KR101159494B1 - tunnel type a drying machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건조기에 관한 것으로 특히 하수 슬러지와 같은 점성이 있는 물질을 건조하여 처리하기 위한 터널형 건조기에 관한 것이다. 이를 위하여 건조기에 투입되는 하수 슬러지를 이송하기 위한 스크류 장치를 좌,우로 회전시키고 회전 속도를 조정하여 충격을 줌으로서 슬러지를 으깨고, 슬러지의 세포막을 파열시키도록 하며, 건조기 내부에서 이송 된는 동안 파이프 히터와 마이크로 웨이브 방사장치를 통해 건조기 내에서 공진하도록 하였으며, 또한 초음파장치에 의해 발생되는 초음파를 이용하여 수분의 응집력을 약화시켜 표면강도를 높여서 피 건조물을 건조기 외로 토출하도록 고압공기 토출 격리포켓을 설치함으로서 종래 거대한 시설과 부지에 따른 소요경비는 물론 에너지의 절감으로 종래에 비해 배가의 효율을 얻을 수가 있어서 산업적으로 유용하게 이용할 수 있도록 한다.The present invention relates to a dryer, and more particularly to a tunnel type dryer for drying and treating viscous materials such as sewage sludge. To this end, the screw device for transporting the sewage sludge to the dryer is rotated to the left and right, and the rotation speed is adjusted to crush the sludge by shocking and to rupture the membrane of the sludge. And a microwave radiation device to resonate in the dryer. Also, by using the ultrasonic wave generated by the ultrasonic device, the cohesive force of water is weakened to increase the surface strength to install the high-pressure air discharge isolation pocket to discharge the dried object out of the dryer. Existing large facilities and site costs, as well as the energy savings can be obtained more efficient than the conventional can be used industrially useful.
건조기, 슬러지. 스크류, 세포막, 마이크로웨이브, 공진, 초음파, 고압공기. 습도, 응집력. Dryer, sludge. Screw, cell membrane, microwave, resonance, ultrasonic, high pressure air. Humidity, cohesion.
Description
본 발명은 건조기에 관한 것으로 특히 터널형 건조기로 도시의 하천 슬러지와 같은 수분이 내포되고 고약한 냄새를 발하는 공해물질을 건조시켜 처리하고자 하는 터널형 건조기(이하 '건조기"라 약칭한다)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dryer, and more particularly, to a tunnel dryer (hereinafter, referred to as a "dryer") which is intended to dry and process pollutants containing moisture such as urban sludge in cities and emitting a bad smell.
종래의 하천 슬러리와 같은 공해물질을 처리함에 있어서는 부대시설과 장비가 필요하고 따라서 이에 따른 막대한 전력의 낭비와 기하학적인 경비가 소요되어 시설을 활용하지 못하고 방치되고 있는 현상으로 막대한 예산의 낭비를 초래 하고 있음이 현실이다. 따라서 종래 알려진 바로는 높은 함수율의 슬러지에 소정량의 건조 슬러지를 섞어 함수율을 조절한 후 건조기 내부로 투입하고 투입된 슬러지는 고온 건조한 열풍에 의해 건조기 내에서 위로 상승하다가 폭이 넓은 상부에서 유속이 감소되어 다시 아래로 떨어지도록 하거나(한국특허 10-0375818호), 또한 하수 및 폐수처리장의 침전물인 유기성 슬러리를 연속적으로 건조 및 감량하여 재처리할 수 있도록 하거나(한국특허10-0813467호), 슬러지를 투입하기 위한 투입구와 건조된 슬러지를 배출하기 위한 개구부를 포함하는 관 내부에 슬러지를 이송시키는 나선 컨베이어를 회전시키는 모터와 관 내부의 온도를 조절하는 것(한국특허 10-0992590 호)도 알려져 있으며, 슬러지를 시이트상으로 가공하여 가늘고 긴 새끼줄 형태로 한 후 중력에 의해 알갱이 상태로 만들어 메쉬벨트로 이송하는 투입기와 슬러지가 다단식 거조기의 몸체를 통과하는 동안 고온건조 열풍에 의해 건조하는(한국특허 10-0395119호)것도 알려져 있다.In order to treat the pollutants such as the conventional slurry of the river, additional facilities and equipment are required. Therefore, waste of electric power and geometric expenses are required. In reality this is. Therefore, it is known that after mixing a predetermined amount of dry sludge with a high moisture content sludge, the moisture content is adjusted, and the sludge is introduced into the dryer. To fall down again (Korea Patent No. 10-0375818), or to continuously treat the organic slurry, which is a sediment in sewage and wastewater treatment plants, to be dried and reduced for reprocessing (Korea Patent No. 10-0813467), or to input sludge. It is also known to control the temperature of the inside of the tube and the motor for rotating the spiral conveyor for transporting the sludge in the tube including an inlet for opening and an opening for discharging the dried sludge (Korean Patent No. 10-0992590), Is processed into a sheet into a thin, long rope, and then granulated by gravity. That the feeder for feeding the sludge to the drying air mesh belt by a hot dry hot wind while passing through the body of early multi-stage I (Korea Patent No. 10-0395119) are known also.
한편, 하수 슬러지를 마이크로파와 열풍 및 흡연재를 이용하여 감량화 처리함으로서 에너지의 절감과 동시 하수 슬러지의 재이용 등 경제적으로 수행할 수 있도록 하는것(한국특허 10-0541159호)이거나 진동을 이용하거나 소각처리 또는 건조기의 교반을 인버터 컨트롤이 가능토록하고, 건조기내의 유기성 폐기물을 건조 상태에 따라 중공회전축의 작동을 조절하여 건조효율을 향상하도록 함도 알려진 바와 같다(한국특허 10-0319410호). 또 최근 마이크로파 공급부로부터 공급되는 마이크로파를 이용하여 슬러지를 건조하는 방법(한국특허 10-0955269호 및 10-0966104호)등이 알려져 있다.On the other hand, by reducing the sewage sludge using microwaves, hot air and smoking materials, it is possible to economically perform such as energy saving and reuse of sewage sludge (Korea Patent No. 10-0541159), or use vibration or incineration treatment or It is also known that the stirring of the dryer allows the inverter to be controlled and to improve the drying efficiency by controlling the operation of the hollow rotating shaft according to the drying condition of the organic waste in the dryer (Korean Patent No. 10-0319410). In recent years, a method of drying sludge using microwaves supplied from a microwave supply unit (Korean Patent Nos. 10-0955269 and 10-0966104) and the like are known.
하수 슬러지는 그 구성물이 종래 미생물로 구성된 유기물이 대부분이며, 이와 같은 슬러지는 세포막 속에 수분이 내포되어 있고, 세포막이 단열 및 기밀을 유지하고 있어서 건조시키기가 매우 까다롭다. 본 발명은 이와 같은 세포막 내부의 수분을 용이하게 건조시키면서 종래의 열증발 위주로 구현된 건조기의 문제점인 에너지 효율 및 처리용량의 문제를 함께 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.Sewage sludge is mostly composed of organic matter composed of microorganisms, and such sludge contains moisture in the cell membrane, and the cell membrane is insulated and airtight, which is very difficult to dry. The present invention is to solve the problem of energy efficiency and processing capacity, which is a problem of the dryer implemented mainly on the conventional evaporation while drying the moisture inside the cell membrane easily.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 거조기에 하수 슬러지 투입과정에서 기계적 마찰로 미생물의 표피를 이루고 있는 세포를 으깨기 위해 피 건조물의 건조기로의 투입시 기어의 틈새를 빠져나가는 동안 수직적 압력과 수평적 비빔력 및 초음파 충격을 가해서 1차적으로 새포막을 파열처리하고, 건조기 내부에서 피 건조물이 이송되는 동안 마이크로 웨이브에 의한 세포 내부의 수분 가열과 초음파를 이용한 수분의 응집력을 약화시켜 표면 활성도를 높이도록 했다.In order to solve the above problems, in order to crush the cells forming the epidermis of the microorganism by mechanical friction in the process of adding sewage sludge to the tank, the vertical pressure during the exit of the gap of the gear during the introduction of the dry matter to the dryer. Surface rupture by first rupturing the new membrane by applying horizontal bibeam force and ultrasonic shock, and weakening the cohesion of moisture by ultrasonic heating and ultrasonic wave during transfer of dry matter from inside the dryer. Had to raise.
또한 전반적인 에너지 효율을 극대화하기 위해 최종 탈수과정에서는 이송되는 재료더미에서 고온 고압으로 분출되는 공기와 피 건조물과의 상대습도에 의한 습기의 확산에 의해 효율적으로 건조할 수 있도록 장치 및 프로세스를 제공하려는 것이다.In addition, in order to maximize the overall energy efficiency, the final dehydration process is to provide an apparatus and a process for efficiently drying by the diffusion of moisture due to the relative humidity between the air to be dried at a high temperature and high pressure in the transported material pile and the dry matter. .
이를 위하여 본 발명에서는 슬러지를 건조기 내부로 투입하기 전에 기계적 충격으로 미생물의 세포막을 으깨고 건조기 내부의 이송 스크류로 균일하게 정량 투입시키는 과정과, 상기 과정을 거쳐 투입되는 재료를 이송시키는 과정으로서 표면적을 넓히고 교반과정을 높이기 위해 스크류의 고속 및 정,역회전을 하도록하는 장치의 구성과, 마이크로 웨이브를 방사(放射)함에 있어 내부 공진(共振)을 유도하고 효과적인 제습을 통해 마이크로 웨이브의 방사경로 상에 습기가 있음으로서 인한 에너지의 손상을 방지하도록 하는 것과, 피 건조재료의 내부로부터 고온 고압의 공기가 재료더미 내부에서 균일하게 분출하도록 구성하고, 스크류의 고속, 정, 역회전시 슬러지에 의한 저항을 줄이기 위해 스크류자체의 발열을 위한 구조로 구성하는 것이다.To this end, in the present invention, before the sludge is introduced into the dryer, the surface of the microorganisms is crushed by mechanical impact and uniformly quantitated by the transfer screw inside the dryer, and the material is transferred through the above process. In order to increase the agitation process, the device is designed to make the screw rotate at high speed, forward and reverse, to induce internal resonance in the radiation of the microwave, and to effectively dehumidify the moisture in the microwave path. To prevent damage to energy due to the presence of heat, and to uniformly eject high temperature and high pressure air from inside the material to be dried, and reduce the resistance due to sludge during high speed, forward and reverse rotation of the screw. In order to configure the structure for heat generation of the screw itself.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명은 세포 내부의 수분을 효과적으로 분출시키기 위한 기계적 전기적 방안과 공기의 상대습도를 효과적으로 극대화 시켜 수분을 이탈시키도록 한 것이어서 종래와는 달리 상대적으로 에너지 효율이 높아 그 효율성이 대단히 크고 종래와 같은 규모의 부지나 시설이 생략되므로 산업상에 미치는 영향을 감안할 때 그 효과는 대비의 대상이 될 수 없는 정도인 것이다.As described above, the present invention is to maximize the relative humidity of the air and the mechanical and electrical scheme for effectively ejecting the moisture inside the cell to escape the water, so the energy efficiency is relatively high, unlike the prior art, the efficiency is very large Since the site and facilities of the same size are omitted, the effect of the industrial scale is not enough to be prepared.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 따라 상술하나 여기에 국한되는 것이 아니라 여러 가지 형태로 추가하거나 개량 할 수도 있음을 밝혀 둔다..Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but is not limited thereto.
도1은 본 발명에 대한 기본적 구성 설명도로 본 발명 건조기의 몸체(100)는 도시와 같이 몸체(100)의 좌측에 배기구(1)와 우측 상부에는 슬러지 투입구(4)가 설치되고, 몸체(100)를 지탱하는 받침(2)과 상기 받침을 서로 연결 결속하는 보강대(3)로 구성되고, 몸체(100)의 좌측에는 유틸리티 구성뭉치(400)가, 그리고 우측에는 구동모터(6)와 이송 스크류 기어뭉치(200)를 수용하는 이송(移送) 스크류뭉치(600)가 설치되어 있고, 투입구(4)의 하측의 건조물파쇄기(300)의 앞면에는 수평 비빔 모터(301)가 그리고 그 후면에는 피 건조물 정량토출 구동 모터(302)가 설치된다.1 is a basic configuration explanatory diagram of the present invention, the
도2는 상술한 건조기의 좌측 배기구(1)측의 설명도로 배기구(1)를 지지하는 유틸리티 구성뭉치(400)에는 유틸리티 고정대(401)와 이송 스크류베어링(402)와 고압공기 분배 투입관(410)과 파이프 히터구멍(420)이 설치되어 있음을 표시하고 있 다.FIG. 2 is a diagram showing the left side of the exhaust port 1 of the dryer described above. The
도3 (가)는 투입구(4)와 파쇄기(300)에 대한 부분 설명도로 (나)(다)는 그 종단면 설명을 위해 도시되어 있다. 즉 파쇄기(300)의 좌,우측에는 피건조물(도시하지 않음)이 투입구(4)를 통해 투입되면 구동하도록 되는 상술한 수평 비빔 모터(301)과 적량도출 구동 모터(302)를 통해 수직압력을 위한 기어(310)와 수평 왕복 회전 비빔을 위한 기어(313)를 구동 하도록 되고 초음파 진동자(311)가 설치되어 있다. 상기한 수직 이송 압력기어(310)의 종단면도가 (나)에 도시되어 있다. 즉 수직 이송 압력기어(310)의 양단 일측에는 초음파 진동자(311)를 통해 도파봉(312)으로 전달되도록 되고 타측에는 완충기어(314)가 설치된다.FIG. 3A is a partial explanatory view of the
도4 (가)는 도2의 건조기 몸체(100)의 반대측 설명도로 고압공기 토출 격리 포켓(411)과 중앙에 배기관 및 마이크로 웨이브 공진관(102)과 마이크로 웨이브 방사장치(501)과 마이크로 웨이브 전원(502) 및 마이크로 웨이브 도파관(503)이 도시되어 있고 도4의 (나)에는 고압공기 토출 포켓(411)과 고압공기 배출기(412)의 확대 설명도가 도시되어 있다.4A is an explanatory side view of the
도5의 (가)는 피 건조 슬러지의 이송 스크류 뭉치(600)의 상세도로 이송스크류의 일측에는 후단베어링 삽입구(601)과 타단에는 전단 회전기구 삽입구(604)가 그리고 각 이송 스크류에는 좌회전 스크류(602)와 우회전스크류(603)이 설치되고 도5의(나)에 이송 스크류의 좌측에 좌회전 스크류(602)가 그리고 우측에는 우회전 스크류(603)가 형성되어 있음을 도시하고 있다.5 (a) is a detailed view of the conveying
도6의 (가)에는 이송 스크류의 사시도가 (나)에는 부분절개도로 파이프 히터 구성(420)과 히터 삽입포켓(421)을 설명한다.6A illustrates a perspective view of the feed screw, and FIG. 6B illustrates a
도6 (가)(나)(다)는 유디릴티 고정대(401)에 배기관(1)에 마이크로 웨이브 공진관(102)과 공기 흡입구(103)의 설치상태를 설명하는 도시이며,6 (a) (b) and (c) are views for explaining the installation state of the
도8의 (가)(나)는 고압공기 토출 격리 포켓(411)에 고압공기 배출구(412)와 고압공기 포켓 격막(413) 및 고압공기 분배 투입관 삽입구(414)의 설명도이며, 도9 (가)(나)(다)는 고압공기 토출 격리 포켓의 설명도이며. 도10은 고압공기 분배투입관(410)의 설명도로 지름을 달리하는 고압공기 투입을 위한 미세구멍(A,B,C,D,E)을 도시하며,8A is an explanatory view of the high
도11은 이송 스크류 기어뭉치(200)와 뭉치 덥개(201) 사이에 설치되는 이송모터 연결축(204)과 우회전기어(202)와 절대위치 카운터(203) 및 이송모터 연결축(204)의 배치도를 표시하는 것으로 이하 본 발명의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.11 is a layout view of the transfer
피건조물 투입구(4)에 투입된 피건조물이 정량투입 균등분배 건조물 파쇄기(300)내부를 통과하면서 수평으로 설치된 두 개의 기어(310, 313)에 의해 압력을 받고 수평 왕복하는 기어(313)의 움직임과 도3의 도시한 하나의 기어는 초음파 진동자(311)와 초음파 도파봉(312)에 의해 전달되는 초음파에 의해 비벼지는 효과로 세포막이 파열되어 세포 내부수(內部水)가 용출되기 쉽도록 구성되어 파쇄기(300)는 두 개의 모터(301, 302)에 의해 수평으로 몰려있는 두 개의 기어중 정량토출 구동모터(302)에 의해 수직이송 압력기어(310)가 회전하게 되고 이 기어에 맞물린 수평 왕복 회전기어(313)가 회전하면서 수평 비빔모터(301)의 회전력이 인가되어 한 치차 회전동안 4, 5회의 수평 움직임을 통해 두 기어 사이에 있는 재료를 으깨어 세포막을 파열시키는 효과를 얻게 된다.The movement of the
또한 연질의 세포막이 효과적으로 파열되기 의해 가속도가 높은 충격을 줄 필요가 있는바 도3에서와 같이 수직이송 압력 기어(310)내에 외부로부터 접촉된 초음파 도파봉(312)과 이 봉에 초음파를 인가하는 초음파 진동자(311)에 의해 초당 수십 만 번의 수평진동을 주어 효과적으로 미생물의 세포막을 파열시켜주게 되는 것이다.In addition, it is necessary to give a high acceleration shock because the soft cell membrane is effectively ruptured. As shown in FIG. 3, the
이곳을 통과한 피 건조물은 넓고 얇게 퍼져서 이송 스크류 뭉치(600)에 투입되는데, 정량 토출 기어의 간극조정(315)과 정량토출 구동 모터(302)의 속도를 조절함으로서 정량투입이 가능해지는 것이다.The to-be-dried material which has passed through this is spread in a wide and thin layer, and is put into the conveying
이와 같이 이송 스크류 뭉치(600)는 도4에 도시와 같이 원통형의 이송로 하부에 수 개씩의 회전 스크류가 설치되어 이 스크류는 도11의 이송 스크류 회전기어 뭉치(200)에 연결되어 좌우의 스크류가 반대방향으로 회전하도록 구성되어 도5에 도시한 바와 같이 각 스크류(602, 603)의 이송 날개의 회전방향이 반대로 되어 이 스크류의 구동모터(6)의 회전방향에 따라 피 건조물이 건조기 안에서 전진할 수도 있고 후진할 수도 있다. 건조기의 길이가 짧은 관계로 이 스크류의 회전 속도는 3~4rpm정도로 운전할 수 밖에 없으나 이런 경우 점성이 높고 수분의 량이 높은 피 건조물이 잘 교반되지 않아 건조의 효율이 떨어지는데 본 발명에 있어서는 초당 3~4회 회전력을 주어 회전 관성으로 인한 피 건조물의 펼침 및 교반효과를 유도하게 되는 것이다. 따라서 스크류를 정방향 회전시키면, 좌우측 스크류의 각도에 의 해 피 건조물이 좌우측으로 원통면을 따라 펼쳐지면서 전진하고 역방향으로 회전시키면, 피 건조물이 스크류 배열의 안쪽으로 모이면서 후진하게 되는데, 정방향 고속회전 4회정도 하고 멈춘 후 역방향 저속회전3회 정도를 반복하는 방법으로 피 건조물을 완전히 이송시키되 교반효과를 극대화하여 수분 증발 표면적을 넓혔다. 이 때 모터의 정지시 관성에 의한 미끄럼, 기어의 백래쉬(back lash)등에 의한 기계적 오차 때문에 정량적 이송이 어려움이 있는데 이를 해결하기 위하여 도11에 도시와 같이 회전각도 절대위치 카운터(203)를 제어 프로세서가 읽어 들여 피드백(feed back)제어를 한다. 건조기 내부에 슬러지가 차 있는 사태에서 고속회전은 엄청난 힘이 필요하고 스크류의 내구성에 문제가 발생되어 종래에는 고속회전 구현에 어려움이 있었으나 본 발명에 있어서는 이러한 문제를 해결하기 위한 수 가지의 수단을 제시 했다. 즉 세포막 내부의 수분을 가열하기 위한 수단으로 도4의 수평 단면도에 도시와 같이 마이크로 웨이브 방사장치(501)가 건조기 이송 경로를 따라 수 개에서 수 십 개 설치되고 그 사이 사이에 초음파 진동 도파봉(504)이 설치되어 있다. 마이크로 웨이브의 침투효과와 세포 내부수를 가열하는 원리나 효과는 공지의 사실이므로 이에 대한 설명은 생략하고 본 발명에서의 특징은 원통형 건조기 내부 중앙에 원통형 공기 배출관(102)이 설치되는데 이 배출관(102)은 도7에 도시와 같이 원통형으로서 공기 흡입구(103)가 배출구(1)로부터 멀어질 수록 크게 뚫렸고 가까울수록 작게 뚫려 흡인력이 긴 건조기 통로에 따라 균등압으로 작용하도록 함으로서 해결했다. 이와 같은 배출 파이프는 원통형 건조기의 정 중앙에 설치하였으며, 그 직경이 외부 건조기 원통과의 관계에서 방사되는 마이크로 웨이브의 파장과의 일련의 함수관계를 유지하도록 설계하여 방사되는 마이크로 웨이브가 효과적으로 원통 내부에서 공진되도록 하고 건조기 상부로 올라가는 습기를 중앙에서 흡입하여 상부에 습기가 머믈지 않음으로서 마이크로 웨이브의 진행공간에 습기에 의한 전계 차단효과를 얻도록 한 것이다. 또한 이 배출관은 건조기 상부에 설치되어 아래 바향으로 방사되는 초음파와도 상호 공명 되도록 초음파의 주파수를 설정했다. 여기서 본 발명에 따른 마이크로 웨이브 방사장치와 초음파 방사장치에 대한 구체적인 구조와 크기 등에 대해서는 공지이므로 명세서의 복잡화를 피하기 위해 생략했다.As such, the
다음은 본 발명에서 가장 중요한 대목으로 건조효과를 작은 에너지의 투입으로 구하기 위해서는 공기의 상대습도에 관한 함수로서 구현하는데 공기의 노점 온도에 따라 단위 중량당 공기가 함유할 수 있는 수분의 양이 상대습도 100%라 정의 할 때 99℃의 공기 1Kg이 함유할 수 있는 수분은 17Kg에 이른다. 따라서 본 발명은 이와 같은 상대습도에 따른 기능을 충분히 활용하기 위해 도4의 확대 도면에 도시와 같이 스크류 사이 사이에 고압공기 토출 격리포켓(411)을 설치하였는바 여기서 스크류의 회전 저항력을 감소시키는 수단도 병행하여 설명한다.The following is the most important point in the present invention, in order to obtain the drying effect as a small energy input, it is implemented as a function of relative humidity of air. When defined as 100%, 1 Kg of air at 99 ° C can contain 17 Kg of water. Therefore, in order to fully utilize the function according to the relative humidity, the present invention provides a high-pressure air
즉 점성이 큰 피 건조물이 스크류 사이에 추전되어 있을 때 그 분포가 균일하지 않을 경우 압축공기가 피 건조물 사이로 배출될 때 배출 저항이 적은 곳으로 급격히 배출되어 공급 압이 급격히 떨어지면 고른 공기 배출이 어렵게 되므로 도8의 공기 포켓을 도9도에서와 같이 직열로 연결하여 중앙에 고압공기 분배 투입관(410)을 삽입하고 각 공기 포켓 간에는 완전히 차단되도록 하였다. 이와 같은 공기 포켓 배열은 건조기 하부의 곡면에 따라 고압공기 포켓 격막(413)이 밀착하여 조립 되는데 건조기의 내벽과 공기 포켓 사이에 1mm정도의 이격(離隔)이 유지된 공간이 형성되고 공기 포켓하부에 길이방향으로 뚫린 공기 배출구(412)를 통해 공기가 배출 되도록 했다. 각 포켓 하부에 구성된 공간은 공기포켓 격막에 의해 차단되어 포켓 하부의 공간 사이에 공기흐름을 차탄한 것이다.In other words, if a highly viscous dry material is driven between the screws and the distribution is not uniform, when compressed air is discharged between dry materials, the discharge resistance is rapidly discharged to a place where the discharge resistance is small. As shown in FIG. 9, the air pocket of FIG. 8 was connected in series to insert the high pressure air
각각의 공기 포켓에 관통된 고압공기 분배 투입관(410)은 각각의 공기포켓마다 한 개의 구멍이 나 있는데 도10에 도시한바와 같이 건조기 내부의 피 건조물 이송 경로에 따라 변화되는 점성에 따른 저항을 감안하여 그 구멍(A,B,C,D,E)의 크기를 달리하였다.The high-pressure air
피 건조물 이송 스크류가 정역 회전하는 동안 피 건조물 더미의 내부를 교반하게 되고, 스크류 사이에 설치된 공기 배출구(412)에서 뿜어져 나오는 많은 량의 공기는 스크류에 달라붙은 점성물질의 상호 인장력을 떨어뜨려 스크류가 쉽게 회전할 수 있게 함은 물론 본질적 목적으로서의 기능인 수많은 공기방울이 피 건조물 조직 사이의 수분을 빨아들여 배출하게 되는 것이다. 이와 같은 과정에서 초음파의 효과가 더해져서 수분간의 응집력이 떨어지고 잘게 쪼개진 공기방울이 상대습도 100%가 될 때까지 확산에 의한 수분 이동을 받고 상승하여 공기 흡입구(103)로 빠져 나가게 되는 것이다.During the forward and reverse rotation of the workpiece conveying screw, the inside of the pile to be stirred is agitated, and a large amount of air emitted from the
일반적으로는 건조기 내부의 온도가 200℃에서 300℃까지 유지하여 수분이 증발열을 얻은 후 증발되는 메카니즘을 이용한 건조기가 대부분인데 이 증발열을 투입시키는 과정이 열량이 매우 크므로 건조기의 에너지 효율이 떨어지게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 증발온도를 낮추기 위한 노력으로 건조기 내부 에 부압을 거는 방법도 시도되고 있으나 기기가 복잡하고 그 효과 역시 본 발명 보다는 약하다 할 수 있다. 본 발명에서는 건조기 내부의 온도를 150℃ 이내로 운전함으로서 불필요하게 에너지가 외부로 배출되는 등의 낭비를 방지하게 되는 것이다.In general, most dryers use a mechanism in which the temperature inside the dryer is maintained at 200 ° C to 300 ° C to obtain evaporative heat and then evaporate. However, the energy efficiency of the dryer is reduced because the heat of the evaporative heat is very large. . In order to solve such a problem, a method of applying a negative pressure inside the dryer has been attempted in an effort to lower the evaporation temperature, but the apparatus is complicated and its effect may be weaker than the present invention. In the present invention, by operating the temperature inside the dryer within 150 ℃ to prevent waste such as unnecessary energy is discharged to the outside.
하편 스크류의 회전저항을 줄이고 피 건조물에 직접적인 열을 공급하기 위해 본 발명에서 스크류의 회전축이 도6의 단면도(나)에서 볼 수 있는 바와 같이 내부가 비어있는 파이프로 구성하되 한쪽은 막혀 있고. 다른 한쪽은 막혀 있으되 파이프 히터(420)가 요삽(凹揷)될 수 있도록 내부에 히터 삽입포켓(421)이 구성되어 파이프 내부는 압력이 유지되도록 기밀이 되어 있다. 기밀이 유지된 파이프 내부에는 적당량의 액상 열매체가 충전(充塡)되어 있는데 히터 삽입 포켓에 삽입된 파이프 히터(420)이 발열허여 내부의 액상 열매체가 가열되면 이 액상 열매체는 액체상태에서 급격히 기화하여 기체상태가 되고 스크류 파이프 내부에 고압을 발생하게 된다. 이 때 발생하는 압력으로 보일 샤를의 법칙에 의거한 열이 발생하는데 이 열은 스크류 파이프를 거쳐 스크류로 전도되어 피 건조물을 가열하게 된다. 이와 같이 가열된 피 건조물은 수분이 가열됨으로 인한 점성의 하락과 공극 기체 팽창에 의해 접촉면의 점성이 떨어지게 되고 스크류의 회전저항을 줄이는 역할을 하게된다. 또 팽창되었던 스크류 회전 파이프 내부의 수증기는 열전달 후 식어져서 다시 액체가되어 파이프 히터로 흘러 내려오게 되고 다시 가열되어 증발하고 다시 수축하는 과정을 되풀이 반복하면서 파이프의 열을 전달하는 것이다. 이를 위하여 파이프 히터가 설치된 건조기의 피 건조물 투입구 반대쪽이 투입구보다 약 5도 낮게 구성하여 스크류 파이프 내부에서 열을 뺏기고 응결한 물이 중력에 의해 흐르도록 함은 물론이다.In order to reduce the rotational resistance of the lower screw and supply heat directly to the object to be dried, the rotating shaft of the screw in the present invention is composed of a hollow pipe, as shown in the cross-sectional view (b) of FIG. The other side is blocked, but the
본 발명의 상세한 설명에서 압축공기를 생성하기 위한 수단과 배기를 하기 위한 수단 및 건조된 슬러지를 배출하는 과정은 이미 공지된 기술이므로 이와 같은 내용의 설명은 생략했다.In the detailed description of the present invention, the means for generating compressed air, the means for evacuating the air, and the process of discharging the dried sludge are well known in the art, and thus the description thereof is omitted.
도1은 본 발명을 설명키 위한 건조기 전체 구성의 사시도이며,1 is a perspective view of the entire construction of a dryer for explaining the present invention,
도2는 도1의 후측면 설명도이며,FIG. 2 is a rear side explanatory diagram of FIG. 1;
도3 (가)는 본발명 피건조물 파쇠기를 설명키 위한 사시도로 (나)는 측면에서본(다)의 A-A선 단면 설명도이다.Fig. 3 (A) is a perspective view for explaining the invention breaker of the invention, (b) is a cross-sectional view taken along the line A-A of (a) from the side.
도4 (가)는 도2의 반대측 설명도이며, (나)는 (가)의 부분 확대 설명도,4 (a) is an explanatory diagram on the opposite side of FIG. 2, (b) is a partially enlarged explanatory diagram of (a),
도5 (가)는 피건조물이송 스크류의 배치도이며 (나)는 구조도이다.Figure 5 (a) is a layout view of the dry feed screw (b) is a structural diagram.
도6 (가)는 피건조물 이송스크류의 단면도 및 (나)는 파이프 히터 구조설명도이다.Figure 6 (a) is a cross-sectional view of the construction transfer screw and (b) is a schematic diagram of the pipe heater.
도7의 (가)는 공기 흡입구 설명도이며, (나)는 (가)의 좌측도, (다)는 사시도를 의미하며,Figure 7 (a) is an explanatory view of the air inlet, (b) is a left side of (a), (c) is a perspective view,
도8은 고압공기 토출격리 포켓도로 (가)는 사시도 (나)는 좌,우 측면도이다.Figure 8 is a high pressure air discharge isolation pocket road (a) is a perspective view (b) is a left and right side view.
도9는 고압공기 방출용 공기포켓 설명도로 (가)는 사시도, (나)는 측면 성명도, (다)는 조립 구성도이다.9 is an explanatory view of the air pocket for high pressure air release, (a) is a perspective view, (b) is a side view, and (c) is an assembly configuration diagram.
도10은 고압공기 투입관의 구조 설명도이며,10 is a structural explanatory diagram of a high-pressure air inlet tube,
도11은 이송 스크류 회전기어 뭉치 설명도로 (가)는 본체, (나)는 뚜껑을 의미한다.11 is an explanatory view of the conveying screw rotating gear bundle (a) means the main body, (b) means the lid.
[도면중 부호의 설명][Description of Code in Drawing]
1. 배기구, 2. 받침, 3. 받침 보강재, 4. 피 건조물 투입구, 6. 스크류 구동 모터,1. vent, 2. support, 3. support stiffener, 4. drying inlet, 6. screw driven motor,
100. 건조기 몸체, 102. 건조기내부 배기관 및 마이크로웨이브 공진관, 103 공기흡입구,100. Dryer body, 102. Dryer exhaust pipe and microwave resonator tube, 103 air intake,
200. 이송 스크류 기어뭉치, 201. 이송 스크류 기어뭉치 덮개. 202. 우회전 기어, 204. 이송 모터 연결 축, 205. 좌회전 기어,200. Feed screw gear bundle, 201. Feed screw gear cover. 202. Right rotating gear, 204. Feed motor connecting shaft, 205. Left rotating gear,
300. 정량투입 균등분배 건조물 파쇄기, 301. 수평 비빔 모터, 302. 정량토출 구동 모터, 310. 수직이송 압력기어, 311. 초음파 진동자, 312 초음파 도파봉, 313. 수평 왕복 회전비빔기어, 314. 완충 스프링, 315. 기어 간극 조정나사,300. Dosing-evenly distributed building shredder, 301. Horizontal bibeam motor, 302. Quantitative discharge drive motor, 310. Vertical feed pressure gear, 311. Ultrasonic vibrator, 312 ultrasonic waveguide, 313. Horizontal reciprocating rotating beam beam, 314. Buffer Spring, 315. Gear clearance adjustment screw,
400. 유틸리티 구성 뭉치, 401. 유틸리티 고정대, 402 이송 스크류 베어링, 410. 고압공기 분배 투입관, 411. 고압공기 토출 격리 포켓, 412. 고압공기 배출구, 413. 고압공기 포켓 격막, 414. 고압공기 분배 투입관 삽입구, 420. 파이프히터 구멍, 421. 히터삽입 포켓,400. Bundle of utility components, 401. Utility fixture, 402 feed screw bearing, 410. High pressure air distribution inlet, 411. High pressure air discharge isolation pocket, 412. High pressure air outlet, 413. High pressure air pocket diaphragm, 414. High pressure air distribution Inlet tube insert, 420. Pipe heater hole, 421. Heater insertion pocket,
500. 전자기장치 뭉치, 501. 마이크로웨이브 방사장치, 502. 마이크로웨이브 전원, 503. 마이크로웨이브 도파관, 504. 초음파진동 도파관,500. Bundle of electromagnetic devices, 501. Microwave radiator, 502. Microwave power source, 503. Microwave waveguide, 504. Ultrasonic vibration waveguide,
600. 이송 스크류 뭉치, 601. 후단베어링 삽입봉, 602. 좌회전 스크류, 603. 우회전 스크류, 604. 전단회전 기어 삽입구를 의미한다.600. Feed screw assembly, 601. Rear end bearing insert, 602. Left turn screw, 603. Right turn screw, 604. Shear turn gear insert.
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