KR102126462B1 - 하이브리드 건조시스템 및 이를 이용한 건조방법 - Google Patents

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장은석
김대기
정희숙
윤종혁
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Abstract

하이브리드 건조시스템 및 이를 이용한 건조방법이 소개된다.
이 중에서 하이브리드 건조시스템은 고형물이 수용 가능한 건조공간을 제공하는 건조로와, 건조공간에서 고형물을 건조시키는 건조 유닛과, 건조 유닛에 열매체를 순환시키는 열매체 순환유닛을 포함하고, 건조 유닛은 건조로에 회전 가능하게 설치되고 내부에 열매체가 순환되는 디스크 건조부와, 디스크 건조부로부터 연장 형성되는 로터리 킬른부를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 건조시스템 및 이를 이용한 건조방법{HYBRID DRYING SYSTEM AND DRYING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 하이브리드 건조시스템 및 이를 이용한 건조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 생활 하수나 공업폐수는 경제발전, 인구증가 및 생활수준의 향상 등의 여러 요인으로 인해, 증가하고 있다. 이에 따라, 수질개선의 기초시설인 하폐수 처리장의 시설도 불가피하게 증가하고 있으며, 부수적으로 발생하는 2차 부산물인 하폐수 슬러지의 양도 증가하고 있다.
이러한 하폐수 슬러지의 처리를 위해서는, 반드시 건조공정이 필요하다. 현재 상용화되는 건조공정은 주로 열풍을 동반한다. 열풍을 활용한 건조시스템은 가열공기와 피건조물이 접촉하여 수분을 증발시키는 대류건조방식으로써, 피건조물의 수분 건조에 사용된 열에너지가 대부분 배기가스에 포함되어 배출되므로 배기열손실이 매우 크다.
아울러, 배기가스를 회수하는 시스템을 건조공정에 적용할 경우, 배기가스내에 포함된 분진과 산성가스에 의한 파울링과 부식 문제가 수반되고 있다. 그리고 디스크 타입의 건조기술은 피건조물에 교반효율이 낮고, 축의 진동 및 수축팽창 문제로 디스크의 크기 및 수량을 확대하는데 한계가 있다.
이에 고수분 함유 고형물에 대해서 저에너지 고효율 건조를 도모할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
국내 등록특허공보 10-1158841호 (2012.06.15. 등록)
본 발명의 실시예들은 간접 열전달 방식 및 직접 열전달 방식을 복합 적용하여 고형물에 대한 저에너지 및 고효율 건조를 구현할 수 있는 하이브리드 건조시스템 및 이를 이용한 건조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 하이브리드 건조시스템은, 고형물이 수용 가능한 건조공간을 제공하는 건조로; 상기 건조공간에서 상기 고형물을 건조시키는 건조 유닛; 및 상기 건조 유닛에 열매체를 순환시키기 위한 열매체 순환유닛을 포함하고, 상기 건조 유닛은 상기 건조로에 회전 가능하게 설치되고 내부에 상기 열매체가 순환되는 디스크 건조부; 및 상기 디스크 건조부로부터 연장 형성되는 로터리 킬른부를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명은 상기 건조로에서 제공받은 습공기를 응축시키고, 상기 건조로에 건공기를 제공하는 응축수 제거유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 열매체 순환유닛에서 배출되는 고온 열풍을 상기 건조로에 제공하는 열풍 공급유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 건조로 내 상기 고형물을 일정 크기로 파쇄하기 위한 파쇄 유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 건조로에서 배출되는 배출가스를 이용하여 외부공기를 예열하고, 예열된 외부공기를 상기 열매체 순환유닛에 공급하는 예열 유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 열매체 순환유닛은 보일러; 상기 열매체가 순환되도록 상기 건조 유닛 및 상기 보일러 사이를 연결하는 순환 라인; 상기 보일러 내 상기 순환 라인을 가열하기 위한 버너; 및 상기 열매체를 상기 순환 라인을 따라 순환시키기 위한 순환 펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스크 건조부는 내부에 상기 열매체가 이동 가능한 유로가 마련되는 회전봉과, 상기 회전봉의 외면에 연속하여 배치되는 디스크를 포함할 수 있다.
또한, 상기 응축수 제거유닛은 상기 건조로 내 습공기를 순환시키기 위한 흡입팬; 및 상기 흡입팬에 의해 순환되는 습공기에서 응축수를 제거하여 건공기로 변환시키는 열펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 열풍 공급유닛은 상기 건조공간에 설치되는 열풍관; 및 상기 열매체 순환유닛에서 배출되는 고온 열풍을 상기 열풍관에 공급하기 위한 열풍 라인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 파쇄 유닛은 상기 건조로에 설치되는 회전모터; 상기 건조공간에 회전 가능하게 설치되는 파쇄 블레이드; 및 상기 회전모터의 회전력을 상기 파쇄 블레이드에 전달하는 회전샤프트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 예열 유닛은 상기 건조로의 배기가스 및 상기 외부공기를 상호 열교환시키는 열교환기; 및 열교환된 상기 외부공기가 상기 열매체 순환유닛에 공급되도록 상기 열교환기 및 상기 열매체 순환유닛 사이를 연결하는 예열 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 하이브리드 건조시스템을 이용한 건조방법은, 고형물을 건조로에 투입하는 단계; 상기 건조로에 투입된 고형물을 건조 유닛에 의해 건조시키는 단계; 및 건조된 상기 고형물을 상기 건조로에서 배출하는 단계를 포함하고, 상기 건조시키는 단계는, 상기 건조 유닛에 열매체 순환유닛을 통해 열매체를 순환시켜서 상기 건조로 내에 투입된 상기 고형물을 건조시키고, 상기 건조 유닛은 상기 건조로에 회전 가능하게 설치되고 내부에 상기 열매체가 순환되는 디스크 건조부; 및 상기 디스크 건조부로부터 연장 형성되는 로터리 킬른부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 고형물을 건조시키는 단계는, 상기 건조로에서 제공받은 습공기를 응축시키고, 상기 건조로에 건공기를 제공하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 고형물을 건조시키는 단계는, 상기 건조로 내 상기 고형물을 파쇄하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 고형물을 건조시키는 단계 이후, 상기 건조로에서 배출되는 배출가스를 이용하여 외부공기를 예열하고, 예열된 외부공기를 상기 건조 유닛에 공급하는 예열 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 디스크 타입 건조기술과 로터리 킬론 타입 건조기술을 직렬 일체화함으로써, 고함수 피건조물에 이론적인 수분 건조 특성을 고려할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 열매체를 디스크 건조부에 투입하여 디스크와 고형물 간 간접적인 열 전달이 가능하도록 함으로써, 고형물을 효과적으로 건조시킬 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 건조로에서 배출되는 습공기 내 수분을 응축수 제거유닛에서 응축 제거함으로써, 응축수가 제거된 건공기에 포함된 열에너지를 회수하여 건조로에 재이용할 수 있고, 결국, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 파쇄 유닛을 로터리 킬른부에서 결합함으로써, 감율건조 효율을 향상시킬 수 있고, 건조로를 컴팩트화할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 건조로의 배기가스를 열매체의 예열에 필요한 에너지에 적용하고, 보일러에서 배출되는 고온 열풍을 로터리 킬른부에 공급하여 고형물의 건조에 활용함으로써, 건조시스템 전체적으로 높은 에너지 절감 효과를 창출할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 이용한 건조방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템(10)은, 건조로(100), 건조 유닛(200) 및 열매체 순환유닛(300)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 건조로(100)는 고형물(일 예로, 고함수 고형물)에 대한 건조 과정이 이루어지는 원통형의 노(furnace) 형태로 제공될 수 있고, 이 건조로(100)에는 외부 방열을 최소화하기 위한 이중 자켓 타입이 적용될 수 있다. 본 실시예에서, 건조로(100)는 원통형의 노 형태로 제공되지만, 이에 한정되지는 아니하며, 건조로의 형상은 원통형 이외에도, 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
건조로(100)에는 고형물이 투입되는 고형물 유입구(101)와, 고형물이 수용 가능한 건조공간(106)과, 건조공간(106)에서 건조된 고형물이 배출되는 고형물 배출구(102)가 마련될 수 있다. 아울러, 건조로(100)에는 건조공간(106) 내 습공기가 배출되는 습공기 배출구(104)와, 건공기의 유입이 이루어지는 건공기 유입구(105)와, 배기가스가 배출되는 배기가스 배출구(103)가 형성될 수 있다. 그리고 건조로(100)의 중심부에는 건조 유닛(200)이 수평하게 배치된 상태에서, 회전 가능하게 설치될 수 있다.
열매체 순환유닛(300)은 건조공간(106) 내 고형물에 대한 원활한 건조를 위해, 건조 유닛(200)에 열매체(일 예로, 열매유, 스팀...)를 순환시킬 수 있다.
이러한 열매체 순환유닛(300)은 열매체를 가열하기 위한 열원을 제공하는 보일러(310)와, 열매체가 순환되도록 건조 유닛(200) 및 보일러(310) 사이를 연결하는 순환 라인(320)과, 보일러(310) 내 순환 라인(320)을 가열하도록 보일러(310)의 하부에 마련되는 버너(330)와, 열매체를 순환 라인(320)을 따라 순환시키는 순환 펌프(340)를 포함할 수 있다.
예컨대, 버너(330)에 의한 순환 라인(320)의 가열에 의해, 보일러(310) 내 순환 라인(320)을 이동하는 열매체가 고온으로 가열되면, 고온으로 가열된 열매체는 순환 펌프(340)에 의해 순환 라인(320)을 따라 건조 유닛(200)으로 이동될 수 있다. 그리고 건조 유닛(200)으로 이동된 열매체는 건조 유닛(200)의 회전봉(211)을 순환하면서, 회전봉(211) 및 디스크(212)를 전체적으로 가열함으로써, 건조로(100) 내 고형물과 열교환될 수 있다. 이후, 열매체는 순환 라인(320)을 통해 다시 보일러(310) 측으로 이동된 후, 다시 건조 유닛(200)으로 순환되는 과정을 반복할 수 있다.
건조 유닛(200)은 건조로(100)에 회전 가능하게 설치되는 디스크 건조부(210)와, 디스크 건조부(210)의 끝단에 연장 형성되는 로터리 킬른부(220)를 포함할 수 있다. 이들 디스크 건조부(210)과 로터리 킬른부(220)는 직렬로 일체화됨으로써, 고함수 고형물에 이론적인 수분 건조 특성을 고려하여 건조로(100) 내 투입된 고형물에 대한 효과적인 건조가 가능하다.
특히, 디스크 건조부(210)는 내부에 열매체가 이동 가능한 유로(213)가 마련되는 회전봉(211)과, 회전봉(211)의 외면에 연속하여 배치되는 복수의 디스크(212)와, 회전봉(211)을 회전시키기 위한 구동모터(미도시)로 구성될 수 있다.
이에 따라, 구동모터가 작동되면, 회전봉(211)의 회전에 의해 디스크(212)가 회전(스핀)되는데, 이때, 열매체가 회전봉(211)의 유로(213)를 이동하면, 열매체는 디스크(212)에 열을 전달할 수 있고, 디스크(212)는 간접 열전달을 통해, 건조로(100) 내 고형물을 항율건조(Constnat rate period)시킬 수 있다. 이때, 발생된 습공기 내 수분은 후술하는 응축수 제거유닛(400)을 통해, 응축되어 제거될 수 있다.
로터리 킬른부(220)는 스크류 형태로 디스크 건조부(210)의 끝단에 직렬 연결될 수 있다. 이 로터리 킬른부(220)는 디스크 건조부(210)의 회전과 연동하여 회전되면서, 고온 열풍에 의해 고형물을 직접 열전달하여 건조시킬 수 있다. 이와 같이, 로터리 킬른부(220)는 디스크 건조부(210)의 구동모터의 회전력을 이용하여 회전됨으로써, 시스템의 운전 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 도시한 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템(10')은, 건조로(100), 건조 유닛(200), 열매체 순환유닛(300) 및 응축수 제거유닛(400)을 포함할 수 있다. 여기서, 응축수 제거유닛(400)을 제외한 나머지 구성들, 예를 들어, 건조로(100), 건조 유닛(200) 및 열매체 순환유닛(300) 구성은 제 1 실시예에서 설명한 건조로(100), 건조 유닛(200) 및 열매체 순환유닛(300) 구성과 대응되므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
응축수 제거유닛(400)은 건조로(100)에서 제공받은 습공기 내 수분을 응축시킨 후, 수분이 제거된 건공기를 건조로(100)에 제공할 수 있다. 건공기에 포함된 열에너지는 건조로(100) 내 고형물을 건조시키는데 재 사용됨으로써, 시스템의 소비 에너지를 절감할 수 있다. 아울러, 건공기는 디스크(212)의 표면에 발생되는 고형물의 스케일 형성 문제를 해소할 수 있고, 건조 효율을 높게 유지할 수 있다.
이를 위해, 응축수 제거유닛(400)은 건조로(100)의 습공기 유입구(104) 및 건공기 배출구(105)를 연결하는 응축라인(410)과, 습공기 유입구(104)에서 유입된 습공기를 건공기 배출구(105)로 이동시키기 위한 흡입팬(430)과, 습공기에서 응축수를 제거하여 건공기로 변환시키는 열펌프(420)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 건조로(100) 내 습공기가 흡입팬(430)에 의해 건조로(100)의 습공기 유입구(104)로 유입되면, 습공기는 열펌프(420)의 응축열에 의해 건공기로 변환될 수 있고, 변환된 건공기는 건공기 배출구(105)를 통해 건조로(100)의 건조공간(106)으로 유입됨으로써, 건조로(100) 내 고형물에 대한 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 도시한 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템(10")은, 건조로(100), 건조 유닛(200), 열매체 순환유닛(300), 응축수 제거유닛(400) 및 열풍 공급유닛(500)을 포함할 수 있다. 여기서, 열풍 공급유닛(500)은 열매체 순환유닛(300)에서 배출되는 고온 열풍을 활용하여 고형물을 건조할 수 있다.
이러한 열풍 공급유닛(500)은 건조로(100)의 건조공간(106)에 설치되는 열풍관(520)과, 보일러(310)에서 배출되는 고온 열풍을 열풍관(520)에 공급하기 위한 열풍 라인(510)을 포함할 수 있다. 이때, 열풍관(520)에는 길이방향으로 복수의 열풍홀(521)이 이격 형성되므로, 보일러(310)에서 배출된 고온 열풍은 열풍 라인(510)을 통해 열풍관(520)으로 이동된 후, 열풍관(520)의 열풍홀(521)을 통해 건조공간(106)으로 토출될 수 있다. 열풍관(520)에서 토출된 고온 열풍은 고형물과 접촉되면서 수분을 증발시킬 수 있다(대류건조 방식).
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 도시한 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템(10''')은, 건조로(100), 건조 유닛(200), 열매체 순환유닛(300), 응축수 제거유닛(400), 열풍 공급유닛(500) 및 파쇄 유닛(600)을 포함할 수 있다.
파쇄 유닛(600)은 건조로(100) 내 고형물을 일정 크기로 파쇄할 수 있다. 이 파쇄 유닛(600)은 건조로(100)에 설치되는 회전모터(610)와, 고형물의 파쇄를 위해 건조공간(106)에 회전 가능하게 설치되는 파쇄 블레이드(630)와, 회전모터(610)의 회전력을 파쇄 블레이드(630)에 전달하는 회전샤프트(620)를 포함할 수 있다.
이로써, 회전모터(610)의 작동에 의해, 파쇄 블레이드(630)가 고속으로 회전되면, 고형물은 파쇄 블레이드(630)에 의한 기계적인 파쇄와 열풍 공급유닛(500)에 의한 고온 열풍이 동시에 이루어지면서, 파쇄된 고형물은 건조로(100) 내 열에너지(고온 열풍...)와 접촉되는 면적이 늘어날 수 있다. 이 파쇄 유닛(600)은 감율건조(Failing rate period) 효율을 향상시켜 고형물에 대한 건조효율을 증대시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 도시한 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템(10'''')은, 건조로(100), 건조 유닛(200), 열매체 순환유닛(300), 응축수 제거유닛(400), 열풍 공급유닛(500), 파쇄 유닛(600) 및 예열 유닛(700)을 포함할 수 있다.
예열 유닛(700)은 건조로(100)에서 배출되는 배출가스를 이용하여 외부공기를 예열한 후, 예열된 외부공기를 열매체 순환유닛(300)에 공급할 수 있다. 이러한 예열 유닛(700)은 건조로(100)의 배기가스 및 외부공기를 상호 열교환시키는 열교환기(710)와, 열교환기(710) 및 열매체 순환유닛(300) 사이를 연결하는 예열 라인(720)을 포함할 수 있다.
이와 같이, 외부공기가 열교환기(710)를 통해 미리 가열된 후, 열매체 순환유닛(300)의 보일러(310)에 공급되면, 외부공기는 보일러(310)에서 짧은 시간 안에 버너(330)에 의해 고온 열풍으로 가열될 수 있다.
한편, 고형물에 대한 수분량 변화는, 별도의 모니터링 장치(미도시)를 통해, 자동으로 모니터링될 수 있다. 이때, 사용자는 모니터링 장치의 모니터링을 통해, 이론적인 수분건조곡선을 기반으로 건조 유닛(200)에 공급되는 열원(예를 들면, 열매체/고온 열풍의 온도)을 조절할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 건조시스템을 이용한 건조방법을 도시한 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 측면에 따른 하이브리드 건조시스템을 이용한 건조방법(20)은, 고형물을 건조로에 투입하는 단계(S100)와, 고형물을 건조시키는 단계(S200)와, 고형물을 건조로에서 배출하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
먼저, 고형물을 건조로에 투입하는 단계(S100)에서는, 건조로의 고형물 투입구에 고형물을 투입한다.
다음으로, 고형물을 건조시키는 단계(S200)에서는, 상술한 하이브리드 건조시스템의 건조 유닛을 회전시키면서, 고온 열풍을 건조로에 투입하여 고형물을 건조시킨다.
이때, 디스크 건조부의 내부에 열매체를 순환시킨 상태에서, 디스크 건조부를 건조로에서 회전시켜 고형물을 1차 건조시키고, 디스크 건조부의 끝단에 연장 형성되는 로터리 킬른부를 디스크 건조부와 함께 회전시키면서, 고형물을 2차 건조시킬 수 있다.
그리고 하이브리드 건조시스템의 응축수 제거유닛을 통해, 건조로에서 제공받은 습공기를 응축시키고, 건조로에 건공기를 제공하여, 건조로 내 고형물을 추가 건조시킬 수 있다. 아울러, 하이브리드 건조시스템의 파쇄 유닛을 이용하여, 건조로 내 고형물을 파쇄할 수 있다. 이때, 고형물은 파쇄 유닛의 파쇄 블레이드에 의한 기계적인 파쇄와 열풍 공급유닛에 의한 고온 열풍이 동시에 이루어지므로, 고형물에 대한 건조효율이 향상될 수 있다.
마지막으로 고형물을 건조로에서 배출하는 단계(S300)에서는, 건조된 고형물을 건조로의 고형물 배출구를 통해 외부로 배출한다.
한편, 본 발명은 고형물을 건조시키는 단계(S200) 이후, 외부공기를 예열하여 열매체 순환유닛에 공급하는 예열 단계를 더 포함할 수 있다. 예열 단계는 건조로에서 배출되는 배출가스를 이용하여 외부공기를 예열한 후, 예열된 외부공기를 열매체 순환유닛의 보일러 내부에 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 디스크 타입 건조기술과 로터리 킬론 타입 건조기술을 직렬 일체화함으로써, 고형물에 이론적인 수분 건조 특성을 고려할 수 있고, 열매체를 디스크 건조부에 투입하여 디스크와 고형물 간 간접적인 열 전달이 가능하며, 응축수가 제거된 건공기에 포함된 열에너지를 회수하여 건조로에 재이용할 수 있고, 파쇄 유닛을 로터리 킬른부에서 결합함으로써, 감율건조 효율을 향상시킬 수 있으며, 보일러에서 배출되는 고온 열풍을 로터리 킬른부에 공급하여 고형물의 건조에 활용하여 건조시스템 전체적으로 높은 에너지 절감 효과를 창출할 수 있다는 등의 우수한 장점을 갖는다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
100 :건조로 200 :건조 유닛
210 :디스크 건조부 220 :로터리 킬른부
300 :열매체 순환유닛 310 :보일러
320 :순환 라인 330 :버너
340 :순환 펌프 400 :응축수 제거유닛
500 :열풍 공급유닛 600 :파쇄 유닛
700 :예열 유닛

Claims (15)

  1. 고형물이 수용 가능한 건조공간을 제공하는 건조로;
    상기 건조공간에서 상기 고형물을 건조시키는 건조 유닛;
    상기 건조 유닛에 열매체를 순환시키기 위한 열매체 순환유닛;
    상기 건조로에서 제공받은 습공기를 응축시키고, 상기 건조로에 건공기를 제공하는 응축수 제거유닛;
    상기 열매체 순환유닛에서 배출되는 고온 열풍을 상기 건조로에 제공하는 열풍 공급유닛;
    상기 건조로 내 상기 고형물을 일정 크기로 파쇄하기 위한 파쇄 유닛; 및
    상기 건조로에서 배출되는 배출가스를 이용하여 외부공기를 예열하고, 예열된 외부공기를 상기 열매체 순환유닛에 공급하는 예열 유닛을 포함하고,
    상기 건조 유닛은
    상기 건조로에 회전 가능하게 설치되고 내부에 상기 열매체가 순환되는 디스크 건조부와, 상기 디스크 건조부로부터 연장 형성되는 로터리 킬른부를 포함하고,
    상기 파쇄 유닛은
    상기 건조로에 설치되는 회전모터와, 상기 건조공간에 회전 가능하게 설치되는 파쇄 블레이드와, 상기 회전모터의 회전력을 상기 파쇄 블레이드에 전달하는 회전샤프트를 포함하고,
    상기 회전모터의 작동시, 상기 파쇄 블레이드에 의한 상기 고형물에 대한 기계적인 파쇄와, 상기 열풍 공급유닛에 의한 상기 고형물의 고온 열풍이 동시에 제공되는,
    하이브리드 건조시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열매체 순환유닛은
    보일러;
    상기 열매체가 순환되도록 상기 건조 유닛 및 상기 보일러 사이를 연결하는 순환 라인;
    상기 보일러 내 상기 순환 라인을 가열하기 위한 버너; 및
    상기 열매체를 상기 순환 라인을 따라 순환시키기 위한 순환 펌프를 포함하는,
    하이브리드 건조시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스크 건조부는
    내부에 상기 열매체가 이동 가능한 유로가 마련되는 회전봉과, 상기 회전봉의 외면에 연속하여 배치되는 디스크를 포함하는,
    하이브리드 건조시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 응축수 제거유닛은
    상기 건조로 내 습공기를 순환시키기 위한 흡입팬; 및
    상기 흡입팬에 의해 순환되는 습공기에서 응축수를 제거하여 건공기로 변환시키는 열펌프를 포함하는,
    하이브리드 건조시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 열풍 공급유닛은
    상기 건조공간에 설치되는 열풍관; 및
    상기 열매체 순환유닛에서 배출되는 고온 열풍을 상기 열풍관에 공급하기 위한 열풍 라인을 포함하는,
    하이브리드 건조시스템.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 예열 유닛은
    상기 건조로의 배기가스 및 상기 외부공기를 상호 열교환시키는 열교환기; 및
    열교환된 상기 외부공기가 상기 열매체 순환유닛에 공급되도록 상기 열교환기 및 상기 열매체 순환유닛 사이를 연결하는 예열 라인을 포함하는,
    하이브리드 건조시스템.
  12. 고형물을 건조공간에 수용시켜 건조로에 투입하는 단계;
    상기 건조로에 투입된 고형물을 건조 유닛에 의해 건조시키는 단계;
    건조된 상기 고형물을 상기 건조로에서 배출하는 단계; 및
    상기 건조로에서 배출되는 배출가스를 이용하여 외부공기를 예열하고, 예열된 외부공기를 상기 건조 유닛에 공급하는 예열 단계를 포함하고,
    상기 건조시키는 단계는,
    상기 건조 유닛에 열매체 순환유닛을 통해 열매체를 순환시켜서 상기 건조로 내에 투입된 상기 고형물을 건조시키고,
    상기 건조로에서 제공받은 습공기를 응축시키고, 상기 건조로에 건공기를 제공하는 과정과, 상기 건조로 내 상기 고형물을 파쇄 유닛에서 파쇄하는 과정을 포함하고,
    상기 건조 유닛은
    상기 건조로에 회전 가능하게 설치되고 내부에 상기 열매체가 순환되는 디스크 건조부와, 상기 디스크 건조부로부터 연장 형성되는 로터리 킬른부를 포함하고,
    상기 파쇄 유닛은
    상기 건조로에 설치되는 회전모터과, 상기 건조공간에 회전 가능하게 설치되는 파쇄 블레이드와, 상기 회전모터의 회전력을 상기 파쇄 블레이드에 전달하는 회전샤프트를 포함하고,
    상기 회전모터의 작동시, 상기 파쇄 블레이드에 의한 상기 고형물에 대한 기계적인 파쇄와, 열풍 공급유닛에 의한 상기 고형물의 고온 열풍이 동시에 제공되는,
    하이브리드 건조시스템을 이용한 건조방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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