KR101183137B1

KR101183137B1 - 식물질, 수지 및 슬러지 간접 가열 드럼 건조로

Info

Publication number: KR101183137B1
Application number: KR1020100109131A
Authority: KR
Inventors: 최인식; 최현철; 이남훈
Original assignee: 최인식; 이남훈; 최현철
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2012-09-21
Also published as: KR20120061020A

Abstract

식물질, 유기페기물 및 슬러지 건조용 드럼 건조로에 대한 발명이 개시된다. 개시된 식물질, 유기페기물 및 슬러지 건조용 드럼 건조로는 내부에 건조대상물을 수용하는 공간이 형성된 원통형상체로서 원형의 양단면과 상기 양단면을 연결하는 측면을 포함하고, 상기 측면의 전단에는 건조대상물의 투입구가 구비되고, 상기 측면의 후단에는 건조가 완료된 건조대상물의 배출구가 구비된 드럼;과, 상기 드럼의 내부에 상기 드럼의 길이방향 중심축을 따라 배치된 중공파이프로서, 모터에 의해 회전가능하도록 상기 드럼의 양단면에 장착되고, 그 표면에 다수개의 통공이 형성된 교반축;과, 상기 교반축의 표면에 상기 교반축의 반경방향을 따라 고정된 다수개의 교반삽;과, 상기 드럼의 측면을 감싸는 중공파이프로서, 외부에서 공급되는 가열된 열매체가 흐르는 열매체관; 및 상기 교반축으로부터 외부로 연장된 연무 배출관;을 포함한다.

Description

식물질, 수지 및 슬러지 간접 가열 드럼 건조로{Indirectly haeting of Drum dryer for organism, plastic, sludge}

본 발명은 간접가열 건조방식이다. 종전의 건조방식은 직접 가열 방식으로 건조물질에 불꽃이 직접 닿아 타버리거나 또는 균질한 건조가 되지 않아 함수율 10%까지의 목적을 이루지 못하였다. 본 기술은 드럼 건조로 외형에 파이프로 배관하여 열매체 저온액체를 고온으로 생성시켜 공급펌프로 배관 파이프를 통하여 공급하여 고온의 열매체는 드럼 외형에 열이 드럼 내부로 전달되어 건조로 내부에 원하는 일정한 온도를 유지시켜주므로 급속 증발된다. 순환 방식으로 회수된 폐열 열매체는 보일러를 통하여 약30%가열하여 연속 공급된다. 에너지는 약70% 절약되며, 물질의 건조목적을 달성 할 수 있으며, 고품질 건조를 이룬다. 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 등을 화기점화로 부터 안전하게 건조 할 수 있고, 폐열회수로 에너지절감과 건조의 품질향상, 건조시간단축으로 대량처리가 가능 하도록 발명된 로터리 건조로에 관한 것이다.

현재 건조물을 건조하는데 에너지 소모량과 장시간이 소용되며 건조율 목적 까지 도달하지 못하고 건조물질의 함수율이 높아 연소에서 불안전하다. 건조율의 목적을 이루기 위하여 종전의 직접 가열방식에서 저탄소 에너지인 간접가열 방식이다.

종전의 건조방식은 직화하여 건조한다. 에너지량이 높으며 건조 대상물이 발화가 쉬어 저온으로 처리하기 때문에 장시간 건조와 균질한 품질의 건조도가 매우 낮다.

간접 가열 방식은 저탄소의 에너지사용과 고효율의 건조, 짧은 시간, 균질한 건조 품질을 이루기 위하여 열매체로 건조열로 이용한다. 드럼 건조기 외부에 배관을 배열 한다,

보일러로 열매체를 고온으로 생성시켜 배관으로 순환시킨다. 순환으로 돌아온 저온폐 열매체는 보일러를 통하여 고온으로 생성되어 연속 순환된다.

건조 대상물이 직접 화기에 닿지 않기 때문에 발화가 전혀 안되어 안전하고 또한 물질에 따라 온도의 차별을 자유롭게 조절이 가능하다.

건조로에서 대량으로 발생되는 증기를 고속흡착기로 흡수하고 동시에 물로 환원하여 배출한다.

종전의 기술은 저온건조로 증기가 대량 발생하지 않아서 Fen을 사용하여 대기중으로 배출한다. 기계 주위가 항상 습기농도가 높다.

한편 종래 알려진 건조로는 대개 일정한 양의 건조대상물을 한번에 건조시키는 배치(Batch) 방식의 건조로이거나, 또는 로터리 킬른(Rotary Kiln) 방식의 건조로이다. 이러한 배치 방식의 건조로와 로터리 킬른 방식의 건조로는 고온으로 가열된 공기의 열풍과 건조대상물을 직접 접촉시켜 건조작용을 일으키는 건식열풍의 직접건조방식이다. 그런데 이러한 직접건조방식은 건조대상물이 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 인 경우 건조되는 과정에서 식물질로부터 메탄가스나 휘발성 물질이 배출될 가능성을 내재하고 있기 때문에 건식열풍에 약간의 불꽃이 포함되어 있을 경우 화재로 직결되는 단점을 가지고 있다. 또한 열풍에 의하여 직접 가해지는 열에 의해서는 일정한 건조온도의 유지가 어렵고, 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지인 건조대상물의 표면에서만 건조가 일어날 뿐 내부에 포함된 수분의 건조는 부족하기 때문에 장시간의 건조가 요구된다.

따라서 건식열풍의 직접건조방식은 식물질,수지(프라스틱) 및 슬러지의 안정적인 건조품질을 보장할 수 없고, 장시간의 건조는 물질에 함유된 섬유질과 휘발성분의 보존에 부적합할 뿐만 아니라 높은 에너지 소모량이 필요한 저효율의 건조방식이기 때문에 본 출원인의 선행특허출원 제2009-0073339호에 관한 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 등 소각연소에는 부적합한 건조방식이다.

따라서 본 발명의 목적은 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지를 이용한 성형탄의 제조에 적합한 고품질의 건조가 가능한 간접건조방식에 드럼 건조로를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 에너지 효율성이 우수한 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지의 건조용 드럼 건조로를 제공하는 것에 또 하나의 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 연속적으로 건조가 가능하여 생산성이 우수한 식물질,수지(프라스틱) 및 슬러지의 건조용 드럼 건조로를 제공하는 것에 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 따른 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼 건조로는, 내부에 건조대상물을 수용하는 공간이 형성된 원통형상체로서 원형의 양단면과 상기 양단면을 연결하는 측면을 포함하고, 상기 측면의 전단에는 건조대상물의 투입구가 구비되고, 상기 측면의 후단에는 건조가 완료된 건조대상물의 배출구가 구비된 드럼;과, 상기 드럼의 내부에 상기 드럼의 길이방향 중심축을 따라 배치된 중공파이프로서, 모터에 의해 회전가능하도록 상기 드럼의 양단면에 장착되고, 그 표면에 다수개의 통공이 형성된 교반축;과, 상기 교반축의 표면에 상기 교반축의 반경방향을 따라 고정된 다수개의 교반삽;과, 상기 드럼의 측면을 감싸는 중공파이프로서, 외부에서 공급되는 가열된 열매체가 흐르는 열매체관; 및 상기 교반축으로부터 외부로 연장된 연무배출관;을 포함한다.

또한 본 발명은 상기 교반삽의 자유단의 일부가 상기 교반축의 회전방향의 반대방향으로 3~6°의 범위에서 경사진 것을 특징으로 한다.

특히 상기 교반삽의 자유단의 경사진 일부는 ±3°의 범위에서 그 경사각이 가변될 수 있다.

그리고 상기 교반삽은 상기 교반축에 나선상으로 배치되는데, 특히 상기 교반삽은 상기 교반축의 회전에 따라 상기 드럼 내부에 수용된 건조대상물을 상기 배출구쪽으로 이동시키는 나선방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 교반삽의 자유단의 말단에는 상기 드럼의 내부면과 밀착되는 러버가 더 포함될 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 다수의 교반삽 사이에는 상기 교반축과 연통되는 증기흡입관이 상기 교반삽과 교대로 배치된다.

그리고 상기 드럼의 측면에는 상기 열매체관을 덮는 단열재가 더 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 열매체는 알코올류이고, 상기 열매체관을 흐르는 열매체의 온도는 90~400℃의 범위인 것을 특징으로 한다.

한편 상기 투입구에는 건조대상물을 연속적으로 상기 드럼 내부에 투입시키는 이송스크류가 포함된 호퍼가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 연무배출관에는 상기 교반축 내부의 중공부로 유입된 연무를 강제로 고속 흡입배출기로 연결된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는 상기 연무배출관의 말단에는 상기 연무를 물(水)로 변환시키는 냉각기가 더 포함된다.

그리고 본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 드럼은 탈착이 가능한 두 개 이상의 다단으로 이루어지고, 이에 따라 상기 교반축도 탈착이 가능한 두 개 이상의 다단으로 이루어지며, 상기 투입구는 상기 드럼의 첫번째 단에 배치되고 상기 배출구는 상기 드럼의 마지막 단에 배치된다.

본 발명에 따른 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼 건조로는 종래 비경제성 폐기물로 평가받았던 자원을 이용하여 실질적인 대체연료로 사용이 가능한 고열량의 성형탄의 제조에 적합하고 에너지 효율성이 우수한 고품질의 간접 저온건조가 가능하다는 장점이 있다.

아울러 본 발명은 연속적인 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지의 건조가 가능하여 건조물질의 대량생산이 가능하고, 특히 건조로를 이루는 드럼을 다단으로 구성하는 경우 시장의 요구에 따라 건조용량을 적절히 변경할 수 있고 각 단에 공급되는 열매체의 온도를 최적화시킴으로써 에너지 절감을 이룰 수 있다는 또 다른 장점이 있다.

도 1은 본 출원인의 선행특허출원인 제2009-0073339호에 따른 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼건조로 제조방법의 각 단계를 개략적으로 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼 건조로의 부분절개 정면도.
도 3은 도 2의 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼 건조로를 측면에서 바라본 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼건조로의 부분절개 정면도.

이하 본 발명에 따른 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로에 관한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능 또는 형상을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼 건조로의 부분절개 정면도이고, 도 3은 도 2의 건조용 드럼 건조로를 측면에서 바라본 단면도이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼 건조로의 부분절개 정면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼 건조로(10)는 크게 내부에 건조대상물을 수용하는 공간이 형성된 원통형상체인 드럼(100)과, 상기 드럼(100)의 내부에 상기 드럼(100)의 길이방향 중심축을 따라 배치된 중공파이프인 교반축(200)과, 상기 교반축(200)의 표면에 상기 교반축(200)의 반경방향을 따라 고정된 다수개의 교반삽(300)과, 상기 드럼(100)의 측면(120)을 감싸는 중공파이프로서 외부에서 공급되는 가열된 열매체가 흐르는 열매체관(400) 및 상기 교반축(200)으로부터 외부로 연장된 연무배출관(500)을 포함한다.

상기 드럼(100)은 본 발명에 따른 식물질, 폐수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼 건조로(10)의 몸체를 이루는 부분으로서, 원형의 양단면(110)과 상기 양단면(110)을 연결하는 측면(120)을 포함하고 그 내부가 비어 있는 원통형상체이다. 상기 내부의 공간은 원통형상체 측면(120)의 전단에 구비된 투입구(130)를 통하여 공급되는 건조대상물, 특히 폐기처리될 비경제성 임목, 임목가지, 나뭇잎, 껍질, 뿌리, 등을 파쇄하여 만들어진 나무칩과 폐수지(프라스틱) 및 슬러지 수용되어 건조되는 곳이다. 상기 투입구(130)는 드럼(100) 측면(120)의 전단 중 상부에 구비되는 것이 바람직하고, 상기 투입구(130)에 대응하여 건조가 완료된 건조대상물이 외부로 빠져나오는 배출구(140)는 드럼(100) 측면(120)의 후단 중 하부에 구비된다. 여기에서 "전단"은 건조대상물의 투입과 건조가 시작되는 드럼(100)의 일단면에 인접한 부분을, 그리고 "후단"은 건조가 완료되어 건조대상물의 배출이 일어나는 드럼(100)의 다른 단면에 인접한 부분을 의미한다.

상기 드럼(100)의 측면(120)은 외부에서 공급되는 가열된 열매체가 흐르는 중공파이프인 열매체관(400)에 의해 감싸진다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 열매체는 알코올류이고, 상기 열매체관(400)을 흐르는 열매체의 온도는 90~400℃의 범위이다. 이러한 열매체가 흐르는 열매체관(400)에 의해 감싸진 드럼(100)의 외면은 열전달(특히 전도)에 의하여 간접적으로 가열되고, 외벽을 통하여 유입된 열은 드럼(100)의 내벽까지 이동하여 상기 내벽을 가열하게 된다. 본 발명의 중요한 특징 중의 하나가 드럼(100) 외부의 열매체관(400)에 의한 간접적인 가열과 90~400℃ 범위의 비교적 중상온에서의 건조온도에 있다. 이러한 90~400℃의 온도에서 진행되는 간접?중상온건조는 소각을 하기위하여 물질성분을 최상의 칼로리를 생성시키기 때문에, 열효율이 배가된다.

특히 열매체관(400)에 의한 간접가열은 종래의 건식열풍방식과 비교할 때 열매체의 온도조절을 통한 일정한 건조온도의 유지가 매우 용이하다는 장점이 있는데, 일정한 건조온도는 균일한 건조품질과 관련되기 때문에 건조로의 실용성에 매우 유리하다. 필요하다면 열매체관(400)의 온도를 보다 일정하게 유지시키기 위하여 드럼(100)의 측면(120)에 열매체관(400)을 덮는 단열재(150)를 더 구비할 수 있다.

상기 드럼(100)의 내부에는 상기 드럼(100)의 길이방향 중심축을 따라 중공파이프인 교반축(200)이 배치된다. 상기 교반축(200)은 드럼(100)의 외부에 장착된 모터(210)에 의해 회전가능하도록 상기 드럼(100)의 양단면(110)에 장착되는데, 예를 들면 원형인 드럼(100)의 양단면(110) 중심에 고정된 베어링 부재(미도시)에 의하여 교반축(200)이 회전가능하도록 지지된다. 상기 교반축(200)의 표면에는 다수개의 통공(220)이 형성되어 있으며, 상기 통공(220)은 드럼(100)의 내부에서 가열되어 건조되는 건조대상물로부터 배출되는 연무를 중공인 교반축(200)의 내부로 끌어들이는 통로 역할을 한다. 따라서 상기 교반축(200)은 후술할 교반삽(300)을 회전시키는 축의 역할을 하는 것은 물론 그 자체가 연무의 배출통로로서도 기능한다.

상기 교반축(200)의 단부, 보다 구체적으로는 상기 모터(210)에 연결된 교반축(200)의 일단의 반대편 단부에는 외부로 연장되는 연무배출관(500)이 연결된다. 상기 연무배출관(500)은 교반축(200) 내부의 중공부로 유입된 연무를 드럼(100) 밖으로 배출시키는 굴뚝과 같은 역할을 한다. 바람직하게는 연무배출관(500)에는 배출팬(510)이 설치되는데, 상기 배출팬(510)은 연무배출관(500)과 중공축의 내부에 부압을 형성함으로써 강제적으로 연무를 배출시키는 것이다. 더욱 바람직하게는 상기 연무배출관(500)의 말단에는 상기 연무를 액상(특히 물)으로 냉각시키는 열교환기(520)가 더 포함될 수 있는데, 이는 연무가 대기 중에 그대로 방출되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이러한 연무의 신속한 배출은 건조시간의 단축, 다시 말하면 건조에 필요한 에너지의 절감과 함께 건조품질의 향상을 가져온다. 이는 드럼(100) 내부에 연무가 장시간 머무르면 연무에 포함된 증기가 건조에 사용되어야 할 열의 일부를 흡수하기 때문에 에너지의 낭비가 일어나게 되고, 연무 온도가 상승한다는 것은 건조분위기 온도가 필요 이상으로 올라가 본래 의도하였던 중고온건조가 어려워진다는 점에 기인한다.

그리고 상기 교반축(200)의 표면에는 상기 교반축(200)의 반경방향을 따라 고정된 다수개의 교반삽(300)이 구비된다. 상기 교반삽(300)은 드럼(100) 내부로 공급된 건조대상물이 균일하게 건조되도록 교반시키는 역할을 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 교반삽(300)의 자유단의 일부는 상기 교반축(200)의 회전방향의 반대방향으로 3~6°의 범위에서 경사진다. 이는 건조대상물이 교반삽(300)에 의하여 보다 높은 지점까지 올라간 후 떨어지도록 함으로써 활발한 교반이 일어나도록 하는 것은 물론 후술할 열매체관(400)에 의하여 가열되는 드럼(100)의 내벽을 보다 넓게 이용하도록 하기 위함이다. 아울러 상기 교반삽(300)의 자유단의 경사진 일부는 ±3°의 범위에서 그 경사각이 가변될 수 있도록 함으로써 건조대상물의 물성에 따라 교반삽(300)의 경사각을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 경사각의 가변구조는 도 3에 도시된 것과 같이 교반삽(300) 자유단에 인접한 부분에 힌지(310)를 형성하는 것을 하나의 예로 들 수 있다.

그리고 상기 교반삽(300)은 상기 교반축(200)을 따라 나선상으로 배치될 수 있는데, 특히 상기 교반삽(300)은 상기 교반축(200)의 회전에 따라 상기 드럼(100) 내부에 수용된 건조대상물을 상기 배출구(140)쪽으로 이동시키는 나선방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 이는 다수의 교반삽(300)이 이송용 스크류의 기능을 하는 것이라고 말할 수 있는데, 이러한 교반삽(300)의 나선배치는 건조대상물을 교반시킴과 동시에 이를 투입구(130)로부터 배출구(140)쪽으로 이송함으로써 드럼(100) 내에서 연속적인 건조가 수행될 수 있다는 장점이 가져온다. 또한 교반축(200)의 회전속도를 조절함으로써 건조시간을 제어하는 것 역시 가능해진다.

아울러 상기 교반삽(300)의 자유단의 말단에는 상기 드럼(100)의 내부면과 밀착되는 러버(320)가 더 포함될 수 있다. 상기 러버(320)는 교반삽(300)과 드럼(100) 내벽의 밀착성을 키워 건조대상물이 보다 높이 상승할 수 있도록 하기 위한 것이다.

한편 상기 투입구(130)에 상기 드럼(100) 내부로 건조대상물을 연속적으로 투입시키는 이송스크류(134)가 포함된 호퍼(132)가 더 구비된다면 건조대상물을 대량으로, 그리고 연속적으로 건조시킬 수 있게 된다. 이때 이송스크류(134)의 회전속도를 교반축(200)의 회전속도에 연동시킴으로써 건조시간에 반비례하는 양의 건조대상물이 투입되도록 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 다수의 교반삽(300) 사이에는 상기 교반축(200)과 연통되는 증기흡입관(330)이 상기 교반삽(300)과 교대로 배치될 수 있다. 앞서 기술한 것처럼 건조대상물의 건조과정에서 발생되는 연무는 중공의 교반축(200) 표면에 형성된 다수의 통공(220)을 통하여 외부로 배출되는데, 상기 교반축(200)은 드럼(100)의 길이방향 중심축에 위치하고 있어 드럼(100) 내벽쪽에 집중되어 있는 건조대상물과 다소 거리가 떨어져 있다. 이는 교반축(200)을 통한 연무의 배출에 약간의 시간지연이 생길 수 있음을 의미한다. 따라서 교반축(200)과 연통되는 증기흡입관(330)이 교반축(200)으로부터 연장되어 드럼(100) 내벽에 가까이 위치하도록 구성한다면, 건조대상물로부터 배출되는 연무를 보다 신속히 배출하는 것이 가능해진다.

위와 같은 드럼(100)과 교반축(200) 및 교반삽(300)의 구성을 갖는 본 발명의 또 하나의 특징은, 드럼(100)은 정지되어 있는 가운데 드럼(100)의 길이방향을 따라 길게 설치된 교반축(200)만이 회전하여 건조대상물을 교반시킨다는 것이다. 이는 종래의 로터리 킬른 방식의 건조로가 몸체인 드럼이 회전하고 이러한 드럼의 내벽에 부착된 "ㄱ"자 형상의 갈고리가 건조대상물을 교반시키는 것과 차이가 있다. 이에 따라 본 발명은 교반을 위하여 회전하는 물체의 관성질량이 현저하게 감소하기 때문에 회전에 필요한 동력이 절감되어 에너지 효율이 향상된다. 또한 본 발명은 교반삽(300)의 나선상 배치와 교반삽(300)의 자유단 말단에 결합된 러버(320) 등의 구성에 의하여 드럼(100) 내의 건조대상물에 활발한 교반이 일어나게 되고, 이는 건조대상물의 균일하고 우수한 건조품질을 보장한다.

한편 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 일실시예는 하나의 드럼(100)에 의하여 건조로(10)가 형성되어 있는데, 필요에 따라 건조용량을 바꿀 수 있도록 상기 드럼(100)을 두 개 이상의 다단으로 구성하는 것도 가능하다. 즉 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도 4에 이러한 다단구조를 가지는 건조로(10)의 일례로서 2단 건조로가 나타나 있는데, 이러한 다단구조의 건조로는 드럼(100)이 탈착이 가능한 두 개 이상의 다단으로 이루어지고, 이에 따라 교반축(200)도 탈착이 가능한 두 개 이상의 다단으로 이루어지며, 투입구(130)는 상기 드럼(100)의 첫번째 단(100')에 배치되고 상기 배출구(140)는 상기 드럼(100)의 마지막 단(100")에 배치되는 구조를 가진다. 이 외의 다른 구성은 앞서 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 반복을 피하기 위하여 생략한다. 물론 다단으로 건조로를 구성할 때 전단과 후단 사이는 연통되어 있다.

다단으로 이루어진 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지 건조용 드럼 건조로(10)는 필요에 따라 단수를 조절하여 건조용량을 가변시킬 수 있다는 것이 장점인데, 이와 더불어 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지의 건조에 필요한 에너지를 절감할 수 있는 구조라는 것 역시 유리한 점으로 들 수 있다. 즉 다단으로 이루어진 드럼(100',100") 중에서 투입구(130)가 구비된 첫번째 드럼(100')에 구비된 열매체관(400)에는 가장 온도가 높은 열매체를 공급하고, 그 이후의 단을 구성하는 드럼(100")에는 단계적으로 온도가 낮춰진 열매체를 공급함으로써 전체 건조 에너지를 절감할 수 있다. 이는 건조과정을 거치면서 물질에 포함된 수분이 점차로 제거되는 것을 고려할 때, 후단으로 갈수록 열매체의 온도를 낮추는 것이 건조품질 및 건조시간에 큰 영향을 미치지 않으면서도 장시간 운용되는 건조로에 사용되는 에너지 비용은 상당히 절감할 수 있기 때문이다.

이상 본 발명을 특정의 실시형태와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의하여 나타난 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명은 특히 건조대상물인 식물질, 수지(프라스틱) 및 슬러지를 에너지 효율적으로 고품질로 건조하는 것을 가능하게 하고, 또한 연속적인 건조가 가능하기 때문에 건조된 물질을 고열량의 재생연료로 대량 생산하는데 유용하다.

10 : 드럼 건조로 100 : 드럼
100' : 첫번째 단의 드럼 100" : 마지막 단의 드럼
110 : 드럼의 양단면 120 : 드럼의 측면
130 : 투입구 132 : 호퍼
134 : 이송스크류 140 : 배출구
150 : 단열재 200 : 교반축
210 : 모터 220 : 통공
300 : 교반삽 310 : 힌지

Claims

내부에 건조대상물을 수용하는 공간이 형성된 원통형상체로서 원형의 양단면과 상기 양단면을 연결하는 측면을 포함하고, 상기 측면의 전단에는 건조대상물의 투입구가 구비되고, 상기 측면의 후단에는 건조가 완료된 건조대상물의 배출구가 구비된 드럼;
상기 드럼의 내부에 상기 드럼의 길이방향 중심축을 따라 배치된 중공파이프로서, 모터에 의해 회전가능하도록 상기 드럼의 양단면에 장착되고, 그 표면에 다수개의 통공이 형성된 교반축;
상기 교반축의 표면에 상기 교반축의 반경방향을 따라 고정된 다수개의 교반삽;
상기 드럼의 측면을 감싸는 중공파이프로서, 외부에서 공급되는 가열된 열매체가 흐르는 열매체관; 및
상기 교반축으로부터 외부로 연장된 연무배출관;
을 포함하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 1에 있어서,
상기 교반삽의 자유단의 일부가 상기 교반축의 회전방향의 반대방향으로 3~6°의 범위에서 경사진 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 2에 있어서,
상기 교반삽의 자유단의 경사진 일부가 ±3°의 범위에서 그 경사각이 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼건조로.
청구항 1에 있어서,
상기 교반삽이 상기 교반축에 나선상으로 배치된 것을 특징으로하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 4에 있어서,
상기 교반삽은 상기 교반축의 회전에 따라 상기 드럼 내부에 수용된 건조대상물을 상기 배출구쪽으로 이동시키는 나선방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교반삽의 자유단의 말단에는 상기 드럼의 내부면과 밀착되는 러버가 더 포함된 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 6에 있어서,
상기 다수의 교반삽 사이에는 상기 교반축과 연통되는 증기흡입관이 상기 교반삽과 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 1에 있어서,
상기 드럼의 측면에는 상기 열매체관을 덮는 단열재가 더 포함된 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 1에 있어서,
상기 열매체는 알코올류인 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 1 또는 청구항 9에 있어서,
상기 열매체관을 흐르는 열매체의 온도는 90~400℃의 범위인 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 1에 있어서,
상기 투입구에는 건조대상물을 연속적으로 상기 드럼 내부에 투입시키는 이송스크류가 포함된 호퍼가 더 구비된 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 1에 있어서,
상기 연무배출관에는 상기 교반축 내부의 중공부로 유입된 연무를 강제로 흡입하는 강력 배출기 연결된 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.
청구항 1 또는 청구항 12에 있어서,
상기 연무배출관의 말단에는 상기 연무를 액상으로 냉각시키는 열교환기가 더 포함된 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼건조로.
청구항 1에 있어서,
상기 드럼은 탈착이 가능한 두 개 이상의 다단으로 이루어지고, 이에 따라 상기 교반축도 탈착이 가능한 두 개 이상의 다단으로 이루어지며, 상기 투입구는 상기 드럼의 첫번째 단에 배치되고 상기 배출구는 상기 드럼의 마지막 단에 배치되는 것을 특징으로 하는 식물질, 수지 및 슬러지 건조용 드럼 건조로.