KR101570032B1 - 건조효율이 향상된 산업용탈수건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 많은 수분을 함유한 오염된 슬러지(오니)에 고온의 열을 가하여 탈수 건조하는 산업용탈수건조장치에 관한 것으로, 고온의 열을 발하는 고온발열롤러와 그 주위를 감싸는 벨트 사이로 슬러지가 투입되게 하되, 고온발열롤러 및 여과건조벨트를 두 쌍으로 마련하여 사이로 투입된 슬러지의 양면이 차례로 가압 고온건조되도록 하며, 슬러지가 고르게 펴져 공급되고, 연속으로 이동되는 여과건조벨트의 사행을 방지하고 고온의 바람에 의해 수분제거가 잘되게 함으로써 건조효율이 향상된 산업용탈수건조장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 특징은 산업용탈수건조장치의 일측에 위치되고 투입된 슬러지의 일면을 건조시키는 평활공급건조부; 및 산업용탈수건조장치의 타측에 위치되고 상기 평활공급건조부로부터 일면이 건조된 반건조슬러지를 공급받아 반건조슬러지의 타면을 건조시키는 증대건조부를 포함하고, 상기 평활공급건조부는 고온의 열매체를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 공급측 고온발열롤러; 및 상기 공급측 고온발열롤러의 외면을 따라 이동되면서 공급측 고온발열롤러와의 사이에 위치된 슬러지가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 공급측 여과건조벨트를 포함하며, 상기 증대건조부는 고온의 열매체를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 증대측 고온발열롤러; 및 상기 증대측 고온발열롤러의 외면을 따라 이동되면서 증대측 고온발열롤러와의 사이에 위치된 반건조슬러지가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 증대측 여과건조벨트를 포함하고, 상기 평활공급건조부의 공급측 고온발열롤러와 공급측 여과건조벨트와 접하는 슬러지의 일면이 건조되어 반건조슬러지로 되고, 반건조슬러지가 증대건조부 측으로 공급되며, 증대건조부의 증대측 고온발열롤러와 증대측 여과건조벨트와 접하는 반건조슬러지의 타면이 건조되어 배출되는 것을 특징으로 한다.

Description

건조효율이 향상된 산업용탈수건조장치{INDUSTRIAL DESICCATION APPARATUS HAVING IMPROVED DRY EFFICIENCY}

본 발명은 연속회전하는 많은 수분을 함유한 오염된 슬러지(오니)에 고온의 열을 가하여 탈수 건조하는 산업용탈수건조장치에 관한 것으로, 고온의 열을 발하는 고온발열롤러와 그 주위를 감싸는 벨트 사이로 슬러지가 투입되게 하되, 고온발열롤러 및 여과건조벨트를 두 쌍으로 마련하여 사이로 투입된 슬러지의 양면이 차례로 가압 고온건조되도록 하며, 슬러지가 고르게 펴져 공급되고, 연속으로 이동되는 여과건조벨트의 사행을 방지하고 고온의 바람에 의해 수분제거가 잘되게 함으로써 건조효율이 향상된 산업용탈수건조장치에 관한 것이다.

산업문명이 발전함에 따라 수많은 산업체에서는 각종 산업폐기물이 발생되는데, 특히 하수, 생활하수, 생활폐수, 공장폐수 등에서 발생하는 슬러지(오니) 등은 다량의 수분과 중금속이 포함되어 있다. 이와 같이 발생된 오염된 슬러지(오니)가 버려지면 물과 혼합되어 지표면으로 침투하거나 하천으로 흘러들어서 환경오염의 한 원인이 될 우려가 있다.

따라서 슬러지(오니)에 대한 환경오염을 최소화하고자 국내법(폐기물관리법시행규칙/수질 및 수생태계 보전에 관한 법률)이 적용되어 오염슬러지에 대한 해양투기가 2011년부터는 단계적으로 금지되고, 매립시에도 슬러지의 수분함량이 75% 이내 이어야하며, 또한 중금속을 함유한 슬러지 및 음식물슬러지, 하수, 축산 슬러지는 매립 및 해양투기 자체를 허용하지 않고 자원화 및 에너지로 재이용될 수 있도록 법으로 규제하고 있다.

이에 종래에는 슬러지에 포함된 수분을 탈수하기 위해 슬러지를 단순히 압착롤러에 통과시켜 탈수하는 기계 가압식 탈수기와 슬러지에 전기를 통과시켜 전기의 열에 의해 수분을 탈수하는 전기침투식 탈수기를 개발하여 운영하고 있다.

하지만 종래의 가압식 탈수기는 슬러지의 수분을 탈수하기 위해 그 구조상 슬러지를 단순 압착하여 슬러지에 함유되어 있는 수분을 효과적으로 탈수하지 못하는 것이 한계가 되고 있다.

그리고 상기 문제점을 극복하기 위해 슬러지에 전기를 통과시켜 슬러지의 수분을 탈수하는 전기침투식탈수기를 개발하여 운영하고 있으나, 이러한 종래의 탈수장치의 전기적 특성상 슬러지의 종류에 따라 제한적(금속함유 슬러지는 안 됨)으로 탈수할 수밖에 없었고, 슬러지종류별 통전량이 불규칙하여, 탈수효율이 급격히 떨어지는 문제점이 있는 것이다. 또한 운전시 전력사용량이 많아 전력이 많이 소모되므로, 슬러지에 전기를 침투시키면 고온의 스파크에 의하여 슬러지에 함유된 수분이 탈수되도록 할 경우에, 매우 높은 고온의 스파크에 의해 여과벨트가 훼손되어 여과벨트의 교체주기가 매우 잦아 소요비용이 많이 들어가고, 빠른 경로로 흐르려는 전기적 특성에 의해 전기가 롤러의 일부분만 흘러 전기가 흐르지 않는 부분의 슬러지는 탈수되지 않는 등 탈수효과를 크게 기대하기가 어려운 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 연속으로 회전되는 벨트의 사행을 방지함으로써, 벨트의 연속회전이 안정적으로 이루어지도록 하는 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적으로, 슬러지의 양면을 가열하기 위한 고온발열롤러를 구비한 산업용탈수건조장치에 의하여, 열매체유의 공급으로 대략 250℃~285℃(223℃에서 세포파괴)의 고온의 열을 발하는 고온발열롤러와 여과건조벨트 사이의 슬러지케익을 압착함과 동시에 고온으로 가열하여 건조 및 탈수여과로 수분이 제거되고, 특히 슬러지케익의 양면이 고온발열롤러와 차례로 접하게 하여 슬러지의 양면이 건조되는 것이다.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 고온발열롤러와 여과건조벨트로 공급되는 슬러지케익이 고르게 펴지고 뭉쳐진 부분이 분쇄되게 하며 소정 두께로 균일투입되게 함으로써, 공급되는 슬러지의 성분이나 상태 및 고온발열롤러를 비롯한 건조부재들의 건조능력에 알맞게 공급되게 하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은, 고온에 의하여 1차 건조된 상태에서 중간에 고온의 공기의 바람에 의해 반건조상태의 슬러지에 포함된 수분이 제거된 후, 2차 고온건조과정을 거치게 하여, 건조효율이 향상되게 하는 것이다.

아울러 본 발명의 또 다른 목적은, 연속으로 이송되는 여과건조벨트가 슬러지의 상태나 운전 상태에 의하여 사행될 수 있으나 사행방지장치에 의하여 벨트사행을 방지함으로써, 건조운전이 안정적으로 이루어지게 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 산업용탈수건조장치의 일측에 위치되고 투입된 슬러지의 일면을 건조시키는 평활공급건조부; 및 산업용탈수건조장치의 타측에 위치되고 상기 평활공급건조부로부터 일면이 건조된 반건조슬러지를 공급받아 반건조슬러지의 타면을 건조시키는 증대건조부를 포함하고, 상기 평활공급건조부는 고온의 열매체를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 공급측 고온발열롤러; 및 상기 공급측 고온발열롤러의 외면을 따라 이동되면서 공급측 고온발열롤러와의 사이에 위치된 슬러지가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 공급측 여과건조벨트를 포함하며, 상기 증대건조부는 고온의 열매체를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 증대측 고온발열롤러; 및 상기 증대측 고온발열롤러의 외면을 따라 이동되면서 증대측 고온발열롤러와의 사이에 위치된 반건조슬러지가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 증대측 여과건조벨트를 포함하고, 상기 평활공급건조부의 공급측 고온발열롤러와 공급측 여과건조벨트와 접하는 슬러지의 일면이 건조되어 반건조슬러지로 되고, 반건조슬러지가 증대건조부 측으로 공급되며, 증대건조부의 증대측 고온발열롤러와 증대측 여과건조벨트와 접하는 반건조슬러지의 타면이 건조되어 배출되는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치를 제공한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 평활공급건조부 측으로 슬러지를 공급하는 슬러지공급장치가 구비되고, 상기 슬러지공급장치는: 슬러지가 투입되는 슬러지투입부; 투입된 슬러지가 고르게 펴지게 하는 슬러지컨베어부; 상기 슬러지컨베어부와 함께 구비되어 슬러지를 분쇄하는 슬러지분쇄부; 상기 슬러지투입부를 통해 투입된 슬러지를 공급측 고온발열롤러로 공급하는 슬러지공급부; 및 상기 슬러지공급부에서 이송되는 슬러지의 두께를 조절하는 슬러지공급두께형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치를 제공한다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 평활공급건조부 및 증대건조부에서 건조되는 슬러지 또는 반건조슬러지에서 발생되는 수분을 배출하기 위한 배습장치가 구비되고, 상기 배습장치는: 평활공급건조부로 공급되는 슬러지에서 발생된 수분을 배출하기 위한 공급측배습부; 증대건조부로 공급되는 반건조슬러지에서 발생된 수분을 배출하기 위한 증대투입배습부; 및 증대건조부에서 반건조슬러지가 건조되는 중에 발생된 수분을 배출하기 위한 증대건조배습부를 포함하고, 상기 공급측배습부에는 공급배습개폐문, 공급배습투과창이 설치되며, 상기 증대투입배습부에는 증대투입배습개폐문, 증대투입배습투과창이 설치되고, 상기 증대건조배습부에는 증대건조배습개폐문, 증대건조배습투과창이 설치되는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치를 제공한다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 평활공급건조부와 증대건조부 사이에 가열건조장치가 구비되어 반건조슬러지를 가열건조시키며, 상기 가열건조장치는: 가열건조장치를 지나는 공급측 여과건조벨트 위의 반건조슬러지에 고온의 공기를 가하기 위하여 가열건조장치로 고온의 공기를 공급하는 고온공급배관; 고온공급배관을 통해 공급되는 고온의 공기를 공급측 여과건조벨트의 반건조슬러지에 공급하는 하나 이상의 고온공기분사부; 및 상기 고온공급배관을 통해 공급되는 고온의 공기를 하나 이상의 고온공기분사부로 퍼지게 하는 고온공기분포탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치를 제공한다.

이에 더하여 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 평활공급건조부와 증대건조부 중 어느 하나 이상의 일측에 사행방지장치가 구비되어, 사행방지장치에 의하여 공급측 여과건조벨트와 증대측 여과건조벨트 중 어느 하나 이상의 여과건조벨트의 사행을 방지하며, 상기 사행방지장치는: 상기 공급측 여과건조벨트, 증대측 여과건조벨트, 사행인입롤러, 사행통과롤러의 좌측에 위치되고 사행인입롤러와 사행통과롤러의 좌측 회전축들이 회전가능하게 설치되어 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동시키는 좌측사행방지작동부; 및 상기 공급측 여과건조벨트, 증대측 여과건조벨트, 사행인입롤러, 사행통과롤러의 우측에 위치되고 사행인입롤러와 사행통과롤러의 우측 회전축들이 회전가능하게 설치되어 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동시키는 우측사행방지작동부를 포함하고, 상기 사행방지장치의 좌측사행방지작동부 또는 우측사행방지작동부는: 연속으로 지나는 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트가 진입되면서 접하는 사행인입롤러; 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트가 빠져나가는 사행통과롤러; 사행인입롤러와 사행통과롤러의 회전축이 동일간격을 유지하여 결합된 사행롤러설치부; 사행인입롤러, 사행통과롤러 및 사행롤러설치부가 연속되게 지나는 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트의 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동되도록 작동하는 이동실린더; 이동실린더의 작동으로 직선왕복이동되는 이동피스톤 및 피스톤작동바디; 및 상기 피스톤작동바디에 사행롤러설치부가 자유회동되게 결합되어 이동실린더 작동으로 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 사행인입롤러와 사행통과롤러가 이동되게 하는 롤러바디체결부를 포함하며, 상기 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트는 사행인입롤러의 일측방향으로 인입되고, 사행통과롤러의 타측방향으로 빠져나가면서 사행인입롤러와 사행통과롤러 사이를 'S'자 형태로 지나는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치를 제공한다.

나아가 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 벨트의 사행을 방지하는 사행방지장치에 있어서, 상기 사행방지장치는: 벨트와, 사행인입롤러, 그리고 사행통과롤러의 좌측에 위치되고 사행인입롤러와 사행통과롤러의 좌측 회전축들이 회전가능하게 설치되어 벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동시키는 좌측사행방지작동부; 및 벨트와, 사행인입롤러, 그리고 사행통과롤러의 우측에 위치되고 사행인입롤러와 사행통과롤러의 우측 회전축들이 회전가능하게 설치되어 벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동시키는 우측사행방지작동부를 포함하고, 상기 사행방지장치의 좌측사행방지작동부 또는 우측사행방지작동부는: 연속으로 지나는 벨트가 진입되면서 접하는 사행인입롤러; 벨트가 빠져나가는 사행통과롤러; 사행인입롤러와 사행통과롤러의 회전축이 동일간격을 유지하여 결합된 사행롤러설치부; 사행인입롤러, 사행통과롤러 및 사행롤러설치부가 연속되게 지나는 벨트의 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동되도록 작동하는 이동실린더; 이동실린더의 작동으로 직선왕복이동되는 이동피스톤 및 피스톤작동바디; 및 상기 피스톤작동바디에 사행롤러설치부가 자유회동되게 결합되어 이동실린더 작동으로 벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 사행인입롤러와 사행통과롤러가 이동되게 하는 롤러바디체결부를 포함하며, 상기 벨트는 사행인입롤러의 일측방향으로 인입되고, 사행통과롤러의 타측방향으로 빠져나가면서 사행인입롤러와 사행통과롤러 사이를 'S'자 형태로 지나는 것을 특징으로 하는 벨트 사행방지장치를 제공한다.
그리고 본 발명은, 고온발열롤러 및 여과건조벨트를 포함한 산업용탈수건조장치의 일측에 위치되고 투입된 슬러지의 일면을 건조시키는 평활공급건조부; 및 산업용탈수건조장치의 타측에 위치되고 상기 평활공급건조부로부터 일면이 건조된 반건조슬러지를 공급받아 반건조슬러지의 타면을 건조시키는 증대건조부를 포함하는 산업용탈수건조장치에 있어서, 상기 평활공급건조부 측으로 슬러지를 공급하는 슬러지공급장치가 구비되고, 상기 슬러지공급장치는: 슬러지가 투입되는 슬러지투입부; 투입된 슬러지가 고르게 펴지게 하는 슬러지컨베어부; 상기 슬러지컨베어부와 함께 구비되어 슬러지를 분쇄하는 슬러지분쇄부; 상기 슬러지투입부를 통해 투입된 슬러지를 공급측 고온발열롤러로 공급하는 슬러지공급부; 및 상기 슬러지공급부에서 이송되는 슬러지의 두께를 조절하는 슬러지공급두께형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치를 제공한다.
본 발명은, 상기 슬러지컨베어부는: 일측의 컨베어스프로켓에 의해 회전되는 평활샤프트; 상기 평활샤프트 보다 두꺼운 평활롤러; 고루 펴지는 슬러지가 외향으로 너무 밀리지 않도록 하기 위해 평활롤러의 양측 끝에 구비된 평활이탈방지판; 및 상기 평활롤러의 외면에는 연속되어 나선으로 형성된 날개인 스크류컨베어를 포함하고, 상기 스크류컨베어는, 양측으로 서로 반대의 나선방향 형태를 갖도록 좌스크류컨베어, 및 우스크류컨베어를 포함하며, 상기 슬러지분쇄부는: 일측의 분쇄스프로켓에 의해 회전되는 분쇄샤프트; 상기 분쇄샤프트 보다 두꺼운 분쇄롤러; 슬러지가 외향으로 몰리지 않도록 하기 위해 분쇄롤러의 양측 끝으로 구비된 분쇄이탈방지판; 및 상기 분쇄롤러의 외면에 구비된 다수 개의 분쇄날개를 포함하고, 상기 슬러지공급두께형성부는: 공급측 여과건조벨트 및 슬러지두께롤러와 연동되어 회전되는 슬러지두께조절롤러; 및 상기 슬러지두께조절롤러의 높이를 조절하는 슬러지두께조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치를 제공한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 벨트의 사행을 방지하여 연속회전되는 벨트의 회전이 안정적으로 이루어지게 하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 다른 효과를 보면, 슬러지의 양면을 가열하기 위한 고온발열롤러를 구비한 산업용탈수건조장치에 의하여, 열매체유의 공급으로 대략 250℃~285℃(223℃에서 세포파괴)의 고온의 열을 발하는 고온발열롤러와 여과건조벨트 사이의 슬러지케익을 압착함과 동시에 고온으로 가열하여 건조 및 탈수여과로 수분이 제거되고, 특히 슬러지케익의 양면이 고온발열롤러와 차례로 접하게 하여 슬러지의 양면이 건조되는 등 건조특성이 향상되는 탁월한 효과가 있다.

그리고 본 발명의 다른 효과는, 고온발열롤러와 여과건조벨트로 공급되는 슬러지케익이 고르게 펴지게 하고 뭉쳐진 부분을 분쇄하며 소정 두께로 균일되게 투입함으로써, 공급되는 슬러지의 성분이나 상태 및 고온발열롤러를 비롯한 건조부재들의 건조능력에 따라 알맞게 건조과정이 이루어지게 하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 효과는, 고온에 의하여 1차 건조된 상태에서 중간에 고온의 공기의 바람에 의해 반건조상태의 슬러지에 포함된 수분이 제거되고, 이후 2차 고온건조과정을 거치게 하여 건조효율이 향상되게 하는 것이다.

아울러 본 발명의 또 다른 효과는 연속으로 이송되는 중에도 사행을 방지하여, 여과건조벨트가 슬러지의 상태나 운전 상태의 변화에도 사행되지 않게 하여 건조운전이 안정적으로 이루어지게 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치에 대한 전체적인 구성예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 슬러지공급장치에 대한 개략적인 구성예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 슬러지투입부에 대한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 슬러지컨베어부에 대한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 슬러지분쇄부에 대한 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 슬러지분쇄부에 적용된 분쇄날개에 대한 평면도 및 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 사행방지장치에 대한 전체적인 구성예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 사행방지장치에 대한 분해상태의 구성예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 사행방지장치에서 좌측 사행방지작동부의 작동으로 사행롤러들의 좌측이 상향으로 이송된 상태에 대한 작동예시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 사행방지장치에서 우측 사행방지작동부의 작동으로 사행롤러들의 우측이 상향으로 이송된 상태에 대한 작동예시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 고온발열롤러가 직선유로형 형태로 실시된 경우의 예시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 고온발열롤러가 원호유로형 형태로 실시된 경우의 예시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 제어 구성에 대한 개략적인 구성도이다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치(10, INDUSTRIAL DESICCATION APPARATUS)는 첨부된 도 1 내지 도 13 등에서와 같이, 수분을 다량 함유하고 있는 슬러지(11)가 투입되어, 고온을 형성한 고온발열롤러 및 여과건조벨트를 통과하면서 수분이 제거되도록 하는 것이다. 따라서 수분이 제거된 슬러지는 대체로 폐기하기가 용이하기 때문에 다루기가 쉽고 다음 처리과정에서도 손쉽게 처리가 가능한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치(10, INDUSTRIAL DESICCATION APPARATUS)는 특히 2차로 건조탈수가 진행되게 고온발열롤러와 여과건조벨트를 이중으로 설치하여, 하나의 장치만으로도 보다 효율적으로 슬러지의 탈수건조가 이루어지도록 한 것이다.

좀더 상세히 살펴보면, 도 1에서와 같이, 산업용탈수건조장치(10)의 일측에 위치되고 투입된 슬러지(11)의 일면을 건조시키는 평활공급건조부(21)가 마련된다. 따라서 이러한 평활공급건조부(21)는 초기 다량의 수분을 함유한 슬러지(11)가 투입됨으로써 1차 탈수 및 건조과정이 이루어진다.

아울러 산업용탈수건조장치(10)의 타측에 위치되고 상기 평활공급건조부(21)로부터 일면이 건조된 반건조슬러지를 공급받아 반건조슬러지의 타면을 건조시키는 증대건조부(26)가 마련된 것이다. 그리하여 앞서 평활공급건조부(21)에 더하여 이러한 증대건조부(26)에 의하여 반건조슬러지의 타면을 건조시켜 완전건조슬러지(13)를 배출하게 된다.

이에 고온발열롤러와 함께 마련된 여과건조벨트는 테플론(Teflon)의 재질의 벨트로 이루어짐이 바람직할 것이다. 이러한 테플론(Teflon)은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTEF)으로, 열에 강하고 마찰 계수가 극히 낮으며 화학제에도 강한 특성이 있어, 상당한 오염물질이 포함된 슬러지의 처리에 알맞고, 고온발열롤러의 열기에서도 안정적으로 작동할 수 있는 것이다. 물론 이처럼 슬러지의 다양한 오염물질의 환경, 고온의 상태에서도 안정적인 벨트 작용을 이루도록 하는 벨트라면 알맞은 재질이 선정되어 적용될 수도 있을 것이다.

그리고 함께 적용되는 고온발열롤러는 내부로 고온의 열매체유(15)가 지나면서 슬러지가 지나는 고온발열롤러의 외면이 고온상태를 갖는 것으로, 열매체유(15)는 열매체유입부(151)로 유입되고, 고온발열롤러 내부를 지나 열매체배출부(152)로 배출되는 것이다. 이에 고온발열롤러 내부로 흐르는 열매체유(15)의 공급 및 흐름의 경로는 자유로이 설계되어 운영될 수 있을 것이다. 즉 열매체유입부(151)로 공급된 열매체유(15)는 고온발열롤러 내부 전체에 채워져 공급될 수 있고, 또는 고온발열롤러의 외면에만 흐르도록 유로가 형성되어 운영될 수 있을 것이다. 특히 도 11, 도 12 등에서와 같이 직선유로형으로 형성된 유로를 통하여 열매체유(15)가 흐르도록 실시될 수 있고, 원호유로형으로 형성된 유로를 통하여 열매체유(15)가 흐르도록 실시될 수도 있을 것이다. 그리하여 고온발열롤러의 외면이 항상 고온상태를 갖게 되는 것으로, 고온발열롤러의 외면에 접하는 슬러지(11) 또는 반건조슬러지가 건조되는 것이다.

그리고 여과건조벨트가 조밀한 망형상으로 형성될 경우에는 여과건조벨트와 고온발열롤러와의 압착으로 인하여 슬러지에 포함된 수분이 여과되어 탈수되게 한다. 여기에 더하여 고온발열롤러의 고온열기에 의해 슬러지에서 수분의 제거가 더욱 활발하게 이루어진다.

이러한 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치(10)의 각 구성들을 좀더 상세히 살펴보기로 한다.

우선 상기 평활공급건조부(21)는 고온의 열매체(15)를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 공급측 고온발열롤러(22)와 함께, 상기 공급측 고온발열롤러(22)의 외면을 따라 이동되면서 공급측 고온발열롤러(22)와의 사이에 위치된 슬러지(11)가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 공급측 여과건조벨트(23) 등이 마련된다.

따라서 최초 공급된 슬러지(11)의 일측면이 공급측 고온발열롤러(22) 외면에 접하기 때문에 1차 건조과정이 이루어진다. 아울러 비교적 많은 수분을 포함한 슬러지(11)에 대해 공급측 고온발열롤러(22)와 공급측 여과건조벨트(23)에 의한 가압력이 강하게 작용하면서 조밀한 망형상을 갖는 공급측 여과건조벨트(23)를 통하여 수분이 여과, 탈수되어 보다 빠르고 효과적으로 건조과정을 이루게 된다.

이처럼 평활공급건조부(21)를 통해 슬러지가 1차 탈수 건조과정을 거쳐 반건조슬러지를 배출하게 된다. 이러한 반건조슬러지는 도 1에서와 같이 중간의 가열건조장치(50) 영역을 지나, 2차 건조과정을 이루는 증대건조부(26)로 공급된다.

이러한 상기 증대건조부(26)는 고온의 열매체(15)를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 증대측 고온발열롤러(27)와 함께, 상기 증대측 고온발열롤러(27)의 외면을 따라 이동되면서 증대측 고온발열롤러(27)와의 사이에 위치된 반건조슬러지가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 증대측 여과건조벨트(28)를 포함하여 이루어진다.

이와 같은 산업용탈수건조장치(10)에 의하면, 상기 평활공급건조부(21)의 공급측 고온발열롤러(22)와 공급측 여과건조벨트(23)와 접하는 슬러지(11)의 일면이 건조되어 반건조슬러지로 된다. 그리고 반건조슬러지가 증대건조부(26) 측으로 공급되며, 증대건조부(26)의 증대측 고온발열롤러(27)와 증대측 여과건조벨트(28)와 접하는 반건조슬러지의 타면이 건조되어 완전건조슬러지(13)가 되어 배출되는 것이다.

다음으로 이러한 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치(10)에 있어서, 투입되는 슬러지(11)가 균일한 두께로 공급되게 하는 슬러지공급장치(30)가 마련되는 것이다. 즉 상기 평활공급건조부(21) 측으로 슬러지(11)를 우선 공급하는 슬러지공급장치(30)가 구비되는 것이다.

이러한 상기 슬러지공급장치(30)의 세부 구성을 보면, 도 1 및 도 2 내지 도 6 등에서와 같이, 슬러지(11)가 투입되는 슬러지투입부(31) 및 상기 슬러지투입부(31)를 통해 투입된 슬러지(11)를 공급측 고온발열롤러(22)로 공급하는 슬러지공급부(34) 등이 구비된다. 따라서 함체 형상의 슬러지투입부(31)를 통하여 투입된 슬러지(11)는 벨트 이송작용하는 슬러지공급부(34)의 벨트 이송에 의해 평활공급건조부(21)의 공급측 고온발열롤러(22)로 우선 공급된다. 이처럼 최초 공급되는 슬러지(11)는 다른 상태에서보다 상대적으로 많은 양의 수분을 포함하고 있게 된다. 이에 평활공급건조부(21)에 의하면 공급측 고온발열롤러(22)의 고온에 의한 열작용으로 건조과정이 이루어지고, 또한 테프론 벨트로 되는 공급측 여과건조벨트(23)와 공급측 고온발열롤러(22) 등의 압착력을 받고 이에 공급측 여과건조벨트(23)의 사이로 수분이 배출되는 여과 및 탈수 과정이 이루어짐으로써 보다 효과적으로 수분이 제거되어 건조되는 것이다.

이러한 수분의 여과, 탈수 및 건조의 과정이 진행되는 공급측 여과건조벨트(23) 및 공급측 고온발열롤러(22) 등의 접촉면은 상당히 매끄럽기 때문에, 그 사이에 위치된 슬러지(11)의 상태에 따라 작동이 원활하게 이루어질 수도 있고, 때론 슬러지가 한 곳에만 모여있게 되면 벨트의 이송작용이라던가 롤러의 회전작동에 이상이 생길 수도 있을 것이다.

또는 슬러지가 한 곳에 뭉치면 열작용이라던가 압착작용에 따른 여과, 탈수 작용이 덜 이루어져 수분제거효율이 불규칙적이 되고 따라서 건조효율이 현저히 저하될 우려가 있게 된다. 따라서 투입 및 공급되는 슬러지의 상태가 상당히 건조효율에 있어서 상당한 중요성을 갖게 된다.

이에 본 발명의 산업용탈수건조장치(10)의 슬러지공급장치(30)에서는 이를 해결하기 위한 구성을 아래와 같이 마련하였다.

우선 투입된 슬러지(11)가 고르게 펴지게 하는 슬러지컨베어부(32)를 구비하여, 슬러지(11)가 슬러지컨베어부(32) 전체에 고르게 펴지도록 하였다. 따라서 투입되는 슬러지가 한 곳에만 뭉치지 않고 넓게 고르게 펴짐으로서, 여과, 탈수 및 건조의 과정이 양호하게 될 수 있을 것이다.

이러한 슬러지컨베어부(32)는 좀더 상세히 살펴보면, 도 4에서와 같이, 일측의 컨베어스프로켓(327)에 의해 회전되는 평활샤프트(321)와, 평활샤프트(321) 보다 두꺼운 평활롤러(322)가 구비되고, 평활롤러(322)의 외면에는 연속되어 나선처럼 형성된 날개인 스크류컨베어(324)가 마련된다. 이러한 스크류컨베어(324)에 의하여 투입되는 슬러지(11)를 고르게 펴는 것이다. 물론 스크류컨베어(324)는 평활롤러(322)의 전체 면에 걸쳐 단일로 이루어질 수 있어 일측 끝에 투입된 슬러지를 타측으로 이송되도록 실시될 수 있을 것이다. 또는 도 3, 도 4 등에서와 같이, 양측으로 서로 반대의 나선방향 형태를 갖도록 좌스크류컨베어(325), 우스크류컨베어(326) 등으로 구비될 수 있을 것이다. 이런 경우 중앙으로 투입되거나 또는 불규칙하게 투입되는 경우에 실시될 수 있으며, 따라서 어느 곳에 투입되더라도 슬러지컨베어부(32) 전체에 걸쳐 고르게 슬러지가 펼쳐질 것이다. 그리고 고루 펴지는 슬러지가 슬러지컨베어부(32) 외향으로 너무 밀리지 않도록 하면서 슬러지컨베어부(32)와 장치 케이스 사이의 다른 부분(예, 회전축 부분, 외부 등)으로 슬러지가 스며드는 것을 방지하기 위해 평활롤러(322)의 양측 끝으로 평활이탈방지판(323)을 구비한다.

다음으로 상기 슬러지컨베어부(32)와 함께 구비되어 슬러지를 분쇄하는 슬러지분쇄부(33)가 구비된다. 특히 투입되는 슬러지(11)는 때론 뭉쳐진 부분이 있을 수 있고, 이러한 슬러지분쇄부(33)의 작용으로 뭉쳐진 슬러지를 분쇄하게 된다. 이에 슬러지분쇄부(33)는 도 3, 도 5, 도 6 등에서와 같이, 일측의 분쇄스프로켓(337)에 의해 회전되는 분쇄샤프트(331)와, 분쇄샤프트(331) 보다 두꺼운 분쇄롤러(332)가 마련된다. 그리고 분쇄롤러(332)의 외면에는 다수 개의 분쇄날개(334)가 마련된다. 이러한 분쇄날개(334)는 많은 수분을 포함한 슬러지를 뭉치지 않게 가르는 역할을 하는 것으로, 칼날형상, 갈고리형상, 막대형상, 'V'자형상 등 다양한 형상으로 실시될 수 있을 것이다. 그리고 이러한 분쇄날개(334)는 내부면은 분쇄롤러(332)의 외면과 같이 형성되어 분쇄롤러(332)에 용이하고 안정되게 고정되게 하고, 외면은 회전되는 중에도 외부 물체나 케이스에 닿지 않도록 곡면형상으로 이루어질 것이다.

그리고 뭉치지 않게 되는 슬러지가 슬러지분쇄부(33) 외향으로 몰리지 않도록 하면서 슬러지분쇄부(33)와 장치 케이스 사이의 다른 부분(예, 회전축 부분, 외부 등)으로 슬러지가 스며드는 것을 방지하기 위해 분쇄롤러(332)의 양측 끝으로 분쇄이탈방지판(333)을 구비한다.

이러한 슬러지컨베어부(32)와 슬러지분쇄부(33) 등은 도 2에서처럼 슬러지(11)가 투입되는 슬러지투입부(31)에 가깝게 설치됨이 바람직할 것이다. 그리하여 투입되는 슬러지(11)가 바로 넓게 고루 펴지면서 또한 뭉친 부분도 없어지도록 함으로써, 이후의 과정이 좀더 원활하고 안정되게 이루어질 수 있을 것이다.

이에 고루펴지면서 분쇄과정을 거친 투입된 슬러지(11)는 슬러지공급부(34)에 의해 공급측 고온발열롤러(22)로 이송된다. 이러한 슬러지공급부(34)는 도 2에서처럼 슬러지투입부(31) 및 슬러지컨베어부(32), 슬러지분쇄부(33) 아래를 연속해서 지나는 공급측 여과건조벨트(23)에 의해 투입된 슬러지(11)가 고르고 균일하게 투입된 상태에서 공급된다. 그리고 이러한 슬러지공급부(34) 부분의 공급측 여과건조벨트(23)의 양측에는 각각 슬러지공급롤러(341)와 슬러지두께롤러(343) 등이 마련된다.

이와 같이 마련되는 슬러지공급부(34), 슬러지컨베어부(32), 슬러지분쇄부(33) 등은 서로 연동되도록 마련될 수도 있을 것이다. 예를 들면 도 2에서처럼 슬러지공급부(34)의 슬러지두께롤러(343)의 공급스프로켓(347)과, 슬러지컨베어부(32)의 컨베어스프로켓(327)과, 그리고 슬러지분쇄부(33)의 분쇄스프로켓(337) 등이 하나의 연동부재(예, 스프로켓 체인, 롤러벨트, 타이밍벨트 등)에 의해 연동되어 회전될 것이다.

이에 도 2의 도면에서 볼 때, 공급스프로켓(347)이 시계방향으로 회전되고 스프로켓 체인으로 연동될 경우, 스프로켓 체인 내부로 연동된 컨베어스프로켓(327)도 시계방향으로 회전될 것이다. 반면 스프로켓 체인 외부로 연동된 분쇄스프로켓(337)은 컨베어스프로켓(327)과 반대방향인 반시계방향으로 회전될 것이다.

따라서 공급스프로켓(347)의 시계방향회전에 의해 공급측 여과건조벨트(23) 위에 놓여지는 슬러지는 공급측 고온발열롤러(22)로 공급되고, 컨베어스프로켓(327)의 시계방향회전 및 분쇄스프로켓(337)의 반시계방향회전으로, 투입되는 슬러지(11)가 도 3의 예로 볼 때, 슬러지컨베어부(32)와 슬러지분쇄부(33) 사이로 모이는 것이다. 따라서 투입되는 슬러지(11)는 슬러지컨베어부(32)와 슬러지분쇄부(33)에 의해 서로의 사이로 모이면서, 슬러지컨베어부(32)에 의해 양 옆으로 길고 넓게 고루 펴지고, 슬러지분쇄부(33)에 의해 분쇄되어 뭉치는 곳이 없게 되는 것이다. 이로써 투입되는 슬러지(11)의 상태가 균일하게 펼쳐진 상태로 되어 이후 건조나 압착의 과정이 효과적으로 이루어지는 것이다.

이에 더하여 상기 슬러지공급부(34)에서 이송되는 슬러지(11)의 두께를 조절하는 슬러지공급두께형성부(35)가 더 마련된다. 그리하여 공급측 고온발열롤러(22)로 공급되는 슬러지(11) 두께가 일정하게 되어, 이후 고온에 의한 열작용이 효과적으로 이루어지고 특히 압착의 작용이 투입되는 슬러지에 대해 고르게 압력이 작용하기 때문에 결국 건조 및 탈수 등의 건조효율이 더욱 향상되는 것이다.

이를 위한 슬러지공급두께형성부(35)에는 공급측 여과건조벨트(23) 및 슬러지두께롤러(343)와 연동되어 회전되는 슬러지두께조절롤러(351)와 슬러지두께조절롤러(351)의 높이를 조절하는 슬러지두께조절부(352) 등이 마련될 것이다.

따라서 슬러지두께조절부(352)의 작동에 의해 슬러지두께조절롤러(351)와 공급측 여과건조벨트(23) 사이의 간격이 조절되어, 슬러지공급두께형성부(35)를 통과하는 슬러지의 두께가 일정하게 되는 것이다. 이는 투입 및 공급되는 슬러지의 종류나 상태에 따라 알맞게 두께를 조절함으로써 탈수, 건조되는 상황에 따라 최적으로 운영되는 것이다.

이처럼 슬러지공급장치(30)에 의해 투입되는 슬러지(11)는 고르게 펴지고 뭉치는 부분없이 분쇄되면서 소정 두께로 하여 평활공급건조부(21)의 공급측 고온발열롤러(22)로 공급된다. 그리고 공급측 고온발열롤러(22) 및 공급측 여과건조벨트(23) 사이로 지나면서, 공급측 고온발열롤러(22)에 의한 고온건조과정 및 공급측 여과건조벨트(23)와의 압착력에 의한 탈수과정 등에 의해 슬러지(11)에서 수분이 제거된다. 특히 평활공급건조부(21)에서는 슬러지(11)의 일측이 접하게 되어 비교적 다른 부분보다 슬러지(11) 일측이 먼저 건조되는 반건조 과정으로 반건조슬러지 상태가 된다.

그리고 반건조된 반건조슬러지는 평활공급건조부(21)에서 증대건조부(26)로 공급되어 나머지 반건조슬러지의 반대편이 증대측 고온발열롤러(27)와 접하여 완전 건조됨으로써 완전건조슬러지(13) 상태로 되어 배출된다. 이러한 평활공급건조부(21) 및 증대건조부(26) 등을 지나는 슬러지는 다량의 수분이 포함되어 공급되고, 이후 건조 및 탈수 과정 중에 많은 수증기가 배출된다. 따라서 슬러지로부터 분리된 수분은 산업용탈수건조장치(10)의 다수 곳에 분포되기 때문에 배습장치(40)를 마련하여 외부로 수분을 배출하게 된다.

즉 상기 평활공급건조부(21) 및 증대건조부(26)에서 건조되는 슬러지(11) 또는 반건조슬러지에서 발생되는 수분을 배출하기 위한 배습장치(40)가 구비되는 것이다.

이러한 상기 배습장치(40)는, 평활공급건조부(21)로 공급되는 슬러지(11)에서 발생된 수분을 배출하기 위한 공급측배습부(41)와, 그리고 증대건조부(26)로 공급되는 반건조슬러지에서 발생된 수분을 배출하기 위한 증대투입배습부(42) 및 증대건조부(26)에서 반건조슬러지가 건조되는 중에 발생된 수분을 배출하기 위한 증대건조배습부(43) 등이 마련될 수 있을 것이다.

그리고 상기 공급측배습부(41)에는 공급배습개폐문(411), 공급배습투과창(412)이 설치된다. 또한 상기 증대투입배습부(42)에는 증대투입배습개폐문(421), 증대투입배습투과창(422)이 설치된다. 아울러 상기 증대건조배습부(43)에는 증대건조배습개폐문(431), 증대건조배습투과창(432)이 설치되는 것이다.

이와 같이 마련되는 공급측배습부(41)는 처음 공급되는 슬러지(11)로부터 발생되는 수분을 배출하게 되며, 처음 건조과정 중에 있는 슬러지(11)로부터 비교적 많은 양의 수분이 배출되기 때문에 강한 배출능력을 갖는 배출팬 및 배출구성이 적용되어야 할 것이다. 따라서 공급측배습부(41)는 다른 성질의 물질보다 우선적으로 수분의 배출에 적합해야 하므로, 수분의 배출과정에 따른 배관이라던가 배출팬 등의 구성이 수분에 안정적인 구조와 성분으로 이루어짐이 바람직할 것이다.

이와 함께 설치되는 증대투입배습부(42)는 증대건조부(26) 초입에서 발생되는 기체의 배출을 위한 것이며, 또한 평활공급건조부(21)와 증대건조부(26) 사이의 가열건조장치 영역에서 발생한 기체도 함께 배출될 것이다.

이 경우 평활공급건조부(21)용 배출부인 공급측배습부(41)에 비하여 수분의 양은 적을 수 있으나 기타 슬러지에 포함된 다양한 성분들도 배출될 수 있으므로, 수분 및 다른 성분에도 안정적인 배습구조와 성분으로 증대투입배습부(42)가 포함되어 이루어질 수 있을 것이다. 아울러 증대건조배습부(43)는 반건조슬러지에서 완전건조슬러지(13)로의 건조되는 과정에서 배출되는 수분을 배출하게 된다. 따라서 수분을 비롯한 슬러지에 포함된 다양한 성분이 배출되며, 이에 안정적인 성분과 구조로 이루어질 수도 있을 것이다.

아울러 상기 평활공급건조부(21)와 증대건조부(26) 사이에 가열건조장치(50)가 구비되어 반건조슬러지를 가열건조시키도록 실시될 수도 있을 것이다.

이러한 상기 가열건조장치(50)는, 가열건조장치(50)를 지나는 공급측 여과건조벨트(23) 위의 반건조슬러지에 고온의 공기를 가하기 위하여 가열건조장치(50)로 고온의 공기를 공급하는 고온공급배관(51), 고온공급배관(51)을 통해 공급되는 고온의 공기를 공급측 여과건조벨트(23)의 반건조슬러지에 공급하는 하나 이상의 고온공기분사부(52) 및 상기 고온공급배관(51)을 통해 공급되는 고온의 공기를 하나 이상의 고온공기분사부(52)로 퍼지게 하는 고온공기분포탱크(53) 등이 포함될 것이다.

따라서 고온의 공기가 고온공기분사부(52)를 통하여 반건조슬러지에 공급되어 바람과 함께 고온의 공기에 의하여 반건조슬러지가 건조되는 것이다. 즉 단순히 고온상태인 공급측 고온발열롤러(22) 및 증대측 고온발열롤러(27) 등에 따른 고온작용만으로 가열건조함에 더하여, 고온 공기의 흐름으로 반건조슬러지에 포함된 수분을 효과적으로 반건조슬러지에서 분리시키게 된다. 따라서 증대건조부(26)로 공급되는 반건조슬러지에는 평활공급건조부(21)에 의해 고온상태로 된 수분들이 제거됨으로써 보다 수분함량이 적은 상태로 증대건조부(26)로 공급되어, 증대건조부(26)에서의 건조효율이 더욱 향상되는 것이다.

다음으로 본 발명에 따른 균일투입 - 건조효율향상 산업용탈수건조장치(10)에 있어서, 상기 평활공급건조부(21)와 증대건조부(26) 중 어느 하나 이상의 일측에는 사행방지장치(60)가 구비될 것이다. 이러한 사행방지장치(60)에 의하여 공급측 여과건조벨트(23)와 증대측 여과건조벨트(28) 중 어느 하나 이상의 여과건조벨트의 사행을 방지하게 된다.

이처럼 벨트의 사행을 방지하는 사행방지장치가 마련되는 것으로, 본 발명에서의 상기 사행방지장치에 대한 대략적인 구성을 보면 다음과 같이 이루어진다.

즉 벨트와, 사행인입롤러, 그리고 사행통과롤러의 좌측에 위치되고 사행인입롤러와 사행통과롤러의 좌측 회전축들이 회전가능하게 설치되어 벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동시키는 좌측사행방지작동부; 및 벨트와, 사행인입롤러, 그리고 사행통과롤러의 우측에 위치되고 사행인입롤러와 사행통과롤러의 우측 회전축들이 회전가능하게 설치되어 벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동시키는 우측사행방지작동부를 포함하는 것이다.

따라서 좌측사행방지작동부와 우측사행방지작동부의 작동으로 벨트가 좌측 또는 우측으로 이동되게 하여, 벨트의 사행을 방지한다.

그리고 상기 사행방지장치의 좌측사행방지작동부 또는 우측사행방지작동부 등의 세부구성은 다음과 같다.

즉 연속으로 지나는 벨트가 진입되면서 접하는 사행인입롤러; 벨트가 빠져나가는 사행통과롤러; 사행인입롤러와 사행통과롤러의 회전축이 동일간격을 유지하여 결합된 사행롤러설치부; 사행인입롤러, 사행통과롤러 및 사행롤러설치부가 연속되게 지나는 벨트의 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동되도록 작동하는 이동실린더; 이동실린더의 작동으로 직선왕복이동되는 이동피스톤 및 피스톤작동바디; 및 상기 피스톤작동바디에 사행롤러설치부가 자유회동되게 결합되어 이동실린더 작동으로 벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 사행인입롤러와 사행통과롤러가 이동되게 하는 롤러바디체결부 등을 포함하여 이루어진다.

따라서 본 발명에 따른 벨트의 사행방지장치에 결합된 벨트는 사행인입롤러의 일측방향으로 인입되고, 사행통과롤러의 타측방향으로 빠져나가면서 사행인입롤러와 사행통과롤러 사이를 'S'자 형태로 지나게 된다. 물론 'S'자 형태를 이루지 않으면 벨트의 사행이 일어나지 않고 안정적으로 벨트의 흐름이 되지만, 거의 대부분은 본 발명에서처럼 압착과정에서 수많은 롤러들에 의한 벨트의 텐션 및 긴장 작용이 일어나고, 또한 수분이라던가 많은 슬러지 등의 덩어리에 의해 벨트에 많은 굴곡 현상을 일으키게 되어 결국 일부 구간에서 벨트의 사행 요소가 일어난다. 따라서 이러한 벨트의 사행을 방지하기 위해 사행방지장치의 좌측사행방지작동부 및 우측사행방지작동부의 작동으로 벨트의 사행이 일어나는 것을 바로하게 된다.

이처럼 작동하는 벨트 사행방지장치의 작동 및 구성을 본 발명에 따른 일 실시예시인 산업용탈수건조장치에 적용할 경우에서의 실시예 상세구성들을 살펴보기로 한다.

즉 이와 같은 상기 사행방지장치(60)의 세부 구성을 보면, 공급측 여과건조벨트(23) 또는 증대측 여과건조벨트(28)가 지나는 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62) 등이 마련된다. 특히 상기 공급측 여과건조벨트(23) 또는 증대측 여과건조벨트(28)는 사행인입롤러(61)의 일측방향으로 인입되고, 사행통과롤러(62)의 타측방향으로 빠져나가면서 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62) 사이를 'S'자 형태와 같이 교차되면서 지나는 것이다. 이처럼 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62) 사이를 교차되면서 지나는 여과건조벨트가 옆으로 이탈하려는 사행작용을 방지함으로써 여과건조벨트가 안정적으로 연속되게 지나도록 한다.

즉 고온발열롤러와 여과건조벨트 사이로 슬러지가 지나면서 건조 및 탈수 작용을 하지만, 슬러지가 공급되거나 건조되는 중에 불규칙한 형태를 가질 수 있고, 이러한 불규칙한 슬러지의 형상으로 인해 여과건조벨트가 고온발열롤러 및 많은 수의 롤러로부터 이탈하려는 경향이 있게 된다. 특히 고온발열롤러, 여과건조벨트 및 여타의 롤러들의 표면은 상당히 매끄러운 상태에 있기 때문에 쉽게 사행이 발생할 우려가 있고, 이러한 사행을 방지하기 위해 본 발명에 따른 사행방지장치(60)가 마련된 것이다. 그리하여 이러한 사행방지장치(60)에 의하여 효과적으로 여과건조벨트의 사행을 방지하게 된다.

좀더 상세히 살펴보면, 도 9, 도 10 등에서와 같이, 공급측 여과건조벨트(23) 또는 증대측 여과건조벨트(28) 등이 지나는 사행인입롤러(61), 사행통과롤러(62) 등의 좌우측으로 사행방지장치(60)의 작동 부재들이 위치된다. 즉 상기 공급측 여과건조벨트(23), 증대측 여과건조벨트(28), 사행인입롤러(61), 사행통과롤러(62)의 좌측에 위치되고 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62)의 좌측 회전축들이 회전가능하게 설치되어 공급측 여과건조벨트(23) 또는 증대측 여과건조벨트(28) 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동시키는 좌측사행방지작동부(601)가 마련된다. 이러한 좌측사행방지작동부(601)에 의하여 사행인입롤러(61), 사행통과롤러(62)의 좌측 부분이 상향 또는 하향으로 이동하게 되어, 사행인입롤러(61), 사행통과롤러(62)는 여과건조벨트의 진행방향의 직교방향에 대해서 소정 각도('a')로 기울어지게 된다.

또한 상기 공급측 여과건조벨트(23), 증대측 여과건조벨트(28), 사행인입롤러(61), 사행통과롤러(62)의 우측에 위치되고 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62)의 우측 회전축들이 회전가능하게 설치되어 공급측 여과건조벨트(23) 또는 증대측 여과건조벨트(28) 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동시키는 우측사행방지작동부(602)가 마련된다. 이러한 우측사행방지작동부(602)에 의하여 사행인입롤러(61), 사행통과롤러(62)의 우측부분이 상향 또는 하향으로 이동하게 되어, 사행인입롤러(61), 사행통과롤러(62)는 여과건조벨트의 진행방향의 직교방향에 대해 소정 각도('a')로 기울어지게 된다.

이처럼 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62) 등이 소정 각도로 기울어진 상태에서는 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62)를 지나는 공급측 여과건조벨트(23) 또는 증대측 여과건조벨트(28)가 소정거리만큼 옆으로 이동되고, 여과건조벨트가 이동하면 다시 좌측사행방지작동부(601) 또는 우측사행방지작동부(602)가 반대로 작동하여, 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62)가 원 위치로 되면 안정적으로 여과건조벨트가 지나는 것이다.

이와 같은 사행방지장치(60)의 세부 요소들을 살펴보면 다음과 같다.

즉 도 7 내지 도 10 등에서와 같이, 상기 사행방지장치(60)의 좌측사행방지작동부(601) 또는 우측사행방지작동부(602)는, 연속으로 지나는 공급측 여과건조벨트(23) 또는 증대측 여과건조벨트(28)가 진입되면서 접하는 사행인입롤러(61)와, 공급측 여과건조벨트(23) 또는 증대측 여과건조벨트(28)가 빠져나가는 사행통과롤러(62)가 마련된다. 이러한 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62)를 지나는 여과건조벨트는 양 롤러를 교차하여 'S'자 형태를 이루면서 지나게 된다.

그리고 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62)의 회전축이 동일간격을 유지하여 결합된 사행롤러설치부(63)가 마련된다. 이러한 사행롤러설치부(63)는 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62)의 거리가 소정거리로 일정하게 유지되도록 하되, 각각의 롤러는 회전가능하게 마련된다.

또한 사행인입롤러(61), 사행통과롤러(62) 및 사행롤러설치부(63)가 연속되게 지나는 공급측 여과건조벨트(23) 또는 증대측 여과건조벨트(28)의 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동되도록 작동하는 이동실린더(64)가 마련된다. 또한 이동실린더(64)의 작동으로 직선왕복이동되는 이동피스톤(65) 및 피스톤작동바디(66)가 마련된다.

그리고 상기 피스톤작동바디(66)에 사행롤러설치부(63)가 자유회동되게 결합되어 이동실린더(64) 작동으로 공급측 여과건조벨트(23) 또는 증대측 여과건조벨트(28) 진행방향의 전방 또는 후방으로 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62)가 이동되게 하는 롤러바디체결부(67)가 마련된다. 이러한 롤러바디체결부(67)와 피스톤작동바디(66)가 체결되게 하는 결착부재(68)도 마련된다.

그리하여 이동실린더(64) 작동으로 이동피스톤(65)과 피스톤작동바디(66)가 직선이동하고, 롤러바디체결부(67)와 결착부재(68)에 의해 피스톤작동바디(66)에 회동가능하게 결착된 사행롤러설치부(63)도 이동하게 된다. 따라서 사행롤러설치부(63)의 이동으로 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62) 등도 함께 이동되면서, 이때 이동방향은 여과건조벨트가 이동하는 방향으로 이동하게 된다.

이러한 이동은 앞서 설명한 바와 같이, 일측의 좌측사행방지작동부(601) 또는 우측사행방지작동부(602) 한 측만 이동하던가 또는 경우에 따라서는 양측이 서로 반대방향으로 이동함으로써, 사행인입롤러(61)와 사행통과롤러(62) 등이 소정 각도로 기울어지게 된다. 그리하여 여과건조벨트의 진행방향의 수직방향에 대해 소정 각도로 기울어져 있기 때문에 여과건조벨트가 이동하게 되어, 벨트 사행을 방지하는 것이다.

이와 같이 마련되는 본 발명에 따른 균일투입 - 건조효율향상 산업용탈수건조장치(10)는 제어부(70)에 의하여 각 장치에 전원이 공급되고 작동되는 것이다. 즉 도 1 등의 공급측 고온발열롤러(22), 증대측 고온발열롤러(27) 등을 비롯한 각 롤러들이 회전되게 하는 모터의 작동이 제어부(70)의 고온발열롤러제어부(71)에 의해 고온발열롤러작동부(711)가 작동하여 이루어진다. 또한 도 11, 도 12 등에서와 같이 공급측 고온발열롤러(22), 증대측 고온발열롤러(27) 등의 내부에 고온의 열매체유(15)가 공급되고 배출되게 하는 작동이 제어부(70)의 열매체제어부(72)에 의해 열매체작동부(721)가 작동하여 이루어진다.

그리고 사행방지제어부(75)에 의한 제어로 사행좌작동부(751) 및 사행우작동부(752) 등의 작동으로 사행방지장치(60)의 좌측사행방지작동부(601), 우측사행방지작동부(602) 등이 작동하게 된다.

아울러 배습제어부(73)에 의해 배습작동부(731)가 작동되어, 배습장치(40)의 배습팬이 작동하고, 습도, 온도 등을 감지하여 공급측배습부(41), 증대투입배습부(42), 증대건조배습부(43) 등이 원활하게 작동된다. 또한 가열제어부(74)에 의해 가열작동부(741)의 작동으로 가열건조장치(50)의 부재들이 작동하게 되며, 히터, 송풍팬 등이 작동되는 것이다.

이상에서와 같이 마련되는 본 발명에 따른 균일투입 - 건조효율향상 산업용탈수건조장치(10)에 의한 슬러지의 건투, 탈수 과정을 살펴보면 다음과 같다.

우선 도 1 내지 도 6 등에서와 같이 마련되는 슬러지공급장치(30)로 많은 수분을 포함한 슬러지(11)가 투입된다. 이에 슬러지(11)는 우선 슬러지투입부(31)로 투입되며, 슬러지컨베어부(32)에 의해 고루 펴지고, 일부 뭉쳐진 부분은 슬러지분쇄부(33)에 의해 뭉쳐진 부분이 없이 고른 상태를 갖게 된다.

그리고 슬러지컨베어부(32), 슬러지분쇄부(33) 등을 통과한 슬러지(11)는 슬러지공급부(34) 부분의 공급측 여과건조벨트(23)에 의해 이동하는 중에 공급스프로켓(347)과 슬러지공급두께형성부(35)의 슬러지두께조절롤러(351) 등에 의해 소정 두께를 갖는 상태에서 평활공급건조부(21)의 공급측 고온발열롤러(22)로 공급된다.

이러한 공급측 고온발열롤러(22)는 도 11, 도 12에서처럼 고온상태의 열매체유(15)가 내부에 흐르기 때문에 공급측 고온발열롤러(22)의 외면은 고온상태를 갖게 된다. 그리고 공급측 고온발열롤러(22)의 외면으로 공급측 여과건조벨트(23)가 접하며, 이러한 공급측 고온발열롤러(22)와 공급측 여과건조벨트(23) 사이로 슬러지(11)가 지나면서 고온 및 고압착에 의해 건조 및 여과, 탈수가 이루어진다.

특히 공급측 여과건조벨트(23)의 내부에는 도 1에서처럼 공급측 고온발열롤러(22) 측 방향으로 힘을 가하는 다수 개의 가압롤러가 마련된 것으로, 공급측 여과건조벨트(23) 및 공급측 고온발열롤러(22) 사이의 슬러지(11)를 더욱 가압하게 된다.

이에 공급측 고온발열롤러(22)의 외면을 지나는 공급측 여과건조벨트(23)는 공급측 고온발열롤러(22) 상향의 공급가열롤러에서 가열건조장치(50) 측으로 수평이동되고, 수평이동된 상태로 가열건조장치(50)를 지난 후, 증대건조부(26) 부근의 증대측 고온발열롤러(27) 상향에 위치된 전환롤러에 의해 다시 평활공급건조부(21)로 공급측 여과건조벨트(23)가 향하도록 한다. 이후 중앙공간롤러에 의해 평활공급건조부(21) 아래로 공급측 여과건조벨트(23)가 향하고, 텐션상대롤러와 텐션롤러 사이를 지난 후 사행하롤러, 사행방지장치(60)의 사행인입롤러(61) 및 사행통과롤러(62), 그리고 사행방지장치 상부의 슬러지공급롤러(341)를 지나며, 다시 슬러지공급부(34)의 슬러지두께롤러(343)를 지나 공급측 고온발열롤러(22)를 지나게 된다.

그리고 공급측 여과건조벨트(23)로 보면 슬러지공급부(34)에서 공급되는 슬러지(11)가 투입되고 공급측 고온발열롤러(22)로 이송하며, 공급측 고온발열롤러(22)와 접할 때에는 고온작용이 이루어지는 중에 압착에 의해 여과, 탈수가 이루어지게 하여 반건조슬러지가 되게 하고, 반건조슬러지를 가열건조장치(50)로 지나게 한 후 증대건조부(26)로 공급하는 것이다.

이후 반건조슬러지는 증대건조부(26)의 증대측 고온발열롤러(27) 상면에 공급되고, 증대측 고온발열롤러(27)의 외면을 따라 회전하는 중에 증대측 여과건조벨트(28) 사이를 지나면서 고온에 의한 건조 및 여과, 탈수 과정을 거쳐 완전건조슬러지(13)로 된다.

그리고 증대측 고온발열롤러(27)의 아래를 지나 산업용탈수건조장치(10)의 중간 부분에서 증대측 고온발열롤러(27) 및 증대측 여과건조벨트(28)로부터 분리되어 외부로 배출된다.

이에 증대측 여과건조벨트(28)는 증대측 고온발열롤로(27)의 외면을 따라 회전되다가 증대측 고온발열롤러(27)의 좌측 중앙에 있는 배출롤러에서 다시 방향이 전환되어 증대측 고온발열롤러(27) 아래로 향하게 되고, 증대측 고온발열롤러(27) 아래의 텐션상대롤러, 텐션장치의 텐션롤러를 지나며, 사행하롤러에서 방향이 전환되어, 사행방지장치(60)의 사행인입롤러(61), 사행통과롤러(62)를 지나고 사행상롤러에서 다시 내향으로 향하여 압착롤러에서 방향전환되어, 증대측 고온발열롤러(27)와 접하게 된다. 이러는 중에 증대측 고온발열롤러(27)와 증대측 여과건조벨트(28) 사이의 반건조슬러지가 고온의 가열작용 및 가압에 의하여 수분이 제거되는 것이다.

이처럼 평활공급건조부(21) 및 증대건조부(26)의 다수 롤러를 지나는 공급측 여과건조벨트(23)와 증대측 여과건조벨트(28)는 공급측 고온발열롤러(22)와 증대측 고온발열롤러(27) 부분을 지나면서 사이에 위치된 슬러지를 가압하게 되고, 이러한 가압작용을 위해 공급측 여과건조벨트(23) 및 증대측 여과건조벨트(28)는 항상 팽팽하게 긴장된 상태를 갖게 된다. 이를 위해 각 벨트의 아래에는 텐션롤러 및 텐션장치가 마련되고, 또한 사행방지를 위해 각각 사행방지장치가 마련되어 산업용탈수건조장치(10)에 의한 슬러지의 탈수 건조과정이 균일하면서 건조효율이 양호하게 되는 것이다. 물론 슬러지공급장치(30)에 의해 공급되는 슬러지가 균일하고 고른 상태로 펼쳐지게 되어 건조 과정이 더욱 효과적으로 이루어지는 것이다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.

10 : 산업용탈수건조장치 11 : 슬러지
12 : 반건조슬러지 13 : 완전건조슬러지
15 : 열매체유
21 : 평활공급건조부 22 : 공급측 고온발열롤러
23 : 공급측 여과건조벨트 26 : 증대건조부
27 : 증대측 고온발열롤러 28 : 증대측 여과건조벨트
30 : 슬러지공급장치 31 : 슬러지투입부
32 : 슬러지컨베어부 33 : 슬러지분쇄부
34 : 슬러지공급부 35 : 슬러지공급두께형성부
40 : 배습장치 41 : 공급측배습부
42 : 증대투입배습부 43 : 증대건조배습부
50 : 가열건조장치 51 : 고온공급배관
52 : 고온공기분사부 53 : 고온공기분포탱크
60 : 사행방지장치 61 : 사행인입롤러
62 : 사행통과롤러 63 : 사행롤러설치부
64 : 이동실린더 65 : 이동피스톤
66 : 피스톤작동바디 67 : 롤러바디체결부
68 : 결착부재 70 : 제어부

Claims (6)

1. 고온발열롤러 및 여과건조벨트를 포함한 산업용탈수건조장치의 일측에 위치되고 투입된 슬러지의 일면을 건조시키는 평활공급건조부; 및
   산업용탈수건조장치의 타측에 위치되고 상기 평활공급건조부로부터 일면이 건조된 반건조슬러지를 공급받아 반건조슬러지의 타면을 건조시키는 증대건조부를 포함하는 산업용탈수건조장치에 있어서,
   상기 평활공급건조부 측으로 슬러지를 공급하는 슬러지공급장치가 구비되고,
   상기 슬러지공급장치는:
   슬러지가 투입되는 슬러지투입부;
   투입된 슬러지가 고르게 펴지게 하는 슬러지컨베어부;
   상기 슬러지컨베어부와 함께 구비되어 슬러지를 분쇄하는 슬러지분쇄부;
   상기 슬러지투입부를 통해 투입된 슬러지를 공급측 고온발열롤러로 공급하는 슬러지공급부; 및
   상기 슬러지공급부에서 이송되는 슬러지의 두께를 조절하는 슬러지공급두께형성부를 포함하고,
   상기 슬러지컨베어부는:
   일측의 컨베어스프로켓에 의해 회전되는 평활샤프트;
   상기 평활샤프트 보다 두꺼운 평활롤러;
   고루 펴지는 슬러지가 외향으로 너무 밀리지 않도록 하기 위해 평활롤러의 양측 끝에 구비된 평활이탈방지판; 및
   상기 평활롤러의 외면에는 연속되어 나선으로 형성된 날개인 스크류컨베어를 포함하고,
   상기 스크류컨베어는, 양측으로 서로 반대의 나선방향 형태를 갖도록 좌스크류컨베어, 및 우스크류컨베어를 포함하며,
   상기 슬러지분쇄부는:
   일측의 분쇄스프로켓에 의해 회전되는 분쇄샤프트;
   상기 분쇄샤프트 보다 두꺼운 분쇄롤러;
   슬러지가 외향으로 몰리지 않도록 하기 위해 분쇄롤러의 양측 끝으로 구비된 분쇄이탈방지판; 및
   상기 분쇄롤러의 외면에 구비된 다수 개의 분쇄날개를 포함하고,
   상기 슬러지공급두께형성부는:
   공급측 여과건조벨트 및 슬러지두께롤러와 연동되어 회전되는 슬러지두께조절롤러; 및
   상기 슬러지두께조절롤러의 높이를 조절하는 슬러지두께조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 평활공급건조부 및 증대건조부에서 건조되는 슬러지 또는 반건조슬러지에서 발생되는 수분을 배출하기 위한 배습장치가 구비되고,
   상기 배습장치는:
   평활공급건조부로 공급되는 슬러지에서 발생된 수분을 배출하기 위한 공급측배습부;
   증대건조부로 공급되는 반건조슬러지에서 발생된 수분을 배출하기 위한 증대투입배습부; 및
   증대건조부에서 반건조슬러지가 건조되는 중에 발생된 수분을 배출하기 위한 증대건조배습부;
   를 포함하고,
   상기 공급측배습부에는 공급배습개폐문, 공급배습투과창이 설치되며,
   상기 증대투입배습부에는 증대투입배습개폐문, 증대투입배습투과창이 설치되고,
   상기 증대건조배습부에는 증대건조배습개폐문, 증대건조배습투과창이 설치되는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 평활공급건조부와 증대건조부 사이에 가열건조장치가 구비되어 반건조슬러지를 가열건조시키며,
   상기 가열건조장치는:
   가열건조장치를 지나는 상기 평활공급건조부의 공급측 여과건조벨트 위의 반건조슬러지에 고온의 공기를 가하기 위하여 가열건조장치로 고온의 공기를 공급하는 고온공급배관;
   고온공급배관을 통해 공급되는 고온의 공기를 공급측 여과건조벨트의 반건조슬러지에 공급하는 하나 이상의 고온공기분사부; 및
   상기 고온공급배관을 통해 공급되는 고온의 공기를 하나 이상의 고온공기분사부로 퍼지게 하는 고온공기분포탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치.
   
5. 제 1항, 제 3항, 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 평활공급건조부와 증대건조부 중 어느 하나 이상의 일측에 사행방지장치가 구비되어, 사행방지장치에 의하여 상기 평활공급건조부의 공급측 여과건조벨트와 상기 증대건조부의 증대측 여과건조벨트 중 어느 하나 이상의 여과건조벨트의 사행을 방지하며,
   상기 사행방지장치는:
   상기 공급측 여과건조벨트, 증대측 여과건조벨트, 그리고 사행인입롤러, 사행통과롤러의 좌측에 위치되고 사행인입롤러와 사행통과롤러의 좌측 회전축들이 회전가능하게 설치되어 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동시키는 좌측사행방지작동부; 및
   상기 공급측 여과건조벨트, 증대측 여과건조벨트, 그리고 사행인입롤러, 사행통과롤러의 우측에 위치되고 사행인입롤러와 사행통과롤러의 우측 회전축들이 회전가능하게 설치되어 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동시키는 우측사행방지작동부를 포함하고,
   상기 사행방지장치의 좌측사행방지작동부 또는 우측사행방지작동부는:
   연속으로 지나는 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트가 진입되면서 접하는 사행인입롤러;
   공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트가 빠져나가는 사행통과롤러;
   사행인입롤러와 사행통과롤러의 회전축이 동일간격을 유지하여 결합된 사행롤러설치부;
   사행인입롤러, 사행통과롤러 및 사행롤러설치부가 연속되게 지나는 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트의 진행방향의 전방 또는 후방으로 이동되도록 작동하는 이동실린더;
   이동실린더의 작동으로 직선왕복이동되는 이동피스톤 및 피스톤작동바디; 및
   상기 피스톤작동바디에 사행롤러설치부가 자유회동되게 결합되어 이동실린더 작동으로 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트 진행방향의 전방 또는 후방으로 사행인입롤러와 사행통과롤러가 이동되게 하는 롤러바디체결부를 포함하며,
   상기 공급측 여과건조벨트 또는 증대측 여과건조벨트는 사행인입롤러의 일측방향으로 인입되고, 사행통과롤러의 타측방향으로 빠져나가면서 사행인입롤러와 사행통과롤러 사이를 'S'자 형태로 지나는 것을 특징으로 하는 산업용탈수건조장치.
   
6. 삭제

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