KR101425025B1 - 탈수율을 향상시키기 위한 고효율 원심탈수기 - Google Patents

Abstract

본 발명 탈수율을 향상시키기 위한 고효율 원심탈수기는 원심탈수기 드럼 내부의 스크류 컨베이어의 슬러지 토출구와 드럼의 케이크 배출구 사이에 하나의 고리모양의 막이판을 설치하여 드럼내의 탈수구역을 좁게 하고 스크류 컨베이어의 압력을 최대화하여 탈수효율을 높이는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 원추형 모양의 드럼의 원추각도를 크게 조정하여 탈수구역을 작게 하고 여과 구역을 길게 함으로써 탈수 구역의 받는 압력을 높임으로써 탈수효과를 높이고, 여액의 처리능력을 향상시켜 슬러지의 처리량을 높여주는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 본발명에 적용된 고리모양의 막이판은 스테인리스 강 재질이고 주요 작용은 고형물과 여액을 분리하고 탈수공간을 작게 하여 더 큰 압력을 받아 탈수효과를 최대화하는 것이고 상기 막이판의 외경은 처리할 슬러지 농도의 체적비에 의해 변화되고 원심탈수기의 모델별로 달리할 수 있는 것이다. 또한 본 발명은 드럼 내부에 별도의 현탁물 분리 수단을 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

탈수율을 향상시키기 위한 고효율 원심탈수기{High Efficiency Dewatering Decanter Centrifuge to improve Dewaterablity}

일반적으로 원심 탈수기는 산업폐수, 분뇨, 생물 슬러지 등의 처리공정으로부터 발생되는 슬러지를 공급하는 슬러지 투입관을 통해 공급된 슬러지를 물과 고형물로 분리하는 것으로 공급된 슬러지를 기계적인 원심력을 이용하여 분리하는 것이다. 또한, 상기 원심력은 드럼 본체 내에서 고형물의 슬러지 농도를 소정비율로 농축 또는 탈수하도록 하는 것으로 이러한 농축 및 탈수는 원심탈수기의 드럼과 스크류 컨베이어의 상대적인 운동으로 이루어지는 것이다. 본 발명은 이러한 원심력을 기초로 탈수율 및 효율 향상을 위한 고효율 원심 탈수기에 관한 것으로 슬러지 토출구와 드럼의 케이크 배출구 사이에 고리 모양의 막이판을 설치하고 원추형 드럼의 원추 각도를 조정하여 배출구의 함수율을 낮추며 또한 원추형 드럼 내부에 가벼운 현탁물 분리 수단을 설치하여 액체보다 가벼운 현탁물을 분리 처리함으로써 원심 탈수기의 효율을 증대하는 것에 관한 것이다.

본 발명과 관련된 종래의 기술은 도 1과 같다. 상기도 1에서 종래의 원심 탈수기는 서로 용해되지 않는 슬러지의 밀도차를 이용하여 고속회전으로 생성된 원심력을 통해 고형물과 여액으로 분리하고, 드럼은 고속으로 회전하는 드럼본체(1), 드럼과 서로 동심이며 회전방향이 같고 회전비가 서로 다른 스크류 컨베이어(2), 두 회전체의 속도를 제어하는 차동기(4) 등의 부품으로 구성됨을 알 수 있는 것이다. 또한, 분리될 슬러지는 스크류 컨베이어 토출구(13)를 통해 원심탈수기의 드럼내부로 흘러가고, 고속회전에 의한 원심력으로 슬러지 중 밀도가 비교적 큰 고형물은 드럼내벽으로 침전되고 밀도가 비교적 작은 여액은 드럼 끝단의 여액 유출구(12)로 배출되며, 여기서 드럼(1)과 스크류 컨베이어(2)의 회전속도의 차이로 서로 상대적인 운동이 발생하며 드럼 내벽에 침전된 고형물을 스크류 컨베이어(2)를 통해 케이크 배출구(11)로 배출하는 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 원심 탈수기는 드럼(1)과 드럼 내부의 스크류 컨베이어(2) 사이의 구조가 이상적이지 아니하며 탈수구역이 상대적으로 길고 여과 구역이 짧아 슬러지 처리량이 적고 응집제 투입량이 많으며 배출된 케이크의 함수율이 비교적 높은 문제점이 있는 것이다. 또한 종래의 원심 탈수기는 드럼(1)의 회전속도를 더 빠르게 하여 원심력을 최대화하여 탈수율을 높일 수 있으나 더 빠른 회전으로 베어링 수명을 단축하고, 전력 소모가 크며, 전체적으로 설비의 수명을 단축하는 문제점이 있는 것이다. 또한 상기와 같은 종래의 원심 탈수기는 액체보다 가벼운 현탁물을 분리배출할 수 없는 것으로 원심 탈수기의 효율이 낮은 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명 탈수율을 향상시키기 위한 고효율 원심탈수기는 원심탈수기 드럼 내부의 스크류 컨베이어의 슬러지 토출구와 드럼의 케이크 배출구 사이에 고리모양의 막이판을 설치하여 드럼 내의 탈수구역을 좁게 하고 스크류 컨베이어의 압력을 최대화하여 탈수효율을 높이는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 원추형 모양의 드럼의 원추각도를 크게 조정하여 탈수구역을 작게 하고 여과 구역을 길게 함으로써 탈수 구역의 받는 압력을 높임으로써 탈수효과를 높이고, 여액의 처리능력을 향상시켜 슬러지의 처리량을 높여주는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 본 발명에 적용된 고리모양의 막이판은 스테인리스 강 재질이고 주요 작용은 고형물과 여액을 분리하고 탈수공간을 작게 하여 더 큰 압력을 받아 탈수효과를 최대화하는 것이고 상기 막이판의 외경은 처리할 슬러지 농도의 체적비에 의해 변화되고 원심탈수기의 모델별로 달리할 수 있는 것이다. 또한 본 발명은 드럼 내부에 별도의 현탁물 분리 수단을 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 탈수율을 향상시키기 위한 고효율 원심탈수기는 탈수 구역을 작게 하여 탈수 효율을 높이고 여과 구역을 길게 하여 슬러지 처리량을 높여주는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 여액과 액체보다 가벼운 고체를 분리 처리함으로써 새로운 공정의 추가 없이 효율적으로 슬러지를 처리할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래 원심 탈수기의 단면 구성도,
도 2는 본 발명에 적용되는 고효율 원심 탈수기 제1실시 예 드럼 단면 구성도,
도 3은 본 발명 제1실시 예에 적용되는 고효율 원심 탈수기 스크류 컨베이어 단면 구성도,
도 4는 본 발명 제1실시 예 원심 탈수기 단면 구성도,
도 5는 본 발명에 적용되는 고효율 원심 탈수기 제1실시 예 드럼의 원추각도 변화에 따른 단면 구성도,
도 6은 본 발명에 적용되는 고효율 원심 탈수기 제1실시 예의 원추 각도 변화에 대한 케이크 처리량을 나타내는 그래프,
도 7은 본 발명 고효율 원심 탈수기 제2실시 예 단면 구성도,
도 8은 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 각 구성부의 단면도,
도 9는 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 드럼부 사시도,
도 10은 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 드럼 내에서의 슬러지 유동 현상을 나타내는 그래프이다.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명 탈수율을 향상시키기 위한 고효율 원심탈수기를 도 2 내지 도 10을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 적용되는 고효율 원심 탈수기 제1실시 예 드럼 단면 구성도이다. 상기도 2에서 본 발명에 적용되는 고효율 원심 탈수기 제1실시 예 드럼은 처리하여야 할 슬러지가 슬러지 유입구(10)를 통하여 스크류 컨베이어(2) 내부로 들어가고 스크류 컨베이어의 슬러지 토출구(13)를 통해 드럼 내부로 들어가며, 고속 회전에 의한 원심력으로 밀도가 비교적 큰 무거운 고형물(15)을 드럼 내벽으로 보내며 스크류 컨베이어(2) 날개 마찰력에 의한 이중 작용으로 드럼 내벽에 침전된 고형물(15)을 드럼 끝단의 케이크 배출구(11)로 배출하도록 작용하는 것이다. 반면에 밀도가 비교적 작은 여액은 드럼 본체(1)와 스크류 컨베이어(2)의 속도 차에 의해 드럼 끝단의 여액 배출구(12)로 흘러가는 것이다. 본 발명은 스크류 컨베이어의 슬러지 토출구(13)와 드럼 본체의 케이크 배출구(11) 사이에 고리 모양의 막이판(14)을 설치한 것으로 상기 막이판의 설치로 탈수구역의 압력을 높게 하여 탈수 효과를 높이는 것이고, 드럼의 내경이 350(mm)인 LW350 모델을 실험 대상으로 막이판을 설치한 경우와 없는 경우에 대비하여 각각 5번씩 실험 1(Test 1)을 진행하였으며 그 결과는 아래 표 1과 같이 나타난 것이다.

TEST-1	종래의 기술			본 발명(막이판)
	함수율(%)	처리량(m³/h)		함수율(%)	처리량(m³/h)
1	83.4	1.26		78.3	0.92
2	82.3	1.15		77.6	0.94
3	83.2	1.24		79.6	0.89
4	82.6	1.12		78.1	0.94
5	82.5	1.24		78.6	0.93
평균	82.8	1.20		78.4	0.92

상기 표 1에서 본 발명 제1실시 예에 적용된 막이판(14)을 사용한 LW350 모델과 같은 모델의 종래의 기술(막이판이 없는 탈수기)의 함수율 및 처리량을 비교한 데이터 값이며 그 결과 본 발명 제1실시 예에 적용된 막이판(14)을 사용한 탈수기가 기존의 종래 기술에 비해 함수율이 3% 낮아지고 반면에 케이크의 처리량은 적어지는 특징을 알 수 있는 것이다. 따라서 위의 실험 결과 막이판(14) 만의 설치는 함수율은 낮을 수 있으나 슬러지의 처리량이 적어지는 것을 알 수 있으며 이러한 문제를 해결하고자 드럼의 원추각도를 변화시켜 드럼의 구조를 개조하여 종래 원심 탈수기의 원추각도

에서 본 발명 제1실시 예의 원심탈수기의 원추 각도 각각

,

,

로 하고 실험을 진행한 것이다.

도 3은 본 발명 제1실시 예에 적용되는 고효율 원심 탈수기 스크류 컨베이어 단면 구성도이다. 상기도 3에서 본 발명 제1실시 예에 적용되는 고효율 원심 탈수기의 스크류 컨베이어는 탈수기 원추각도(탈수기의 원추 부분 경사면이 수평면과 이루는 각도)를 종래의 원심 탈수기 보다 크게 하며, 막이판(14)을 기준으로 하여 좌측인 원추 쪽에 구성된 스크류의 피치는 작게 하고 막이판을 기준으로 하여 우측인 원통형 드럼 쪽의 스크류 피치는 크게 구성한 것을 특징으로 한 것이다. 상기와 같이 원추 쪽의 스크류 피치를 작게 구성한 것은 원추 쪽의 비중이 무거운 고형물을 천천히 밀어주어 충분히 탈수되도록 하는 것이며, 오른쪽 원통형 드럼부분은 피치 간격을 크게 구성하여 슬러지를 더 빨리 탈수 구역으로 이송하여 처리량을 높이기 위한 것이다.

도 4는 본 발명 제1실시 예 원심 탈수기 단면 구성도이다. 상기도 4에서 본 발명 제1실시 예의 원심 탈수기는 일측이 원추형 모양인 드럼 본체(1), 드럼 본체(1)와 서로 동심이고 회전방향이 같으며 회전비가 서로 다른 스크류 컨베이어(2) 와, 드럼 본체 내부의 스크류 컨베이어(2)와 같이 회전하며 드럼 본체(1)와 스크류 컨베이어(2)의 속도의 차이를 제어하는 차동기(4)와, 드럼 본체(1)를 고속으로 회전시키는 메인 모터(5)와, 드럼 본체(1)와 메인 모터(5)를 연결해주는 메인 베어링(8)과, 상기 스크류 컨베이어(2)를 고속으로 회전시키는 차동 모터(6)와, 상기 메인 베어링에 오일을 공급하는 윤활유 시스템(9)과, 드럼 본체 내부 스크류 컨베이어의 슬러지 토출구(13)와, 스크류 컨베이어의 슬러지 토출구(13)와 드럼의 케이크 배출구(11) 사이에 설치된 고리 모양의 막이판(14)과, 원심 탈수기 전체를 지지하는 베이스 프레임(3)과 원심 탈수기 외각을 보호하는 커버(7) 등으로 구성된 것임을 나타내고 있는 것이다.

도 5는 본 발명에 적용되는 고효율 원심 탈수기 제1실시 예 드럼의 원추각도 변화에 따른 단면 구성도이다. 상기도 5에서 본 발명에 적용되는 고효율 원심 탈수기의 제1실시 예의 드럼의 원추 각도 8도와 20도에 따른 원추 부분 형상의 변화를 나타내고 있는 것이다.

도 6은 본 발명에 적용되는 고효율 원심 탈수기 제1실시 예(드럼 본체 내경이 350mm인 모델)의 원추 각도 변화에 대한 케이크 처리량을 나타내는 그래프이다. 상기도 6에서 본 발명 제1실시 예는 원추 각도 변화에 따른 케이크 처리량 변화는 원추 각도가 8도에서 20도 이내에서는 원추 각도가 증가함에 따라 처리량이 증가하다가 20도 이후에는 증가를 멈추고 포화 되는 것을 나타내고 있는 것이다. 또한 본 발명 제1실시 예인 고효율 원심 탈수기(드럼 본체의 내경이 350mm인 모델)의 드럼 본체의 원추 각도를 각각

,

,

,

로 변경한 경우 탈수구역의 용적, 여과구역의 용적, 전체 드럼의 용적의 크기의 변화는 아래 표 2와 같은 결과를 보여주고 있는 것이다.

	V1(L)	V2(L)	V(L)
8°	25.4	110.1	135.5
15°	13.3	126.3	139.6
20°	9.8	131.1	140.9
25°	7.6	134	141.6

V1 ; 탈수구역의 용적

V2 : 여과구역의 용적

V ; 전체 드럼의 용적

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명 제1실시 예의 원심 탈 수기는 드럼 본체에서 여액을 처리하는 여과구역의 용적은 점차 커지고 케이크를 처리하는 탈수 구역의 용적은 적어지므로 전체 슬러지의 처리량이 증가하고 케이크 처리량도 증가하는 것을 알 수 있는 것이다. 또한, 본 발명 제1실시 예 원심 탈수기는 원추각도

에서

까지 케이크 처리량이 점점 증가하다가

에서 케이크 처리량의 변화는 거의 없고 수렴하는 형태를 보여주고 있는 것이다. 따라서 상기 실험 결과에서 원추각도

에서 케이크의 처리량이 합리적인 량에 도달하였음을 알 수 있으며, 또한 원추각도

인 경우에 막이판(14)을 설치하고 실험 2를 진행하였으며 그 실험 결과는 아래 표3과 같은 것이다.

TEST -2	본 발명 원추각도 20°
	함수율(%)	처리량(m³/h)
1	78.6	1.35
2	79.6	1.31
3	78.1	1.29
4	77.8	1.18
5	78.6	1.22
평균	78.5	1.27

상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 드럼 본체의 원추각도가

경우 막이판(14)을 설치하여 실험을 진행한 결과 종래기술의 함수율과 케이크의 처리량과 비교 시 케이크의 함수율은 낮아지고 케이크의 처리량도 많아진 것을 알 수 있으며 막이판(14)을 설치하여 함수율을 낮추고 드럼의 원추각도를 변화하여 케이크의 처리량도 증가시킬 수 있음을 알 수 있는 것이다. 따라서 본 발명에서 고효율 원심 탈수기의 원추 각도는 8도 내지 20도에서 효율이 최고를 나타내는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 상기에서 스크류 컨베이어의 슬러지 토출구(13)와 드럼의 케이크 배출구(11) 사이에 설치된 고리 모양의 막이판(14)은 두 개의 조각으로 구성되고 스크류 컨베이어(2)의 허브에 조립형으로 되어 있으며 교체가 용이한 것으로, 막이판(14)의 외경은 드럼의 내경, 스크류 날개의 피치의 크기, 회전수 등에 관계되며 외경의 크기를 수식으로 표현하면 다음과 같다.

여기서, D: 드럼의 내경(mm), d: 막이판의 외경(mm), L: 스크류 날개의 피치의 크기(mm), r: 스크류 컨베이어의 회전수(1/min), V: 시간당 처리된 케이크의 체적의 크기(

) 등을 의미한다.

수학식 1에서 보면 막이판(14)의 외경은 케이크의 처리량에 반비례하는 것을 알 수 있다.

상기의 실험을 통하여 본 발명 제1실시 예의 고효율 원심 탈수기에서는 드럼 본체(1)의 내부의 스크류 컨베이어(2)에 고리모양의 막이판(14)을 설치하고 또한 드럼의 원추각도를 변경하는 방법으로 함수율을 낮추고 케이크의 처리량을 증가시켜 슬러지의 처리량을 늘림으로써 응집제 사용량을 줄일 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명 고효율 원심 탈수기 제2실시 예 단면 구성도이다. 상기도 7에서 본 발명 고효율 원심 탈수기의 제2실시 예는 일측이 원추형 모양으로 내부에 슬러지 유입구를 구비하고 상기 슬러지 유입구 외측에 구성된 것으로 타측 끝단에 케이크 배출구(11)가 형성된 드럼 본체(1)와, 드럼 본체(1)와 서로 동심이고 회전 방향이 같으며 회전비가 서로 상이한 것으로 슬러지 유입 통로 외측으로 내부 원통 지지부(29) 및 슬러지 토출구(13)를 구비한 스크류 컨베이어(2)와, 드럼 본체 내부의 스크류 컨베이어와 같이 회전하며 드럼 본체(1)와 스크류 컨베이어의 회전 속도 차이를 제어하는 차동기(4)와, 드럼 본체(1)를 고속으로 회전시키는 메인 모터(미도시)와, 상기 메인 모터와 드럼 본체(1)를 연결하여 주는 메인 베어링(8)과, 상기 스크류 컨베이어를 고속으로 회전시키는 차동 모터(6)와, 차동 모터와 스크류 컨베이어를 연결하는 차동 베어링(28)과, 고속 회전으로 인하여 메인 베어링(8), 차동 베어링(28) 및 베어링(23)에 오일을 공급하는 윤활유 시스템과, 액체보다 가벼운 현탁물을 처리하기 위한 것으로 드럼 본체(1) 내부에 설치되며 드럼 본체와 같은 속도로 회전하는 내부 드럼(18)과 내부 드럼(18) 내부에 설치되며 스크류 컨베이어와 피치의 경사 방향이 반대로 형성되고 스크류 컨베이어와 같은 속도로 회전하는 역스크류 컨베이어(19)와 상기 내부 드럼 일측 끝단에 구성된 현탁물 배출구(22)로 구성된 현탁물 배출수단과, 내부 드럼(18)에 연결되어 여액 배출구(20)를 통하여 여액을 배출하도록 펌핑하는 원심 펌프(21)와, 원심 탈수기 전체를 지지하는 베이스 프레임(3)과, 원심 탈수기를 커버하여 보호하는 커버(7)와, 베이스 프레임 하부에 설치되어 진동을 흡수하는 방진장치(21)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다. 상기와 같이 구성된 본 발명 고효율 원심 탈수기 제2실시 예는 탈수할 슬러지가 슬러지 유입구(11)를 통하여 스크류 컨베이어 내부로 들어가며 스크류 컨베이어 내부로 들어간 슬러지는 슬러지 토출구(13)를 통하여 드럼 본체(1) 내부로 들어가는 것이다. 또한 고속으로 회전하는 드럼 본체는 원심력으로 인하여 밀도가 커서 무거운 고형물은 드럼 본체 내벽으로 보내어 지며 회전하는 스크류 컨베이어(2) 날개의 마찰력에 의한 작용으로 드럼 본체 내벽에 침전된 고형물은 드럼 본체 끝단의 케이크 배출구(11)로 배출되는 것이다. 반면에 밀도가 비교적 적은 여액은 드럼 본체(1)와 스크류 컨베이어(2)의 회전 속도 차에 의하여 내부 드럼(18) 내부로 흘러들어 가며 내부 드럼(18) 내부로 들어온 여액 속에 있는 액체보다 가벼운 고체인 현탁물은 역스크류 컨베이어(19)에 의하여 현탁물 배출구(22)로 배출되는 것이고, 내부드럼(18) 내부로 들어온 나머지 여액은 원심 펌프(21)에 의하여 여액 배출구(20)로 배출되는 구조인 것이다. 또한 상기에서 원심 펌프는 베어링(23)에 의하여 원심 탈수기와 연결되며 내부 드럼(18)의 여액은 내부 드럼(18) 일측에 위치한 오버플로 배출구를 통하여 원심 펌프 내부로 들어가는 것이고, 원심 펌프는 여액을 여액 배출구를 통하여 배출하는 것이다. 상기에서 액체보다 가벼운 현탁물은 여액 표면에서 여액과 함께 흐르면서 이동하는 것으로 액체보다 가볍기 때문에 내부 드럼(18)에 흘러들어간 액체보다 가벼운 현탁물은 침전되지 아니하고 내부 드럼(18) 내벽에 침점되며 역 스크류 컨베이어(19)의 회전에 의하여 현탁물 배출구로 배출되는 구조인 것이다.

도 8은 본 발명 제2실시 예에 적용되는 각 구성부의 단면도이다. 상기도 8에서 (a)는 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 원심 펌프의 단면 구성도이고, (b)는 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 드럼 본체 단면 구성도, (c)는 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 스크류 컨베이어 단면 구성도이고, (d)는 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 내부 드럼 단면 구성도이고, (e)는 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 역스크류 컨베이어 단면 구성도, (f)는 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 방진 장치 단면 구성도이다.

도 9는 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 드럼부 사시도이다. 상기도 9에서 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 드럼부는 드럼 본체(1) 내부에 슬러지 주입 통로가 구성되고 상기 주입 통로 외측 일측에 베어링이 설치되며 타측에 슬러지 토출구(13)가 형성된 내부 원통 지지부를 구비한 스크류 컨베이어(2)와, 상기 베어링 외측으로 형성되는 내부 드럼(18)과, 내부 드럼 내부에 구성된 역 스크류 컨베이어(19)의 구성을 나타내고 있는 것이다.

도 10은 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기에 적용되는 드럼 내에서의 슬러지 유동 현상을 나타내는 그래프이다. 상기도 10에서 네모는 비중이 무거운 슬러지 유동방향이고, 적색 삼각은 여액보다 가벼운 현탁물 유동방향이며, 녹색선은 여액 수평선이고 녹색 화살표는 여액이 흐르는 방향을 나타내는 것으로 여액은 원심 펌프를 이용하여 여액 배출구로 배출되는 현상을 나타내는 것이다. 또한 본 발명 제2실시 예 원심 탈수기의 드럼 내에서의 슬러지는 슬러지 토출구(13)에서 배출되면 비중이 무거운 슬러지는 드럼 본체 내벽에 침전되며 스크류 컨베이어의 회전에 의하여 드럼 본체 일측 끝단에 형성된 케이크 배출구(11)를 통하여 배출되며, 여액은 드럼 본체의 회전 속도와 스크류 컨베이어의 회전 속도 차에 의하여 비중이 무거운 슬러지와는 반대 방향으로 유동하는 것을 나타내며 상기 여액은 내부 드럼(18) 내에서 액체보다 가벼운 현탁물과 여액이 분리되어 현탁물은 현탁물 배출구(22)를 통하여 배출되고 나머지 여액은 원심 펌프에 의하여 여액 배출구(20)로 배출되는 현상을 나타낸 것이다.

상기 본 발명에서 본발명 제1실시 예에서는 막이판 구성과 드럼 본체의 원추각도에 대한 구성을 설명하였으며 본 발명 제2실시 예에서는 드럼 본체에 구성된 현탁물 배출 수단을 별도로 설명하였으나 하나의 원심 탈수기에 제1실시 예와 같이 막이판을 구성하고 원추각도를 8도 내지 20도 범위로 형성하며 또한 현탁물 배출 수단을 같이 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

1 : 드럼본체, 2 : 스크류 컨베이어,
3 : 베이스 프레임, 4 : 차동기,
5 : 메인모터, 6 : 차동모터,
7 : 커버, 8 : 메인 베어링,
9 : 윤활유 시스템, 10 : 슬러지 유입구,
11 : 케이크 배출구, 12 : 여액 배출구,
13 : 슬러지 토출구, 14: 막이판,
18 : 내부 드럼, 19 : 역스크류 컨베이어,
20 : 여액 배출구, 21 : 원심 펌프,
22 : 현탁물 배출구

Claims (6)

1. 슬러지를 처리하여 탈수하기 위한 고효율 원심탈수기에 있어서,
   상기 고효율 원심 탈수기는,
   일측에 슬러지가 유입되는 유입구(10), 타측에 구성되는 여액 배출구(12) 및 상기 유입구 외측에 형성되는 케이크 배출구(11)가 구성된 것으로 일측이 원추 모양이고 원추부분의 원추각도가 8도 ~ 20도 범위 이내인 드럼 본체(1)와;
   상기 드럼 본체를 회전시키는 메인 모터(5)와;
   상기 메인 모터와 드럼 본체를 회전하도록 연결하는 메인 베어링(8)과;
   상기 드럼 본체와 서로 동심이고 회전 방향이 같으며 속도가 서로 다른 것으로 드럼 내부에 구성되며 일측에 고형물 배출을 위한 슬러지 토출구(13)가 형성된 스크류 컨베이어(2)와;
   상기 스크류 컨베이어를 회전시키는 차동 모터(6)와;
   상기 드럼 본체의 회전 속도와 상기 스크류 컨베이어의 회전 속도 차를 제어하는 차동기(4)와;
   원심탈수기의 드럼 본체를 보호하고 소음을 막아주는 드럼 커버와;
   원심탈수기의 본체를 지지해주는 베이스 프레임(3);
   및 상기 드럼 본체의 케이크 배출구(11)와 상기 스크류 컨베이어의 토출구(13) 사이에 조립되어 설치되며 고리모양인 막이판(14)으로 구성된 것으로 상기 막이판(14)의 외경은

   

   이고, 여기서 D: 드럼의 내경(mm), d: 막이판의 외경(mm), L: 스크류 날개의 피치의 크기(mm), r: 스크류 컨베이어의 회전수(1/min), V: 시간당 처리된 케이크의 체적의 크기(

   

   ) 이며 탈수구역의 압력을 최대화하여 케이크의 함수율을 낮추는 것을 특징으로 하는 고효율 원심탈수기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 드럼 본체의 원추 각도가 20도인 것을 특징으로 하는 고효율 원심탈수기.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 슬러지를 처리하여 탈수하기 위한 고효율 원심탈수기에 있어서,
   상기 고효율 원심 탈수기는,
   일측이 원추형 모양으로 내부에 슬러지 유입구(10)를 구비하고 상기 슬러지 유입구 외측에 구성된 것으로 타측 끝단에 케이크 배출구(11)가 형성된 드럼 본체(1)와;
   상기 드럼 본체(1)와 서로 동심이고 회전 방향이 같으며 회전비가 서로 상이한 것으로 슬러지 유입 통로 외측으로 내부 원통 지지부(29) 및 슬러지 토출구(13)를 구비한 스크류 컨베이어(2)와;
   상기 드럼 본체 내부의 스크류 컨베이어와 같이 회전하며 드럼 본체(1)와 스크류 컨베이어의 회전 속도 차이를 제어하는 차동기(4)와;
   상기 드럼 본체(1)를 고속으로 회전시키는 메인 모터와;
   상기 메인 모터와 드럼 본체(1)를 연결하여 주는 메인 베어링(8)과;
   상기 스크류 컨베이어를 고속으로 회전시키는 차동 모터(6)와;
   상기 차동 모터와 스크류 컨베이어를 연결하는 차동 베어링(28)과;
   고속 회전으로 인하여 메인 베어링(8), 차동 베어링(28) 및 베어링(23)에 오일을 공급하는 윤활유 시스템과;
   드럼 본체와 같은 속도로 회전하는 내부 드럼(18)과 상기 내부 드럼(18) 내부에 설치되며 스크류 컨베이어와 피치의 경사 방향이 반대로 형성되고 스크류 컨베이어와 같은 속도로 회전하는 역스크류 컨베이어(19) 및 상기 내부 드럼 일측 끝단에 구성된 현탁물 배출구(22)로 구성된 것으로 내부 드럼(18) 내부로 들어온 여액 속에 있는 액체보다 가벼운 고체인 현탁물은 역스크류 컨베이어(19)에 의하여 상기 현탁물 배출구(22)로 배출되고 나머지 여액은 원심 펌프에 의하여 여액 배출구(20)로 배출되도록 하는 현탁물 배출 수단과;
   상기 현탁물 배출 수단에 연결되어 여액 배출구(20)를 통하여 여액을 배출하도록 펌핑하는 원심 펌프(21)와;
   원심 탈수기 전체를 지지하는 베이스 프레임(3);
   및 원심 탈수기를 커버하여 보호하는 커버(7)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 원심 탈수기.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 고효율 원심 탈수기는,
   상기 베이스 프레임 하부에 설치되어 진동을 흡수하는 방진장치(21)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 원심 탈수기.

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