KR20140010975A - 피스톤 유형 이송 펌프 장치, 그러한 장치를 이용하여 입자성 고체물질을 이송하는 방법, 그 방법의 기체화 반응기의 피딩에의 응용 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상이한 압력하에 있는 두 챔버들 사이에서 입자성 고체 물질의 이송에 관련된다. 이 목적을 위하여, 본 발명은 입자성 물질의 압축 챔버로의 중력에 의한 이송 및 더 높은 압력에 있는 배출 챔버로 그것을 내보내기 위한 수평 위치에서 사용되는 새로운 피스톤 유형 이송 펌프 장치에 관련된다. 생물자원의 가스화 반응기로의 피딩에 응용.

Description

피스톤 유형 이송 펌프 장치, 그러한 장치를 이용하여 입자성 고체물질을 이송하는 방법, 그 방법의 기체화 반응기의 피딩에의 응용{Piston-type transfer pump device, method for transferring particulate solid matter using such a device, application of the method to the feeding of a gasification reactor}

본 발명은 새로운 피스톤 유형 이송 펌프 장치에 관련된다.

이것은 특히 상이한 압력에서의 두 챔버들 사이에서 이러한 새로운 장치를 사용하여 고체 알갱이 모양 물질을 이송하기위한 방법에 응용될 수 있다. 본 발명의 문맥에서 “알갱이모양” 이라는 용어는 이송될 고체 물질이 가변의 또는 상수 크기의 입도(grading)를 가진 입자 또는 알갱이의 형태이며 밀리미터 이하, 밀리미터, 센티미터 치수이며 액체와 다소간 혼합될 수 있다는 사실을 지칭하는 것임이 이해될 수 있다.

선호되는 목표 응용분야는 기체화 반응기에 생물자원을 공급하는 것이다.

"생물자원(biomass)"의 용어의 의미 중 하나는 톱밥 또는 지푸라기 잔류물과 같은 특히 건조한 것이거나 가정 쓰레기와 같이 수분이 스며든 것인 생물학적 기원을 가진 임의의 비균질 물질이다. 그것의 가변적인 크기 입도는 수송을 어렵게 한다. 생물자원이 더욱 자주 재사용되고 예를 들어 열-화학적 전환에 의해서 그 재사용이 때때로 강제된다는 사실을 고려하면, 이러한 고체 물질의 수송은 더욱 광범위하게 일어나고 적정한 비용에서 손실이 없는 것과 같은 요구되는 기준을 충족해야 한다. 고체 생물자원 입자들은 파우더 또는 칩이며 예를 들어 목재 칩처럼 얇은 식물 칩과 같은 셀룰로오스 입자이다. 고체 물질 그리고 생물자원을 수송 또는 전달하기 위하여 콘베이어, 일반적으로 웜 스크류 시스템(worm screw system), 공기식 이송 시스템(pneumatic transfer system) 또는 회전식 잠금 시스템(rotary lock system)을 포함하여 많은 시스템들이 존재한다. 그러나 이 모든 시스템들은 대략 대기압과 같은 압력, 다시 말해서 컨베이어 또는 수송 시스템으로부터의 상류 및 하류 구역들 사이에 낮은 압력 차이가 있는 경우에 작동할 수 있도록 개발되어 왔다.

재사용 프로세스, 예를 들어 열-화학 전환 중에, 일반적으로 대기압에서 저장되는 상이한 성질 및 크기 입도를 가진 생물자원으로부터 출발할 수 있을 것, 유동화된 베드 유형의 화학 반응기(기체화 반응기) 또는 압력 하에서 작동하는 혼입 흐름 반응기(entrained flow reator)를 연속적으로 공급할 수 있을 것이 필요하다.

지금으로서는, 실용적으로는 대기압에 있는 상류 챔버와 높은 압력에 있는 하류 챔버 사이의 이송 조건하에서 작동하도록 설계된 로크 호퍼(Lock hopper)라 지칭되는 오직 하나의 유형의 장치만이 존재한다. 로크 호퍼 장치는 하나 또는 수개의 압력이 가해지는, 예를 들어 질소로 압력이 가해지는, 중간 이송 챔버들, 또는 에어로크(airlock)들을 사용한다.

더욱 정확하게는, 그러한 로크 호퍼 장치의 작동은 다음과 같이 설명될 수 있다. 일 부피의 고체 입자들을 투입하기 위한 상류 밸브, 및 고려되는 장비(화학 반응기)의 피드 챔버로 고체 입자들을 배출하기 위한 하류 밸브를 포함하는 이송 챔버가 사용된다. 작동은 순환식이며 각 사이클은 다음의 단계들로 요약될 수 있다.

- 하류 밸브를 잠근 채로 상류 밸브를 열어서 일반적으로 중력에 의해 일 부피의 고체 입자들을 이송 챔버로 도입함;

- 하류 밸브가 닫힌 채로 상류 밸브를 잠금;

- 이송 챔버 안의 압력이 화학 반응기의 피드 챔버 안의 압력에 도달할 때까지 이송 챔버에 의해서 한정되는 부피 내에 압력을 가함;

- 일반적으로 중력 흐름에 의해서 고체 입자들을 피드 챔버로 이송하는 것을 가능하게 하도록 하류 밸브를 개방함;

- 상류 밸브가 닫힌 채로 하류 밸브를 닫고 이송 챔버 내에 존재하는 과잉 압력을 해소시키며, 배출된 가스는 때때로 재사용을 위해 저장됨.

로크 호퍼 장치의 주된 단점은 다음과 같이 요약될 수 있다.

- 불연속적인 작동;

- 필연적으로 양호한 밸브 제어의 동기화;

- 가변 크기 입도를 가지는 물질의 조작 중에, 밸브 작동에 가해지는 가능한 손상(막힘, 상기 물질에 의한 불완전한 닫힘);

- 각 사이클이 가스의 압축 및 팽창을 요구함에 따른 고 에너지 소모, 다시 말해서 종래에 이송되는 질량 흐름의 약 10분의 1의 오더인 밸브에서의 압축가스의 매우 높은 소모;

- 높은 투자;

- 큰 크기; 및

- 사이클로부터의 하류의 가능한 오염;

미국 특허 4,150,759는 막대(25)를 통해 두 주입 피스톤(inlet piston)(21, 23) 사이의 공간을 유지하는 소위 유동 피스톤(27), 관모양의 슬리브(11)안에서 미끄러지고 석탄(9)을 위해 각각이 번갈아 주입 호퍼(inlet hopper)(15, 17)를 노출시키는 주입 피스톤들로 이루어지는, 기체화 반응기로 석탄(9)을 공급하기 위한 장치를 개시한다. 이 발명에 따른 장치에는 많은 단점이 있으며 이것들은 다음과 같이 요약될 수 있다.

- 석탄(9)이 있는 이송 챔버(A, B)와 기체화 반응기 피드 라인(feed line)(10) 사이의 압력 차이가 갑작스러워, 라인(10)에서 입자의 흐름을 방해할 수 있다. 이러한 갑작스러운 압력 변화는 피드 구멍(13)(배출구)의 반대 방향으로, 다시 말해서 슬리브(11)의 상부 표면 안으로 입자를 이동시킬 수 있다는 점이 고려될 수 있다.

- 그러한 장치는 목재 섬유와 같이 덩어리를 형성할 수 있는 입자 형태의 고체 물질을 이송시키는 데 사용될 수 없다. 그러한 입자들은 주입 피스톤들(21, 23) 사이의 공간을 유지하는 중앙 막대(25) 주위에서 덩어리로 뭉쳐지고 유동 피스톤(27)과 슬리브(11) 사이의 인터페이스에서 축적될 수가 있다. 유동 피스톤(27)의 미끄러짐은 이러한 입자 덩어리/축적물에 의해서 심각하게 방해될 것이다.

- 슬리브(11)는 피스톤들(21, 23)의 작동기 챔버로서 작용한다. 첫째로, 이것은 피스톤들의 작동 압력을 고정하며, 둘째로 이것은 수압식 작동 액체에 의해서 슬리브의 내부 벽을 적시는데, 이는 이송될 입자들의 오염의 근원이다.

다시 말하여, 이 문서 US 4,150,759에 따른 석탄(9)을 위한 이송 장치는 신뢰할 수 없는 것으로 보이며 생물자원과 같은 뭉쳐질 수 있는 입자의 형태로 된 고체 물질을 이송하는 것이 예상될 수 없다.

그러므로 본 발명의 일반적인 목적은, 종래 기술에 따른 장치의 단점을 가지지 않는, 상이한 압력의 두 챔버들 사이에서 알갱이 모양의 고체 물질을 이송하기 위한 새로운 해결 방안을 제안하는 것이다.

본 발명의 하나의 목적은 작동에 있어서 단순하고, 효율적이며, 가능한 에너지 소모가 가장 낮은, 상이한 압력에서 두 챔버들 사이에서 알갱이 모양의 고체 물질의 이송을 위한 장치를 제안하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 낮은 투자를 요구하며 소형이고 그 작동 사이클로부터의 하류에서 오염이 낮은 위와 같은 이송 장치를 개시하는 것이다.

이를 달성하기 위해서, 본 발명의 주제는 다음을 포함하는 피스톤 이송 펌프 장치이다.

- 주입 챔버(inlet chamber)라 지칭되는 제1 챔버와 유체 소통이 되는 주입 구멍(inlet orifice)이라 지칭되는 제1 구멍, 및 주입 챔버에서의 압력보다 더 큰 압력으로 압력이 가해질 수 있는 배출 챔버(exhaust chamber)라 지칭되는 제2 챔버와 유체 소통이 되는 배출 구멍(exhaust orifice)이라 지칭되는 제2 구멍을 포함하는 관모양의 슬리브. 주입 구멍 및 배출 구멍은 관모양의 슬리브의 축을 따라서 종방향으로 오프셋되어 있고, 그들 사이에서 압축 챔버로 지칭되는 제3 챔버를 한정한다.

- 주입 피스톤이라 지칭되는 제1 피스톤으로서, 이는 관모양의 슬리브 안에서, 슬리브안의 주입 구멍을 적어도 부분적으로 노출시키는 극단 개방 위치와, 적어도 부분적으로 배출 구멍을 노출되게 두는 동안 주입 구멍을 차단하는 극단 닫힌 위치 사이에서 미끄러지는 것이 가능하다.

- 배출 피스톤이라 지칭되는 제2 피스톤으로서, 이는 관모양의 슬리브 안에서, 주입 구멍을 노출되게 두는 동안 배출 구멍을 차단하는 극단 닫힌 위치와, 적어도 부분적으로 배출 구멍을 노출시키는 극단 열린 위치 사이에서 미끄러지는 것이 가능하다.

주입 피스톤 및 배출 피스톤은 기계적으로 독립적이며 각각에는 피스톤들이 미끄러질 때 슬리브의 내부 표면과 접촉할 수 있도록 그것들의 주변에서 피스톤 링들이 제공된다.

배출 피스톤은 주입 피스톤이 주입 구멍을 차단하는 제1 중간 닫힌 위치에 이를 때까지 배출 구멍을 닫는 극단 위치에 유지되어 있을 수 있고, 주입 피스톤과 함께, 그 내부의 가스 압력이 적어도 배출 챔버 안의 가스 압력과 같아지도록 압축 챔버의 부피를 한정하며, 배출 피스톤의 극단 닫힌 위치에서 열린 위치로의 미끄러짐은 압축된 가스가 배출 챔버로 들어가도록 허용한다.

유용하게는, 주입 구멍 및 배출 구멍은 관모양의 슬리브의 축의 반대편에서 서로 완전히 반대로 바라본다.

관모양의 슬리브는 유용하게는 밸런싱 구멍(balancing orifice)이라고 지칭되며 배출 구멍과 완전히 반대편에 있고 배출 챔버와 유체 소통되는 상태에 있는, 제3 구멍을 포함할 수 있다.

주입 피스톤의 제1 중간 닫힌 위치는 바람직하게는 압축 챔버 안의 압력이 배출 챔버 안의 압력과 대략 같도록 하는 것이다.

유용하게는, 배출 피스톤은 가스가 압축 챔버로부터 배출 챔버로 지나갈 때 압축된 가스 그 자체의 작용 하에서 미끄러진다. 그러므로 극단 닫힌 위치로부터 극단 열린 위치로 미끄러지는 배출 피스톤에 의해서 제공되는 에너지를 회복하는 수단이 제공되는 것이 유용하다.

배출 피스톤이 그것의 열린 위치에서 그것의 극단의 닫힌 위치로 미끄러질 때 주입 피스톤은 바람직하게는 제2 중간 위치에 있을 수 있으며, 주입 피스톤의 제2 중간 위치에서 그것의 극단의 열린 위치로의 미끄러짐은 압축 챔버 안의 압축된 가스에 의해서 작동 된다. 다시 한번, 제2 중간 닫힌 위치에서 극단 열린 위치로 미끄러지는 주입 피스톤에 의해서 공급되는 에너지를 회복하는 수단이 제공되는 것이 유용할 것이다.

에너지 회복 수단은 연결 막대-크랭크 시스템 또는 가스 압력 축적기(gas pressure accumulator)들로 이루어 질 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 바람직하게는 다음을 포함할 수 있다.

- 주입 챔버와 주입 구멍 사이에서 유체 소통을 형성하는 주입 호퍼라 지칭되는 제1 호퍼(hopper);

- 배출 챔버와 배출 구멍 사이에서 유체 소통을 형성하는 배출 호퍼라 지칭되는 제2 호퍼.

바람직하게는 주입 호퍼와 배출 호퍼 각각은 관모양의 슬리브 주위로 맞추어질 수 있는 배관(tubing)을 형성한다.

배출 배관은 유용하게는 관모양의 슬리브 주위에 맞추어 질 때 밸런싱 구멍과 유체 소통을 이루는, 밸런싱 챔버로 지칭되는 제4 챔버를 내부에 한정한다.

바람직하게는, 피스톤 링들은 피스톤들의 단부에서 주변부 둘레에, 더욱 정확하게는 상기 압축 챔버를 한정하는 압축 표면들이라 지칭되는 피스톤들의 대응하는 표면들에 가까이 배치된다.

이전의 장치들 중의 하나의 제1 챔버는 상기 제1 챔버에 연결되는 회전식 잠금을 포함하는 피드 장치(feed device)를 통해 연결되거나 피드 될 수 있다.

본 발명은 또한 위에 설명된 장치를 사용하여 상이한 압력에 있는 두 개의 챔버들 사이에서 고체의 알갱이 모양의 물질을 이송하기 위한 방법에 관련되며, 이에 의하여 슬리브는 슬리브의 상부 부분 및 하부부분 각각에서 주입 구멍 및 배출 구멍을 가지는 대략 수평 위치에 있으며, 다음의 단계들이 수행된다.

a/ 고체의 알갱이 모양의 물질이 중력에 의해서 압축 챔버로 흘러갈 수 있도록 주입 피스톤을 그것의 극단 열린 위치로 가져가며 배출 피스톤을 그것의 극단 닫힌 위치로 가져 간다.

b/ 알갱이 모양의 고체 물질을 수평으로 이동시키고 압축 챔버 안에 있는 가스를 압축하도록 주입 피스톤을 주입 구멍의 극단 닫힌 위치로 이동시키며 배출 피스톤을 그것의 극단 닫힌 위치에 유지시킨다.

c/ 주입 피스톤이 그것의 제1 중간 닫힌 위치에 도달하였을 때, 압축 챔버 및 배출 구멍 사이에서 소통이 형성될 때까지 배출 피스톤을 그것의 극단 열린 위치로 이동시킨다.

d/ 알갱이 모양의 고체 물질이 압축 챔버로부터 배출 구멍을 통하여 중력에 의하여 흐르게 하기 위해 주입 피스톤을 그것의 극단 닫힌 위치까지 이동시킨다.

주입 챔버에서 압력은 바람직하게는 대략 대기압과 같으며 주입 챔버와 배출 챔버 사이의 압력 차이는 유용하게는 적어도 10 Bar 와 같고, 바람직하게는 30 Bar 와 같다.

주입 피스톤의 극단 닫힌 위치는 유용하게는 그것이 압축 챔버 안에 존재하는 모든 고체 알갱이 모양의 물질들이 중력에 의해서 흐르게 하도록, 적어도 배출 구멍의 가장자리에 도달하는 위치이다.

유용한 일 실시예에 따르면, 알갱이 모양의 고체 물질은 또한 배출 챔버 내의 압력에 있으며 밸런싱 구멍을 통해 밸런싱 챔버 안에 존재하는 가스에 의해서 배출 챔버로 배출된다.

일단 d/ 단계가 수행되면, 단계 e/ 는 주입 피스톤 및 배출 피스톤을 그들의 극단 열린 위치 및 극단 닫힌 위치로 각각 되돌리기 위해 수행된다.

단계 a/ 로부터 단계 e/까지의 이송 사이클의 빈도는 상대적으로 높을 수 있는데, 예를 들어서 0.1 Hz 보다 클 수 있다. 그것은 0.1 Hz 와 10 Hz 사이일 수 있고 예를 들어 1 hertz 의 오더 일 수 있다.

본 발명은 또한 생물자원 가스화 반응기에 피드(feed)하기 위한 위에서 정의된 이송 방법의 응용에 관련된다. 이 응용에서는, 주입 호퍼의 상류 쪽에 배치되는 웜 스크류와 같은 전달 수단에 의해서 장치가 피드될 수 있다면 바람직하다.

그러므로 정의된 바와 같이 본 발명은 적어도 배출구 압력으로 가스를 압축시키기 위해 사용될 수 있는 중간 챔버를 갖추고, 중력 흐름에 의해서, 낮은 압력 및 더 높은 압력의 구역을 번갈아 지나가는 알갱이 모양의 고체 물질의 주입구 및 배출구에 대해서 번갈아 축방향 운동을 하는 운동성 장치에 의한 알갱이 모양의 고체 물질의 이송을 개시한다.

본 발명에 따른 고체 물질의 이송은 고리(ring)들에 의해서 완벽하게 밀봉되며 이송을 위해서 사용되는 가스의 부분적 재활용을 가능하게 한다(압축 챔버 안의 압축된 가스로부터 에너지의 회복).

본 발명에 따른 이송 장치는 종래 기술에 따른 고체 알갱이 모양의 물질의 이송 방법 및 프로세스에 의해 가능한 것보다 더욱 작고, 더욱 유연한 작동을 하며, 더 낮은 에너지 소모 및 더 낮은 투자를 요구하며 사이클로부터의 하류에서의 오염을 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 부피 유동율(flow rate)은 명백하게 용량(슬리브 및 압축 챔버 치수), 충전율 및 주입 및 배출 피스톤의 번갈은 움직임의 빈도에 의존한다.

본 발명은 에너지 소모가 이송되는 물질의 부피와 압력 차의 수학적 곱에 지나지 않는 이상적인 사이클을 목표로 한다. 특히 배출 피스톤은 압력에 맞서는 이동이 동일한 크기의 구동 압력에서의 이동과 같으므로 일을 전혀 생성하지 않으며 그것의 소모는 이론적으로 영이다.

설계할 때에는 최적의 작동이 요구되는데, 다시 말하여 주입과 압축 기능을 수행하는 피스톤에 공급하는 펌프로부터의 부피 유동율은 압축 비율을 제외하고는 이송될 알갱이 모양 고체 물질의 부피 유동율과 대략 같다. 더군다나 배출 피스톤은 알갱이 모양의 물질을 전혀 이동시키지 않으므로, 배출 피스톤에 공급하는 펌프의 부피 유동율은 대략 영이고, 피스톤과 슬리브 사이의 임의의 마찰에 대응하기 위해 간격(gap)이 제공될 수 있다. 이러한 의미에서, 배출 피스톤은 어떠한 일도 생성하지 않으며 마찰을 제외하고는 그것의 에너지 소모는 실제로 영이다.

유용하게는 신뢰성의 이유로 인해, 바람직하게는 일차적으로 피스톤에 나사로 조여지는 막대에, 그리고 이차적으로는 피스톤 피드 펌프의 몸체에 고정되는 차동 변압기(differential transformer)를 가지는 센서들을 사용하여, 피스톤 위치를 연속적으로 감지하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 장점들 및 특징들은 가스화 반응기에 피드하기 위하여 사용되는 일 실시예에 따른 생물자원 이송 장치의 작동 사이클에서의 상이한 단계들을 보여주는 도 1a 내지 1f 및 2a 와 2b를 참조로 하여 제공되는 자세한 설명을 읽은 후에 명확해 질 것이다.

도시된 것과 같은 본 발명에 따른 이송 장치(1)는 그 입자가 가변적인 크기의 입도를 가지는 생물자원과 같은 알갱이 형태의 고체 물질을 대기압에 있는 주입 챔버(5)로부터 30 Bar 오더의 압력에 있는 배출 챔버(6)로 이송할 수 있다.

이 배출 챔버(6)는 가스화 반응기로 향하는 피드 챔버를 직접 형성하거나 또는 웜 스크류 시스템과 같은 별도의 반응기 피드 시스템으로 연결된다.

장치(1)는 1차적으로 관모양의 슬리브(2)를 포함하는데 이를 통하여 두 개의 구멍(20, 21)이 형성되며, 이는 주입 챔버(5)와 소통되는 주입 구멍(20)을 포함하며, 다른 배출 구멍(21)은 배출 챔버(6)와 소통된다. 슬리브(2)는 또한 밸런싱 구멍(22)이라고 지칭되는 제3의 구멍을 포함하며, 이것의 기능은 이후에 설명될 것이다. 도시된 실시예에서는, 주입 구멍(20) 및 밸런싱 구멍(22)은 배출 구멍(21)과 완전히 반대편에 있다. 더 나아가 밸런싱 구멍(22)은 배출 구멍(21)을 바라보며 더욱 정확하게는 주입구에 가장 가까운 배출 구멍(21)의 가장자리에 인접한다. 슬리브(2)는 유용하게는 내부에서 경질 크롬 도금 층을 가지는 스테인리스 스틸로 만들어 질 수 있다.

관모양의 슬리브(2)의 내부에는 거꾸로 설치된 두 개의 슬라이딩 피스톤(3, 4)이 있는데, 다시 말해서 그들의 대응하는 압축 표면들(30, 40)이 서로를 바라본다. 두 개의 피스톤들(3, 4)은 기계적으로 독립적이며 작동 사이클 전반을 통해 같은 방향을 따라서, 다른 말로는 도 1a 내지 1f 에 도시된 것과 같이 같은 슬라이딩 축을 따라 움직인다. 동일한 피스톤들(3, 4)은 유용하게는 경질 크롬으로 도금된 경합금으로 만들어 질 수 있다.

주입 피스톤(3)은 그것이 적어도 부분적으로 주입 구멍(20)을 노출시키는 극단 열린 위치와 배출 구멍(21)이 적어도 부분적으로 노출되도록 두면서 주입 구멍(20)을 차단하는 극단의 닫힌 위치 사이에서 움직일 수 있다. 도시된 실시예에서는 주입 피스톤은 그것의 극단 열린 위치 (도 1a)에서 주입 구멍을 완전히 노출시키며, 그것의 극단 닫힌 위치(도 1d)에서 배출 구멍의 가장자리에 도달한다.

노출된 구멍은 구멍과 슬리브(2)의 내부(8) 사이에서 유체 소통이 이루어짐을 의미한다.

배출 피스톤(4)은 주입 구멍(20)이 노출되도록 둔 상태에서 배출 구멍(21)을 차단하는 극단 닫힌 위치와 그것이 적어도 부분적으로 배출 구멍(21)을 노출시키는 극단 열린 위치 사이에서 자유롭게 움직인다. 도시된 실시예에서는 배출 피스톤(4)은 그것의 극단 닫힌 위치(도 1a)에서 주입구(20)에 가장 가까운 배출 구멍의 가장자리의 바로 부근에 있음으로써 배출 구멍(21)을 차단시키며 그것의 극단 열린 위치(도 1d)에서 주입구(20)로부터 가장 멀리 있는 배출 구멍의 가장자리의 바로 근처에 있음으로써 배출 구멍(21)을 완전히 노출시킨다.

고리(7)들은 축방향 밀봉을 달성하기 위해서 피스톤들의 단부에서 주변부 둘레에 제공되며, 다시 말해서 피스톤들의 주변부 그리고 대응하는 압축 표면(30, 40)에 가까이 배치된다. 그들은 피스톤들(3, 4)이 미끄러질 때 슬리브(2)의 내부 표면과 영구적인 접촉을 이룬다. 모든 고리(7)들은 바람직하게는 서로간에 동일하며 자체 윤활 유형이다. 유용하게는 그들은 페로 청동(ferro bronze)과 같은 청동으로 된, 바람직하게는 토로이드 모양인 금속 고리이다.

더 나아가 도시된 것과 같이 피스톤들(3, 4)은 그들의 하부(31, 41)에서 내부에 나사산이 내어져서 그들의 이동 막대(displacement rod)(도시되지 않음)는 나사 조임에 의해서 그들로 끼워 넣어질 것이다.

그러므로 주입 피스톤(3)과 배출 피스톤(4) 사이에서 한정되는 공간은 주입 챔버(5)로부터의 가스 및 알갱이 모양의 고체 물질을 위한 주입 챔버로서 동작하고, 배출구 압력(6)에 도달하는 가스를 위한 압축 챔버로서 작동하며, 배출 챔버(6)로 향하는 압축된 가스 및 알갱이 모양의 고체 물질을 위한 배출 챔버로서 동작하는 가변 부피 챔버(8)이다. 이러한 가변 부피 챔버(8)는 압축 챔버라고 지칭된다.

도시된 실시예에서 주입 구멍이 노출될 때 주입 챔버(5)와 압축 챔버(8) 사이의 유체 소통은 주입 호퍼(50)을 통해 이루어진다. 유사하게 압축 챔버(8) 및 배출 챔버(6) 사이의 소통은 배출 호퍼(60)을 통해 이루어진다. 도시된 바와 같이, 이러한 호퍼들(50, 60)의 각각은 관모양의 슬리브의 둘레에 맞춰질 수 있는 배관(51, 61)을 형성한다. 더 나아가 배출 배관(61)은 관모양의 슬리브(2)의 주변에 맞추어질 때 밸런싱 구멍(22)과 유체 소통되는 밸런싱 챔버로 지칭되는 제4 챔버(62)를 내부에 한정한다. 배관(51, 61)의 조립체에 대해서는, O링 유형 밀봉(70)의 수단에 의해서 밀봉이 만들어 질 수 있고 그것들은 바람직하게는 도시되지 않은 바늘 나사(needle screw)들에 의해서 관모양의 슬리브(2)를 따라서 축방향으로 차단될 수 있다. 호퍼들(50, 60) 및 배관(51, 61)은 바람직하게는 스테인리스 스틸로 만들어진다.

도시된 바와 같이, 알갱이 모양의 고체 물질을 최소한의 에너지를 사용하여 이송하기 위해서, 본 발명에 따른 장치(1)는 수평 구성으로 설치되며, 다시 말해서 관모양의 슬리브(2)가 대략 수평으로 배치되며, 호퍼들(5, 6)은 상향을 바라보는 주입 구멍(20) 및 하향을 바라보는 배출 구멍(21)에 대해 대략 수직으로 배치된다. 본 발명에 따른 장치(1)의 그러한 구성은 주입구에서, 다시 말하여 주입 챔버(5)와 압축 챔버(8) 사이에서, 그리고 배출구에서, 다시 말하여 압축 챔버(8)와 배출 챔버(6) 사이에서, 둘 모두에서, 고체 알갱이 모양의 물질의 중력 흐름을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 장치(1)의 작동 사이클에서의 단계들은 이제 설명될 것이다.

먼저 이송될 알갱이 모양의 고체 물질이 작은 원의 형태로 표시 되고 피스톤들로의 에너지 입력은 검은색 화살표의 형태로 기호 표시되며 하얀 화살표는 가능한 에너지 회복을 표시함을 주지한다. 주입 피스톤(3)이 그것의 극단 열린 위치에 있을 때, 배출 피스톤은 그것의 극단 닫힌 위치에 있고 고체 알갱이 모양의 물질은 중력에 의해서 주입 챔버(5)로부터 관모양의 슬리브(2) 안의 압축 챔버(8)로 흐른다(도 1a). 압축 챔버(8) 안의 압력은 주입 챔버(5) 안의 압력 즉, 대기압과 대략 같다.

주입 피스톤(3)은 그것의 극단 닫힌 위치에 유지되는 배출 피스톤(4)를 향하여 이동되고 그리하여 먼저 주입 구멍(20)를 차단시키며(도 1b), 둘째로 챔버(8) 안의 가스 압력을 그것이 대략 배출 챔버(6) 안의 압력, 즉 30 Bar의 오더와 같아질 때까지 증가시킨다(도 1c). 압력 증가는 고리(7)들에 의해서 만들어지는 피스톤들의 단부에서의 밀봉에 기인하여 가능하다. 챔버(8)에서의 이러한 압력 증가 중에(도 1b 및 1c), 주입 피스톤(3)은 또한 주입 도중에 슬리브(2)의 바닥에 퍼지는, 챔버(8)에 존재하는 알갱이 모양의 고체 물질을 밀어낸다. 다시 말해서, 도 1c에서 주입 피스톤의 중간 위치에서, 챔버(8) 안의 압력은 대략 30Bar와 같다(배출 챔버(6)에서의 압력).

그러면 배출 피스톤(4)은 후퇴되고 주입 피스톤(3)은 그것이 극단 닫힌 위치에 도달하여 배출 구멍(21)의 가장자리와 나란해 질 때까지 다시 한번 움직인다(도 1d). 이 위치에서, 모든 고체 알갱이 모양 물질은 배출 호퍼(60)을 통해 배출된다. 이러한 배출은 배출 피스톤(4)을 닫음에 의해서 사전에 포획되고 밸런싱 구멍이 노출되었을 때 밸런싱 구멍(22)에 의해서 빠져나가는, 밸런싱 챔버(62) 안에 담겨진 배출 압력하의 부피의 가스에 의해서, 그리고 중력 흐름에 의해서, 이 둘 다에 의해서 일어난다. 도 1d 에서의 수직 하향 화살표는 고체 입자들을 흘려보내버리는 밸런싱 챔버(62)안에 존재하는 추가적인 가스의 추진력의 방향을 표시한다. 그러므로 이것은 챔버(8) 안에 존재하는 알갱이 모양의 고체 물질을 전부 배출시키며 유용하게는 배출 속도를 증가시켜 장치(1)의 완전한 작동 사이클의 빈도를 증가시키는 결과를 가져온다. 이러한 경우에는 배출 피스톤(4)은 챔버(8)안의 가스 압력에 의해서만 움직여질 수 있고 이 움직임 에너지는 또한 도 1d의 하얀 화살표에 의해서 상징적으로 도시되는 것과 같이 완전히 회복될 수 있다. 그러면 사이클의 되돌아오는 단계가 시작된다.

주입 피스톤(3)은 첫째로 배출 구멍으로부터 멀어지도록 움직이면서 중간 위치로 되돌아오며, 그리고 둘째로 주입 피스톤(3)은 이 중간 위치에서 유지되고 배출 피스톤(4)은 그것의 극단 닫힌 위치로 되돌아오게 된다(도 1e). 배출 피스톤(4)의 되돌아옴은 압력하의 가스 부피를 밸런싱 챔버(62)에 다시 한번 가두고 모든 고체 알갱이 모양의 물질이 비워진 챔버(8) 안의 압력을 증가시킨다.

주입 피스톤(3)은 배출 피스톤(4)이 그것의 극단 닫힌 위치에 유지되어 있는 동안 후퇴되고, 챔버(8) 안에 담긴 가스 압력은 주입 피스톤(3)을 그것의 극단 닫힌 위치로 되돌려 놓는다(도 1f).

주입 피스톤(3)이 중간의 되돌아감 위치에 있을 때 이송될 어떤 물질도 없는 챔버(8)의 부피 그리고 그 안의 압력은, 새로운 이송 사이클이 시작될 수 있는 그것의 초기 위치(도 1a) 까지 주입 피스톤(3)이 되돌아가는 것이 어떠한 부가되는 에너지 없이 일어나게끔 조정된다.

결과적으로, 이송되는 고체 부피에 대응하는, 챔버(8) 안의 가스의 압축 도중을 제외하고 마찰을 제외하고는 순 에너지 입력은 없다. 모든 다른 움직임들은 한 방향을 따라 에너지의 추가 및 다른 방향을 따라 에너지의 회복을 가져오며 가역적이다.

명백하게는, 본 발명에 따른 장치(1)는 목적하는 응용의 기능에 따라서 크기가 정해 질 수 있다. 특히 이송될 알갱이 모양의 고체 물질의 유형에 따라서 주입 구멍(20) 및 배출 구멍(21)은 수 밀리미터에서 수 센티미터까지 변화될 수 있고 호퍼(50, 60)의 각도는 수 도에서 약 60°까지 변할 수 있으며 바람직하게는 30과 50° 사이이다.

30 Bar 압력에 있는 유동화된 베드 반응기(fluidised bed reactor) 또는 RFE 유형 가스화 반응기로 탄산 물질(carbonated material)을 피딩(feeding)하기 위한 특히 매력적인 응용에서는, 본 발명에 따른 장치(1)는 주위 조건에 가까운 온도에서 대기압에서 주입 호퍼(50)로부터 35 cc/s의 파우더 흐름을 가지도록 크기가 정해질 필요가 있다. 이는 주입 호퍼(50)에 도착하는 고체 생물자원 물질의 양이 웜 스크류 또는 동등물에 의해서 전달되도록 배치된다.

이를 달성하기 위해서, 다음의 설계가 채택된다.

- 동일한 피스톤들(3, 4): 단위 길이 136mm, 슬리브(2)에 대하여 적합한 설치 간격을 가지는 공칭 외부 직경 50mm, 그들의 단부들 각각에서 두 개의 피스톤 고리(7)를 가지는 전체 길이 136mm;

- 관모양 슬리브(2): 내부 직경 50 mm, 전체 길이 456mm; 124 mm 의 c/c 거리를 가지고 슬리브의 각각의 단부로부터 166mm에 중심을 가지고 50mm의 단위 길이 및 25 mm의 단위 폭을 가지고 반대되는 생성 라인들 상에 만들어지는 동일한 주입 구멍(20) 및 배출 구멍(21); 배출 구멍(21)의 가장자리에 인접하고 10mm의 직경을 가지는 밸런싱 구멍(22).

- 124 mm의 주입 피스톤(3)의 이동 거리(극단 열린 그리고 극단 닫힌 위치들 사이에서) 및 74 mm의 배출 피스톤(4)의 이동 거리.

그러므로 주어진 설계에서는, 장치(1)의 동등 용량은 100cc 의 오더이며 30 Bar의 부여된 배출 압력을 가지고 두 피스톤(3, 4)의 각각에 가해지는 최대 힘은 6kN의 오더이며 작동 사이클(도 1a- 도 1f- 도 1a)의 빈도는 1 Hertz의 오더이다. 움직임은 솔리드 피스톤(solid piston)의 바닥으로 나사가 죄어진 오일 작동기를 통해서 피스톤에 전달된다.

장치(1)에 도입되는 고체 알갱이 모양의 물질(130)은 주입 챔버(5)의 상류 쪽의 피드 장치(100)로부터 유래할 수 있다(도 2a).

피드 장치(100)는 회전식 로크(rotary lock)(110), 예를 들어 버킷(bucket)(도 2b)으로 이루어 질 수 있다. 회전식 로크는 주입구(112)를 통해 들어가고 상기 로크로부터 배출구(outlet)(116)를 통하여 나오는 알맹이 모양의 고체(130)의 양을 점검하기 위해 회전식 밸브(114)를 포함한다. 배출구(116)는 호퍼(50)에 직접 연결되거나 또는 그 위에 설치된다.

회전식 로크(110)는 예를 들어 주입구(112)에 연결된 생물자원 주입 호퍼(120)를 통해 피드될 수 있다. 피드 호퍼는 예를 들어 디스차저-피더 장치(discharger-feeder device)와 같은 임의의 다른 피드 장치에 의해서 대체될 수 있다.

생물자원은 바람직하게는 피더 호퍼 및 장치(1)의 주입 챔버(5) 사이에서 중력에 의해 흐른다. 위의 모든 요소들은 밀폐되어 서로에 연결되거나 직접 및/또는 간접적으로 도시되지 않은 채널(들)을 통해 밀봉될 수 있다.

본 발명은 위에 개시된 바와 같이 상이한 압력들에 있는 두 챔버(5, 6)사이에서 알갱이 모양의 고체 물질을 이송하기 위한 장치(1)를 정의하며, 그것은 만들기 쉽고 신뢰할 수 있으며, 소형이고 이송 사이클의 하류 쪽에서의 오염을 제한하며, 상대적으로 낮은 에너지 소모 및 동등하게 낮은 투자를 요구한다.

본 발명에 따른 장치(1)의 신뢰성은 주로는 압력 증가가 점진적이어서 고체 입자들의 흐름을 용이하게 하며, 한정된 가변 부피 압축 챔버(8)에 설치되는 기계적 이송 요소가 없기 때문에 고체 입자의 흐름이 방해받지 않으며, 상기 입자들 자체는 어떠한 움직임도 방해하지 않는다는 사실에 의존한다. 더욱이, 주입 및 배출 피스톤들은 관모양의 슬리브(2)와 명백하게 구별되는 수압식 작동기의 통합된 부분인, 피스톤의 바닥으로 나사 조임되는 막대들을 통해서 기계적으로 서로에 대해 독립적으로 작동될 수 있다. 다시 말해서, 피스톤들(3, 4)의 수압식의 작동 회로는 고체 물질의 실제 이송회로와 별개이다. 바람직하게는 고압 작동기들은 매우 양호한 효율을 얻기 위해 사용될 수 있으며, 일반적으로 수 백에서 수 천 Bar 사이에서 작동된다.

이송 회로로부터 독립된 피스톤들(3, 4)의 작동 회로에 기인하여 수압식 액체와 같은 작동 회로의 요소에 의해서 이송 챔버(8)의 오염이 없을 수 있으므로, 장치(1)의 설계는 이송 사이클로부터의 하류의 오염을 제한하는 것을 용이하게 한다.

위에서 언급된 것과 같이 주입(3) 및 배출 피스톤들의 되돌아옴 에너지가 부분적으로 회복될 수 있기 때문에 본 발명에 따른 장치에 의해서 요구되는 에너지 소모는 특히 낮다.

에너지 회복이 의미하는 것과 같이, 플라이휠을 가지는 연결 막대-크랭크 유형 시스템 또는 가스 압력 누적기(gas pressure accumulator)들을 가지는 순수하게 수압식 해결방안을 예상하는 것이 가능하다. 발명자들은 가스 압력 누적기들을 가지는 이러한 해결방안이 유사한 에너지 효율에 대해서 덜 비싸고 더욱 신뢰할 수 있고 최적화하기 쉽다는 것을 믿는다. 그리하여 배출 피스톤(4)에 대한 도 1c 및 1d에서의 위치들 및 주입 피스톤(3)에 대한 도 1e 및 1f에서의 위치들에 대응하는 배출 압력을 가지고 피스톤이 움직이는 매번마다 누적기들에서 압력하의 가스 누적을 예상하는 것은 가능할 것이다.

매우 많은 산업체들 또는 연구소들이 고체 물질을 이송하는 문제에 직면하고 있으므로 본 발명에 의해서 목표로 삼게 되는 매우 많은 응용들이 있다.

더욱이 고체 물질의 이송만을 위해 전적으로 설명되었으나, 본 발명에 따른 펌프 장치는 또한 압력을 증가시킴에 의해서 액체 또는 가스의 이송을 위해서도 사용될 수 있다.

Claims (23)

1. 피스톤 이송 펌프 장치(1)는,
   주입 챔버(inlet chamber)로 지칭되는 제1 챔버(5)와 유체 소통되는 주입 구멍(inlet orifice)으로 지칭되는 제1 구멍(20), 및 주입 챔버(5)에서의 압력보다 더 큰 압력으로 압력이 가해질 수 있는, 배출 챔버(exhaust chamber)로 지칭되는 제2 챔버(6)와 유체 소통되는 배출 구멍(exhaust orifice)으로 지칭되는 제2 구멍(21)을 포함하는 관모양의 슬리브(2)(상기 주입 구멍(20) 및 배출 구멍(21)은 그들 사이에서 압축 챔버로 지칭되는 제3의 챔버(8)를 한정하며 상기 관모양의 슬리브(2)의 축을 따라서 종방향으로 오프셋됨);
   상기 슬리브(2) 안에서 적어도 부분적으로 주입 구멍(20)을 노출시키는 극단 열린 위치(extreme open position)와 상기 배출 구멍(21)을 적어도 부분적으로 노출되게 두는 동안 상기 주입 구멍(20)을 차단하는 극단 닫힌 위치(extreme closed position) 사이에서 상기 관모양의 슬리브(2) 안에서 미끄러질 수 있는, 주입 피스톤으로 지칭되는 제1 피스톤(3);
   주입 구멍(20)이 노출되게 두는 중에 상기 배출 구멍(21)을 차단하는 극단 닫힌 위치와 상기 배출 구멍(21)을 적어도 부분적으로 노출시키는 극단 열린 위치사이에서 상기 관모양의 슬리브(2) 안에서 미끄러질 수 있는, 배출 피스톤으로 지칭되는 제2 피스톤(4);을 포함하며,
   주입 피스톤(3) 및 배출 피스톤(4)은 기계적으로 독립적이며, 피스톤들(3, 4)이 미끄러질 때 슬리브(2)의 내부 표면과 접촉하는 피스톤 고리(7)들이 그들의 주변부 둘레에 각각 끼워지며;
   배출 피스톤(4)은 주입 피스톤(3)이 주입 구멍(20)을 차단하는 제1 중간 닫힌 위치에 도달할 때까지 배출 구멍(21)을 닫는 그것의 극단 위치에 유지될 수 있고, 주입 피스톤(3)과 함께 압축 챔버(8)의 부피를 한정하여 그 안의 가스 압력이 적어도 배출 챔버(6) 안의 가스 압력과 같도록 하며, 배출 피스톤(4)이 그것의 극단 닫힌 위치로부터 그것의 열린 위치로 미끄러짐으로써 압축된 가스가 배출 챔버(6)로 지나가는 것을 허용하는, 피스톤 이송 펌프 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   주입 구멍(20) 및 배출 구멍(21)은 관모양의 슬리브의 축의 반대되는 쪽에서 서로에 완전히 반대되게 위치하는, 피스톤 이송 펌프 장치(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 관모양의 슬리브는, 상기 배출 구멍과 완전히 반대쪽에 있고 또한 상기 배출 챔버(6)와 유체 소통되는 밸런싱 구멍(balancing orifice)으로 지칭되는 제3 구멍(22)를 포함하는, 피스톤 이송 펌프 장치(1).
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 주입 피스톤의 제1 중간 닫힌 위치는 상기 압축 챔버(8) 안의 압력이 상기 배출 챔버(6) 안의 압력과 대략 같도록 하는 위치인, 피스톤 이송 펌프 장치(1).
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 배출 피스톤은 압축된 가스가 상기 압축 챔버로부터 상기 배출 챔버로 지나갈 때 압축된 가스 그 자체의 작용 하에 미끄러지는, 피스톤 이송 펌프 장치(1).
6. 제5항에 있어서,
   극단 닫힌 위치로부터 극단 열린 위치로 미끄러지는 배출 피스톤에 의해서 공급되는 에너지를 회복하는 수단을 포함하는, 피스톤 이송 펌프 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 주입 피스톤(3)은 상기 배출 피스톤(4)이 그것의 열린 위치로부터 그것의 극단 닫힌 위치로 미끄러질 때 제2 중간 위치에 있을 수 있으며, 상기 주입 피스톤이 그것의 제2 중간 위치에서 그것의 극단 열린 위치로 미끄러지는 것이 상기 압축 챔버 안의 압축된 가스에 의해서 일어나게 되는, 피스톤 이송 펌프 장치.
8. 제7항에 있어서,
   제2 중간 닫힌 위치로부터 극단 열린 위치로 미끄러지는 주입 피스톤에 의해서 공급되는 에너지를 회복하기 위한 수단을 포함하는, 피스톤 이송 펌프 장치.
9. 제6항 또는 제8항에 있어서,
   상기 에너지 회복 수단은 연결 막대-크랭크 시스템(connecting rod-crank system) 또는 가스 압력 누적기(gas pressure accumulator)들로 이루어지는, 피스톤 이송 펌프 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    주입 호퍼라고 지칭되며, 상기 주입 챔버(5)와 상기 주입 구멍(20)사이에서 유체 소통을 형성하기 위한 제1 호퍼(50); 및
    배출 호퍼라고 지칭되며, 상기 배출 챔버(6)와 상기 배출 구멍(21) 사이에서 유체 소통을 형성하기 위한 제2 호퍼(60)를 포함하는, 피스톤 이송 펌프 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 주입 호퍼(50) 및 상기 배출 호퍼(60) 각각은 상기 관모양의 슬리브 주위로 끼워 맞추어질 수 있는 배관(tubing)(51, 61)을 형성하는, 피스톤 이송 펌프 장치.
12. 제11항에 있어서,
    배출 배관(61)은, 관모양의 슬리브 주위에 끼워 맞춰질 때 밸런싱 구멍과 유체 소통되는, 밸런싱 챔버로 지칭되는 제4 챔버를 안쪽에서 한정하는, 피스톤 이송 펌프 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,
    피스톤 고리(7)들은 피스톤들(3, 4)의 단부에서 주변부 둘레에 배치되는, 피스톤 이송 펌프 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,
    장치(1)의 제1 챔버(5)는 상기 제1 챔버(5)에 연결되는 회전식 로크(rotary lock)(110)를 포함하는 피드 장치(feed device)(100)를 통해 피드되는, 피스톤 이송 펌프 장치.
15. 제2항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 따른 장치(1)를 사용하여 상이한 압력에서의 두 개의 챔버들(5, 6) 사이에서 고체 알갱이 모양의 물질(P)을 이송하기 위한 방법으로서,
    슬리브(2)는 대략 수평을 이루고, 상기 슬리브의 상부 부분 및 하부 부분 각각에서 상기 주입 구멍(20) 및 상기 배출 구멍(21)을 가지며,
    a) 고체 알갱이 모양의 물질(P)이 중력에 의하여 상기 압축 챔버로 흘러 들어갈 수 있도록 상기 주입 피스톤을 그것의 극단 열린 위치로 움직이게 하고, 상기 배출 피스톤을 그것의 극단 닫힌 위치로 가져감;
    b) 알갱이 모양의 고체 물질을 수평방향으로 이동시키고 상기 압축 챔버 안에 존재하는 가스를 압축시키기 위해서 상기 주입 피스톤을 상기 주입 구멍의 극단 닫힌 위치로 움직이게 하고 상기 배출 피스톤을 그것의 극단 닫힌 위치에서 유지시킴;
    c) 상기 주입 피스톤이 그것의 제1 중간 닫힌 위치에 도달하였을 때, 상기 압축 챔버와 상기 배출 구멍 사이에 소통이 형성될 때까지 상기 배출 피스톤을 그것의 극단 열린 위치까지 움직이게 함;
    d) 알갱이 모양의 고체 물질이 중력에 의해서 상기 압축 챔버로부터 상기 배출 구멍을 통하여 흐르도록 하기 위하여 상기 주입 피스톤을 그것의 극단 닫힌 위치까지 움직이게 함;의 단계들이 수행되는, 방법.
16. 제14항에 있어서,
    상기 주입 챔버에서의 압력은 대략 대기압과 같은, 이송 방법.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 주입 챔버(5)와 상기 배출 챔버(6) 사이의 압력 차이는 적어도 10 Bar와 같거나 바람직하게는 30Bar와 같은, 이송 방법.
18. 제15항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 주입 피스톤의 극단 닫힌 위치는, 상기 압축 챔버 안에 존재하는 모든 고체 알갱이 모양의 물질들이 중력에 의하여 흘러나가도록 하기 위해 주입 피스톤이 적어도 상기 배출 구멍의 가장자리에 도달하는 곳인, 이송 방법.
19. 제15항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서,
    또한, 상기 밸런싱 챔버 안에 존재하고 상기 밸런싱 구멍을 통해서 나오며 배출 챔버 안의 압력인 가스에 의해서 상기 알갱이 모양의 고체 물질이 상기 배출 챔버로 배출되는, 이송 방법.
20. 제15항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서, 단계 d)가 일단 수행되면, 상기 주입 피스톤 및 상기 배출 피스톤을 그것들의 극단 열린 위치 및 극단 닫힌 위치로 각각 되돌리는 단계 e)가 수행되는, 이송 방법.
21. 제20항에 있어서,
    단계 a)로부터 단계 e)까지의 이송 사이클의 빈도가 0.1Hz 보다 큰, 이송 방법.
22. 생물자원 가스화 반응기로 피드하기 위한, 제15항 내지 제21항 중의 어느 한 항에 따른 이송 방법의 응용.
23. 제22항에 있어서,
    상기 장치는 주입 호퍼의 상류 측에 배치되는 웜 스크류(worm screw)와 같은 전달 수단에 의해서 피드되는, 방법의 응용.
    

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