KR200282964Y1 - 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 탈수과정에서 형성된 탈수케이크의 배출과정이 별도의 수작업에 의하지 않고 자동적으로 수행되어 설비의 처리효율이 향상되고 운전비용이 절감되도록 한 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치를 제공하기 위한 것으로,

프레임(10)과, 이 프레임(10)의 상부 일측에 결합되고 로드(22)측 단부에 가압부재(24)가 결합된 구동실린더(20)와, 상기 프레임(10)의 상부 타측에 설치되고 중앙부에 부시(32)가 결합된 지지부재(30)와, 상기 프레임(10) 상부의 횡부재(12)상에 양단이 올려지게 설치되고 그 중앙부가 부시(32)에 의해 결합되는 대략 사각판 형상의 고정측 필터케이스(100)와, 상기 고정측 필터케이스(100)와 대응되게 프레임(10)의 횡부재(12)상에 이동가능하게 설치되어 구동실린더(20)에 의해 전후진되는 하나 이상의 이동측 필터케이스(200)가 포함 구성된 필터 프레스 구조에 있어서, 상기 고정측 및 이동측 필터케이스(100,200)는 다수의 돌기(112,212)가 형성된 케이크수납부(110,210)가 서로 대응되게 요입되고, 이 요홈의 하부에는 슬러리에 포함된 수분이 흘러 배출되는 하나 이상의 배출구(120,220)가 형성되는 한편 요홈과 연통되는 하나 이상의 압축공기투입구(130,230)가 형성되고, 상기 압축공기투입구(130,230)측으로 압축공기가 공급되도록 접속배관(310)을 포함하는 압축공기공급수단(300)이 구성된 것이다.

Description

필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치{AUTOMATIC SEPARATING APPARATUS FOR DEHYDRATING CAKE OF FILTER PRESS}

본 고안은 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필터 프레스에 의해 슬러리에 포함된 수분이 제거되고 남은 탈수케이크의 분리과정에서 잔류되는 잉여 탈수케이크를 자동적으로 제거할 수 있는 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치에 관한 것이다.

일반적으로, 수처리설비인 중수도처리설비, 폐수처리, 도시하수처리, 기타 환경관련설비 등에는 고형분이 포함된 액상처리물(이하 슬러리(Slurry)로 표기함)중에서 탈수과정을 통해 수분을 제거하게 되면 고형분에 해당되는 슬러리를 케이크 상태로 분리하여 배출시키는 설비로서 필터 프레스(Filter press)가 널리 채용되고 있다.

이와 같은 종래 필터 프레스는 첨부도면 도 1, 2 및 3에 도시된 바와 같이 직사각 틀 형상을 갖는 프레임(10)과, 이 프레임(10)의 상부 일측에 결합되고 로드(22)측 단부에 가압부재(24)가 결합되어 이동가능하게 구성된 구동실린더(20)와, 상기 프레임(10)의 상부 타측에 설치되고 중앙부에 부시(32)가 록킹너트(34)에 의해 결합된 지지부재(30)와, 상기 프레임(10)의 상부 횡부재(12)상에 양단이 올려져 설치되고 그 중앙부 지지부재(30)측과 부시(32)에 의해 결합되는 고정측 필터케이스(40)와, 상기 고정측 필터케이스(40)와 대응되는 프레임(10)의 횡부재(12)상에이동가능하게 올려져 설치되고 상기 구동실린더(20)의 가압부재(24)에 의해 전후진되는 이동측 필터케이스(50)가 포함 구성되는 것으로, 상기 고정측 및 이동측 필터케이스(40,50)에는 필터패드(60)가 덧씌워지게 된다.

상기 고정측 및 이동측 필터케이스(40,50)는 서로 밀착된 상태에서 그 내부에 탈수과정에서 형성되는 탈수케이크가 체류, 수용되도록 케이크수납부(42,52)가 요입 형성되고 이 케이크수납부(42,52)에는 슬러리의 가압과정에서 탈수되는 액체가 흘러내리도록 일정 형태로 다수의 돌기(44,54)가 형성되며 이 돌기(44,54)의 사이에 형성되는 요홈과 연통되어 탈수된 액체를 외부로 배출하기 위한 배출구(46, 56)가 천공 형성된다.

그리고 상기 지지부재(30)에 결합되는 부시(32)의 후단에는 상기 각 필터 케이스(40,50)에 의해 처리되는 슬러리가 공급되는 공급펌프(미도시) 등을 포함하는 배관(미도시)이 설치되고, 상기 필터케이스(40,50)에서 분리되는 액체가 흘러 내려 배출되도록 상기 배출구(46,56)에는 배출배관(72)이 접속되고 이 배출배관은 다시 거터(Gutter,70)측으로 위치되게 설치된다.

상기와 같이 구성된 필터 프레스는 구동실린더(20)의 작동으로 고정측 및 이동측 필터케이스(40,50)가 서로 결합된 상태에서 부시(32)를 통해 일정한 압력으로 슬러리가 공급되면 상기 각 필터케이스(40,50)의 케이크수납부(42,52) 내부로 공급된 슬러리 중에서 수분은 필터패드(60)를 통해 요홈 내부로 유입되어 흘러내리게 되고 슬러리의 고형분은 필터패드(60)에 의해 분리되어 케이크수납부(42,52)내에 체류하게 되고 일정 시간이 경과된 후에 이동측 필터케이스(50)를 분리 이격시키게 되면 케이크수납부내의 탈수케이크가 자유낙하 방식으로 하방 낙하하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 필터 프레스는 각 필터케이스(40,50)가 서로 벌어져 이탈되더라도 상기 필터케이스의 케이크수납부(42,52)가 내측으로 요입되어 있고 탈수케이크 자체의 점성 등으로 인해 필터패드(60)상에 일정한 양의 탈수케이크가 잔류하게 되는 바, 일일이 수작업에 의해 탈수케이크를 제거해야 하므로 처리시간이 증가되어 처리효율이 저감될 뿐만 아니라 별도의 작업인력이 요구되어 운전비용이 증가되고 자동화가 어려운 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 필터 프레스는 필터패드에 잔류된 잉여 탈수케이크에 의해 필터케이스의 밀착과정에서 밀착성이 저하되어 탈수를 위해 공급되는 슬러리 중의 수분이 탈수되지 않거나 슬러리가 필터케이스 사이의 틈을 통해 누출되는 문제점이 발생되어 이와 같은 필터 프레스가 채용된 수처리설비 전체의 신뢰도를 해치게 되고, 이와 관련한 설비고장을 유발시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 탈수과정에서 형성된 탈수케이크의 배출과정이 별도의 수작업에 의하지 않고 자동적으로 수행되어 설비의 처리효율이 향상되고 운전비용이 절감되도록 한 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치를 제공하고자 하는 것이다.

이러한, 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 프레임의 상부 일측에 결합되고 로드측 단부에 가압부재가 결합되어 구동부에 의해 전후진 작동되는 구동실린더와, 상기 프레임의 상부 타측에 설치되고 중앙부에 부시가 결합된 지지부재와, 상기 프레임 상부의 횡부재상에 양단이 올려져 설치되고 그 중앙부가 부시에 의해 결합되는 고정측 필터케이스와, 상기 고정측 필터케이스와 대응되게 프레임의 횡부재상에 이동가능하게 설치되어 구동실린더에 의해 전후진되는 이동측 필터케이스가 포함 구성되는 한편 상기 고정측 및 이동측 필터케이스는 여과를 위한 필터패드가 덧씌워지고 대응되는 면상에는 다수의 돌기가 형성된 케이크수납부가 서로 대응되게 요입되고 상기 돌기의 사이에 형성되는 요홈의 하부에는 배출구가 형성된 필터 프레스 구조에 있어서, 상기 고정측 및 이동측 필터케이스상에는 상기 요홈과 연통되는 하나 이상의 압축공기투입구가 형성되고, 상기 압축공기투입구측으로 압축공기가 공급되도록 공급원으로부터 연결 접속되는 접속배관을 포함하는 압축공기공급수단이 구성되어 상기 고정측 및 이동측 필터케이스가 서로 분리된 상태에서 압축공기투입구를 매개로 요홈측으로 공급되는 압축공기에 의해 필터패드에 공압 충격력이 작용되어 상기 필터패드에 부착된 잉여 탈수케이크가 이탈 분리되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 압축공기공급수단은 고정측 및 이동측 필터케이스의 압축공기투입구측 접속배관상에 탈수과정에서 슬러리의 역류가 방지되도록 각각 체크밸브가 구성되는 한편 압축공기투입구로 공급되는 압축공기의 흐름을 제어하기 위해 제어신호에 의해 개폐되는 제어밸브와, 압축공기의 유량을 제어하기 위한 유량조절밸브가 선택적으로 구성된 것이다.

도 1은 일반적인 필터 프레스를 나타내는 정면도,

도 2는 일반적인 필터 프레스를 나타내는 측면도,

도 3은 일반적인 필터 프레스를 나타내는 평면도,

도 4는 종래 필터 프레스에 적용되는 필터케이스의 구조를 나타내는 사시도,

도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치를 나타내는 개략적인 평면도,

도 6은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치에서 필터케이스의 구조를 나타내는 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10:프레임, 20:구동실린더,

30:지지부재, 60:필터패드,

100:고정측 필터케이스, 110,210:케이크수납부,

120,220:배출구, 130,230:압축공기투입구,

200:이동측 필터케이스, 300:압축공기공급수단,

310:접속배관, 320:체크밸브,

330:제어밸브, 340:유량조절밸브.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안을 보다 상세히 설명한다.

첨부 도면, 도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치를 나타내는 개략적인 평면도, 도 6은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치에서 필터케이스의 구조를 나타내는 사시도로서, 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 부여하여 설명한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치는 필터 프레스에 공급되는 슬러리 중에서 수분이 제거되고 남은 탈수케이크를 자유낙하 방식에 의해 제거하는 과정에서 필터패드(60)에 결착 잔류되는 잉여 탈수케이크의 처리를 위해 구성되는 것이다.

이와 같은 탈수케이크 자동탈하장치가 구성되는 필터프레스 구조는, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 대략 사각틀 형상을 프레임(10)과, 이 프레임(10)의 상부 일측에 결합되고 로드(22)측 단부에 가압부재(24)가 결합되어 구동부에 의해 전후진 작동되는 구동실린더(20)와, 상기 프레임(10)의 상부 타측에 설치되고 중앙부에 부시(32)가 록킹너트(34)에 의해 결합된 지지부재(30)와, 상기 프레임(10) 상부의 횡부재(12)상에 양단이 올려지게 설치되고 그 중앙부가 부시(32)에 의해 결합되는 대략 사각판 형상의 고정측 필터케이스(100)와, 상기 고정측 필터케이스(100)와 대응되게 프레임(10)의 횡부재(12)상에 이동가능하게 설치되어 구동실린더(20)에 의해 전후진되는 하나 이상의 이동측 필터케이스(200)가 포함 구성된다.

상기 고정측 및 이동측 필터케이스(100,200)는 도 6에 도시된 바와 같이 여과를 위한 필터패드(60)가 덧씌워지며, 상기 고정측 및 이동측 필터케이스(100,200)의 대응되는 면상에는 대략 직사각 형상을 갖는 다수의 돌기(112,212)가 형성된 케이크수납부(110,210)가 서로 대응되게 요입되고, 상기 돌기(112,212) 사이에 해당되는 케이크수납부(110,210)상에는 요홈이 형성되고 이 요홈의 하부에는 슬러리에 포함된 수분이 흘러 배출되는 하나 이상의 배출구(120,220)가 형성되고, 이 배출구(120,220)에는 드레인을 위한 배출배관이 접속되게 된다.

그리고, 상기 필터패드(60)는 통상 필터백 또는 필터커버 등으로 불리워지며, 수처리과정에서 필터 엘리먼트(Filter element) 등에 의해 제거되지 않은 미립자를 여과하기 위해 그 겉면에 실리카(Silica), 활성카본(Activated carbon) 등으로 엷은 프리코팅(Pre-coating)층을 형성시킨 것이다.

상기 고정측 및 이동측 필터케이스(100,200)상에는 상기 케이크수납부(110, 210)의 요홈과 연통되는 하나 이상의 압축공기투입구(130,230)가 형성되고, 상기 압축공기투입구(130,230)측으로 압축공기가 공급되도록 공급원으로부터 연결 접속되는 접속배관(310)을 포함하는 압축공기공급수단(300)이 구성되어 상기 고정측 및 이동측 필터케이스(100,200)가 서로 분리된 상태에서 압축공기투입구(130,230)를 매개로 요홈측으로 압축공기가 공급되도록 하여 필터패드(60)에 가해지는 공압 충격력에 의해 상기 필터패드에 부착된 탈수케이크가 이탈 분리되도록 구성된 것이다.

상기 압축공기공급수단(300)은 고정측 및 이동측 필터케이스(100,200)의 압축공기투입구(130,230)측 접속배관(310)상에 탈수과정에서 슬러리의 역류가 방지되도록 각각 체크밸브(320)가 구성되고, 이 체크밸브(320)의 후단에 해당되는 접속배관(310)상에는 압축공기투입구(130,230)로 공급되는 압축공기의 흐름이 제어되도록 필터 프레스의 제어부로부터 인가되는 제어신호에 의해 개폐되는 제어밸브(330)와, 압축공기의 유량을 제어하기 위한 유량조절밸브(340)가 구성된다.

그리고 미설명부호 26은 구동실린더(20)를 구동하기 위해 구성되는 구동부의 유압 펌프유닛을 나타내는 것이고 상기 구동부는 상기 유압 펌프유닛(26) 외에도 미도시된 솔레노이드밸브, 유압호스 등을 포함하는 유압유닛이 구비되는 것이며, 상기 지지부재(30)에 결합되는 부시(32)는 지지부재측에 체결되는 록킹너트 (34)에 의해 고정되고 이 부시의 후단에는 상기 각 필터 프레스에 의해 처리되는 슬러리가 공급되도록 펌프, 밸브 등이 구비된 배관이 접속된다.

한편, 상기 구동실린더(20)의 로드(22)측에 결합되는 가압부재(24)는 그 양단에 롤러(24a)가 결합된 롤러축이 설치되어 프레임(10)의 상부 횡부재(12)에 구름 이동되도록 구성되고 상기 롤러(24a)의 이동이 안내되도록 상기 횡부재상(12)에는 가이드바(12a)가 설치된다.

상기와 같은 본 고안의 작용은 다음과 같다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 유압 펌프유닛(26)을 포함하는 구동부에 의해 구동실린더(20)가 작동되어 그 로드(22)단에 결합된 가압부재(24)가 전진되면 이동측 필터케이스(200)가 연동되어 고정측 필터케이스(100)와 밀착되게 되는 바, 이와 같은 상태에서 슬러리 공급펌프(미도시)가 작동되어 슬러리가 공급배관 및 부시(32)를 통해 고정측 및 이동측 필터케이스(100,200)의 케이크수납부(110,210)에 의해 형성된 홈부위로 압송된다.

상기와 같이 케이크수납부(110,210)로 슬러리가 압송되면 수분은 필터패드 (60)를 통해 요홈 부위로 배출되고 요홈 부위로 배출된 수분은 요홈을 타고 흘러 하부의 배출구(120,220)를 통해 필터케이스의 외부로 유출됨과 동시에 상기 배출구에 접속된 배관으로 배출되며, 탈수케이크는 케이크수납부(110,210)에 잔류된다.

그리고, 상기와 같은 과정에서 필터케이스에 형성된 압축공기투입구(130, 230)측으로 역류되려는 슬러리는 접속배관(310)상에 설치된 체크밸브(320)에 의해 차단되며, 또한 상기와 같은 탈수과정이 일정 시간동안 수행되어 케이크수납부 (110,210)에 탈수케이크가 채워지게 되면 슬러리 공급펌프의 작동을 중지시키고 구동실린더(20)를 작동시켜 이동측 필터케이스(200)를 후진시킴으로서 고정측 필터케이스(100)로부터 분리시키게 되는데, 이때 케이크수납부(110,210)에 수용되어 있던 탈수케이크는 자중에 의해 자유낙하되게 된다.

이와 같이 탈수케이크가 떨어지는 과정에서 필터패드(60)에는 잉여 탈수케이크가 잔류하게 되는 바, 이때 제어밸브(330)가 제어신호에 의해 개방되면서 압축공기가 압축공기투입구(230)를 통해 요홈으로 압송되고 이에 따라 필터패드(60)에는 압축공기에 의한 충격력이 작용되므로 이 필터패드에 부착된 잉여 탈수케이크가 이탈 분리되어 낙하하게 된다.

상기와 같은 작용에 의해 필터패드에 잉여 탈수케이크가 완전히 이탈되면 다시 구동실린더(20)를 작동시켜 이동측 필터케이스(100)와 고정측 필터케이스 (200)를 서로 밀착시킨 후 상술한 작용을 반복 수행하게 된다.

상기와 같은 본 고안에 따른 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치에 의하면, 탈수케이크의 분리과정에서 필터패드에 잉여 탈수케이크가 잔류하게 되더라도 수작업에 의하지 않고 압축공기에 의해 자동적으로 탈수케이크를 분리할 수 있으므로 처리시간이 단축되어 처리효율이 증가되고, 별도의 작업인력이 요구되지 않게 되어 운전비용이 절감될 뿐만 아니라 완벽한 자동화가 가능하게 되는 효과가 있다.

그리고, 잉여 탈수케이크의 처리가 자동적으로 완벽하게 수행되면서 필터케이스 사이의 밀착성이 향상되어 오작동에 따른 슬러리 누출과 같은 문제점이 해소되므로 수처리설비 전체의 신뢰도가 향상되고 설비고장의 감소에 따른 설비가동율이 향상되는 매우 유용한 고안이다.

Claims (3)

1. 프레임의 상부 일측에 결합되고 로드측 단부에 가압부재가 결합되어 구동부에 의해 전후진 작동되는 구동실린더와, 상기 프레임의 상부 타측에 설치되고 중앙부에 부시가 결합된 지지부재와, 상기 프레임 상부의 횡부재상에 양단이 올려져 설치되고 그 중앙부가 부시에 의해 결합되는 고정측 필터케이스와, 상기 고정측 필터케이스와 대응되게 프레임의 횡부재상에 이동가능하게 설치되어 구동실린더에 의해 전후진되는 이동측 필터케이스가 포함 구성되는 한편 상기 고정측 및 이동측 필터케이스는 여과를 위한 필터패드가 덧씌워지고 대응되는 면상에는 다수의 돌기가 형성된 케이크수납부가 서로 대응되게 요입되고 상기 돌기의 사이에 형성되는 요홈의 하부에는 배출구가 형성된 필터 프레스 구조에 있어서,

   상기 고정측 및 이동측 필터케이스상에는 상기 요홈과 연통되는 하나 이상의 압축공기투입구가 형성되고, 상기 압축공기투입구측으로 압축공기가 공급되도록 공급원으로부터 연결 접속되는 접속배관을 포함하는 압축공기공급수단이 구성되어 상기 고정측 및 이동측 필터케이스가 서로 분리된 상태에서 압축공기투입구를 매개로 요홈측으로 공급되는 압축공기에 의해 필터패드에 공압 충격력이 작용되어 상기 필터패드에 부착된 잉여 탈수케이크가 이탈 분리되도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 압축공기공급수단은 고정측 및 이동측 필터케이스의 압축공기투입구측 접속배관상에 탈수과정에서 슬러리의 역류가 방지되도록 각각 체크밸브가 구성된 것을 특징으로 하는 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치.
3. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 압추공급수단은 접속배관상에 압축공기투입구로 공급되는 압축공기의 흐름을 제어하기 위해 제어신호에 의해 개폐되는 제어밸브와, 압축공기의 유량을 제어하기 위한 유량조절밸브가 선택적으로 구성된 것을 특징으로 하는 필터 프레스의 탈수케이크 자동탈하장치.