라인과; 상기 약품공급라인의 단부에 설치되는 복수개의 약품 공급노즐과; 상기 약품 공급노즐의 가까운 전방에 배치되며 가압수 공급라인의 단부에 설치되어 가압수와 약품과 원수를 믹싱하여 분출하는 복수개의 믹싱 이덕터와; 상기 믹싱 이덕터에 가압수를 공급하기 위하여 원수관의 일측으로 부터 혼화부까지 설치되는 가압수 공급라인과; 상기 가압수 공급라인에 가압수를 공급하기 위한 가압 펌프와; 가압수와 약품과 원수를 믹싱하여 분출하는 상기 믹싱 이덕터의 가까운 전방에 배치되는 무동력 교반기와; 상기 믹싱 이덕터에 의해 일차 혼합되어 분출되는 약품 혼합수의 분출력이 상기 무동력 교반기에 부딪치게 하여 약품 혼합수와 원수를 효율적으로 이차 혼합시키는 것을 특징으로 하는 믹싱 이덕터를 이용한 약품 급속 혼화장치.
제1항에 있어서,

상기 무동력 교반기는 믹싱 이덕터의 전방에 설치되는 무동력 임펠라인 것을 특징으로 하는 믹싱 이덕터를 이용한 약품 급속 혼화장치.
제1항에 있어서,

상기 무동력 교반기는 믹싱 이덕터의 전방에 설치되는 콘 형상의 마운드를 구비한 디플렉터인 것을 특징으로 하는 믹싱 이덕터를 이용한 약품 급속 혼화장치.
제1항 내지 제3항중 어느한 항에 있어서,

상기 약품공급라인에는 약품을 정량공급하기 위한 정량펌프가 구비된 것을 특징으로 하는 믹싱 이덕터를 이용한 약품 급속 혼화장치.
제1항 내지 제3항중 어느한 항에 있어서,

상기 가압 펌프는 압력 조절이 가능한 회전수 조절 펌프인 것을 특징으로 하는 믹싱 이덕터를 이용한 약품 급속 혼화장치.
제1항 내지 제3항중 어느한 항에 있어서,

상기 혼화부에는 약품과 원수가 혼화되는 상태를 관찰할 수 있는 조명등이 부착된 감시창이 구비된 것을 특징으로 하는 믹싱 이덕터를 이용한 약품 급속 혼화장치.
제1항 내지 제3항중 어느한 항에 있어서,

상기 혼화부에는 혼화상태를 측정할수 있는 계측기가 구비된 것을 특징으로 하는 믹싱 이덕터를 이용한 약품 급속 혼화장치.