KR102278798B1 - 우드펠릿 분진 입자화 시스템 - Google Patents

우드펠릿 분진 입자화 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예는 우드 펠릿(wood pellet) 제조에 사용되는 펠릿 원료가 유입되는 유입부와, 배관부를 통해 상기 유입부와 연결되고, 상기 유입부 내의 상기 펠릿 원료를 흡입하는 흡입부와, 상기 흡입부에 의해 흡입된 상기 펠릿 원료가 이송되고, 내부에 저장되는 저장 탱크와, 상기 저장 탱크로부터 상기 펠릿 원료를 공급받아, 상기 펠릿 원료의 함수율(moisture content)을 조정하는 컨디셔너와, 상기 컨디셔너에 의해 함수율이 조정된 상기 펠릿 원료를 압축 성형하는 펠릿 밀과, 상기 펠릿 밀에 의해 압축 성형된 펠릿 원료를 상기 유입부로 배출하는 배출부;를 포함하는, 우드펠릿 분진 입자화 시스템을 제공한다.

Description

우드펠릿 분진 입자화 시스템{Wood pellet dust granulation system}
본 발명은 장치 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우드펠릿 분진 입자화 시스템에 관한 것이다.
전 세계적인 경제불황과 고유가, 자원고갈, 지구 온난화 등 다양한 상황에 의해 종래의 화석연료의 사용 및 그 활용도에 많은 제약을 받고 있는 상태에서, 화석연료를 대체하는 자원 및 기술개발이 근래에 들어 더욱 요청되고 있다.
특히, 난방용 화석연료의 사용을 줄이기 위해 종래에 그냥 버려지던 목재를 근래에 들어 자원으로 재활용하는 다양한 기술개발이 이루어지고 있다. 즉 목재를 난방용 연료로 사용하기 위한 하나의 형태로, 목재를 톱밥으로 만들어서 고형연료를 제조하는 기술 및 장치들이 다양한 형태로 개발되고 있다. 그 일례로, 목재의 부산물인 톱밥을 일정한 크기로 압축 성형한 우드 펠릿(wood pellet)을 난방용 연료로 많은 생산이 이루어지고 있으며, 그 이용도 점차 증가하는 추세에 있다. 이러한 우드 펠릿은 해당 원료를 고압으로 압축 성형한 고형물로, 그 원재료에 따라 그 사용하는 용도도 연료용, 비료용, 사료용 등 다양한 용도로 개발되고 있다.
한편, 우드 펠릿을 성형할 때는 우드 펠릿 원료의 함수율이 매우 중요한 역할을 한다. 우드 펠릿의 함수율은 수분의 적정성에 따라 만들고자 하는 우드 펠릿의 겉보기 밀도, 내구성, 길이 등과 같은 우드 펠릿의 물리적 특성에 영향을 끼침과 동시에 펠릿 밀의 부하(암페어), 펠릿 다이스의 압축 비율에도 영향을 미친다. 이에 따라 투입되는 우드 펠릿 원료를 펠릿 밀에 투입하기 전에 컨디셔너(conditioner)라는 장치를 이용하여 수분 또는 증기를 우드 펠릿 원료에 투입하여 원료의 함수율을 조정하거나 원료의 상태를 펠릿화하기 좋게 전처리를 해야할 필요가 있다.
또한, 우드 펠릿 취급설비에 있어서 하역, 저장, 이송하는 과정 중 다량의 분진이 발생하며, 이를 포집하기 위한 집진기(dust collector)가 설치되어 운영 중이다. 포집된 분진을 본류의 이송 컨베이어로 돌려보내는 방식이 주로 적용되고 있다. 이때, 집진기에서 포집된 우드 펠릿 원료 분진을 이송 설비로 다시 이송할 경우, 저비중(0.23 ~ 0.25t/m3)으로 인하여 집진기에 재부착되어 부하를 가중할 수 있으며, 이송컨베이어뿐만 아니라 저장조 등의 설비에서 화재의 위험이 높아질 수 있다. 한편, 우드 펠릿 원료 분진을 수류식 또는 톤백(ton bag) 방식으로 처리하는 경우, 수동식 운영이 불가피하여 설비 운영이 불편하고, 분진을 폐기할 경우 연료의 경제적 손실이 발생하는 문제점이 존재한다.
본 발명은 펠릿 성형기에 투입된 우드 펠릿 원료의 함수율을 조정하기 위해, 우드 펠릿 원료에 수분 또는 증기를 공급할 수 있는 우드펠릿 분진 입자화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 펠릿 밀의 과부하를 방지하고 펠릿의 함수율을 적절하게 조절할 수 있는 우드펠릿 분진 입자화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 우드 펠릿(wood pellet) 제조에 사용되는 펠릿 원료가 유입되는 유입부와, 배관부를 통해 상기 유입부와 연결되고, 상기 유입부 내의 상기 펠릿 원료를 흡입하는 흡입부와, 상기 흡입부에 의해 흡입된 상기 펠릿 원료가 이송되고, 내부에 저장되는 저장 탱크와, 상기 저장 탱크로부터 상기 펠릿 원료를 공급받아, 상기 펠릿 원료의 함수율(moisture content)을 조정하는 컨디셔너와, 상기 컨디셔너에 의해 함수율이 조정된 상기 펠릿 원료를 압축 성형하는 펠릿 밀과, 상기 펠릿 밀에 의해 압축 성형된 펠릿 원료를 상기 유입부로 배출하는 배출부;를 포함하는, 우드펠릿 분진 입자화 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 컨디셔너는, 펠릿 원료 투입구와 펠릿 원료 배출구를 구비하는 컨디셔너 본체와, 상기 컨디셔너 본체의 내부에, 회전 가능하게 배치되는 회전축과, 상기 컨디셔너 본체에 배치되고, 상기 컨디셔너 본체의 내부에 수분 또는 증기를 공급하는 가수 노즐과, 상기 회전축에 배치되고, 상기 회전축으로부터 반경방향 외측을 향해 연장되고, 상기 회전축의 길이방향을 따라 서로 이격된 복수개의 패들로 이루어진 패들 배열체를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 펠릿 원료 투입구는 상기 컨디셔너 본체의 상류측 상부에 배치되고, 상기 펠릿 원료 배출구는 상기 컨디셔너 본체의 하류측 하부에 배치되며, 상기 펠릿 밀은 상기 컨디셔너 본체의 하류측 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 컨디셔너 본체의 하류측 상부에 배치되고, 상기 펠릿 밀에서 발생한 증기를 배출하는 증기 배출구를 더 포함하고, 상기 증기 배출구는 배출되는 상기 증기에 포함된 분진을 포집하기 위한 여과망을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 펠릿 원료를 상기 저장 탱크로부터, 상기 컨디셔너 본체 내로 이송하는 정량 공급 스크류를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 컨디셔너 본체와 상기 정량 공급 스크류는, 상기 컨디셔너 본체의 길이 방향을 기준으로 좌우로 스윙 가능하게 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 패들 배열체는 펠릿 원료의 종류에 따라, 원료 진행 방향과 상기 패들의 설치 각도를 변경 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가수 노즐의 개폐를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 정량 공급 스크류의 회전 속도를 제어하여 상기 펠릿 원료의 투입량을 조절하고, 상기 정량 공급 스크류의 회전시에 상기 가수 노즐을 개방하여 수분 또는 증기를 상기 본체에 내부에 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 정량 공급 스크류의 회전 속도 및 상기 펠릿 원료의 밀도에 기초하여, 상기 가수 노즐의 개방 정도를 제어하여 상기 펠릿 원료의 함수율을 조정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 배관부는, 상기 유입부와 상기 흡입부를 연통시키는 제1 흡입배관 및 상기 유입부와 상기 흡입부를 연통시키되, 상기 제1 흡입배관과 이격되고, 상기 제1 흡입배관과 다른 직경을 갖는 제2 흡입배관을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 흡입배관 및 상기 제2 흡입배관 각각은, 상기 펠릿 원료를 상기 흡입부 내로 배출하는 배출구를 구비하고, 상기 제1 흡입배관의 배출구는, 상기 제2 흡입배관의 배출구보다 높은 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 흡입부와 상기 저장 탱크 사이에 배치되고, 상기 흡입부에 의해 집진된 상기 펠릿 원료를 상기 저장 탱크로 이송하는 스크류 컨베이어를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 스크류 컨베이어는, 상기 스크류 컨베이어 내부로 분무 형태의 물을 분사하여, 습도를 조절하는 분사 유닛을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 우드펠릿 분진 입자화 시스템은, 기동시간에 따라 정량 공급 스크류를 제어하여 컨디셔너를 통해 펠릿 밀에 투입되는 우드 펠릿 원료의 양을 조절함으로써 펠릿 밀의 과부하를 방지할 수 있고, 정량 공급 스크류의 회전 속도, 즉 우드 펠릿 원료의 투입량 및 펠릿 원료의 밀도에 따라 가수 노즐들의 개방 정도를 제어하여 수분 또는 증기 공급량을 조절함으로써 우드 펠릿의 함수율을 적절하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 우드펠릿 분진 입자화 시스템은, 우드 펠릿 원료를 컨디셔너 및 펠릿 밀을 통해 펠릿화하고, 이를 연소부에서 사용되는 연료로서 재활용함으로써 연료비를 절감할 수 있고, 분진 상태의 우드 펠릿 원료에 의한 자연 발화 및 분진 폭발을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우드펠릿 분진 입자화 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 우드펠릿 분진 입자화 시스템의 일 부분을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 우드펠릿 분진 입자화 시스템의 다른 부분을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 우드펠릿 분진 입자화 시스템의 일부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 우드펠릿 분진 입자화 시스템을 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨디셔너를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 컨디셔너를 도시한 내부 사시도이다.
도 8는 도 6의 컨디셔너를 도시한 측단면도이다.
도 9는 도 6의 컨디셔너를 도시한 정면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 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. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우드펠릿 분진 입자화 시스템을 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 우드펠릿 분진 입자화 시스템의 일 부분을 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1의 우드펠릿 분진 입자화 시스템의 다른 부분을 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 우드펠릿 분진 입자화 시스템의 일부를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 우드펠릿 분진 입자화 시스템을 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 우드펠릿 분진 입자화 시스템(1)은 예를 들어, 톱밥과 같은 목질계 바이오매스 연료를 이송하는 과정에서 발생할 수 있는 분진을 집진하여 펠릿화(pelletizing)함으로써, 우드 펠릿을 생성하기 위한 시스템일 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 집진 및 성형되어 우드 펠릿화되는 분진을 펠릿 원료라고 정의하기로 한다.
우드펠릿 분진 입자화 시스템(1)은 유입부(A)와, 흡입부(B)와, 저장 탱크(40)와, 컨디셔너(conditioner; 100)와, 펠릿 밀(pellet mill; 60)과, 배출부(C)를 포함할 수 있다. 또한, 우드펠릿 분진 입자화 시스템(1)은 스크류 컨베이어(screw conveyor; 10)와, 인테이트 호퍼(intakehopper; 20)와, 버켓 엘리베어터(bucket elevator; 30)와, 정량 공급 스크류(50)와, 벨트 컨베이어(70)를 더 포함할 수 있다.
유입부(A)는 외부로부터 펠릿 원료를 포함하는 목질계 바이오매스 원료가 유입될 수 있다. 이때, 유입부(A)는 유입본체(A10)와, 제1 내부공간(A20)과, 연결통로부(A30)를 구비할 수 있다.
유입부(A)는 유입구를 구비할 수 있고, 이러한 유입구를 통해 외부로부터 펠릿 원료가 유입부(A) 내로 유입될 수 있다. 그리고, 유입부(A)는 내부에 유입된 펠릿 원료를 수용하기 위한 제1 내부공간(A20)을 구비할 수 있다.
연결통로부(A30)는 유입부(A)를 연소부(미도시)와 연결될 수 있다. 이때 연결통로부(A30)는 제1 내부공간(A20)과 연통할 수 있다. 이러한 경우, 운송 수단(TU)에 의해 운반된 펠릿 원료는 유입구를 통해 유입부(A) 내부로 유입될 수 있다. 이때 유입된 펠릿 원료의 일부는 연결통로부(A30)를 통해 연소부로 이동하고, 유입부(A) 내부로 유입된 펠릿 원료의 다른 일부는 제1 내부공간(A20)에 수용될 수 있다. 이러한 경우, 제1 내부공간(A20)에 수용된 펠릿 원료는 분진 형태일 수 있다. 이처럼, 분진 형태로 제1 내부공간(A20) 내에 수용된 펠릿 원료는 배관부(U)를 통해 흡입부(B)로 이동할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
흡입부(B)는 유입부(A) 내에, 또는 제1 내부공간(A20) 내에 수용된 펠릿 원료의 적어도 일부를 흡입하여 흡입부(B) 내로 집진(集塵)할 수 있다. 이때, 흡입부(B)는 일 예로, 분진 등을 집진하기 위한 집진 장치(dust collector)일 수 있다.
흡입부(B)는 흡입부 본체(B10)와, 경사면부(B30)와, 연결홀(B40)을 구비할 수 있다. 이러한 경우 흡입부 본체(B10)는 내부에, 흡입한 펠릿 원료를 수용하기 위한 제2 내부공간(B20)을 구비할 수 있다. 여기서, 흡입부 본체(B10)는 원기둥, 다각면체 등 다양한 형상일 수 있으나, 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 흡입부 본체(B10)가 직육면체 형상의 컨테이너인 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.
경사면부(B30)는 흡입한 펠릿 원료의 이동을 가이드할 수 있다. 이때 경사면부(B30)는 흡입부 본체(B10)의 하측에 배치될 수 있다. 경사면부(B30)는 흡입부 본체(B10)의 가장자리로부터 흡입부 본체(B10)의 중심을 향해 경사지도록 형성될 수 있다. 경사면부(B30)의 하측에는 연결홀(B40)이 배치되고, 이러한 연결홀(B40)에 의해 흡입부(B)가 후술할 스크류 컨베이어(10)와 연통할 수 있다. 이러한 경우, 제2 내부공간(B20) 내에 수용된 펠릿 원료가 중력에 의해, 또는 별도의 흡입 장치(미도시)에 의해 흡입부 본체(B10)의 하측으로 이동하게 되고, 이어서 경사면부(B30)에 의해 연결홀(B40)을 향해 이동하도록 가이드될 수 있다. 이에 따라 펠릿 원료가 스크류 컨베이어(10) 내로 이동할 수 있다.
배관부(U)는 유입부(A)와 흡입부(B)를 연결할 수 있다. 구체적으로, 배관부(U)는, 유입부(A)와 흡입부(B)를 연통시켜 펠릿원료의 이동 통로를 형성할 수 있다. 이러한 경우, 유입부(A)의 제1 내부공간(A20) 내에 수용된 펠릿 원료가 배관부(U)를 통해 흡입부(B)의 제2 내부공간(B20) 내로 이동할 수 있다. 한편, 도면에는 도시되지 않았으나 배관부(U)는 흡입 모터(미도시)를 구비할 수 있다. 이러한 경우, 흡입 모터의 흡입 작동에 의해 제1 내부공간(A20) 내의 펠릿 원료가 제2 내부공간(B20) 내로 이동할 수 있다.
배관부(U)는 적어도 하나의 흡입배관을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 배관부(U)는 복수의 흡입배관을 구비할 수 있다. 이때 구비되는 흡입배관의 개수가 제한되는 것은 아니나, 설명의 편의를 위해, 제1 흡입배관(U1)과, 제2 흡입배관(U2)이 구비된 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.
제1 흡입배관(U1)은 유입부(A)와 흡입부(B)를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제1 흡입배관(U1)은 펠릿 원료가 흡입되는 제1 흡입구(미도시)와, 흡입된 펠릿 원료가 배출되는 제1 배출구(U10)를 구비할 수 있다. 이러한 경우, 제1 흡입구는 유입부(A)의 제1 내부공간(A20)과 연통하고, 제1 배출구(U10)는 흡입부(B)의 제2 내부공간(B20)과 연통함으로써, 제1 내부공간(A20)과 제2 내부공간(B20)이 연통할 수 있다. 이때, 제1 흡입배관(U1)에는 제1 흡입모터(미도시)가 설치되고, 이러한 제1 흡입모터에 의해 제1 내부공간(A20)에 수용된 펠릿 원료를 흡입되어 제2 내부공간(B20)으로 이송될 수 있다.
제1 흡입배관(U1)은 제1 보조배관(U11)을 구비할 수 있다. 일 실시예로서, 제1 보조배관(U11)의 일단은 제1 흡입배관(U1)과 연결되고, 제1 보조배관(U11)의 타단은 연결통로부(A30)과 연결될 수 있다. 이러한 경우, 운송 수단(TU)에 의해 유입된 펠릿 원료 중 일부가 배관부(U)에 의해 흡입되지 않고 바로 연결통로부(A30)를 통해 이동하는 경우, 제1 보조배관(U11)에 의해 흡입됨으로써, 분진 상태의 펠릿 원료가 연소부로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 분진 상태의 펠릿 원료가 연소되어 폭발이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다른 실시예로서, 제1 보조배관(U11)의 일단은 제1 흡입배관(U1)과 연결되고, 제1 보조배관(U11)의 타단은 제1 내부공간(A20)과 연결될 수 있다. 이때, 제1 내부공간(A20)과 연결되는 제1 보조배관(U11)의 타단은, 제1 흡입배관(U1)과 이격되어 배치될 수 있다. 이처럼, 제1 흡입배관(U1)과 제1 보조배관(U11)이 제1 내부공간(A20)의 서로 다른 위치에 연결되어, 펠릿 원료를 흡입함으로써, 제1 내부공간(A20) 내의 펠릿 원료의 대부분을 흡입하여 흡입부(B)로 이동시킬 수 있다.
제2 흡입배관(U2)은 유입부(A)와 흡입부(B)를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제2 흡입배관(U2)은 펠릿 원료가 흡입되는 제2 흡입구(미도시)와, 흡입된 펠릿 원료가 배출되는 제2 배출구(U20)를 구비할 수 있다. 이러한 경우, 제2 흡입구는 유입부(A)의 제1 내부공간(A20)과 연통하고, 제2 배출구(U20)는 흡입부(B)의 제2 내부공간(B20)과 연통함으로써, 제1 내부공간(A20)과 제2 내부공간(B20)이 연통할 수 있다. 이때, 제2 흡입배관(U2)에는 제2 흡입모터(미도시)가 설치되고, 이러한 제2 흡입모터에 의해 제1 내부공간(A20)에 수용된 펠릿 원료를 흡입되어 제2 내부공간(B20)으로 이송될 수 있다.
제2 흡입배관(U2)은 제2 보조배관(U21)을 구비할 수 있다. 이때 제2 보조배관(U21)의 일단은 제2 흡입배관(U2)과 연결되고, 제2 보조배관(U21)의 타단은 연결통로부(A30)과 연결될 수 있다. 이러한 경우, 운송 수단(TU)에 의해 유입된 펠릿 원료 중 일부가 배관부(U)에 의해 흡입되지 않고, 바로 연결통로부(A30)를 통해 이동하는 경우, 제2 보조배관(U21)에 의해 흡입됨으로써, 분진 상태의 펠릿 원료가 연소부로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 분진 상태의 펠릿 원료가 연소되어 폭발이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제1 흡입배관(U1)은 제2 흡입배관(U2)과 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시예로서, 제1 흡입배관(U1)의 적어도 일부는, 제2 흡입배관(U2)보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제1 흡입배관(U1)의 제1 배출구(U10)가, 제2 흡입배관(U2)의 제2 배출구(U20)와 이격되되, 제1 배출구가 흡입부 본체(B10) 상에서 제2 배출구보다 더 높은 위치에 배치될 수 있다.
제1 흡입배관(U1)은 제2 흡입배관(U2)과 상이한 직경으로 형성될 수 있다. 일 실시예로서, 제2 흡입배관(U2)은 제1 흡입배관(U1)보다 작은 직경으로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 직경이 더 큰 제1 흡입배관(U1)을 통해, 더 많은 양의, 그리고 더 큰 입자로 구성된 펠릿 원료가 흡입되어 이동할 수 있다. 그리고, 직경이 더 작은 제2 흡입배관(U2)을 통해, 더 적은 양의, 그리고 더 작은 크기의 입자로 구성된 펠릿 원료가 흡입되어 이동할 수 있다.
상기와 같이, 제1 흡입배관(U1)이 제2 흡입배관(U2)보다 더 큰 직경으로 형성되고, 그리고/또는 제1 흡입배관(U1)의 제1 흡입구가 제2 흡입배관(U2)의 제2 흡입구보다 높은 위치에 배치됨으로써, 제1 흡입배관(U1)을 통해 흡입된 더 많은 양의 그리고 더 큰 입자로 구성된 펠릿 원료가, 제2 흡입배관(U2)을 통해 흡입된 더 적은 양의 그리고 더 작은 크기의 입자로 구성된 펠릿 원료의 상부에서, 흡입부(B)의 제2 내부공간(B20) 내에서 하부를 향해 떨어짐으로써, 연결홀(B40)을 향해 이동할 수 있다. 이에 의해, 상대적으로 작은 크기의 입자로 구성되어 가벼운 펠릿 원료가, 제2 내부공간(B20) 내에서 떠다니는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 흡입부(B)에 의해 집진된 대부분의 펠릿 원료가 스크류 컨베이어(10)로 이동할 수 있다.
스크류 컨베이어(10)는 흡입부(B)에 의해 집진된 펠릿 원료를 후술할 저장 탱크(40)로 이송할 수 있다. 이때 스크류 컨베이어(10)는 내부에 펠릿 원료가 이동하기 위한 공간이 마련되고, 이러한 공간에는 나선형 스크류(미도시)기 구비될 수 있다. 구체적으로, 흡입부(B)를 통과하여 스크류 컨베이어(10) 내로 펠릿 원료가 유입될 수 있다. 유입된 펠릿 원료는 나선형 스크류의 회전에 의해 저장 탱크(40)를 향해 이송될 수 있다. 이때, 스크류 컨베이어(10)에 의해 이송된 펠릿 원료는 인테이크 호퍼(20)에 임시로 저장될 수 있다.
스크류 컨베이어(10)는, 스크류 컨베이어(10) 내부로 물을 분사하는 분사 유닛(NU)을 구비할 수 있다. 분사 유닛(NU)은, 물은 분무(mist) 형태로 분사하여, 스크류 컨베이어(10) 내부의, 펠릿 원료 이동 경로 및 그 주변부의 습도를 조절할 수 있다.
분사 유닛(NU)은 스크류 컨베이어(10) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 분사 유닛(NU)은 복수개의 노즐(N)을 구비할 수 있다. 복수개의 노즐(N)은 스크류 컨베이어(10)의 길이 방향을 따라, 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이러한 복수개의 노즐(N)을 통해 분무 형태의 물이 스크류 컨베이어(10) 내부로 분사될 수 있다. 그리고, 복수개의 노즐(N)은 스크류 컨베이어(10) 전체 길이에 걸쳐 배치될 수 있다. 이에 의해, 스크류 컨베이어(10) 내부의 펠릿 원료 이동 공간 전체에 분무 형태의 물을 분사할 수 있다.
상술한 바와 같이, 분사 유닛(NU)에 의해 스크류 컨베이어(10) 내로 분무 형태의 물이 분사됨으로써, 스크류 컨베이어(10) 내부의 습도를 높여줄 수 있으며, 이에 의해 스크류 컨베이어(10) 내부에서의 펠릿 원료 이동으로 인해 발생할 수 있는 정전기 또는 분진 폭발을 방지할 수 있다.
스크류 컨베이어(10)는 스크류 컨베이어(10) 외부로부터 펠릿 원료가 유입되는 보조 유입부(11)를 구비할 수 있다. 이때 보조 유입부(11)는 스크류 컨베이어(10)와 연통하도록 설치될 수 있으며, 보조 유입부(11)를 통해, 흡입부(B)를 통해 유입되는 펠릿 원료 외에, 추가의 펠릿 원료가 스크류 컨베이어(10) 내로, 유입될 수 있다. 작업자는 별도로 집진한 펠릿 원료를, 수작업으로 보조 유입부(11)로 공급할 수 있다. 이에 따라, 흡입부(B) 작동에 문제가 생기거나, 보다 많은 양의 펠릿 원료를 공급할 필요가 있는 경우, 보조 유입부(11)를 통해 스크류 컨테이너(10) 및 우드펠릿 분진 입자화 시스템(1) 내로 공급되는 펠릿 원료의 양을 적절하게 조절할 수 있다.
스크류 컨베이어(10)는 적어도 하나 구비될 수 있다. 일 실시예로서, 스크류 컨베이어(10)는 복수개 구비될 수 있다. 이때 구비되는 스크류 컨베이어(10)의 개수가 제한되는 것은 아니나, 설명의 편의를 위해, 제1 스크류 컨베이어(10a)와, 제2 스크류 컨베이어(10b)와 제3 스크류 컨베이어(10c)가 구비된 실시예를 중심으로 설명하기로 한다. 이러한 경우, 제1 스크류 컨베이어(10a)의 일단은 흡입부(B)와 연결되고, 제1 스크류 컨베이어(10a)의 타단은 제2 스크류 컨베이어(10b)의 일단과 연결될 수 있다. 그리고, 제2 스크류 컨베이어(10b)의 타단은 제3 스크류 컨베이어(10c)의 일단과 연결될 수 있고, 제 스크류 컨베이어(10)의 타단은 인테이크 호퍼(20)와 연결될 수 있다.
제1 스크류 컨베이어(10a)의 타단과 연결되는 제2 스크류 컨베이어(10b)의 일단은, 상기한 제1 스크류 컨베이어(10a)의 타단보다 아래에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 스크류 컨베이어(10b)의 타단과 연결되는 제3 스크류 컨베이어(10c)의 일단은, 상기한 제2 스크류 컨베이어(10b)의 타단보다 아래에 배치될 수 있다. 그리고, 인테이크 호퍼(20)는 이와 연결되는 제3 스크류 컨베이어(10c)의 타단보다 아래에 배치될 수 있다. 이에 따라, 펠릿 원료가 제1 스크류 컨베이어(10a)에서 제2 스크류 컨베이어(10b)로 이동할 때, 제2 스크류 컨베이어(10b)에서 제3 스크류 컨베이어(10c)로 이동할 때, 그리고 제3 스크류 컨베이어(10c)에서 인테이크 호퍼(20)로 이동할 때, 별도의 구동 장치 없이 이동할 수 있다. 이에 의해, 스크류 컨베이어(10) 설계를 단순화할 수 있으며, 추가의 구동부를 설치하는 것 등에 의한 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있다.
다른 실시예로서, 스크류 컨베이어(10)는 한 개 구비될 수 있다. 이때, 스크류 컨베이어(10)의 일단은 흡입부(B)와 연결되고, 스크류 컨베이어(10)의 타단은 인테이크 호퍼(20)와 연결될 수 있다. 이러한 경우, 흡입부(B)로부터 유입된 펠릿 원료는 스크류 컨베이어(10) 내부에 구비된 나선형 스크류의 구동에 의해, 스크류 베이어(10)의 길이 방향을 따라 이동하여, 인테이크 호퍼(20)로 이송될 수 있다.
우드펠릿 분진 입자화 시스템(1)은 플랫(flat)한 바닥면에 설치될 수 있으며, 제1 스크류 컨베이어(10a), 제2 스크류 컨베이어(10b) 및 제3 스크류 컨베이어(10c)는 상기한 플랫한 바닥면에 대해, 미리 설정된 각도로 경사지도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 흡입부(B)를 통해 제1 스크류 컨베이어(10a)로 유입된 펠릿 원료는, 제1-1 이송방향(S1a)을 따라 제2 스크류 컨베이어(10b)를 향해 이송될 수 있다. 이송된 펠릿 원료는 제1-2 이송방향(S1b)으로 이동하여 제2 스크류 컨베이어(10b) 내로 유입된 후 제2-1 이송방향(S1b)을 따라 제3 스크류 컨베이어(10c)를 향해 이송될 수 있다. 이후, 펠릿 원료는 제2-2 이송방향(S2b)으로 이동하여 제3 스크류 컨베이어(10c)내로 유입된 후 제3-1 이송방향(S3a)을 따라 인테이크 호퍼(20)를 향해 이송될 수 있다. 그리고, 제3-2 이송방향(S3b)으로 이동하여 인테이크 호퍼(20) 내에 수용될 수 있다.
저장 탱크(40)는 스크류 컨베이어(10) 및 인테이크 호퍼(20)를 지나 운반된 펠릿 원료가 임시로 저장될 수 있다. 이때, 저장 탱크(40)와 인테이크 호퍼(20) 사이에 버켓 엘리베이터(30)가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 버켓 엘리베이터(30)는 인테이크 호퍼(20) 내에 수용된 펠릿 원료를 저장 탱크(40)로 이송할 수 있다. 이처럼 이송된 펠릿 원료는 저장 탱크(40) 내에 임시로 수용된 후 정량 공급 스크류(50)를 통해 컨디셔너(100)로 공급될 수 있다. 한편, 펠릿 원료가 임시로 저장되는 구성이 저장 탱크에 한정되는 것은 아니며, 저장조(Silo), 호퍼(Hopper) 또는 서지빈(Surge Bin)일 수 있다.
정량 공급 스크류(50)는 저장 탱크(40)와 컨디셔너(100) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 정량 공급 스크류(50)의 일단은 저장 탱크(40)와 연결되고, 정량 공급 스크류(50)의 타단은 컨디셔너(100)와 연결될 수 있으며, 정량 공급 스크류(50)의 내부에는 공급 스크류(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 경우, 저장 탱크(40)에 임시로 저장된 펠릿 원료의 일부가 정량 공급 스크류(50)로 유입된 후 공급 스크류에 의해 이동하여 컨디셔너(100)로 공급될 수 있다.
정량 공급 스크류(50)는 컨디셔너(100) 내로 정량의 펠릿 원료만이 공급되도록 조절할 수 있다. 이에 따라, 컨디셔너(100)로 일시에 과도한 양의 펠릿 원료가 공급되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 정량 공급 스크류(50)뿐만 아니라, 펠릿 원료의 공급량을 일정하게 조절할 수 있는 다른 어떠한 정량 공급 장치도 이용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨디셔너를 도시한 사시도이다. 도 7은 도 6의 컨디셔너를 도시한 내부 사시도이다. 도 8는 도 6의 컨디셔너를 도시한 측단면도이다. 도 9는 도 6의 컨디셔너를 도시한 정면도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 컨디셔너(100)는 펠릿 원료와 수분을 혼합하여 펠릿 원료의 함수율을 조절할 수 있다. 이때, 펠릿 원료의 함수율을 조절하기 위해, 혼합기(mixer) 또는 교반기(stirrer)가 이용될 수도 있다. 다만 설명의 편의를 위해, 컨디셔너(100)를 이용하는 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.
구체적으로, 컨디셔너(100)는 컨디셔너 본체(110)와, 컨디셔너 본체(110) 내부에 설치되는 회전축(120)과, 컨디셔너 본체(110) 내부에 수분 증기를 공급하는 적어도 하나 이상의 가수 노즐(130)과, 컨디셔너 본체(110) 내부에서 펠릿 원료와 수분 또는 증기를 혼합하는 패들 배열체(140)를 구비할 수 있다.
컨디셔너 본체(110)는 일 예로, 원통형일 수 있다. 컨디셔너 본체(110)는 그 길이 방향(예를 들어, 도 6의 L방향)을 따라 수평방향으로 배치될 수 있다. 이때, 컨디셔너 본체(110)는 정량 공급 스크류(50)에 의해 이송된 펠릿 원료가 투입되는 펠릿 원료 투입구(111)와, 수분 또는 증기와 혼합된 펠릿 원료를 펠릿 밀(60) 측으로 배출하는 펠릿 원료 배출구(112)를 구비할 수 있다.
회전축(120)은 컨디셔너 본체(110)의 외측에 설치된 구동 모터(121)와 연결되고, 컨디셔너 본체(110)의 길이 방향(L방향)을 따라 컨디셔너 본체(110)의 내부 중심에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
가수 노즐(130)은 외부에 배치된 수분 또는 증기 공급원(미도시)와 연결되고, 컨디셔너 본체(110)의 상측 외면에 설치되어 컨디셔너 본체(110)의 내부에 수분 또는 증기를 공급할 수 있다. 이때, 가수 노즐(130)은 적어도 하나 구비될 수 있다. 일 실시예로서, 가수 노즐(130)은 복수개 구비될 수 있다. 이러한 경우, 복수개의 가수 노즐(130) 각각은 개별적으로 개폐제어가 가능하게 구성될 수 있다.
패들 배열체(140)는 회전축(120)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 패들 배열체(140)는 복수의 패들(141)을 구비할 수 있다. 이때 복수의 패들(141)은 회전축(120)으로부터 반경방향 외측으로 연장되고, 회전축(120)의 길이방향을 따라 소정의 피치(pitch), 즉 소정의 간격을 갖도록 배치될 수 있다.
복수의 패들(141)은 컨디셔너 본체(110) 내부에 투입된 펠릿 원료와 가수 노즐(130)로부터 공급된 수분 또는 증기를 혼합하기 위해 회전축(120)과 일체로 회전함으로써, 펠릿 원료가 소정의 함수율을 갖도록 조절할 수 있다. 또한, 복수의 패들(141)의 회전 작동에 의해, 펠릿 원료는 펠릿 원료 투입구(111)로부터 펠릿 원료 배출구(112)로 이송될 수 있다.
일 실시예로서, 패들 배열체(140)는 펠릿 원료의 종류에 따라 컨디셔너 본체(110) 내부에서의 원료 진행 방향에 대한, 패들(141)의 설치 각도를 변경할 수 있도록 회전축(120)에 설치될 수 있으며, 이때 패들(141)은 회전축(120)에 가변 가능하게 설치되는 가변형 패들(141)일 수 있다.
가변형 패들(141)은 투입된 원료의 종류에 따라 원료의 컨디셔너(100)에서의 체류시간을 조정하여, 원료와 수분 또는 증기의 혼합율을 적절하게 조절할 수 있게 한다. 일 예로, 밀도가 높은 원료의 경우에는 패들(141)의 설치 각도롤 원료 진행 방향에 대해 90°로 가변시킴으로써 원료의 진행 속도를 늦추어 원료의 체류시간을 증가시킬 수 있다. 다른 예로, 밀도가 낮은 원료의 경우에는 패들(141)의 설치 각도를 원료 진행 방향에 대해 45°로 가변시킴으로써 원료의 진행 속도를 빠르게 하여 원료의 체류시간을 감소시킬 수 있다.
펠릿 원료 투입구(111)는 컨디셔너 본체(110)의 상류측, 즉 원료 진행 방향을 기준으로 상류측의 상부에 형성되고, 팰릿 원료 배출구(112)는 본체(110)의 하류측 하부에 형성되어 펠릿 밀(60)과 연결될 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 컨디셔너 본체(110)와 정량 공급 스크류(50)는 MC 볼트, 실리콘 패킹을 이용하여 좌우로 스윙 가능하게 설치될 수 있다. 이러한 컨디셔너 본체(110) 및 정량 공급 스크류(50)의 스윙 가능한 구성은 컨디셔너(100)의 유지 보수를 용이하게 해준다.
펠릿 밀(60)은 컨디셔너(100)에 의해 함수율이 조정된 펠릿 원료를 펠릿으로 압축 성형할 수 있다. 구체적으로, 펠릿 밀(60)은 복수의 구멍을 갖는 다이스 내부의 원료를 롤러를 이용하여 강하게 밀어내는 방식을 통해 펠릿을 생산할 수 있다. 이때, 펠릿 원료를 펠릿으로 압축 성형하는 구성이, 펠릿 밀로 한정되는 것은 아니며, 펠렛 타이저(pelletizer), 성형기(extruder), 또는 제립기(granulator)일 수 있다.
원료의 강한 압축이 진행되면서 마찰열에 의해 원료에 포함된 수분이 증기로 바뀌면서 펠릿 밀(60)의 외부 연결구 등으로 비산하는 문제가 발생할 수 있다. 상술한 문제점을 방지하기 위해, 컨디셔너(100)는 컨디셔너 본체(110)의 하류측 상부, 즉 펠릿 원료 배출구(112)의 상부에 증기 배출구(150)를 구비할 수 있다. 이러한 증기 배출구(150)는 펠릿 밀(60)에서 발생한 증기를 외부로 배출할 수 있다. 이때, 증기 배출구(150)에는 여과망(151)이 구비될 수 있고, 이러한 여과망(151)은 분진을 포집하고 증기만 배출되도록 할 수 있다.
컨디셔너(100)는 컨트롤러(미도시)에 의해 제어될 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러는 가수 노즐(130)의 개폐를 제어할 수 있다. 이러한 컨트롤러는 인버터를 이용하여 정량 공급 스크류(50)의 회전 속도를 제어함으로써 펠릿 원료의 투입량을 조절할 수 있다.
컨트롤러는 예를 들어, 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(Microprocessor), 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU), 프로세서 코어(Processor Core), 멀티프로세서(Multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 펠릿 밀(60)이 시간당 1톤의 생산 능력을 갖고 있는 경우, 펠릿 밀(60)은 기동 및 가동 부하가 크기 때문에 원료를 처음부터 시간당 1톤을 투입하는 것이 아니라, 처음 10분간은 시간당 200kg, 다음 10분간은 시간당 400kg, 그 다음 10분은600kg으로 점차적으로 투입량을 늘려가면서 최종적으로 시간당 1톤의 펠릿 원료를 펠릿 밀(60)에 투입하게 된다. 이때, 원료 투입량의 조정은 컨트롤러를 이용하여 정량 공급 스크류(50)의 인버터를 통한 회전속도 제어를 통해 이루어질 수 있다.
일 실시예로서, 컨트롤러는 정량 공급 스크류(50)의 회전 작동에 의한 원료 투입시에 가수 노즐(130)이 개방되도록 제어하여 수분 또는 증기를 컨디셔너 본체(110) 내부에 공급할 수 있다. 이때, 컨트롤러는 원료 투입량에 따라, 즉 정량 공급 스크류(50)의 회전 속도에 따라 가수 노즐들(130)의 개방 정도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 원료 투입량이 많은 경우에는 모든 가수 노즐들이 개방되고 원료 투입량이 적은 경우에는 일부의 가수 노즐만이 개방되어 수분 또는 증기의 공급량을 조절할 수 있다.
바람직하게는, 컨트롤러는 정량 공급 스크류(50)의 회전 속도 및 원료 펠릿의 밀도(여기서, 밀도는 작업자에 의해 미리 입력된 값임)에 따라 가수 노즐들(130)의 개방 정도를 제어하여 원료 펠릿의 함수율을 적절하게 조정할 수 있다.
다시 도 1 내지 5를 참조하면, 벨트 컨베이어(70)는 펠릿 밀(60)에서 압출 성형된 펠릿을 이송할 수 있다. 구체적으로, 벨트 컨베이어(70)의 상단은 펠릿 밀(60)과 연통할 수 있다. 이러한 경우, 펠릿 밀(60)을 통해 압축 성형된 펠릿이 벨트 컨베이어(70)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 이때 유입된 펠릿은 벨트 컨베이어(70)의 내부 공간에 설치된 이송 벨트(미도시)에 안착되어 이송 벨트의 이송 방향을 따라 배출부(C)로 운반될 수 있다. 이때, 벨트 컨베이어(70)는 수평부(71)와 상승부(72)를 구비할 수 있다.
수평부(71)는 펠릿 밀(60)과 연결되며, 펠릿 밀(60)에 의해 압축 성형된 펠릿은 수평부(71)로 유입될 수 있다. 유입된 펠릿은 수평부(71) 내에 구비된 수평 이송 벨트에 안착되어, 수평 방향(예를 들어, 도 1의 -Y축 방향)으로 운반될 수 있다.
상승부(72)는 수평부(71)와 배출부(C) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상승부(72)의 일단은 수평부(71)와 연결되고, 상승부(72)의 타단은 배출부(C)와 연결될 수 있다. 이때 상승부(72)는 내부에, 상승 벨트(미도시)가 구비되고, 상승 벨트는 수평 이송 벨트와 연속되도록 설치될 수 있다. 이에 의해, 수평부(71)의 수평 이송 벨트에 의해 운반된 펠릿은, 상승부(72)의 상승 벨트에 의해 수평부(71)보다 높은 위치로 상승하도록 운반될 수 있다.
배출부(C)는 벨트 컨베이어(70)와 연결되어 펠릿을 유입부(A)로 운반할 수 있다. 구체적으로, 배출부(C)의 일단은 상승부(72)와 연결되고, 배출부(C)의 타단은 유입부(A)의 제1 내부공간(A20)으로 연장될 수 있다. 이때, 배출부(C)의 상기한 일단은 상승부(72)의 하측에 연결될 수 있다. 이러한 경우, 상승부(72)의 상승 벨트에 의해 상승하여 운반된 펠릿은 배출부(C)로 유입되고, 배출부(C)에 의해 유입부(A)를 향해 운반될 수 있다. 이때 배출부(C)의 단부 중 펠릿이 배출되는 배출단부는 제1 내부공간(A20) 내에 배치됨으로써, 배출부(C)를 따라 운반되는 펠릿이 유입부(A)의 제1 내부공간(A20)으로 배출될 수 있다. 또한, 배출부(C)의 배출 단부는 제1 내부공간(A20) 내에서, 연결통로부(A30)와 인접하도록 배치될 수 있다. 이에 의해, 배출 단부를 통해 배출되는 펠릿이 연결통로부(A30)를 통해 연소부로 안내되어 연소부에서 연소될 수 있다.
배출부(C)에는 쿨러(cooler; 미도시)와, 바이브레이션 세퍼레이터(vibration separator; 미도시)가 구비될 수 있다. 이때, 쿨러는 펠릿 성형 중에 발생한 마찰열을 상온 수준으로 냉각시킬 수 있다.
바이브레이션 세퍼레이터는 펠릿 생산과 이송 중에 발생하는 미세분(微細粉)을 선별하여 분리할 수 있다. 이때, 바이브레이션 세퍼레이터가 아닌, 진동 선별기(vibrating screen)를 이용하여 미세분을 선별 및 분리할 수도 있다.
바이브레이션 세퍼레이터는 중간 배관(미도시)을 통해 흡입부(B)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 중간 배관의 일단은 바이브레이션 세퍼레이터의 상측과 연결되고, 중간 배관의 타단은 제1 흡입배관(U1) 또는 제2 흡입배관(U2)과 연결될 수 있다. 이러한 경우, 바이브레이션 세퍼레이터에 의해 분리된 미세분이 제1 흡입배관(U1) 또는 제2 흡입배관(U2)에 의해 흡입됨으로써, 펠릿과 함게 유입부(A)로 배출되지 않고 다시 흡입부(B)로 운반될 수 있다. 이에 의해, 펠릿화되지 못한 분진 상태의 펠릿 원료가 유입부(A)를 통해 연소부로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 다시 흡입부(B)로 운반된 펠릿 원료는 앞서 설명한 과정을 반복하며 펠릿화됨으로써, 대부분의 펠릿 원료가 펠릿화된 상태로 연소부로 이동할 수 있다. 이에 따라, 분진 상태의 펠릿 원료에 의한 분진 폭발을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
전술한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에 따른 우드펠릿 분진 입자화 시스템(1)은, 기동시간에 따라 정량 공급 스크류(50)를 제어하여 컨디셔너(100)를 통해 펠릿 밀(60)에 투입되는 펠릿 원료의 양을 조절함으로써 펠릿 밀의 과부하를 방지할 수 있고, 정량 공급 스크류(50)의 회전 속도, 즉 펠릿 원료의 투입량 및 펠릿 원료의 밀도에 따라 가수 노즐들(130)의 개방 정도를 제어하여 수분 또는 증기 공급량을 조절함으로써 펠릿의 함수율을 적절하게 조정할 수 있으며, 이러한 과정은 컨트롤러에 의해 자동화 방식으로 제어될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 우드펠릿 분진 입자화 시스템(1)은, 펠릿 원료를 컨디셔너(100) 및 펠릿 밀(600)을 통해 펠릿화하고, 이를 연소부에서 사용되는 연료로서 재활용함으로써 연료비를 절감할 수 있고, 분진 상태의 펠릿 원료에 의한 자연 발화 및 분진 폭발을 방지할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 우드펠릿 분진 입자화 시스템 100: 컨디셔너
A: 유입부 110: 컨디셔너 본체
B: 흡입부 111: 팰릿 원료 투입구
C: 배출부 112: 펠릿 원료 배출구
10: 스크류 컨베이어 120: 회전축
20: 인테이크 호퍼 130: 가수 노즐
30: 버켓 엘리베이터 140: 패들 배열체
40: 저장 탱크 141: 패들
50: 정량 공급 스크류 150: 증기 배출구
60: 펠릿 밀 151: 여과망
70: 벨트 컨베이어

Claims (13)

  1. 우드 펠릿(wood pellet) 제조에 사용되는 펠릿 원료가 유입되는 유입부;
    배관부를 통해 상기 유입부와 연결되고, 상기 유입부 내의 상기 펠릿 원료를 흡입하는 흡입부;
    상기 흡입부에 의해 흡입된 상기 펠릿 원료가 이송되고, 내부에 저장되는 저장 탱크;
    상기 저장 탱크로부터 상기 펠릿 원료를 공급받아, 상기 펠릿 원료의 함수율(moisture content)을 조정하는 컨디셔너로서, 펠릿 원료 투입구와 펠릿 원료 배출구를 구비하는 컨디셔너 본체;와, 상기 컨디셔너 본체의 내부에 회전 가능하게 배치되는 회전축;과, 상기 컨디셔너 본체에 배치되고, 상기 컨디셔너 본체의 내부에 수분 또는 증기를 공급하는 가수 노즐;과, 상기 회전축에 배치되고, 상기 상기 회전축으로부터 반경방향 외측을 향해 연장되고, 상기 회전축의 길이방향을 따라 서로 이격된 복수개의 패들로 이루어진 패들 배열체;를 구비하는 컨디셔너;
    상기 펠릿 원료를 상기 저장 탱크로부터, 상기 컨디셔너 본체 내로 이송하는 정량 공급 스크류;
    상기 컨디셔너에 의해 함수율이 조정된 상기 펠릿 원료를 압축 성형하는 펠릿 밀;
    상기 펠릿 밀에 의해 압축 성형된 펠릿 원료를 상기 유입부로 배출하는 배출부; 및
    상기 가수 노즐의 개폐를 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 정량 공급 스크류의 회전 속도를 제어하여 상기 펠릿 원료의 투입량을 조절하고, 상기 정량 공급 스크류의 회전시에 상기 가수 노즐을 개방하여 수분 또는 증기를 상기 컨디셔너 본체의 내부에 공급하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 정량 공급 스크류의 회전 속도 및 상기 펠릿 원료의 밀도에 기초하여, 상기 가수 노즐의 개방 정도를 제어하여 상기 펠릿 원료의 함수율을 조정하는, 우드펠릿 분진 입자화 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 펠릿 원료 투입구는 상기 컨디셔너 본체의 상류측 상부에 배치되고, 상기 펠릿 원료 배출구는 상기 컨디셔너 본체의 하류측 하부에 배치되며,
    상기 펠릿 밀은 상기 컨디셔너 본체의 하류측 연결되는, 우드펠릿 분진 입자화 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 컨디셔너 본체의 하류측 상부에 배치되고, 상기 펠릿 밀에서 발생한 증기를 배출하는 증기 배출구;를 더 포함하고,
    상기 증기 배출구는 배출되는 상기 증기에 포함된 분진을 포집하기 위한 여과망을 구비하는, 우드펠릿 분진 입자화 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 컨디셔너 본체와 상기 정량 공급 스크류는, 상기 컨디셔너 본체의 길이 방향을 기준으로 좌우로 스윙 가능하게 배치되는, 우드펠릿 분진 입자화 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 패들 배열체는 펠릿 원료의 종류에 따라, 원료 진행 방향과 상기 패들의 설치 각도를 변경 가능한, 우드펠릿 분진 입자화 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 배관부는,
    상기 유입부와 상기 흡입부를 연통시키는 제1 흡입배관; 및
    상기 유입부와 상기 흡입부를 연통시키되, 상기 제1 흡입배관과 이격되고, 상기 제1 흡입배관과 다른 직경을 갖는 제2 흡입배관을 구비하는, 우드펠릿 분진 입자화 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 흡입배관 및 상기 제2 흡입배관 각각은, 상기 펠릿 원료를 상기 흡입부 내로 배출하는 배출구를 구비하고,
    상기 제1 흡입배관의 배출구는, 상기 제2 흡입배관의 배출구보다 높은 위치에 배치되는, 우드펠릿 분진 입자화 시스템.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 흡입부와 상기 저장 탱크 사이에 배치되고, 상기 흡입부에 의해 집진된 상기 펠릿 원료를 상기 저장 탱크로 이송하는 스크류 컨베이어를 더 포함하는, 우드펠릿 분진 입자화 시스템.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 스크류 컨베이어는, 상기 스크류 컨베이어 내부로 분무 형태의 물을 분사하여, 습도를 조절하는 분사 유닛을 구비하는, 우드펠릿 분진 입자화 시스템.
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