KR100748996B1 - 유량 조절형 디스크형 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조기 본체 내부에 증기가 공급되고 증기에 의해 가열된 다수의 디스크가 축설된 회전축이 회전하면서 건조기 본체로 투입된 물질을 건조시켜 배출하는 유량 조절형 디스크형 건조기에 있어서, 상기 각 디스크의 외측 종단에는 투입된 물질의 진행 속도를 조절하기 위해 상기 투입된 물질의 진행 방향에 대해 여러 각도의 경사면이 형성된 유량 조절판이 미리 설정된 비율로 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 디스크의 외측 종단에 투입된 물질의 진행 방향을 조절하기 위한 여러 종류의 유량 조절판이 미리 설정된 비율로 설치되어 디스크 건조기의 길이 및 디스크 개수의 증감 없이도 투입된 물질의 건조 구간별 체류 시간을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 효과가 있다.

디스크, 건조기, 유량, 조절판, 슬러지, 폐수, 재활용.

Description

유량 조절형 디스크형 건조기{A Flux Control Type Disc Dryer}

도 1은 본 발명에 따른 유량 조절형 디스크형 건조기의 주요 내부 구조를 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.

도 3a는 도 1의 B 부분의 확대도이다.

도 3b는 교반형 유량 조절판의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 4는 도 1의 C 부분의 확대도이다.

도 5는 도 1의 D 부분의 확대도이다.

도 6은 회동형 유량 조절판을 도시한 분해 사시도이다.

<주요도면부호에 관한 설명>

1 : 건조기 본체 10 : 회전축

20 : 디스크 30 : 유량 조절판

31 : 플레이트 33 : 브라켓

35 : 체결 부재 37 : 돌기편

40 : 커터 50 : 고정핀

본 발명은 유량 조절형 디스크형 건조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스크의 외측 종단에 투입된 물질의 진행 방향을 조절하기 위한 여러 종류의 유량 조절판이 미리 설정된 비율로 설치되어 디스크 건조기의 길이 및 디스크 개수의 증감 없이도 투입된 물질의 건조 구간별 체류 시간을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 유량 조절형 디스크형 건조기에 관한 것이다.

함수율이 높은 하수 슬러지는 현재까지 해양 투기와 매립에 의존하여 처리하였으나, 해양 오염, 악취, 침출수 발생 등의 2차 환경오염을 유발하는 문제점이 있다.

특히, 이와 같은 슬러지는 시멘트 원료, 소각용 원료, 탄화 원료, 퇴비 또는 복토용 원료로 활용됨에 있어 효율적인 저장 장치나 고효율 저에너지의 건조 시스템 개발이 시급한 실정에 있다.

따라서 근래에는 내부에 고온의 증기가 유통하여 고열로 가열되는 디스크가 다수개 길이방향으로 축설되어 회전하면서 본체 내부로 투입된 슬러지를 혼합, 교반하면서 건조시켜 배출하는 유량 조절형 디스크형 건조기가 많이 사용되고 있다.

이러한 유량 조절형 디스크형 건조기를 이용하여 슬러지를 건조할 때 슬러지 투입 후 초기 구간에서는 슬러지의 온도를 상승시키기 위해 상당한 시간이 소요되 어야 하므로 건조기의 크기가 증가되는 문제점이 있다.

또한, 슬러지가 온도 상승 구간을 통과하면 수분이 급격하게 증발하여 점착력이 증가되어 서로 엉키거나 건조기의 내벽면에 들러붙게 되어 건조기의 작동이 중지되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 디스크의 외측 종단에 투입된 물질의 진행 방향을 조절하기 위한 여러 종류의 유량 조절판이 미리 설정된 비율로 설치되어 디스크 건조기의 길이 및 디스크 개수의 증감 없이도 투입된 물질의 건조 구간별 체류 시간을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 유량 조절형 디스크형 건조기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 투입되는 물질의 종류, 함수율 등에 따라 유량 조절판의 종류별 설치 비율을 조절함으로써 투입되는 물질에 관계없이 일정한 건조율을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유량 조절판을 회동가능하도록 설치함으로써 하나의 유량 조절판을 사용하여 경사각을 조절함으로써 투입된 물질의 건조 구간별 체류 시간을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 건조기 본체 내부에 증기가 공급되고 증기에 의해 가열된 다수의 디스크가 축설된 회전축이 회전하면서 건조기 본체로 투입된 물질을 건조시켜 배출하는 유량 조절형 디스크형 건조기에 있어서, 상기 각 디스크의 외측 종단에는 투입된 물질의 진행 속도를 조절하기 위해 상기 투입된 물질의 진행 방향에 대해 여러 각도의 경사면이 형성된 유량 조절판이 미리 설정된 비율로 설치되는 것을 특징으로 하는 유량 조절형 디스크형 건조기가 제공된다.

여기서, 상기 유량 조절판은 투입된 물질의 진행 방향으로 경사면이 형성된 역방향 유량 조절판, 투입된 물질의 진행방향의 반대방향으로 경사면이 형성된 정방향 유량 조절판, 투입된 물질의 진행 방향과 평행한 면을 갖고 투입된 물질을 교반하는 교반형 유량 조절판 및 투입된 물질의 진행 방향과 수직인 면을 갖는 중립형 유량 조절판 중 어느 하나가 선택적으로 설치된다.

그리고, 상기 건조기 본체 내부는 상기 역방향 유량 조절판과 교반형 유량 조절판이 미리 설정된 제 1 비율로 설치되는 제 1 구간, 상기 정방향 유량 조절판과 교반형 유량 조절판이 미리 설정된 제 2 비율로 설치되는 제 2 구간 및 상기 정방향 유량 조절판과 중립형 유량 조절판이 미리 설정된 제 3 비율로 설치되는 제 3 구간 및 상기 정방향 유량 조절판과 중립형 유량 조절판이 미리 설정된 제 4 비율로 설치되는 제 4 구간으로 구획된다.

여기서, 상기 제 1 비율은 1 : 0.25 ~ 1 : 1, 제 2 비율은 1 : 1 ~ 2.5 : 1, 제 3 비율은 1 : 0.75 ~ 1 : 1.25, 제 4 비율은 1 : 0.5 ~ 1 : 1인 것이 바람직하다.

또한, 상기 디스크의 종단과 일체로 플레이트가 형성되고, 상기 플레이트와 유량 조절판이 체결 부재에 의해 상호 체결되는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 유량 조절판은 상기 플레이트와 체결수단에 의해 체결되는 브라켓 및 상기 브라켓의 일측에 회동가능하도록 힌지결합되는 회동판을 포함하고, 상기 회동판의 회동에 의해 상기 투입된 물질의 진행 방향에 대한 경사각이 조절되는 것이 더욱 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 유량 조절형 디스크형 건조기의 주요 내부 구조를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유량 조절형 디스크형 건조기는 건조기 본체(1)의 내부 중심에 길이 방향으로 회전축(10)이 설치되고, 회전축(10)에는 다수의 디스크(20)가 회전축(10)의 외면에 축설되어 있다. 상술한 바와 같이, 회전축(10)의 내부로 고온의 증기가 유입되어 각 디스크(20)로 유통하여 각 디스크(20)가 고열로 가열된다.

건조기 본체(1)로 투입된 슬러지 등의 투입 물질은 좌측에서 우측으로 진행하면서 디스크(20)의 고열에 의해 점차적으로 수분이 증발되어 함수율이 10 ~ 30%로 건조된 상태로 배출되게 된다.

각 디스크(20)의 외측 종단에는 투입된 슬러지의 진행 방향을 조절하기 위해 슬러지의 진행 방향에 대해 여러 방향의 경사면이 형성된 유량 조절판(30)이 미리 설정된 비율로 설치되어 있다.

건조기 본체(1)의 일측 내면에는 커터(40)가 설치되어 슬러지가 디스크(20)에 들러붙지 않도록 한다.

본 실시예에서 유량 조절판(30)은 투입된 물질의 진행방향으로 경사면이 형성되어 물질의 진행을 지연시키는 역방향 유량 조절판(A), 투입된 물질의 진행방향과 반대방향의 경사면이 형성되어 물질의 진행을 촉진시키는 정방향 유량 조절판(C), 투입된 물질의 진행 방향 방향과 평행한 면을 갖고 투입된 물질을 교반하는 교반형 유량 조절판(B) 및 투입된 물질의 진행 방향과 수직인 면을 갖는 중립형 유량 조절판(D)의 4가지 유형이 사용되었으며, 이에 대해서는 도 2 ~ 5의 확대도를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에서는 유량 조절형 디스크형 건조기 내부를 초기 슬러지의 온도를 상승시키는 구간인 승온 구간, 승온된 슬러지로부터 수분이 급격하게 증발하는 증발 구간, 수분의 증발에 의해 급격한 감량이 일어나 함수율이 30 ~ 40% 정도로 유지되는 감량화 구간 및 함수율이 10 ~ 30% 정도로 과건조되는 과건고 구간으로 구분하고, 각 구간별 건조 특성에 따라 상기 유량 조절판(30)의 종류 및 개수를 적절하게 배치되도록 하는 것이 핵심적인 내용이다.

승온 구간에서는 슬러지 온도를 20℃정도에서 95℃까지 증가시키기 위해 일정한 교반과 체류시간이 요구되므로 디스크(20)의 수량에 대비하여 체류시간이 긴 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시예에서는 승온 구간에 역방향 유량 조절판(A)과 교반형 유량 조절판(B)을 교호 설치하여 슬러지의 체류 시간을 증가시킴과 아울러 슬러지가 교반될 수 있도록 하였다. 승온 구간에서 역방향 유량 조절판(A)과 교반형 유량 조절판(B)의 수량비는 1 : 0.25 ~ 1 : 1이 되는 것이 바람직하다. 수량비가 1 : 0.25 이하이면 슬러지의 충분한 교반이 이루어지지 못하게 되며, 수량비가 1 : 1 이상이면 슬러지의 교반은 잘 이루어지나 슬러지의 유속이 증가하여 충분한 승온이 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

증발 구간에서는 슬러지 온도가 약 100℃ 정도를 유지하면서 급격한 수분 증발로 인해 함수율이 40 ~ 55%가 되면서 슬러지가 엉겨 붙어 디스크(20)나 건조기 본체(10)의 내면에 들러붙게 되는 문제점이 발생하는 글루존(Glue-zone)이 형성될 수 있으므로 이러한 글루존 형성을 방지하기 위해 슬러지의 체류 시간을 짧게 할 필요가 있다. 따라서, 본 실시예에서는 증발 구간에 정방향 유량 조절판(C)과 교반형 유량 조절판(B)을 교호 설치하여 슬러지의 체류 시간을 단축시킴과 아울러 슬러지가 교반될 수 있도록 하였다. 증발 구간에서 정방향 유량 조절판(C)과 교반형 유량 조절판(B)의 수량비는 1 : 1 ~ 2.5 : 1이 되는 것이 바람직하다. 수량비가 1 : 1 이하이면 슬러지의 유속이 지연되어 글루존이 형성될 염려가 있으며, 수량비가 2.5 : 1 이상이면 슬러지의 교반이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있다.

감량화 구간에서는 슬러지 온도가 계속 100℃ 정도로 유지되면서 급격한 감량이 일어나는 구간으로서 30 ~ 40%의 함수율을 유지하기 위해 정방향 유량 조절판(B)과 중립형 유량 조절판(D)을 교호 설치하여 적절한 슬러지 체류 시간을 유지하도록 한다. 감량화 구간에서 정방향 유량 조절판(B)과 중립형 유량 조절판(D)의 수량비는 1 : 0.75 ~ 1 : 1.25(바람직하게는 1 : 1)가 되도록 하였다. 수량비가 1 : 0.75 이하이면 슬러지의 교반은 잘 이루어지나 슬러지의 유속이 낮아지게 되며, 수량비가 1 : 1.25 이상이면 슬러지의 교반이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있다.

과건조 구간에서는 슬러지 온도가 120℃ 정도 유지되면서 함수율이 10 ~ 30% 정도로 과건조되며, 이를 위해 정방향 유량 조절판(B)과 중립형 유량 조절판(D)을 1 : 0.5 ~ 1 : 1의 비율로 교호 설치하여 슬러지 체류 시간이 감량화 구간보다 약간 짧게 유지되도록 한다.

도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 역방향 유량 조절판(A)은 디스크(20)의 종단에 플레이트(31)가 용접 등에 의해 일체로 연결되고 슬러지의 진행 방향에 대해 역행하는 방향의 경사면(33a)이 형성된 브라켓(33)이 체결 부재(35)에 의해 플레이트(31)에 취부된 구조를 갖는다.

또는 경사면(33a)이 형성된 브라켓(33)과 플레이트(31)가 일체형으로 형성되는 것도 가능하다.

도 3a는 도 1의 B 부분의 확대도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 교반형 유량 조절판(B)은 디스크(20)의 종단에 플레이트(31)가 용접 등에 의해 일체로 연결되고 슬러지의 진행 방향에 대해 평행한 방향의 경사면(33c)이 형성된 브라켓(33)이 체결 부재(35)에 의해 플레이트(31)에 취부된 구조를 취하며, 역시 경사면(33c)이 형성된 브라켓(33)과 플레이트(31)가 일체형으로 형성되는 것도 가능하다.

도 3b는 교반형 유량 조절판의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 3b의 실시예는 도 3a의 실시예와 달리 브라켓(33)의 상부면이 "V"자 형상으로 형성되어 있는 것이 상이하며, 이러한 "V"자 형상에 의해 교반 효율이 보다 향상될 수 있는 장점이 있다.

도 4는 도 1의 C 부분의 확대도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 정방향 유량 조절판(C)은 디스크(20)의 종단에 플레이트(31)가 용접 등에 의해 일체로 연결되고 슬러지의 진행 방향으로 경사면(33b)이 형성된 브라켓(33)이 체결 부재(35)에 의해 플레이트(31)에 취부된 구조를 취하며, 역시 경사면(33b)이 형성된 브라켓(33)과 플레이트(31)가 일체형으로 형성되는 것도 가능하다.

도 5는 도 1의 D 부분의 확대도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 중립형 유량 조절판(D)은 디스크(20)의 종단에 플레이트(31)가 용접 등에 의해 일체로 연결되고 슬러지의 진행 방향에 수직인 방향 으로 돌기편(37)이 플레이트(31)에 용접 등으로 접합되는 구조를 취하고 있다.

도 6은 회동형 유량 조절판을 도시한 분해 사시도이다.

유량 조절형 디스크형 건조기에 투입되는 물질은 그 종류 및 함수율이 다양하므로 투입되는 물질에 따라 상기 각 구간의 길이나 유량 조절판(30)의 수량 및 비율 등이 상이하게 되므로 투입되는 물질이 달라질 때마다 브라켓(33)을 교체해야 하는 번거로움이 있다.

도 6에 도시된 회동형 유량 조절판은 하나의 유량 조절판으로 정방향, 역방향 및 교반형 유량 조절판을 모두 구현할 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 회동형 유량 조절판의 기본적인 구조는 도 2 ~ 4의 구조와 유사하며, 브라켓(33)의 구조만이 상이하다.

즉, 회동형 유량 조절판은 브라켓(33)과 회동판(40)이 분리되어 있으며, 회동판(40)이 브라켓(33)에 회동가능하도록 힌지 결합되어 회동판(40)의 경사각을 자유롭게 조절할 수 있도록 되어 있다.

회동판(40)은 고정핀(50)에 의해 브라켓(33)에 힌지 결합되며, 고정핀(50)으로 회동판(40)과 브라켓(33)을 결합하고 회동판(40)을 원하는 각도로 회전시킨 후 고정핀(50)을 꽉 조여주면 회동판(40)이 설정된 각도로 고정설치되게 된다.

도 6에 도시된 실시예는 회동형 유량 조절판의 일례일 뿐이며, 본 발명은 디스크(20)의 종단에 회동에 의해 경사각 조절이 가능한 각종 유량 조절판이 포함되는 것을 기술적 사상으로 하므로 그 외의 다양한 변형례가 가능함은 당연한 것이 며, 이 또한 본원발명의 기술적 사상에 포함된다고 볼 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 디스크의 외측 종단에 투입된 물질의 진행 방향을 조절하기 위한 여러 종류의 유량 조절판이 미리 설정된 비율로 설치되어 디스크 건조기의 길이 및 디스크 개수의 증감 없이도 투입된 물질의 건조 구간별 체류 시간을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 투입되는 물질의 종류, 함수율 등에 따라 유량 조절판의 종류별 설치 비율을 조절함으로써 투입되는 물질에 관계없이 일정한 건조율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 유량 조절판을 회동가능하도록 설치함으로써 하나의 유량 조절판을 사용하여 경사각을 조절함으로써 투입된 물질의 건조 구간별 체류 시간을 용이하게 조절할 수 있는 효과도 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (7)

1. 건조기 본체 내부에 증기가 공급되고 증기에 의해 가열된 다수의 디스크가 축설된 회전축이 회전하면서 건조기 본체로 투입된 물질을 건조시켜 배출하는 유량 조절형 디스크형 건조기에 있어서,

   상기 각 디스크의 외측 종단과 일체로 플레이트가 형성되고, 상기 플레이트와 체결부재에 의해 상호 체결되는 유량 조절판이 미리 설정된 비율로 설치되되,

   상기 유량 조절판은 투입된 물질의 진행 방향으로 경사면이 형성된 역방향 유량 조절판, 투입된 물질의 진행방향의 반대방향으로 경사면이 형성된 정방향 유량 조절판, 투입된 물질의 진행 방향과 평행한 면을 갖고 투입된 물질을 교반하는 교반형 유량 조절판 및 투입된 물질의 진행 방향과 수직인 면을 갖는 중립형 유량 조절판을 포함하고,

   상기 건조기 본체 내부는 상기 역방향 유량 조절판과 교반형 유량 조절판이 1 : 0.25 ~ 1 : 1의 비율로 설치되는 제 1 구간, 상기 정방향 유량 조절판과 교반형 유량 조절판이 1 : 1 ~ 2.5 : 1의 비율로 설치되는 제 2 구간, 상기 정방향 유량 조절판과 중립형 유량 조절판이 1 : 0.75 ~ 1 : 1.25의 비율로 설치되는 제 3 구간 및 상기 정방향 유량 조절판과 중립형 유량 조절판이 1 : 0.5 ~ 1 : 1의 비율로 설치되는 제 4 구간 구획되며,

   상기 각 유량 조절판은 상기 플레이트와 체결수단에 의해 체결되는 브라켓 및 상기 브라켓의 일측에 회동가능하도록 힌지결합되는 회동판을 포함하고, 상기 회동판의 회동에 의해 상기 투입된 물질의 진행 방향에 대한 경사각이 조절되는 것것을 특징으로 하는 유량 조절형 디스크형 건조기.
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