KR101378928B1 - Confidentiality means of indirect heating of the pyrolysis unit equipped with - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐기물(원료물질)을 무산소 상태 하에서 간접가열하여 가스와 오일, 차아(Char) 등으로 분해하도록 이루어진 간접가열방식의 열분해장치이다. 상세하게는 높은 온도 및 온도변화의 영향에 의하여 열분해로의 진공(기밀)상태가 파괴되지 않도록 함으로써 정상적인 열분해가 이루어질 수 있도록 기밀유지를 위한 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명인 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치는, 가열수단이 형성된 가열로 내측으로 스크류 날개가 설치된 스크류축을 구비한 열분해로가 설치되어 간접가열방식으로 폐기물을 고온 및 진공상태하에서 열분해하도록 이루어진 간접가열방식의 열분해장치에 있어서, 상기 스크류축이 온도변화에 따라 발생하는 신축현상에 의하여 발생하는 기밀파괴현상을 방지할 수 있도록 스크류축과 구동장치 사이에 냉각용 유체와 기밀용 유체를 이용한 냉각기밀유지장치와, 스크류축 일측에 설치되어 스크류축의 길이가 온도의 변화에 따라 조절되도록 하는 신축커플링을 이용한 신축기밀유지장치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 기밀유지수단을 포함하도록 이루어진다.The present invention is an indirect heating type pyrolysis device configured to indirectly heat waste (raw material) under an oxygen-free state to decompose gas, oil, and char. In detail, the present invention relates to an indirect heating type pyrolysis apparatus equipped with an airtight holding means for maintaining normal pyrolysis by preventing the vacuum (secret) state of the pyrolysis furnace from being destroyed by the influence of high temperature and temperature change. .
In the pyrolysis apparatus of the indirect heating method provided with the airtight holding means of the present invention, a pyrolysis furnace having a screw shaft installed with a screw blade inside the heating furnace formed heating means is installed to pyrolyze the waste under high temperature and vacuum state by an indirect heating method. In the indirect heating type pyrolysis device, a cooling fluid and an airtight fluid are interposed between the screw shaft and the driving device so as to prevent the airtight destruction caused by the expansion and contraction caused by the temperature change. It is made to include a hermetic holding means including at least one of the cooling airtight holding device used, and the elastic airtight holding device using the elastic coupling is installed on one side of the screw shaft to adjust the length of the screw shaft according to the change of temperature.
Description
본 발명은 폐기물(원료물질)을 무산소 상태 하에서 간접가열하여 가스와 오일, 차아(Char) 등으로 분해하도록 이루어진 간접가열방식의 열분해장치이다. 상세하게는 높은 온도 및 온도변화의 영향에 의하여 열분해로의 진공(기밀)상태가 파괴되지 않도록 함으로써 정상적인 열분해가 이루어질 수 있도록 기밀유지를 위한 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치에 관한 것이다.
The present invention is an indirect heating type pyrolysis device configured to indirectly heat waste (raw material) under an oxygen-free state to decompose gas, oil, and char. In detail, the present invention relates to an indirect heating type pyrolysis apparatus equipped with an airtight holding means for maintaining normal pyrolysis by preventing the vacuum (secret) state of the pyrolysis furnace from being destroyed by the influence of high temperature and temperature change. .
사회가 본격적인 산업화 양상을 나타내면서 '대량생산과 대량소비'에 따른 폐기물이 급증하는 가운데 폐기물 처리에 수반되는 환경오염 문제가 심각하게 대두됨에 따라 효율적인 폐기물 처리방안이 시급히 요구되고 있는 실정이다.As society shows full-scale industrialization, as the waste caused by 'mass production and mass consumption' is rapidly increasing, the environmental pollution accompanying the waste disposal is seriously required. Therefore, efficient waste disposal plans are urgently required.
일반적으로 폐기물이란 쓸모없게 되어 버리는 물질을 총칭하며, 통상적 관념내지는 폐기물 관리법에 따르면 '쓰레기·연소재·오니(汚泥)· 폐유(廢油)·폐산·폐알칼리·동물 사체 등 사람의 생활이나 산업활동에 필요 없게 되어 버리는 물질'로 정의된다. 현재 사용되고 있는 폐기물 처리방안에는 '감량', '재활용', '재생', '매립' 및 '소각' 등이 있다.In general, waste is a generic term for materials that become obsolete, and according to the conventional waste management law, people's lives or industries such as garbage, combustion materials, sludge, waste oil, waste acid, waste alkali, animal carcasses, etc. Substance that is no longer needed for activity. Waste treatment options currently in use include 'reduction', 'recycling', 'recycling', 'landfill' and 'incineration'.
이 중에서 감량, 재활용, 재생의 폐기물 처리방안은 최종적인 폐기물 처리방안이 되지 못하며, 극히 일부만이 폐기물들만이 가능한 관계로 제외하고, 매립은 장기간에 걸쳐 심각한 토질 및 수질오염을 초래하므로 각국의 강력한 규제대상이 되고 있다. 따라서 현재로서는 주로 '소각'의 방법이 사용되는데, 이는 화염(火焰)을 이용하여 폐기물을 태워 제거하는 방법이다. 하지만 '소각'에 의한 폐기물 처리방법 역시 여러 가지 문제점이 있다. 즉, 폐기물에 직접적인 화염을 가하는 소각의 경우에 폐기물의 적재량, 밀도, 수분 함유량, 소각로 크기, 가열온도와 같은 여러 요인으로 인해 완전연소가 실질적으로 불가능하고, 불완전 연소에 따른 그을음, 먼지, 대기오염 공해배출가스 등이 다량 발생하는 2차적인 문제점을 가진다.Among these, waste reduction methods such as weight loss, recycling, and regeneration are not the final waste treatment methods, and only a few parts are wastes, and landfills cause severe soil and water pollution over a long period of time. It becomes a target. Therefore, at present, the method of 'incineration' is mainly used, which is a method of burning wastes by using a flame. However, waste treatment by incineration also has various problems. That is, in the case of incineration where the flame is directly applied to the waste, it is practically impossible to burn completely due to various factors such as waste load, density, moisture content, incinerator size and heating temperature, and soot, dust and air pollution due to incomplete combustion. There is a secondary problem that a large amount of pollution emission gas and the like.
이에 따라 최근에는 고온 및 진공환경에서 폐기물을 열분해(pyrolysis)하는 다양한 방법이 소개되었으며, 첨부된 특허문헌들과 같이 다양한 열분해 장치 및 방법이 제시 및 개발되어 사용되고 있으며, 더욱더 향상된 기술을 제공하고자 지속적으로 기술을 개발하고 있다.Recently, various methods of pyrolysis wastes have been introduced in high temperature and vacuum environments, and various pyrolysis devices and methods have been presented, developed and used as in the attached patent documents, and are continuously being provided to further improve the technology. Developing technology.
도 1을 참조하면, 고온 및 진공환경에서 폐기물을 열분해(pyrolysis) 하는 간접가열방식의 열분해장치는 크게 가열수단(1a)이 형성된 가열로(1)와, 상기 가열로(1)의 내측에 설치된 폐기물을 열분해 시키는 열분해로(2)와, 상기 열분해로(2)의 투입구(20a)로 투입된 폐기물을 이동시키는 스크류날개(3a)가 형성된 스크류축(3)과, 상기 스크류축(3)을 구동시키는 구동장치(4)로 구성되어, 상기 열분해로(2)에 투입된 폐기물은 스크류축(3)에 의하여 이동하면서 간접가열방식으로 고온으로 가열되되, 진공환경상태에서 폐기물이 열분해가 이루어지도록 열분해로(2)의 내부는 진공상태를 유지하게 된다. 이와 같은 방식에 의하여 폐기물은 열분해로(2)에서 고온 및 진공상태에서 열분해 하여 가스와 오일, 차아(Char) 등으로 분해되고, 분해된 가스와 오일은 가스배출구(2b)를 통해 배출되어 미도시된 회수장치에 의하여 가스와 오일이 분리되어 회수되고, 나머지 차아(Char)은 차아 배출구를 통하여 배출된다.Referring to FIG. 1, an indirect heating pyrolysis apparatus for pyrolysis waste in a high temperature and vacuum environment includes a
그러나, 열분해로 내측에 설치되어 회전하는 스크류 축을 지지하는 동시에 기밀을 유지시켜 열분해로를 진공상태로 유지시키기 위해서는 매우 어려운 문제점이 있다.However, there is a very difficult problem to support the screw shaft is installed inside the pyrolysis furnace while maintaining the airtight to maintain the pyrolysis furnace in a vacuum state.
즉, 스크류 축이 회전함으로써 패킹을 이용하는 실링(sealing)부에서 기밀을 유지하도록 하는 경우 스크류 축의 온도 변화에 의하여 도 1과 같이 축의 길이방향으로 변화(팽창 및 축소)함으로써 실링(sealing)부(메카니컬 씰(mechanical seal))의 기밀이 파괴되어 진공상태를 유지하지 못하게 된다.That is, when the screw shaft is rotated to maintain the airtight in the sealing portion using the packing (sealing) by changing (expansion and reduction) in the longitudinal direction of the shaft as shown in Figure 1 by the temperature change of the screw shaft (mechanical The hermetic seal of the mechanical seal is broken and it is impossible to maintain a vacuum.
이와 같은 문제점에 의하여 열분해로의 진공상태가 파괴됨으로써 폐기물이 바람직하게 열분해가 이루어지지 못하고, 열분해 효율이 떨어지는 등의 문제점이 야기된다.
Due to such a problem, the vacuum state of the pyrolysis furnace is destroyed, so that the waste is not preferably pyrolyzed, and the problems such as poor pyrolysis efficiency are caused.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems,
본 발명은 온도변화에 따른 팽창 및 수축에 의하여 열분해로의 진공상태가 파괴되지 않도록 실링부(메카니컬 씰(mechanical seal))의 기밀상태를 유지시킬 수 있도록 이루어진 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치를 제공하고자 한다.The present invention is an indirect heating method of the indirect heating method provided with an airtight holding means configured to maintain the airtight state of the sealing portion (mechanical seal) so that the vacuum state of the pyrolysis furnace is not destroyed by expansion and contraction due to temperature change. It is intended to provide a pyrolysis device.
즉, 회전하며 고온으로 가열되는 스크류축의 일측 단 부분을 냉각시켜 스크류축의 온도변화로 인한 팽창 및 수축을 최소화하는 한편, 온도변화에 따른 길이변화에 대하여 대응할 수 있도록 하여 기밀상태를 유지시키기 위한 패킹 등과 같은 구성의 파손을 줄임으로써 기밀상태를 유지시킬 수 있도록 이루어진 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치를 제공하고자 한다.
That is, by cooling one end portion of the screw shaft rotated and heated to a high temperature to minimize expansion and contraction caused by the temperature change of the screw shaft, and to cope with the length change due to the temperature change, the packing for maintaining the airtight state, etc. It is an object of the present invention to provide an indirect heating type pyrolysis apparatus equipped with a hermetic holding means configured to maintain a hermetic state by reducing damage of the same configuration.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 발명된 본 발명인 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치는, 가열수단이 형성된 가열로 내측으로 스크류 날개가 설치된 스크류축을 구비한 열분해로가 설치되어 간접가열방식으로 폐기물을 고온 및 진공상태하에서 열분해하도록 이루어진 간접가열방식의 열분해장치에 있어서, 상기 스크류축이 온도변화에 따라 발생하는 신축현상에 의하여 발생하는 기밀파괴현상을 방지할 수 있도록 스크류축과 구동장치 사이에 냉각용 유체와 기밀용 유체를 이용한 냉각기밀유지장치와, 스크류축 일측에 설치되어 스크류축의 길이가 온도의 변화에 따라 조절되도록 하는 신축커플링을 이용한 신축기밀유지장치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 기밀유지수단을 포함함을 특징으로 한다.Indirect heating type pyrolysis apparatus equipped with the airtight holding means of the present invention, which is invented to achieve the above object, the indirect heating method is provided with a pyrolysis furnace having a screw shaft installed with a screw blade inside the heating furnace formed heating means. In an indirect heating type pyrolysis device configured to thermally decompose waste at a high temperature and a vacuum state, the screw shaft is disposed between the screw shaft and the driving device to prevent the airtight destruction caused by the expansion and contraction caused by the temperature change. At least one of a cooling airtight holding device using a cooling fluid and an airtight fluid, and an airtight airtight holding device using an elastic coupling installed on one side of the screw shaft to adjust the length of the screw shaft according to a change in temperature. And confidentiality means.
상기 냉각기밀유지장치는, 열분해로의 일측에 설치되는 한편, 구동장치의 동력을 스크류축에 전달하는 동력전달장치가 수용되는 내부공간과. 냉각을 위한 냉각용 유체가 순환하도록 이루어진 냉각용 챔버가 구비되는 기밀유지용 몸체로 이루어지되, 상기 기밀유지용 몸체의 일측면 상측부분에는 열분해로와 연통하여 스크류축의 일단이 삽입되도록 제1 관통홀이 형성되고, 상기 제1 관통홀이 형성된 일측면과 대응하는 타측면의 하측부분에는 구동장치의 회전축이 설치되도록 제2 관통홀이 형성됨을 특징으로 한다.The cooler airtight device is installed on one side of the pyrolysis furnace, and an internal space in which a power transmission device for transmitting power of the driving device to the screw shaft is accommodated. It consists of a hermetic body having a cooling chamber configured to circulate the cooling fluid for cooling, one side of the upper side of the hermetic body in communication with the pyrolysis furnace so that one end of the screw shaft is inserted into the first through hole And a second through hole is formed at a lower portion of the other side surface corresponding to the one side surface on which the first through hole is formed so that the rotation shaft of the driving device is installed.
상기 내부공간에 수용되는 기밀용 유체의 수위는 적어도 제2 관통홀에 기밀용 유체가 수용되도록 수위가 조절 및 유지됨을 특징으로 한다.The level of the hermetic fluid contained in the inner space is characterized in that the level is adjusted and maintained such that the hermetic fluid is accommodated in at least the second through hole.
상기 신축기밀유지장치는, 스크류축이 날개측 스크류축과, 동력전달측 스크류축으로 이루어지며, 상기 날개측 스크류축과 동력전달측 스크류축 사이에는 다수의 가이드공이 형성된 제1 플레이트 판과, 상기 가이드공과 대응되게 형성되고 가이드공에 삽입되어 슬라이드하는 다수의 가이드대가 형성된 제2 플레이트 판으로 이루어짐을 특징으로 한다.
The expansion and airtight holding device, the screw shaft is composed of a wing side screw shaft, a power transmission side screw shaft, the first plate plate formed with a plurality of guide holes between the wing side screw shaft and the power transmission side screw shaft, Formed to correspond to the guide hole and is inserted into the guide hole is characterized in that it is made of a second plate plate formed with a plurality of guide slides.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치는, 기밀유지수단에 의하여 스크류축의 온도변화에 따른 신축(팽창 및 수축)을 최소화함으로써 기밀유지를 위하여 사용되는 패킹 등과 같은 구성의 파손을 방지하여 기밀상태를 유지시킴으로써 열분해로의 진공상태 파괴로부터 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.Indirect heating type pyrolysis apparatus equipped with the airtight holding means of the present invention made as described above, such as packing used for airtightness by minimizing the expansion (expansion and contraction) according to the temperature change of the screw shaft by the airtight holding means By preventing the breakage of the structure to maintain the airtight state can solve the problems resulting from vacuum breakdown of the pyrolysis furnace.
또한, 상기 기밀유지수단은 구조상 열분해로의 진공상태를 2차로 유지시킬 수 있음으로써 더욱 열분해로의 진공상태를 유지시킬 수 있다.Further, the hermetic holding means can maintain the vacuum state of the pyrolysis furnace further by maintaining the vacuum state of the pyrolysis furnace in structure.
또한, 상기 기밀유지수단은 온도변화를 최소화시키는 냉각을 이용한 냉각기밀유지장치와, 온도변화에 따른 길이변화에 대하여 대처할 수 있는 신축기밀유지장치 중 적어도 어느 하나로 이루어짐으로써 온도변화로 인하여 발생하는 스크류축의 신축을 적절하게 대처함으로써 기밀유지를 향상시킬 수 있다. In addition, the airtight holding means is made of at least one of a cooling hermetic holding device using cooling to minimize the temperature change, and an expansion and hermetic holding device that can cope with the change in length due to the temperature change of the screw shaft generated by the temperature change Proper handling of new construction can improve confidentiality.
상기 신축기밀유지수단에 의하여 제작 및 설치를 보다 용이하게 할 수 있으며, 유지보수에 대한 쉽게 함으로써 유지비용을 절감할 수 있는 장점을 가진다.
The expansion and contraction holding means can be more easily manufactured and installed, and has an advantage of reducing the maintenance cost by easy for maintenance.
도 1은 종래에 사용 중에 있는 간접가열방식의 열분해장치의 개략단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치의 개략단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예인 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치의 작동상태를 나타낸 개략단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예인 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치의 기밀유지수단에 대한 상세 개략단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예인 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치의 기밀유지수단 중 냉각용 유체와 기밀용 유체를 이용한 냉각기밀유지장치에 대한 상세 단면 개략도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예인 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치의 기밀유지수단 중 신축커플링을 이용한 신축기밀유지장치에 대한 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예인 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치의 기밀유지수단 중 신축커플링을 이용한 신축기밀유지장치의 작동상태도.
도 8은 도 2의 a-a선 단면개략도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예인 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치의 스크류축에 대한 상세 사시도.1 is a schematic cross-sectional view of an indirect heating type pyrolysis apparatus in use in the prior art.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the pyrolysis apparatus of the indirect heating method with an airtight holding means showing an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing an operating state of the pyrolysis apparatus of the indirect heating method with an airtight holding means of an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a detailed schematic cross-sectional view of the airtight holding means of the pyrolysis apparatus of the indirect heating method with an airtight holding means of an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a detailed cross-sectional schematic diagram of the cooling airtight holding device using the cooling fluid and the airtight fluid of the airtight holding means of the indirect heating method of the pyrolysis device having an airtight holding means of an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view of the expansion and contraction holding device using a stretch coupling of the airtight holding means of the indirect heating method of the pyrolysis device having an airtight holding means of an embodiment of the present invention.
Figure 7 is an operating state of the expansion and contraction holding device using a stretch coupling of the airtight holding means of the indirect heating type pyrolysis device provided with an airtight holding means of an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional schematic view taken along the line aa of FIG. 2.
Figure 9 is a detailed perspective view of the screw shaft of the indirect heating type pyrolysis apparatus provided with an airtight holding means of an embodiment of the present invention.
첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
본 발명은 폐기물을 진공상태에서 간접가열방식으로 고온으로 가열하여 가스와 오일 및 차아(Char) 등으로 열분해시키되, 높은 온도 및 온도의 변화의 영향에 의하여 열분해로의 진공(기밀)상태가 파괴되지 않도록 함으로써 정상적인 열분해가 이루어질 수 있도록 기밀유지를 위한 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치에 관한 것이다.In the present invention, the waste is thermally decomposed into a gas, oil, and char by heating to a high temperature in an indirect heating method in a vacuum state, but the vacuum (confidence) state of the pyrolysis furnace is not destroyed by the influence of high temperature and temperature change. The present invention relates to an indirect heating type pyrolysis apparatus equipped with a hermetic holding means for maintaining hermeticity so that normal pyrolysis can be achieved.
이러한 본 발명의 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치(A)의 구성은 크게 고온으로 가열하기 위한 가열용 버너를 구비한 가열로와, 상기 가열로 내측에 설치되어 폐기물을 열분해시키는 열분해로와, 상기 열분해로에 공급되는 폐기물을 이동시키고, 열분해 후 나머지 차아(Char)를 이동시켜 배출하도록 하는 스크류 날개가 형성된 스크류축과, 상기 스크류축을 회전시키는 구동장치와, 높은 온도 및 온도변화에 의하여 열분해로의 진공상태가 파괴되는 것을 방지하기 위한 기밀유지수단으로 구성된다.
The configuration of the indirect heating type pyrolysis device (A) provided with the airtight holding means of the present invention is a heating furnace having a heating burner for heating at a high temperature largely, and pyrolysis to be installed inside the heating furnace to pyrolyze waste. A screw shaft having a screw blade for moving the furnace, wastes supplied to the pyrolysis furnace, and moving and discharging the remaining char after the pyrolysis, a driving device for rotating the screw shaft, and a high temperature and temperature change. It is composed of a hermetic holding means for preventing the vacuum state of the pyrolysis furnace from being destroyed.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 도시한 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing an embodiment of the present invention will be described.
도 2를 참조하면, 본 발명의 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치(A)의 구성은 크게 폐기물이 열분해가 일어날 수 있도록 고온으로 가열하도록 하는 가열수단인 가열용 버너(11)가 구비되는 내부공간(10a)을 가지는 가열로(10)와, 상기 가열로 내측인 내부공간(10a)에 설치되되, 가열용 버너(11) 측의 일단(20')가 타측의 단부(20") 보다 하향되게 설치되며, 타측의 단부(20") 측의 상부에 폐기물 투입구(21)와, 가스 배출구(22)가 형성되고, 하부에 차아 배출구(23)가 형성된 열분해로(20)와, 상기 열분해로(20)의 내측에 설치되어 공급된 폐기물을 가열용 버너(11) 측으로 이동시키는 스크류 날개(31)가 형성된 스크류축(30)과, 상기 스크류축(30)을 정회전과 역회전시키는 구동장치(40)와, 고온 및 온도변화에 의하여 발생하는 신축현상으로 기밀이 파괴됨을 방지하기 위한 기밀유지수단(B)으로 구성된다.
Referring to Figure 2, the configuration of the indirect heating type pyrolysis device (A) provided with the airtight holding means of the present invention is a
상기 가열로(10)는 통상적인 가열용 버너(11)가 구비되어 간접방식으로 열분해로(20)를 가열하도록 이루어진 것으로, 외부로 열이 배출되어 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 단열처리된다.
The
도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 열분해로(20)는 폐기물을 진공상태 하에서 간접가열방식으로 가열하여 가스와 오일 및 차아(Char) 등으로 열분해시키는 것으로, 가열용 버너(11) 측의 일단(20')가 타측의 단부(20") 보다 하향되게 설치되어 투입된 폐기물이 가열용 버너(11) 측이 이동이 용이하도록 하며, 타측 단부(20")의 상측에는 폐기물을 열분해로(20) 내측에 투입할 수 있는 밀폐용 덮개(21a)가 설치된 폐기물 투입구(21)와, 폐기물이 열분해 되어 발생한 가스와 오일이 배출되는 가스 배출구(22)가 형성되고, 하측에는 열분해 후 나머지 차아(Char)을 외부로 배출하도록 하는 밀폐용 덮개(23a)가 설치된 차아 배출구(23)가 형성된다.2 to 3, the
상기 열분해로(20)는 도 2에서와 같이 상측으로 열분해로 발생한 가스와 오일이 이동할 수 있도록 회피용 공간부(20a)가 형성될 수 있도록 도 8과 같이 열분해로(20)의 단면은 'U'자 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 도 8과 같이 'U'자 형태로 단면이 형성되어 하측에는 폐기물을 이동시키는 스크류 날개(31)가 형성된 스크류축(30)이 설치되고, 상측에 회피용 공간부(20a)가 형성될 수 있도록 한다.The
이와 같이 스크류축(30)의 상측에 형성된 회피용 공간부(20a)를 통하여 이동하는 가스와 오일이 정체되어 일부분에 모이는 현상을 방지할 수 있도록 도 2와 같이 제1곡선부(R1)와 제2곡선부(R2)를 형성한다. 상기 제1곡선부(R1)와 제2곡선부(R2)에 의하여 가스와 오일은 도 3과 같이 가스 배출구(22)로 정체되지 않고 이동하여 배출되도록 한다. As described above, the first curved portion R1 and the first curved portion R1 and the first portion are formed to prevent the gas and oil from moving through the space for avoiding
상기 열분해로(20)에는 내부온도와 내부압력과 진공상태를 확인하기 위한 각각의 게이지의 설치는 당연한 것이며, 본 실시 예에서는 도시하지 않는다.
In the
도 2와 도 9를 참조하면, 상기 스크류축(30)은 열분해로(20)의 내측에 설치되어 투입된 폐기물을 열분해과정 시 가열용 버너(11) 측 방향으로 이동시키고, 열분해 후 나머지 차아를 차아 배출구(23) 방향으로 이동시켜 배출하도록 하는 구성으로, 일단은 가열용 버너(11) 측의 열분해로(20) 일단(20')부에 축방향으로 회전가능하도록 지지되며, 타단부는 열분해로(20) 타단(20")부에 형성된 실링부(20-1)에 축방향으로 회전가능하도록 지지되어 관통한 후 단부에는 동력전달부재인 종동기어(43)가 설치되어 기밀유지수단(B)의 냉각기밀유지장치(100)에서 구동장치(40)의 회전축(41)에 설치되어 있는 동력전달부재인 원동기어(42)와 치합한다.2 and 9, the
즉, 상기 스크류축(30)은 구동장치(40)의 회전축(41)에 설치되어 있는 원동기어(42)와 단부에 설치되어 있는 종동기어(43)로 이루어진 동력전달장치로 구동장치(40)와 동력이 전달되도록 연결되어 정회전 또는 역회전을 한다.That is, the
이때, 상기 동력전달장치인 원동기어(42)와 종동기어(43)는 평(spur) 기어로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 온도변화에 따른 스크류축(30)의 신축현상시 종동기어(43)가 스크류축(30)의 축방향으로 이동을 가능하도록 한다.At this time, the
도 4와 같이 상기 열분해로(20) 타단(20")부에 형성된 실링부(메카니컬 씰(mechanical seal))(20-1)에는 스크류축(30)이 회전하는 동시에 기밀이 유지될 수 있도록 보통 기밀유지용 베어링부재(P)가 설치된다. As shown in FIG. 4, the sealing part (mechanical seal) 20-1 formed at the
그러나, 상기 열분해로(20) 타단(20")부에 형성된 실링부(20-1)에서 스크류축(30)을 회전을 하면서 기밀을 유지시키기가 어려움으로써 일반 베어링, 부시(Bush)로만 지지할 수도 있다. 즉, 후설되는 기밀유지수단(B)의 냉각기밀유지장치(100)에 의하여 기밀을 유지시킬 수 있음으로써 열분해로(20) 타단(20")부에 형성된 실링부(20-1)에서는 기밀상태를 유지시키기지 않아도 열분해로(20)의 진공상태를 유지시킬 수 있다.However, it is difficult to maintain airtightness while rotating the
상기 스크류축(30)에 형성된 스크류 날개(31)에는 도 2와 도 9와 같이 다수의 관통홀(32)이 형성되거나, 또는 스크류 날개(31)를 메쉬판으로 형성하여 다수의 관통홀(32)과 대응하는 다수의 메쉬공을 가지도록 할 수도 있다.In the
상기 스크류 날개(31)에 형성된 다수의 관통홀(32) 또는 다수의 메쉬공은 열분해 과정시 폐기물이 압축되는 현상을 방지하고, 다수의 관통홀(32) 또는 다수의 메쉬공을 통하여 열분해되고 있는 폐기물이 통과하여 교반작용을 일으킬 수도 있다. 이는 교반작용으로 인한 열분해효율의 상승효과를 가질 수 있다.
The plurality of through
도 2 내지 도 7을 참조하면, 상기 기밀유지수단(B)는 크게 스크류축(30)과 구동장치(40) 사이에 냉각용 유체와 기밀용 유체를 이용한 냉각기밀유지장치(100)와, 스크류축(30) 일측에 설치되어 스크류축(30)의 길이가 온도의 변화에 따라 조절되도록 하는 신축커플링을 이용한 신축기밀유지장치(200) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 냉각기밀유지장치(100) 또는 냉각기밀유지장치(100)와 신축기밀유지장치(200)로 이루어지는 것이 기밀을 유지함에 있어 바람직하다. 2 to 7, the hermetic holding means (B) is a cooler airtight holding device (100) using a cooling fluid and an airtight fluid between the
상기 냉각기밀유지장치(100)는, 스크류 날개(31)와 구동장치(40) 사이에 위치하여 열분해로(20)의 진공상태가 열에 의한 변형으로 파괴되는 현상을 방지하는 한편, 기밀상태를 보다 효과적으로 유지시킬 수 있도록 하는 것으로, 도 4와 도 5를 참조하면, 냉각용 유체가 순환할 수 있도록 하측에 입구(111a)와 상측에 출구(111b)가 형성된 냉각용 챔버(111)가 구비되는 한편, 구동장치(40)의 동력을 스크류축(30)에 전달하는 동력전달장치가 수용되는 내부공간(112)이 구비되는 기밀유지용 몸체(110)로 이루어진다.The cooler
상기 내부공간(112)은 열분해로(20)의 내부와 함께 진공상태가 유지되도록 밀폐형태로 이루어진다.The
상기 기밀유지용 몸체(110)는 열분해로(20)의 실링부(20-1)에 설치되되, 실링부(20-1)와 연통하도록 제1 관통홀(113)이 일측면 상측부분에 형성되고, 상기 제1 관통홀(113)에 스크류축(30)의 일단이 삽입된다.The
상기 제1 관통홀(113)이 형성된 일측면과 대응하는 타측면의 하측부분에는 구동장치(40)의 회전축(41)이 설치되도록 제2 관통홀(114)이 형성된다.A second through
상기 구동장치(40)는 기밀유지용 몸체(110)의 외측에 위치하며, 보통 정역회전이 가능한 전기모터를 사용한다. 이러한 구동장치(40)의 회전축(41)은 스크류축(30)과 평행하게 설치되며, 기밀유지용 몸체(110)의 내부공간(112)이 진공상태가 유지될 수 있도록 메카니컬 씰(mechanical seal)로 지지된다.The
상기 기밀유지용 몸체(110)의 내부공간(112)에는 구동장치(40)의 동력을 스크류축(30)에 전달되도록 동력전달장치가 설치되며, 상기 동력전달장치는 메카니컬 씰(mechanical seal)인 제2 관통홀(114)을 관통설치되는 구동장치(40)의 회전축(41)에 구비된 원동기어(42)와, 제1 관통홀(113)을 관통설치되는 스크류축(30)에 구비된 종동기어(43)로 이루어진다. 이러한 상기 내부공간(112)에는 기밀용 유체가 수용된다.In the
상기 기밀용 유체는 보통 열분해로(20)에서 열분해시 발생하는 오일과 동일하거나 유사한 유체를 사용하는 것이 바람직하다.The hermetic fluid is preferably used the same or similar fluid as the oil generated during pyrolysis in the
상기 기밀용 유체의 수위는 기밀용 유체에 의하여 메카니컬 씰(mechanical seal)인 제2 관통홀(114)의 기밀이 유지될 수 있도록 위치하는 것이 바람직하며, 즉, 제2 관통홀(114)에 기밀용 유체가 수용될 수 있도록 한다. 바람직하게는 도 5와 같이 기밀용 유체에의 수위는 적어도 제2 관통홀(114)의 최고점(114a) 이하로 위치하지 않도록 한다. 이를 위해서는 레벨게이지와 보충장치 등을 포함할 수 있으며, 이는 당해 기술로 구현함에 있어 어려움이 없음으로 별도의 설명을 하지 않는다. The level of the hermetic fluid is preferably positioned so that the hermeticity of the second through
이러한 상기 냉각기밀유지장치(100)는 기밀유지용 몸체(110)에 구비된 냉각용 챔버(111)에 의하여 온도의 상승 및 온도변화가 적어 스크류축(30)의 신축량이 작게 발생하는 한편, 내부공간(112)에 수용되는 기밀용 유체에 의하여 온도변화에 따른 구동장치(40)의 회전축(41)의 신축량을 최소화하고, 기밀용 유체에 의하여 제2 관통홀(114)의 기밀상태를 더욱더 확고한 유지시킬 수 있다.
The cooler
상기 신축기밀유지장치(200)는 높은 온도와 온도변화에 따른 스크류축(30)의 신축량이 감소시킬 수 있도록 하는 한편, 제작 및 설치를 용이하도록 하는 동시에 유지보수가 용이하도록 있도록 한다.The expansion and
이러한 신축기밀유지장치(200)는 도 2와 도 4와 같이 스크류축(30)의 일측에 형성되되, 보통 일단이 회전지지되는 실링부(20-1) 전단부에 위치한다.The expansion and
상기 신축기밀유지장치(200)는 도 6과 도 7과 같이 실링부(20-1) 전단부에서 스크류축(30)이 날개측 스크류축(30a)과, 동력전달측 스크류축(30b)으로 이루어지도록 하며, 상기 날개측 스크류축(30a)에는 다수의 가이드공(211)이 형성된 제1 플레이트 판(210)이 구비되고, 상기 동력전달측 스크류축(30b)에는 가이드공(211)과 대응되게 형성되고 가이드공(211)에 삽입되어 슬라이드하는 다수의 가이드대(221)가 형성된 제2 플레이트 판(220)이 구비된다.The expandable
이와 같이 이루어진 신축기밀유지장치(200)에 의하여 온도변화에 의하여 발생하는 스크류축(30)의 날개측 스크류축(30a) 신축량은 동력전달측 스크류축(30b)에 영향을 미치지 않음으로써 온도변화에 의한 신축현상에 의하여 발생하는 실링부(20-1)의 기밀상태의 파괴를 방지할 수 있다. The amount of expansion and contraction of the blade
또한, 상기 스크류축(30)이 스크류 날개(31)가 형성된 날개측 스크류축(30a)과 실링부(20-1)에 설치되고 단부에 동력전달부재가 구비되는 동력전달측 스크류축(30b)으로 구성되고, 신축량을 흡수(감쇠)할 수 있는 신축기밀유지장치(200)로 연결됨으로써 제작과 설치가 용이하고, 유지보수가 용이하여 유지보수비용이 절감되는 장점이 있다.
In addition, the
이와 같이 이루어진 본 발명의 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치의 작동상태를 설명하면,Referring to the operating state of the indirect heating type pyrolysis apparatus provided with a hermetic holding means of the present invention,
도 3과 같이 폐기물 투입구(21)를 통하여 폐기물을 열분해로(20)의 내측에 투입하고, 폐기물 투입구(21)을 닫는다.3, the waste is introduced into the
가열로(10)의 일측에 구비되어 있는 가열수단인 가열용 버너(11)를 이용하여 열분해로(20)의 내부온도를 승온시켜 상기 열분해로(20)에 투입된 폐기물을 간접가열방식으로 고온으로 가열하여, 진공상태 하에서 열분해를 시키며, 이때, 구동장치(40)를 이용하여 스크류축(30)을 회전시켜 폐기물을 가열수단인 가열용 버너(11) 방향으로 이동시켜 열분해가 잘 일어나도록 한다.By heating the internal temperature of the
이때, 스크류축(30)의 스크류 날개(31)에 형성된 다수의 관통홀(32)을 통하여 열분해되어 액상상태의 폐기물이 통과함으로 교반작용이 일어나 분해효율이 상승된다.At this time, the thermal decomposition through the plurality of through-
상기 열분해되어 발생된 가스와 오일은 회피용 공간부(20a)을 통하여 가스 배출구(22)로 배출되어 미도시된 가스와 오일 집진기에 안내된다.The gas and oil generated by the pyrolysis are discharged to the
열분해가 완료되면, 스크류축(30)을 역회전시켜 나머지 차아를 차아 배출구(23)로 배출한다.When the pyrolysis is completed, the
이와 같은 열분해 과정시 발생하는 고온 및 온도변화에서도 기밀유지수단(B)에 의하여 열분해로의 기밀상태가 파괴되지 않게 된다.The airtight state of the pyrolysis furnace is not destroyed by the airtight holding means (B) even at a high temperature and a temperature change generated during such a pyrolysis process.
즉, 기밀유지수단(B)의 냉각기밀유지장치(100)는 냉각용 유체에 의하여 동력전달장치부분이 고온으로 가열되거나 또는 온도변화로 발생하는 신축량을 최소화시킬 수 있으며, 공기보다 분자의 크기가 큰 기밀용 유체에 의하여 기밀이 유지됨으로써 기밀유지 상태가 좋다.That is, the air tightness holding device (100) of the airtight holding means (B) can minimize the amount of expansion caused by the power transmission unit is heated to a high temperature or a temperature change by the fluid for cooling, and the size of the molecules rather than air The airtight state is good because airtightness is maintained by a large airtight fluid.
또한, 신축기밀유지장치(200)에 의하여 길이가 비교적 긴 스크류축(30)의 온도변화에 의하여 발생하는 신축(길이변화)량이 메카니컬 씰(mechanical seal)인 실링부(20-1)나 동력전달장치 부분에 전달되지 않음으로써 온도변화에 따른 신축(길이변화)량으로 발생하는 기밀파괴현상을 방지할 수 있다.
In addition, the amount of expansion (length change) generated by the temperature change of the
상기와 같이 이루어진 본 발명의 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치는 열분해로의 진공상태에 대한 신뢰성이 좋음으로써 폐기물의 열분해효율이 향상될 수 있으며, 스크류축의 스크류 날개에 형성되어 있는 다수의 관통홀에 의하여 교반작용이 발생할 수 있음으로써 열분해효율이 상승할 수 있어 폐기물의 열분해장치로 널리 사용될 것이다.
Indirect heating type pyrolysis device equipped with the airtight holding means of the present invention made as described above can improve the thermal decomposition efficiency of the waste by the reliability of the vacuum state of the pyrolysis furnace, a number formed on the screw blades of the screw shaft By the through hole of the agitation action can be generated, the pyrolysis efficiency can be increased and will be widely used as a pyrolysis device of waste.
10 : 가열로 11 : 가열용 버너
20 : 열분해로 20a : 회피용 공간부
30 : 스크류축 31 : 스크류 날개
32 : 관통홀
40 : 구동장치
A : 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치
B : 기밀유지수단
100 : 냉각기밀유지장치 110 : 기밀유지용 몸체
200 : 신축기밀유지장치 210, 220 : 플레이트 판10: heating furnace 11: heating burner
20:
30: screw shaft 31: screw blade
32: through hole
40: drive device
A: Indirect heating type pyrolysis device equipped with airtight means
B: Confidential means
100: airtight holding device 110: body for airtight
200: expansion and
Claims (4)
상기 스크류축(30)이 온도변화에 따라 발생하는 신축현상에 의하여 발생하는 기밀파괴현상을 방지할 수 있도록 스크류축(30)과 구동장치(40) 사이에 냉각용 유체와 기밀용 유체를 이용한 냉각기밀유지장치(100)와, 스크류축(30) 일측에 설치되어 스크류축(30)의 길이가 온도의 변화에 따라 조절되도록 하는 신축커플링을 이용한 신축기밀유지장치(200) 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 기밀유지수단(B)을 포함하는 한편,
상기 냉각기밀유지장치(100)는, 열분해로(20)의 일측에 설치되는 한편, 구동장치(40)의 동력을 스크류축(30)에 전달하는 동력전달장치가 수용되는 내부공간(112)과. 냉각을 위한 냉각용 유체가 순환하도록 이루어진 냉각용 챔버(111)가 구비되는 기밀유지용 몸체(110)로 이루어지되,
상기 기밀유지용 몸체(110)의 일측면 상측부분에는 열분해로(20)와 연통하여 스크류축(30)의 일단이 삽입되도록 제1 관통홀(113)이 형성되고, 상기 제1 관통홀(113)이 형성된 일측면과 대응하는 타측면의 하측부분에는 구동장치(40)의 회전축(41)이 설치되도록 제2 관통홀(114)이 형성됨을 특징으로 하는 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치.In the pyrolysis apparatus of the indirect heating method is provided with a pyrolysis furnace having a screw shaft installed with a screw blade inside the heating furnace in which the heating means is formed so as to pyrolyze the waste under high temperature and vacuum state by an indirect heating method,
Cooling using a cooling fluid and an airtight fluid between the screw shaft 30 and the driving device 40 so as to prevent the airtight destruction caused by the expansion and contraction phenomenon caused by the temperature change of the screw shaft 30 It is made of at least one of the airtight holding device 100, the expansion and contraction holding device 200 is installed on one side of the screw shaft 30 using the expansion and contraction of the length of the screw shaft 30 is adjusted according to the change in temperature. While a confidentiality means (B),
The cooler airtight holding device 100 is installed on one side of the pyrolysis furnace 20, and an internal space 112 in which a power transmission device for transmitting power of the driving device 40 to the screw shaft 30 is accommodated. . It is made of a hermetic body 110 is provided with a cooling chamber 111 made to circulate the cooling fluid for cooling,
A first through hole 113 is formed in an upper portion of one side of the hermetic body 110 to communicate with the pyrolysis furnace 20 so that one end of the screw shaft 30 is inserted therein, and the first through hole 113 is formed. Indirect heating method with an airtight holding means, characterized in that the second through hole 114 is formed in the lower portion of the other side corresponding to the one side and the side is formed so that the rotary shaft 41 of the drive device 40 is installed Pyrolysis device.
상기 내부공간(112)에 수용되는 기밀용 유체의 수위는 적어도 제2 관통홀(114)에 기밀용 유체가 수용되도록 수위가 조절됨을 특징으로 하는 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치.The method of claim 1,
The level of the hermetic fluid accommodated in the inner space 112 is the level of the airtight holding means is characterized in that the level is adjusted so that the hermetic fluid is accommodated in at least the second through-hole (114).
상기 신축기밀유지장치(200)는,
스크류축(30)이 날개측 스크류축(30a)과, 동력전달측 스크류축(30b)으로 이루어지며,
상기 날개측 스크류축(30a)과 동력전달측 스크류축(30b) 사이에는 다수의 가이드공(211)이 형성된 제1 플레이트 판(210)과, 상기 가이드공(211)과 대응되게 형성되고 가이드공(211)에 삽입되어 슬라이드하는 다수의 가이드대(221)가 형성된 제2 플레이트 판(220)으로 이루어짐을 특징으로 하는 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
The expansion and airtight holding device 200,
The screw shaft 30 is composed of a wing side screw shaft 30a and a power transmission side screw shaft 30b,
Between the wing side screw shaft 30a and the power transmission side screw shaft 30b, a first plate plate 210 having a plurality of guide holes 211 formed therein and correspondingly formed with the guide holes 211 and guide holes Indirect heating type pyrolysis apparatus provided with an airtight holding means, characterized in that the second plate plate 220 is formed with a plurality of guides 221 is inserted into the slide (211).
상기 스크류축(30)이 온도변화에 따라 발생하는 신축현상에 의하여 발생하는 기밀파괴현상을 방지할 수 있도록 스크류축(30)과 구동장치(40) 사이에 냉각용 유체와 기밀용 유체를 이용한 냉각기밀유지장치(100)와, 스크류축(30) 일측에 설치되어 스크류축(30)의 길이가 온도의 변화에 따라 조절되도록 하는 신축커플링을 이용한 신축기밀유지장치(200) 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 기밀유지수단(B)을 포함하는 한편,
상기 신축기밀유지장치(200)는, 스크류축(30)이 날개측 스크류축(30a)과, 동력전달측 스크류축(30b)으로 이루어지며,
상기 날개측 스크류축(30a)과 동력전달측 스크류축(30b) 사이에는 다수의 가이드공(211)이 형성된 제1 플레이트 판(210)과, 상기 가이드공(211)과 대응되게 형성되고 가이드공(211)에 삽입되어 슬라이드하는 다수의 가이드대(221)가 형성된 제2 플레이트 판(220)으로 이루어짐을 특징으로 하는 기밀유지수단이 구비된 간접가열방식의 열분해장치.
In the pyrolysis apparatus of the indirect heating method is provided with a pyrolysis furnace having a screw shaft installed with a screw blade inside the heating furnace in which the heating means is formed so as to pyrolyze the waste under high temperature and vacuum state by an indirect heating method,
Cooling using a cooling fluid and an airtight fluid between the screw shaft 30 and the driving device 40 so as to prevent the airtight destruction caused by the expansion and contraction phenomenon caused by the temperature change of the screw shaft 30 It is made of at least one of the airtight holding device 100, the expansion and contraction holding device 200 is installed on one side of the screw shaft 30 using the expansion and contraction of the length of the screw shaft 30 is adjusted according to the change in temperature. While a confidentiality means (B),
The expansion and airtight holding device 200, the screw shaft 30 is made of a wing side screw shaft (30a), the power transmission side screw shaft (30b),
Between the wing side screw shaft 30a and the power transmission side screw shaft 30b, a first plate plate 210 having a plurality of guide holes 211 formed therein and correspondingly formed with the guide holes 211 and guide holes Indirect heating type pyrolysis apparatus provided with an airtight holding means, characterized in that the second plate plate 220 is formed with a plurality of guides 221 is inserted into the slide (211).
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