KR20110093262A - 산업용 탈수장치의 고온발열롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 탈수장치의 고온발열롤러에 관한 것으로, 보다 상세히는 내부에 열매체가 수용되도록 2중 롤러로 구성된 고온발열롤러, 상기 고온발열롤러의 원주면에 구비되는 여과벨트로 이루어져 슬러지가 고온발열롤러와 여과벨트 사이에 인입되어 탈수 및 건조되는 산업용 탈수장치에 있어서, 상기 고온발열롤러는,전열면적을 넓히고 상기 슬러지의 수용량을 증가시기 위하여, 회전 원주면상에 원주방향으로 일정깊이의 수용수용홈이 형성되어지되, 상기 수용수용홈은 길이방향으로 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 기술적 요지로 하여, 슬러지 처리량을 늘릴 수 있도록 하는 산업용 탈수장치의 고온발열롤러에 관한 것이다.

Description

산업용 탈수장치의 고온발열롤러{Heating roller of dewatering sludge apparatus}

본 발명은 산업용 탈수장치의 고온발열롤러에 관한 것으로, 수분이 함유된 슬러지를 탈수 및 건조하여 배출할 수 있는 산업용 탈수장치의 고온발열롤러에 관한 것이다.

통상적으로 산업용 탈수장치는 정수, 하수, 폐수 등의 처리과정에서 발생하는 슬러지에 포함된 수분을 증발 건조하기 위한 산업용 장치이다.

그리고, 종래의 산업용 탈수장치를 명시한 것으로 대한민국 특허 등록번호 10-0877414 '고온발열롤러를 구비한 산업용 탈수장치'에 기재되어 있다.

도 1은 종래의 고온발열롤러를 구비한 산업용 탈수장치를 나타낸 것으로, 제1차탈수수단(100)과 제2차탈수수단(200)으로 나뉘는데, 먼저 제1차탈수수단(100)은 슬러지공급부(140)을 통해 상,하부 여과벨트(110)사이로 공급되어 가압 탈수된다. 그리고, 도면번호 120과 130은 상기 상,하부 여과벨트(110)를 지그재그로 설치 가능하게 하는 "S"형 벨트프레스이다.

그리고, 제1차탈수수단(100)을 거친 슬러지가 다음 단계인 제2차탈수수단(200)으로 인입되게 되는데, 내부에 열매체가 인입되도록 2중 롤러로 구성된 고온발열롤러(220), 망상형의 여과벨트(210)가 상기 고온발열롤러(220) 원주면에 따라 압착되게 되어 있다. 그리고 슬러지가 고온발열롤러(220)와 여과벨트(210) 사이에 인입되고 배출되어 슬러지의 수분을 더 제거하는 것이다. 여기서, 상기 고온발열롤러(220)와 여과벨트(210)를 가압하는 장치로 캐터필러(240), 어태치체인스프라켓트(241), 어태치체인(242), 어태치플레이트(243)가 구비되고, 나머지 흡입장치(250), 증기배출장치(260), 호퍼(261)가 구비되어 슬러지 수분을 배출시킨다.

도 2는 종래의 따른 고온발열롤러의 상세도를 나타낸 것으로, 히팅유니트(230)가 2중 롤러로 구성된 고온발열롤러(220)와 연결되어 열매체통로(221)를 따라 인입되고 배출되는 구조로 상기 고온발열롤러(220)의 회전 원주면에 열전달 할 수 있게 된다.

그러나, 종래와 같은 고온발열롤러의 경우에는 슬러지가 고온발열롤러에 압착되어 회전하므로 고온발열롤러의 원주면 면적에 따라 슬러지에 열전달 할 수 있는 전열면적에 한계가 있어왔다. 또한 압착 과정 중에 슬러지가 고온발열롤러와 여과벨트 양 끝단으로 삐져나오는 슬러지량과 처리에도 한계가 있어왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고온발열롤러에 수용홈을 형성하여 전열면적을 넓힐 수 있고, 슬러지가 고온발열롤러와 여과벨트 사이에서 이탈되지 않으며, 슬러지 처리량을 높일 수 있는 산업용 탈수장치의 고온발열롤러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 열매체가 수용되도록 2중 롤러로 구성된 고온발열롤러, 상기 고온발열롤러의 원주면에 구비되는 여과벨트로 이루어져 슬러지가 고온발열롤러와 여과벨트 사이에 인입되어 탈수 및 건조되는 산업용 탈수장치에 있어서, 상기 고온발열롤러는, 전열면적을 넓히고 상기 슬러지의 수용량을 증가시기 위하여, 회전 원주면상에 원주방향으로 일정깊이의 수용홈이 형성되어지되, 상기 수용홈은 길이방향으로 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수용홈은, 상기 고온발열롤러의 회전 원주면을 따라 일직선 또는 지그재그 방향 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수용홈의 단면 형상은, 사다리꼴, 사각형, 곡선 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

우선, 상기 고온발열롤러에 수용홈이 형성되어 슬러지에 열전달 될 수 있는 전열면적이 증가 되어 상기 슬러지의 건조 효과를 높일 수 있게 된다. 아울러 수용홈의 부피만큼 슬러지가 더 수용되므로 고온발열롤러 1회전당 슬러지 처리량이 증가 되는 효과도 있게 된다.

도 1은 종래에 따른 고온발열롤러를 구비한 산업용 탈수장치의 구성을 보인 예시도.
도 2는 종래에 따른 고온발열롤러의 상세도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산업용 탈수장치의 고온발열롤러의 단면도.
도 4(a) 및 4(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산업용 탈수장치의 고온발열롤러의 사시도.
도 5(a) 내지 5(c)는 본 발명의 실시예 따른 고온발열롤러의 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산업용 탈수장치의 고온발열롤러의 단면도를 도시한 것이다.

먼저, 산업용 탈수장치는 종래와 같이 내부에 열매체가 수용되도록 2중 롤러로 구성된 고온발열롤러(100), 상기 고온발열롤러(100)의 회전 원주면에 슬러지(S) 인입부와 배출부를 제외한 부분에 구비되고 상기 고온발열롤러(100)의 회전과 대응되는 여과벨트(200)로 이루어져 고온발열롤러(100)와 여과벨트(200) 사이에 슬러지(S)가 인입되어 상기 고온발열롤러(100)에 의해 압착 및 건조되고, 상기 여과벨트(200)는 망상형으로 슬러지(S)의 수분이 통과되어 배출되게 된다.

여기서, 상기 고온발열롤러(100)에서 고온을 유지하기 위한 2중 롤러의 내부구성과 열매체를 통한 히팅 시스템은 앞서 종래기술에서 상술된 바와 동일하게 적용되는 것으로 생략하기로 한다.

그리고, 상기 여과벨트(200)는 고온에 견딜 수 있는 내열성을 가진 것이 바람직하다.

본 발명은 산업용 탈수장치에서 고온발열롤러에 관한 것으로 하기에서 상세 설명하기로 한다.

먼저, 상기 고온발열롤러(100)는 슬러지(S)를 압착하여 탈수하고 건조할 수 있는 것으로, 상기 고온발열롤러(100) 내부에 인입되는 열매체가 외부로 열전달 되도록 전열면적을 넓히고 상기 슬러지(S)의 수용량을 증가시키기 위하여, 회전 원주면상에 원주방향으로 일정깊이의 수용홈(120)이 형성되게 된다. 이때, 원주방향이라 함은 고온발열롤러(100)의 둘레 방향을 의미하는 것이다.

또한, 상기 수용홈(120)은 상기 고온발열롤러(100)의 길이방향으로 복수 개가 배치된다.

그 결과, 상기 고온발열롤러(100)에 수용홈(120)이 형성됨에 따라 종래의 고온발열롤러를 사용하는 것보다 슬러지(S) 처리과정에서 여러 가지 이점이 있게 되는데 다음과 같다.

우선, 상기 수용홈(120)의 부피만큼 슬러지(S)량 만큼 더 증가 되고, 동시에 상기 슬러지(S)가 수용홈(120)에 안정적으로 안착 되어 상기 고온발열롤러(100)에 압착과정 중에 상기 슬러지(S)가 외부로 삐져나오는 양을 최소로 할 수 있게 되므로 상기 고온발열롤러(100) 1회전당 슬러지(S) 처리량이 늘어나게 된다.

그리고, 상기 수용홈(120)의 양 옆면과 밑면에 3방향으로 열전달이 되게 되어 상기 수용홈(120)에 수용되어 있는 슬러지(S) 건조효율이 높아지게 된다.

도 4(a) 및 4(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산업용 탈수장치의 고온발열롤러의 사시도를 도시한 것으로, 도 3에서 상술한 고온발열롤러(100) 원주면에 형성된 수용홈(120)을 보다 상세히 알 수 있다.

여기서, 상기 수용홈(120)은, 상기 고온발열롤러(100)의 회전 원주면을 따라 일직선[4(a)] 또는 지그재그[4(b)] 방향 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

도 4(a)를 참조하면, 상기 고온발열롤러(100)의 회전 원주면에 일직선 방향인 수용홈(120)이 길이방향으로 복수 개 배치됨에 따라 상기 고온발열롤러(100)의 원주면에 복수 개의 돌출부(122)도 배치되게 된다. 그렇게 하여 슬러지(미도시)가 상기 고온발열롤러(100)와 여과벨트(200)에 사이에 인입되고, 상기 수용홈(120) 만큼 슬러지(미도시)를 더 처리할 수 있게 하는 바람직한 실시예이다.

한편, 상기 여과밸트(200)는 상기 고온발열롤러(100) 원주면에 압착되어 장력이 걸리게 되는 것으로 장시간 운행에 의한 상기 여과벨트(200)의 피로누적이 발생하거나 작업환경에 따라 장력이 크게 걸리는 경우가 생길 수 있다.

이때, 상기 여과벨트(200)와 압착되는 상기 고온발열롤러(100)의 원주면에 형성된 돌출부(122)와 수용홈(120)의 상대적인 높이 차에 의해 상기 여과벨트(200)에 변형이 생기게 되는데, 특히 상기 수용홈(120)에 대응되는 부분에 상기 여과벨트(200)에 처짐이 발생할 수도 있다.

그 결과, 상기 여과벨트(200)가 수용홈(120)으로 밀려 들어가게 되고 그만큼 상기 슬러지(미도시) 수용량도 감소하게 되며 경우에 따라서 상기 여과벨트(200)의 마모를 촉진하여 손상이 되는 경우도 있게 된다. 그러므로 상기 수용홈(120)을 일직선 방향으로 형성하는 것은 간단하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예이지만 상기 여과벨트(200)의 처짐을 최소로 할 수 있도록 하는 방법도 고려하기 위하여 도 4(b)와 같이 수용홈(120)을 지그재그 방향으로 배치하도록 한 것이다.

도 4(b)를 참조하면, 상기 고온발열롤러(100)의 원주면을 따라 지그재그 방향으로 수용홈(120)이 배치되도록 함에 따라 상기 고온발열롤러(100)의 원주면도 지그재그 방향으로 돌출부(122)도 배치되게 되게 한 것이다.

이는, 상기 수용홈(120)을 지그재그 방향으로 형성되게 하여 슬러지(미도시)를 수용하고 처리를 할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 여과벨트(200)가 상기 고온발열롤러(100)의 수용홈(120)에 대응되는 부분에서 처짐을 보완하기 위한 것이다.

즉, 상기 여과벨트(200)는 고온발열롤러(100)의 원주면 방향으로 압착되는데, 상기 고온발열롤러(100) 원주면 일직선 방향으로 돌출부(122)와 수용홈(120)이 교대로 반복되게 된다. 이때, 상기 여과벨트(200)는 고온발열롤러(100)의 돌출부(122)에 해당하는 부분(a, c) 사이에 수용홈(120)에 해당하는 부분(b)에 위치하게 됨으로써, 상기 여과벨트(200)가 수용홈(120)으로 처지게 되는 것을 방지하여 상기 수용홈(120)으로 밀려 들어가는 것을 보완해 줄 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 일직선[4(a)] 또는 지그재그[4(b)] 방향으로 수용홈(120)을 실시하는 것은, 상기 고온발열롤러(100)와 여과벨트(200)의 내구성과 재질 및 제작비용 등을 적절히 고려하여 선택적으로 실시하는 것이 바람직하다.

도 5(a) 내지 5(c)는 본 발명에 실시예에 따른 고온발열롤러의 단면도를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 상기 수용홈(120)의 단면 형상은 열전달 및 슬러지(S) 수용량을 늘리기 위한 것으로 어떠한 형상이라도 무방하나, 본 발명에서는 상기 슬러지(S) 종류에 따른 수분 함유율과 및 상기 고온발열롤러(100)의 열전달 효율 및 가공문제 등을 고려해볼때 사다리꼴[도 5(a)]이나 사각형[도 5(b)], 곡선[도 5(c)] 중 어느 하나로 실시되는 것이 바람직하다.

본 발명에 실시예에 따른 산업용 탈수장치의 고온발열롤러의 작동과정을 살펴보면, 우선 상기 고온발열롤러(100) 원주면을 따라 회전하는 여과벨트(200)를 구비한 다음, 상기 슬러지(S)를 상기 고온발열롤러(100)와 여과벨트(200) 사이에 공급하게 되면 여과벨트(200)의 회전에 의해 상기 슬러지(S)가 고온발열롤러(100)의 수용홈(120)이 형성된 원주면에 압착되어 회전하면서 수분이 여과벨트(200)로 빠지게 되고, 고온발열롤러(100)의 열전달이 슬러지(S)에 이루어져 증발 건조되게 된다.

이상과 같이 본 발명은 고온발열롤러에 수용홈이 형성되어 슬러지에 열전달 될 수 있는 전열면적이 증가되어 상기 슬러지의 건조 효과를 높일 수 있고, 아울러 수용홈의 깊이만큼 슬러지가 수용되어 고온발열롤러 1회전당 슬러지 처리량이 증가되는 산업용 탈수장치의 고온발열롤러를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 고온발열롤러 120: 수용홈
122: 돌출부 200: 여과벨트
S: 슬러지

Claims (3)

1. 내부에 열매체가 수용되도록 2중 롤러로 구성된 고온발열롤러(100), 상기 고온발열롤러의 원주면에 구비되는 여과벨트(200)로 이루어져 슬러지(S)가 고온발열롤러와 여과벨트 사이에 인입되어 탈수 및 건조되는 산업용 탈수장치에 있어서,
   상기 고온발열롤러(100)는,
   전열면적을 넓히고 상기 슬러지(S)의 수용량을 증가시기 위하여, 회전 원주면상에 원주방향으로 일정깊이의 수용홈(120)이 형성되어지되, 상기 수용홈(120)은 길이방향으로 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 산업용 탈수장치의 고온발열롤러.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수용홈(120)은,
   상기 고온발열롤러의 회전 원주면을 따라 일직선 또는 지그재그형 방향 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산업용 탈수장치의 고온발열롤러.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
   상기 수용홈(120)의 단면 형상은,
   사다리꼴, 사각형, 곡선 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산업용 탈수장치의 고온발열롤러.

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