KR102302031B1 - 바이오매스 밀 - Google Patents

Abstract

목질계 바이오매스를 고효율로 그리고 안전하게 분쇄할 수 있는 바이오매스 밀을 제공한다. 회전 테이블(3), 분쇄 롤러(4) 및 회전 분급기(6)를 내장한 하우징(11)의 내부에 내부 월(12)을 설치하고, 하우징(11)의 내면과 내부 월(12)의 외면 사이에, 1차 공기에 의해 흡상된 바이오매스 입자를 회전 분급기(6)에 인도하는 환상 유로(13)를 형성한다. 내부 월(12)은 회전 분급기(6)에 의해 반동된 미세 입자(C)를 회전 테이블(3)로 되돌리지 않고 환상 유로(13)로 되돌리고, 환상 유로(13)를 중력 분급기로서 기능시킨다. 이에 의해, 회전 테이블(3) 위에 다량의 목질계 바이오매스가 퇴적하는 것을 방지한다.

Description

바이오매스 밀

본 발명은 목질계 바이오매스(woody biomass)를 분쇄하여, 보일러 연료로서 사용 가능한 바이오매스 입자를 생성하는 바이오매스 밀(biomass mill)에 관한 것이다.

최근 이 종류의 바이오매스 밀로서, 분급실(分級室)을 형성하는 하우징과, 상기 분급실의 상부에 설치된 분급기와, 상기 분급실의 하부에 설치되어 테이블 구동 장치에 의해 구동되는 분쇄 테이블과, 당해 분쇄 테이블에 가압되는 가압 롤러를 갖는 복수의 가압 롤러 유닛과, 상기 분쇄 테이블의 주위로부터 1차 공기를 분출하는 흡출구와, 상기 분쇄 테이블의 중심에 목질계 바이오매스를 공급하는 슈트(chute)와, 축류부(縮流部)를 구비하고, 당해 축류부는 상기 슈트를 둘러싸는 내측 축류부와, 상기 하우징의 내주면의 상기 내측 축류부와 대향하는 위치에 설치된 외측 축류부를 갖고, 상기 내측 축류부와 상기 외측 축류부 사이에 축류 유로가 형성되어, 상기 내측 축류부가 상기 축류 유로의 상단보다 상방으로 연출(延出)하는 원추대부(円錐台部)와, 당해 원추대부의 상단보다 하방으로 연출하는 도립(倒立) 원추대부를 갖는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에 의하면, 종래의 바이오매스 밀은 상기한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 축류부를 통하여 목질계 바이오매스의 분체류(粉體流)가 증속(增速)됨으로써, 분급실 안에서의 분체의 체류 시간이 단축되고, 밀 차압(差壓)의 상승이 억제되어, 분쇄 용량의 증대가 도모되는 동시에 내측 축류부 위로의 분체의 퇴적이 방지되고, 분체의 분급실 안으로의 잔류가 방지되어, 안전성의 향상을 도모할 수 있는 것으로 되어 있다. 또한, 특허문헌 1에 의하면, 바이오매스 밀은 석탄 분쇄용 석탄 밀을 기본으로 한 분쇄 장치로 함으로써, 큰 개량이나 설비 변경을 하지 않고 저비용으로 실시할 수 있는 것으로 되어 있다.

일본 공개특허공보 제2017-47383호

그러나 종래의 바이오매스 밀은, 분쇄 테이블과 분급기 사이에, 1∼2 mm 정도의 크기까지 분쇄된 바이오매스 입자만을 통과 가능한 축류 유로를 갖는 축류부가 형성되고 있어, 입경이 큰 거친 입자(粗粒子)나 미분쇄인 채로 1차 공기로 흡상된 목질계 바이오매스에 대해서는 축류부의 하면에 충돌시켜 분체류로부터 분리하고, 분쇄 테이블 위에 다시 낙하시키는 구성으로 되어 있다.

이 때문에, 종래의 바이오매스 밀은, 분쇄 테이블 위에 다량의 목질계 바이오매스가 잔류하기 쉽고, 목적물인 바이오매스 입자를 효율 좋게 제조하는 것이 어렵고, 밀 안의 압력 손실 및 목질계 바이오매스의 분쇄 동력도 증가하기 쉽다. 또한, 종래의 바이오매스 밀은, 분쇄 테이블 위에 다량의 목질계 바이오매스가 쌓이기 쉽기 때문에, 목질계 바이오매스에 포함되는 휘발 성분이 밀 안에서 고농도가 되기 쉽고, 밀 안에서의 발화도 우려된다. 따라서 종래의 바이오매스 밀은 이 점에 있어서 가일층 개선의 여지가 있다.

따라서 본 발명은 목질계 바이오매스를 고효율로 그리고 안전하게 분쇄 가능한 바이오매스 밀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 대표적인 본 발명은, 하우징의 하부에 배치된 회전 테이블과, 상기 회전 테이블과의 사이에서 목질계 바이오매스를 분쇄하는 분쇄 롤러와, 상기 회전 테이블과 상기 하우징 사이에 설치된 1차 공기의 흡출구와, 상기 회전 테이블의 상면 중심부에 원재료인 목질계 바이오매스를 공급하는 센터 슈트와, 상기 하우징의 상부에 배치된 회전 분급기와, 상기 하우징의 내부에 배치된 통상 내부 월(inner wall)과, 상기 하우징의 내면과 상기 내부 월의 외면에 의해 구성되어, 상기 흡출구로부터 분사되는 1차 공기에 의해 흡상된 분체류를 상기 회전 분급기에 안내하는 환상 유로를 구비하고, 상기 내부 월은 상기 회전 분급기를 통과하지 않은 목질계 바이오매스의 미세 입자를 상기 환상 유로에만 되돌리도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 회전 테이블과 분쇄 롤러 사이에서 분쇄된 바이오매스 입자를 효율 좋게 밀 밖으로 배출할 수 있고, 밀 안의 압력 손실 및 목질계 바이오매스의 분쇄 동력을 억제할 수 있는 동시에 밀 안에서 목질계 바이오매스를 안전하게 분쇄 처리할 수 있다. 상기한 이외의 과제, 구성 및 효과는 이하에 기재하는 실시형태의 설명에 의해 명확해진다.

도 1은 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀의 전체 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀의 요부(要部)를 나타내는 사시도이다.
도 3은 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀에 구비되는 내부 월의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀의 분쇄 동력값을 종래 기술과의 상대값으로 나타내는 그래프 도면이다.
도 5는 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀의 압력 손실값을 종래 기술과의 상대값으로 나타내는 그래프 도면이다.
도 6은 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀과 종래 기술과의 바이오매스 공급 부하에 대한 분쇄 동력 특성 및 압력 손실 특성을 비교하여 나타내는 그래프 도면이다.

이하, 직립형 바이오매스 밀을 예로 들어 본 발명에 관한 바이오매스 밀의 실시형태를 설명한다. 또한, 이하에 기재된 실시형태는 본 발명을 실시할 때의 구체적인 일 예를 나타내는 것이며, 본 발명의 범위가 이하에 기재된 실시형태로 제한되는 것은 아니다. 또한, 목질계 바이오매스, 특히 목질 펠릿을 부수어서 바이오매스 입자를 얻는 것을 일반적으로 「해쇄(解)」라고 하지만, 본 명세서에 있어서는 석탄 밀의 예에 따라 「분쇄」라고 말한다.

도 1은 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀의 전체 구성을 나타내는 단면도이다. 이 도면으로부터 명백한 바와 같이, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)은, 테이블 구동 장치(2)에 의해 수평면 내에서 회전 구동되는 회전 테이블(3)과, 회전 테이블(3)과의 사이에서 원재료인 목질계 바이오매스를 분쇄하여 목적물인 바이오매스 입자를 제조하는 분쇄 롤러(4)와, 회전 테이블(3)의 상방에 배치되어 회전 테이블(3)의 상면 중심부에 목질계 바이오매스를 공급하는 센터 슈트(5)와, 센터 슈트(5)의 외주에 배치된 회전 분급기(6)와, 회전 분급기(6)의 외주에 배치된 고정 분급기(7)와, 고정 분급기(7)의 더욱더 외주에 배치된 반동판(8)과, 회전 분급기(6) 및 고정 분급기(7)로 분급된 바이오매스 입자를 소정의 공급처에 반송하는 분배부(9)를 구비하고 있다.

회전 테이블(3), 분쇄 롤러(4), 회전 분급기(6) 및 고정 분급기(7)는 통상(筒狀)으로 형성된 하우징(11) 안에 수용되어 있고, 하우징(11)은 그 상단부가 분배부(9)에 연결되어 있다. 또한, 분쇄 롤러(4)와 회전 분급기(6) 사이에는, 회전 분급기(6) 및 고정 분급기(7)로부터 회전 테이블(3)로의 거친 입자의 되돌아감을 방지하는 내부 월(12)이 하우징(11)과 동심(同心)에 배치되어 있다. 이에 의해, 하우징(11)의 내면과 내부 월(12)의 외면 사이에는, 바이오매스 입자를 포함하는 분체류의 유로인 환상 유로(13)가 형성된다.

회전 테이블(3)의 외주면과 하우징(11)의 내면 사이에는, 회전 스로트 베인(14)을 구비한 1차 공기의 흡출구(15)가 설치되어 있다. 1차 공기는 1차 공기 덕트(16)로부터 공급되고, 회전 스로트 베인(14)에 의해 유속 및 풍향이 조정되어 흡출구(15)로부터 하우징(11) 안에 분사된다. 또한, 직립형 바이오매스 밀(1)에 있어서는, 1차 공기 온도가 석탄 밀보다도 저온, 예를 들어 150℃로 조정된다.

회전 테이블(3)의 상면에는, 분쇄 롤러(4)를 수용할 수 있는 폭을 갖는 링상 오목 홈(3a)이 회전 테이블(3)의 회전 중심과 동심으로 형성되어 있다. 따라서 테이블 구동 장치(2)에 의해 회전 테이블(3)을 회전 구동하면, 분쇄 롤러(4)가 오목 홈(3a) 안에서 전동(轉動)되고, 이에 의해 원재료인 목질계 바이오매스가 분쇄되어, 목적물인 바이오매스 입자가 제조된다.

또한, 목질계 바이오매스로서는 각종의 것을 이용할 수 있지만, 분쇄함으로써 1 mm∼2 mm 정도의 크기를 구비한 바이오매스 입자가 얻어지기 때문에, 목분(木粉) 등을 펠릿상으로 가압 고정한 목질 펠릿이 특히 적합하다.

분쇄 롤러(4)는 롤러 브래킷(21)에 회전 자유자재로 부착되어 있고, 롤러 브래킷(21)은 롤러 피봇(22)을 통하여 가압 프레임(23)에 의해 지지되어 있다. 또한, 가압 프레임(23)은, 가압 아암(24)을 통하여, 일단이 소정의 고정부에 연결된 가압 실린더(25)의 가압 로드(26)에 연결되어 있다. 따라서 분쇄 롤러(4)는 가압 실린더(25)를 구동함으로써, 가압 로드(26), 가압 아암(24), 가압 프레임(23), 롤러 피봇(22) 및 롤러 브래킷(21)을 통하여 상하 이동되고, 이에 의해 회전 테이블(3)과 분쇄 롤러(4) 사이에 작용하는 분쇄 하중이 조정된다. 분쇄 롤러(4)는 회전 테이블(3)의 원주 방향으로 복수 개(3개인 경우가 많다) 구비된다.

또한, 상술의 분쇄 양태는 일 예이며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 분쇄자(粉子)의 형태는 롤러상에 한하지 않고, 볼상이라도 좋다. 가압의 양태도 롤러의 회전축 등 분쇄자가 하방으로 가압되어, 오목 홈(3a)을 향하여 분쇄 하중이 작용하는 것이라면, 그 구성 요소나 각 요소의 동작은 불문이다.

센터 슈트(5)는, 상단부가 분배부(9)에 부착되고, 하단부가 내부 월(12)의 내부에 삽입된다.

회전 분급기(6)는 다수 매의 핀(fin)(6a)을 원주 방향으로 소정의 간격으로 배열함으로써 구성되어 있고, 이들 핀(6a)을 도시하지 않은 모터로 회전 구동함으로써, 바이오매스 입자의 분급을 행하도록 되어 있다. 바이오매스 입자의 입도 분포는 핀(6a)의 회전수로 조정된다. 또한, 실시형태에 관한 회전 분급기(6)에 있어서는, 밑바닥 판(底板)이 핀(6a)을 세우기 위한 핀 서포트 원환판(6b)으로 되어 있다. 회전 분급기(6)는 분배부(9)에 구비된 복수 개(도 1에는 1개만 표시되어 있다)의 반송관(9a)의 각각에 바이오매스 입자를 균등하게 분배하는 기능을 갖는다.

고정 분급기(7)는 회전하지 않는 다수 매의 핀을 원주 방향으로 소정의 간격으로 배열한 것이며, 핀에 분체류를 맞힘으로써, 분체류 중의 바이오매스 입자를 분급한다.

반동판(8)은 환상 유로(13) 안을 통하여 회전 분급기(6) 및 고정 분급기(7)의 상방에 흡상한 바이오매스 입자를 반동하여 회전 분급기(6) 및 고정 분급기(7)에 안내하는 것이며, 회전 분급기(6) 및 고정 분급기(7)에 유입하는 분체류의 유속을 조정하는 축류 부재로서도 기능한다. 반동판(8)에 의해, 회전 분급기(6) 및 고정 분급기(7)에 유입하는 분체류의 유속은, 예를 들어 10 m/sec 정도로 조정된다.

분배부(9)에는, 직립형 바이오매스 밀(1)로 제조된 바이오매스 입자를 소정의 반송처까지 반송하는 반송관(9a)이 구비되어 있다. 바이오매스 입자의 반송처로서는, 바이오매스 전소(專燒) 보일러 또는 목질계 바이오매스와 석탄을 혼소(混燒)하는 바이오매스 혼소 보일러가 있다. 또한, 분배부(9)에 복수의 반송관(9a)이 구비되는 경우에는, 각 반송관(9a) 안으로의 바이오매스 입자의 도입을 균등화하기 위해서, 반송관(9a)의 단부를 분배부(9) 안에 돌출시키는 구성으로 할 수도 있다.

하우징(11)은 회전 테이블(3), 분쇄 롤러(4), 회전 분급기(6), 고정 분급기(7) 및 반동판(8)을 수용 가능한 원통상으로 형성되지만, 직립형 바이오매스 밀(1)의 유지 보수를 쉽게 하기 위해, 예를 들어 상부 하우징, 중부 하우징 및 하부 하우징의 3부재로 구성하는 등 분해 가능한 복수의 부재의 조합으로 구성할 수도 있다.

내부 월(12)은, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전 분급기(6)의 핀 서포트 원환판(6b)과 대향으로 배치되는 링 부재(31)와, 링 부재(31)가 부착되는 상단부로부터 하방으로 도달함에 따라 직경이 커지는 상부 원추부(32)와, 상부 원추부(32)의 하단부에 연결되는 원통부(33)와, 원통부(33)의 하단부에 착탈 가능하게 연결되는 복수의 탈착판(34)으로 구성되어 있다.

내부 월(12)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 하우징(11)의 내부에 있어서 회전 테이블(3)과 회전 분급기(6) 사이에 배치된다. 내부 월(12)은 하우징(11)의 내면으로부터 연장되는 도시하지 않은 고정 부재를 이용하여 하우징(11)에 부착된다. 핀 서포트 원환판(6b)과 링 부재(31) 사이에는, 회전 분급기(6)와 내부 월(12)의 간섭을 방지하기 위해, 약간의 클리어런스(clearance)(d)가 설치된다. 클리어런스(d)의 크기는, 내부 월(12)의 내측으로부터 외측에 이르는 유로의 유로 저항을 크게 유지하기 위해, 2 mm∼8 mm 정도로 설정된다. 이에 의해, 핀 서포트 원환판(6b)과 링 부재(31) 사이로의 바이오매스 입자의 침입을 방지할 수 있고, 바이오매스 입자에 의한 핀 서포트 원환판(6b) 및 링 부재(31)의 식입(bite off)을 방지할 수 있다.

원통부(33)에는, 가압 아암(24)을 관통하기 위한 가압 아암 관통 구멍(35)이 개설되는 동시에 유지 보수 시에 분쇄 롤러(4)의 반입 및 반출을 가능하게 하기 위한 유지 보수용 도어(36)가 개폐 가능하게 구비된다. 이와 같이, 원통부(33)에 가압 아암 관통 구멍(35)을 개설함으로써, 하우징(11) 안으로의 내부 월(12)의 설치가 가능해진다. 또한, 원통부(33)에 유지 보수용 도어(36)를 구비함으로써, 유지 보수 시에 있어서의 분쇄 롤러(4)의 교환이 가능해진다.

탈착판(34)은 가압 아암 관통 구멍(35) 안으로의 가압 아암(24)의 관통 후에 원통부(33)에 부착되는 것이며, 그 일부에는, 유지 보수 시에 사람이 출입하는 액세스용 도어(37)가 개폐 가능하게 구비되어 있다. 이와 같이, 원통부(33)와 탈착판(34)을 별개의 부재로 구성함으로써, 하우징(11) 안으로의 내부 월(12)의 설치가 가능해진다. 또한, 탈착판(34)에 액세스용 도어(37)을 구비함으로써, 직립형 바이오매스 밀(1) 안으로의 작업원의 출입이 가능해져서, 분쇄 롤러(4) 등에 대한 유지 보수의 실시가 가능해진다.

또한, 탈착판(34)은 1차 공기에 의해 흡상된 바이오매스 입자를 환상 유로(13) 안에 인도하는 기능을 갖는다. 이 때문에, 탈착판(34)은 적어도 분쇄 롤러(4)의 일부와 오버랩하도록 분쇄 롤러(4)의 외주 측에 배치되며, 더욱더 바람직하게는 하단부가 분쇄 롤러(4)의 회전 중심보다도 하방 부분까지 덮도록 구성된다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 실시형태에 관한 바이오매스 밀(1)의 동작과 효과에 대하여 설명한다.

센터 슈트(5)로부터 공급된 목질계 바이오매스(A)는, 도 1에 화살표로 나타내는 바와 같이, 회전 테이블(3)의 중심부에 낙하한 후, 회전 테이블(3)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 회전 테이블(3) 위를 와류상 궤적을 그리며 외주부로 이동하여 오목 홈(3a) 안에 들어간다. 오목 홈(3a) 안에 들어간 목질계 바이오매스(A)는 회전 테이블(3)과 타이어상 분쇄 롤러(4) 사이에 말려 들어가 분쇄되어, 바이오매스 입자가 된다.

생성된 바이오매스 입자는, 흡출구(15)로부터 하우징(11) 안에 흡출되는 1차 공기에 의해, 건조되면서 상방으로 흡상되고, 바이오매스 입자를 포함하는 분체류(B)가 되어 환상 유로(13) 안에 도입된다. 분체류(B)는 환상 유로(13) 안을 나선상으로 회전하면서 상향으로 이동하고, 내부 월(12)에 설치된 상부 원추부(32)를 따라 유로를 회전 분급기(6) 및 고정 분급기(7) 측으로 변경한다.

환상 유로(13)를 통과한 바이오매스 입자 중 적정 사이즈의 것은 직접 회전 분급기(6) 또는 고정 분급기(7)를 통하여 분배부(9) 안에 들어간다. 또한, 환상 유로(13)를 통과한 바이오매스 입자 중 미소 입자는 반동판(8)에 맞부딪친 후에 회전 분급기(6) 또는 고정 분급기(7)를 통하여 분배부(9) 안에 들어간다. 한편, 환상 유로(13)를 통과한 바이오매스 입자 중 거친 입자(C)는 회전 분급기(6) 또는 고정 분급기(7)를 통과할 수 없고, 내부 월(12)에 설치된 상부 원추부(32)에 안내되어 다시 환상 유로(13) 안에 되돌아온다.

환상 유로(13) 안에 되돌아온 거친 입자는 자중(自重)과 1차 공기의 흡상력과의 밸런스에 의해 환상 유로(13) 안에서 상하 이동하고, 그 동안에 보다 미세하게 분쇄되어, 지체 없이 회전 분급기(6) 또는 고정 분급기(7)를 통하여 분배부(9) 안에 들어간다. 즉, 환상 유로(13)는 바이오매스 입자의 중력 분급기로서 기능한다.

이와 같이, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)은 회전 테이블(3)과 회전 분급기(6) 사이에 내부 월(12)을 설치하고, 회전 분급기(6) 또는 고정 분급기(7)를 통과하지 않은 거친 입자(C)를 하우징(11)의 내면과 내부 월(12)의 외면 사이에 형성되는 환상 유로(13) 안으로 되돌리는 구성으로 했기 때문에, 거친 입자(C)가 회전 테이블(3) 위로 되돌아가는 것을 방지할 수 있다. 즉, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)은 회전 테이블(3)과 분쇄 롤러(4) 사이에서 분쇄된 바이오매스 입자를, 환상 유로(13)만을 통하여 분배부(9) 측에 배출하는 원 스루 구조(one through structure)로 했기 때문에, 회전 테이블(3) 위로의 거친 입자(C)의 되돌아감을 확실하게 방지할 수 있다.

따라서 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)에 의하면, 회전 테이블(3) 위에 미리 설정된 양 이상의 목질계 바이오매스(A)가 체류하지 않기 때문에, 목질계 바이오매스의 분쇄에 요하는 동력을 억제할 수 있는 동시에 밀 안의 압력 손실도 억제할 수 있다. 또한, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)에 의하면, 밀 안에 있어서의 휘발 성분의 농도 상승도 방지할 수 있다.

도 4에, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)의 분쇄 동력값을, 내부 월(12)을 구비하지 않은 종래의 직립형 바이오매스 밀과 비교하여 나타내고 있다. 이 그래프에서는, 종래의 직립형 바이오매스 밀의 분쇄 동력값을 「1」로 했을 때의 상대값으로, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)의 분쇄 동력값을 나타내고 있다. 또한, 종래의 직립형 바이오매스 밀에 있어서는, 회전 테이블(3) 위에 대량의 목질계 바이오매스(A)가 체류하기 쉽고, 회전 테이블(3) 위에 대량의 목질계 바이오매스(A)가 체류하면 분쇄 동력이 급증하기 때문에, 분쇄 부하를 올리는 것이 곤란하다. 그 때문에, 도 4에서는 비교 가능한 저부하 운용 시에서의 비교로 되어 있다.

분쇄 동력은 원재료인 목질계 바이오매스의 종류나 밀의 운전 조건에 의해 편차가 크지만, 도 4의 데이터에 의하면, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)의 분쇄 동력값은, 종래의 직립형 바이오매스 밀의 분쇄 동력값의 0.42∼0.63배가 되어 있다. 이 데이터로부터, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)은 종래의 직립형 바이오매스 밀에 비하여 분쇄 동력을 현격하게 억제할 수 있다고 말할 수 있다.

도 5에, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)의 압력 손실값을, 내부 월(12)을 구비하지 않은 종래의 직립형 바이오매스 밀과 비교하여 나타낸다. 이 그래프에서도, 종래의 직립형 바이오매스 밀의 압력 손실값을 「1」로 했을 때의 상대값으로, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)의 압력 손실값을 나타내고 있다. 또한, 비교 가능한 저부하 운용 시에서의 비교가 되어 있다.

밀 안의 압력 손실도 원재료인 목질계 바이오매스의 종류나 밀의 운전 조건에 의해 편차가 크지만, 도 5의 데이터에 의하면, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)의 압력 손실값은, 종래의 직립형 바이오매스 밀의 압력 손실값의 0.37∼0.67배가 되어 있다. 이 데이터로부터, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)은 종래의 직립형 바이오매스 밀에 비하여 압력 손실을 현격하게 억제할 수 있다고 말할 수 있다.

도 6에, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)과, 내부 월(12)을 구비하지 않은 종래의 직립형 바이오매스 밀과의, 바이오매스 공급 부하에 대한 분쇄 동력 특성 및 압력 손실 특성을 비교하여 나타낸다. 이 데이터로부터 명백한 바와 같이, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)은 바이오매스 공급 부하의 변동에 대하여 안정한 분쇄 동력 특성 및 압력 손실 특성을 갖고 있으며, 저부하에서 고부하까지 폭넓은 운용이 가능하다. 이에 대하여, 종래의 직립형 바이오매스 밀은 저부하에서의 운용밖에 행할 수 없다. 이 데이터로부터, 실시형태에 관한 직립형 바이오매스 밀(1)은 고부하 운용이 가능하여, 바이오매스 입자의 제조 능력이 높다고 말할 수 있다.

본 발명의 직립형 바이오매스 밀(1)은 하우징(11) 안에 회전 테이블(3)로의 거친 입자(C)의 되돌아감을 규제하는 내부 월(12)을 설치한 것을 특징으로 하는 것이며, 기타의 부분에 대해서는, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 직립형 바이오매스 밀(1)은 종래 공지의 석탄 밀을 개변(改變)함으로써 구성할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시형태에 있어서는, 목질계 바이오매스만을 분쇄했지만, 석탄과 목질계 바이오매스를 혼합 분쇄할 수도 있다. 본 발명의 직립형 바이오매스 밀(1)에 의하면, 석탄과 목질계 바이오매스를 혼합 분쇄하는 경우, 목질계 바이오매스를 높은 비율로 혼합할 수 있다.

또한, 본 발명의 직립형 바이오매스 밀(1)은, 하우징(11)에 대하여 내부 월(12)이 착탈 가능하게 구성되어 있기 때문에, 하우징(11)으로부터 내부 월(12)을 분리하여, 회전 분급기(6)의 하방 부분에, 회전 분급기(6) 또는 고정 분급기(7)를 통과하지 않은 거친 입자(C)를 회전 테이블(3)의 중심부로 되돌리는 호퍼(hopper)를 구비함으로써, 석탄 밀로서 사용할 수도 있다.

1: 직립형 바이오매스 밀
2: 테이블 구동 장치
3: 회전 테이블
3a: 오목 홈
4: 분쇄 롤러
5: 센터 슈트
6: 회전 분급기
6a: 핀
6b: 핀 서포트 원환판
7: 고정 분급기
8: 반동판
9: 분배부
9a: 반송관
11: 하우징
12: 내부 월
13: 환상 유로
14: 회전 스로트 베인
15: 1차 공기의 흡출구
16: 1차 공기 덕트
21: 롤러 브래킷
22: 롤러 피봇
23: 가압 프레임
24: 가압 아암
25: 가압 실린더
26: 가압 로드
31: 링 부재
32: 상부 원추부
33: 원통부
34: 탈착판
35: 가압 아암 관통 구멍
36: 유지 보수용 도어
37: 액세스용 도어
A: 목질계 바이오매스
B: 분체류
C: 거친 입자

Claims (8)

1. 하우징의 하부에 배치된 회전 테이블과, 상기 회전 테이블과의 사이에서 목질계 바이오매스를 분쇄하는 분쇄 롤러와, 상기 회전 테이블과 상기 하우징 사이에 설치된 1차 공기의 흡출구와, 상기 회전 테이블의 상면 중심부에 원재료인 목질계 바이오매스를 공급하는 센터 슈트와, 상기 하우징의 상부에 배치된 회전 분급기와, 상기 하우징의 내부에 배치된 통상 내부 월과, 상기 하우징의 내면과 상기 내부 월의 외면에 의해 구성되고, 상기 흡출구로부터 분사되는 1차 공기에 의해 흡상된 분체류를 상기 회전 분급기에 안내하는 환상 유로를 구비하고,
   상기 내부 월은 상기 회전 분급기를 통과하지 않은 목질계 바이오매스의 미세 입자를 상기 환상 유로에만 되돌리도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 바이오매스 밀.
2. 제1항에 있어서,
   상기 내부 월은, 상기 회전 분급기와 대향으로 배치되는 링 부재와, 상기 링 부재가 부착되는 상단부로부터 하방에 도달함에 따라 직경이 커지는 상부 원추부와, 상기 상부 원추부의 하단부에 연결되는 원통부와, 상기 원통부의 하단부에 착탈 가능하게 연결되는 복수의 탈착판으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 바이오매스 밀.
3. 제2항에 있어서,
   상기 원통부는 상기 분쇄 롤러의 반입 및 반출이 가능한 유지 보수용 도어를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 바이오매스 밀.
4. 제2항에 있어서,
   상기 탈착판은, 사람이 출입 가능한 액세스용 도어를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 바이오매스 밀.
5. 제2항에 있어서,
   상기 내부 월은, 상기 링 부재의 상면과 상기 회전 분급기의 하단부 사이에, 목질계 바이오매스의 말려 들어감을 방지 가능한 필요한 클리어런스를 통하여 상기 하우징에 착탈 가능하게 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 바이오매스 밀.
6. 제2항에 있어서,
   상기 탈착판은 상기 분쇄 롤러의 일부와 오버랩하도록 상기 분쇄 롤러의 외주 측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 바이오매스 밀.
7. 제6항에 있어서,
   상기 탈착판은, 그 하단부가 상기 분쇄 롤러의 회전 중심보다도 하방 부분까지 덮도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 바이오매스밀.
8. 제1항에 있어서,
   상기 회전 분급기의 외주 부분에, 상기 회전 분급기에 유입하는 분체류의 유속을 향상시키는 축류 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 바이오매스 밀.

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