KR100755891B1 - 입상 건조기의 응축장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기나 폐수처리 과정에서 발생하는 찌꺼기,각종 분뇨 등 함수율이 높은 처리물을 건조할 때 발생하는 증기 및 냄새를 응축시켜 배출할 수 있도록 한 응축장치를 제시하기 위한 것으로, 건조실의 상부에 투입된 원료가 내부 이송장치에 의해 하부로 이송되면서 건조가 이루어지는 입상 건조기에 있어서, 상기 건조실의 내벽과 내부 이송장치 사이에 공간을 형성하고, 상기 공간에는 패널구조의 응축필터를 내부 이송장치를 감싸는 구조로 설치하고, 상기 응축필터에는 일정간격으로 외부로 배출되도록 응축수받이를 형성한 구조를 특징으로 하는 입상 건조기의 응축장치를 제시한다.

분뇨건조, 입상 디스크,음식물 쓰레기, 건조기, 디스크

Description

입상 건조기의 응축장치{ STANDING STATUE DRYER'S CONDENSOR }

도 1은 본 발명을 입상디스크형 건조기에 적용한 구성도

도 2는 입상디스크에 투입물의 내부 이송 상태도

도 3은 응축장치의 평단면 상태도

도 4는 본 발명을 적용하여 구성한 건조 시스템의 구성도

*. 주요 부호의 설명

1. 집진필터 2. 응축수받이 3. 주프레임

10. 고정 원통 11. 투입구 12. 배출구 13. 프레임 13. 증기배출구

20. 입상디스크 21.중공축 22. 디스크

23. 배출통로 24. 베어링 25. 증기배출구

30. 구동장치

40. 가이드 42. 보조프레임 43. 이송판

44. 스크리드 45. 스톱패널

50. 증기공급장치 60. 이송스크류

70. 집진장치

본 발명은 음식물 쓰레기나 폐수처리 과정에서 발생하는 찌꺼기,각종 분뇨 등 함수율이 높은 처리물을 건조할 때 발생하는 증기 및 냄새를 응축시켜 배출할 수 있도록 한 응축장치에 관한 것이며, 상세히는 건조실의 상부에 투입된 원료가 내부 이송장치에 의해 하부로 이송되면서 건조가 이루어지는 입상 건조기에 있어 건조실 내벽과 이송장치 사이의 공간에 패널 형태의 응축필터를 감싸는 구조로 설치하고 상기 응축필터에는 일정간격으로 외부로 향하는 응축수받이를 형성하여 수거한 응축수를 건조실 외부로 배출하는 구조의 입상 건조기의 응축장치를 제시한다.

음식물 쓰레기를 사료로 재처리하는 시설물이나 폐수처리과정에서 발생하는 찌꺼기 등의 처리 시설물 또는 가축 분뇨 등은 함수율이 매우 높기 때문에 다음 단계의 공정 수행 전에 건조 처리가 요구된다.

상기한 처리물의 건조는 다양한 형태의 건조장치에 의해 건조가 이루어지며, 통상 이들 건조기는 열 유출을 방지하기 위하여 밀폐된 공간 내에 투입물과의 열접촉이 지속적으로 이루어지도록 하는 이송장치가 설치되어 건조실 내부에서 상기 이송장치에 의한 장시간 이송 도중 열과 접촉한 투입물이 순차적으로 건조되는 구조로 이루어진다.

입상 건조기 중 디스크형 입상 건조기를 예로 들면, 원통형 드럼구조로써 수 직으로 세워져 내부 상 하부에 각기 원료 투입구와 배출구가 형성되고 응축수 배출구가 형성되는 구조의 고정원통과; 양단이 상기 고정원통의 상 하단에 지지되는 중공축과 상기 중공축 상에 내부공간이 중공축의 중공과 연통되도록 일정간격으로 형성되는 접시 형상의 디스크로 구성되고, 상기한 각 디스크에는 원료배출통로가 형성되는 이송장치와; 상기 이송장치를 회전하기 위해 디스크축에 연결설치되는 구동장치와; 고정원통에 고정되도록 각 디스크 사이에 설치되어 디스크와 접촉하면서 투입된 원료가 디스크 상에서 수평 이송되고 원료배출통로를 통하여 하부 디스크로 낙하 이송되도록 안내하는 가이드와; 상기 중공축에 연결되어 중공 및 디스크 내부 공간으로 증기를 투입하도록 구성된 증기공급장치로 구성된다.

또 다른 입상 건조기의 형태로서 터널형 또는 박스형상의 건조실 내에 상부로부터 하부로 다단계로 설치되는 컨베이어로 구성되는 이송장치와, 상기 이송장치에 접하도록 열을 가하는 열풍장치로 구성되어 원료를 상부 컨베이어로 투입하고 투입된 원료는 하부 컨베이어로 지그재그로 이송시키는 과정에서 열을 가하여 건조하는 구조가 있다.

이와 같은 입상 건조기는 상부로 투입된 원료가 건조실 내의 이송장치에 의해 하부로 서서히 이송되는 과정에서 열을 흡수하여 건조가 이루어지는 구조이며, 건조 과정에서 투입물에 포함된 수분이 증발하면서 다량의 증기와 함께 악취가 발생하는 특징이 있고, 이들 증기와 악취는 대기환경을 오염시키는 요인이 되기 때문에 정화 처리가 요구된다.

종래 건조 처리과정에서 증기와 악취 등의 대기 방출을 방지하기 위해 별도 의 집진 설비와 건조설비를 함께 설비한 처리 시스템이 적용되고 있으나 집진설비의 운전 및 운영이 까다롭고, 고장이 잦아 전체 시설의 운전 중단을 야기하고, 운전 정지 단계에서 오염 물질의 대기 방출이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 입상 구조에 의한 건조기에 적용하여 집진설비가 고장나거나 구비되지 않는 경우에도 건조과정에서 발생하는 악취 및 증기가 대기중으로 방출되지 않고, 응축되어 응축수와 함께 배출되도록 함으로써 건조 처리설비의 시설 및 운영을 효과적으로 수행할 수 있도록 할 목적으로 안출된 것이다.

이를 위하여 본 발명은 건조실의 상부에 투입된 원료가 내부 이송장치에 의해 하부로 이송되면서 건조가 이루어지는 입상 건조기에 있어서, 상기 건조실의 내벽과 내부 이송장치 사이에 공간을 형성하고, 상기 공간에는 패널구조의 응축필터를 내부 이송장치를 감싸는 구조로 설치하고, 상기 응축필터에는 일정간격으로 외부로 배출되도록 응축수받이를 형성한 구조의 응축장치를 제시한다.

상기 구조는 부직포 등의 내열 섬유 소재로 구성되어 미세 기공을 갖는 응축필터의 작용에 의한 증기의 응축과 그 외부에 형성된 건조실 내외부의 온도차이에 의한 증기의 응축 작용에 의해 증발된 수분과 그에 포함된 악취를 흡수하여 응축수받이로 수거후 배출함으로써 강제 배출 및 정화에 의하지 않고서도 건조 과정에서 발생하는 악취와 증기를 효과적으로 응축 배출할 수 있도록 하는 특징이 있다.

따라서, 응축필터는 열에 강하고, 수분에 의한 팽화가 없는 합성섬유가 사용되고, 건조실은 열전도가 높은 얇은 금속판으로 구성하여 온도차이에 의한 응축이 쉽게 이루어질 수 있도록 구성된다.

이하 첨부된 도면에 의한 실시 예에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 입상 디스크형 건조기에 본 발명에 의한 응축장치를 적용한 구조를 도시한 것이다.

도시된 건조기는 지상에 설치되어 건조실의 기능을 하는 고정원통(10)과, 그 내부에 설치되는 입상디스크(20)와, 상기 입상디스크를 구동하기 위한 구동장치(30)와, 고정원통 내부에 투입된 원료를 디스크에 접촉시키면서 연속적으로 이동시키기 위한 가이드(40)와, 원료 건조를 위한 증기를 제공하기 위한 증기공급장치(50)로 이루어진다.

고정원통(10)은 원통형 드럼구조로써 수직으로 고정 설치되며, 상부에 투입구(11)가 형성되고, 하부에는 배출구(12) 및 바닥 고정을 위한 프레임(13)과 증기 및 응축수를 외부로 배출하기 위한 증기배출구(14)와 응축수배출구(15)가 각기 설치되는 구조를 갖는다.

입상디스크(20)는 이송장치를 구성하는 것으로 중심에 중공(21a)을 갖는 중공축(21)과, 중공축의 외 측에 일정간격으로 형성되는 디스크(22)와, 각 디스크에 형성되는 배출통로(23)로 구성되고, 디스크(22)는 그 내부공간(22a)이 중공축의 중 공에 연결되어 중공축에 연결되는 증기공급장치(50)로부터 공급되는 증기가 중공을 통하여 각 디스크의 내부공간으로 공급되도록 구성된다.

상기한 중공축은 양단이 고정원통의 상 하부에 베어링(24)으로 결합되고, 하단부에서 구동장치(30)가 결합되며, 하부에 투입된 증기 및 응축수 배출을 위한 증기배출구(25)가 형성된다.

디스크(22)는 평편한 상부면(22b)과 경사구조로 이루어지는 하부면(22c)으로 이루어진 접시 형태의 원판으로 이루어지며, 상부면과 하부면 사이에는 내부공간(22a)이 형성되어 제공된 증기가 채워져 상부면에 접촉상태로 제공된 투입물을 가열하여 건조하게 된다.

배출통로(23)은 후술하는 가이드(40)의 작용에 의해 디스크 표면을 이동하면서 건조가 진행되는 원료를 아래에 위치한 디스크로 이동시키기 위한 것으로 디스크의 내측 또는 외측에 상하부면을 관통하는 관통구멍을 형성하는 구조 또는 디스크의 외경을 크고 작은 조합으로 구성하고, 외경이 큰 디스크의 경우에는 중심부에 관통구멍을 형성한 구조 등 다양한 형태로 실시할 수 있다.

도시된 구조는 디스크의 상 하부면을 관통하는 관통구멍을 형성한 구조의 배출통로(23)을 도시한 것으로 상기 관통구멍은 서로 연속하는 상 하부 디스크를 각기 짝으로 하여 상부 디스크의 내측 또는 외측에 관통구멍을 형성하면 그 하부 디스크에는 그와 반대 위치인 외측 또는 내측에 관통구멍을 형성한 구조이다.

상기 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 가이드에 의해 안내된 원료가 내측(또는 외측)에 형성된 배출통로를 통하여 낙하하면 그 다음 디스크에서 이를 받아 가 이드의 작용에 의해 외측(또는 내측)에 형성된 배출통로로 이송시켜 배출되도록 함으로써 투입된 원료는 디스크의 가열된 면을 타고 내측에서 외측으로 또는 외측에서 내측으로 수평이송된 후 배출통로에서 낙하되는 수직이송을 하여 전체적으로는 상부에서 하부로 지그 재그 형태로 이송되면서 건조가 이루어진다.

구동장치(30)은 입상디스크를 연속 회전시키기 위한 장치로 실시 예는 고정원통의 하부 공간에 감속모터(31)를 설치하여 상기 입상디스크의 중공축(21)과 체인(32)으로 연결한 구조로 이루어진 것이다.

구동장치에 의해 입상디스크가 회전함으로써 가이드와 디스크 및 배출통로의 작용에 의한 원활하고 효율적이며 연속적인 투입물의 건조처리가 이루어진다.

상기 구동장치에 의한 입상디스크의 회전속도는 원료의 특성에 따라 조절가능하도록 구성하며, 20개 내외의 디스크를 갖는 입상디스크로 구성하는 경우 대략 60rpm 이내의 속도에서 투입물의 수분상태에 따라 속도를 정함으로써 함수율이 높은 대부분의 분뇨 등을 1회 투입만으로 효과적으로 건조시 킬 수 있다.

가이드(50)는 디스크로 투입되는 원료를 디스크에 넓게 펴서 효율적인 건조가 이루어지도록 작용하고, 지속적으로 원료를 뒤집어 줌으로서 가열된 디스크 상부면에 늘어 붙지 않고 고루 건조되게 하며, 투입된 원료를 배출통로 쪽으로 밀어 내 줌으로써 투입된 원료가 디스크 상에서 수평 평면 이송 후 배출통로를 통하여 수직 낙하 이송되도록 하는 작용을 한다.

상기한 가이드의 작용은 각 디스크의 상부면에 접하도록 각각의 기능을 갖는 복수의 판을 고정설치하는 구조에 의해 달성된다.

본 발명에 의한 응축장치는 고정원통과 그 내부에 설치되는 입상디스크에 의한 이송장치 사이에 설치된다. 이를 위해 상기 고정원통의 내벽과 입상디스크 사이에 대략 5 ~20cm 사이의 공간을 형성하고, 여기에 응축장치를 설치한다.

응축장치는 패널 구조의 응축필터(1)를 입상디스크를 감싸도록 상부가 원추형으로 된 원통구조로 형성되고, 상기한 응축필터의 원통부에는 응축 필터 내부에서 응축된 응축수를 받기 위한 응축수받이(2)가 일정 간격으로 형성된다.

도시된 실시 예는 상기 응축필터가 틀체구조로 형성되도록 고정원통(10) 내의 입상디스크를 감싸도록 일정간격으로 주프레임(3)을 형성하여 상기 주 프레임에 각각의 응축 필터 패널이 고정결합되도록 한 구조를 도시한 것이다.

도시된 건조기의 가이드(40)는 상기 주프레임에 각각의 디스크 사이를 통과하도록 보조프레임(42)을 형성하고, 상기 보조프레임(42)에 투입지점에서 배출통로 쪽으로 향하는 가상 사이클론 곡선을 그리도록 짧은 길이로 이송판(43)을 일정 간격으로 형성하여 이들 이송판에 의해 원료의 수평 이송이 이루어지도록 하고, 원료 투입지점의 보조프레임 상에는 투입된 원료를 넓게 펴주는 작용을 하도록 긴 길이로 스크리드(44,screed)를 형성하며, 배출통로가 지나가는 가상 라인 위치의 보조프레임 상에는 스톱패널(45,Stop pannel)을 형성한 구성을 갖는다.

상기한 보조프레임은 디스크와 디스크 사이의 공간에 자유롭게 형성하여 필요한 형태의 가이드를 결합할 수 있으며, 주프레임과 보조프레임이 격자형 틀체 구조를 이루어 이송판 등에 가해지는 압력에 효과적으로 대응할 수 있다.

상기한 구성의 가이드구조에 의해 상부 디스크의 배출통로(23)가 디스크 내 측에 형성되고 하부 디스크의 배출통로가 디스크 외측에 형성된 경우를 예로 들면 상부 디스크의 배출통로를 통하여 떨어지는 원료는 하부 디스크의 내측으로 연속적으로 떨어져 디스크에 쌓인 상태로 회전한다. 회전에 의해 상기 원료가 스크리드 위치에 이르면 스크리드(44)의 작용에 의해 쌓인 원료가 디스크의 상부 면에 넓게 분산되며, 이후 이송판(43) 위치에 이르면 각 이송판이 단계적으로 원료를 바깥쪽으로 밀어 줌으로써 디스크 외측으로 수평 이송된다. 디스크 외측으로 이송된 원료는 디스크 외측의 스톱패널(45)에 의해 지체되어 누적상태가 되며, 배출통로가 디스크의 회전에 의해 스톱패널 위치에 이르면 배출통로를 통하여 그 아래 디스크로 낙하됨으로써 디스크 상에서 원료의 도포와 이송 및 배출이 연속적으로 수행된다. 상기에서 낙하된 투입물은 그 아래 디스크의 외측으로 낙하되고, 스크리드의 작용에 의해 넓게 펴지며, 이송판의 작용에 의해 내측으로 단계적으로 이송되고, 내측의 스톱패널에 의해 지체된 후 배출통로를 통하여 그 아래 디스크로 유출된다.

이와 같은 작용에 의해 최초 투입구(11)로 투입된 원료는 지그재그로 각 디스크를 경유하면서 증기에 의해 가열된 디스크와 접촉에 의해 단계적인 건조가 이루어지며, 최하부 디스크를 거친 원료는 고정원통에 형성된 배출구(12)를 통하여 외부로 배출된다. 도시된 구조는 원료배출구(12)를 통하여 배출된 건조 원료를 별도의 이송스크류(60)를 사용하여 외부로 배출된 구조를 도시한 것이다.

증기공급장치(50)은 원료 건조에 필요한 열을 가하기 위한 것으로 증기 또는 열풍 등 건조에 필요한 다양한 열원이 사용될 수 있으며, 도시된 구조는 외부 증기발생장치(50)로부터 얻은 증기를 터닝조인트(51)을 사용하여 중공축의 상단에 연결 하고, 응축수 등은 중공축의 하단을 통하여 외부로 배출하는 구조를 보인 것이다.

도 4은 입상 디스크 건조장치 2개를 병렬로 설치한 상태에서 고정원통의 증기배출구(14)에 별도의 집진장치(70)를 설치한 통상적인 사용상태를 도시한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 시스템과 함께 사용될 수 있고, 집진장치 없이 단독으로 건조기를 구성할 수 있다.

집진장치를 가동하지 않거나 고장나거나 또는 집진장치를 별도로 설치하지 않은 경우에 증기 및 악취가 응축 필터를 통과하는 과정에서 응축 필터의 미세기공에 의한 응축작용과 고정 원통 내외부와의 온도차에 의해 효과적인 응축이 이루어진다.

이상의 구성에 의한 본 발명은 입상 디스크 구조에 의한 건조건조기 주 또는 보조 응축장치로 설명되었으나 비 디스크 구조의 입상 건조장치, 예를 들면, 상하 다단계 벨트시스템으로 구성된 이송장치로 이루어지고 이송과정에서 열풍이 가해지는 구조의 건조기 경우에도 건조장치를 감싸도록 응축필터를 형성하고 그 외부에는 온도차단 작용을 하는 보호벽이 형성되어 건조실을 구성하는 구조에 의해서도 달성될 수 있는 것으로 이들 구조 또는 본 발명에 속하는 것이다.

이상의 구성에 의한 본 발명은 입상 구조의 건조기에 적용됨으로써 집진설비가 고장 나거나 구비되지 않는 경우에도 건조과정에서 발생하는 악취 및 증기가 대 기중으로 방출되지 않고, 응축되어 응축수와 함께 배출됨으로써 경제적으로 건조 처리설비와 운영을 할 수 있고, 기존 집진설비의 보조 설비로 사용하는 경우에도 집진 설비 고장에 따른 오염물질 누출사고를 예방할 수 있다.

Claims (2)

1. 건조실의 상부에 투입된 원료가 내부 이송장치에 의해 하부로 이송되면서 건조가 이루어지는 입상 건조기에 있어서, 상기 건조실의 내벽과 내부 이송장치 사이에 공간을 형성하고, 상기 공간에는 패널구조의 응축필터를 내부 이송장치를 감싸는 구조로 설치하고, 상기 응축필터에는 일정간격으로 외부로 배출되도록 응축수받이를 형성한 구조를 특징으로 하는 입상 건조기의 응축장치.
2. 제 1항에 있어서, 응축필터는 입상디스크를 감싸도록 일정간격으로 주프레임을 형성하여 상기 주 프레임에 각각의 응축 필터 패널을 고정결합하는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 입상 건조기의 응축장치.

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