KR20090016992A - 공압식 필터 프레스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여판 사이에 배치된 여포 내에 충진된 슬러지를 공기압에 의해 압착시킬 수 있도록 하는 공압식 필터 프레스에 관한 것으로서, 다수개의 여판이 서로 밀착되어 압착되도록 구비되고, 여판 사이에는 슬러지가 유입되는 여포가 구비되는 필터 프레스에 있어서, 상기 다수개의 여판은 제1여판과 제2여판으로 구분되어, 제1여판 사이에 제2여판이 배치되고, 상기 제2여판의 양측면에 판스프링이 설치되며, 상기 제2여판과 판스프링 사이에는 공기의 주입 및 배기가 가능한 공기주머니가 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

필터 프레스, 슬러지, 공압식

Description

공압식 필터 프레스{PNEUMATIC FILTER PRESS}

본 발명은 공압식 필터 프레스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 여판 사이에 배치된 여포 내에 충진된 슬러지를 공기압에 의해 압착시킬 수 있도록 하는 공압식 필터 프레스에 관한 것이다.

일반적으로 필터 프레스 설비는 제강 취련후 나오는 다량의 더스트를 습식 집진하고, 습식후 나온 폐수에 약품(Polymer)을 혼합하여 물속의 오염 성분을 응집시키며, 수조에서 일정시간 체류 침전시켜서 물과 슬러지로 분리한다. 그리고, 발생된 슬러지는 여판(Filter Plate)이 압입된 상태인 슬러지 공급장치를 통하여 필터 프레스 설비에 공급되고, 다시 피딩 디바이스(Feeding device)를 통하여 여포(Cloth Filter)로 충진된다. 그런 다음, 여포를 압착하면 여포 내부 슬러지에서 걸러져 나온 물은 별도의 배관을 통하여 밖으로 배출되고, 여포 내부에 남은 슬러지는 일정 함수율 이하로 떨어진 케익의 형태로 변한다. 이때 여판이 실린더의 작동에 의해 개판되면 슬러지 케익은 하중에 의해 아래로 떨어져 배출된다.

종래의 필터 프레스에 사용되는 여판은 통상 기밀을 유지하기 용이하게 플라스틱으로 제작되고, 고무 재질의 다이어프램이 양측면에 설치된다. 그래서, 여포를 압착하기 위해서는 상기 여판과 다이어프램 사이에 고압의 압착수를 공급하여 고무 재질의 다이어프램을 팽창시킨다. 그러면, 다이어프램과 다이어프램 사이 또는 다이어프램과 여판 사이에서는 여포가 압착된다.

하지만, 이러한 여판 및 다이어프램은 압축수의 누수 방지를 위하여 항상 기밀한 상태를 유지하여야 하는 문제점이 있었고, 공정이 반복됨에 따라 여판 및 다이어프램이 고압 및 고온의 압착수에 노출되는 횟수가 늘어나서 기밀 유지에 문제가 발생하거나 여판 및 다이어프램이 파손되는 문제점이 발생되었다. 또한, 여판 및 다이어프램의 파손에 의해 압착수가 누수되어 케익화 된 슬러지에 물이 혼입됨에 따라 본 장치 및 주변 장치의 수명을 단축시킨다거나 주위 환경을 오염시키는 원인이 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 여포의 압착시 압착수를 사용하지 않고, 고압의 공기를 이용할 수 있도록 하는 공압식 필터 프레스를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스는 다수개의 여판이 서로 밀착되어 압착되도록 구비되고, 여판 사이에는 슬러지가 유입되는 여포가 구비되는 필터 프레스에 있어서, 상기 다수개의 여판은 제1여판과 제2여판으로 구분되어, 제1여판 사이에 제2여판이 배치되고, 상기 제2여판의 양측면에 판스프링이 설치되며, 상기 제2여판과 판스프링 사이에는 공기의 주입 및 배기가 가능한 공기주머니가 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 각각의 공기주머니에는 공기 주입을 위한 주입 배관과; 공기 배기를 위한 배기 배관이 마련되는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 주입 배관 및 배기 배관과 연결되는 에어 탱크가 더 구비되고, 상기 에어 탱크에는 공기를 압축시키는 공기 압축기가 더 연결되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 주입 배관과 에어 탱크 사이에는 공기주머니로 주입되는 공기의 역류를 방지하는 체크밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1여판과 제2여판 사이에는 슬러지가 유입되는 여포가 배치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1여판 및 제2여판은 금속재 플레이트인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 필터 프레스 작동시 압착수 대신 고압의 공기를 이용하여 슬러지를 케익화 할 수 있어서, 압착수 노수에 따른 장비의 고장 및 주위 환경의 오염과 같은 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 금속재의 여판 및 판스프링을 사용하여 장비의 수명이 종래의 플라스틱 여판 및 고무 재질의 다이어프램을 사용할 때 보다 상당히 늘어나는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스의 요부를 나타내는 요부 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스의 요부 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스는 다수의 제1 여판(10) 및 제2여판(20)과; 상기 제1여판(10) 및 제2여판(20)의 양측에 배치되어 적어도 하나는 실린더(100)에 의해 전후진하여 상기 제1여판(10) 및 제2여판(20)을 밀착 또는 분리시키는 한 쌍의 고정판(200)과; 상기 제1여판(10) 및 제2여판(20) 사이에 배치되어 슬러지가 충진되는 여포(50)와; 상기 제2여판(20)에 고압의 공기를 주입 또는 배기시키는 배관(60,70)을 포함하여 구성된다.

상기 제1여판(Filter Plate)(10) 및 제2여판(Filter Plate)(20)은 금속재료를 이용하여 플레이트 형상으로 제조되는 것이 바람직하다. 이때 상기 제1여판(10) 및 제2여판(20)의 형상은 특별히 한정되지는 않지만, 대략 사각형상으로 양측면에는 후술되는 공기주머니(40)가 배치되거나 슬러지 케익이 형성도기 용이하도록 요홈(21)이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 다수의 제1여판(10)이 평행하게 배치되고, 상기 제1여판(10) 사이사이에 제2여판(20)이 평행하게 배치된다. 상기 제1여판(10)과 제2여판(20)은 서로 평행하게 배치되어 서로 밀착되거나 분리될 수 있다면 어떠한 설치 방식이라도 무방하다. 예를 들어 본 실시예에서는 적어도 어느 하나가 실린더(100)에 의해 전후진 되는 한 쌍의 고정판(200) 사이에 제1여판(10)이 배치된다. 이때 최외곽에 배치되는 제1여판(10)은 상기 고정판(200)에 고정되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 한쌍의 고정판(200) 사이에 가이드바(미도시)가 설치되어 상기 가이드바 상에 상기 제1여판(10) 및 제2여판(20)이 안착되어 상기 제1여판(10) 및 제2여판(20)이 서로 평행한 상태가 유지된다.

상기 제1여판(10)은 플레이트 형상 단독으로 사용되고, 상기 제2여판(20)은 그 양측면에 상기 여포(50)를 압착키는 판스프링(30)이 설치된다. 그리고, 상기 제2여판(20)과 판스프링(30) 사이에는 상기 판스프링(30)을 공압에 의해 작동시키는 공기주머니(40)가 설치된다.

그리고, 상기 공기주머니(40)에는 고압의 공기를 주입시키는 주입 배관(60) 및 고압의 공기를 배기시키는 배기 배관(70)이 마련된다.

상기 주입 배관(60) 및 배기 배관(70)은 공기주머니(40)의 어떠한 위치에 마련되어도 무방하나, 본 실시예에서는 주입 배관(60)을 공기주머니(40)의 상측에 마련하고, 배기 배관(70)을 공기주머니(40)의 하측에 마련하였다. 이에 따라 상기 주입 배관(60) 및 배기 배관(70)을 설치하기 위하여 상기 제1여판(10) 및 제2여판(20)의 상측 및 하측에는 각각 상기 주입 배관(60) 또는 배기 배관(70)이 관통되는 관통홀(23)이 형성된다.

상기 주입 배관(60) 및 배기 배관(70)은 상기 관통홀(23)을 통하여 제1여판(10) 및 제2여판(20)의 외부로 연장된다.

그리고, 상기 제1여판(10) 및 제2여판(20) 사이에 배치되는 여포(Cloth Filter)(50)는 별도의 슬러지 공급장치(미도시)에 의해 슬러지를 공급받아 그 내부에 내포하게 된다. 통상적으로 여포(50)는 슬러지에서 액상을 분리시키기 위하여 메쉬형태의 천으로 제조되는 것이 일반적이다. 또한, 그 내부에 슬러지를 내포하기 위하여 주머니 형상으로 제조되는 것이 일반적이나, 이에 한정되지는 않는다. 다만, 슬러지 공급장치로부터 슬러지를 공급받아 일정시간 동안 내부에 내포할 수 있다면 어떠하여도 무방하다. 여포는 이미 다양하게 실시되고 있는 공지된 기술로서 본 발명에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 상기 주입 배관(60) 및 배기 배관(70)과 연결되는 에어 탱크(80)가 더 구비되고, 상기 에어 탱크(80)에는 공기를 압축시키는 공기 압축기(90)가 보조 배관(81)에 의해 더 연결된다. 그래서 공기 압축기(90)에서 공기를 압축하여 에어 탱크(80)에 저장하고, 저장된 고압의 공기는 여포(50) 압착시 주입 배관(60)을 통하여 공기주머니(40)에 공급되며, 공정 완료시 공기주머니(40)에서 배기 배관(70)을 통하여 다시 에어 탱크(80)로 회수된다.

이때 상기 주입 배관(60)과 에어 탱크(80) 사이에는 공기주머니(40)로 주입되는 공기의 역류를 방지하는 체크 밸브(61)가 더 구비된다.

또한, 상기 주입 배관(60), 배기 배관(70) 및 보조 배관(81)에는 그 내부를 통과하는 고압의 공기를 단속하는 밸브(63,71,73,91)가 구비될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스는 다음과 같이 작동된다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스의 작동 상태를 보여주는 작동상태도로서, 도 4a에는 여포 압착 전을 보여주고, 도 4b는 여포 압착 후를 보여준다.

먼저, 에어 탱크(80)에는 소정의 압력을 유지하는 일정량의 공기가 충진되어 있다. 만약 에어 탱크(80) 내의 압력이 소정의 값보다 낮아지면 공기 압축기(90)가 작동하여 그 값을 보상한다.

도 4a에 도시된 바와 같이 실린더(100)를 작동하여 고정판(200)을 전진시켜 제1여판(10)과 제2여판(20)이 가능한 최대로 밀착된 상태를 유지시키고, 별도로 구비된 슬러지 공급수단을 작동하여 여포(50)의 내부에 슬러지를 충진시킨다.

여포(50) 내에 슬러지가 충진되면 도 4b에 도시된 바와 같이 에어 탱크(80)에서 고압의 공기를 주입 배관(60)을 통하여 공기주머니(40)에 주입시킨다. 그러면 공압에 의해 공기주머니(40)는 부풀어 오르고 그 힘에 의해 판스프링(30)이 여포(50)를 압착하게 된다. 여포(50)는 일측이 판스프링(30)에 압착되고, 타측이 제1여판(10)에 밀착되어, 그 내부의 슬러지를 탈수시킨다.

압착되는 여포(50)에 의해 슬러지는 액체가 배출되고, 케익 형상의 슬러지 케익만 남게 되고, 소정의 건조시간을 거치게 되면 탈수된 슬러지 케익이 제조된다. 슬러지의 케익화가 완료되면 공기주머니(40)를 팽창시키고 있는 고압의 공기를 배기 배관(70)을 통하여 배기한다. 배기된 공기는 다시 에어 탱크(80)로 회수되며 공정 중 손실된 공기는 공기 압축기(90)를 이용하여 보상한다.

공기주머니(40)에서 고압의 공기가 배기됨에 따라 공기주머니(40)가 수축되고, 여포(50)를 압착하고 있던 판스프링(30)이 원위치로 복귀된다.

그리고, 실런더(100)를 작동하여 제1여판(10)과 제2여판(20)의 밀착상태를 해제시킨다. 그러면 탈수된 슬러지 케익이 하중에 의해 여포(50)로부터 탈락하여 회수된다.

도 1은 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스를 나타내는 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스의 요부를 나타내는 요부사시도이며,

도 3은 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스의 요부 단면도이고,

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 공압식 필터 프레스의 작동 상태를 보여주는 작동상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 제1여판 20: 제2여판

21: 요홈 23: 관통홀

30: 판스프링 40: 공기주머니

50: 여포 60: 주입 배관

61: 체크 밸브 70: 배기 배관

80: 에어 탱크 81: 보조 배관

90: 공기 압축기

Claims (6)

1. 다수개의 여판이 서로 밀착되어 압착되도록 구비되고, 여판 사이에는 슬러지가 유입되는 여포가 구비되는 필터 프레스에 있어서,

   상기 다수개의 여판은 제1여판과 제2여판으로 구분되어, 제1여판 사이에 제2여판이 배치되고,

   상기 제2여판의 양측면에 판스프링이 설치되며, 상기 제2여판과 판스프링 사이에는 공기의 주입 및 배기가 가능한 공기주머니가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 공압식 필터 프레스.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 각각의 공기주머니에는

   공기 주입을 위한 주입 배관과;

   공기 배기를 위한 배기 배관이 마련되는 것을 특징으로 하는 공압식 필터 프레스.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 주입 배관 및 배기 배관과 연결되는 에어 탱크가 더 구비되고, 상기 에어 탱크에는 공기를 압축시키는 공기 압축기가 더 연결되는 것을 특징으로 하는 공압식 필터 프레스.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 주입 배관과 에어 탱크 사이에는 공기주머니로 주입되는 공기의 역류를 방지하는 체크밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공압식 필터 프레스.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제1여판과 제2여판 사이에는 슬러지가 유입되는 여포가 배치되는 것을 특징으로 하는 공압식 필터 프레스.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 제1여판 및 제2여판은 금속재 플레이트인 것을 특징으로 하는 공압식 필터 프레스.

Images