KR20130089064A - 고형물합체분리기 회전축 배열 - Google Patents

Abstract

유체에 함유된 고형물 입자를 회전판에서 합체 분리 시키는 고형물합체분리기의 운영에 있어, 회전축이 연속하여 동일 축상에 유지되어 됨으로 대 용량의 고형물합체분리기도 효율성과 운전 안정성을 높여준다.

Description

고형물합체분리기 회전축 배열{Rotating Axis Array Method in Plate Particle Separator}

입자를 유체로부터 분리하기 위해 중력 또는 원심력을 이용하는 기법이 있다. 부상력이 있는 입자를 분리하려면 입자의 농도와 집적도를 고려해야 한다. 유체 중의 입자는 자신보다 비중이 낮은 유체 내에서 중력에 의해 침강되며, 입자의 직경과 밀도에 따라 상이한 침강 속도를 보인다. 따라서 유체 내에서 작은 크기의 입자를 효과적으로 분리하려면 분리 면적을 넓히거나 작은 입자를 합체하여 침강속도를 높여야 한다. 작은 입자인 경우 중력에 의해 침강할 때 원심력을 부가하여 분리 효율을 높일 수 있다. 원심력을 이용하는 장치로는 튜블라 원심분리기, 데칸터 원심분리기, 디스크 원심분리기 등 산업용 제품을 이용할 수 있으며, 이들 제품의 분리되는 입자의 크기는 원심분리기의 회전력에 기인하는 원심가속도의 적용 정도에 따라 구분된다.

댐퍼는 고속 회전 기계의 시스템 안정성을 개선하고 초기 한계 속도 주변의 공진을 억제하기 위해 광범위하게 이용된다. 로터 시스템에는 필름막 댐퍼(squeeze film damper), 능동형 자기댐퍼(active magnetic damper), 자기반응형 자기댐퍼(passive magnetic damper) 등 여러 종류의 댐퍼가 제안되고 실험되었다. 자기반응형 댐퍼는 댐핑 힘이 단지 정 전류가 전자석에 공급되면 발생하는 것을 보여 주었다. 이러한 종류의 댐퍼는 센서 및 폐쇄 루프 컨트롤이 필요 없으며, 현존하는 다른 댐퍼와 비교하면 단순 비-접촉구조, 저 비용, 높은 신뢰성 등의 장점을 가진다.

출원자는 고형물 합체 분리기 동력전달 및 로터 배열에 대한 특허(출원번호: 10-2011-0105589, 2011.10.15)를 출원하였다. 동 출원은 고형물 분리기를 효율적이고 안정되게 운용하기 위해서는 분리기 하우징 하단에 동심을 이루도록 스핀들 뭉치를 배열하고, 고정회전로터와 가변회전로터가 결합될 때 합체분리기 하우징 상단에 동심을 이루도록 로터 위치변환 리프터 부싱이 배열되게 하며, 고정회전로터 중심축에 수(+) 스플라인이 동심을 이루게 고정하고, 가변회전로터중심축에 중공형 암(-) 스플라인이 동심을 이루게 고정하여, 두 로터가 결합될 때 동시에 수(+) 스플라인과 암(-) 스플라인이 결합되어 동심축을 형성하여 동력을 안정적으로 전달 할 수 있는 것에 관한 것이었다.

고형물합체분리기의 단위 시간당 처리량이 많은 대형 기종의 경우에는 회전축이 분리되면 고속회전하는 로터의 안정성이 저하될 수 있어 이에 대한 개선이 이루어져야 한다.

대 용량 고형물 합체분리기를 안정되게 운용하기 위해서는 회전축이 연속하여 동일 축상에 유지되어되어야 한다.

대용량 고형물합체분리기를 안정되게 운용하기 위해서는 고속회전 로터를 지지하고 있는 하부 스핀들, 리프터 플랜지에 부착되어 있는 상부 스핀들과 동 스핀들을 지지하는 하우징 그리고 리프터에 의해 상.하로 이동하는 고정로터가 동일 축상에 유지되어야 한다. 이를 위하여,

첫째, 하우징 중앙부의 플랜지와 하우징 상부 플랜지 간에 리니어 가이드 3조를 등간격으로 하우징과 일체가되도록 고정,

둘째: 상부 스핀들이 부착된 리프터 플랜지에 리니어 부시 3 조를 등간격으로 리프터 플랜지와 일체가 되도록 고정한다. 이때, 리니어 부시 중공부에 전항의 리니어 가이드가 삽입될 수 있게 위치시킴,

셋째: 리프터에 의해 리프터 플랜지가 상승 및 하강할 때 리프터 플랜지와 일체화된 리니어 부싱이, 하우징과 일체화된 리니어 가이드를 따라 이동하게 됨에 따라 고형물 합체분리기의 고정로터는 회전축이 고정된 하우징의 중심축에 일치되어 상.하 이동하고, 회전하므로 안정성이 확보된다.

본 발명품은 유체에 함유된 고형물 입자를 회전판에서 합체 분리 시키는 고형물합체분리기의 운영에 있어, 회전축이 연속하여 동일 축상에 유지되어 됨으로 대 용량의 고형물합체분리기도 효율성과 운전 안정성을 높여준다.

[도 1] 고형물합체분리기 입자분리 운전 개념도
[도 2] 고형물합체분리기 입자배출 운전 개념도

본 발명은 고형물합체분리기를 안정되게 운용하기 위해서는 고속회전 로터를 지지하고 있는 하부 스핀들, 리프터 플랜지에 부착되어 있는 상부 스핀들과 동 스핀들을 지지하는 하우징 그리고 리프터에 의해 상.하로 이동하는 고정로터가 동일 축상에 유지되게 하는 장치에 관한 것이다.

[도 1]에 도시한 것과 같이, 하부 스핀들(1)은 하우징(2)의 하단부 플랜지에 동심을 이루도록 고정되며, 하우징 중단부의 플랜지와 하우징 상단부 플랜지 간에 리니어 가이드(5) 3조를 등간격으로 하우징과 일체가되도록 고정하고,

상부 스핀들(6)이 부착된 리프터 플랜지(8)에 리니어 부시(4) 3 조를 등간격으로 리프터 플랜지(8)와 일체가 되도록 고정한다. 이때, 리니어 부시(4) 중공부에 전항의 리니어 가이드(5)가 삽입될 수 있게 위치시킨다.

고형물을 함유한 유체가 고형물합체분리기의 로터 내부에서 분리되어 유체는 로터 외부로 배출되고 가변 회전판 로터의 회전판에 침전된 고형물은, [도 2]에 도시한 것과 같이 리프터가 고정로터를 상부로 이동시켜 가변회전판 로터가 하우징 내에서 노출되게 한 후 600~1,000 rpm으로 역회전 시켜 떨어낼 수 있다. 이때 도시외의 리프터에 의해 리프터 플랜지(8)가 상승 및 하강할 때 리프터 플랜지(8)와 일체화된 리니어 부시(4)가 하우징과 일체화된 리니어 가이드(5)를 따라 이동하게 됨에 따라 고정로터는 회전축이 고정된 하우징의 중심축에 일치되어 상.하 이동하고 회전함으로 안정성이 확보된다.

이상으로 본 발명에 의한 회전판 고형물 합체 분리기의 고정로터가 동일 축상에 유지되게 하는 장치에 대해 설명 하였으나, 본 발명의 권리 범위는 도면에 도시된 구조에 한정되는 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 사항과 균등한 범위의 모든 기술적 사상에 대하여 미친다고 할 것이다.

1 : 하부 스핀들
2 : 하우징
3 : 회전로터
3-1: 고정회전 로터
3-2: 가변 회전판 로터
4 : 리니어 부시
5 : 리니어 가이드
6 : 상부 스핀들
7 : 회전축
8 : 리프터 플랜지

Claims (4)

1. 고형물합체분리기에 있어 고속회전 로터를 지지하고 있는 하부 스핀들, 리프터 플랜지에 부착되어 있는 상부 스핀들과, 두 스핀들을 지지하는 하우징 그리고 리프터에 의해 상.하로 이동하는 고정로터가 동일 축상에서 상.하 이동하거나 회전하도록 구성된 고형물합체분리기.
2. 청구항 제1항에 있어, 하우징 중단부의 플랜지와 하우징 상단부 플랜지 간에 리니어 가이드3조를 등간격으로 하우징과 일체가되도록 고정되게 구성된 고형물합체분리기.
3. 청구항 제 1항에 있어, 상부 스핀들이 부착된 리프터 플랜지에 리니어 부시 3 조를 등간격이며, 리니어 부시의 중공부에 리니어 가이드가 삽입될 수 있는 위치에 리프터 플랜지와 일체가 되도록 고정되게 구성한 고형물합체분리기.
4. 청구항 제1항에 있어, 리프터에 의해 리프터 플랜지가 상승 및 하강할 때 리프터 플랜지와 일체화된 리니어 부시가 하우징과 일체화된 리니어 가이드를 따라 이동하게 됨에 따라 고정로터는 회전축이 고정된 하우징의 중심축에 일치되어 상.하 이동하고 회전함으로 안정성이 확보되게 구성된 고형물합체분리기.

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