KR200262267Y1 - 고분자 응집제의 자동 용해장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고분자 응집제의 자동 용해장치에 관한 것으로, 특히 응집제의 정량을 계측하여 정확한 농도의 용액을 제조하고, 아울러 탈수 운전에 최적의 응집효과의 자동 용해 장치를 제공하는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제의 자동 용해장치에 관한 것으로,

약품을 내장하여 일정한 중량의 약품을 제공하는 약품 공급부와; 상기 약품 공급부에서 필요한 양의 약품이 하강하면 일정압력의 공압을 제공하여 약품 용해 탱크로 분말상태의 약품을 공급하는 링블로워와; 지정된 양만큼 물을 공급하기 위한 청수 공급장치와; 상기 청수 공급장치로부터 물을 제공받고, 상기 약품 공급부 및 링블로워를 통해 일정한 중량의 약품을 공급받아 섞기 위한 약품 용해 탱크와; 상기 약품 용해 탱크로부터 용해된 약품을 제공받는 약품 저장 탱크와; 상기 약품 공급부와, 링블로워와, 청수 공급장치와, 약품 용해 탱크 및, 약품 저장탱크를 제어하여 미리 지정한 농도의 약품이 자동으로 제조되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성함이 특징이다.

Description

고분자 응집제의 자동 용해장치{Automatic Melting Unit for High Polymer Chemistry Cohering Product}

본 고안은 고분자 응집제의 자동 용해장치에 관한 것으로, 특히 응집제의 정량을 계측하여 정확한 농도의 용액을 제조하고, 아울러 탈수 운전에 최적의 응집효과의 자동 용해 장치를 제공하는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제의 자동 용해장치에 관한 것이다.

종래의 정수처리, 또는 폐수처리시에 필터링으로도 여과되지 않는 초미립자의 응집 및 침전을 위하여, 고분자 응집제를 처리조에 투입하여 응집 및 침전처리하고 있다.

이때 사용되는 고분자 응집제의 용해장치는 홉퍼를 가진 원통형의 용해조의일측 연부에서 고압으로 물을 분사하면서 원통내부에서 와류되어 하방의 유출구로 유출되게 하면서 여기에 응집제의 공급장치로 부터 스크류에 의하여 약품을 투입하여 물의 와류작용으로 용해되게 한 다음 좁은 유출구를 통하여 젯트분사관의 중간부에 유입시켜 젯트 분사관의 물과 함께 직접 처리조에 투입하였다.

도 1은 종래의 정수 및 폐수 처리시에 투입되는 고분자 응집제의 투입장치로서, 고분자 응집제를 저장기(a)에 투입하고, 응집제 공급기(s)를 통해 배출되도록 하며, 배출된 응집제는 처리조(t)의 상부측에 젯트 분사관(p)을 관접하고, 분사관 (p)의 중간부에 분사노즐(n)를 관접하여 처리조의 상부에 설치된 응집제의 공급기 (s)로부터 일정량의 고분자 응집제(a)를 투입하면 분사노즐(n)에서 분사되는 물(w)에 와류되면서 제트 분사관(p)으로 유입되어 분사되는 수압에 의하여 처리조(t)로 투입되어 용해하게 되어 있다.

그러나, 처리조에서 응집제의 용해시간이 길게되고, 또 응집물의 응집효과가 높지 못하며, 또 홉퍼의 경사진 유입구 내벽에 점도가 있는 응집제가 달라 붙어 점차적으로 유출구가 좁아지고 물의 유출이 원할하지 못하여 수시로 홉퍼에 붙은 응집제를 세척하여 제거해야 하는 번거로운 문제점이 있었다.

또한, 미립자형 고분자 응집제가 물에 용해하려면 일정시간이 소요되며 약품의 종류에 따라 다소의 차이는 있으나 통상 45분이 소요되는데, 종래에는 공급장치에서 공급된 응집제가 용해조에서 와류(渦流)되는 물에 의하여 용해되기 전에 하방의 유출구로 유출되기 때문에 미처 용해 되지 못한 약품이 엉켜붙어 유출구의 내벽에 부착되어 점차 유출구가 좁아지게 되고, 따라서 약품의 퇴적이 가속화 되어 수시로 물의 공급을 중지하고 용해조에 달라 붙은 응집제를 소제해야 하는 번거로운불편점이 있고 능률적으로 응집제를 용해하기 어려워 미용해된 약품이 처리조에 그대로 직접 투입되므로 응집 및 침전효과가 높지 못한 문제점이 있었다.

또한, 종래의 약품 용해장치는 동일비중 운전방식으로, 정량용해, 즉, 정확한 농도 용해가 불가능한 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로,

응집제의 정량을 계측토록 하여 정확한 농도의 용액을 제조하여 최적의 응집효과를 갖는 약품 용해장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 용해약품의 양을 센서를 통해 체크하여 자동운전에 의해 약품 용해장치를 작동시키도록 하는데 또다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 고안은 약품을 내장하여 일정한 중량을 계량하여 정량공급에 의해 약품을 제공하는 약품 공급부와; 상기 약품 공급부에서 필요한 양의 약품이 하강하면 일정압력의 공압을 제공하여 약품 용해 탱크로 분말상태의 약품을 공급하는 링블로워와; 지정된 양만큼 물을 공급하기 위한 청수 공급장치와; 상기 청수 공급장치로 부터 물을 제공받고, 상기 약품 공급부 및 링블로워를 통해 일정한 중량의 약품을 공급받아 섞기 위한 약품 용해 탱크와; 상기 약품 용해 탱크로 부터 용해된 약품을 제공받는 약품 저장 탱크와; 상기 약품 공급부와, 링블로워와, 청수 공급장치와, 약품 용해 탱크 및, 약품 저장탱크를 제어하여 미리 지정한 농도의 약품이 자동으로 제조되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 약품 공급부는 약품을 저장하는 호퍼와, 상기 호퍼의 하단에 위치하며, 약품의 반출을 시작 및 중지시키기 위한 슬라이드 게이트와, 상기 슬라이드 게이트 하단에 위치하며, 약품을 일정한 단위로 하강시키기 위한 피더와, 상기 피더의 하단에 위치하며 약품의 반출을 시작 또는 중지시키기 위한 약품 호퍼 밸브 및, 상기 호퍼와 슬라이드 게이트와 피더 및 약품호퍼 밸브의 무게를 측정하여 약품의 투입량을 계산하기 위한 무게 측정부를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 피더는 적당한 갯수의 격벽으로 이루어지는 로터리 구조인 것이 특징이다.

또한, 상기 약품용해 탱크에는 수위감지 센서를 구비한 것이 특징이다.

또한, 상기 약품 저장 탱크에는 수위감지 센서를 구비한 것이 특징이다.

또한, 상기 수위감지 센서는 플로트 타입인 것이 특징이다.

또한, 상기 제어부는 약품 용해 탱크의 로우 레벨이 감지되면 링 블로워를 작동시키는 것이 특징이다.

또한, 상기 제어부는 링블로워 온 후 일정시간이 지난 다음 상기 약품 호퍼 밸브를 오픈시켜 약품을 하강시키도록 제어하는 것이 특징이다.

또한, 상기 제어부는 약품 용해 탱크로 부터 하이레벨이 감지된 후 일정시간이 지난다음 교반기를 오프시키도록 제어하는 것이 특징이다.

또한, 상기 약품 공급부와 링블로워의 연결 파이프는 진공압 형성을 위해 경사진 브라켓을 더 설치한 것이 특징이다.

또한, 상기 링블로워 연결 파이프에는 히팅 장치를 더 설치한 것이 특징이다.

도 1은 종래의 고분자 응집제 투입장치 구성도.

도 2는 본 고안의 전체 구성 블록도.

도 3은 본 고안의 회로 구성 블록도.

도 4는 본 고안의 고분자 응집제 용해장치 구성도.

도 5는 본 고안의 고분자 응집제의 약품 공급기 구성도.

도 6은 본 고안의 약품 공급기의 상세 구성도.

도 7a, 7b는 본 고안의 제어부 동작 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 중량감지센서

20: 약품 용해탱크 로우레벨 감지센서

30: 약품 용해탱크 하이레벨 감지센서

40: 약품 저장탱크 로우레벨 감지센서

50: 청수공급라인 전동밸브 60: 약품 호퍼밸브

70:청수공급분사라인 전동밸브 80: 교반기

90: 약품 이송펌프 100: 약품 공급부

110: 호퍼 120: 슬라이드 게이트

130: 로터리 피더 140: 호퍼 밸브

150: 호퍼 연결관 200: 링블로워

210: 히팅장치 300: 청수공급부

400: 약품 용해탱크 500: 약품 저장탱크

600: 제어부

이하에서 도면을 참조로 본 고안을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 전체 구성 블록도.

도 4는 본 고안의 고분자 응집제 용해장치 구성도로서,

약품을 내장하여 일정한 중량을 계량하여 정량공급에 의해 약품을 제공하는 약품 공급부(100)와;

상기 약품 공급부에서 필요한 양의 약품이 하강하면 일정압력의 공압을 제공하여 약품 용해 탱크로 분말상태의 약품을 공급하는 링블로워(200)와;

지정된 양만큼 물을 공급하기 위한 청수 공급장치(300)와;

상기 청구 공급장치(300)로부터 물을 제공받고, 상기 약품 공급부(100) 및 링블로워(200)를 통해 일정한 중량의 약품을 공급받아 섞기 위한 약품 용해 탱크 (400)와;

상기 약품 용해 탱크(400)로부터 용해된 약품을 제공받는 약품 저장 탱크 (500)와;

상기 약품 공급부(100)와, 링블로워(200)와, 청수 공급장치(300)와, 약품 용해 탱크(400) 및, 약품 저장탱크(500)를 제어하여 미리 지정한 농도의 약품이 자동으로 제조되도록 제어하는 제어부(600)를 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 구성하는 본 고안은 약품 공급부(100)에서 약품 중량을 체크하여 미리 지정된 양만큼의 약품을 하강하고, 약품이 하강되면 링블로워(200)에서 강한 바람을 분사하여 히팅장치(160)를 통한 열풍으로 상기 약품이 약품 용해 탱크 (400)로 제공되도록 한다.

또한, 본 고안의 제어부(600)는 사용자의 명령에 의해 프로세싱하여 동작대상을 제어하기 위한 콘트롤러인 PLC를 사용하며, 사용자가 명령코드로써 명령어를 상기 PLC로 주게 되면 상기 PLC의 중앙처리장치는 내부의 운용 프로그램으로명령어를 처리하여 그에 따른 결과를 출력시켜 본 고안의 모터와 펌프 및 기타 동력장치를 제어하게 된다.

즉 상기 PLC내의 중앙처리장치에 사용자의 명령어를 입력하여 램영역에 기억시키고 내장된 운용 프로그램에 의해 명령어코드를 소프크웨어적으로 처리하여 동작 대상으로 제어하였다.

따라서, 상기와 같은 제어 프로그램을 사용자가 입력하게 되면 순차적으로 플로우를 진행하면서 본 고안의 장치를 구동하게 되는 것이다.

도 5는 본 고안의 고분자 응집제의 약품 공급기 구성도.

도 6은 본 고안의 약품 공급기의 상세 구성도로서, 도시한 바와같이,

약품 공급부(100)는, 약품을 저장하는 호퍼(110)와,

상기 호퍼(110)의 하단에 위치하며, 약품의 반출을 시작 및 중지시키기 위한 슬라이드 게이트(120)와,

상기 슬라이드 게이트 하단(120)에 위치하며, 약품을 일정한 단위로 하강시키기 위한 피더(130)와,

상기 피더(130)의 하단에 위치하며 약품의 반출을 시작 또는 중지시키기 위한 약품 호퍼 밸브(140) 및,

상기 호퍼(110)와 슬라이드 게이트(120)와 피더(130) 및 약품호퍼 밸브(140)의 무게를 측정하여 약품의 투입량을 계산하기 위한 무게 측정부(10)를 포함하여 이루어진다.

상기 피더(130)는 로터리 식으로 구성되어 피더의 격벽을 통해 순차적으로 약품을 하강시킴으로서 약품의 공급량을 미세하게 조절가능하며, 또며 슬라이드 게이트(120)와 약품 호퍼 밸브(140)를 사용하여 이중으로 습기를 차단할 수 있도록 하였다.

한편, 본 고안은 상기 호퍼(110)와 슬라이드 게이트(120)와 피더(130) 및 약품호퍼 밸브(140)의 무게를 측정하는 무게 측정부(10; 중량감지센서)를 포함하여 구성하여 사용자가 원하는 만큼의 약품 중량을 투입할 수 있도록 하였다.

즉, 상기 중량감지 센서(10)는 호퍼(110) 및 이와 연결된 슬라이드 게이트 (120)와 피더(130) 및 약품 호퍼 밸브(140)의 무게를 측정하여 제로 포인트로 고정하고 이후 호퍼(110)에서 약품이 빠저 나감에 따라 변화되는 무게를 감지하여 실제로 약품 용해 탱크(400)에 제공되는 약품의 양을 정확히 체크할 수 있게 된다.

상기 약품 호퍼 밸브(140)의 하단은 자바라(180)를 통해 링블로워(200)의 연결 파이프(150)에 접속되어 있어 상기 중량감지 센서(10)는 자바라(180) 윗쪽의 장치에 대한 무게를 측정하게 된다.

만약에 현재 호퍼(110)에 담겨진 약품이 100kg이고 약품 용해 탱크(400)에제공할 약품이 10kg이면 약품을 약품 용해 탱크(400)에 제공하면서 중량감지 센서 (10)로부터 측정된 무게가 90kg이 되는 시점에서 로터리 피더(130)의 동작을 중단시키고 약품 호퍼 밸브(140)를 차단시키도록 한다.

그러면 약품 용해 탱크(400)에 제공된 약품은 정확히 10kg이 되는 것이다.

상기 링블로워(200)와 약품 공급부(100)가 만나는 파이프(150)에는 경사진 브라켓(151)을 내장하는바, 이는 약품 공급부(100)의 하단에서 공기의 흐름을 빠르게 하여 진공압을 형성시킴으로서 약품 공급부(100)로 부터 약품이 용이하게 빠져 나오도록 하기 위함이다.

한편, 약품 용해 탱크(400)는 청수 라인의 전동밸브(50)를 작동시켜 물을 제공받아 로우 레벨까지 물이 차오르며, 약품 공급부(100)로 부터 약품을 제공받는다.

이때, 청수라인의 전동밸브(50)는 오프시키고 청수 분사라인의 전동밸브(70)를 온시켜 약품과 동시에 물이 투입되도록 한다.

그리고, 약품 용해 탱크(400)의 물이 하이레벨까지 도달하면 청수 분사라인의 전동밸브(70)를 오프시키고 일정시간후 교반기(80)를 오프시켜 약품 용해를 완료한다.

이후 약품 저장탱크(500)의 수위를 감지하여 로우 레벨이 감지되면 약품 이송 펌프를 이용하여 약품 용해 탱크(400)가 로우 레벨이 될때까지 약품을 이송한다.

한편, 상기 약품 용해 탱크(400)와 약품 저장탱크(500)에는 수위감지 센서(20, 30, 40)를 사용하였고, 상기 수위감지 센서로(20, 30, 40)는 플로트 타입을 이용하였는바, 이는 종래의 장치가 전극봉 타입의 감지 센서를 탑자함으로서 스케일이 끼어 오작동이 일어나고 물 또는 약품이 넘처 운전상의 애로사항이 있었기 때문이다.

이를 해결하기 위해 본 고안에서는 플로트 타입의 수위감지 센서를 사용하며, 이를 이용하게 되면 용액의 수위에 따라 센서가 움직이게 되므로 오작동의 염려가 없게 된다.

도 3은 본 고안의 회로 블록 구성도로서,

도시한 바와같이 본 고안의 제어부(600)는 호퍼(110)의 일단에 설치된 중량감지 센서(10)로부터 약품 중량을 파악하여 약품 용해 탱크(400)에 제공할 약품의 양을 정확히 계산하게 되고, 또한 약품 용해 탱크(400)와 약품 저장탱크(500)의 로우레벨 감지 센서(20) 및 하이 레벨 감지 센서(30)로 부터 데이터를 획득하여 청수공급라인 및 청수 분사공급라인의 밸브(50, 70)를 제어하고, 약품 호퍼 밸브(60)를 제어하며, 링 블로워(200)와 약품 공급 로터리 피더(130)와 교반기(80) 및 약품 이송 펌프(90)를 제어하게 된다.

각종 센서로부터 정보를 입력받고 각종 장치를 제어하는 제어부의 동작은 도 7a, 7b를 통해 보다 설명하기로 한다.

도 7a, 7b는 제어부의 동작상태도로서,

자동 선택 스위치가 온 되면 청수 공급라인의 밸브를 작동시켜 약품 용해 탱크의 로우 레벨까지 물을 공급하는 단계(S1)와;

상기 단계에서 약품 용해 탱크의 로우 레벨까지 물이 공급되면, 약품 용해 탱크의 교반기를 작동시키고, 청수공급라인의 전동밸브를 오프시키며 청수 분사공급라인의 전동밸브를 온 시키는 단계(S2)와;

링 블로워를 온 시키고 일정시간(약 10 - 15초)후 약품 호퍼 밸브를 온 시키고 약품 공급 로터리 피더를 작동시켜 약품을 투입하는 단계(S3)와;

상기 단계(S3)에서 약품이 투입되는 도중에 중량감지 센서로부터 정보를 취득하여 미리 지정된 만큼의 약품을 공급하는 단계(S4)와;

상기 단계(S4)에서 약품 공급이 완료되면 약품 호퍼 밸브를 클로우즈시키고 로터리 피더의 작동을 중지시키는 단계(S5)와;

일정시간이 지난후 링 블로워를 오프 시키고 청수분사 공급라인의 전동밸브를 오프시키고 동시에 청수공급라인의 전동밸브를 온 시키는 단계(S6)와;

약품 용해 탱크의 하이레벨을 감지하여 하이 레벨이면 청수 공급라인의 전동밸브를 오프시키는 단계(S7)와;

일정시간(약 5 - 10분)후 교반기를 오프시키는 단계(S8)와;

상기 단계(S8)후 약품 저장탱크의 로우 레벨을 감지하여 로우 레벨이면 약품 이송 펌프를 작동시켜 약품 저장탱크로 용해액을 공급하는 단계(S9)와;

약품 용해 탱크로부터 로우 레벨 신호가 입력되면 약품 이송펌프의 동작을 중단시키는 단계(S10)로 이루어진다.

상기에서 링 불로워(200)를 온 시키고 일정시간후 약품 호퍼 밸브(60)를 오픈시키는 이유는 링불로워(200)와 연결된 파이프에 열풍을 제공하여 일정온도로 상승시켜 약품이 파이프에 교착되는 것을 막기 위함이다.

또한, 약품 공급이 완료된후에도 일정시간동안 링블로워(200)를 작동시킨후 오프시키는 이유는 링불로워(200)와 연결된 파이프의 약품을 모두 약품 용해 탱크로 전달하기 위함이다.

또한, 약품 용해 탱크(400)에 하이레벨이 감지되더라도 일정시간(약 5 - 10분)동안 교반기(80)를 동작시키는데 이 이유는 충분히 약품을 용해시키기 위함이다.

따라서, 이러한 본 고안을 이용하게 되면 자동선택 스위치를 온 시키는 동작에 의해 상기 플로우가 순차적으로 진행 되므로 사용자가 원하는 적정한 농도의 용해도를 갖는 자동용해 장치를 제공할 수 있게 된다.

물론, 자동 선택 스위치를 이용하지 않으면, 수동 동작에 의해 상기 플로우를 1단계씩 진행하면 된다.

상술한 바와 같이 본 고안은 응집제의 정량을 계측하여 정확한 농도의 용액을 제조하고, 아울러 탈수 운전에 최적의 응집효과의 자동 용해 장치를 제공한다.

따라서, 탈수 운전시 최적에 응집효과를 가져오고, 호퍼에서 곧바로 링블로워 파이프로 전달되므로 습기를 완전히 배재할 수 있으며, 자동운전에 의해 농도를 조절하므로 사용자가 원하는 농도용해를 정확히 유지할 수 있다.

또한, 고분자 응집제(약품)이 제조회사에 따라 비중이 상이하므로 기존방식즉, 한제품의 수입약품 비중을 기준으로한 비중값에 따라 공급되는 방식으로는 일정한 농도로 용해가 안되지만, 본 고안을 이용하게 되면 제조회사에 따라 비중이 상이하더라도 중량을 계량하여 정량공급함으로서, 일정한 농도로 용해가 가능하며, 탈수시 자동운전 실현이 가능하다.

또한, 자동으로 비중에 관계없이 무게를 정확하게 측정하여 사용자(운전자)가 필요로 하는 일정농도를 용해하여 정량공급하므로 탈수시 자동운전을 할 수 있다.

또한, 제어부를 PLC 패널 구성으로 전원이 일시 정지되었다가 전원이 들어오면 오작동 없이 레벨센서가 감지하여 자동운전 프로그램으로 작동하여, 운전자 입력상황에 맞추어 오작동 없이 작동되는 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 약품을 내장하여 일정한 중량을 계량하여 정량공급에 의해 약품을 제공하는 약품 공급부와;

   상기 약품 공급부에서 필요한 양의 약품이 하강하면 일정압력의 공압을 제공하여 약품 용해 탱크로 분말상태의 약품을 공급하는 링블로워와;

   지정된 양만큼 물을 공급하기 위한 청수 공급장치와;

   상기 청수 공급장치로 부터 물을 제공받고, 상기 약품 공급부 및 링블로워를 통해 일정한 중량의 약품을 공급받아 섞기 위한 약품 용해 탱크와;

   상기 약품 용해 탱크로부터 용해된 약품을 제공받는 약품 저장 탱크와;

   상기 약품 공급부와, 링블로워와, 청수 공급장치와, 약품 용해 탱크 및, 약품 저장탱크를 제어하여 미리 지정한 농도의 약품이 자동으로 제조되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 고분자 응집제의 자동 용해장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 약품 공급부는 약품을 저장하는 호퍼와,

   상기 호퍼의 하단에 위치하며, 약품의 반출을 시작 및 중지시키기 위한 슬라이드 게이트와,

   상기 슬라이드 게이트 하단에 위치하며, 약품을 일정한 단위로 하강시키기위한 로터리 피더와,

   상기 로터리 피더의 하단에 위치하며 약품의 반출을 시작 또는 중지시키기 위한 약품 호퍼 밸브 및,

   상기 호퍼와 슬라이드 게이트와 로터리 피더 및 약품호퍼 밸브의 무게를 측정하여 약품의 투입량을 계산하기 위한 무게 측정부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 고분자 응집제의 자동 용해장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 피더는 적당한 갯수의 격벽으로 이루어지는 로터리 구조인 것을 특징으로 하는 고분자 응집제의 자동 용해장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 약품용해 탱크와 약품저장 탱크에는 플로트 타입의 수위감지 센서를 갖는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제의 자동 용해장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 사용자가 입력한 소정의 프로그램에 의해 제어되는 프로그램가능한 논리제어부(PLC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제의 자동 용해장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 약품공급부와 링블로워의 연결 파이프는 진공압 형성을 위해 경사진 브라켓을 더 설치한 것을 특징으로 하는 고분자 응집제의 자동 용해장치.