KR102552265B1 - 다관식 회전형 열교환기 - Google Patents

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토모노리 요시다
타케시 타케나카
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요시노 셋고 가부시키가이샤
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Abstract

피처리물의 냉각 또는 가열에 유효하게 이용하기 어려운 전열관의 열매체 유량을 제한하거나 삭감하여, 에너지효율 또는 열효율의 향상이나, 전력 소비량의 삭감 등을 꾀한다.
다관식 회전형 열교환기(1)는, 정지 상태의 차폐 유닛(20)을 갖추고 있다. 차폐 유닛은, 가열구역 또는 냉각구역(D)의 외측에서 관판(8, 9)의 근방에 배치된다. 차폐 유닛의 정지면(30)은 가열구역 또는 냉각구역의 상부 공간(α)을 이동 중인 전열관(2)의 단부 개구(2a, 2b)에 대향하고 또한 근접하고, 이것에 의해, 상부 공간을 이동 중인 전열관을 유통하는 열매체 유체의 유량을 과도적으로 저감하거나 제한한다.

Description

다관식 회전형 열교환기
본 발명은, 다관식 회전형 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 셀, 관판 및 전열관을 전체적으로 회전시켜, 전열관 내의 열매체 유체와 셀 내의 가열구역 또는 냉각구역의 피처리물과의 열교환에 의해 피처리물을 가열 또는 냉각하는 다관식 회전형 열교환기에 관한 것이다.
분체(粉體), 입상물(粒狀物) 등의 유동성 고형분 또는 고형물을 전열관 내의 열매체 유체에 의해 간접 가열 또는 간접 냉각하도록 구성된 다관식 회전형 열교환기가 알려져 있다. 이 형식의 열교환기는, 예를 들면, 일본 특허출원공개공보 54-62549호 공보(특허문헌 1)에 다관식 열교환기로서 기재되어 있거나, 일본 실용신안등록공보 제2603844호 공보(특허문헌 2)에 다관식 회전형 간접냉각기로서 기재되어 있거나, 일본 특허출원공개공보 2017-58053호 공보(특허문헌 3)에 횡형 회전식 건조기 또는 STD(Steam Tube Dryer)로서 기재되어 있거나, PCT 국제공개공보 WO2017/135250(A1)(특허문헌 4)에 내부 튜브·로터리형 다관식 냉각장치로서 기재되어 있다.
일반적으로, 다관식 회전형 열교환기는, 회전 구동장치의 동력에 의해 회전하는 원통형상 셀(각체(殼體)), 드럼 또는 동체(이하,「셀」이라고 한다)와, 셀의 중심축선과 평행하게 셀 내에 설치된 다수의 전열관과, 셀 내 공간의 양단부를 폐색하는 대략 원형 윤곽의 관판(管板)을 가진다. 전열관의 양단부는, 셀과 일체화된 관판에 의해 지지되고, 각 전열관은, 셀 및 관판과 일체로 회전한다. 분상 또는 입상의 유동성 고형분 또는 고형물 등(이하,「피처리물」이라고 한다)이, 셀 내 공간의 피처리물 공급측 단부에 도입되지만, 셀의 중심축선은, 셀 내 공간의 피처리물 배출측의 단부를 향해서 비스듬히 아래쪽으로 경사져 있어, 셀 내의 피처리물은, 셀의 회전운동에 추종하여 셀 내에서 회전 유동함과 동시에, 셀의 경사에 상응하여 피처리물 배출측의 단부를 향해서 유동하고, 셀 밖으로 배출된다.
이러한 다관식 회전형 열교환기에서는, 셀의 일방 또는 쌍방에 단실(端室)이 형성되고, 전열관의 적어도 일방의 단부는, 단실로 개방된다. 열매체 유체의 공급원으로부터 열매체 공급측의 단실로 공급된 열매체 유체, 또는, 대기로부터 흡인 또는 유인된 열매체 유체(대기)는, 각 전열관의 관내로 유입되어 관내 유로를 유통(流通)하여, 열매체 배출측의 단실로 유출되고, 이 단실을 통하여 계 외부로 배출 또는 배기된다. 셀 내의 피처리물은, 전열관의 관벽을 통하여 전열관 내의 열매체 유체와 열교환하고, 이것에 의해, 가열 또는 냉각된다.
이런 종류의 다관식 회전형 열교환기는, 예를 들면, 특허문헌 4에 기재되어 있는 바와 같이, 소성장치로부터 송출된 비교적 고온의 소석고를 냉각하는 교반식 냉각장치로서 사용할 수 있다.
일본 특허출원공개공보 54-62549호 공보 일본 실용신안등록공보 제2603844호 공보 일본 특허출원공개공보 2017-58053호 공보 PCT 국제공개공보 WO2017/135250(A1)
일반적으로, 다관식 회전형 열교환기의 셀 내 공간에 공급되는 피처리물은, 셀 내 공간의 대략 절반 정도의 용적을 차지하는데 불과하고, 회전 방향 전방으로 약간 치우친 셀 내 공간의 하부 영역(피처리물의 유동구역)에서 유동하는 것에 지나지 않는다. 이 때문에, 전열관과 전열 접촉해야 할 피처리물이 존재하지 않고, 전열관만이 설치된 비교적 큰 공간이 셀 내 공간의 상부 영역에 형성된다. 각 전열관은, 셀의 회전운동에 따라, 이 상부 공간과 피처리물의 유동구역을 번갈아 이동하지만, 열매체 유체는, 피처리물의 유동구역을 이동하는 전열관의 관내 유로뿐만 아니라, 상부 공간을 이동하는 전열관의 관내 유로도 마찬가지로 유통한다.
그러나, 상부 공간을 이동하는 전열관에 공급된 열매체 유체의 대부분은, 피처리물과 열교환하지 않고 계 외부로 배출 또는 배기된다. 이것은, 비교적 다량의 열매체 유체가, 피처리물과 열교환하지 않고 전열관을 유통하여 계 외부로 배기 또는 배출되는 것을 의미한다. 즉, 종래의 다관식 회전형 열교환기에서는, 열매체 유체로서 유효하게 이용할 수 없는 비교적 다량의 열매체 유체가 전열관에 공급되어, 열매체 유체가 보유하는 열량의 대부분이 유효하게 이용되지 않거나, 비교적 많은 열매체 유체의 반송 동력 등이 낭비되는 문제가 있으며, 이러한 에너지효율 또는 열효율의 저하를 해소하는 대책이 요망된다.
본 발명은, 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 피처리물의 냉각 또는 가열에 유효하게 이용하기 어려운 전열관의 열매체 유량을 제한하거나 삭감하여, 에너지효율 또는 열효율의 향상이나, 전력 소비량의 삭감 등을 꾀할 수 있는 다관식 회전형 열교환기를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 회전가능한 셀의 양단부를 관판(管板)에 의해 폐색하고 또한 다수의 전열관을 셀 내 공간에 배열하여, 이 셀 내 공간에 도입되는 피처리물을 가열 또는 냉각할 수 있는 가열구역 또는 냉각구역을 셀 내에 형성함과 아울러, 각 전열관의 각 단부를 상기 관판에 의해 지지하고 또한 이 전열관의 단부 개구를 상기 관판의 외측면 또는 그 근방에서 개방되게 한 구조를 가지고 있고, 상기 셀, 관판 및 전열관을 전체적으로 회전시켜, 상기 전열관 내의 열매체 유체와 가열구역 또는 냉각구역의 피처리물과의 열교환에 의해 이 피처리물을 가열 또는 냉각하는 다관식 회전형 열교환기에 있어서,
상기 가열구역 또는 냉각구역의 상부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 열매체 유량을 과도적으로 저감하는 정지 상태의 차폐 유닛을 갖추고 있고,
이 차폐 유닛은, 상기 가열구역 또는 냉각구역의 외측에서 상기 관판의 근방에 배치됨과 아울러, 상기 열매체 유체가 상기 전열관의 단부 개구에 유입되거나 이 단부 개구로부터 유출되는 것을 규제하거나 제한하는 정지면을 가지고 있고,
이 정지면은, 상기 가열구역 또는 냉각구역의 상부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 단부 개구에 대향하고 또한 근접하고, 상기 가열구역 또는 냉각구역의 하부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 단부 개구로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 다관식 회전형 열교환기를 제공한다.
본 발명의 상기 구성에 의하면, 차폐 유닛의 정지면은, 가열구역 또는 냉각구역의 상부 공간을 이동하는 전열관에 관하여, 그 단부 개구 근방의 열매체 유체의 유동을 방해하여, 전열관을 유통하는 열매체의 유량을 저감하거나 삭감한다. 한편 전열관이 가열구역 또는 냉각구역의 하부 공간을 이동하여, 피처리물과 전열 접촉하는 동안, 전열관의 단부 개구는 차폐 유닛의 정지면으로부터 이격되고, 전열관의 열매체 유량은, 통상의 유량으로 복원된다. 따라서, 열매체 유체와 피처리물과의 열교환 작용은 확보된다. 또한, 이런 종류의 열교환기는, 건조장치로도 사용되는 경우가 있지만,「건조」는, 일반적으로, 가열 또는 냉각을 수반하므로, 본 출원에서는,「건조」는,「가열 또는 냉각」에 포함되는 것이라고 한다.
열매체 유체는, 송풍기 또는 블로어 등의 압송 기기 또는 가압 기기의 흡인 압력하에서 또는 토출 압력하에서 전열관의 관내 유로를 유통하지만, 상부 공간을 이동 중인 전열관의 열매체 유량을 삭감하는 것에 의해, 압송 기기 또는 가압 기기의 부하 등이 경감되므로, 압송 기기 또는 가압 기기의 능력 또는 용량은 저하되거나 그 전력 소비량 등은 저감된다. 또한, 열매체 유체로서 온도 조절 유체(調溫流體), 저온 유체, 고온 유체 등을 사용할 경우에는, 열원 기기의 용량, 열량 등을 저감 또는 삭감할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 구성에 의하면, 피처리물의 가열 또는 냉각에 유효하게 이용하기 어려운 전열관의 열매체 유량이 저감되므로, 열매체 유체는, 피처리물을 유효하게 냉각 또는 가열할 수 있는 전열관에 집중적으로 유통된다. 따라서, 열매체 유체를 전체 전열관에 평균적으로 유통시키는 종래의 다관식 회전형 열교환기와 동등한 유량의 열매체 유체를 사용할 경우에는, 피처리물에 전열 접촉하는 전열관의 열매체 유량이 증대되므로, 열교환기의 전열효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 이러한 열매체 유량의 증대는, 전열관의 직경의 확대(따라서, 전열관의 전열면적의 증대)를 가능하게 함과 동시에, 열교환기의 전열효율의 향상을 가능하게 하므로, 실용적으로 유리하다.
다른 관점에서, 본 발명은, 상기 다관식 회전형 열교환기를 소석고 냉각용 교반식 냉각장치로 갖추고, 상기 가열구역 또는 냉각구역으로서, 소석고를 냉각하는 교반식 냉각장치의 냉각구역을 가지고, 상기 전열관의 열매체 유입측 단부를 대기에 개방하고, 이 대기를 냉열매체로서 상기 전열관의 관내 유로를 유통하도록 구성한 것을 특징으로 하는 소석고 처리장치를 제공한다.
이러한 소석고 처리장치에 의하면, 상부 공간을 이동 중인 전열관의 열매체 유량을 상기 차폐 유닛에 의해 삭감함으로써, 열매체 유체로서 대기를 유인하는 송풍기 또는 블로어 등의 압송 기기 또는 가압 기기의 부하 등을 경감하고, 이것에 의해, 압송 기기 또는 가압 기기의 능력 또는 용량을 저감하거나 그 전력 소비량 등을 저감할 수 있다. 또한, 종래의 다관식 회전형 열교환기와 동등한 유량의 열매체 유체를 사용할 경우에는, 피처리물에 전열 접촉하는 전열관의 열매체 유량이 증대하고, 열교환기의 전열효율이 향상되므로, 실용적으로 유리하다.
또 다른 관점에서, 본 발명은, 회전가능한 셀의 양단부를 관판에 의해 폐색하고 또한 다수의 전열관을 셀 내 공간에 배열하여, 이 셀 내 공간에 도입되는 피처리물을 가열 또는 냉각할 수 있는 가열구역 또는 냉각구역을 셀 내에 형성함과 아울러, 각 전열관의 각 단부를 상기 관판에 의해 지지하고 또한 이 전열관의 단부 개구를 상기 관판의 외측면 또는 그 근방에서 개방되게 한 구조를 가지는 다관식 회전형 열교환기를 사용하고, 상기 셀, 관판 및 전열관을 전체적으로 회전시켜, 상기 전열관 내의 열매체 유체와 가열구역 또는 냉각구역의 피처리물과의 열교환에 의해 이 피처리물을 가열 또는 냉각하는 가열 또는 냉각 방법에 있어서,
상기 가열구역 또는 냉각구역의 상부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 단부 개구에 대향하고 또한 근접하는 차폐 유닛의 정지면을 상기 가열구역 또는 냉각구역의 외측에서 상기 관판의 근방에 배치하여, 상기 가열구역 또는 냉각구역의 상부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 상기 단부 개구에 유입되거나 이 단부 개구로부터 유출되는 열매체 유체의 유량을 규제하거나 제한함과 아울러, 상기 가열구역 또는 냉각구역의 하부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 단부 개구로부터 상기 정지면을 이격시켜, 이 전열관의 열매체 유량의 저감 또는 제한을 해제하는 것을 특징으로 하는 가열 또는 냉각 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 구성의 가열 또는 냉각 방법을 적용한 소석고 처리 방법으로서, 상기 다관식 회전형 열교환기를 소석고 냉각용 교반식 냉각장치로 사용하고, 냉각시켜야 할 소석고를 상기 냉각구역에 도입하고, 상기 전열관의 열매체 유입측 단부를 대기에 개방하고, 이 대기를 냉열매체로서 상기 전열관의 관내 유로에 유입시키는 것을 특징으로 하는 소석고 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 다관식 회전형 열교환기 및 이 열교환기를 이용한 가열 또는 냉각 방법에 의하면, 피처리물의 냉각 또는 가열로 유효하게 이용하기 어려운 전열관의 열매체 유량을 삭감하여, 에너지효율 또는 열효율의 향상이나, 전력 소비량의 삭감 등을 꾀할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 소석고 처리장치 및 소석고 처리 방법에 의하면, 소석고의 냉각에 유효하게 이용하기 어려운 전열관의 냉각 공기 유량을 삭감하여, 에너지효율 또는 열효율의 향상이나, 전력 소비량의 삭감 등을 꾀할 수 있다.
도 1(A)는 다관식 회전형 열교환기를 갖춘 소석고 처리장치의 전체 구성을 나타내는 측면도이고, 도 1(B)는 도 1(A)의 I-I선에서의 소석고 처리장치의 단면도이며, 도 1(C)는 소석고 처리장치의 선단면의 입면도이다.
도 2는 냉각관, 셀, 관판 및 소석고 공급장치의 위치 관계 또는 구조적 관계를 나타내는 사시도이며, 도 2에는, 차폐 유닛을 떼어낸 열교환기의 상태가 나타내져 있다.
도 3은 도 1의 II-II선에서의 냉각장치의 단면도이며, 도 3에는, 냉각장치의 운전 상태가 개략적으로 나타내져 있다.
도 4(A) 및 도 4(B)는 각각, 차폐 유닛을 관판의 단실측 또는 옥외측의 면에 부착한 상태를 나타내는 관판의 입면도이다.
도 5(A)는 차폐 유닛을 기단측 및 선단측의 각 관판의 단실측 또는 옥외측의 면에 각각 부착한 상태에서 냉각장치의 내부구조를 나타내는 사시도이며, 도 5(B)는 기단측의 관판에 근접하여 배치된 차폐 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 6(A) 및 도 6(B)는 선단측의 관판에 근접하여 배치된 차폐 유닛의 구성을 나타내는 종단면도 및 사시도이다.
도 7은 냉각장치의 운전 형태를 개념적으로 나타내는 횡단면도(수평단면도)이다.
도 8은 냉각장치의 운전 상태를 개념적으로 나타내는 종단면도(수직단면도)이다.
도 9(A)는 차폐 유닛의 변형례를 나타내는 냉각장치의 선단면의 입면도이며, 도 9(B)는 도 9(A)에 나타낸 냉각장치의 선단부의 구조를 나타내는 부분 종단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 의하면, 상기 차폐 유닛은, 상기 전열관의 열매체 유입측 단부의 단부 개구에 근접하여 관판의 열매체 유입측 공간에 배치되거나, 전열관의 열매체 유출측 단부의 단부 개구에 근접하여 관판의 열매체 유출측 공간에 배치된다. 필요에 따라, 차폐 유닛은, 유입측 단부 및 유출측 단부의 각 단부 개구에 근접하여 열매체 유입측 공간 및 열매체 유출측 공간에 각각 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 차폐 유닛은, 부채형 또는 반원형의 차폐판으로 형성되거나, 복수의 부채형 차폐판을 상호 연결하여 이루어지는 차폐판 조립체로 형성되고, 상기 상부 공간은, 셀의 회전운동의 영향으로 가열구역 또는 냉각구역의 한 측에 치우쳐서 퇴적된 피처리물과 대치하는 공간이며, 셀의 연직 중심면에 대하여, 피처리물과는 반대 측에 치우치거나 편재된 공간이다.
필요에 따라, 차폐 유닛을 위치조정할 수 있게 관판의 근방에 설치하는 차폐 유닛 설치 기구가 마련된다. 이것에 의해, 피처리물의 재료 종류, 물성 또는 재질이나, 다관식 회전형 열교환기의 사용 조건 등에 상응하여 차폐 유닛의 위치(차폐 유닛의 둘레방향 위치, 정지면과 관판의 간격 등)를 용이하게 설정 변경할 수 있다.
바람직하게는, 차폐 유닛은, 복수의 부채형 차폐판을 일체로 연결하여 이루어지는 부채형 또는 반원형의 차폐판 조립체로 이루어지고, 차폐판 조립체는, 그 중심각을 각 차폐판의 겹침 각도의 조절에 의해 설정 변경하기 위한 차폐 각도 조절 기구를 가진다. 차폐판 조립체의 중심각의 설정 변경에 의해, 열매체 유체의 유통을 규제하거나 제한해야 하는 전열관의 범위를 설정 변경할 수 있다.
바람직하게는, 차폐 유닛은, 전체 전열관 수의 20% 이상이고 50% 이하의 수의 전열관의 단부 개구를 차폐하는 면적 또는 치수를 가지며, 차폐 유닛에 의해 저감한 전열관의 열매체 유량은, 피처리물에 전열 접촉하는 전열관의 열매체 유량의 1/5 이하로 설정된다. 본 발명자 등의 어떤 시뮬레이션에 의하면, 전체 전열관 수의 대략 20%~50% 정도의 전열관은, 피처리물에 전열 접촉하지 않으며, 따라서, 이러한 전열관을 유통하는 열매체 유체는, 피처리물의 가열 또는 냉각에 유효하게 이용하기 어렵다. 이 때문에, 차폐 유닛은, 이러한 전열관의 단부 개구를 차폐하고, 셀 내 상부 공간의 분위기를 냉각시킬 수 있는 정도의 유량만큼으로 전열관의 열매체 유량을 규제하거나 제한한다.
바람직하게는, 차폐 유닛과 단부 개구 사이의 거리는, 단부 개구의 직경의 1/20 이상이고 2.0배 이하의 치수, 바람직하게는, 1/10 이상이고 1.0배 이하의 치수로 설정된다. 예를 들면, 전열관의 내경 및 단부 개구의 직경이 약 50mm일 경우, 차폐 유닛과 단부 개구 사이의 거리는 2.5mm~100mm, 바람직하게는, 5mm~50mm의 범위 내로 설정된다. 또, 차폐 유닛과 단부 개구 사이의 거리는, 단부 개구마다 달라도 된다.
다관식 회전형 열교환기를 소석고 냉각용 교반식 냉각장치로 사용한 소석고 처리장치는, 필요에 따라, 소석고에 가수(加水)하는 가수장치를 갖춘다. 가수장치는, 수분 또는 수증기를 포함하는 습윤가스의 분류(噴流) 또는 토출류를 냉각구역에 도입한다. 또, 습윤가스는, 예를 들면, 소석고를 소성하는 소성장치에서 생성하고 또한 소석고로부터 분리된 고온 다습 가스나, 다른 프로세스에서 생성한 수증기이며, 소석고의 개질(반수석고로의 III형 무수석고의 전환, 슬러리화시에 있어서의 소석고 입자의 수용성의 개선 등)을 위해 냉각구역에 도입된다.
실시례
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1(A)는 다관식 회전형 열교환기를 갖춘 소석고 처리장치의 전체 구성을 나타내는 측면도이고, 도 1(B)는 도 1(A)의 I-I선에서의 소석고 처리장치의 단면도이며, 도 1(C)는 소석고 처리장치의 선단면의 입면도이다.
도 1(A)에 나타내는 소석고 처리장치는, 소석고(G)를 냉각하기 위한 내부 튜브·로터리형 교반식 냉각장치(1)( 이하,「냉각장치(1)」라고 한다)를 갖춘다. 냉각장치(1)는 본 발명에 따른 다관식 회전형 열교환기를 구성한다. 소석고(G)는, 화학석고 또는 천연석고 등의 원료석고를 단독으로 소성하거나, 이종의 원료석고를 혼합하여 가열(소성)하는 석고 소성장치(도시 생략)에 의해 제조된 비교적 고온의 분상 또는 입상 고형물이며, 반수석고(CaSO4·1/2H2O)를 주성분으로 한 석고보드 등의 제조용 석고계 원료다.
냉각장치(1)는, 공냉식 열교환기를 구성하는 다수의 냉각관(전열관)(2)을 원통형상 셀(3) 내에 설치한 구조를 가진다. 냉각장치(1)는, 중심축선(X-X)을 중심으로 셀(3)을 회전시키는 회전 구동장치(5)(가상선으로 개략적으로 나타낸다)를 갖춤과 아울러, 소석고(G)를 냉각장치(1)의 냉각구역(D)에 공급하는 스크루 피더식 소석고 공급장치(10)를 갖춘다.
소석고 공급장치(10)는, 냉각구역(D) 내로 뻗어 있는 원통형상 케이스(11)와, 전동 모터 등의 구동장치(12)와, 구동장치(12)의 회전 구동축(13)에 직렬로 연결한 스크루부(14)와, 비교적 고온의 소석고(G)가 투입되는 호퍼 형태의 투입부(15)와, 냉각구역(D)으로 개방되어 소석고(G)를 냉각구역(D)에 투입하는 소석고 공급구(16)로 구성된다. 원통형상 케이스(11) 및 스크루부(14)의 중심축선은 셀(3)의 중심축선(X-X)과 실질적으로 일치한다. 소석고 공급구(16)는 원통형 케이스(11)의 선단부 밑면으로 개방된다. 투입부(15)에는 소석고 급송관(17)이 접속된다. 소석고 급송관(17)은 원료석고를 소성하는 소성장치(도시 생략)에 접속된다. 소성장치로부터 배출된 소석고(G)는 소석고 급송관(17) 및 투입부(15)를 통하여 스크루부(14)에 공급된다. 회전하는 스크루부(14)는 소석고(G)를 소석고 공급구(16)로부터 냉각구역(D)으로 밀어내고, 소석고(G)는 도 1(A)에 화살표로 나타낸 바와 같이 냉각구역(D)에 도입된다. 소석고 공급구(16)의 근방에는, 수분 또는 수증기를 포함하는 습윤가스의 분류 또는 토출류를 냉각구역(D)에 도입하는 습윤가스 공급구(도시 생략)가 설치된다. 습윤가스 공급구는 소석고(G)에 가수하는 가수장치를 구성한다. 소석고(G)는, 습윤가스 중의 수분을 흡습 또는 흡수하여, 소석고 슬러리화용 혼합수량(練混水量)을 저감(또는, 소석고 슬러리화용 혼합수량의 증량을 방지)할 수 있는 조성, 성분, 물성 또는 성상으로 개질된다. 가수에 의한 소석고(G)의 개질에 관해서는, 전술의 특허문헌 4(PCT 국제공개공보 WO2017/135250(A1))에 상세하게 기재되어 있으므로, 동 공보를 인용하는 것에 의해, 더 상세한 설명을 생략한다.
냉각장치(1)의 중심축선(X-X)은 수평인 바닥면 또는 지반면(J)(수평면)에 대하여 소정 각도를 이루어 경사져 있고, 회전 구동장치(5)는 소정의 회전수로 셀(3)을 화살표(R) 방향으로 회전 구동하고, 셀(3) 내의 냉각구역(D)은 셀(3) 내의 소석고(G)를 교반하면서, 소석고(G)를 선단부(3b)을 향해서 이동시킨다. 셀(3)의 기단부(3a)에서 셀(3) 내로 도입된 비교적 고온의 소석고(G)는 셀(3)의 경사 구배에 따라 선단부(3b)로 이동하고, 냉각후이고 개질후의 소석고(Ga)로서 배기·배출부(4)의 배출구(4a)로부터 배출된다. 배기·배출부(4)는 바닥면 또는 지반면(J)의 기초부(도시 생략)에 의해 지지되어, 위치 고정되어서 정지해 있고, 셀(3)은 배기·배출부(4)에 대하여 상대 회전한다.
냉각구역(D)의 각 단부는 기단측 및 선단측의 관판(8, 9)에 의해 폐색된다. 냉각관(2)의 각 단부는 관판(8, 9)에 의해 지지된다. 각 냉각관(2)은 냉각구역(D)에서 중심축선(X-X)과 평행하게 뻗어 있다. 관판(8, 9)의 외주부는 셀(3)에 일체로 연결되어, 셀(3)과 일체로 회전하고, 따라서, 관판(8, 9)에 지지된 냉각관(2)도 또한 셀(3)과 일체로 회전한다. 후술하는 바와 같이, 차폐 유닛(20)이 관판(8, 9)의 외측면에 근접하여 냉각장치(1)에 설치된다.
셀(3) 내의 분위기 가스를 배기하기 위한 배기구(4b)가 배기·배출부(4)의 꼭대기부에 설치된다. 배기구(4b)는 배기 유로(Fa)를 통하여 배기 팬(또는 배기 블로어)(Fb)에 접속된다. 배기 팬(Fb)의 흡인 압력은 배기관(Fa) 및 배기구(4b)를 통하여 냉각구역(D)에 작용하고, 냉각구역(D)의 분위기 가스는 배기 팬(Fb)에 의해 계 외부로 배기된다. 필요에 따라, 백 필터 등의 제진장치(Fc)(가상선으로 나타낸다)가 배기관(Fa)에 개장(介裝)된다.
도 2는 냉각관(2), 셀(3), 관판(8, 9) 및 소석고 공급장치(10)의 위치 관계 또는 구조적 관계를 나타내는 사시도이다. 냉각장치(1)는 차폐 유닛(20)(도 1(C))을 떼어낸 상태로 도시되어 있다.
배기 매니폴드(6)가 셀(3)의 기단부(3a)에 연접하여, 관판(8)의 기단측에 단실(6a)을 형성한다. 배기 매니폴드(6)는 바닥면 또는 지반면(J)(도 1)의 기초부(도시 생략)에 의해 지지되어, 위치 고정되어서 상시 정지해 있고, 셀(3)은 배기 매니폴드(6)에 대하여 상대 회전한다.
소석고 공급장치(10)는 단실(6a) 및 관판(8)의 중심부를 관통하여 냉각구역(D)으로 뻗어 있다. 냉각관(2)의 기단부(2a)는 관판(8)을 관통한다. 냉각관(2)의 관내 유로는 단실(6a)에 면하는 관판(8)의 외측면에서 단실(6a)로 개방된다. 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 배기 매니폴드(6)는 배기관(Ea)을 통하여 배기 팬(또는 배기 블로어)(Eb)에 접속된다. 배기 팬(Eb)의 흡인 압력은 배기관(Ea) 및 단실(6a)을 통하여 각 냉각관(2)의 관내 유로에 작용한다.
냉각관(2)의 선단부(2b)는 관판(9)을 관통한다. 냉각관(2)의 관내 유로는 관판(9)의 옥외측면에서 개방되어, 대기에 개방된다. 각 냉각관(2)은 배기 팬(Eb)의 흡인 압력하에 선단부(2b)로부터 대기 온도의 외기(외계 공기)(Air)를 흡인한다. 도 2에 화살표로 나타나 있는 바와 같이, 냉각관(2) 내에 유입된 외기는 냉각관(2)을 유통하여 배기 매니폴드(6) 내의 단실(6a)로 유입되고, 배기(EX)로서, 배기 팬(Eb)(도 1)의 토출 압력하에 계 외부로 배기된다. 냉각관(2) 내를 유동하는 외기는 냉각관(2)의 관벽을 통하여 냉각구역(D)의 소석고(G)와 열교환하고, 주로 고체 열전도에 의해 소석고(G)를 냉각시킨다. 즉, 냉각관(2)은 외기를 냉열매체(cooling medium)로 한 공냉식 열교환기를 구성하고, 온도 상승 후의 외기(대기)는 배기(EX)로서 배기 매니폴드(6)로부터 계 외부로 배기된다.
도 3은 도 1의 II-II선에서의 냉각장치(1)의 단면도이다. 도 3에는 냉각장치(1)의 사용 상태가 나타내져 있다. 도 4는 차폐 유닛(20)을 관판(8, 9)의 단실측 또는 옥외측의 면에 부착한 상태를 나타내는 관판(8, 9)의 입면도이다. 도 4(A)에는 관판(8)의 단실측에 차폐 유닛(20)을 부착한 상태가 나타내져 있고, 도 4(B)에는 관판(9)의 옥외측에 차폐 유닛(20)을 부착한 상태가 나타내져 있다.
도 3에 나타나 있는 바와 같이, 소석고(G)는, 셀(3)의 회전력의 작용으로 회전 방향 전방으로 치우치고, 셀(3)의 연직 중심면(Y-Y)에 대하여, 한 측(도 3에서 좌측)에 편재된 상태로 퇴적되고, 대략 파선 화살표로 나타낸 것처럼 유동한다. 소석고(G)는 냉각관(2)의 관벽에 전열 접촉하여, 냉각관(2)의 관벽을 통하여 이루어지는 냉각관(2) 내의 냉열매체(외기)와 소석고(G)와의 열교환에 의해 냉각된다. 냉각관(2)에 의해 소석고(G)를 효과적으로 또는 효율적으로 냉각시키기 위해서는, 비교적 양호한 소석고(G)의 유동성을 확보할 필요가 있으며, 게다가, 소석고(G)는 냉각구역(D)의 직경방향 중심영역으로부터 냉각구역으로 도입되므로, 냉각구역(D)의 공간에 대하여 소석고(G)가 차지하는 비율, 즉, 소석고(G)의 충전율은, 대략 50%~70% 정도가 한계이며, 통상은, 50% 이하의 충전율로 냉각장치(1)를 운전할 수 있는 것에 불과하다. 이 때문에, 소석고(G)가 존재하지 않는 상부 영역(α)이 소석고(G)가 퇴적된 하부 영역(β)과 대치하도록 형성된다. 상부 영역(α)은, 연직 중심면(Y-Y)에 대하여, 하부 영역(β)과는 반대 측(도 3에서 우측)에 편재한다. 냉각관(2)은 냉각구역(D)의 상부 영역(α)을 화살표 R 방향으로 이동하는 동안, 소석고(G)와 열교환하지 않으며, 따라서, 이 동안에 냉각관(2) 내의 유통하는 냉열매체(외기)는 상부 영역(α)의 분위기 가스를 냉각시켜 약간 온도 상승하는 데 불과하여, 많은 냉열매체(외기)가 보유하는 냉열(냉각 능력)은 유효하게 이용되지 않고 손실된다.
본 발명에 의하면, 어태치먼트식 또는 착탈식 차폐 유닛(20)이, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 상부 영역(α)에 상응하는 위치에서, 관판(8) 및/또는 관판(9)의 외측면에 근접하여 냉각장치(1)에 부착된다. 차폐 유닛(20)은, 관판(8) 또는 관판(9)의 적어도 일방에 부착하면 되고, 반드시 관판(8, 9)의 쌍방에 부착할 것을 요하는 것은 아니지만, 본 예에서는, 차폐 유닛(20)은, 관판(8, 9)의 쌍방에 부착된다. 또한, 관판(8, 9)은, 셀(3)과 함께 화살표 R 방향으로 회전하지만, 차폐 유닛(20)은, 후술하는 바와 같이, 배기·배출부(4) 및 배기 매니폴드(6)에 고정되어, 상시 정지해 있으므로, 관판(8, 9)은 차폐 유닛(20)에 대하여 상대 회전한다. 이 때문에, 차폐 유닛(20)은 관판(8, 9)과의 마찰 접촉을 회피하기 위해, 관판(8, 9)으로부터 약간 떨어져서 배치된다. 그 결과, 차폐 유닛(20)과 관판(8, 9) 사이에 간극(S)(도 6(A))이 형성된다. 후술하는 바와 같이, 이 간극(S)을 통하여 소량 또는 미량의 기류가 선단부(2b)의 개구로 유입되고, 기단부(2a)의 개구로부터 단실(6a)로 유출된다.
도 4 및 도 1(C)에 나타나 있는 바와 같이, 차폐 유닛(20)은, 금속제의 부채형 차폐판(21, 22, 23)의 조립체로 이루어지거나, 차폐판(21, 22, 23)을 일체로 맞붙인 구조를 가진다. 각 차폐판(21, 22, 23)의 중심각(θ1)은, 예를 들면, 120도로 설정되고, 각 차폐판(21, 22, 23)의 외주 가장자리는, 관판(8, 9)의 외주 가장자리에 상응하는 위치에서 관판(8, 9)의 외주 가장자리와 동등한 곡률로 만곡한다. 차폐판(21, 22, 23)은 서로 겹치고, 차폐 유닛(20) 전체의 차폐 각도(θ2)는 약 180도로 설정된다.
도 5(A)는 차폐 유닛(20)을 관판(8, 9)의 단실측 또는 옥외측의 면에 각각 부착한 상태에서 냉각장치(1)의 내부 구조를 나타내는 사시도이고, 도 5(B)는 관판(8)에 근접하여 배치된 차폐 유닛(20)의 구성을 나타내는 사시도이다. 또, 도 6(A) 및 도 6(B)는 관판(9)에 근접하여 배치된 차폐 유닛(20)의 구성을 나타내는 종단면도 및 사시도이다.
도 5(B)에 나타낸 바와 같이 관판(8)에 근접 배치된 차폐 유닛(20)은, 용접, 잠금 도구, 고정 도구 등의 고정 수단 또는 잠금·고정 수단(도시 생략)에 의해 배기 매니폴드(6)의 벽체 또는 외주부에 고정된다. 도 6에 나타낸 바와 같이 관판(9)에 근접 배치된 차폐 유닛(20)은, 용접, 잠금 도구, 고정 도구 등의 고정 수단 또는 잠금·고정 수단(도시 생략)에 의해 배기·배출부(4)의 환형상 연장부분(4c)에 고정된다. 차폐 유닛(20)을 구성하는 차폐판(21, 22, 23)끼리는, 용접, 잠금 도구, 고정 도구 등의 고정 수단 또는 잠금·고정 수단(도시 생략)에 의해 일체로 상호 연결된다.
예를 들면, 본 예에서는, 냉각관(2)의 내경은 약 50mm이고, 냉각관(2)의 선단부(2b) 및 기단부(2a)의 각 단면은, 관판(8, 9)의 외측면과 대략 동일면이며, 관판(8, 9)과 차폐 유닛(20) 사이에 형성되는 간극(S)의 치수(L1, L2)(도 6(A))는, 약 10mm~100mm, 바람직하게는, 10mm~50mm로 설정된다.
필요에 따라, 차폐판(21, 22, 23)을 위치조절 가능하게 배기 매니폴드(6) 및 환형상 연장부분(4c)에 부착하고, 차폐 유닛(20)의 둘레방향 위치(각도 위치) 및 근접 거리(간극(S)의 치수(L1, L2))나, 차폐 유닛(20)의 차폐 범위(각도 범위 등)를 설정 변경할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다. 또, 셔터식으로 구성된 차폐판(21, 22, 23)의 겹침량(겹침 각도)을 조절가능하게 차폐판(21, 22, 23)을 상호 연결하고, 차폐 유닛(20)의 차폐 각도(θ2)를 용이하게 설정 변경할 수 있도록 차폐 유닛(20)을 구성해도 된다. 차폐판(21, 22, 23)의 위치 및 겹침값을 조절하는 수단으로서, 종래의 임의의 조절 기구를 채용할 수 있다.
도 5 및 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 차폐 유닛(20)에 의해 차폐되지 않은 냉각관(2)의 선단부(2b) 및 기단부(2a)는, 종래의 장치와 마찬가지로, 옥외 공간 또는 단실(6a)에 노출되어 있어, 옥외 공간의 대기는, 실선의 화살표로 나타낸 것과 같이, 선단부(2b)의 개구로 유입되고, 기단부(2a)의 개구로부터 단실(6a)로 유출된다. 또, 소량 또는 미량의 대기가, 도 6(A)에 파선의 화살표로 나타낸 것과 같이, 차폐 유닛(20)과 관판(9) 사이에 형성된 작은 간극(S)을 통하여 상부 영역(α)의 냉각관(2)으로 유입되고, 도 5(B)에 파선의 화살표로 나타낸 것과 같이, 차폐 유닛(20)과 관판(8) 사이의 간극을 통하여, 기단부(2a)의 개구로부터 단실(6a)로 유출된다.
도 7 및 도 8은, 냉각장치(1)의 운전 형태를 개념적으로 나타내는 횡단면도 및 종단면도이다.
도 7 및 도 8에는, 냉각관(2)을 유통하는 공기(냉열매체)의 흐름이, 가는 실선의 화살표(Air)로 표시되어 있다. 또, 도 7 및 도 8에는, 투입부(15)에 투입된 소석고(G)의 유동 방향이 굵은 백색 화살표(G)로 표시되어 있다.
배기 팬(Eb)의 흡인 압력하에 하부 영역(β)의 냉각관(2)에 유입된 대기 온도 T1(예를 들면, 20℃)의 공기(대기 온도의 외기)는, 냉각구역(D)의 소석고(G)와 열교환하여 온도 T2(예를 들면, 60℃)로 온도가 상승된다. 온도 상승 후의 공기는, 배기 매니폴드(6)에 유입되고, 전술한 바와 같이, 배기 팬(Eb)에 의해 배기(EX)로서 계 외부로 배기된다. 소석고 공급장치(10)에 투입되는 소석고(G)의 온도(품온(品溫)) T3은, 예를 들면, 약 150℃이다. 소석고(G)는 냉각관(2) 내를 유통하는 공기와 열교환하여 냉각된다. 배출구(4a)로부터 배출되는 소석고(Ga)의 온도 T4는, 예를 들면, 약 80℃이다.
필요에 따라, 100℃~120℃의 범위 내의 온도를 가지는 습윤가스(도시 생략)가 습윤가스 공급구(도시 생략)로부터 냉각구역(D)으로 분류(噴流)하거나 토출한다. 소석고(G)는 습윤가스(S) 중의 수분을 흡습 또는 흡수하여, 소석고 슬러리화용 혼합수량을 저감(또는, 소석고 슬러리화용 혼합수량의 증량을 방지)할 수 있는 조성, 성분, 물성 또는 성상으로 개질되고, 이렇게 개질된 상태로 배출구(4a)로부터 계 외부로 배출된다.
도 7 및 도 8에 파선의 화살표로 표시되어 있는 것과 같이, 차폐 유닛(20)에 의해 차폐된 상부 영역(α)의 냉각관(2)은 차폐 유닛(20)과 관판(9) 사이의 간극(S)을 통하여 배기 팬(Eb)의 흡인 압력하에 외기를 유인한다. 냉각관(2)의 관내 유로 내를 유동하는 외기는 차폐 유닛(20)과 관판(8) 사이의 간극(S)을 통하여 단실(6a)로 유출되고, 전술한 바와 같이, 배기(Ex)로서 계 외부로 배기된다. 상부 영역(α)의 냉각관(2)의 관내 유로를 유통하는 공기는 상부 공간(α)의 분위기와 열교환하여, 상부 영역(α)의 분위기의 과열을 방지한다. 상부 공간(α)의 냉각관(2)을 유통하는 공기의 유량은, 하부 영역(β)의 냉각관(2)을 유통하는 공기의 유량의 1/5 이하이고 1/50 이상, 바람직하게는, 1/10 이하이고 1/100 이상으로 설정된다.
도 9는 차폐 유닛(20)의 변형례를 나타내는 냉각장치(1)의 선단면의 입면도 및 부분 종단면도이다.
전술의 실시례에서는, 차폐 유닛(20)은, 복수의 부채형 금속판(차폐판(21, 22, 23))을 일체로 상호 연결한 구조를 가지지만, 도 9에 도시된 차폐 유닛(20')은, 대략 반원형 금속판의 가장자리부분을 굽힘 가공하여 이루어지는 굽힘 성형품으로 이루어진다. 차폐 유닛(20')은 판체(본체)(24) 및 가장자리부분(25)에 의해 둘러싸인 얇은 챔버 형태의 간극(S)을 형성한다. 파선의 화살표로 나타낸 공기류는, 가장자리부분(25)과 관판(9) 사이의 틈(Sa)을 통하여 간극(S)으로 유입되어, 상부 공간(α)의 냉각관(2)으로 유입된다. 전술한 바와 같이, 관판(8)의 단실(6a) 측에도 또한 실질적으로 같은 구조의 차폐 유닛(20')이 설치되고, 냉각관(2)을 유통한 공기는, 단실(6a) 측의 차폐 유닛(20')의 간극(S) 및 틈(Sa)을 통하여 단실(6a)로 유출되고, 배기(Ex)로서 계 외부로 배기된다. 바람직하게는, 간극(S)의 치수(L3)는 약 10mm~100mm의 범위 내로 설정되고, 틈(Sa)의 치수(L4)는 약 5mm~40mm의 범위 내로 설정된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시례에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태 또는 실시례에 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위 내에서 여러 가지 변형 또는 변경이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시례에서는, 판형상의 차폐 유닛은, 3장의 부채형 차폐판을 조합시킨 구성을 가지지만, 1장의 판체에 의해 차폐 유닛을 구성하거나, 2장 또는 4장 이상의 판체를 조합시켜서 차폐 유닛을 구성해도 된다.
또, 상기 실시례에서는, 다수의 단부 개구를 단일의 차폐 유닛으로 차폐하고 있지만, 차폐 유닛을 분할하여, 복수의 차폐 유닛에 의해 단부 개구를 차폐해도 된다.
또한, 상기 실시례에서는, 판 형상 또는 챔버 형상의 차폐 유닛을 채용하고 있지만, 차폐 유닛을 중공 부재나, 구멍을 가진 부재 또는 구멍을 가진 판 등에 의해 형성해도 되고, 또, 관판과 차폐 유닛의 상대 회전을 확보할 수 있는 한, 관판과 차폐 유닛 사이에 간극 또는 틈을 실질적으로 형성하지 않거나, 탄성적 또는 탄력적으로 변형가능한 재료 등에 의해 간극 또는 틈을 폐색하는 것도 가능하다.
또한, 상기 실시례는, 대기(냉열매체)를 이용하여 피처리물을 냉각하는 냉각장치로서 다관식 회전형 열교환기를 구성한 것이지만, 열매체 유체로서 온도 조절 공기 또는 온도 조절 가스를 사용하여 피처리물을 냉각하거나 가열하는 냉각 또는 가열 장치 등으로서 다관식 회전형 열교환기를 구성해도 된다.
또한, 상기 실시례에 따른 다관식 회전형 열교환기는, 기단측에 단실을 형성하고, 선단측을 대기에 개방하고, 선단측에서 기단측으로 열매체 유체를 유통시키는 구성을 가지지만, 기단측 및 선단측의 쌍방에 단실을 형성해도 되고, 또, 열매체 유체를 기단측에서 선단측으로 유통시켜도 된다.
본 발명은, 다관식 회전형 열교환기 및 그 가열 또는 냉각 방법에 적용된다. 본 발명은 특히, 셀, 관판 및 전열관을 전체적으로 회전시켜, 전열관 내의 열매체 유체와 가열구역 또는 냉각구역의 피처리물과의 열교환에 의해 피처리물을 가열 또는 냉각하는 다관식 회전형 열교환기 및 그 가열 또는 냉각 방법에 적용된다. 본 발명의 다관식 회전형 열교환기는, 예를 들면, 소석고 처리장치를 구성하는 교반식 냉각장치로서 사용된다.
본 발명에 의하면, 피처리물의 냉각 또는 가열에 유효하게 이용하기 어려운 전열관의 열매체 유량을 제한하거나 삭감하여, 에너지효율 또는 열효율의 향상이나, 전력 소비량의 삭감 등을 꾀할 수 있으므로, 그 실용적 효과는 현저하다.
1 교반식 냉각장치(다관식 회전형 열교환기)
2 냉각관(전열관)
2a 기단부
2b 선단부
3 원통형상 셀
3a 기단부
3b 선단부
4 배기·배출부
4a 배출구
4b 배기구
4c 환형상 연장부분
5 회전 구동장치
6 배기 매니폴드
6a 단실(端室)
8, 9 관판
10 소석고 공급장치
11 원통형상 케이스
14 스크루부
16 소석고 공급구
20, 20' 차폐 유닛
21, 22, 23 차폐판
30 정지면
D 냉각구역
G 소석고(냉각 전)
Ga 소석고(냉각 후)
S 간극
L1~L4 간극 치수
X-X 중심축선
Y-Y 연직 중심면
α 상부 영역
β 하부 영역
θ1 중심각
θ2 차폐 각도

Claims (20)

  1. 회전가능한 셀의 양단부를 관판에 의해 폐색하고 또한 다수의 전열관을 셀 내 공간에 배열하여, 이 셀 내 공간에 도입되는 피처리물을 가열 또는 냉각할 수 있는 가열구역 또는 냉각구역을 셀 내에 형성함과 아울러, 각 전열관의 각 단부를 상기 관판에 의해 지지하고 또한 이 전열관의 단부를 상기 관판의 외측면 또는 그 근방에서 개방되게 한 구조를 가지고 있고, 상기 셀, 관판 및 전열관을 전체적으로 회전시켜, 상기 전열관 내의 열매체 유체와 가열구역 또는 냉각구역의 피처리물과의 열교환에 의해 이 피처리물을 가열 또는 냉각하는 다관식 회전형 열교환기에 있어서,
    상기 가열구역 또는 냉각구역의 상부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 열매체 유량을 과도적으로 저감하는 정지 상태의 차폐 유닛을 갖추고 있고,
    이 차폐 유닛은, 상기 가열구역 또는 냉각구역의 외측에서 상기 관판의 근방에 배치됨과 아울러, 상기 열매체 유체가 상기 전열관의 단부 개구에 유입되거나 이 단부 개구로부터 유출되는 것을 규제하거나 제한하는 정지면을 가지고 있고,
    이 정지면은, 상기 가열구역 또는 냉각구역의 상부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 단부 개구에 대향하고 또한 근접하며, 상기 가열구역 또는 냉각구역의 하부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 단부 개구로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 다관식 회전형 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 유닛은, 상기 전열관의 열매체 유입측 단부의 단부 개구 및/또는 상기 전열관의 열매체 유출측 단부의 단부 개구에 근접하여 상기 관판의 열매체 유입측 공간 및/또는 열매체 유출측 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 다관식 회전형 열교환기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 유닛은, 부채형 또는 반원형의 차폐판으로 이루어지거나 복수의 부채형 차폐판을 상호 연결하여 이루어지는 차폐판 조립체로 이루어지고, 상기 상부 공간은, 상기 셀의 회전운동의 영향으로 상기 가열구역 또는 냉각구역의 한 측에 치우쳐서 퇴적된 상기 피처리물과 대치하고, 상기 셀의 연직 중심면에 대하여 이 피처리물과 반대 측에 치우친 공간인 것을 특징으로 하는 다관식 회전형 열교환기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 유닛을 위치조정할 수 있게 상기 관판의 근방에 설치하는 차폐 유닛 설치 기구를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 다관식 회전형 열교환기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차폐 유닛은, 복수의 부채형 차폐판을 일체로 연결하여 이루어지는 부채형 또는 반원형의 차폐판 조립체로 이루어지고, 이 차폐판 조립체는, 그 중심각을 각 차폐판의 겹침 각도의 조절에 의해 설정 변경하기 위한 차폐 각도 조절 기구를 가지는 것을 특징으로 하는 다관식 회전형 열교환기.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차폐 유닛은, 전체 전열관 수의 20% 이상이고 50% 이하의 수의 상기 전열관의 단부 개구를 차폐하는 면적 또는 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 다관식 회전형 열교환기.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차폐 유닛에 의해 저감한 상기 전열관의 열매체 유량은, 상기 피처리물에 전열 접촉하는 상기 전열관의 열매체 유량의 1/5 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 다관식 회전형 열교환기.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차폐 유닛과 상기 단부 개구 사이의 거리는, 상기 단부 개구의 직경의 1/10 이상이고 1.0배 이하의 치수로 설정되는 것을 특징으로 하는 다관식 회전형 열교환기.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 다관식 회전형 열교환기를 소석고 냉각용 교반식 냉각장치로 갖추고, 상기 가열구역 또는 냉각구역으로서, 소석고를 냉각하는 교반식 냉각장치의 냉각구역을 가지고, 상기 전열관의 열매체 유입측 단부를 대기에 개방하고, 이 대기를 냉열매체로서 상기 전열관의 관내 유로를 유통하도록 구성한 것을 특징으로 하는 소석고 처리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    소석고에 가수하는 가수장치를 더 가지고 있고, 이 가수장치는, 수분 또는 수증기를 포함하는 습윤가스의 분류 또는 토출류를 상기 냉각구역에 도입하는 습윤가스 공급구를 가지는 것을 특징으로 하는 소석고 처리장치.
  11. 회전가능한 셀의 양단부를 관판에 의해 폐색하고 또한 다수의 전열관을 셀 내 공간에 배열하여, 이 셀 내 공간에 도입되는 피처리물을 가열 또는 냉각할 수 있는 가열구역 또는 냉각구역을 셀 내에 형성함과 아울러, 각 전열관의 각 단부를 상기 관판에 의해 지지하고 또한 이 전열관의 단부를 상기 관판의 외측면 또는 그 근방에서 개방되게 한 구조를 가지는 다관식 회전형 열교환기를 사용하고, 상기 셀, 관판 및 전열관을 전체적으로 회전시켜, 상기 전열관 내의 열매체 유체와 가열구역 또는 냉각구역의 피처리물과의 열교환에 의해 이 피처리물을 가열 또는 냉각하는 가열 또는 냉각 방법에 있어서,
    상기 가열구역 또는 냉각구역의 상부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 단부 개구에 대향하고 또한 근접하는 차폐 유닛의 정지면을 상기 가열구역 또는 냉각구역의 외측에서 상기 관판의 근방에 배치하여, 상기 가열구역 또는 냉각구역의 상부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 상기 단부 개구에 유입되거나 이 단부 개구로부터 유출되는 열매체 유체의 유량을 저감하거나 제한함과 아울러, 상기 가열구역 또는 냉각구역의 하부 공간을 이동 중인 상기 전열관의 단부 개구로부터 상기 정지면을 이격시켜, 이 전열관의 열매체 유량의 저감 또는 제한을 해제하는 것을 특징으로 하는 가열 또는 냉각 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 차폐 유닛을 상기 전열관의 열매체 유입측 단부의 단부 개구 및/또는 상기 전열관의 열매체 유출측 단부의 단부 개구에 근접하여 상기 관판의 열매체 유입측 공간 및/또는 열매체 유출측 공간에 배치하는 것을 특징으로 하는 가열 또는 냉각 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 상부 공간은, 상기 셀의 회전운동의 영향으로 상기 가열구역 또는 냉각구역의 한 측에 치우쳐서 퇴적된 상기 피처리물과 대치하고, 이 피처리물과 반대 측에 치우친 공간으로 설정되고, 상기 차폐 유닛은, 부채형 또는 반원형의 차폐판에 의해 형성되거나 복수의 부채형 차폐판을 상호 연결하여 이루어지는 차폐판 조립체에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 가열 또는 냉각 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 차폐 유닛을 위치조정할 수 있게 상기 관판의 근방에 설치하는 것을 특징으로 하는 가열 또는 냉각 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 부채형 차폐판을 일체로 연결하여 이루어지는 부채형 또는 반원형의 차폐판 조립체에 의해 상기 차폐 유닛을 형성하고, 이 차폐판 조립체의 중심각을 각 차폐판의 겹침 각도의 조절에 의해 설정 변경하는 것을 특징으로 하는 가열 또는 냉각 방법.
  16. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    전체 전열관 수의 20% 이상이고 50% 이하의 수의 상기 전열관의 단부 개구를 상기 차폐 유닛에 의해 차폐하는 것을 특징으로 하는 가열 또는 냉각 방법.
  17. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 공간을 이동하는 상기 전열관의 열매체 유량은, 상기 차폐 유닛에 의해, 상기 피처리물에 전열 접촉하는 상기 전열관의 열매체 유량의 1/5 이하로 저감되는 것을 특징으로 하는 가열 또는 냉각 방법.
  18. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차폐 유닛과 상기 단부 개구 사이의 거리는, 상기 단부 개구의 직경의 1/10 이상이고 1.0배 이하의 치수로 설정되는 것을 특징으로 하는 가열 또는 냉각 방법.
  19. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 가열 또는 냉각 방법을 적용한 소석고 처리 방법으로서, 상기 다관식 회전형 열교환기를 소석고 냉각용 교반식 냉각장치로 사용하고, 냉각시켜야 할 소석고를 상기 냉각구역에 도입하고, 상기 전열관의 열매체 유입측 단부를 대기에 개방하고, 이 대기를 냉열매체로서 상기 전열관의 관내 유로에 유입시키는 것을 특징으로 하는 소석고 처리 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    소석고에 가수하는 가수장치를 사용하여, 수분 또는 수증기를 포함하는 습윤가스의 분류 또는 토출류를 상기 냉각구역에 도입하는 것을 특징으로 하는 소석고 처리 방법.
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