KR101358629B1

KR101358629B1 - Cyclone settling apparatus

Info

Publication number: KR101358629B1
Application number: KR1020120034347A
Authority: KR
Inventors: 이승우; 김진욱; 김준봉; 양경진; 김진한; 김인태; 임지영; 정종태; 박정환; 박대석; 김창수
Original assignee: 인천대학교 산학협력단; 주식회사 대금지오웰
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2014-02-05
Also published as: CN103223268B; CN103223268A; SG193757A1; KR20130112167A

Abstract

본 발명은 싸이클론 침전장치에 관한 것으로서, 특히, 침전을 통한 고액분리를 실시하는 기존의 싸이클론 침전장치를 개선하여 적절한 선회류를 발생시켜 오염수로부터 플록의 파괴를 최대한 방지하여 이를 효과적으로 제거하기 위한 장치에 관한 것으로서, 원통형의 탱크로 그 상부 외주면에 접선방향으로 고속노즐(110)이 연통 형성되고, 그 하부에 깔때기 형상의 플록 제거콘(120)이 형성된 몸체부(100)와; 상기 고속노즐(110)에 연결되되 투입 약품과 오염수를 혼합하는 믹서를 포함하여 상기 몸체부(100) 내부에 오염수를 공급하는 급수부(200)와; 상기 몸체부(100)의 중앙에 직립 설치되는 타공 파이프(310)와, 상기 타공 파이프(310)의 외주면에 고정되어 하측을 향하여 점차적으로 확장되는 깔때기 형상의 다단 경사콘(320)과, 상기 다단 경사콘(320) 상측에 추가로 마련되어 하부 외주연으로부터 벽부(331)가 하측을 향하여 일체로 연장 형성되어 상기 다단 경사콘(320)의 상부 및 측부를 에워싸는 최상단 경사콘(330)으로 이루어져 상기 몸체부(100) 외부로 청정수를 배출시키는 배수부(300)로 구성되어, 오염수에 대한 여과 효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.The present invention relates to a cyclone precipitation apparatus, and in particular, to improve the existing cyclone precipitation apparatus that performs solid-liquid separation through precipitation to generate an appropriate swirl flow to prevent the destruction of flocs from contaminated water to the maximum and effectively remove it. A device for a device, comprising: a cylindrical tank having a high-speed nozzle (110) communicating tangentially to an upper outer circumferential surface thereof, and having a funnel-shaped floc removal cone (120) formed thereunder; A water supply unit 200 connected to the high speed nozzle 110 to supply the contaminated water into the body part 100 including a mixer for mixing the injected chemicals and contaminated water; Perforated pipe 310 is installed upright in the center of the body portion 100, the funnel-shaped multi-stage inclined cone 320 is fixed to the outer peripheral surface of the perforated pipe 310 gradually extending downward, and the multi-stage The body is further formed on the inclined cone 320, the wall portion 331 is formed integrally extending toward the lower side from the lower outer circumference to form the top inclined cone 330 surrounding the upper and side portions of the multi-stage inclined cone 320, the body Consists of the drain portion 300 for discharging the clean water to the outside portion 100, to maximize the filtration efficiency for the contaminated water.

Description

Cyclone settling apparatus

본 발명은 싸이클론 침전장치에 관한 것으로서 특히, 침전을 통한 고액분리를 실시하는 기존의 싸이클론 침전장치를 개선하여 적절한 선회류를 발생시켜 오염수로부터 플록의 파괴를 최대한 방지하여 이를 효과적으로 제거하기 위한 장치로써, 오염수에 대한 여과 효율을 극대화시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a cyclone precipitation apparatus, and in particular, to improve the existing cyclone precipitation apparatus that performs solid-liquid separation through sedimentation to generate an appropriate swirl flow to prevent the destruction of flocs from contaminated water as much as possible to effectively remove it. As an apparatus, the present invention relates to an apparatus capable of maximizing filtration efficiency for contaminated water.

일반적으로 각종 산업현장에서 나오는 토목용수 등의 오염수로부터 이물질을 제거하여 청정수로 재생하기 위한 장치로 침전장치가 널리 사용되고 있다.In general, a precipitation apparatus is widely used as a device for removing foreign matters from polluted water such as civil water from various industrial sites and regenerating clean water.

도 1은 일반적인 침전장치를 도시하는 도로서, 일반적인 침전장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 오염수가 각각의 약품 투입과 함께 산조정조(酸調整槽)(1), 반응조(2), 응집조(3)를 순차적으로 통과함에 따라 적정의 산도 조정, 반응 촉진, 그리고 물 속의 토사(土砂) 및 현탁성 물질 등의 이물질 응집 유도가 이루어지게 된다.1 is a view showing a general precipitation device, the general precipitation device, as shown in Figure 1, the contaminated water with each chemical input acid pickling tank (1), reaction tank (2), flocculation tank By sequentially passing (3), titration of acidity, reaction promotion, and induction of foreign matter aggregation such as soil and suspending substances in water are achieved.

이후, 침전조(4)의 하부에서는 응집되어 침전된 슬러지를 스크래퍼(5)로 모아 배출시키는 한편, 상기 침전조(4)의 상부에서는 청정수를 활용할 수 있는 것이다.Thereafter, the sludge aggregated and precipitated in the lower part of the settling tank 4 is collected by the scraper 5 and discharged, while the upper part of the settling tank 4 can utilize clean water.

그러나, 상기와 같은 일반적인 침전장치는 산조정조, 반응조, 응집조는 물론 침전조를 각각 설치하기 위한 넓은 설치 공간이 요구될 뿐 아니라, 오염수의 여과에 많은 시간이 요구되고 있으며, 각각 조(槽)에는 모터에 의하여 구동하는 교반기를 설치해야 하기 때문에, 설비 자체의 대형화는 물론 설치 및 운용 비용이 과다하게 소모된다는 단점이 있었다.However, such a general precipitation device requires not only a large installation space for installing the acid adjustment tank, the reaction tank, the flocculation tank, but also the precipitation tank, respectively, and a lot of time is required for filtration of contaminated water. Since the stirrer driven by the motor must be installed, there is a disadvantage in that the installation itself and the operation cost are excessively consumed as well as the size of the facility itself.

상술한 바와 같은 일반적인 침전장치의 단점을 해소하고자 최근 들어 싸이클론 침전장치가 널리 사용되고 있는 실정이다.In order to solve the shortcomings of the general precipitation apparatus as described above, the cyclone precipitation apparatus has been widely used in recent years.

도 2는 종래의 싸이클론 침전장치를 도시하는 개략적인 구성도이며, 도 3은 종래의 싸이클론 침전장치에 있어서 배수부를 도시하는 사시도이다.2 is a schematic configuration diagram showing a conventional cyclone precipitation apparatus, and FIG. 3 is a perspective view showing a drainage portion in the conventional cyclone precipitation apparatus.

종래의 싸이클론 침전장치는 본 출원인이 권리자인 국내 등록특허공보 제0877309호로 등록된 것으로, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 원통형의 탱크로 그 상부 외주면에 접선방향으로 고속노즐(11)이 연통 형성되고, 그 하부에 깔때기 형상의 슬러지 제거콘(120)이 형성된 몸체부(10)와; 상기 고속노즐(11)에 연결되되 투입약품에 따라 각각의 직경과 길이로 다단 직렬 연결된 인라인믹서(21)(22)(23)를 포함하여 상기 몸체부(10) 내부에 오염수를 공급하는 급수부(20)와; 상기 몸체부(10)의 중앙에 직립 설치되는 타공 파이프(31)와, 상기 타공 파이프(31)의 외주면에 고정되어 하측을 향하여 점차적으로 확장되는 깔때기 형상의 다단 경사콘(32)과, 상기 경사콘(32)의 각 상측면에 방사형으로 배열된 패널 형상의 와류핀(33)으로 이루어져 상기 몸체부(10) 외부로 청정수를 배출시키는 배수부(30)로 구성된다.The conventional cyclone precipitation apparatus is registered in Korean Patent Publication No. 0877309, which is the applicant's right holder. As shown in FIGS. 2 and 3, a high-speed nozzle 11 tangential to the upper outer circumferential surface thereof is a cylindrical tank. A body portion 10 formed in communication with the funnel-shaped sludge removing cone 120 formed thereon; Water supply for supplying contaminated water into the body portion 10 including in-line mixers 21, 22, and 23 connected in series to each of the diameters and lengths of the high-speed nozzles 11, respectively, in series with diameters and lengths according to the injected chemicals. Section 20; Perforated pipe 31 is installed upright in the center of the body portion 10, the funnel-shaped multi-stage inclined cone 32 is fixed to the outer peripheral surface of the perforated pipe 31 and gradually extended downward, and the inclined Consists of a panel-shaped vortex pins 33 arranged radially on each upper side of the cone 32 is composed of a drain 30 for discharging the clean water to the outside of the body portion (10).

상기와 같이 구성된 종래의 싸이클론 침전장치는 도 2와 같이 오염수에 투입되는 약품에 따라 각기 다른 직경 및 길이의 인라인믹서(21)(22)(23) 및 반응 숙성조(24)를 적용하여 짧은 시간 내에 많은 오염수를 효율적으로 처리하는 것이 가능할 뿐 아니라, 몸체부(10) 내에서 기본적으로 생성되는 1차 와류 형성 이후, 경사콘(32)에 추가로 마련된 와류핀(33)에 의하여 2차 와류를 형성함으로써, 오염수로부터 이물질을 더욱 효과적으로 분리시킬 수 있는 것이다.Conventional cyclone precipitation apparatus configured as described above is applied to the in-line mixers 21, 22, 23 and the reaction aging tank 24 of different diameters and lengths according to the chemicals introduced into the contaminated water as shown in FIG. It is not only possible to efficiently process a large number of contaminated water within a short time, but also by the vortex pins 33 additionally provided to the inclined cone 32 after the primary vortex is formed basically in the body 10. By forming the secondary vortex, it is possible to more effectively separate the foreign matter from the contaminated water.

그러나, 종래의 싸이클론 침전장치는 다단 경사콘에 각각 다수의 와류핀을 형성해야만 하기 때문에 제조 단가가 상승한다는 단점이 있으며, 이러한 와류핀을 제외한 일반적인 싸이클론 침전장치는 적절한 선회류를 발생시켜 플록의 파괴 없이 제거할 수 있어야 하나, 치수에 대한 정형화가 마련되어 있지 않아 그 여과 효율을 증대시키는 데에는 한계가 있다는 기술상의 문제점이 있다.However, the conventional cyclone precipitator has a disadvantage in that the manufacturing cost increases because a plurality of vortex pins must be formed in the multi-stage inclined cone, and the general cyclone precipitator except these vortex pins generates appropriate swirl flow and causes floc Although it should be possible to remove without destroying, there is a technical problem that there is a limit in increasing the filtration efficiency since there is no standardization of dimensions.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 적절한 선회류를 발생시키는 싸이클론 침전장치를 통해 오염수로부터 플록의 파괴를 최대한 방지한 상태로 용이하게 제거할 수 있음으로써, 오염수에 대한 여과 효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 싸이클론 침전장치를 제공하고자 한다.
The present invention is to solve the above problems, it is possible to easily remove the contaminated water from the contaminated water through a cyclone precipitation apparatus that generates an appropriate swirl flow, the filtration efficiency for contaminated water To provide a cyclone precipitation device that can maximize the.

이러한 본 발명은 원통형의 탱크로 그 상부 외주면에 접선방향으로 고속노즐이 연통 형성되고, 그 하부에 깔때기 형상의 플록 제거콘이 형성된 몸체부와; 상기 고속노즐에 연결되되 투입 약품과 오염수를 혼합하는 믹서를 포함하여 상기 몸체부 내부에 오염수를 공급하는 급수부와; 상기 몸체부의 중앙에 직립 설치되는 타공 파이프와, 상기 타공 파이프의 외주면에 고정되어 하측을 향하여 점차적으로 확장되는 깔때기 형상의 다단 경사콘과, 상기 다단 경사콘 상측에 추가로 마련되어 하부 외주연으로부터 벽부가 하측을 향하여 일체로 연장 형성되어 상기 다단 경사콘의 상부 및 측부를 에워싸는 최상단 경사콘으로 이루어져 상기 몸체부 외부로 청정수를 배출시키는 배수부로 구성함으로써 달성된다.The present invention is a cylindrical tank and a high-speed nozzle tangentially formed in the tangential direction on the upper outer peripheral surface, the body portion formed with a funnel-shaped floc removal cone at the bottom; A water supply unit connected to the high speed nozzle, the water supply unit supplying the contaminated water into the body part, including a mixer for mixing the input chemicals and the contaminated water; A perforated pipe installed upright in the center of the body portion, a funnel-shaped multistage inclined cone fixed to an outer circumferential surface of the perforated pipe and gradually extending downward; It is formed by integrally extending toward the lower side and composed of a top inclined cone surrounding the upper and side portions of the multi-stage inclined cone to constitute a drain for discharging clean water to the outside of the body portion.

이때, 상기 급수부의 믹서는 인라인 믹서와 밀폐형 완속혼합조로 이루어지는 것이 양호하다.At this time, the mixer of the water supply unit is preferably made of an inline mixer and a closed slow mixing tank.

그리고, 상기 다단 경사콘 및 상기 최상단 경사콘은 동일한 경사각을 이루며, 상기 경사각은 수평면을 기준으로 45~60도이고, 상기 다단 경사콘은 2~10단으로 이루어지며, 상기 몸체부의 직경 D를 기준으로, 상기 몸체부의 내주면과 상기 최상단 경사콘의 벽부 외주면의 사이 간극은 0.02~0.2D이고, 상기 최상단 경사콘의 벽부 내주면과 상기 다단 경사콘의 하부 외주연 사이 간극은 0.02~0.2D인 것이 바람직하다.The multi-stage inclined cone and the top inclined cone form the same inclination angle, and the inclination angle is 45 to 60 degrees based on a horizontal plane, and the multi-stage inclined cone is composed of 2 to 10 steps, based on the diameter D of the body part. The gap between the inner circumferential surface of the body portion and the wall outer circumferential surface of the top inclined cone is 0.02 to 0.2D, and the gap between the inner circumferential surface of the top sloped cone and the lower outer circumference of the multi-stage inclined cone is 0.02 to 0.2D. Do.

마지막으로, 상기 몸체부의 직경 D를 기준으로, 상기 최상단 경사콘의 벽부 높이는 0.15~2.5D이며, 상기 몸체부의 타공 파이프 하단에는 직경 0.02~0.2D의 침강 유출홀이 형성되어 플록이 침강되어 배출되는 것이 가장 바람직하다.
Finally, based on the diameter D of the body portion, the wall height of the top inclined cone is 0.15 ~ 2.5D, the bottom of the perforated pipe of the body portion is formed with a settling outflow hole of diameter 0.02 ~ 0.2D is settled and discharged Most preferred.

이상과 같은 본 발명은 적절한 선회류를 발생시키는 싸이클론 침전장치를 통해 오염수로부터 플록의 파괴를 최대한 방지한 상태로 용이하게 제거할 수 있음으로써, 오염수에 대한 여과 효율을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.
The present invention as described above can be easily removed from the contaminated water to prevent the destruction of the floc through the cyclone precipitation apparatus for generating a proper swirl flow, the inventors can maximize the filtration efficiency for contaminated water will be.

도 1은 일반적인 침전장치를 도시하는 도,
도 2는 종래의 싸이클론 침전장치를 도시하는 개략적인 구성도,
도 3은 종래의 싸이클론 침전장치에 있어서 배수부를 도시하는 사시도,
도 4는 본 발명의 싸이클론 침전장치를 도시하는 개략적인 구성도,
도 5는 본 발명의 싸이클론 침전장치를 도시하는 평면도,
도 6은 본 발명의 싸이클론 침전장치에 있어서 요부 사시도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 싸이클론 침전장치에 대한 수치해석 결과를 도시하는 선도.1 is a view showing a general precipitation apparatus,
Figure 2 is a schematic configuration diagram showing a conventional cyclone precipitation apparatus,
3 is a perspective view showing a drain in a conventional cyclone precipitation apparatus;
Figure 4 is a schematic diagram showing a cyclone precipitation apparatus of the present invention,
5 is a plan view showing a cyclone precipitation apparatus of the present invention,
Figure 6 is a perspective view of the main part in the cyclone precipitation apparatus of the present invention,
7 and 8 are diagrams showing the numerical analysis results for the cyclone precipitation apparatus of the present invention.

도 4는 본 발명의 싸이클론 침전장치를 도시하는 개략적인 구성도이며, 도 5는 본 발명의 싸이클론 침전장치를 도시하는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 싸이클론 침전장치에 있어서 요부 사시도이다.Figure 4 is a schematic configuration diagram showing a cyclone precipitation device of the present invention, Figure 5 is a plan view showing a cyclone precipitation device of the present invention, Figure 6 is a perspective view of the main part in the cyclone precipitation device of the present invention. .

본 발명의 싸이클론 침전장치는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 원통형의 탱크로 그 상부 외주면에 접선방향으로 고속노즐(110)이 연통 형성되고, 그 하부에 깔때기 형상의 플록 제거콘(120)이 형성된 몸체부(100)와; 상기 고속노즐(110)에 연결되되 투입 약품과 오염수를 혼합하는 믹서를 포함하여 상기 몸체부(100) 내부에 오염수를 공급하는 급수부(200)와; 상기 몸체부(100)의 중앙에 직립 설치되는 타공 파이프(310)와, 상기 타공 파이프(310)의 외주면에 고정되어 하측을 향하여 점차적으로 확장되는 깔때기 형상의 다단 경사콘(320)과, 상기 다단 경사콘(320) 상측에 추가로 마련되어 하부 외주연으로부터 벽부(331)가 하측을 향하여 일체로 연장 형성되어 상기 다단 경사콘(320)의 상부 및 측부를 에워싸는 최상단 경사콘(330)으로 이루어져 상기 몸체부(100) 외부로 청정수를 배출시키는 배수부(300)로 구성되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.4 to 6, the cyclone precipitation apparatus of the present invention is a cylindrical tank, the high-speed nozzle 110 is formed in tangential communication with the upper outer circumferential surface, the funnel-shaped floc removal cone (below) 120 is formed with a body portion 100; A water supply unit 200 connected to the high speed nozzle 110 to supply the contaminated water into the body part 100 including a mixer for mixing the injected chemicals and contaminated water; Perforated pipe 310 is installed upright in the center of the body portion 100, the funnel-shaped multi-stage inclined cone 320 is fixed to the outer peripheral surface of the perforated pipe 310 gradually extending downward, and the multi-stage The body is further formed on the inclined cone 320, the wall portion 331 is formed integrally extending toward the lower side from the lower outer circumference to form the top inclined cone 330 surrounding the upper and side portions of the multi-stage inclined cone 320, the body It is characterized by the technical features that are composed of the drain portion 300 for discharging the clean water to the outside of the portion (100).

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 싸이클론 침전장치는 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이 크게 몸체부(100), 급수부(200), 그리고 배수부(300)로 이루어져 있으며, 특히 상기 배수부(300)의 개선에 가장 큰 특징이 있다.The cyclone precipitation apparatus of the present invention consists of a body portion 100, a water supply portion 200, and a drainage portion 300, as shown in Figures 4 to 6, in particular the improvement of the drainage portion 300 Has the biggest features.

우선, 상기 몸체부(100)는 직립된 원통형의 탱크로 이루어져 있으며, 이 몸체부(100)의 상부 외주면에는 도 5와 같이 고속노즐(110)이 연결되며, 특히, 이 고속노즐(110)은 상기 몸체부(100)의 외주면에 접선방향을 따라 연결되어 있어 상기 고속노즐(110)을 통하여 오염수가 몸체부(100)로 들어오면 이 몸체부(100) 내부에서는 화살표로 표시한 것과 같이 선회류가 발생하게 되는 것이다.First, the body portion 100 is composed of an upright cylindrical tank, the high-speed nozzle 110 is connected to the upper outer peripheral surface of the body portion 100 as shown in Figure 5, in particular, the high-speed nozzle 110 Is connected to the outer circumferential surface of the body portion 100 in a tangential direction when the contaminated water enters the body portion 100 through the high-speed nozzle (110) inside the body portion 100 as shown by the arrow flow Will occur.

그리고, 상기 몸체부(100)의 하부에는 하측을 향하여 점차적으로 그 직경이 감소하는 깔때기 형상의 플록 제거콘(120)이 형성되어 있어, 상기 몸체부(100) 내에서 발생한 선회류에 의하여 침전되는 플록이 모이게 되며, 이후 상기 플록 제거콘(120)에 일정량의 플록이 쌓이게 되면 이를 외부로 배출시키게 된다.And, the lower portion of the body portion 100 is formed with a funnel-shaped floc removal cone 120 that gradually decreases in diameter toward the lower side, is precipitated by the swirl flow generated in the body portion 100 The flocs are collected, and when a certain amount of flocs are accumulated in the floc removing cone 120, the flocs are discharged to the outside.

이때 별도로 도시하지는 않았지만 상기 몸체부(100)의 외면에는 다수의 레그(leg)를 형성하여 상기 몸체부(100)를 직립 설치하는 것이 가능해지고, 상기 몸체부(100)의 상부에는 오일 등 기타 부유물질을 외부로 배출시키기 위한 별도의 밸브를 마련하는 것도 물론 가능하다.At this time, although not separately illustrated, a plurality of legs may be formed on the outer surface of the body part 100 to allow the body part 100 to be installed upright, and other floating parts such as oil on the upper part of the body part 100. It is of course also possible to provide a separate valve for discharging the material to the outside.

다음으로, 급수부(200)는 상기 몸체부(100) 내부에 선회류가 발생하도록 오염수를 공급하는 것으로, 그 선단에 상술한 고속노즐(110)이 연결된다.Next, the water supply unit 200 supplies contaminated water so that swirl flow is generated in the body portion 100, and the high speed nozzle 110 is connected to the tip thereof.

이때, 상기 급수부(200)에는 투입 약품과 오염수를 빠른 시간 내에 골고루 혼합하는 믹서를 포함하게 된다.At this time, the water supply unit 200 includes a mixer for evenly mixing the chemicals and contaminated water in a fast time.

여기에서 투입 약품이라 함은 오염수에 포함되어 있는 고체 미립자 형태의 이물질을 서로 응집시켜 플록(floc)으로 형성하는 고분자 응집제로, 보통 0.1㎛이상의 입자가 응집한 집합물을 플록이라 지칭하게 된다.Here, the input medicine is a polymer flocculant that aggregates the foreign matter in the form of solid particulates contained in the contaminated water into flocs, and is generally referred to as a floc.

특히, 본 발명에 있어서, 상기 급수부(200)의 믹서는 인라인 믹서(210)와 밀폐형 완속혼합조(220)로 이루어진 것이 바람직하다.In particular, in the present invention, the mixer of the water supply unit 200 is preferably composed of the in-line mixer 210 and the hermetic slow mixing tank 220.

먼저, 상기 인라인 믹서(210)는 크게 파이프 형상으로 이루어져 그 내부에 반 타원패널로 이루어진 패널이 지그재그로 형성되어 있고, 그 중단에는 투입 약품을 투입하기 위한 투입구가 형성되어 있는 것이다.First, the in-line mixer 210 has a large pipe shape, and a panel made of a semi-elliptic panel is zigzag in the inside thereof, and an interruption hole is formed at the interruption of the in-line mixer 210.

그리고, 밀폐형 완속혼합조(220)는 도 4와 같이 별도의 밀폐된 탱크로 이루어져 그 내부에 오염수와 투입 약품을 회전하는 날개로 고르게 혼합할 수 있는 것이다.Then, the sealed slow mixing tank 220 is made of a separate closed tank as shown in Figure 4 is to be mixed evenly with the blades to rotate the contaminated water and the injected chemicals therein.

마지막으로, 배수부(300)는 크게 타공 파이프(310), 다단 경사콘(320), 그리고 최상단 경사콘(330)으로 이루어져 오염수로부터 플록을 제거하는 동시에 플록이 제거된 청정수를 상기 몸체부(100) 외부로 배출시키는 구성이다.Finally, the drain 300 is composed of a perforated pipe 310, a multi-stage inclined cone 320, and the top inclined cone 330 to remove the floc from the contaminated water and at the same time to remove the floc clean water to the body portion ( 100) It is a configuration to discharge to the outside.

우선, 타공 파이프(310)는 직립의 중공 파이프로 이 타공 파이프(310)의 외주면에 이하에서 설명할 다단 경사콘(320) 및 최상단 경사콘(330)이 고정 지지되며, 그 외주면에는 상기 다단 경사콘(320)의 사이사이에 소정 직경의 유통공이 관통 형성되어 있다.First, the perforated pipe 310 is an upright hollow pipe, and the multistage inclined cone 320 and the top inclined cone 330 to be described below are fixedly supported on the outer circumferential surface of the perforated pipe 310, and the multislope inclined on the outer circumferential surface thereof. A through hole of a predetermined diameter is formed between the cones 320.

특히, 상기 타공 파이프(310)의 상측 개구부에는 청정수를 배출하기 위한 관로가 형성되며, 상기 타공 파이프(310)의 하측에는 침강 유출홀(311)이 형성되어 침강되는 플록이 이 침강 유출홀(311)을 통해 하측방향으로 배출되면 상술한 플록 제거콘(120)에 쌓이게 된다.In particular, a pipe for discharging clean water is formed in the upper opening of the perforated pipe 310, and a settling outlet hole 311 is formed at the lower side of the perforated pipe 310 to settle the settling outlet hole 311. When discharged downward through the stack) is accumulated in the above-mentioned floc removal cone (120).

이러한 타공 파이프(310)의 외주면에는 하측을 향하여 점차적으로 직경이 확장되는 깔때기 형상의 다단 경사콘(320)이 서로 일정한 간격을 두고 상하로 다수 고정되어 있다.On the outer circumferential surface of the perforated pipe 310, a funnel-shaped multistage inclined cone 320 having a diameter gradually expanding downward is fixed to a plurality of vertically at regular intervals.

이때, 상기 다단 경사콘(320)의 개수는 특별히 한정되지 않지만, 2~10개 내외가 바람직하며, 도 6에는 5개로 이루어진 다단 경사콘(320)을 예시하였다.At this time, the number of the multi-stage inclined cone 320 is not particularly limited, but is preferably 2 ~ 10, and illustrated in Figure 6 a multi-stage inclined cone 320 consisting of five.

특히 본 발명에 있어서는 상술한 다단 경사콘(320) 위에 최상단 경사콘(330)이 추가로 마련된다.In particular, in the present invention, the top inclined cone 330 is further provided on the above-described multi-stage inclined cone 320.

이러한 최상단 경사콘(330) 또한 상술한 경사콘과 동일한 구조의 것으로, 상기 타공 파이프(310)의 외주면에 하측을 향하여 점차적으로 직경이 확장되는 깔때기 형상으로 이루어져, 하부 외주연으로부터 벽부(331)가 추가로 일체로 형성되어 있는 것에 차이가 있다.The top inclined cone 330 also has the same structure as the above-described inclined cone, the outer peripheral surface of the perforated pipe 310 has a funnel shape that gradually expands in diameter downward, the wall portion 331 from the lower outer periphery In addition, there is a difference in being formed integrally.

이 벽부(331)는 하측을 향하여 소정 길이 연장 형성되는 것으로, 이에 따라 상기 벽부(331)를 포함한 최상단 경사콘(330)은 그 하측의 다단 경사콘(320)의 상부 및 측부를 에워싸게 되는 것이다.The wall portion 331 is formed to extend a predetermined length toward the lower side, whereby the top inclined cone 330 including the wall portion 331 is to surround the upper and side portions of the multi-stage inclined cone 320 below. .

본 발명의 출원인은 본 발명의 싸이클론 침전장치의 치수를 다양하게 변경해 가면서 실험과 수치해석을 실시한 결과, 상술한 바와 같이 다단 경사콘(320)을 에워싸는 벽부(331)를 포함한 최상단 경사콘(330)을 마련했을 때 상기 몸체부(100) 내에서 플록을 제거하는 데 가장 효과적인 선회류가 발생하는 것을 확인 할 수 있었다.Applicant of the present invention, the experiment and numerical analysis while varying the dimensions of the cyclone precipitation apparatus of the present invention as a result, as described above, the top inclined cone 330 including the wall portion 331 surrounding the multi-stage inclined cone 320 as described above When providing a) it was confirmed that the most effective swirl flow occurs to remove the floc in the body portion 100.

이뿐 아니라, 본 발명에 있어서, 상기 다단 경사콘(320) 및 상기 최상단 경사콘(330)은 동일한 경사각을 이루며, 상기 경사각은 수평면을 기준으로 45~60도에서 가장 바람직한 결과를 얻을 수 있었다.In addition, in the present invention, the multi-stage inclined cone 320 and the top inclined cone 330 forms the same inclination angle, the inclination angle was 45 to 60 degrees with respect to the horizontal plane can obtain the most preferable results.

또한, 상기 몸체부(100)의 직경 D를 기준으로, 상기 몸체부(100)의 내주면과 상기 최상단 경사콘(330)의 벽부(331) 외주면의 사이 간극은 0.02~0.2D가 양호하였다.In addition, the gap between the inner circumferential surface of the body portion 100 and the outer circumferential surface of the wall portion 331 of the top inclined cone 330 was 0.02 to 0.2D based on the diameter D of the body portion 100.

그리고, 상기 최상단 경사콘(330)의 벽부(331) 내주면과 상기 다단 경사콘(320)의 하부 외주연 사이 간극은 상기 몸체부(100)의 직경 D를 기준으로 0.02~0.2D인 것이 바람직하였다.In addition, the gap between the inner circumferential surface of the wall portion 331 of the uppermost inclined cone 330 and the lower outer periphery of the multistage inclined cone 320 is preferably 0.02 to 0.2D based on the diameter D of the body portion 100. .

특히, 본 발명에 있어서 상기 몸체부(100)의 직경 D를 기준으로, 상기 최상단 경사콘(330)의 벽부(331) 높이는 0.15~2.5D이며, 상기 몸체부(100)의 타공 파이프(310) 하단에는 직경 0.02~0.2D의 침강 유출홀(311)이 형성되는 것이 가장 바람직하였다.In particular, in the present invention, based on the diameter D of the body portion 100, the height of the wall portion 331 of the top inclined cone 330 is 0.15 ~ 2.5D, the perforated pipe 310 of the body portion 100 It was most preferable that the settling outflow hole 311 of diameter 0.02-0.2D is formed in the lower end.

도 7 및 도 8은 본 발명의 싸이클론 침전장치에 대한 수치해석 결과를 도시하는 선도로서, 본 출원인은 상기 몸체부(100)와 배수부(300)가 상술한 치수를 갖도록 모델링하여 수치해석을 통하여 선회류가 원활하게 발생하는지 확인해 보았다.7 and 8 are diagrams showing the numerical results of the cyclone precipitation apparatus of the present invention, the applicant modeled the numerical analysis by modeling the body portion 100 and the drain portion 300 to have the above-described dimensions Check if the swirl flow occurs smoothly.

도 7은 본 발명의 싸이클론 침전장치에 대한 속도 선도로서, 붉은색으로 표시된 최고속도 0.2m/s에서 푸른색으로 표시된 최저속도 0.0m/s로 나타났으며, 그 결과 상기 몸체부(100) 내부에서 선회류가 원활하게 형성됨을 확인할 수 있었다.7 is a speed diagram for the cyclone precipitation apparatus of the present invention, the maximum speed of 0.2m / s shown in red appeared in the minimum speed of 0.0m / s in blue, as a result of the body portion 100 It was confirmed that the swirl flow was formed smoothly inside.

그리고, 도 8은 본 발명의 싸이클론 침전장치에 있어서 플록의 거동을 해석한 것으로, 유입되는 오염수에 포함된 플록의 농도를 500mg/L로 가정하였을 때, 경사콘으로 유입된 고농도의 플록은 타공 파이프(310)의 상단에 도달하지 못하고 침강 유출홀(311)을 통해 하강하여 플록 제거콘(120)에 쌓이게 됨을 확인할 수 있었다.And, Figure 8 is to analyze the behavior of the floc in the cyclone sedimentation apparatus of the present invention, assuming that the concentration of the floc contained in the contaminated water flows into 500mg / L, the high concentration of floc flowed into the inclined cone It did not reach the upper end of the perforated pipe 310 it was confirmed that the descending through the settling outflow hole 311 is accumulated in the floc removal cone 120.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

상기와 같이 구성된 본 발명의 싸이클론 침전장치는 오염수가 우선 급수부(200)로 공급된다.In the cyclone precipitation apparatus of the present invention configured as described above, the contaminated water is first supplied to the water supply unit 200.

이 급수부(200)에서는 오염수가 믹서 즉, 인라인 믹서(210) 및 밀폐형 완속혼합조(220)를 통과하게 되며, 이때, 오염수에는 투입 약품이 투입된다.In the water supply unit 200, the contaminated water passes through the mixer, that is, the in-line mixer 210 and the sealed slow mixing tank 220, and the contaminated water is introduced into the contaminated water.

예를 들어, 투입 약품으로는 고분자 응집제로 폴리머를 투입하여 오염수 내에 포함된 토사 및 현탁성 물질이 약품과 반응하여 이물질의 응집이 유도되어 그 입자를 조대화 시켜 플록을 형성하게 되는 것이다.For example, as the input chemicals, the polymer is introduced into the polymer flocculant, and the soil and suspension substances contained in the contaminated water react with the chemicals to induce aggregation of the foreign substances and coarse the particles to form flocs.

이후, 급수부(200)를 통과한 오염수는 몸체부(100)의 고속노즐(110)을 통해 상기 몸체부(100) 내부로 유입되면서, 상기 몸체부(100) 내부에서는 오염수가 선회류를 형성하게 되어 오염수에 포함되어 있던 플록은 상기 몸체부(100) 하부 중앙에 침강되어 플록 제거콘(120)을 통해 몸체부(100) 외부로 배출되는 것이다.Thereafter, the contaminated water passing through the water supply unit 200 flows into the body portion 100 through the high speed nozzle 110 of the body portion 100, and the contaminated water rotates in the body portion 100. The floc, which was formed in the contaminated water, is settled in the lower center of the body portion 100 and is discharged to the outside of the body portion 100 through the floc removal cone 120.

이와 같이 상기 몸체부(100) 내에서 형성된 선회류를 통하여 회전하는 오염수는 상기 배수부(300)에 형성된 다단 경사콘(320) 사이 간격을 통해 타공 파이프(310) 내부로 유입되었다가 배수부(300)를 통해 상기 몸체부(100) 외부로 배출된다.As such, the contaminated water rotating through the swirl flow formed in the body part 100 is introduced into the perforated pipe 310 through the interval between the multi-stage inclined cones 320 formed in the drain part 300 and then the drain part. It is discharged to the outside of the body portion 100 through 300.

이때, 상기 다단 경사콘(320)의 상측면에서는 오염수의 선회류가 급격히 저감되면서 오염수에 포함되어 있던 플록이 상기 다단 경사콘(320)의 상측면을 타고 굴러 떨어져 상술한 플록 제거콘(120)에 침강되고, 상기 타공 파이프(310)의 내부에서도 플록은 침강 유출홀(311)을 통해 상기 플록 제거콘(120)에 침강이 이루어지게 된다.At this time, while the swirl flow of the contaminated water is rapidly reduced on the upper side of the multi-stage inclined cone 320, the floc contained in the contaminated water rolls off the upper side of the multi-stage inclined cone 320 and the aforementioned floc removal cone ( 120 is settled, the floc is also settled in the floc removal cone 120 through the settling outlet hole 311 in the perforated pipe 310.

이러한 선회류는 표면부하율에 의한 분리와 함께 선회류에 의한 동적 분리가 동시에 이루어져 성장된 플록들은 아래로 떨어지고 유체는 점차적으로 층류를 이루면서 타공 파이프(310)를 향하여 상승함에 따라, 오염수로부터 플록에 대한 침강 효과를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.As the swirl flow is separated by the surface load ratio and the dynamic separation by the swirl flow simultaneously, the grown flocs fall down and the fluid gradually rises toward the perforated pipe 310 while forming a laminar flow. It is possible to further improve the sedimentation effect.

따라서, 본 발명의 싸이클론 침전장치는 다단 경사콘(320)을 에워싸도록 벽부(331)를 포함한 최상단 경사콘(330)을 부가함으로써, 오염수로부터 플록을 침강시키기 위한 최적의 선회류를 발생시킴으로써, 오염수에 대한 여과 효율을 극대화시킬 수 있다는 탁월한 이점을 지니게 된다.Therefore, the cyclone precipitation apparatus of the present invention adds the top inclined cone 330 including the wall portion 331 to surround the multi-stage inclined cone 320, thereby generating an optimal swirl flow to settle the floc from the contaminated water. By doing so, it has the outstanding advantage of maximizing the filtration efficiency for contaminated water.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.
The above embodiment is an example for explaining the technical idea of the present invention in detail, and the scope of the present invention is not limited to the above drawings or embodiments.

100 : 몸체부 110 : 고속노즐
120 : 플록 제거콘 200 : 급수부
210 : 인라인 믹서 220 : 밀폐형 완속혼합조
300 : 배수부 310 : 타공 파이프
311 : 침강 유출홀 320 : 다단 경사콘
330 : 최상단 경사콘 331 : 벽부100: body 110: high speed nozzle
120: flock removal cone 200: water supply
210: in-line mixer 220: hermetic slow mixing tank
300: drain portion 310: perforated pipe
311: sedimentation outflow hole 320: multi-stage inclined cone
330: top inclined cone 331: wall portion

Claims

delete

A cylindrical tank having a high speed nozzle communicating with the upper outer circumferential surface thereof in a tangential direction, and having a funnel-shaped floc removal cone formed thereon;
It consists of an inline mixer connected to the high-speed nozzle and sequentially connected, and hermetic slow mixing tank having a rotary blade, mixing the input chemicals and contaminated water to induce flocculation of foreign substances and coarse particles to form a floc, the body A water supply unit supplying contaminated water into the unit;
A perforated pipe installed upright in the center of the body portion, a funnel-shaped multistage inclined cone fixed to an outer circumferential surface of the perforated pipe and gradually extending downward; Cyclone sedimentation device characterized in that consisting of a drain portion for discharging clean water to the outside of the body portion consisting of the uppermost inclined cone formed integrally extending toward the lower side surrounding the upper and side portions of the multi-stage inclined cone.

According to claim 2, wherein the multi-stage inclined cone and the top inclined cone forms the same inclination angle, the inclination angle is 45 to 60 degrees relative to the horizontal plane, the multi-stage inclined cone is made of 2 to 10 stages, the body portion Based on the diameter D, the gap between the inner peripheral surface of the body portion and the outer peripheral surface of the wall portion of the top inclined cone is 0.02 to 0.2D, and the gap between the inner peripheral surface of the wall portion of the top inclined cone and the lower outer periphery of the multi-stage inclined cone is 0.02 to 0.2 Cyclone precipitation apparatus characterized in that the D.

The height of the wall of the top inclined cone is 0.15 to 2.5D, and a settling outlet hole having a diameter of 0.02 to 0.2D is formed at the bottom of the perforated pipe of the body to settle the floc. Cyclone precipitation device, characterized in that the discharge.