KR20010015480A - 플래시 건조 장치 - Google Patents

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KR20010015480A
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호소가와 요시오
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Abstract

수직의 원통형 인클로우저를 가진 플래시 건조 장치가 개시된다. 인클로우저의 하부에는 회전하는 디스크가 배치된다. 상기 디스크위에 분쇄기가 제공되며, 반경방향으로 제공된 블레이드를 이용하여, 원재료를 분말 또는 입상 재료로 분쇄한다. 분쇄기에는 원재료를 분쇄기상으로 떨어뜨리는 방식으로 분쇄기로 공급하는 재료 공급기가 제공된다. 고온 바람 공급기는 블레이드 하부에서 분말 또는 입상 재료로 고온 공기를 공급한다. 고온 공기에 의해 인클로우저의 내측으로 위쪽으로 불어올려진 분말 또는 입상 재료는 인클로우저의 상부에 제공된 배출 덕트를 통해 배출된다. 상기 플래시 건조 장치는 원재료의 퇴적으로부터 파생되는 성능의 저하를 방지한다.

Description

플래시 건조 장치{FLASH DRYING APPARATUS}
본 발명은 수분을 포함하는 원재료를 분쇄하여 건조하기 위한 플래시 건조 장치에 관한 것이다.
종래의 플래시 건조 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 구성된다. 상기 플래시 건조 장치는 서로 결합된 다수의 원통형 또는 절두원추형 부재들로 구성된 인클로우저(5)를 가진다. 인클로우저(5)의 하부에는 입구(1)가 제공되며 고온 바람원(도시 안됨)에서 공급된 고온 바람이 상기 입구를 통해 인클로우저(5)로 공급된다. 상기 입구(1) 위쪽에는 벨트(14)를 통해 구동 모터(10)에 의해 회전하도록 구동되는 분쇄 로우터(12)가 제공된다.
분쇄 로우터(12)는 인클로우저(5)의 내벽과 대향하며 분쇄기(3)를 구성하는 다수의 스터럽(stirrup)형 해머(4)를 가지며 해머가 회전할 때 원재료가 분쇄기내에서 분쇄된다. 분쇄기(3) 상부에 재료 공급기(9)가 제공되며 상기 공급기를 통해 원재료가 공급된다. 재료 공급기(9)에는 스크류 공급기(도시 안됨)가 제공되어 호퍼(도시 안됨)등에 저장된 원재료가 분쇄기(3)로 떨어지도록 출구(9b)를 통해 배출된다.
인클로우저(5)의 상부에는 분말 또는 입상 재료를 분류하는 분류기(6)가 제공된다. 상기 분류기(6)는 얇은 판으로 되어, 반경방향으로 배열되며, 구동 모터(8)에 의해 회전 구동되는 다수의 분류 블레이드(13)를 가진다. 도 2에 도시된 바와 같이, 분류 블레이드(13)는 각각 중앙선(6a)에 대해 소정 기울기(α)를 가지도록 배열된다.
이 배열은 분류 블레이드(13)의 속도를 적절한 속도로 유지하고 동시에 분류기(6)로의 분말 또는 입상 재료의 진입을 제한하는 작용을 한다. 분류기(6) 상부에는 분말 또는 입상 재료가 공기 및 수증기와 함께 배출되도록 허용하기 위해 송풍기(도시 안됨)에 의해 흡인되는 배출 덕트(7)가 제공된다.
상기한 바와 같이 구성된 플래시 건조 장치에서는, 수분을 포함하는 원재료가 재료 공급기(9)로부터 구동 모터(10)에 의해 회전 구동되는 분쇄 로우터(12)상으로 떨어지는 방식으로 공급된다. 원래 클로스터 형태의 원재료는 해머(4)와 충돌하여, 분말 또는 입상 재료로 분쇄된다. 이 분말 또는 입상 재료는 입구(1)를 통해 인클로우저(5)로 도입되는 고온 바람에 의해 해머(4) 하부로부터 상향으로 불어올려져서, 인클로우저(5) 내측에서 상부로 유동하면서 더욱 분산되어 건조된다.
한편, 구동 모터(8)에 의해 회전 구동되는 분류 블레이드(13)는 와류 공기 스트림을 발생시킨다. 인클로우저(5) 내측에서 상향으로 불어올려져 분류기(6)에 근접하게 된 분말 또는 입상 재료는 상기 와류 공기 스트림의 원심력 및 공기 및 수증기가 배출될때의 원심력에 의해 동시에 작용된다. 분말 또는 입상 재료의 불충분하게 분산된 부분은 원심력에 의해 더욱 작용받게 되어, 분류기 밖으로 튀어나감으로써 분쇄기(3)상으로 떨어져 다시 한번 고온 바람에 노출된다.
따라서, 다시 한번 분산되어 건조된 분말 또는 입상 재료가 원심력에 의해 더욱 작용받게 되어, 분류 블레이드들(13) 사이의 갭(6b)을 통해 분류기(6)로 진입할 수 있게 된다. 그후, 분말 또는 입상 재료는 균일한 입자 크기의 건조 분말 또는 입상 물질의 형태로 배출 덕트(7)의 배출구(7a)를 통해 배출된다.
원재료가 슬러리 또는 액체, 즉 다량의 물을 함유한 분말 또는 입상 재료의 혼합물일 때, 이 재료는 통상 공급되기 전에 필터 프레스를 이용하여 케이크로 형성된다. 보다 덜 사용되는 방식으로서 원재료가 그대로, 즉 슬러리 또는 액체의 형태로 공급되는 경우에, 재료 공급기(9)에 제공된 파이프를 통해 분쇄 로우터(12)상으로 떨어지는 방식으로 공급된다. 그후, 원심력에 의해 작용받게 되는 원재료가 바깥쪽으로 이동하여 해머(4)와 접촉한다. 따라서, 원재료는 분산되어 작은 물방울로 형성된후, 고온 바람에 의해 건조된다.
그러나, 상기 종래의 플래시 건조 장치에서는, 수분을 함유한 원재료가 인클로우저(5)의 내벽상에 퇴적되는 경향이 있다. 특히, 인클로우저(5)의 내벽을 따라 떨어지는 원재료의 부분은 그의 동일 부분에서 스터럽형 해머(4)의 상부면과 접촉하게 된다. 그 결과, 원재료의 이 부분이 균일하게 분산되지 않고, 고온 바람과 열교환되기 전에 흩어지게 됨으로써 해머(4) 상부의 그의 동일 부분 주위에서 인클로우저(5)의 내벽에 퇴적되게 된다.
이 퇴적이 성장하면, 압력 손실이 매우 커지거나, 또는 인클로우저(5) 내측의 통로가 막혀서 플래시 건조 장치를 고장나게 할 위험이 있다. 한편, 단순하게 공급되는 고온 바람의 양을 증가시키면 분류기(6)로 진입된 분말 또는 입상 재료가 분류 블레이드(13)와 충돌하여 그곳에 퇴적된다. 이로써, 분류 블레이드들(13) 사이의 갭(6b)이 막히게 되어 압력 손실을 매우 커지게 할 수 있다.
원재료가 다량의 물을 포함하는 슬러리 또는 액체이고 분쇄 로우터(12)상으로 흐르도록 파이프를 통해 공급되는 경우, 원심력에 의해 작용된 원재료는 분쇄 로우터(12)의 상부면에서 스트럽형 경로를 따라 바깥쪽으로 유동하게 된다. 따라서, 원재료는 충분하게 분산되지 않고 해머와 접촉하게 된다. 이로써 원재료가 비교적 큰 물방울의 형태로 분산됨으로써 건조되지 않고 인클로우저(5)의 내벽상에 퇴적되어 버린다. 이 퇴적이 성장하면, 인클로우저(5) 내측의 통로를 막히게 할 수 있다.
본 발명의 목적은 원재료가 퇴적됨에 의한 성능의 저하를 방지할 수 있는 플래시 건조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다량의 물을 함유한 슬러리 또는 액체 형태의 원재료도 만족스럽게 건조할 수 있는 플래시 건조 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적들을 성취하도록, 본 발명에 따르면, 수분을 함유한 재료를 건조하기 위한 플래시 건조 장치는 : 수직으로 배열된 원통형 인클로우저; 원재료를 분말 또는 입상 재료로 분쇄하도록 회전하는 판형 부재 및 일체로 제공되는 분쇄 부재를 포함하며, 상기 인클로우저의 하부에 배치된 분쇄기; 상기 분쇄기로 원재료를 떨어뜨리는 방식으로 원재료를 분쇄기에 공급하는 재료 공급기; 상기 분쇄기 하부로부터 분말 또는 입상 재료에 고온 바람을 공급하는 고온 바람 공급기; 상기 고온 바람에 의해 인클로우저 내측의 상부로 불어올려진 분말 또는 입상 재료를 분류하는 분류기; 및 상기 인클로우저의 상부를 통해 분류된 분말 또는 입상 재료를 배출하는 배출기를 포함한다. 상기 분쇄 부재는 얇은 판으로 제조되어, 상기 판형 부재상에 반경방향으로 배열되며, 판형 부재에 대해 평행하게 제공된 링형 부재에 결합됨에 의해 지지되는 다수의 블레이드들로 구성된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 블레이드는 얇은 판으로 제조되어, 링형 부재에 결합됨에 의해 지지된다. 이로써 블레이드상으로 떨어져서 그위에 퇴적되어 남겨지는 원재료량을 감소시킬 수 있음으로써, 인클로우저의 내벽상에서의 퇴적물의 성장을 억제할 수 있다. 또한, 공기 스트림 통로가 형성되어 분쇄기상의 공기가 블레이드들 사이의 갭을 통해 내측에서 외측으로 유동될 수 있게 한다. 이로써 분말 또는 입상 재료가 반복적으로 더 완전하게 건조된다.
또한, 링형 부재는 블레이드가 원심력에 의해 기울어짐을 방지함으로써 블레이드를 더 높게 위치시킬 수 있다. 이로써 원재료가 고온 바람에 노출되면서 분쇄되는 시간을 증가시킬 수 있다. 따라서, 분말 또는 입상 재료를 그의 분쇄 직후보다 더 완전하게 분산시킬 수 있음으로써, 분말 또는 입상 재료가 블레이드상의 그의 부분에서 인클로우저의 내벽상에 퇴적됨을 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 상기 목적들 및 다른 특징들은 첨부 도면들을 참조하여 바람직한 실시예들과 연관하여 기술되는 이하의 상세한 설명으로부터 명백하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 플래시 건조 장치의 단면도;
도 2는 종래의 플래시 건조 장치의 분류 블레이드의 평면도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치를 이용한 건조 시스템의 구성을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 단면도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 분쇄 로우터의 평면도,
도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 분류기의 단면도,
도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 분류 로우터의 평면도,
도 8은 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 분쇄 로우터의 다른 설계의 평면도,
도 9는 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 분쇄 로우터의 링형 부재의 다른 설계의 평면도,
도 10은 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 분쇄 로우터상에 제공된 돌출부의 배열예를 나타낸 사시도,
도 11은 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 분쇄 로우터상에 제공된 돌출부의 다른 배열예를 나타낸 사시도,
도 12는 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 분쇄 로우터상에 제공된 돌출부의 또 다른 배열예를 나타낸 사시도,
도 13은 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 분쇄 로우터상에 돌출부가 제공될 때 관찰된 구동 모터의 부하를 나타낸 그래프,
도 14는 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치의 분쇄 로우터상에 돌출부가 제공되지 않을 때 관찰된 구동 모터의 부하를 나타낸 그래프,
도 15는 본 발명의 제 2 실시예의 플래시 건조 장치의 단면도,
도 16은 본 발명의 제 2 실시예의 플래시 건조 장치의 해머의 평면도,
도 17은 해머가 다른 위치에 접합된 상태의, 본 발명의 제 2 실시예의 플래시 건조 장치의 단면도,
도 18은 본 발명의 제 2 실시예의 플래시 건조 장치의 디플렉터 링의 평면도,
도 19는 본 발명의 제 3 실시예의 플래시 건조 장치의 단면도,
도 20은 본 발명의 제 3 실시예의 플래시 건조 장치의 고온 바람 입구 부분의 평면도,
도 21은 본 발명의 제 3 실시예의 플래시 건조 장치의 돌출 피스의 사시도,
도 22는 본 발명의 제 4 실시예의 플래시 건조 장치의 단면도, 및
도 23은 본 발명의 제 4 실시예의 플래시 건조 장치의 재료 히터를 나타낸 사시도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명을 설명한다. 편의상, 도 1에 도시된 종래 기술에 대응하는 요소들은 동일 참조부호로 나타낸다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 플래시 건조 장치를 이용하는 건조 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 플래시 건조 장치(25)는 그의 중앙부에, 호퍼(14)를 가지며 플래시 건조 장치(25)에 원재료를 공급하는 재료 공급기(9)를 포함한다.
재료 공급기(9) 하부에서 플래시 건조 장치(25)에 고온 바람을 공급하는 고온 바람 발생 장치(24)가 플래시 건조 장치(25)에 연결된다. 플래시 건조 장치(25)의 상부에 배출 덕트가 제공되며, 그 덕트를 통해 플래시 건조 장치(25) 내부에서 분쇄되어 건조된 분말 또는 입상 재료가 수증기와 함께 플래시 건조 장치(25)에서 배출된다.
배출 덕트(7)는 콜렉터(26)에 연결되고, 다시 송풍기(27)에 연결된다. 따라서, 분말 또는 입상 재료는 송풍기(27)에 의해 콜렉터(26)를 향해 흡입되어 화살표(A)로 나타낸 바와 같이 수집되며, 송풍기(27)를 통해 수증기가 외부로 배기된다.
도 4는 플래시 건조 장치(25)의 단면도이다. 플래시 건조 장치(25)는 모두 원통형인, 상부 케이싱(5a), 라이너(5b), 및 하부 케이싱(5c)으로 구성된 인클로우저(5)에 봉입되어 있다. 상부 및 하부 케이싱(5a,5c)은 시트 스틸등으로 형성된다. 라이너(5b)는 상하부 케이싱(5a,5c)보다 고강도를 가지도록 된 재료 및 형태로 형성된다. 이로써 후술하는 바와 같이 분쇄 로우터(12)가 회전할 때 발생하는 원재료와의 충돌에 의해 라이너(5b)의 파괴 또는 마모를 방지한다.
라이너(5b)는 다수의 볼트(36)로 일체로 접합된 브림(brim)(5d,5e)을 가진다. 상부 케이싱(5a)은 다수의 볼트(58) 및 너트(59)로써 브림(5d)에 체결되며 상기 볼트와 너트 사이에 가스켓(57)이 배치된다. 하부 케이싱(5c)은 다수의 볼트(49) 및 너트(50)로써 브림(5e)에 체결되며 상기 볼트와 너트 사이에 가스켓(57)이 배치된다. 이 가스켓(57)은 인클로우저(5) 내부를 기밀상태로 유지하도록 작용한다. 또한, 하부 케이싱(5c)과 브림(5e) 사이에, 디플렉터 링(40)이 제공된다.
하부 케이싱(5c)은 내부에 형성된 입구(1)를 가지며, 그 입구를 통해 고온 바람 발생 장치(24)(도 3 참조)에서 공급된 고온 바람이 인클로우저(5)로 도입된다. 하부 케이싱(5c)은 그의 하단부에 용접된 하부판(51)을 가진다. 그 하부판(51)상에, 하우징 베어링(43,44,45)용 하우징(55)이 볼트(54)로써 접합된다. 또한, 하부판(51)상에, 분말 또는 입상 재료가 하우징(55)으로 진입함을 방지하는 분말 커버(52)가 볼트(53)로써 접합된다.
베어링(43,44,45)내로 축(42)이 연결된다. 상기 축(42)은 그의 하단부에 접합되며, 벨트(도시 안됨)를 통해 구동 모터(10)(도 3 참조)에 결합된 풀리(41)를 가진다. 상기 베어링(43,44,45)은 그들의 상부로 공급되어 윤활유를 순환시키는 오일 공급 장치(도시 안됨)에 연결된 오일 튜브(56a,56b)를 통해 그들의 하부로 떨어뜨려지는 윤활유로써 윤활된다.
상기 축(42)은 볼트(47)로써 그의 상단부에 접합된 플랜지(46)를 가진다. 상기 플랜지(46)는 볼트(48)로써 그 플랜지위에 접합된 디스크(판형 부재)(32)를 가진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 디스크(32)는 두께 t를 갖는 얇은 판으로 제조되어, 디스크(32)의 외주에서 바깥쪽으로 돌출하여 라이너(5b)를 향하도록 반경방향으로 배열된 다수의 블레이드(31)를 가진다.
상기 블레이드(31)는 그의 하단부에 형성된 돌출부(31a)를 가지며, 이 돌출부(31a)는 디스크(32)에 형성된 슬릿(32a)내로 압입된다. 상기 블레이드(31)는 링형 부재(33)에 용접된 상단부를 가진다. 따라서, 상기 디스크(32), 블레이드(31) 및 링형 부재(33)가 함께 축(42)과 일체로 회전하는 분쇄 로우터(12)를 구성한다. 상기 블레이드(31)는 디스크(32)와 링형 부재(33)를 그들 사이에 블레이드(31)가 삽입된 채로 볼트로써 체결함에 의해 고정될 수 있다.
도 5에서, 블레이드(31)는 각각 분쇄 로우터(12)의 중앙선(12a)에 대해 기울기 β를 가지도록 배열된다. 따라서, 분쇄 로우터(12)가 화살표(D) 방향으로 회전할 때, 블레이드(31)의 내측에서 외측으로 유동하는 공기 스트림을 제공한다.
분쇄 로우터(12)상에, 재료 공급기(9)가 제공되어 인클로우저(5)내로 돌출한다. 재료 공급기(9)는 그의 내측에 제공된 스크류 공급기(9a)를 가진다. 이 스크류 공급기(9a)가 회전할 때, 클러스터 형태의 원재료가 출구(9b)를 통해 분쇄 로우터(12)상에 떨어지는 방식으로 공급된다.
따라서, 분쇄 로우터(12)에 공급된 원재료는 분쇄 로우터(12)의 회전시의 원심력에 의해, 블레이드(31)에 의해 분말 또는 입상 재료로 분쇄되도록 그의 외주로 이동된다. 따라서, 이 부분이 전체적으로 분쇄기(3)를 구성한다. 원재료의 축(42)과의 접촉을 방지하고, 원재료의 분쇄 로우터(12)의 외주로의 전달을 용이하게 하도록, 디스크(32)상에 원추형 커버(34)가 제공된다.
상부 케이싱(5a)의 측면에, 유리로 된 사이트 글라스(39)가 제공되어 인클로우저(5) 내부를 검사할 수 있도록 한다. 상부 케이싱(5a) 최상부에, 분류기(6)가 접합된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 분류기(6)는 다수의 볼트 및 너트(도시 안됨)로써 함께 체결된 상부 커버(71) 및 하부 커버(70)로 둘러싸여 있다.
상부 커버(71) 내측에, 하우징 베어링(68,69)용 하우징(75a,75b)이 용접된다. 상기 베어링(68,69) 내부로 축(63)이 삽입된다. 상부 커버(71)의 측면에, 앵글(72)이 제공되고, 그 위에 구동 모터(8)가 장착된다. 축(63)은 벨트(도시 안됨)를 통해 구동 모터(8)에 결합되어 회전하도록 구동된다. 또한, 상부 커버(71) 상에 축(63)의 회전율을 검사하기 위한 광전자 스위치(74)가 제공된다.
하부 케이싱(70)은 케이싱(5a)의 내부와 소통하도록 그의 하단부에 구멍을 가진다. 하부 커버(70)는 그의 상부에서 밀봉 부재(76)에 의해 밀봉된다. 하부 커버(70)는 그의 외부면에 형성된 구멍(70a)을 가지며, 상기 구멍(70a)을 덮도록 상기 커버에 용접된 원통형 파이프(77)를 가진다.
따라서, 하부 커버(70) 및 원통형 파이프(77)가 함께 배출 덕트(7)를 구성한다. 구부려진 원통형 파이프로 형성된 종래의 예(도 1 참조)에 사용된 덕트(7)와 비교하여, 이 덕트(7)는 축(63) 둘레의 배기 통로의 단면적을 증가시키며, 따라서 배출 덕트(7)의 내벽에 퇴적된 분말 또는 입상 재료에 의한 막힘을 방지할 수 있다.
하부 커버(70)를 관통하는 축(63)의 부분 둘레에는 키이(67)로 상호고정되어 축(63)과 함께 회전하는 외측 실린더(64)가 위치한다. 외측 실린더(64)는 일체로 형성된 스크레이퍼(66)를 가진다. 스크레이퍼(66)는 얇은 판으로 되며 하부 커버(70)의 내벽상에 퇴적된 분말 또는 입상 재료를 긁어내는 작용을 한다. 배출 덕트(7) 내측의 압력 손실을 감소시키도록, 스크레이퍼(66)는 절단된 부분(66a)을 가진다.
축(63)은 상부 케이싱(5a)으로 돌출하는 그의 하단부에, 키이(78)로 상호고정되어 축(63)과 함께 회전가능하도록 볼트(62)로써 접합된 디스크(61)를 가진다. 도 7에 도시된 바와 같이, 디스크(61)는 얇은 판으로 제조되어 반경방향으로 배열된 다수의 분류 블레이드(13)를 가진다.
분류 블레이드(13)는 링형 부재(65)에 용접된 상단부를 가진다. 따라서, 디스크(61), 분류 블레이드(13), 및 링형 부재(65)가 함께 축(63)과 일체로 회전하는 분류 로우터(79)를 구성한다.
상기한 바와 같이 구성된 플래시 건조 장치(25)에서는, 스크류 공급기(9a)가 회전할 때, 수분을 포함하는 클러스터 형태의 원재료가 구동 모터(10)에 의해 구동되어 방향 D로 회전되는 분쇄 로우터(12)상으로 떨어지게 된다. 분쇄 로우터(12)의 회전에 의해 원심력이 발생하여, 원재료가 분쇄 로우터(12)의 외주로 이동된다. 그후, 원재료가 블레이드(31)와 충돌하여 분말 또는 입상 재료로 분쇄된다.
고온 바람 발생 장치(24)(도 3 참조)는 고온 바람이 화살표 B1로 나타낸 바와 같이 입구(1)를 통해 플래시 건조 장치(25)로 도입되도록 구동된다. 그후, 고온 바람은 화살표 B2로 나타낸 바와 같이 분말 커버(55) 외측 상향으로 유동하여, 화살표 B3으로 나타낸 바와 같이 디스크(32)와 라이너(5b) 사이의 갭으로 통과한다. 이때, 블레이드(31)에 의해 분쇄된 분말 또는 입상 재료가 고온 바람에 의해 상향으로 불어 올려지며 더욱 분산됨으로써, 분말 또는 입상 재료가 고온 바람과 함께 화살표 B4로 나타낸 바와 같이 인클로우저(5) 내측으로 상향으로 유동한다.
구동 모터(8)에 의해 회전하도록 구동됨에 의해 분류 블레이드(13)는 와류 공기 스트림을 형성한다. 인클로우저(5) 내측으로 상향으로 불어 올려져 분류기(6)에 근접하게 된 분말 또는 입상 재료는 상기 와류 공기 스트림 및 배출되는 공기와 수증기의 원심력에 의해 동시에 작용되어 분류되어진다. 불충분하게 건조된 분말 또는 입상 재료는 원심력에 의해 더욱 작용받게 되어, 분류기(6) 밖으로 튀어나가 아래에 배치된 분쇄기(3)로 되돌아가도록 순환된다.
충분하게 건조되어 분포된 분말 또는 입상 재료는 원심력에 의해 더욱 작용받게 되어, 화살표 B5로 나타낸 바와 같이 분류 블레이드들(13) 사이의 갭(6b)을 통해 분류기(6)로 진입할 수 있게 된다. 그후, 상기 분말 또는 입상 재료는 균일한 입자 크기로 된 건조 분말 또는 입상의 형태로 화살표 B6으로 나타낸 바와 같이 배출 덕트(7)의 배출구(7a)를 통해 배출된다.
이 실시예에서, 재료 공급기(9)는 인클로우저(5)로 돌출하여, 원재료가 디스크(32)의 대략 중앙으로 공급된다. 이로써 블레이드(31)상의 인클로우저(5)의 내벽(5f)상에 분말 또는 입상 재료의 퇴적을 억제할 수 있다. 재료 공급기(9)는 그의 배출구(9b)의 단부면(9c)이 평면도로 볼 때 블레이드(31)의 내측상에 위치하도록 돌출함이 바람직하다. 그러나, 재료 공급기(9)와 분쇄 로우터(12)가 서로 멀리 배치된 경우에, 평면도로 볼 때 재료 공급기(9)가 적어도 블레이드(31)의 외주면으로 돌출하면, 재료 공급기(9) 아래의 인클로우저(5)의 내벽을 따라 떨어지는 클러스터 형태의 원재료로 인해 원재료의 퇴적을 억제할 수 있다.
종래 예에서와 같이 스터럽형 해머(4)를 이용하여 상기 해머(4)상에 원재료가 퇴적되도록 함으로써, 인클로우저(5)의 내벽상으로의 퇴적 성장을 촉진시킨다. 그러나, 이 실시예에서는, 블레이드(31)가 소직경 t로 되어 있고, 따라서 블레이드(31)상으로 떨어져서 퇴적되는 원재료량이 작다. 이로써 인클로우저(5)의 내벽(5f)상으로의 퇴적의 성장을 억제할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 분쇄 로우터(12)의 중앙선(12a)과 정렬되도록 블레이드(31)를 배열함으로써 블레이드(31)상에 퇴적되는 원재료량을 감소시킬 수 있다.
또한, 얇은 판으로 된 블레이드(31)의 상단부는 링형 부재(33)에 결합되어 지지된다. 이로써 블레이드(31)가 분쇄 로우터(12)의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 외측으로 기울어짐을 방지할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 블레이드(31)를 그의 중앙 부분에서 링형 부재(33)에 결합시킴으로써 지지할 수도 있다.
이로써 블레이드(31)를 더 높게 만들 수 있음으로써, 원재료가 고온 바람에 노출되어 분산 및 분쇄되는 시간을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 분말 또는 입상 재료가 분쇄기(3)를 통과한 직후보다 상기 재료를 더 완전하게 분산시킬 수 있음으로써 분말 또는 입상 재료를 더 완전하게 건조시킬 수 있다. 이로써 블레이드(31)상의 인클로우저(5)의 내벽으로의 분말 또는 입상 재료의 퇴적을 더욱 억제할 수 있다.
또한, 블레이드(31)가 기울어지게 배열되어(도 5 참조) 링형 부재(33)에 결합되기 때문에, 분쇄 로우터(12)가 회전할 때, 화살표 C2로 나타낸 바와 같이 링형 부재(33)와 디스크(32) 사이에서 블레이드(31)의 내측에서 외측으로 인도하도록 공기 스트림 통로가 형성된다. 이로써 화살표 C1로 나타낸 바와 같이 블레이드(31)의 내측을 향해 작용하는 흡입력이 발생되어, 분말 또는 입상 재료가 반복적으로 건조될 수 있게 한다. 따라서, 분말 또는 입상 재료가 완전하게 건조된후에 분류기(6)에 도달하게 된다.
라이너(5b)를 향한 블레이드(31)의 표면위에, 각 돌출부(35)와 라이너(5b) 사이에 소정의 갭이 확보된 상태로 돌출부(35)가 제공된다. 이 돌출부(35)는 블레이드(31)와 라이너(5b) 사이에 퇴적된 분말 또는 입상 재료를 긁어내며, 또한 휘??는 공기 스트림을 발생하여 분말 또는 입상 재료를 더욱 분산시킨다. 분쇄 로우터(12)의 확대도인 도 10에 도시된 바와 같이, 분쇄 로우터(12)의 회전 방향(D로 나타냄)을 따라 점차적으로 낮아지는 높이들에 돌출부(35)가 제공된다.
이로써 라이너(5b)의 전체 높이에 걸쳐 분말 또는 입상 재료를 긁어낼 수 있고, 또한 이와 같이 긁어내진 분말 또는 입상 재료를 더 완전하게 분산시킬 수 있다. 특히, 예컨대 상기 돌출부(35a)에 의해 긁어내진 분말 또는 입상 재료는 하부로부터 불어오는 고온 바람에 의해 상향으로 불어내지게 되지만, 분쇄 로우터(12)가 방향 D로 회전할 때 이동하는 돌출부(35b)와 충돌한다. 이로써 분말 또는 입상 재료의 상향으로의 유동이 제한되며, 따라서 이 방식으로 지체된 분말 또는 입상 재료가 더 완전하게 분산된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 처리된 원재료가 지체될 필요가 없을 때, 분쇄 로우터(12)의 회전 방향(D로 나타냄)을 따라 점차적으로 증가하는 높이들에 돌출부(35)가 제공된다. 이와 다르게, 도 12에 도시된 바와 같이, 돌출부들(35)이 점차적으로 변화하는 높이들에 배열되어 다수의 나선형을 형성하거나, 또는 블레이드(31) 부분에만 돌출부(35)를 제공하도록 블레이드(31) 각각에 다수의 돌출부(35)를 제공할 수 있다. 상기 돌출부들(35)을 실제 처리될 원재료의 타입에 따라 변화하는 위치들에 제공할 수 있도록, 상기 돌출부들(35)을 볼트등으로 원하는 위치에 설치할 수 있도록 설계함이 바람직하다.
도 13은 돌출부가 도 10에 나타낸 바와 같이 제공될 때 관찰되는 구동 모터(10)의 부하를 나타내며, 도 14는 돌출부(35)가 제거된때 관찰되는 구동 모터(10)의 부하를 나타낸다. 도 13 및 14는 동일한 원재료를 이용하며, 라이너(5b)와 블레이드(31) 사이에 5mm의 갭이 확보되고, 라이너(5b)와 돌출부(35) 사이에 1.5mm의 갭이 확보되며, 블레이드(31)와 돌출부(35)의 높이가 각각 100mm 및 15mm이며, 분쇄 로우터(12)가 4000rpm의 회전 속도로 회전하는 상태에서 얻어진 결과를 나타낸다.
상기 도면들은 돌출부(35)가 없는 경우, 라이너(5b)에 퇴적된 분말 또는 입상 재료가 블레이드(31)에 의해 한꺼번에 전체 높이에 걸쳐 긁어내 지며, 따라서 구동 모터(10)의 부하가 크게 변동함을 나타낸다. 이와 대조적으로, 돌출부(35)가 있는 경우, 단계적인 높이에 걸쳐 순차적으로 스크래핑이 발생됨으로써, 구동 모터(10)의 부하가 작은 변동만을 나타내게 된다.
따라서, 돌출부(35)를 제공함으로써 보다 낮은 최대 출력을 가진 구동 모터(10)를 이용하게 됨으로써 플래시 건조 장치(25)의 제조 비용을 절감할 수 있다. 돌출부(35)의 크기 및 라이너(5b)와 돌출부 사이의 갭은 실제 처리될 원재료의 타입 및 다른 인자에 따라 가장 잘 결정될 수 있음으로써 상기한 바와 같이 주어진 특정 치수로 제한받지 않게 된다.
상기한 도 7에 나타내진 바와 같이, 분류기(6)의 블레이드(13)는 분류기(6)의 중앙선(6a)과 정렬되도록 배열된다. 이로써 분류기(6)에 진입할 때 분말 또는 입상 재료와 분류 블레이드(13)의 충돌 가능성이 감소된다. 또한, 분말 또는 입상 재료가 분류 블레이드(13)상에 퇴적되더라도, 퇴적물이 용이하게 떼어지며 성장하지 않는다.
이 방식으로, 분류 블레이드들(13) 사이의 갭들(6b)의 막힘을 방지할 수 있다. 그러나, 분류 로우터(79)가 종래에 사용되던 회전 속도로 회전하도록 구동되는 경우, 분말 또는 입상 재료가 분류기(6)로 진입하기가 더욱 용이해진다. 이를 피하도록, 종래의 예(도 2 참조)보다 더 많은 수의 분류 블레이드(13)를 제공할 필요가 있다.
다음, 도 15는 본 발명의 제 2 실시예의 플래시 건조 장치(25)의 단면도이다. 도 4에 도시된 제 1 실시예에서와 동일한 요소들은 동일 참조 부호로 나타낸다. 이 실시예에서, 분류기(6)는 종래의 예(도 1 참조)에서와 같은 방식으로 구성된다. 따라서, 상기한 도 2에 도시된 바와 같이, 분류 블레이드(13)는 각각 분류기(6)의 중앙선(6a)에 대해 기울기를 갖도록 배열된다.
또한, 디스크(32)상에, 평면도로 볼 때, 도 16에 도시된 것과 같은 형상을 가진 다수의 해머들(82)이 원형으로 배열되어 있으며, 그들의 선단(82a)이 바깥쪽을 가리키고 있다. 따라서, 이 부분이 전체적으로 분쇄 로우터(12)를 형성한다. 분쇄 로우터(12)상에, 아래쪽으로 점차 감소하는 내경을 가진 테이퍼 링(81)이 라이너(5b)의 내벽에 고정된다. 테이퍼 링(81)의 내경은 그의 하단부가 해머(82)의 내측 단부에 의해 그려지는 원의 직경보다 작게 됨이 바람직하다. 따라서, 테이퍼 링(81)은 그의 하단부의 내측 에지가 평면도로 볼 때 적어도 해머(82)의 외주 안쪽에 위치하도록 형성된다. 또한, 도 18에 도시된 바와 같이, 디플렉터 링(40)의 상부면에, 다수의 블레이드(40a)가 제공되며, 상기 블레이드(40a)는 각각 디플렉터 링(40)의 원주 방향에 대해 기울기를 갖도록 배열된다. 다른 면에서, 이 실시예의 플래시 건조 장치는 도 4에 도시된 실시예와 동일하게 구성된다.
상기한 바와 같이 구성된 플래시 건조 장치(25)에서, 클러스터 형태의 원재료는 스크류 공급기(9a)에 의해 공급되어 재료 공급기(9)의 단부면(9b)에서 디스크(32)상으로 떨어진다. 상기 제 1 실시예에서와 같이, 상기 단부 배출면(9b)은 평면도로 볼 때 해머(82)의 내측에 배치되도록 돌출한다. 따라서, 원심력에 의해 분쇄 로우터(12)의 외주면으로 이송되고 있는 원재료가 분산되어 부분적으로 열교환하게 된다. 이로써 분말 또는 입상 재료가 분쇄 로우터(12)의 상부 및 재료 공급기(9)의 하부의 인클로우저(5)의 내벽(5f,5g)상에 퇴적됨을 억제할 수 있다.
테이퍼 링(81)의 하부면(81a)은 해머(82)의 우측 상부에 위치하며, 따라서 인클로우저(5)의 내벽상에는 분말 또는 입상 재료가 퇴적될 수 있는 작은 표면적만이 남게 된다. 이로써 분말 또는 입상 재료의 퇴적을 더욱 억제할 수 있으며, 퇴적되더라도, 하부면(81a)이 퇴적의 성장을 억제한다. 따라서, 압력 손실의 증가 및 인클로우저(5)의 막힘을 방지할 수 있다.
해머(82)는 도 17에 도시된 바와 같이 디스크(32)의 하부면에서 제거되어 재고정될 수 있도록 볼트(도시 안됨)로써 디스크(32)상에 고정된다. 이 상태에서, 원재료는 해머(82)와 충돌하지 않으며 따라서 분쇄되지 않는다. 즉, 원재료는 해머(82)의 회전에 의해 발생되는 와류 공기 스트림에 의해 단지 확산될 뿐이다.
표 1
해머 위치 수분함유량 %W.B. 평균 입경 μm
상부면 0.09 38
하부면 0.08 63
표 1은 원래 78μm의 평균 입경 및 수분함유량 20%인 탄산 칼슘이 디스크(32)의 상부 또는 하부면에 설치된 해머(82)로써 소정 수분함유량을 가질때까지 건조되는 경우에 얻어진 평균 입경을 나타낸다. 상기 표는, 건조 후에, 도 15에 나타낸 바와 같이 디스크(32)의 상부면에 설치된 해머(82)로써 38μm의 평균 입경이 얻어짐을 나타내며, 도 17에 도시된 바와 같이 디스크(32)의 하부면에 설치된 해머(82)로써 63μm의 평균 입경이 얻어짐을 나타낸다. 따라서, 해머(82)가 하부면에 설치된 경우에, 동일 원재료에서 더 큰 입경을 가진 분말 또는 입상 재료를 얻을 수 있다.
분말 또는 입상 재료가 로우터(12)와 라이너(5b) 사이의 갭을 통해 디플렉터 링(40)에서 떨어져 하부판(51)상에 퇴적되면, 분말 또는 입상 재료가 고온 바람의 열에 의해 점화될 우려가 있다. 이를 방지하도록, 하측에서 공급된 고온 바람은 바람 속도 30m/s로 디플렉터 링(40)위로 유동되어 분말 또는 입상 재료를 로우터(12)위로 상향으로 불어낸다.
그후, 로우터(12)가 회전할 때, 디플렉터 링(40)위로 도 18의 화살표 E로 나타낸 방향으로 유동하는 와류 공기 스트림을 발생시킨다. 이 와류 공기 스트림은 블레이드(40a)에 의해 외주면을 향해 유동하는 공기 스트림으로 회전되어, 디플렉터 링(40)상의 분말 또는 입상 재료를 외주면을 향해 이송시킴으로써 떨어짐을 방지한다.
종래의 구성에서는, 1mm 정도로 큰 입경을 가진 분말 또는 입상 재료가 약 30m/s의 바람 속도로 떨어지기 쉬웠으나, 이를 방지하도록, 바람 속도를 증가시킬 필요가 있으며, 이는 불가피하게 압력 손실의 증가를 수반하게 된다. 이와 대조적으로, 이 실시예에서는, 압력 손실을 증가시키지 않고 분말 또는 입상 재료를 용이하게 디플렉터 링(40)상에 유지할 수 있다. 그후, 분말 또는 입상 재료는 블레이드(40a)와 충돌하게 되어 고온 바람에 의해 로우터(12)위로 상향으로 불어올려진다.
또한, 제 1 실시예에서는, 디플렉터 링(40)에 블레이드(40a)가 제공되어 있다.
다음, 도 19는 본 발명의 제 3 실시예의 플래시 건조 장치(25)의 단면도이다. 마찬가지로, 도 4에 도시된 제 1 실시예와 동일한 요소들은 동일 참조 부호로 나타낸다. 이 실시예에서는, 라이너(5b)와 하부 케이싱(5c) 사이에 고온 바람 도입기(80)가 제공된다.
상부 케이싱(5a)의 내벽상에는, 나선형의 다수의 돌출 피스(83)가 제공되어 제 1 실시예에서와 동일한 방식으로 구성된 분류기(6)에 대향하고 있다. 한편, 분쇄 로우터(12)는 제 2 실시예와 동일하게 구성되며, 해머(82)를 가진다. 다른 면에서는, 제 1 실시예와 동일한 방식으로 이 실시예의 플래시 건조 장치가 구성되어 있다.
고온 공기 도입기(80)에는 입구(1')가 제공되며 그 입구를 통해 고온 공기 발생 장치(24)(도 3 참조)에서 공급되는 고온 바람이 도입된다. 도 20은 고온 공기 도입기(80)의 평면도이다. 도 20에 도시된 바와 같이, 고온 공기 도입기(80)는 중앙을 벗어난 위치에 제공된 입구(1')를 가지며, 내측 실린더(80b) 주위에 형성된 고온 바람 통로(80c)를 가진다. 고온 바람 통로(80c)의 하부면은 점차 높아지도록 형성되어 고온 바람이 진행하는 방향 F쪽을 따라 나선형을 이루게 된다.
상기한 도 4에 도시된 제 1 실시예의 플래시 건조 장치에서는, 디스크(32)와 라이너(5b) 사이의 갭을 통해 떨어진 원재료가 하부판(51)상에 퇴적된다. 하부판(51)은 입구(1)를 통해 도입된 고온 바람에 의해 가열되어 뜨거워지며, 이로써 하부판(51)상에 퇴적된 원재료가 태워진다.
이와 대조적으로, 이 실시예에서는, 고온 바람 통로(80c)가 제공되며, 디스크(32)와 라이너(5b) 사이의 갭을 통해 고온 공기 도입기(80)로 떨어진 원재료가 고온 바람에 의해 상향으로 되돌려질 수 있다. 이로써 고온 바람 통로(80c)의 하부면(80a)상으로의 원재료 퇴적을 방지하여 태워짐을 방지할 수 있다.
도 21은 돌출 피스(83)의 개략적인 사시도이다. 도 21에 도시된 바와 같이, 돌출 피스(83)는 분쇄 로우터(12)의 회전 방향(D로 나타냄)에 대해 하방으로 기울어지도록 배열된 4개의 얇은 판으로 제조된다. 원래 클러스터 형태이며, 분쇄 로우터(12)상으로 떨어진 원재료가 해머(82)에 의해 분쇄되어 분산된후, 분쇄 로우터(12)의 회전에 의해 발생되는 와류 공기 스트림에 의해 더욱 분산된다.
상기 와류 공기 스트림의 힘은 결과적으로 와류 공기 스트림이 돌출 피스(83)의 하부면과 충돌하게 되면 감소된다. 이로써 분말 또는 입상 재료상에 작용하는 원심력을 감소시키게 되어, 분류 로우터(79)와 대향하는 인클로우저(5)의 내벽(5f) 부분상으로의 분말 또는 입상 재료의 퇴적을 감소시킴과 동시에 인클로우저(5)의 중앙에 배치된 분류기(6)로의 분말 또는 입상 재료의 진입을 용이하게 한다.
와류 공기 스트림의 힘은 돌출 피스(83)가 인클로우저(5)의 중앙선에 대해 평행하게 배열되더라도 감소될 수 있다. 그러나, 나선 형태로 기울기를 갖는 돌출 피스(83)를 배열함이 바람직하며, 그 이유는 분말 또는 입상 재료가 돌출 피스(83)의 표면(83a)에 퇴적되면 와류 공기 스트림이 돌출 피스와 충돌하여 고온 바람에 의해 더 용이하게 날려보내져 하방으로 떨어지게 되기 때문이다. 특정으로 주어진 개수가 아니라 임의 개수의 돌출 피스(83)가 제공될 수 있다.
다음, 도 22는 본 발명의 제 4 실시예의 플래시 건조 장치(25)의 단면도이다. 마찬가지로, 도 4에 도시된 제 1 실시예와 동일한 요소들은 동일 참조 부호로 나타낸다. 이 실시예에서, 재료 공급기(9)에는 파이프(91)가 제공되며, 분쇄 로우터(12)는 볼트(95)로 상기 로우터에 고정된 디스크(92)를 가진다. 상기 디스크(92)는 파이프(91)가 삽입되는 구멍(92b)을 가진다. 디스크(92)는 그의 일부분이 편평한 부분(92a)으로 형성되며, 상기 부분은 디스크(32)상에 그 사이에 배치된 와셔(도시 안됨)등으로 고정되어 소정 갭을 확보하게 된다.
재료 공급기(9)는 도 23에 도시된 바와 같이 파이프(91) 내측의 원재료를 가열하기 위한 히터(9d)를 가진다. 히터(9d) 내측에서, 파이프(91)는 가열 요소들(도시 안됨)이 삽입되어 있는 쟈켓(96)으로 덮혀 있다. 슬러리 또는 액체 형태, 즉 물과 분말 또는 입상 재료의 혼합물로 된 원재료가 재료 탱크(94)에 저장된후, 공급 펌프(93)에 의해 그 탱크로부터 히터(94)를 통해 인클로우저(5)내로 공급된다.
인클로우저(5)상에 제공된 분류기(6)는 도 15에 도시된 제 2 실시예와 동일하게 구성된다. 분류기(6)는 상부 케이싱(5a)에서 제거되고 배출 덕트(7')로 교환될 수 있다. 이로써 분류 로우터(79)를 이용하지 않고 분말 또는 입상 재료가 배출될 수 있다. 이 경우, 배출 덕트(7')의 내경 및 배출 덕트가 상부 케이싱(5a)으로 돌출하는 양을 적절하게 설정함에 의해, 분말 또는 입상 재료를 분류할 수 있다. 다른 면에서는, 이 실시예의 플래시 건조 장치가 제 1 실시예와 같은 방식으로 구성된다.
상기한 바와 같이 구성된 플래시 건조 장치(25)에서는, 슬러리 또는 액체 형태, 즉 다량의 물과 분말 또는 입상의 재료의 혼합물로 된 원재료가 공급 펌프(93)에 의해 파이프(91)를 통해 공급되며, 가열 요소에 의해 가열되어 그의 수분이 증발된다. 이로써 파이프(91) 내측의 원재료의 흐름 속도가 증가되어 그의 흐름을 혼란시킴으로써, 열전달을 촉진하고 따라서 함유된 수분의 증발이 촉진된다.
다음, 물과 수증기를 모두 포함하는 원재료가 인클로우저(5)로 공급되어, 파이프(91)를 통해 하방으로 유동함으로써 구멍들(92b)을 통해 디스크(32)상으로 공급된다. 원재료는 그 자신의 표면 장력에 의해 확산되어 디스크(92)와 디스크(32) 사이의 갭을 채우게 되며, 그의 전체 표면에 걸쳐 디스크(32)의 외주면을 향해 확산된다.
그후, 원재료는 회전하는 블레이드(31)에 의해 미세한 물방울로 확산되며, 고온 바람과 열교환하게 된다. 또한, 제 1 실시예에서와 같이, 원재료는 화살표 C1로 나타낸 바와 같이 작용하는 흡입력에 의해 반복적으로 건조된다. 이로써 슬러리 또는 액체 형태의 원재료도 완전하게 건조될 수 있다. 더 낮은 건조 효율을 제공하게 되지만, 재료 공급기(9)에 히터(9d)를 제공하지 않고 공급 펌프(93)를 구동함에 의해 미가열된 원재료를 인크로우저로 공급할 수도 있다.
몇몇 실시예들을 참조하여 이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 블레이드는 얇은 판들로 제조되어, 링형 부재에 결합됨에 의해 지지된다. 이로써 블레이드상으로 떨어져 그 위에 퇴적되는 원재료의 양을 감소시킴으로써 인클로우저의 내벽상에서의 퇴적의 성장을 억제할 수 있다. 또한, 공기 스트림 통로가 형성되어 블레이드들 사이의 갭을 통해 내측에서 외측으로 분쇄기상의 공기가 흐르도록 할 수 있다. 이로써 분말 또는 입상 재료가 반복적으로 건조될 수 있음으로써, 원재료를 더욱 완전하게 건조시킬 수 있다.
또한, 링형 부재는 원심력에 의해 블레이드가 기울어짐을 방지함으로써, 블레이드가 더 높게 있도록 허용한다. 이로써 원재료가 고온 바람에 노출되면서 분쇄되는 시간을 증가시킨다. 따라서, 분말 또는 입상 재료를 분쇄 직후보다 더 완전하게 분산시킬 수 있음으로써, 블레이드상의 인클로우저의 내벽으로의 분말 또는 입상 재료의 퇴적을 더욱 억제할 수 있다.
또한, 블레이드의 외주 단부면상에 형성되는 돌출부가 블레이드와 인클로우저 사이의 갭에 퇴적된 분말 또는 입상 재료를 긁어내릴 수 있다. 또한, 블레이드를 회전하도록 구동시키는 구동 모터의 부하의 변동을 감소시킬 수 있다. 이로써 비교적 낮은 최대 출력을 갖는 구동 모터를 이용할 수 있음으로써 플래시 건조 장치(25)의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 원주면을 따라 변화하는 높이들에 돌출부가 제공됨으로써, 인클로우저의 전체 높이에 걸쳐 분말 또는 입상 재료를 긁어내릴 수 있다. 또한, 돌출부에 의해 긁어내진 분말 또는 입상 재료는 하측에서 공급되는 고온 바람에 의해 위로 불어올려지며, 원재료의 타입에 따라 블레이드가 회전할 때 이동하는 돌출부와 충돌되게 할 수 있다. 이로써 분말 또는 입상 재료의 상향 유동을 제한할 수 있게 되어 더 완전한 분산을 이루도록 지체되어 진다.
또한, 재료 공급기가 인클로우저내로 돌출하여 클러스터 형태의 원재료가 블레이드의 내측상의 영역으로 떨어지게 한다. 이로써 원재료가 외주를 향해 이동되면서 분산 및 분쇄될 수 있음으로써 블레이드상의 인클로우저의 내측면상으로의 분말 또는 입상 재료의 퇴적을 억제할 수 있다.
또한, 재료 공급기가 인클로우저내로 돌출하여 클러스터 형태의 원재료가 분쇄 부재의 외주면 내측의 영역으로 떨어지게 한다. 이로써 원재료가 상기 외주를 향해 이동되면서 분산 및 분쇄될 수 있음으로써 분쇄 부재상의 인클로우저의 내벽을 따라 떨어지는 원재료의 퇴적을 억제할 수 있다.
또한, 상기 분쇄기상의 인클로우저의 내벽상에 테이퍼 링이 제공되어 하방으로 점차로 작아지는 내경을 갖게 됨으로써 분쇄 부재의 회전에 의해 발생된 와류 공기 스트림이 테이퍼 링의 하부면과 충돌되어 와류 공기 스트림의 힘을 감소시키도록 작용한다. 이로써 분말 또는 입상 재료상에 작용하는 원심력을 감소시킴으로써, 분류 로우터와 대향하는 인클로우저의 내벽 부분상으로의 분말 또는 입상 재료의 퇴적을 감소시킴과 동시에 인클로우저 중앙에 배치된 분류기로의 분말 또는 입상 재료의 진입을 용이하게 한다. 또한, 와류 공기 스트림과 충돌하는 돌출 피스의 표면들상에 퇴적된 분말 또는 입상 재료가 고온 바람에 의해 더 용이하게 날려져서 하방으로 떨어질 수 있다.
또한, 판형 부재상에 디스크가 그 사이에 갭이 확보된 상태로 배치되어 슬러리 또는 액체 형태의 원재료가 디스크의 중앙부를 통해 갭으로 유동할 수 있도록 한다. 그 결과, 원재료는 그 자신의 표면 장력에 의해 분산되어 디스크와 판형 부재 사이의 갭을 채우며, 따라서 그의 전체 표면에 걸쳐 판형 부재의 외주를 향해 분산된다. 이로써 슬러리 또는 액체 형태의 원재료도 완전하게 건조될 수 있다.
분류 블레이드와 일체로 회전하는 스크레이퍼에 의해 배출기의 내벽상에 퇴적된 분말 또는 입상 재료를 긁어내릴 수 있음으로써 배출기의 막힘을 방지한다.
또한, 나선형의 고온 바람 통로는 인클로우저와 판형 부재 사이의 갭을 통해 상기 고온 바람 통로로 떨어진 원재료를 고온 바람에 의해 상향으로 되돌려 보내도록 할 수 있다. 이로써 고온 바람 통로에서의 원재료의 퇴적을 방지함으로써 원재료가 타지 않도록 할 수 있다.
판형 부재의 하부면에 배치된 공기 스트림 발생 부재는 원재료와의 충돌이 방지되어 원재료가 분쇄됨을 방지한다. 따라서, 원재료는 공기 스트림 발생 부재에 의해 발생된 와류 공기 스트림에 의해 분산되기만 한다. 이로써 공급된 원재료로부터, 비교적 큰 원하는 입경을 가진 건조 분말 또는 입상 물질을 얻을 수 있다.

Claims (13)

  1. 수직으로 배열된 원통형 인클로우저;
    원재료를 분말 또는 입상 재료로 분쇄하도록 상기 인클로우저의 하부에 배치된 분쇄기;
    상기 분쇄기로 원재료를 떨어뜨리는 방식으로 원재료를 분쇄기에 공급하는 재료 공급기;
    상기 분쇄기 하부로부터 분말 또는 입상 재료에 고온 바람을 공급하는 고온 바람 공급기;
    상기 고온 바람에 의해 인클로우저 내측의 상부로 불어올려진 분말 또는 입상 재료를 분류하는 분류기; 및
    상기 인클로우저의 상부를 통해 분류된 분말 또는 입상 재료를 배출하는 배출기를 포함하며,
    상기 분쇄기는 회전하는 판형 부재, 얇은 판으로 제조되어 상기 판형 부재상에 반경방향으로 배열된 다수의 블레이드들, 및 상기 블레이드들을 결합하도록 상기 판형 부재에 대해 평행하게 제공된 링형 부재를 포함하는, 수분 함유 재료를 건조하기 위한 플래시 건조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 블레이드는 인클로우저의 내벽과 대향하는 그의 단부면에 형성된 돌출부들을 포함하는 플래시 건조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 블레이드들중 하나 이상이 인클로우저의 내벽과 대향하는 그의 단부면에 형성된 돌출부를 가지며, 상기 돌출부는 원주를 따라 점차적으로 변화하는 높이들에 형성되는 플래시 건조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 재료 공급기는 회전됨에 의해 원재료를 앞쪽으로 이동시키는 스크류 공급기를 가지며, 인클로우저의 내벽에서 안쪽으로 돌출함으로써 상기 재료 공급기의 배출구가 블레이드 내측에 배치되는 플래시 건조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 판형 부재와 인클로우저 사이의 갭 아래에 디플렉터 링이 제공되어 판형 부재와 대향하고 있으며, 분말 또는 입상 재료가 상기 갭을 통해 떨어짐을 방지하는 다수의 떨어짐 방지 블레이드들이 디플렉터 링상에 반경방향으로 배열되며, 상기 각각의 떨어짐 방지 블레이드는 반경방향에 대해 소정의 기울기를 갖는 플래시 건조 장치.
  6. 수직으로 배열된 원통형 인클로우저;
    원재료를 분말 또는 입상 재료로 분쇄하도록 회전하는 판형 부재 및 일체로 제공되는 분쇄 부재를 포함하며, 상기 인클로우저의 하부에 배치된 분쇄기;
    상기 분쇄기로 원재료를 떨어뜨리는 방식으로 원재료를 분쇄기에 공급하는 재료 공급기;
    상기 분쇄기 하부로부터 분말 또는 입상 재료에 고온 바람을 공급하는 고온 바람 공급기;
    상기 고온 바람에 의해 인클로우저 내측의 상부로 불어올려진 분말 또는 입상 재료를 분류하는 분류기; 및
    상기 인클로우저의 상부를 통해 분류된 분말 또는 입상 재료를 배출하는 배출기를 포함하는, 수분 함유 재료를 건조하기 위한 플래시 건조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 재료 공급기가 인클로우저의 내벽에서 안쪽으로 돌출함으로써 상기 재료 공급기의 배출구는 평면도로 볼 때 분쇄 부재의 최외측 단부에 의해 그려지는 원주 안쪽으로 배치되는 플래시 건조 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 분쇄기상의 인클로우저의 내벽의 일부분에, 하방으로 점차로 내경이 작아지는 테이퍼 수단이 제공되는 플래시 건조 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 재료 공급기는 상기 판형 부재에 대해 그 사이에 약간의 갭이 확보된 상태로 평행하게 배치된 디스크를 포함하며, 슬러리 또는 액체 형태의 원재료가 파이프형 부재를 통해 도입되어 상기 디스크의 중앙 부분상으로 유동함으로써 상기 갭으로 공급되는 플래시 건조 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 배출기의 내벽과 대향하며 상기 분류 블레이드와 함께 회전하도록 얇은 판형의 스크레이퍼가 제공되는 플래시 건조 장치.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 분쇄 부재와 재료 공급기 사이에 하방으로 점차로 내경이 작아지는 테이퍼 링이 제공되는 플래시 건조 장치.
  12. 제 6 항에 있어서, 상기 고온 바람 공급기는 나선형 고온 바람 통로를 가지며 중앙에서 벗어난 위치에 제공된 입구를 통해 도입된 고온 바람이 상기 통로를 통해 와류 공기 스트림의 형태로 상향으로 유동하는 플래시 건조 장치.
  13. 수직으로 배열된 원통형 인클로우저;
    회전하는 판형 부재 및 상기 판형 부재의 하부면에서 돌출하도록 제공된 공기 스트림 발생 부재로 구성되어 와류 공기 스트림을 발생시키며, 상기 인클로우저의 하부에 배치된 공기 스트림 발생기;
    상기 판형 부재상에 원재료를 공급하는 재료 공급기;
    상기 판형 부재와 인클로우저의 내벽 사이의 갭으로 하부로부터 고온 바람을 공급하는 고온 바람 공급기;
    상기 고온 바람에 의해 인클로우저 내측의 상부로 불어올려진 분말 또는 입상 재료를 분류하는 분류기; 및
    상기 인클로우저의 상부를 통해 분류된 분말 또는 입상 재료를 배출하는 배출기를 포함하는, 수분 함유 재료를 건조하기 위한 플래시 건조 장치.
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