KR20120068168A - 디캔터 원심분리기용 베인 스택, 이를 구비한 스크류 컨베이어 및 디캔터 원심분리기 - Google Patents

디캔터 원심분리기용 베인 스택, 이를 구비한 스크류 컨베이어 및 디캔터 원심분리기 Download PDF

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Abstract

디캔터 원심분리기용 베인 스택이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 디캔터 원심분리기용 베인 스택은 디캔터 원심분리기(decanter centrifuge)의 보울(bowl) 내부에 설치되는 스크류 컨베이어의 외주면 둘레에 조립되는 원통형 조립부; 상등액에 포함된 미립자가 부착가능한 접속면을 구비한 다수의 날개가 조립부 둘레에 방사형으로 배치되어 형성되는 날개부; 및 날개부 둘레에 나선형으로 형성되며, 날개부에 부착되거나 날개부의 접속면에 안내되어 침강된 미립자를 회전에 의해 이송시키는 스크류부;를 포함한다.

Description

디캔터 원심분리기용 베인 스택, 이를 구비한 스크류 컨베이어 및 디캔터 원심분리기{vane stack for decanter centrifuge, screw conveyer and decanter centrifuge having this}
본 발명은 디캔터 원심분리기의 분리성능을 향상시키도록 설치가능한 베인 스택과, 이를 구비한 스크류 컨베이어 및 디캔터 원심분리기에 관한 것이다.
도 1의 (a), (b)는 각각 종래기술의 일실시예에 따른 디캔터 원심분리기(decanter centrifuge)와, 디캔터 원심분리기의 스크류 컨베이어를 도시한 요부단면도이다.
도 1을 참조하면, 디캔터 원심분리기는, 고속 회전하는 회전통(보울, bowl)(100)과, 내동보울(210)과 스크류(220)로 이루어지고 회전통(100) 내측에서 회전통(100)과 일정한 속도 차이를 유지하면서 회전하는 스크류 컨베이어(200)를 포함한다.
회전통(100)에 유입된 처리물 중 고형물은 액체와의 비중차에 의해 빠르게 침강되며, 침강된 고형물은 스크류 컨베이어(200)의 회전에 의해 고형물 배출구(도면부호 미표기)측으로 이송되며 원추형 경사부(211)에서 탈수하여 배출된다.
고형물과 분리된 맑은 물에 해당되는 상등액은 스크류 컨베이어(200)와 회전통(100) 사이에 형성된 나선형 수로를 통하여 분리액 배출구(도면부호 미표기)로 배출된다.
일반적으로 공정에서 사용하고 있는 원심분리의 경우, 분리하고자 하는 기준직경(사이즈) 범위의 고체입자는 침전, 분리가 이루어지지만, 이보다 작은 입자들(이하 '미립자'라 칭함.)은 회전통(100) 내부에 그대로 잔류되어 원심분리가 완료되고 따라내는 용액, 즉 상등액에 포함된 상태가 된다.
종래에는 침강성이나 분리력, 처리용량 등에 영향을 끼치는 회전통의 사이즈나 길이, 스크류 컨베이어의 형상이나, 회전속도 등을 조정하는 것에 의해, 원심분리기의 분리성능을 향상시키고자 하였으나, 중력의 영향을 적게받는 미립자는 침강에 의한 분리시키기 어려워, 원심분리 장치의 사이즈가 대형화되고, 고형물의 회수율 및 분리성능을 향상시키는 데 한계가 있었다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 상등액에 포함된 미립자의 침강을 촉진하여 고형물과 함께 분리, 배출가능하도록 함으로써, 분리성능을 보다 향상시킬 수 있는 디캔터 원심분리기용 베인 스택과, 이를 구비한 스크류 컨베이어 및 디캔터 원심분리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 디캔터 원심분리기(decanter centrifuge)의 보울(bowl)(100) 내부에 설치되는 스크류 컨베이어(200)의 외주면 둘레에 조립되는 원통형 조립부(231); 상등액에 포함된 미립자가 부착가능한 접속면을 구비한 다수의 날개가 상기 조립부(231) 둘레에 방사형으로 배치되어 형성되는 날개부(232); 및 상기 날개부(232) 둘레에 나선형으로 형성되며, 상기 날개부(232)에 부착되거나 상기 날개부(232)의 접속면에 안내되어 침강된 미립자를 회전에 의해 이송시키는 스크류부(233);를 포함하여 구성되는 디캔터 원심분리기용 베인 스택(230)을 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 스크류부(233)는, 전 길이에 걸쳐 동일한 피치를 가지도록 형성되거나, 360°의 배수에 해당되는 권회각도를 가질 수 있다.
그리고, 본 발명은, 디캔터 원심분리기(decanter centrifuge)의 보울(bowl)(100) 내부에 설치되는 스크류 컨베이어(200)에 있어서, 원추형상의 경사부(211)와, 일정한 직경을 가지는 원통부(212)가 연결형성되는 내동보울(210); 상기 내동보울의 원통부(212) 중 상기 경사부(211)에 인접한 일부와, 상기 경사부(211)의 외주면 둘레에 나선형으로 형성되는 스크류(220); 및 상기 내동보울의 원통부(212)에 조립되어, 상기 내동보울의 원통부(212)에 형성된 스크류(220)와 함께 상기 보울(100)과의 사이에 연속된 나선형 수로를 형성하는 상기 베인 스택(vane stack)(230);을 포함하여 구성되는 디캔터 원심분리기용 스크류 컨베이어(200)를 다른 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 베인 스택(230)은, 상기 내동보울의 원통부(212)상에 다수가 일렬로 조립될 수 있다.
또한, 상기 베인 스택의 스크류부(233)는, 상기 베인 스택의 조립부(231)가 상기 내동보울(210)에 조립된 상태에서 상기 스크류(220)와 연속된 나선라인을 이루도록 상기 스크류(220)와 동일한 피치로 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 디캔터 원심분리기에 있어서, 고속 회전하는 보울(bowl)(100); 및 상기 보울(100) 내부에서 상기 보울(100)과 일정한 속도차를 유지하며 회전되면서, 원추형 단부측으로 고형물을 이송시키고, 상기 보울(100)과의 사이에 상등액이 통과가능한 나선형 수로를 형성하는 상기 스크류 컨베이어(200);를 포함하여 구성되는 디캔터 원심분리기를 또 다른 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 고형물은, 상기 스크류 컨베이어의 베인 스택(230)에 의해 상등액에서 추출된 미립자가 포함될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 상등액에 포함된 미립자가 부착가능한 접속면을 제공하는 다수의 날개와, 날개에 부착되거나, 날개에 안내되어 침강된 미립자를 회전에 의해 일측으로 이송시키는 스크류로 이루어진 베인 스택이라는 새로운 원심분리기용 조립부품을 개시한다.
베인 스택을 스크류 컨베이어의 외주부에 결합하여 보울 내부에 조립하는 것에 의해 디캔터 원심분리기를 구성할 수 있으며, 디캔터 원심분리기 구동 시, 상등액에 포함된 미립자의 침강을 촉진시켜 고형물과 함께 분리, 배출시킬 수 있어, 미세 입자에 대한 분리성능을 현격히 향상시킬 수 있다.
베인스택을 스크류 컨베이어의 외주부 일부 및 스크류에 대응되는 크기와 형상으로 제작함으로써 기존의 원심분리기의 사이즈 변형이나 구성요소의 부가적인 추가 없이도, 원심분리성능을 현격히 향상시킬 수 있어, 동일한 처리용량에 대해 원심분리기의 소형화를 구현가능하다.
도 1 - 종래기술에 따른 디캔터 원심분리기와 스크류 컨베이어를 도시한 요부단면도
도 2 - 본 발명의 일실시예에 따른 디캔터 원심분리기를 도시한 요부단면도
도 3 - 본 발명의 일실시예에 따른 디캔터 원심분리기의 스크류 컨베이어를 도시한 요부단면도
도 4 - 본 발명의 일실시예에 따른 베인 스택을 도시한 요부정면도 및 사시도
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 구성, 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2, 3은 각각 본 발명의 일실시예에 따른 디캔터 원심분리기와, 디캔터 원심분리기의 스크류 컨베이어(200)를 도시한 요부단면도이다.
도 2, 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디캔터 원심분리기는, 보울(bowl)(100)과 스크류 컨베이어(200)로 이루어지며, 상기 스크류 컨베이어(200)는, 내동보울(210), 스크류(220), 베인 스택(vane stack)(230)으로 이루어진 구조를 가진다.
상기 보울(100)은, 내부가 비고 일측부가 원추형으로 경사형성된 원통형상을 가지고 수평하게 배치되며, 폴리, 모터 등으로 이루어진 동력전달수단(미도시)에 의해 고속으로 회전하게 되며, 원추형 단부상에는 고형물이 배출되는 고형물 배출구(도면부호 미표기)가 형성되고, 원통형 타단부상에는 상등액이 배출되는 분리액 배출구(도면부호 미표기)가 형성된다.
상기 스크류 컨베이어의 내동보울(210)은, 원추형상의 경사부(211)와 일정한 직경을 가지는 원통부(212)가 연결형성된 형상을 가지며, 상기 스크류(220)는, 상기 경사부(211)와 상기 원통부(212) 중 경사부(211)에 인접한 일측부의 외주면 둘레에 나선형으로 연속형성된다.
상기 베인 스택(230)은, 상기 스크류(220)가 형성되지 않은 상기 내동보울의 원통부(212)의 타측부에 조립되어, 상기 스크류(220)와 함께, 상기 보울(100)과 상기 내동보울(210)과의 사이에 연속된 나선형 수로를 형성한다.
상기 스크류 컨베이어(200)는, 상기 보울(100) 내부에서 상기 보울(100)과 일정한 속도차를 유지하며 회전되면서, 상기 스크류(220)에 의해 상기 경사부(211)의 단부측으로 고형물을 이송시키고, 상기 보울(100)과의 사이에 상등액이 통과가능한 나선형 수로를 형성한다.
도 4의 (a), (b)는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 상기 베인 스택(230)을 도시한 요부정면도 및 사시도이다.
도 4의 (a), (b)를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 베인 스택(230)은, 원통형 조립부(231), 날개부(232), 스크류부(233)로 이루어진 구조를 가진다.
상기 조립부(231)는, 원통형상을 가지고 상기 스크류 컨베이어(200)의 외주면 둘레에 끼워져 조립되며, 상기 날개부(232)는, 다수의 날개가 상기 조립부(231) 둘레에 방사형으로 배치되어 형성된다.
상기 날개부(232)를 구성하는 다수의 날개는 상기 보울(100)과 스크류 컨베이어(200) 사이에 형성된 나선형 수로상에 위치하게 되어, 상기 보울(100)과 스크류 컨베이어(200) 사이에 형성된 나선형 수로를 통과하게 되는 상등액에 포함된 미립자가 부착가능한 접속면을 제공하게 된다.
상등액에 혼합된 상태에서 상기 날개부(232)에 부착되거나 상기 날개부(232)의 접속면에 안내되어 상기 보울(100) 하부에 침강된 미립자는, 상기 스크류 컨베이어(200)의 회전에 의해 상기 날개부(232) 둘레에 나선형으로 형성된 상기 스크류부(233)를 타고, 상기 스크류(220)측으로 이송된다.
상기 스크류부(233)는, 상기 베인 스택의 조립부(231)가 상기 내동보울(210)에 조립된 상태에서 상기 스크류(220)와 연속된 나선라인을 이루도록 상기 스크류(220)와 동일한 피치로 형성된다.
상기 베인 스택(230)에 부착되거나 상기 베인 스택(230)에 부착, 적층 후 침강된 미립자는, 상기 스크류 컨베이어(200)의 회전에 의해, 상기 스크류부(233)와 연속된 나선면을 이루는 자연히 상기 스크류(220)측으로 이송되고, 상기 스크류(220)에 의해 이송 중인 고형물과 함게 고형물 배출구측으로 이송, 배출된다.
상기 베인 스택(230)을 지정 길이로 제작함에 있어서는, 상기 스크류(220)가 형성되지 않은 상기 내동보울의 원통부(212)의 타측부와 동일한 길이로 상기 베인 스택(230) 하나를 제작할 수도 있으며, 일정한 단위 길이를 가지는 다수를 상기 내동보울의 원통부(212)상에 일렬로 끼워 조립할 수도 있다.
상기 베인 스택의 스크류부(233)를 전 길이에 걸쳐 동일한 피치를 가지도록 형성하면, 다수의 상기 베인 스택(230)을 일렬로 조립함에 있어서, 상기 스크류부(233)가 상호 동일하지 않은 임의의 권회각도를 가지더라도, 상기 스크류부(233)의 단부끼리 연결되도록 조립하는 것에 의해, 상기 스크류 컨베이어의 스크류(220)와 함께 연속된 나선라인을 구현할 수 있다.
상기 베인 스택의 스크류부(233)를, 360°의 배수(예를 들어, 한바퀴 단위, 두바퀴 단위 등)에 해당되는 권회(捲回)각도를 가지도록 형성하면, 나선라인의 권회수에 비례하여 상기 베인 스택(230)의 갯수를 채택할 수 있으며, 다수의 상기 베인 스택(230)을 동일한 위상으로 조립하는 것에 의해, 상기 스크류 컨베이어의 스크류(220)와 함께 연속된 나선라인을 구현할 수 있다.
본 발명은 상기 베인 스택(230)의 구성, 작용을 가지는 새로운 원심분리기용 조립부품을 개시하여, 디캔터 원심분리기 구동 시, 상등액에 포함된 미립자의 침강을 촉진시켜 고형물과 함께 분리, 배출시킬 수 있도록 함으로써, 미세 입자에 대한 분리성능을 현격히 향상시킬 수 있다.
상기 베인 스택(230)을 상기 스크류 컨베이어(200)의 외주부에 결합하여 상기 보울(100) 내부에 조립하는 것에 의해 기존과 동일한 크기와 형상을 가지는 디캔터 원심분리기를 구성할 수 있어, 기존의 원심분리기의 사이즈 변형이나 구성요소의 부가적인 추가 없이도, 원심분리성능을 현격히 향상시킬 수 있어, 동일한 처리용량에 대해 원심분리기의 소형화를 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
100 : 보울 200 : 스크류 컨베이어
210 : 내동보울 211 : 경사부
212 :원통부 220 : 스크류
230 : 베인 스택 231 : 조립부
232 : 날개부 233 : 스크류부

Claims (7)

  1. 디캔터 원심분리기(decanter centrifuge)의 보울(bowl)(100) 내부에 설치되는 스크류 컨베이어(200)의 외주면 둘레에 조립되는 원통형 조립부(231);
    상등액에 포함된 미립자가 부착가능한 접속면을 구비한 다수의 날개가 상기 조립부(231) 둘레에 방사형으로 배치되어 형성되는 날개부(232); 및
    상기 날개부(232) 둘레에 나선형으로 형성되며, 상기 날개부(232)에 부착되거나 상기 날개부(232)의 접속면에 안내되어 침강된 미립자를 회전에 의해 이송시키는 스크류부(233);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디캔터 원심분리기용 베인 스택(230).
  2. 제1항에 있어서, 상기 스크류부(233)는,
    전 길이에 걸쳐 동일한 피치를 가지도록 형성되거나, 360°의 배수에 해당되는 권회각도를 가지는 것을 특징으로 하는 디캔터 원심분리기용 베인 스택(230).
  3. 디캔터 원심분리기(decanter centrifuge)의 보울(bowl)(100) 내부에 설치되는 스크류 컨베이어(200)에 있어서,
    원추형상의 경사부(211)와, 일정한 직경을 가지는 원통부(212)가 연결형성되는 내동보울(210);
    상기 내동보울의 원통부(212) 중 상기 경사부(211)에 인접한 일부와, 상기 경사부(211)의 외주면 둘레에 나선형으로 형성되는 스크류(220); 및
    상기 내동보울의 원통부(212)에 조립되어, 상기 내동보울의 원통부(212)에 형성된 스크류(220)와 함께 상기 보울(100)과의 사이에 연속된 나선형 수로를 형성하는 제1항에 의한 베인 스택(vane stack)(230);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디캔터 원심분리기용 스크류 컨베이어(200).
  4. 제3항에 있어서, 상기 베인 스택(230)은,
    상기 내동보울의 원통부(212)상에 다수가 일렬로 조립되는 것을 특징으로 하는 디캔터 원심분리기용 스크류 컨베이어(200).
  5. 제4항에 있어서, 상기 베인 스택의 스크류부(233)는,
    상기 베인 스택의 조립부(231)가 상기 내동보울(210)에 조립된 상태에서 상기 스크류(220)와 연속된 나선라인을 이루도록 상기 스크류(220)와 동일한 피치로 형성되는 것을 특징으로 하는 디캔터 원심분리기용 스크류 컨베이어(200).
  6. 디캔터 원심분리기에 있어서,
    고속 회전하는 보울(bowl)(100); 및
    상기 보울(100) 내부에서 상기 보울(100)과 일정한 속도차를 유지하며 회전되면서, 원추형 단부측으로 고형물을 이송시키고, 상기 보울(100)과의 사이에 상등액이 통과가능한 나선형 수로를 형성하는 제3항에 의한 스크류 컨베이어(200);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디캔터 원심분리기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고형물은,
    상기 스크류 컨베이어의 베인 스택(230)에 의해 상등액에서 추출된 미립자가 포함되는 것을 특징으로 하는 디캔터 원심분리기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170044641A (ko) * 2014-08-20 2017-04-25 도모에고교 가부시키가이샤 디캔터형 원심분리기 및 디캔터형 원심분리기의 운전방법

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