KR200481694Y1 - 개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치 - Google Patents

개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은, 열판을 갖는 열탈수장치용 여과포에 관한 것으로, 손잡이를 갖는 상기 열판에 접촉 가능하게 결합되는 내여과포와; 상기 내여과포를 사이에 두고 상기 열판에 결합되는 외여과포를 포함하되, 상기 내여과포는 상기 열판을 둘러싸는 한 쌍으로 이루어지고 양 측면 상단에서 상기 열판의 손잡이까지 연장되어 한 쌍을 서로 연결하여 상기 열판을 둘러싸는 측면지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 본 고안에 따르면, 여과판의 후진 또는 케이크를 박리하는 과정에서 바이브레이터에 의한 외여과포의 진동에 의해 내여과포의 정위치가 이탈하는 현상을 예방할 수 있고 점검하는 수고를 절감할 수 있다.

Description

개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치 {Improved Filter Cloth for Thermal Dehydrating Apparatus and Having the same}
본 고안은 개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 구조가 개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치에 관한 것이다.
열탈수장치는 일반적으로 소정 크기의 고형분이 함유된 슬러리를 슬러리 가압펌프 등으로 여과판에 공급하면, 여과판에 부착된 여과포에 의해 형성된 여실에 고형분은 포집되고 유체는 여과포를 통과한다. 즉, 여과포 사이에는 가압폄프의 가압된 압력에 의해 탈수된 소정 함수율을 갖는 케이크가 형성되고 여과액은 배출되어 고형분과 액체를 분리시킨다.
이 과정에서 본 출원인이 열탈수장치에 의해 함수율이 낮은 슬러지 케이크를 생산할 수 있는 열탈수장치를 출원번호 10-2002-0026903으로 선출원한 바가 있다.
그런데, 이러한 열탈수장치의 열판에서는 고온의 열수 등이 사용되므로 열판에 사용되는 여과포는 열변형이 적으면서 여과 효율이 향상된 것이 바람직하다. 또한, 열판에 사용되는 여과포는 내마모성이 향상된 것이 바람직하다.
이러한 열탈수여과포에 대하여 본 출원인이 실용신안등록 제20-443168호를 제안한 바 있다.
그러나, 이러한 종래기술은 장시간 사용시 자동으로 케이크를 탈락시키기 위하여 여과포에 진동을 장기간 받은 경우 일정한 위치를 유지하기 어렵고 내여과포와 외여과포의 사용 용도가 다소 상이함에도 외여과포와 내여과포의 규격을 동일하게 한 것을 바람직하지 않았다는 문제점을 갖는다.
본 고안의 목적은, 여과판의 후진 또는 케이크를 박리하는 과정에서 바이브레이터에 의한 외여과포의 진동에 의해 내여과포의 정위치가 이탈하는 현상을 예방할 수 있고 점검하는 수고를 절감할 수 있는 개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 고안의 다른 목적은, 내여과포와 외여과포로 구성된 여과포의 통기도와 구조를 변경하고 내열성을 향상시켜 열변형을 방지하면서도 탈수효율을 증대시킬 수 있는 개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 목적은, 열판을 갖는 열탈수장치용 여과포에 있어서, 손잡이를 갖는 상기 열판에 접촉 가능하게 결합되는 내여과포와; 상기 내여과포를 사이에 두고 상기 열판에 결합되는 외여과포를 포함하는 것을 특징으로 하는 열탈수장치용 여과포에 의해 달성된다.
또한, 상기 내여과포는 상기 열판을 둘러싸는 한 쌍으로 이루어지고 양 측면 상단에서 상기 열판의 손잡이까지 연장되어 한 쌍을 서로 연결하여 상기 열판을 둘러싸는 측면지지부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외여과포는 H자 형상을 가지고 중앙의 여과가 이루어지지 않는 영역에는 상기 외여과포를 이루는 두 겹의 소재가 실에 의하여 재봉되는 영역인 재봉영역을 구비하고 상기 재봉영역에서 여과액이 누설되지 않도록 내열성을 구비한 라텍스를 포함하는 재질로 밀봉 가능하게 처리하는 밀봉처리부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외여과포는 공기투과도가 50 cc/cm2/sec ± 10% 범위이고, 상기 내여과포의 공기투과도는 230 cc/cm2/sec ± 10% 범위인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 열탈수장치에 있어서, 열판과; 상기 열판에 결합 가능하게 마련된 열탈수장치용 여과포를 포함하는 것을 특징으로 하는 열탈수장치에 의해서도 달성된다.
본 고안에 따르면, 여과판의 후진 또는 케이크를 박리하는 과정에서 바이브레이터에 의한 외여과포의 진동에 의해 내여과포의 정위치가 이탈하는 현상을 예방할 수 있고 점검하는 수고를 절감할 수 있는 개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치를 제공할 수 있다.
또한, 내여과포와 외여과포로 구성된 여과포의 통기도와 구조를 변경하고 내열성을 향상시켜 열변형을 방지하면서도 탈수효율을 증대시킬 수 있는 개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 열탈수장치의 부분 단면도,
도 2는 도 1의 열탈수장치용 여과포의 분해사시도,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도,
도 4a 및 도 4b는 내여과포를 제작하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 5는 여과포를 결합하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.
본 고안의 일실시예에 따른 개선된 열탈수장치용 여과포(130, 이하에서 '여과포'라 함) 및 이를 갖는 열탈수장치(100, 이하에서 '열탈수장치'라 함)에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 열탈수장치의 부분 단면도이고, 도 2는 도 1의 열탈수장치용 여과포의 분해사시도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 내여과포를 제작하는 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 여과포를 결합하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.
열탈수장치(100)는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 열판(110)과, 여과포(130)를 포함한다. 열탈수장치(100)는 압착여과판(190)과, 열전달관(170)과, 가압수단(180)을 더 포함한다.
참고로 이하에서 설명의 편의상 도 1과 같이 여과판이 배열되어 여과액이 중앙으로 통과하도록 배치된 상태에서 여과판이 가압수단(180)에 의해 여과판이 가압되고 분리되는 방향인 좌우 방향을 'X' 축선 방향, 상하 방향을 'Y' 축선 방향, X-Y 평면에 대한 수직방향인 전후방향을 'Z' 축선 방향으로 각각 정한다.
여과포(130)는, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 내여과포(140)와, 외여과포(150)를 포함한다.
열판(110)은 슬러리(S) 내지 탈수된 케이크에 열전달 가능한 열매체를 순환 가능하게 수용한다. 열판(110) 내부의 열매체는 고온의 물과 같은 유체인 것이 바람직하나, 필요에 따라 스팀 또는 전열코일을 포함할 수 있다. 열판(110)은 본체(111)와, 메시(mesh, 115)와, 여액배출공(117)을 포함한다. 열판(110)은 여액통과공(119)과 손잡이(123)를 더 포함할 수 있다. 열판(110)은 지지핀(121)을 포함할 수 있다. 열판(110) 내부에 예를 들면, 90℃ 이상의 고온의 물이 순환하는 경우, 여과포(130)는 고온의 영향을 받을 수 있다.
본체(111)는 중앙이 열매체가 순환 가능하게 수용되는 공간인 중공부(113)를 포함한다. 본체(111)에는 열매체가 출입 가능하게 유입구(171a) 및 유출구(175a)와 연통되어 있다. 본체(111)의 중공부(113)에는 열매체가 슬러리(S) 내지 케이크와 열전달을 효율적으로 일으키도록 배플(113a)이 마련된다. 이에, 중공부(113)의 배플(113a)에 의해 열매체과 슬러리(S) 내지 케이크와의 열전달 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 중공부(113)의 배플(113a)은 일반적인 열교환기에서 상호 열교환되는 매체 간의 열전달 효율을 향상시키기 위해 복수의 패스(pass)로 열매체를 순환시키는 것과 동일한 기능을 할 수 있다. 이에, 열판(110)에서의 열효율을 비교적 향상시킬 수 있다. 본체(111)는 일실시예로 사각형으로 마련되나 필요에 따라 원형으로 마련될 수 있다.
본체(111)의 외주영역은 동일한 두께로 형성되며 압착여과판(190)과 가압수단(180)에 의해 밀착되며, 외주영역의 네 모서리 부분에는 여액배출공(117)이 배치된다. 본체(111)의 중앙에는 여액통과공(119)이 배치된다. 본체(111)의 좌우 상측에는 손잡이(123)가 부착되며, 손잡이(123)는 열판(110)을 미도시된 사이드바에 결합되어 열판(110)을 지지할 수 있다. 본체(111)의 상측에는 여과포(130) 중에서도 내여과포(140)가 지지되는 지지핀(121)이 구비되어 있다.
메시(115)는 본체(111)의 전후방향 중앙영역에 본체(111)의 판면과 결합되어 있다. 메시(115)는 일실시예로 여과포(130)를 지지하고 슬러리(S)에서 여과되는 여과액이 통과되는 유로를 형성한다. 메시(115)는 여액집수공(119a)으로 여과액을 모아 여액배출공(117)을 통하도록 안내한다. 메시(115)는 일실시예로 와이어 메시(wire mesh) 형상을 포함한다. 그러나, 메시(115)는 메시 형상뿐만 아니라 원형의 돌기가 소정 피치로 본체(111)의 판면에 연속 배치되는 형상 등을 포함할 수 있다.
따라서, 열판(110)과 슬러리(S) 내지 케이크 사이를 단순하게 하여 열판(110)과 케이크 등의 사이에 개재된 구성 내지 부품으로 전달되는 열을 최소화할 수 있어 열판(110)으로부터 케이크로 전달되는 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.
여과포(130)는 슬러리(S)로부터 고체 내지 액체를 분리시키는 여과 내지 탈수 효율에 영향을 미친다. 이러한 효율에 영향을 미치는 여과포(130)의 특성으로는 여과포(130)의 두께, 중량, 파열강도, 인장강도, 공기투과도, 내열성, 표면 기공(porosity) 의 크기 등이 있다.
즉, 여과효율은 일반적으로 여과비저항에 의해 결정되며, 여과비저항은 케이크비저항과 여과포비저항의 합으로 나타난다. 이러한 여과비저항을 식으로 나타내면다음과 같다.
Figure 112016065106795-utm00001
여기서, t : 여과시간 (filteration time),
V : 여과액체적 (filterate volume)
μ : 슬러지 점성 (sludge viscosity),
c : 단위 여과액체적당 건조케이크 중량 (mass of dry cake per unit filterate volume)
△P : 여과압력 (filter pressure), A : 여과면적 (fiter area)
α : 케이크비저항 (specific cake resistance)
Rm : 여과포비저항 (specific filter cloth)
여기서, 특히 열탈수장치(100)에 사용되는 여과포(130)는 고온의 열매체가 흐르는 열판(110)과 결합되므로 고온의 온수에 따른 열변형 또는 열화 등으로 인한 손상을 입거나 내구성이 저하될 우려가 크다. 또한, 여실(C) 내부로 슬러리(S)가 공급되는 과정 또는 케이크가 박리되는 과정에서 여과포(130)에 진동이 부가되므로 여과포(130)는, 슬러리가 통과하는 과정에서 발생되는 마모 내지 손상을 일으키기 쉽고 진동 등으로 인해 정위치를 유지하기 어렵다는 우려를 갖는다. 따라서, 열탈수장치(100)에 사용되는 여과포(130)는 이러한 특성을 고려하여 선정하여야 할 것이다.
내여과포(140)는 열판(110)에 접촉 가능하게 결합된다. 내여과포(140)의 상측은 열판(110)의 지지핀(121)과 결합되며, 하측은 외여과포(150)에 의해 열판(110) 사이에 개재된다.
이러한 종래의 내여과포(140)는 U자 형상 내지 역U자 형상으로 열판(110)을 덮어씌우는 형태로 특히 중앙부분이 외여과포(150)와 달리 따로 재봉이 되어있지 않고, 열판(110) 상단의 지지핀(121)에 의해서만 고정되는 형태이다. 따라서, 탈수가 완료된 후 열판(110)을 포함하는 여과판의 후진되고 여실(C) 사이에 형성된 케이크(미도시) 박리시 외여과포(150)로부터 케이크를 박리하기 위하여 외여과포(150)의 상측 상하방향(Y 축선 방향 참조)을 일정한 시간 동안 타격을 하면서 진동을 바이브레이터(미도시)로 외여과포(150)에 주게 된다. 이러한 외여과포(150)에 전달되는 진동에 의해 내여과포(140)가 정위치에서 이탈하는 현상이 발생된다. 이런 내여과포(140)의 정위치 이탈 현상은 열판(110) 및 외여과포(150)의 각각 대응하는 여액배출공(117) 및 여액배출부(141)가 일치하지 않고 어긋나 여액의 탈수속도 저하의 원인이 될 수 있으므로 내여과포(140)의 상태를 수시로 점검해야하는 불편함이 있었다.
이에, 본 고안에 따른 내여과포(140)는, 기본적으로 종래기술의 내여과포(140)와 같은 역U자 형상을 가지고 열판(110)의 지지핀(121)에 의한 고정되는 형식을 유지하면서 상측 좌, 우의 양측면 상단에서 열판(110)의 손잡이(123) 윗부분까지 재봉을 한 형태를 갖는 측면지지부(145)를 구비한다. 이러한 측면지지부(145)로 인해 열판(110)의 후진 및 여과포(130) 진동 등의 외부 영향에 의해서도 내여과포(140)가 특히 열판(110) 및 압착여과판(190)이 배치되는 방향(X 방향 참조)과 가로방향인 좌우방향(Z 방향 참조)의 위치 이동 내지 움직임이 제한된다. 이에 내여과포(140)는 정위치로부터의 이탈 없이 보다 안정적으로 고정 유지될 수 있는 구조를 갖는다. 즉, 내여과포(140)는 X 방향으로 열판을 둘러싸고, Y 방향으로는 열판의 지지핀(121)에 고정되어 있었으나, Z 방향은 종래기술에서 이동이 가능하였으나 본 고안에 따르면 양쪽 측면의 측면지지부(145)에 의해 위치 유지될 수 있다.
이에, 여과포(130)의 내여과포(140)는 열판(110) 및 외여과포(150)의 여액배출부(141)의 대응위치로부터 이탈을 방지할 수 있어 탈수속도 저하를 방지할 수 있으며, 내여과포(140)의 위치를 점검해야 하는 수고를 절감할 수 있다.
내여과포(140)는 열판(110)의 여액통과공(119)에 대응하여 중앙에 형성된 여액통과부(143)와, 열판(110)의 여액배출공(117)에 대응하여 형성된 한 모서리에 마련된 여액배출부(141)를 포함한다.
여과포(130)는 내열성과 내마모성을 구비하고 특히 플라스틱 재질의 압착여과판과 철 재질의 열판(110) 사이에 위치하므로 충분한 내구성을 유지하여야 한다.
내여과포(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 조직이 능직이고, 두께는 1mm 이상이며, 공기투과도는 230cc/cm2/sec ± 10% 범위이고, 열처리 온도는 200℃인 것이 바람직하다. 이러한 공기투과도는 본 고안자가 종래기술에 따라 내여과포(140)와 외여과포(150)의 공기투과도를 동일하게 한 결과 여과속도가 다소 떨어지는 현상을 예방할 수 있으며, 여과액에 함유된 고형분을 포착하는 기능을 하는 외여과포(150)와 달리 내여과포(140)의 본래 기능인 열판(110)과 외여과포(150) 사이에서 열판(110)의 메시 등의 거친 면에 의한 손상방지, 과도한 열이 외여과포(150)로 전달되지 않도록 하는 것에 충실한 조건을 만족할 수 있는 공기투과도임을 다양한 실험을 통해 확인할 수 있었다. 즉, 전술한 공기투과도보다 작은 경우 내마모성, 내구성 등에서는 유리하나 여과속도를 저하시키고 전술한 공기투과도보다 큰 경우 강도, 내마모성을 저하시킨다.
즉, 내여과포(140)는 능직이면서도 전술한 공기투과도에서 여과속도, 내구성, 내마모성 등에서 가장 유리한 성능을 유지할 수 있었다. 내여과포(140)의 인장강도는 후술하는 바와 같으며 내여과포(140)는 별도로 스프링 등으로 지지되는 구조가 아니므로 경사와 위사의 인장강도가 동일한 것이 바람직하다.
내여과포(140)를 종래기술과 비교한 사진은 다음의 <표 1>과 같다.
종래 내여과포 본 고안에 따른 내야과포
Figure 112016065106795-utm00002
Figure 112016065106795-utm00003
외여과포(150)는 내여과포(140)를 사이에 두고 열판(110)에 결합된다. 외여과포(150)의 상지지부(157)는 열판(110)의 손잡이(123)에 결합되는 스프링과 같은 탄성부재를 갖는 지지대(미도시)에 의해 지지된다. 여과포(130)의 하지지부(159)는 케이블 타이와 같은 고정수단(161)에 의해 열판(110)에 지지된다. 상지지부(157) 및 하지지부(159)에는 파이프와 같은 지지수단이 결합된다. 이에, 여과포(130)는 접혀지지 않고 좌우 및 상하방향으로 안정적으로 펴져 슬러리펌프(미도시)에 의해 여실(C)로 소정의 여과압력으로 공급되는 슬러리(S)가 여실(C)에서 새는 것을 방지할 수 있다. 외여과포(150)는 열판(110)의 여액배출공(117)에 대응하여 원통 형상으로 마련된 중간연결부(155)를 포함한다.
외여과포(150)는 열판(110)의 여액통과공(119)에 대응하여 중앙에 형성된 여액통과부(153)와, 열판(110)의 여액배출공(117)에 대응하여 형성된 모서리에 마련된 여액배출부(151)를 포함한다.
외여과포(150)는 “H" 자 형상을 가지며 나일론 재질을 포함한다. 외여과포(150)는 직조형태의 능직 구조로 마련된다. 외여과포(150)는 200℃의 열처리를 한 후 10회 이상의 롤링 작업을 거치는 것이 바람직하다.
또한, 외여과포(150)는, 중앙에 여액통과부(153)가 형성되고, 이 여액통과부(153)에 지지되는 'H'형상의 중앙인 중앙연결부(155)를 구비하며, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 두 겹의 여과포(152, 155)가 연결이 되는 구조를 갖는다.
외여과포(150)는, H자 형상을 가지고 중앙의 여과가 이루어지지 않는 영역에는 외여과포(150)를 이루는 두 겹의 소재(152, 155)가 실을 포함하는 재봉사(151a)에 의하여 재봉되는 영역인 재봉영역을 구비하고 상기 재봉영역에서 여과액이 누설되지 않도록 내열성을 구비한 라텍스를 포함하는 재질로 밀봉 가능하게 처리하는 밀봉처리부재(151b)를 구비하는 것이 바람직하다.
도 4a 및 도 4b를 참조하여 외여과포(150)의 제작과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
외여과포(150)는, 여과가 이루어지는 면적을 형성하고 열판(110) 또는 압착여과판(190)의 형상에 대응한 여액배출부(151)와 여액통과부(153)가 각각 형성되어 열판(110)을 둘러싸는 한 쌍의 외포부재(152)와, 외포부재(152)의 중앙영역에서 한 쌍의 외포부재(152)를 연결하고 여액통과부(143)를 형성하는 중간연결부(155)로 구성되는 것이 바람직하다.
중간연결부(155)는 여과가 이루어지지 않는 영역으로 유연성을 가지면서 내열성, 내마모성을 구비하고 공기투과도는 매우 낮은 것이 바람직하다. 이러한 중간연결부(155)는 재봉되어 원통형상을 갖는 중간연결본체(155a)와 중간연결본체(155a)에서 연장되어 외포부재(152)와 재봉사(151a)에 의해 재봉되는 영역인 중간연결리브(155b)를 포함한다. 물론 중간연결본체(155a) 및 중간연결리브(155b)의 재봉되는 부분도 후술하는 밀봉처리부재(151b)가 도포되어 여액이 누설되지 않는 구조로 이루어진 것이 바람직하다.
여기서, 도 4b에 도시된 바와 같이 외포부재(152)와 중간연결리브(155b)가 결합되는 사이와 재봉사(151a)로 재봉된 후 재봉사(151a)의 관통에 의하여 생성된 틈새 등은 여액이 누설되지 않도록 내열성을 갖는 라텍스를 포함하는 밀봉처리부재(151b)로 도포하여 건조시킨다. 이에, 틈새 등으로 밀봉처리부재(151b)가 침투하여 여액의 누설을 예방할 수 있고 두 겹으로 형성된 재봉영역에 돌출된 재봉사(151a), 소재 등의 마모 등을 예방할 수 있다. 여기서 라텍스는 고안자가 장기간 테스트한 결과 내역성과 슬러리에 포함된 고형분에 대한 내마모성이 우수할 뿐만 아니라 재봉영역의 틈새를 깊숙하게 파고 드는 침투 능력이 우수함을 확인할 수 있었다.
이에, 여실(C)에 형성된 케이크를 박리하는 과정에서 외여과포(150)로부터 케이크의 박리가 용이하다. 따라서, 여과효율 내지 탈수효율을 향상시킬 수 있으며, 여과포(130)의 수명을 연장시킬 수 있고, 여과포(130) 교체비용을 감소시킬 수 있고, 여과포(130)의 수명이나 내구성 및 여액의 누설 등을 예방할 수 있다.
또한, 압착여과판(190)에는 내여과포(140)가 없이 외여과포(150)만 장착될 수 있다.
여기서, 여과포(130)는, 예를 들면 동절기 등에 발생되는 정수슬러리 성상을 고려하여 경사와 위사의 번사를 조정하여 제작될 수 있다. 내여과포(140)와 외여과포(150)의 통기도는 종래기술에서 동일하게 사용하였으나, 내여과포(140)와 외여과포(150)의 통기도는 아래의 <표 2>에서와 같이 달리 적용한 이유는 전술한 바와 같다.
항 목 내여과포 외여과포
조 직 능직 능직
무 게 400g/m2 이상 400g/m2 이상
인장강도 경사 250 kgf 이상
위사 250kgf 이상		 경사 250 kgf 이상
위사 150kgf 이상
두 께 1mm 이상 0.5mm 이상
공기투과도 230cc/cm2/sec ± 10% 50cc/cm2/sec ± 10%
열처리 온도 200℃ 200℃
여기서, 특히 내여과포(140)는 미도시된 스프링 등에 의하여 상측에서 미도시된 스프링 등에 의하여 Y 축선의 상측에서는 케이크의 박리를 용이하게 진동에 의하여 흔들릴 수 있도록 지지되고 Y 축선의 하측은 지지핀(121)에 의하여 고정되는 구조를 가져 경사와 위사의 인장강도가 외여과포(150)와 다소 차이를 보이고 이러한 차이는 공기투과도의 차이로도 나타남을 알 수 있다.
열전달관(170)은 열매체를 각 열판(110)에 공급 및 배출하도록 마련된 공급 및 배출헤드(171,175)와, 공급헤드(171)에서 각 열판(110)으로 열매체를 공급하는 유입구(171a)와, 각 열판(110)을 순환한 열매체를 각 열판(110)에서 배출헤드(175)로 배출시키는 유출구(175a)를 포함한다.
이에, 슬러리(S) 공급 중 또는 케이크가 형성된 상태에서 열매체를 순환시켜 케이크의 함수율을 목표치 이하로 낮출 수 있다.
가압수단(180)은 압착여과판(190)과 열판(110)이 순차적으로 배치된 상태에서 슬러리를 여실(C)에 공급하기 전에 여실(C)로 공급되는 슬러리(S)가 새지 않도록 압착여과판(190)과 열판(110)의 테두리부분이 밀착되도록 여과판(110, 190)을 가압한다. 압착여과판(190)과 열판(110)에 결합된 여과포(130)가 실링작용을 할 수 있다. 이러한 가압수단(180)은 소정의 압력범위에서 자동으로 작동될 수 있는 유압실린더를 사용하며 소형의 경우에는 수동의 유압 잭(jack)을 사용할 수 있다.
이에, 슬러리(S)가 여실(C)에 소정의 압력(예를 들면, 4kgf/cm2)으로 공급되더라도 슬러리(S)가 여실(C)에서 새지 않고 여과가 이루어질 수 있다.
압착여과판(190)은 열탈수장치(100)의 길이방향으로 열판(110)과 교대로 배치되어 여실(C)을 형성한다. 압착여과판(190)은 슬러리공급압력으로 여실(C) 내부에 형성된 케이크를 물 또는 공기 등과 같은 유체를 이용하여 케이크를 다시 압착할 수 있는 압착판(191)을 포함한다. 압착여과판(190)도 여액배출공(117)과, 여액통과공(119)을 포함한다. 그리고, 본 고안의 일실시예로 압착여과판(190)에 대해 설명하였지만, 압착판(191)이 부착되지 않은 여과판을 포함할 수 있음은 물론이다.
압착여과판(190)도 열판(110)에서 전술한 여액집수공(119a)과, 메시(115)를 포함함은 물론이다.
이러한 구성을 갖는 본 고안에 따른 열탈수장치용 여과포(130) 및 이를 갖는 열탈수장치(100)의 작동과정을 도 1 및 도 5를 참조하여 설명한다.
먼저, 여과포(130)를 압착여과판(190) 내지 열판(110)에 조립한다. 이하에서는 열판(110)에 여과포(130)를 조립하는 방법에 대해서만 설명한다.
역 “U"자형의 내여과포(140)를 열판(110)의 상부로부터 결합하고 이 과정에서 측면지지부(145)가 손잡이(123) 상측까지 열판(110)을 쒸울 수 있어 내여과포(140)의 전후방향(Z 방향 참조)의 이동이 제한될 수 있다. 다음, 내여과포(140)를 열판(110) 상부에 있는 지지핀(121)에 고정시킨다. 내여과포(140)의 전후에 마련된 여액통과부(143) 및 여액배출부(141)를 열판(110)의 여액통과공(119) 및 여액배출공(117)에 대응되도록 내여과포(140)를 정렬시킨다.
다음, “H" 자 형상을 가지며, 중간연결부(155)에 의해 두 개로 나누어진 외여과포(150) 중 어느 하나를 중간연결부(155)를 중심으로 긴 원통형이 되도록 둥글게 만든다. 그런 후, 도 5에 도시된 바와 같이, 말아진 외여과포(150)가 열판(110)의 여액통과공(119)을 통과되도록 밀어 넣은 후 둥글게 말아진 외여과포(150)를 펼쳐 상지지부(157)와 하지지부(159)를 각각 고정시킨다. 이 경우에도 외여과포(150)의 여액배출부(151)와 여액통과부(153)가 열판(110)의 여액통과공(119) 및 여액배출공(117)에 대응되도록 외여과포(150)를 정렬시킨다.
다음, 여과판(110, 190)을 가압수단(180)으로 밀착하면 도 1에 도시된 바와 같이 여과판(110, 190) 사이에서 여실(C)이 형성된다.
슬러리펌프가 슬러리(S)를 여실(C)에 공급하면 각 여과판(110, 190)의 여액통과공(119)이 슬러리를 공급하는 헤드 기능을 하면서 각 여실(C)에 슬러리(S)가 공급된다. 이에, 슬러리펌프의 공급압력에 의해 여과포(130)는 압착여과판(190)과 열판(110)으로 밀리고 고형분은 여과포(130)에 걸려 케이크층을 형성하고 여과포(130)를 통과한 여액은 매시(115)에 의해 형성된 유로를 통해 흐른다. 이에, 각 압착여과판(190) 및 열판(110)의 여액집수공(119a)을 통해 여액배출공(117)으로 모여 여액은 열탈수장치(100)의 외부로 배출된다.
이러한 과정에서 내여과포(140)는 압착여과판(190) 내지 열판(110)의 메시(115)와 접촉되면서 마모 내지 손상을 일으키기 쉬우나 전술한 본 고안에 따른 열탈수장치용 여과포(130)는 내마모성이 향상되어 손상 내지 마모에 따른 영향을 예방할 수 있어 수명을 연장시킬 수 있다.
이 과정에서 열판(110)에는 열매체가 공급되어 슬러리(S)에 열을 전달하고 형성된 케이크에도 열을 전달한다.
이렇게 슬러리펌프의 슬러리(S) 공급압력으로 여과 내지 탈수공정을 완료하면 압착여과판(190)의 압착판(191)이 여실(C) 내에 형성된 케이크를 재차 가압한다. 이에 케이크의 함수율이 더 저하될 수 있으며 이러한 상태에서 열매체가 케이크에 열전달을 하여 케이크의 함수율을 더 저하시킬 수 있다.
여기서, 열탈수장치(100)의 열매체 공급 및 작동방법은 본 출원인이 선출원한 열 필터프레스 탈수장치의 열전달장치 및 그의 구동방법에 관한 등록특허 10-0625040호에 자세하게 설명되어 이하에서 구체적인 설명을 생략한다.
이러한 과정에서 본 고안에 따른 열탈수장치용 여과포(130)는 내열성을 효과적으로 발휘할 수 있으며, 계절의 변화에 따른 다양한 슬러리(S)에 안정적으로 대응 가능하다.
케이크의 탈수공정이 완료되면 가압수단(180)이 후퇴하여 여실(C)에 형성된 케이크를 열탈수장치(100)의 외부로 박리시킨다. 이러한 케이크 박리과정에서 본 고안에 따른 열탈수장치용 여과포(130)를 사용하면 케이크를 효과적으로 박리시킬 수 있다.
본 고안에 따르면, 여과판의 후진 또는 케이크를 박리하는 과정에서 바이브레이터에 의한 외여과포의 진동에 의해 내여과포의 정위치가 이탈하는 현상을 예방할 수 있고 점검하는 수고를 절감할 수 있는 개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치를 제공할 수 있다.
또한, 내여과포와 외여과포로 구성된 여과포의 통기도와 구조를 변경하고 내열성을 향상시켜 열변형을 방지하면서도 탈수효율을 증대시킬 수 있는 개선된 열탈수장치용 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치를 제공할 수 있다.
여기서, 본 고안의 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 고안의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자라면 본 고안의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 고안의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 열탈수장치 110 : 열판
111 : 본체
113 : 중공부 113a: 배플
115 : 메시 117 : 여액배출공
119 : 여액통과공 119a:여액집수공
121 : 지지핀 123 : 손잡이
130 : 여과포 140 : 내여과포
141,151 : 여액배출부 143,153 : 여액통과부
145 : 측면지지부 150 : 외여과포
151a : 재봉사 151b : 밀봉처리부재
152 : 외여과포부재 155 : 중간연결부
155a : 중간연결본체 155b : 중간연결리브
157 : 상지지부 159 : 하지지부
170 : 열전달관 171 : 공급헤드
171a: 유입구 175 : 배출헤드
175a:유출구 180 : 가압수단
190 : 압착여과판 191 : 압착판
C : 여실 S : 슬러리

Claims (5)

  1. 열판을 갖는 열탈수장치용 여과포에 있어서,
    손잡이를 갖는 상기 열판에 접촉 가능하게 결합되는 내여과포와;
    상기 내여과포를 사이에 두고 상기 열판에 결합되는 외여과포를 포함하고,
    상기 외여과포는 공기투과도가 50 cc/cm2/sec ± 10% 범위이고, 상기 내여과포의 공기투과도는 230 cc/cm2/sec ± 10% 범위인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 열탈수장치용 여과포.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내여과포는 상기 열판을 둘러싸는 한 쌍으로 이루어지고 양 측면 상단에서 상기 열판의 손잡이까지 연장되어 한 쌍을 서로 연결하여 상기 열판을 둘러싸는 측면지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열탈수장치용 여과포.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외여과포는 H자 형상을 가지고 중앙의 여과가 이루어지지 않는 영역에는 상기 외여과포를 이루는 두 겹의 소재가 실에 의하여 재봉되는 영역인 재봉영역을 구비하고 상기 재봉영역에서 여과액이 누설되지 않도록 내열성을 구비한 라텍스를 포함하는 재질로 밀봉 가능하게 처리하는 밀봉처리부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열탈수장치용 여과포.
  4. 삭제
  5. 열탈수장치에 있어서,
    열판과;
    상기 열판에 결합 가능하게 마련된 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 열탈수장치용 여과포를 포함하는 것을 특징으로 하는 열탈수장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020027180A (ko) * 2000-10-06 2002-04-13 도가미 신이치 필터 프레스용 여과장치, 그것을 사용한 필터 프레스 및필터 프레스에서의 케이크 취출방법
KR20090000381U (ko) * 2007-07-10 2009-01-14 섬진이에스티 주식회사 여과포 및 이를 갖는 열탈수장치
KR20120045154A (ko) * 2010-10-29 2012-05-09 공인익 필터프레스 여과판에 장착되는 분리형 여과포

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