KR101112199B1 - heating roller and sludge drying apparatus comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 히팅 롤러 및 이를 포함하는 슬러지 건조 장치에 관한 것으로, 슬러지에 포함된 수분을 탈수시키는 탈수 롤러, 그리고 상기 탈수 롤러을 통과하면서 탈수된 슬러지를 건조시키는 히팅 롤러를 포함하고, 상기 히팅 롤러는, 슬러지가 외주면에 접촉되는 회전체, 상기 회전체의 내주면에 배치되어 회전체를 가열하는 히터, 그리고 상기 회전체의 내주면에 장착되어 상기 히터를 회전체의 내주면에 고정시키는 복수의 히터 고정 유닛을 포함한다.The present invention relates to a heating roller and a sludge drying apparatus including the same, including a dewatering roller for dewatering water contained in the sludge, and a heating roller for drying the dewatered sludge while passing through the dewatering roller, wherein the heating roller, A rotating body in which sludge is in contact with an outer circumferential surface, a heater disposed on the inner circumferential surface of the rotating body to heat the rotating body, and a plurality of heater fixing units mounted on the inner circumferential surface of the rotating body to fix the heater to the inner circumferential surface of the rotating body. do.
슬러지, 가열 건조 Sludge, heat drying
Description
본 발명은 히팅 롤러 및 이를 포함하는 슬러지 건조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heating roller and a sludge drying apparatus including the same.
일반적으로, 하수 처리 공정은 하수로부터 오염물을 제거하여 맑은 물로 방류하는 정수공정과, 제거된 오염물을 슬러지로 농축하고 탈수하여 배출하는 슬러지 처리공정으로 이루어진다.In general, the sewage treatment process consists of a water purification process that removes contaminants from the sewage and discharges them into clear water, and a sludge treatment process that concentrates the removed contaminants into sludge, dehydrates them, and discharges them.
상기 탈수된 슬러지를 기존에는 해양에 투기하였으나, 현재는 국제협약 등에서 슬러지의 해양투기를 금지하고 있다.The dewatered sludge was previously dumped in the ocean, but currently, international conventions prohibit sludge offshore dumping.
이에 따라 슬러지의 양을 최소화시킬 수 있는 기술이 요구되고 있으며, 슬러지를 최종처분하기 전에 감량하여 운반, 중간처리, 소각 등 최종처리의 비용을 절감시키고자 하는 필요성이 제기되고 있다.Accordingly, there is a demand for a technology capable of minimizing the amount of sludge and reducing the cost of final treatment such as transportation, intermediate treatment, and incineration by reducing sludge before final disposal.
따라서, 필연적으로 슬러지의 함수율을 낮추기 위하여 수분을 제거하는 기술이 필수적으로 요구되고 있다.Therefore, in order to lower the water content of the sludge inevitably there is a need for a technique for removing water.
이에 종래에는 슬러지의 수분을 탈수하기 위해 압착롤러를 통과하도록 하여 슬러지를 탈수하는 가압식 탈수기와 슬러지를 가열된 가열롤러를 통과하도록 하여 가열 건조하는 슬러지 건조 장치가 운용되고 있다.Therefore, conventionally, a pressurized dehydrator for passing sludge to dewater the sludge and a sludge drying device for heating and drying the sludge through a heated heating roller are operated.
상기 가열롤러의 내부는 비어 있으며, 입구와 출구가 형성되어 있다. 입구로 외부에 가열된 유체가 유입되어 그 내부를 통과하게 되면서 가열롤러가 가열되어 출구로 배출된다. 유체가 유입되는 입구 부분과, 배출되는 출구 부분의 온차가 발생하여 가열롤러의 표면을 전체적으로 가열할 수 없었다. 이에 따라 슬러지 가열 건조 효율이 저하되는 문제가 발생하였다.The inside of the heating roller is empty, and an inlet and an outlet are formed. As the heated fluid flows into the inlet and passes through the inside, the heating roller is heated and discharged to the outlet. The difference between the inlet portion into which the fluid flows in and the outlet portion discharged out occurs, and the surface of the heating roller could not be heated as a whole. This caused a problem that the sludge heating drying efficiency was lowered.
한편, 출구로 배출된 유체를 가열장치를 통하여 다시 가열한 뒤 가열롤러 내부로 공급하게 되어 경제적이 못하였으며, 유체를 가열하는 대기시간이 필요하여 가열건조 작업이 늦어지는 문제가 발생하였다.On the other hand, it is not economical to heat the fluid discharged to the outlet through the heating apparatus again and then supply it to the inside of the heating roller, a problem that the heat drying operation is delayed due to the waiting time for heating the fluid.
본 발명은 슬러지 건조 장치에서, 수분을 함유한 슬러지가 접촉되는 히팅 롤러의 전체적인 표면 온도가 동일하게 유지될 수 있도록 하는 히팅 롤러 및 이를 포함하는 슬러지 건조 장치를 제공한다.The present invention provides a sludge drying apparatus and a heating roller and a sludge drying apparatus including the same so that the overall surface temperature of the heating roller to which the water-containing sludge is in contact can be kept the same.
본 발명의 한 실시예에 따른 슬러지 건조 장치는 슬러지에 포함된 수분을 탈수시키는 탈수 롤러, 그리고 상기 탈수 롤러을 통과하면서 탈수된 슬러지를 건조시키는 히팅 롤러를 포함하고, 상기 히팅 롤러는, 슬러지가 외주면에 접촉되는 회전체, 상기 회전체의 내주면에 배치되어 회전체를 가열하는 히터, 그리고 상기 회전체의 내주면에 장착되어 상기 히터를 회전체의 내주면에 고정시키는 복수의 히터 고정 유닛을 포함한다.Sludge drying apparatus according to an embodiment of the present invention includes a dewatering roller for dewatering the water contained in the sludge, and a heating roller for drying the dewatered sludge while passing through the dewatering roller, the heating roller, the sludge on the outer peripheral surface A rotating body in contact, a heater disposed on an inner circumferential surface of the rotating body to heat the rotating body, and a plurality of heater fixing units mounted on the inner circumferential surface of the rotating body to fix the heater to the inner circumferential surface of the rotating body.
상기 히터 고정 유닛은 세라믹으로 만들어질 수 있다.The heater fixing unit may be made of ceramic.
상기 히터 고정 유닛은 길이방향으로 상기 히터가 통과하는 관통홀이 등 간격을 두고 형성될 수 있다.The heater fixing unit may have a through hole through which the heater passes in the longitudinal direction at equal intervals.
상기 히터 고정 유닛의 일면에 상기 히터의 열을 상기 회전체의 내주면에 전달되도록 열 전달통로가 형성될 수 있다.A heat transfer path may be formed on one surface of the heater fixing unit to transfer heat of the heater to an inner circumferential surface of the rotating body.
상기 히터 고정 유닛은 그 일면에 볼록부가 형성되고 타면에 오목부가 형성되어, 상기 볼록부가 상기 오목부에 삽입되어 상기 회전체 내주면의 원주방향을 따라 조립될 수 있다.The heater fixing unit may have a convex portion formed on one surface thereof and a concave portion formed on the other surface thereof, and the convex portion may be inserted into the concave portion and assembled along the circumferential direction of the inner circumferential surface of the rotating body.
상기 슬러지 건조 장치는 상기 회전체의 내부에 고정되어 상기 히터 고정 유닛을 상기 회전 몸체 내부에 정하는 고정 부재를 더 포함할 수 있다.The sludge drying apparatus may further include a fixing member fixed to the inside of the rotating body to fix the heater fixing unit to the inside of the rotating body.
본 발명의 다른 실시예에 따른 히팅 롤러는 가열하고자 하는 물체가 외주면에 접촉되는 회전체, 상기 회전체의 내주면에 배치되어 상기 회전체를 가열하는 히터, 그리고 상기 회전체의 내주면에 장착되어 상기 히터를 회전체의 내주면에 고정시키는 히터 고정 유닛을 포함하며, 상기 히터 고정 유닛은 그 일면에 볼록부가 형성되고 타면에 오목부가 형성되어, 상기 볼록부가 상기 오목부에 삽입되어 상기 회전체 내주면의 원주방향을 따라 조립된다.The heating roller according to another embodiment of the present invention is a rotating body in which the object to be heated in contact with the outer peripheral surface, a heater disposed on the inner peripheral surface of the rotating body to heat the rotating body, and is mounted on the inner peripheral surface of the rotating body the heater It includes a heater fixing unit for fixing to the inner circumferential surface of the rotating body, the heater fixing unit has a convex portion formed on one surface and a concave portion formed on the other surface, the convex portion is inserted into the concave portion circumferential direction of the inner circumferential surface of the rotating body Are assembled along.
상기 히터 고정 유닛은 길이방향으로 상기 히터가 통과하는 관통홀이 등 간격을 두고 형성되어 있으며, 일면에 상기 히터의 열이 상기 회전체의 표면에 전달되도록 상기 관통홀과 연결된 열 전달통로가 형성될 수 있다.The heater fixing unit has a through hole through which the heater passes in the longitudinal direction at equal intervals, and a heat transfer path connected to the through hole is formed on one surface so that heat of the heater is transferred to the surface of the rotating body. Can be.
본 발명의 실시예에 따르면, 회전체의 내부에 설치된 히터에 의하여 회전체 표면 온도를 전체적으로 균일하게 형성할 수 있다. 이에 따라 회전체의 표면에 접촉되는 슬러지의 건조 효율을 향상시킨다.According to the embodiment of the present invention, the surface of the rotor can be uniformly formed as a whole by a heater installed inside the rotor. This improves the drying efficiency of the sludge in contact with the surface of the rotating body.
본 발명의 실시예에 따르면, 회전체가 히터에 의하여 가열되어 회전체의 온도 변화없이 지속적으로 가열할 수 있다. 이에 따라 회전체를 가열하는 대기 시간이 필요하지 않아 작업 시간이 단축된다.According to an embodiment of the present invention, the rotor is heated by a heater to continuously heat without changing the temperature of the rotor. As a result, no waiting time for heating the rotating body is required, thereby reducing the work time.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 슬러지 건조 장치에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.Next, a sludge drying apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 슬러지 건조 장치 개념도이다.1 is a conceptual view of a sludge drying apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 히팅 롤러를 포함하는 슬러지 건조 장치는 프레임(10)에 지지되어 수분을 함유한 슬러지가 유입된 공급부(20), 공급부(20)에서 수분을 함유한 슬러지를 공급받아 수분을 제거하는 탈수부(30), 탈수부(30)에서 탈수된 슬러지는 이송하는 이송부(40), 그리고 이송부(40)를 통해 이송된 슬러 지를 가열 건조하는 히팅 롤러(50)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a sludge drying apparatus including a heating roller according to the present embodiment includes a sludge containing moisture in a
프레임(10)의 일측에 공급부(20)가 설치되어 있으며, 공급부(20)에는 오수에서 걸러져 수분을 함유한 슬러지가 보관되어 있다. 보관된 슬러지는 수분을 제거하기 위하여 탈수부(30)로 보내어진다.The
탈수부(30)는 슬러지에 함유된 수분을 제거하기 위하여 공급부(20)의 슬러지를 이송하는 탈수 벨트(32), 탈수 벨트(32)가 감겨 있으며 탈수 벨트(32)를 따라 이동하는 슬러지를 압착하는 탈수 롤러(31)를 포함한다.The
탈수 롤러(31)는 프레임(10)에 복수 설치되어 있으며, 외부 동력에 의하여 기설정된 방향으로 회전되며, 무한 궤도 형태의 탈수 벨트(32)가 감고 있다.The dewatering
탈수 벨트(32)는 공급부(20)에서 보내어진 슬러지를 이동시키며, 탈수 벨트(32)를 따라 이동되는 슬러지는 탈수 롤러(31)들을 순차적으로 통과하면서 압착되어 수분이 제거된다. 탈수 벨트(32)가 망 형태의 여과포로 형성되어 슬러지가 탈수 롤러(31)에 압착될 때 수분이 외부로 원활이 배출된다.The
수분이 제거된 슬러지는 이송부(40)를 통하여 탈수 롤러(31)에 접촉된다.The sludge from which moisture is removed is contacted with the
이송부(40)는 수분이 제거된 슬러지를 이송하는 건조 벨트(42), 건조 벨트()가 감겨 있는 건조 롤러(41)를 포함한다.The
건조 롤러(41)는 프레임(10)의 타측에 기설정된 방향으로 회전 가능하게 복수 설치되어 있으며, 무한 궤도 형태의 건조 벨트(42)가 감고 있다. 아울러, 건조 벨트(42)는 히팅 롤러(50)를 감고 있다.A plurality of
수분이 제거된 슬러지는 탈수 벨트(32)에서 건조 벨트(42)로 보내어져 히팅 롤러(50)를 통과하게 된다. The sludge from which water is removed is sent from the
다음으로 도 2 내지 도 6을 참조하여 히팅 롤러(50)에 대하여 설명한다.Next, the
도 2는 도 1에 도시한 히팅 롤러를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 III-III 선을 따라 히팅 롤러를 자른 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시한 A 부분 확대도이고, 도 5는 도 4에 도시한 히터 고정 유닛을 나타낸 분해 사시도이며, 도 6은 도 3에 도시한 히터 고정 유닛과 회전체를 나타낸 분해 사시도이다. FIG. 2 is a perspective view illustrating the heating roller shown in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view of the heating roller taken along line III-III shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 3. FIG. 5 is an exploded perspective view showing the heater fixing unit shown in FIG. 4, and FIG. 6 is an exploded perspective view showing the heater fixing unit and the rotating body shown in FIG. 3.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 히팅 롤러(50)는 건조 벨트(42)를 통해 이송되는 슬러지가 접촉되는 회전체(51), 회전체(51) 내부에 배치되어 회전체(51)를 가열하는 히터(52), 히터(52)를 회전체(51)의 내부에 고정하는 히터 고정 유닛(53)을 포함한다.2 to 6, the
회전체(51)는 내부가 길이방향으로 관통되어 있으며, 내부 중앙으로 샤프트(도시하지 않음)가 설치되어 있으며, 샤프트는 프레임(10)에 지지되어 있다. 회전체(51)는 열전도율이 좋은 금속 따위로 형성될 수 있다. 그러나 재질을 금속으로 한정하는 것은 아니다.The inside of the rotating
회전체(51)의 외주면에는 건조 벨트(42)가 감겨 있다. 이에 따라 수분이 제거된 슬러지가 회전체(51)의 외주면에 접촉된다.The
회전체(51)의 내부에는 열에 타지 않는 내화성 재질의 세라믹으로 만들어진 복수의 히터 고정 유닛(53)이 설치되어 있다. 히터 고정 유닛(53)들의 그 일면에 볼록부(53a)가 형성되어 있고, 타면에는 오목부(53b)가 형성되어 있다. 이에 따라, 복수의 히터 고정 유닛(53) 중 어느 하나의 히터 고정 유닛(53)의 볼록부(53a) 가 다른 히터 고정 유닛(53)의 오목부(53b)에 삽입되어 회전체(51)의 내주면 원주방향을 따라 히터 고정 유닛(53)이 적층되어 조립된다.Inside the
히터 고정 유닛(53)에는 길이방향으로 관통홀(53c)이 간격을 두고 형성되어 있으며, 관통홀(53c)에는 히터(52)가 삽입 고정되어 있다.The through
히터(52)는 외부 전원과 연결되어 있으며, 공급되는 전원에 의하여 발열된다. 히터(52)는 니크롬선, 코일 히터, 드라이어 히터, 석영관 히터, 원적외선 히터, 도금용 히터, 시즈 히터, 핀히터, 카트리지 히터, 밴드 히터, 케이블 히터, 그리고 실리콘라바 히터 중 어느 하나가 적용될 수 있다.The
히터 고정 유닛(53)의 일면에는 히터(52)에서 발생한 열이 회전체(51)의 표면에 전달되도록 관통홀(53c)과 연결된 열 전달통로(53d)가 형성되어 있다.One surface of the
히터(52)의 열이 전달된 회전체(51)는 히터(52)에 의해 가열된다. 가열된 회전체(51)는 건조 벨트(42)에 의해 표면에 접촉된 슬러지가 가열되면서 슬러지에 함유된 수분이 증발되면서 슬러지가 가열 건조 된다.The rotating
한편, 회전체(51)의 내부에는 히터 고정 유닛(53)을 고정하기 위한 고정 부재(54)가 설치되어 있다.On the other hand, a fixing member 54 for fixing the
고정 부재(54)는 용접, 나사 따위의 방법으로 회전체(51)에 고정되어 히터 고정 유닛(53)이 회전체(51)의 내부에서 움직일 수 없도록 고정한다. 아울러, 고정 부재(54)의 가운데 부분에는 샤프트가 관통하는 구멍이 형성될 수도 있다. 그러나 샤프트는 고정 부재를 관통하지 않고, 고정 부재(54)의 중앙에서 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다.The fixing member 54 is fixed to the
고정 부재(54)로 회전체 내부에 고정된 히터 고정 유닛(53)이 발열되는 히터(52)를 회전체(51)의 내주면에 고정시키게 되면서, 회전체(51)의 표면 온도를 전체적으로 균일하게 유지할 수 있게 된다. While fixing the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 히팅 롤러를 포함하는 슬러지 건조 장치 개념도.1 is a conceptual view of a sludge drying apparatus including a heating roller according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시한 히팅 롤러를 나타낸 사시도.2 is a perspective view showing the heating roller shown in FIG.
도 3은 도 2에 도시한 III-III 선을 따라 히팅 롤러를 자른 단면도.3 is a cross-sectional view of the heating roller taken along the line III-III shown in FIG. 2;
도 4는 도 3에 도시한 A 부분 확대도.4 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 3;
도 5는 도 4에 도시한 히터 고정 유닛을 나타낸 분해 사시도.5 is an exploded perspective view illustrating the heater fixing unit illustrated in FIG. 4.
도 6는 도 3에 도시한 히터 고정 유닛과 회전체를 나타낸 분해 사시도.6 is an exploded perspective view showing the heater fixing unit and the rotating body shown in FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 프레임 20: 공급부10: frame 20: supply part
30: 탈수부 31: 탈수 롤러30: dewatering part 31: dewatering roller
32: 탈수 벨트 40: 이송부32: dewatering belt 40: transfer section
41: 건조 롤러 42: 건조 벨트41: drying roller 42: drying belt
50: 히팅 롤러 51: 회전체50: heating roller 51: rotating body
52: 히터 53: 히터 고정 유닛52: heater 53: heater fixing unit
53a: 볼록부 53b: 오목부 53a:
53c: 관통홀 53d: 통로53c: through
54: 고정 부재54: fixed member
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- 2009-08-06 KR KR1020090072477A patent/KR101112199B1/en not_active IP Right Cessation
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