KR102030967B1 - 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성 폐기물 건조 시스템에 음식물 쓰레기 등과 같은 유기성 폐기물을 투입하기 전에 미리 예열하여 유기성 폐기물을 충분한 온도로 올려주는 전처리(前處理) 설비인 진공 증자기에 관한 것이다.
본 발명은 건조기의 전단계(前段階)에 배치되어 유기성 폐기물을 본격적으로 건조하기에 앞서 건조기로 투입되는 유기성 폐기물의 온도를 올려주는 진공 증자방식의 전처리 예열 시스템을 구현함으로써, 유기성 폐기물의 온도를 충분히 올린 상태에서 건조기 내에 투입하여 건조기의 처리 시간을 단축할 수 있는 동시에 처리 용량을 증대시킬 수 있는 등 건조기의 건조 효율 및 처리 효율 향상은 물론 경제적으로 건조 설비를 운용할 수 있는 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 제공한다.
본 발명은 건조기의 전단계(前段階)에 배치되어 유기성 폐기물을 본격적으로 건조하기에 앞서 건조기로 투입되는 유기성 폐기물의 온도를 올려주는 진공 증자방식의 전처리 예열 시스템을 구현함으로써, 유기성 폐기물의 온도를 충분히 올린 상태에서 건조기 내에 투입하여 건조기의 처리 시간을 단축할 수 있는 동시에 처리 용량을 증대시킬 수 있는 등 건조기의 건조 효율 및 처리 효율 향상은 물론 경제적으로 건조 설비를 운용할 수 있는 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 제공한다.
Description
본 발명은 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물 건조 시스템에 음식물 쓰레기 등과 같은 유기성 폐기물을 투입하기 전에 미리 예열하여 유기성 폐기물을 충분한 온도로 올려주는 전처리(前處理) 설비인 진공 증자기에 관한 것이다.
최근 대량생산과 대량소비로 이루어지는 현대사회는 대량 폐기물로 인한 심각한 환경오염문제를 야기하고 있으며, 대표적인 환경오염문제로는 대량 폐기물에 의한 토양ㆍ수질오염문제와 에너지의 대량소비에 의한 공기오염문제 등이 있다.
이러한 토양ㆍ수질오염문제와 관련하여 농업분야에서도 자유로운 입장만은 아니며, 생산의 효율성이 우선시되면서 집약적 농업이 추진된 결과 농약ㆍ화학비료의 과다한 투하 및 가축분뇨의 부적절한 관리로 인하여 토양ㆍ수질오염문제가 초래되었기 때문이다.
그리고, 폐기물의 처리와 관련하여 폐기물을 소각이나 건조하는 경우, 폐기물에 직접적인 화염을 가하거나 스팀 등을 가할 때 폐기물의 적재량, 밀도, 수분 함유량, 소각로 크기, 가열온도 등과 같은 여러 요인으로 인해 완전연소나 완전건조가 실질적으로 불가능하고, 불완전 연소나 건조에 따른 악취, 그을음, 먼지, 대기오염 공해배출가스 등이 다량 발생하는 문제점이 있다.
예를 들면, 가축분뇨, 음식물 쓰레기, 오폐수 슬러지 등의 유기성 폐기물은 탈수 후에 소각, 매립 등의 방법으로 처분되며, 일부는 재활용하고 있기는 하지만 대부분 해양에 배출한다.
그러나, 최근 해양오염 방지를 위해 해양배출이 금지되었고, 소각의 경우에는 막대한 시설 투자가 필요함은 물론 주변 거주민들의 민원이 극심하며, 혐기성 소화를 통한 바이오가스 생산의 경우에도 에너지 효율면에서 효과가 크지 않고 소화폐액의 처리 문제가 잔존한다.
따라서, 근래에는 유기성 폐기물을 건조하여 재생 에너지 자원으로 활용하기 위한 건조 방법이 주목받고 있으며, 이렇게 유기성 폐기물을 건조하여 함수율을 저감시키면 3,000∼4,000kcal/kg 이상의 발열량을 가지는 우수한 고형 연료를 얻을 수 있다.
보통 유기성 폐기물을 건조시키는 설비로는 열풍 및 스팀을 이용하는 직접 및 간접 건조방식의 건조기, 마이크로파 등을 이용하는 전자기파 건조방식의 건조기 등이 있다.
최근에는 고온의 스팀을 이용하여 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물을 건조시키는 방식이 제시되고 있으며, 이 방식은 함수율 약 80% 정도의 유기성 폐기물을 건조기 내에 투입하고, 이렇게 투입한 유기성 폐기물을 건조기의 초기 구간에서 승온시킨 후, 계속해서 그루존 및 건조 구간을 통과시켜서 함수율 약 10∼25% 정도로 건조시키는 방식이다.
그러나, 이러한 방식은 건조기 내에 투입되는 약 20℃ 정도의 유기성 폐기물을 예열하여 약 100℃ 이상으로 올리는데 많은 시간과 에너지가 소요되고, 결국 유기성 폐기물의 함수율을 원하는 만큼 낮추는데 어려움이 있음은 물론 많은 양을 처리하는데 어려움이 있는 등 건조기의 건조 효율은 물론 처리 효율이 떨어지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 건조기의 전단계(前段階)에 배치되어 유기성 폐기물을 본격적으로 건조하기에 앞서 건조기로 투입되는 유기성 폐기물의 온도를 올려주는 진공 증자방식의 전처리 예열 시스템을 구현함으로써, 유기성 폐기물의 온도를 충분히 올린 상태에서 건조기 내에 투입하여 건조기의 처리 시간을 단축할 수 있는 동시에 처리 용량을 증대시킬 수 있는 등 건조기의 건조 효율 및 처리 효율 향상은 물론 경제적으로 건조 설비를 운용할 수 있는 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 일 예로서, 건조기의 전단계(前段階)에 배치되어 유기성 폐기물의 온도를 올려주고, 이렇게 온도를 높인 유기성 폐기물을 건조기측에 공급하는 것으로서, 한쪽의 투입구와 반대쪽의 배출구 및 진공연결구를 가지는 보디케이싱과, 외주면 길이방향을 따라 형성되는 스크류를 가지면서 보디케이싱의 내부에 동축을 이루며 회전 가능한 구조로 설치되어 유기성 폐기물을 이송시켜주는 샤프트와, 상기 샤프트의 회전을 위한 구동부 및 전동부와, 스팀입구와 스팀출구를 가지면서 보디케이싱의 외주면 둘레에 설치되어 스팀의 열로 보디케이싱의 내부에 이송되는 유기성 폐기물을 가열하는 스팀자켓과, 상기 보디케이싱의 진공연결구에 진공덕트로 연결되어 보디케이싱의 내부에 진공환경을 조성하는 음압장치를 포함하는 구조로 이루어진다.
따라서, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 유기성 폐기물을 건조기의 내부에 투입하여 본격적으로 건조하기에 앞서 미리 가열한 후에 이를 건조기측으로 보낼 수 있는 특징이 있다.
여기서, 상기 보디케이싱은 서로 간에 이웃하는 배출구와 투입구가 연결되는 상하 배열식 또는 좌우 수평 배열식의 다단(多段) 구조로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 스팀입구와 응축수출구를 가지면서 샤프트의 선단부에 설치되는 로타리조인트와, 샤프트의 선단부에 설치되면서 스팀입구측과 연통되는 스팀공급홀 및 응축수출구측과 연통되는 응축수파이프로 구성되는 스팀분사장치를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 다른 예로서, 건조기의 전단계(前段階)에 배치되어 유기성 폐기물의 온도를 올려주고, 이렇게 온도를 높인 유기성 폐기물을 건조기측에 공급하는 것으로서, 한쪽의 투입구와 반대쪽의 배출구 및 진공연결구를 가지는 한쌍의 보디케이싱과, 외주면 길이방향을 따라 형성되는 스크류를 가지면서 보디케이싱의 내부에 동축을 이루며 회전 가능한 구조로 설치되어 유기성 폐기물을 이송시켜주는 샤프트와, 상기 샤프트의 회전을 위한 구동부 및 전동부와, 스팀입구와 스팀출구를 가지면서 보디케이싱의 외주면 둘레에 설치되어 스팀의 열로 보디케이싱의 내부에 이송되는 유기성 폐기물을 가열하는 스팀자켓과, 상기 보디케이싱의 진공연결구에 진공덕트로 연결되어 보디케이싱의 내부에 진공환경을 조성하는 음압장치를 포함하는 구조로 이루어진다.
따라서, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 한쌍의 보디케이싱 중에서 어느 1개의 보디케이싱의 배출구와 다른 1개의 투입구는 서로 연결됨과 더불어 배출측의 보디케이싱에 속하는 샤프트의 후단부에는 유기성 폐기물의 진행방향을 전환시켜주는 패들이 형성되는 구조를 포함하며, 유기성폐기물이 한쪽의 보디케이싱을 경유한 후에 계속해서 다른 한쪽의 보디케이싱을 경유하면서 건조기의 내부에 투입되어 본격적으로 건조되기에 앞서 미리 가열될 수 있도록 한 후에 이를 건조기측에 공급할 수 있는 것이 특징이다.
여기서, 상기 한쌍의 보디케이싱은 서로 간에 이웃하는 배출구와 투입구가 연결되는 상하 배열식 또는 좌우 수평 배열식의 다단(多段) 구조로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 스팀입구와 응축수출구를 가지면서 샤프트의 선단부에 설치되는 로타리조인트와, 샤프트의 선단부에 설치되면서 스팀입구측과 연통되는 스팀공급홀 및 응축수출구측과 연통되는 응축수파이프로 구성되는 스팀분사장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 건조기의 전단계(前段階)에 건조기로 투입되는 유기성 폐기물을 고온의 스팀과 진공 환경하에서 예열할 수 있는 진공 증자기를 연계적으로 설치함으로써, 유기성 폐기물의 온도를 충분히 올린 상태에서 건조기 내에 투입하여 건조기의 처리 시간을 단축함과 더불어 처리 용량을 증대시킬 수 있으며, 따라서 건조기의 건조 효율 및 처리 효율 향상은 물론 경제적으로 건조 설비를 운용할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 진공 증자기에서 유기성 폐기물을 예열할 때, 유기성 폐기물의 온도를 올려줌은 물론 유기성 폐기물의 함수율을 떨어뜨려 건조단계에서 건조기가 받는 부하 등을 줄여줌으로써, 건조 설비의 가동율 향상은 물론 건조 효율을 한층 높일 수 있고, 전체적인 건조 시스템을 효율적으로 운용할 수 있으며, 건조 시스템의 운용 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 여러 대의 진공 증자기를 연속 배열한 형태를 적용함으로써, 유기성 폐기물의 온도를 높여줄 수 있을 뿐만 아니라 유기성 폐기물의 함수율을 낮춰줄 수 있는 건조기로서의 기능도 수행할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 진공 증자기를 이용하여 유기성 폐기물을 본 건조에 앞서 1차 건조시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있기 때문에 고함수율(85% 이상) 유기성 폐기물의 대용량(100ton/day) 설비 구축에 필요한 건조기의 크기를 효율적으로 제작할 수 있는 효과가 있다.
즉, 진공 증자기와 건조기를 조합함으로써, 건조기의 크기 및 용량을 낮추더라도 목표로 하는 함수율 및 처리용량을 구현할 수 있고, 이에 따라 건조기의 크기와 용량을 작게 설계할 수 있으며, 그 결과 국내 중장비 이동 기준에 적합할 뿐만 아니라 설치장소의 제한을 극복할 수 있는(회피할 수 있는) 효과가 있으며, 건조설비의 초기 투자비용을 대폭 줄일 수 있다.
도 1a 및 도 1b와 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도
도 7 내지 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도
도 10과 도 11은 도 7 내지 도 9의 A-A 선 단면도, B-B 선 단면도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기와 건조기의 배치관계를 나타내는 다이어그램
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도
도 7 내지 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도
도 10과 도 11은 도 7 내지 도 9의 A-A 선 단면도, B-B 선 단면도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기와 건조기의 배치관계를 나타내는 다이어그램
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a 및 도 1b와 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.
도 1a 및 도 1b와 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 건조기의 전단계(前段階)에 배치되어 건조기에서 유기성 폐기물을 건조하기에 앞서 진공 조건하에서 고온의 스팀으로 유기성 폐기물을 미리 예열하고, 이렇게 예열한 상태의 유기성 폐기물을 건조기측으로 투입하는 구조로 이루어지게 된다.
이를 위하여, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 유기성 폐기물의 이송통로 역할을 하는 보디케이싱(13)을 포함한다.
상기 보디케이싱(13)은 원형의 관 형태로서, 프레임 구조물(26) 상에 수평 자세로 설치된다.
이러한 보디케이싱(13)의 선단부에는 윗쪽으로 투입구(10)가 형성됨과 더불어 이렇게 형성되는 투입구(10)를 통해 유기성 폐기물이 보디케이싱(13)의 내부로 들어올 수 있게 되고, 후단부에는 아래쪽으로 배출구(11)가 형성됨과 더불어 이렇게 형성되는 배출구(11)를 통해 가열을 마친 유기성 폐기물이 보디케이싱(13)의 밖으로 나갈 수 있게 된다.
그리고, 상기 보디케이싱(13)의 후단부에는 윗쪽으로 진공연결구(12)가 형성되고, 이때의 진공연결구(12)는 후술하는 음압장치(22)에서 연장되는 진공덕트(21)가 연결될 수 있게 된다.
여기서, 상기 보디케이싱(13)에 형성되는 진공연결구(12)는 케이싱 선단부와 후단부에 각각 1개씩 구비되도록 하고, 1개의 가동 시에 다른 1개는 예비용으로 사용하거나, 또는 현장 레이아웃에 맞게 적절한 것을 선택하여 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 보디케이싱(13) 내의 유기성 폐기물을 이송시켜주는 수단으로 샤프트(15)를 포함한다.
상기 샤프트(15)는 외주면에 샤프트 길이방향을 따라 나선형으로 이어지는 스크류(14)를 가지는 중공관 형태로 이루어지게 된다.
이러한 샤프트(15)는 보디케이싱(13)의 내부에 축선을 따라 동축 구조를 이루며 나란하게 배치되고, 이렇게 배치되는 샤프트(15)는 보디케이싱(13)의 양쪽 끝에 각각 설치되어 있는 샤프트 지지체(27)에 베어링을 매개로 하여 양단 지지되면서 회전가능한 구조로 설치된다.
그리고, 상기 샤프트 지지체(27)에는 샤프트 관통부위에 씰 하우징/푸셔(Seal housing & pusher;28)가 설치되며, 이때의 씰 하우징/푸셔(28)는 샤프트(15)의 둘레를 긴밀하게 씰링해줌과 더불어 씰 부재의 장착상태를 안정적으로 유지해주는 역할을 하게 된다.
이에 따라, 상기 샤프트(15)의 회전 시 보디케이싱(13)의 내부에 투입된 유기성 폐기물은 회전하는 샤프트(15)의 스크류(14)에 밀리면서 한쪽 방향으로, 즉 투입구(10)가 있는 선단부에서 배출구(11)가 있는 수단부로 이송될 수 있게 된다.
또한, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 샤프트(15)를 회전시켜주는 수단으로 구동부(16)와 전동부(17)를 포함한다.
상기 구동부(16)는 일종의 모터로서, 샤프트(15)의 일측, 예를 들면 샤프트(15)의 후단부쪽에 근접 위치되면서 프레임 구조물(26) 상에 지지되는 구조로 설치된다.
상기 전동부(17)는 체인전동방식으로서, 구동부(16)의 축, 즉 모터의 축과 샤프트(15)의 후단부에 각각 설치되는 스프로킷(17a)과 위아래 스프로킷(17a) 사이에 연결 설치되는 체인(17b)으로 구성된다.
이에 따라, 상기 구동부(16)의 작동 시 전동부(17)의 전동작용, 즉 스프로킷(17a)과 체인(17b)의 전동작용에 의해 샤프트(15)가 회전될 수 있게 된다.
또한, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 유기성 폐기물을 가열하는 수단으로 스팀자켓(20)을 포함한다.
상기 스팀자켓(20)은 보디케이싱(13)의 전체 길이구간에 걸쳐 설치됨과 더불어 전체 둘레구간 중 상부 일부를 제외한 나머지 측부와 저부에 걸쳐 설치될 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 스팀자켓(20)은 보디케이싱(13)의 외주면 둘레, 예를 들면 보디케이싱(13)의 전체 외주면 둘레 중에서 윗쪽의 약 90°정도의 구간에 해당하는 외주면 둘레를 제외한 아래쪽의 약 270°정도의 구간에 해당하는 외주면 둘레에 걸쳐 설치되고, 이렇게 설치되는 스팀자켓(20)은 보디케이싱(13)의 전체 길이구간에 걸쳐 구비될 수 있게 된다.
그리고, 상기 스팀자켓(20)의 선단부 측면쪽과 후단부 측면쪽에는 각각 스팀입구(18)와 스팀출구(19)가 형성된다.
이에 따라, 보일러 등과 같은 스팀공급원(미도시)으로부터 제공되는 고온의 스팀, 예를 들면 약 100∼180℃ 정도의 온도를 갖는 스팀이 스팀자켓(20)의 내부로 공급되면, 이때의 스팀의 열은 보디케이싱(13)의 외벽 둘레를 가열하게 되고, 결국 보디케이싱(13)의 내부에서 이송되는 유기성 폐기물에 스팀의 열이 전달되면서 스팀 열에 의해 유기성 폐기물이 가열되어 온도가 올라갈 수 있게 된다.
또한, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 보디케이싱(13)의 내부를 진공환경으로 조성해주는 수단으로 음압장치(22)를 포함한다.
상기 음압장치(22)는 보디케이싱(13)의 내부에 존재하는 기체를 제거하여 진공상태를 형성하는 역할을 하게 되며, 이러한 음압장치(22)의 흡입측과 보디케이싱(13)에 있는 진공연결구(12)는 진공덕트(21)에 의해 연결된다.
이에 따라, 상기 음압장치(22)의 작동 시 보디케이싱(13)의 내부는 진공 환경으로 조성될 수 있게 되고, 이렇게 진공 환경하에서 유기성 폐기물을 스팀으로 가열함으로써, 예열과 건조의 두가지 목적을 달성할 수 있다.
예를 들면, 보디케이싱(13)이 내부가 일반 대기압 조건인 경우, 수증기가 정체되어 있기 때문에 유기성 폐기물의 건조가 이루어지지 않게 되면서 함수율을 줄이는데 어려움이 있지만, 상기 음압장치(22)를 이용하여 보디케이싱(13)의 내부를 진공환경으로 조성해줌으로써, 내부에 체적되는 수증기를 원활하게 배출시킬 수 있게 되고, 결국 예열과 건조를 동시에 촉진시킬 수 있게 된다.
여기서, 상기 보디케이싱(13)의 내부의 진공도는 10,332mmAq 이하로, 더 바람직하게는 8,265mmAq 이하로 유지하는 것이 바람직하며, 이때의 음압장치(22)로는 진공펌프, 터보팬 등을 적용할 수 있다.
또한, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 샤프트(15)의 내부에서도 유기성 폐기물에 대해 스팀 열을 가할 수 있도록 하는 수단으로 스팀분사장치(23)를 포함한다.
상기 스팀분사장치(23)는 샤프트(15)의 단부를 통해 샤프트 내부에 고온의 스팀을 분사하고 또 스팀 분사로 인해 생기는 응축수를 배출하는 구조로 이루어지게 된다.
이를 위하여, 상기 샤프트(15)의 선단부에는 샤프트 내부와 통하면서 샤프트 축선을 따라 동축 구조를 이루며 나란하게 삽입 배치되는 응축수파이프(29)가 설치되는 동시에 이렇게 설치되는 응축수파이프(29)의 둘레에는 스팀공급홀(30)이 형성된다.
이때, 상기 응축수파이프(29)의 한쪽 단부는 샤프트(15)의 내부에 위치될 수 있게 되고, 다른 한쪽 단부는 로타리조인트(24)의 고정측에 연결되면서 지지될 수 있게 된다.
그리고, 상기 샤프트(15)의 선단부에는 스팀입구(24a)와 응축수출구(24b)를 가지는 로타리조인트(24)가 연결 설치된다.
이렇게 설치되는 로타리조인트(24)의 스팀입구(24a)는 스팀공급홀(30)과 연통되는 동시에 응축수출구(24b)는 응축수파이프(29)와 연통된다.
이에 따라, 보일러 등과 같은 스팀공급원(미도시)으로부터 제공되는 고온의 스팀이 로타리조인트(24)의 스팀입구(24a)와 스팀공급홀(30)을 통해 샤프트(15)의 내부로 분사되면, 이때의 스팀 열은 보디케이싱(13)의 내부에서 이송되는 유기성 폐기물에 전달되고, 결국 스팀 열에 의해 유기성 폐기물이 가열되면서 온도가 올라감과 더불어 건조될 수 있게 된다.
그리고, 상기 샤프트(15)의 내부에서 생기는 응축수는 샤프트 내부와 바깥쪽의 기압차에 의해 자연스럽게 응축수파이프(29)와 응축수출구(24b)를 통해 배출될 수 있게 된다.
이렇게 스팀분사장치(23)에 의해 제공되는 스팀의 열 및 스팀자켓(20)에 의해 제공되는 스팀의 열과 유기성 폐기물 간에 안팎으로 열교환이 이루어지게 되므로서, 유기성 폐기물의 가열을 위한 열효율을 높일 수 있게 된다.
여기서, 상기 로타리조인트(24)의 회전측은 샤프트(15)의 단부에 체결구조로 결합되어 함께 회전될 수 있게 됨과 더불어 고정측은 별도의 브라켓(31)을 통해 샤프트 지지체(28) 등에 결합되어 지지될 수 있게 된다.
따라서, 이와 같이 구성되는 진공 증자기의 작동상태에 대해 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 보디케이싱(13)의 투입구(10)를 통해 일정량의 유기성 폐기물, 예를 들면 함수율이 약 80% 이상인 음식물 쓰레기가 투입된다.
다음, 음식물 쓰레기 투입 후, 구동부(16)에 의해 샤프트(15)가 회전하게 되고, 계속해서 스팀파이프(23)에 의해 중공의 샤프트(15)의 내부로 고온의 스팀이 공급됨과 더불어 스팀자켓(20)의 내부에도 고온의 스팀이 공급된다.
이때, 스팀파이프(23)를 통해 공급되는 스팀에 의해 샤프트(15)가 가열되면서 샤프트 외주면 온도가 올라가게 됨과 더불어 스팀자켓(20)으로 공급되는 스팀에 의해 보디케이싱(13)의 내벽의 온도가 올라가게 된다.
이 상태에서, 상기 보디케이싱(13)의 내부에서 스크류(14)에 의해 이송되는 음식물 쓰레기는 온도가 올라가 있는 보디케이싱(13) 및 샤프트(15)와 접촉되면서 가열되어 온도가 올라가게 되고, 계속해서 배출구(11)가 있는 쪽으로 이송된 후, 배출구(11)를 통해 배출되므로서, 음식물 쓰레기에 대한 가열 공정이 완료된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 진공 증자기는 상하 배열식 또는 좌우 수평 배열식의 다단(多段) 구조로 이루어질 수 있으며, 여기서는 여러 개의 보디케이싱(13)을 위아래로 배치한 상하 배열식의 다단 구조로 이루어지는 진공 증자기를 보여준다.
이러한 상하 배열식의 다단 구조로 이루어지는 진공 증자기에서, 샤프트(15), 구동부(16) 및 전동부(17), 스팀자켓(20), 음압장치(22), 스팀파이프(23), 로타리조인트(24) 등은 위의 일 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
특히, 상하 배열되는 각 보디케이싱(13)은 서로 간에 이웃하는 배출구(11)와 투입구(10)가 서로 연결되며, 이에 따라 하나의 보디케이싱(13)에서 가열을 마치고 배출되는 유기성 폐기물이 그 다음으로 이어지는 보디케이싱(13)으로 투입되어 재차 가열되는 등 유기성 폐기물에 대한 가열 효율을 높일 수 있게 된다.
예를 들면, 윗쪽에 배치되는 보디케이싱(13)의 후단부에 있는 배출구(11)는 아래쪽에 배치되는 보디케이싱(13)의 선단부에 있는 투입구(10)와 직접 연결되고, 이러한 방식으로 다단으로 배치되는 각 보디케이싱(13)의 배출구(11)과 투입구(10)가 서로 연결될 수 있게 된다.
이에 따라, 가장 윗쪽에 배치되는 보디케이싱(13)의 선단부에 있는 투입구(10)를 통해 투입되는 유기성 폐기물은 지그재그 흐름을 보이면서 각 단의 보디케이싱(13)을 차례로 거친 후에 가장 아래쪽에 배치되는 보디케이싱(13)의 후단부에 있는 배출구(11)를 통해 배출되고, 이렇게 각 단의 보디케이싱(13)을 순차적으로 거치는 동안에 반복해서 가열되어 점차적으로 온도가 상승하게 되며, 결국 최종적으로는 목표로 하는 온도(예컨대, 약 60∼100℃ 정도)로 가열될 수 있게 된다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이고, 도 10과 도 11은 도 7 내지 도 9의 A-A 선 단면도, B-B 선 단면도이다.
도 7 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 여기서는 양옆으로 나란하게 수평 위치되는 한쌍의 보디케이싱(13)을 상하 배열식의 다단 구조로 배치한 진공 증자기를 보여준다.
이를 위하여, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 유기성 폐기물의 이송통로 역할을 하는 한쌍의 보디케이싱(13)을 포함한다.
상기 한쌍의 보디케이싱(13)은 원형의 관 형태로서, 프레임 구조물(26) 상에 수평 자세로 나란하게 설치된다.
이러한 한쌍의 보디케이싱(13) 중에서 하나의 보디케이싱(13)의 선단부에는 윗쪽으로 투입구(10)가 형성됨과 더불어 옆쪽으로 배출구(11)가 형성되고, 이와 나란한 다른 하나의 보디케이싱(13)의 선단부에는 옆쪽으로 투입구(10)가 형성되어 옆에 있는 보디케이싱(13)의 배출구(11)와 연결됨과 더불어 후단부에는 아래쪽으로 배출구(11)가 형성되어 아래단에 있는 보디케이싱(13)의 투입구(10)와 연결된다.
이에 따라, 하나의 보디케이싱(13)의 내부를 경유하면서 가열은 마친 유기성 폐기물은 배출구(11)를 통해 빠져나간 후, 이와 연결되어 있는 다른 하나의 보디케이싱(13)의 투입구(10)를 통해 이 보디케이싱(13)의 내부로 들어가서 반복적으로 가열될 수 있게 된다.
그리고, 상기 보디케이싱(13)의 후단부에는 윗쪽으로 진공연결구(12)가 형성되고, 이때의 진공연결구(12)는 후술하는 음압장치(22)에서 연장되는 진공덕트(21)가 연결될 수 있게 된다.
여기서, 상기 보디케이싱(13)에 형성되는 진공연결구(12)는 케이싱 선단부와 후단부에 각각 1개씩 구비되도록 하고, 1개의 가동 시에 다른 1개는 예비용으로 사용하거나, 또는 현장 레이아웃에 맞게 적절한 것을 선택하여 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다
또한, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 각 보디케이싱(13) 내의 유기성 폐기물을 이송시켜주는 수단으로 샤프트(15)를 포함한다.
상기 샤프트(15)는 외주면에 샤프트 길이방향을 따라 나선형으로 이어지는 스크류(14)를 가지는 중공관 형태로 이루어지게 된다.
이러한 샤프트(15)는 보디케이싱(13)의 내부에 축선을 따라 동축 구조를 이루며 나란하게 배치되고, 이렇게 배치되는 샤프트(15)는 보디케이싱(13)의 양쪽 끝에 각각 설치되어 있는 샤프트 지지체(27)에 베어링을 매개로 하여 양단 지지되면서 회전가능한 구조로 설치된다.
그리고, 상기 샤프트 지지체(27)에는 샤프트 관통부위에 씰 하우징/푸셔(Seal housing & pusher;28)가 설치되며, 이때의 씰 하우징/푸셔(28)는 샤프트(15)의 둘레를 긴밀하게 씰링해줌과 더불어 씰 부재의 장착상태를 안정적으로 유지해주는 역할을 하게 된다.
이에 따라, 상기 샤프트(15)의 회전 시 보디케이싱(13)의 내부에 투입된 유기성 폐기물은 회전하는 샤프트(15)의 스크류(14)에 밀리면서 한쪽 방향으로, 즉 투입구(10)가 있는 선단부에서 배출구(11)가 있는 수단부로 이송될 수 있게 된다.
특히, 한쌍의 보디케이싱(13)에 각각 속해 있는 샤프트(15) 중에서 어느 1개의 샤프트, 예를 들면 후단부에 옆쪽으로 수평의 배출구(11)를 갖는 보디케이싱(13)에 속해 있는 샤프트(15)의 후단부에는 유기성 폐기물의 진행방향을 전환시켜주기 위한 패들(25)이 형성된다.
즉, 상기 샤프트(15)의 후단 일부구간에는 스크류(14)를 대신하여 배출구(11)를 바라보는 방향으로 수평날개 형태의 패들(25)이 형성된다.
이에 따라, 상기 샤프트(15)의 스크류(14)에 의해 보디케이싱(13)의 후단부까지 축선방향을 따라 이송된 유기성 폐기물은 패들(25)에 의해 반경방향을 따라 옆으로 밀려나면서 배출구(11)를 빠져나가게 되고, 이렇게 배출구(11)를 빠져나간 유기성 폐기물은 옆에 있는 보디케이싱(13)의 투입구(10)로 곧바로 보내질 수 있게 된다.
또한, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 샤프트(15)를 회전시켜주는 수단으로 구동부(16)와 전동부(17)를 포함한다.
상기 구동부(16)는 일종의 모터로서, 샤프트(15)의 일측, 예를 들면 샤프트(15)의 후단부쪽에 근접 위치되면서 프레임 구조물(26) 상에 지지되는 구조로 설치된다.
상기 전동부(17)는 체인전동방식으로서, 구동부(16)의 축, 즉 모터의 축과 샤프트(15)의 후단부에 각각 설치되는 스프로킷(17a)과 위아래 스프로킷(17a) 사이에 연결 설치되는 체인(17b)으로 구성된다.
이에 따라, 상기 구동부(16)의 작동 시 전동부(17)의 전동작용, 즉 스프로킷(17a)과 체인(17b)의 전동작용에 의해 샤프트(15)가 회전될 수 있게 된다.
특히, 상기 구동부(16)는 한쌍의 보디케이싱(13)에 속해 있는 각 샤프트(15)를 동시에 회전시켜줄 수 있게 된다.
이를 위하여, 한쌍의 보디케이싱(13)에 속해 있는 각 샤프트(15) 중 어느 1개의 샤프트(15)에는 스프로킷(17a)과 더불어 서브스프로킷(17c)이 함께 설치되고, 이때의 스프로킷(17a)은 구동부(16)의 축에 있는 스프로킷(17a)과 체인(17b)으로 연결되는 동시에 서브스프로킷(17c)은 옆에 있는 보디케이싱(13)에 속하는 샤프트(15)측의 스프로킷(17a)과 서브체인(17d)으로 연결된다.
이에 따라, 상기 구동부(16)가 작동하게 되면, 체인(17b) 및 서브체인(17d)의 전동작용에 의해 한쌍의 보디케이싱(13)에 속해 있는 각 샤프트(15)가 동시에 회전될 수 있게 된다.
또한, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 유기성 폐기물을 가열하는 수단으로 스팀자켓(20)을 포함한다.
상기 스팀자켓(20)은 한쌍의 보디케이싱(13)의 전체 길이구간에 걸쳐 설치됨과 더불어 전체 둘레구간 중 상부 일부를 제외한 나머지 측부와 저부에 걸쳐 설치될 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 스팀자켓(20)은 보디케이싱(13)의 외주면 둘레, 예를 들면 보디케이싱(13)의 전체 외주면 둘레 중에서 윗쪽의 약 90°정도의 구간에 해당하는 외주면 둘레를 제외한 아래쪽의 약 270°정도의 구간에 해당하는 외주면 둘레에 걸쳐 설치되고, 이렇게 설치되는 스팀자켓(20)은 보디케이싱(13)의 전체 길이구간에 걸쳐 구비될 수 있게 된다.
그리고, 상기 스팀자켓(20)의 선단부 측면쪽과 후단부 측면쪽에는 각각 스팀입구(18)와 스팀출구(19)가 형성된다.
이에 따라, 보일러 등과 같은 스팀공급원(미도시)으로부터 제공되는 고온의 스팀, 예를 들면 약 100∼180℃ 정도의 온도를 갖는 스팀이 스팀자켓(20)의 내부로 공급되면, 이때의 스팀의 열은 보디케이싱(13)의 외벽 둘레를 가열하게 되고, 결국 보디케이싱(13)의 내부에서 이송되는 유기성 폐기물에 스팀의 열이 전달되면서 스팀 열에 의해 유기성 폐기물이 가열되어 온도가 올라갈 수 있게 된다.
또한, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 보디케이싱(13)의 내부를 진공환경으로 조성해주는 수단으로 음압장치(22)를 포함한다.
상기 음압장치(22)는 한쌍의 보디케이싱(13)의 내부에 존재하는 기체를 제거하여 진공상태를 형성하는 역할을 하게 되며, 이러한 음압장치(22)의 흡입측과 보디케이싱(13)에 있는 진공연결구(12)는 진공덕트(21)에 의해 연결된다.
이에 따라, 상기 음압장치(22)의 작동 시 보디케이싱(13)의 내부는 진공 환경으로 조성될 수 있게 되고, 이렇게 진공 환경하에서 유기성 폐기물을 스팀으로 가열함으로써, 예열과 건조의 두가지 목적을 달성할 수 있다.
예를 들면, 보디케이싱(13)이 내부가 일반 대기압 조건인 경우, 수증기가 정체되어 있기 때문에 유기성 폐기물의 건조가 이루어지지 않게 되면서 함수율을 줄이는데 어려움이 있지만, 상기 음압장치(22)를 이용하여 보디케이싱(13)의 내부를 진공환경으로 조성해줌으로써, 내부에 체적되는 수증기를 원활하게 배출시킬 수 있게 되고, 결국 예열과 건조를 동시에 촉진시킬 수 있게 된다.
여기서, 상기 보디케이싱(13)의 내부의 진공도는 10,332mmAq 이하로, 더 바람직하게는 8,265mmAq 이하로 유지하는 것이 바람직하며, 이때의 음압장치(22)로는 진공펌프, 터보팬 등을 적용할 수 있다.
또한, 상기 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기는 샤프트(15)의 내부에서도 유기성 폐기물에 대해 스팀 열을 가할 수 있도록 하는 수단으로 스팀분사장치(23)를 포함한다.
상기 스팀분사장치(23)는 샤프트(15)의 단부를 통해 샤프트 내부에 고온의 스팀을 분사하고 또 스팀 분사로 인해 생기는 응축수를 배출하는 구조로 이루어지게 된다.
이를 위하여, 상기 샤프트(15)의 선단부에는 샤프트 내부와 통하면서 샤프트 축선을 따라 동축 구조를 이루며 나란하게 삽입 배치되는 응축수파이프(29)가 설치되는 동시에 이렇게 설치되는 응축수파이프(29)의 둘레에는 스팀공급홀(30)이 형성된다.
이때, 상기 응축수파이프(29)의 한쪽 단부는 샤프트(15)의 내부에 위치될 수 있게 되고, 다른 한쪽 단부는 로타리조인트(24)의 고정측에 연결되면서 지지될 수 있게 된다.
그리고, 상기 샤프트(15)의 선단부에는 스팀입구(24a)와 응축수출구(24b)를 가지는 로타리조인트(24)가 연결 설치된다.
이렇게 설치되는 로타리조인트(24)의 스팀입구(24a)는 스팀공급홀(30)과 연통되는 동시에 응축수출구(24b)는 응축수파이프(29)와 연통된다.
이에 따라, 보일러 등과 같은 스팀공급원(미도시)으로부터 제공되는 고온의 스팀이 로타리조인트(24)의 스팀입구(24a)와 스팀공급홀(30)을 통해 샤프트(15)의 내부로 분사되면, 이때의 스팀 열은 보디케이싱(13)의 내부에서 이송되는 유기성 폐기물에 전달되고, 결국 스팀 열에 의해 유기성 폐기물이 가열되면서 온도가 올라감과 더불어 건조될 수 있게 된다.
그리고, 상기 샤프트(15)의 내부에서 생기는 응축수는 샤프트 내부와 바깥쪽의 기압차에 의해 자연스럽게 응축수파이프(29)와 응축수출구(24b)를 통해 배출될 수 있게 된다.
이렇게 스팀분사장치(23)에 의해 제공되는 스팀의 열 및 스팀자켓(20)에 의해 제공되는 스팀의 열과 유기성 폐기물 간에 안팎으로 열교환이 이루어지게 되므로서, 유기성 폐기물의 가열을 위한 열효율을 높일 수 있게 된다.
여기서, 상기 로타리조인트(24)의 회전측은 샤프트(15)의 단부에 체결구조로 결합되어 함께 회전될 수 있게 됨과 더불어 고정측은 별도의 브라켓(31)을 통해 샤프트 지지체(28) 등에 결합되어 지지될 수 있게 된다.
이와 같은 한쌍의 보디케이싱(13) 등을 포함하는 진공 증자기는 상하 배열식 또는 좌우 수평 배열식의 다단(多段) 구조로 이루어질 수 있으며, 본 발명에서는 여러 쌍의 보디케이싱(13)을 위아래로 배치한 상하 배열식의 다단 구조로 이루어지는 진공 증자기를 제공한다.
여기서, 각 단에 배치되는 한쌍의 보디케이싱(13)은 서로 간에 이웃하는 배출구(11)와 투입구(10)는 수평으로 함께 연결되고, 위아래의 단에 배치되는 각쌍의 보디케이싱(13) 중에서 서로 상하로 이웃하는 보디케이싱(13) 간의 배출구(11)와 투입구(10)는 수직으로 함께 연결된다.
이에 따라, 하나의 보디케이싱(13)에서 가열을 마치고 배출되는 유기성 폐기물이 그 다음으로 이어지는 보디케이싱(13)으로 투입되어 재차 가열되는 등 유기성 폐기물에 대한 가열 효율을 높일 수 있게 된다.
예를 들면, 가장 윗쪽의 단에 배치되는 한쌍의 보디케이싱(13)를 차례로 거친 유기성 폐기물은 계속해서 그 바로 아래쪽의 단에 배치되는 한쌍의 보디케이싱(13)을 차례로 거치게 되는 등 수평방향으로의 지그재그 흐름 및 수직방향으로의 지그재그 흐름을 보이면서 각 단의 한쌍의 보디케이싱(13)을 차례로 거친 후에 가장 아래쪽 단에 배치되는 한쌍의 보디케이싱(13)의 후단부에 있는 배출구(11)를 통해 배출되고, 이렇게 각 단의 한쌍의 보디케이싱(13)을 순차적으로 거치는 동안에 반복해서 가열되어 점차적으로 온도가 상승하게 되며, 결국 최종적으로는 목표로 하는 온도(예컨대, 약 100℃ 정도)로 가열될 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기와 건조기의 배치관계를 나타내는 다이어그램이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 먼저 진공 증자기(100)의 보디케이싱(13)의 투입구(10)를 통해 일정량의 유기성 폐기물, 예를 들면 함수율 약 80% 정도, 온도 약 20℃ 정도인 음식물 쓰레기가 투입된다.
다음, 음식물 쓰레기 투입 후, 구동부에 의해 샤프트가 회전하게 되고, 계속해서 스팀파이프에 의해 중공의 샤프트의 내부로 고온의 스팀이 공급됨과 더불어 스팀자켓의 내부에도 고온의 스팀이 공급된다.
이때, 스팀파이프를 통해 공급되는 스팀에 의해 샤프트가 가열되면서 샤프트 외주면 온도가 올라가게 됨과 더불어 스팀자켓으로 공급되는 스팀에 의해 보디케이싱의 내벽의 온도가 올라가게 된다.
이 상태에서, 상기 보디케이싱(13)의 내부에서 스크류에 의해 이송되는 음식물 쓰레기는 온도가 올라가 있는 보디케이싱(13) 및 샤프트와 접촉되면서 가열되어 약 100℃ 정도의 온도로 올라가게 되고, 계속해서 배출구가 있는 쪽으로 이송된 후, 배출구를 통해 배출되므로서, 음식물 쓰레기에 대한 가열 공정이 완료된다.
계속해서, 진공 증자기(100)를 빠져나온 음식물 쓰레기, 즉 약 100℃ 정도의 온도와 함수율이 약 75% 정도인 음식물 쓰레기는 이송스크류(110)를 통해 이송되어 건조기(120)로 투입되고, 이렇게 건조기(120)에 투입된 함수율 약 75% 정도, 온도 약 100℃ 정도의 음식물 쓰레기는 건조기(120) 내에서 건조되어 함수율이 20% 이하로 떨어진 건조물로 배출되어 후속 처리공정으로 보내지게 된다.
[표 1]
상기 표 1에서 볼 수 있듯이, 위와 같이 건조기의 전단계에 진공 증자기를 배치하여 유기성 폐기물을 미리 소정의 온도로 가열하고, 이렇게 온도를 올린 상태 그대로의 유기성 폐기물을 건조기에 투입하여 건조함으로써, 건조기 내에서의 예열 구간을 삭제할 수 있고 그루존 구간 및 건조 구간을 그 만큼 확보할 수 있는 등 건조기의 처리 효율 향상은 물론 건조 효율 향상과 에너지 소비를 줄일 수 있게 된다.
예를 들면, 일반 건조기에 20℃의 유기성 폐기물을 1,042kg/hr의 양으로 투입하는 경우 건조기 증기 소요열량은 1,999,066kcal/hr, 필요 증기소요량은 3,942kg/hr이고, 본 발명의 진공 증자기를 포함하는 건조기에 100℃의 유기성 폐기물을 1,042kg/hr의 양으로 투입하는 경우 건조기 증기 소요열량은 1,724,066kcal/hr, 필요 증기소요량은 3,400kg/hr임을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 진공 증자기를 적용하여 유기성 폐기물을 미리 예열한 상태에서 건조기에 투입하여 처리하는 경우 건조기의 처리 효율 및 건조 효율 향상은 물론 에너지 소모량(증기 소모량)을 대폭 줄일 수 있게 된다.
그리고, 건조기에서 유기성 폐기물을 본격적으로 건조하기에 앞서 전단계의 진공 증자기에서 예열과 더불어 1차 건조(유기성 폐기물의 함수율을 약 80%에서 약 70%로 떨어뜨려줌)시켜주는 등 온도 상승 뿐만 아니라 저온에서 수분을 건조시키기 좋은 환경을 제공하여 최종 목적물의 건조 효과를 상승시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 건조기의 전단계(前段階)에 유기성 폐기물을 가열하여 온도를 높여주는 진공 증자기를 배치하여 유기성 폐기물의 온도를 충분히 올린 상태에서 건조기 내에 투입하는 시스템을 제공함으로써, 건조기의 처리 시간을 단축할 수 있는 동시에 처리 용량을 증대시킬 수 있는 등 건조기의 건조 효율 및 처리 효율을 향상시킬 수 있으며, 건조 설비의 운용의 효율성과 경제성을 확보할 수 있다.
10 : 투입구
11 : 배출구
12 : 진공연결구
13 : 보디케이싱
14 : 스크류
15 : 샤프트
16 : 구동부
17 : 전동부
18 : 스팀입구
19 : 스팀출구
20 : 스팀자켓
21 : 진공덕트
22 : 음압장치
23 : 스팀분사장치
24 : 로타리조인트
25 : 패들
26 : 프레임 구조물
27 : 샤프트 지지체
28 : 씰 하우징/푸셔
29 : 응축수파이프
30 : 스팀공급홀
31 : 브라켓
11 : 배출구
12 : 진공연결구
13 : 보디케이싱
14 : 스크류
15 : 샤프트
16 : 구동부
17 : 전동부
18 : 스팀입구
19 : 스팀출구
20 : 스팀자켓
21 : 진공덕트
22 : 음압장치
23 : 스팀분사장치
24 : 로타리조인트
25 : 패들
26 : 프레임 구조물
27 : 샤프트 지지체
28 : 씰 하우징/푸셔
29 : 응축수파이프
30 : 스팀공급홀
31 : 브라켓
Claims (6)
- 건조기의 전단계(前段階)에 배치되어 유기성 폐기물의 온도를 올려주고, 이렇게 온도를 높인 유기성 폐기물을 건조기측에 공급하는 것으로서,
한쪽의 투입구(10)와 반대쪽의 배출구(11) 및 진공연결구(12)를 가지며 유기성 폐기물의 이송통로 역할을 하는 보디케이싱(13);
외주면 길이방향을 따라 형성되는 스크류(14)를 가지면서 보디케이싱(13)의 내부에 동축을 이루며 회전 가능한 구조로 설치되어 유기성 폐기물을 이송시켜주되, 보디케이싱(13)의 내부에 투입된 유기성 폐기물이 회전하는 스크류(14)에 밀리면서 투입구(10)가 있는 선단부에서 배출구가 있는 후단부로 이송될 수 있도록 해주는 샤프트(15);
상기 샤프트(15)의 회전을 위한 구동부(16) 및 전동부(17);
스팀입구(18)와 스팀출구(19)를 가지면서 보디케이싱(13)의 외주면 둘레에 설치되어 스팀의 열로 보디케이싱(13)의 내부에 이송되는 유기성 폐기물을 가열하는 스팀자켓(20);
상기 보디케이싱(13)의 진공연결구(12)에 진공덕트(21)로 연결되어 보디케이싱(13)의 내부에 진공환경을 조성하는 음압장치(22);
를 포함하며,
상기 보디케이싱(13)의 내부에서 스크류(14)에 의해 이송되는 유기성 폐기물은 온도가 올라가 있는 보디케이싱(13) 및 샤프트(15)와 접촉되면서 가열되어 온도가 올라가게 되고, 계속해서 배출구(11)가 있는 쪽으로 이송된 후, 배출구(11)를 통해 배출되므로서, 유기성 폐기물이 건조기의 내부에 투입되어 본격적으로 건조되기에 앞서 미리 가열될 수 있게 되고,
상기 샤프트(15)의 단부를 통해 샤프트 내부에 고온의 스팀을 분사하고 또 스팀 분사로 인해 생기는 응축수를 배출하는 스팀분사장치(23)를 더 포함하며,
상기 스팀분사장치(23)는 샤프트(15)의 선단부에 샤프트 내부와 통하면서 샤프트 축선을 따라 동축 구조를 이루며 나란하게 삽입 배치되는 응축수파이프(29)가 설치되는 동시에 이렇게 설치되는 응축수파이프(29)의 둘레에는 스팀공급홀(30)이 형성되고, 상기 응축수파이프(29)의 한쪽 단부는 샤프트(15)의 내부에 위치될 수 있게 되고, 다른 한쪽 단부는 로타리조인트(24)의 고정측에 연결되면서 지지될 수 있게 되고, 상기 샤프트(15)의 선단부에는 스팀입구(24a)와 응축수출구(24b)를 가지는 로타리조인트(24)가 연결 설치되되, 상기 로타리조인트(24)의 스팀입구(24a)는 스팀공급홀(30)과 연통되는 동시에 응축수출구(24b)는 응축수파이프(29)와 연통됨에 따라 스팀공급원으로부터 제공되는 고온의 스팀이 로타리조인트(24)의 스팀입구(24a)와 스팀공급홀(30)을 통해 샤프트(15)의 내부로 분사되고, 샤프트(15)의 내부에서 생기는 응축수는 샤프트 내부와 바깥쪽의 기압차에 의해 자연스럽게 응축수파이프(29)와 응축수출구(24b)를 통해 배출될 수 있게 되도록 한 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기.
- 청구항 1에 있어서,
상기 보디케이싱(13)은 서로 간에 이웃하는 배출구(11)와 투입구(10)가 연결되는 상하 배열식 또는 좌우 수평 배열식의 다단(多段) 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190050222A KR102030967B1 (ko) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | 유기성 폐기물 건조 시스템의 진공 증자기 |
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| KR102030967B1 true KR102030967B1 (ko) | 2019-10-10 |
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| KR (1) | KR102030967B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110615595A (zh) * | 2019-10-24 | 2019-12-27 | 刘志浩 | 一种高性能污泥除水干化专用设备 |
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2019
- 2019-04-30 KR KR1020190050222A patent/KR102030967B1/ko active IP Right Grant
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