KR20170001818U - 슬러지 건조용 사이클론 건조기 - Google Patents

슬러지 건조용 사이클론 건조기 Download PDF

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Abstract

본 고안은 슬러지 건조용 사이클론 건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바디의 내측에 회전형 스크레이퍼가 설치되어 바디의 내면에 건조대상물질이 점착되지 않게 함으로써 건조대상물질의 고착으로 인한 파울링에 따른 응괴 현상을 방지하여 건조성능의 안정성과 건조효율을 극대화할 수 있는 슬러지 건조용 사이클론 건조기에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 내경이 일정한 원통형의 상부체와, 상기 상부체의 하단에 연장되고 하부로 갈수록 내경이 축소되는 원통형의 하부체로 이루어진 바디; 상기 바디의 상부에 결합되고 중심에 관통홀이 형성된 커버; 상기 바디의 상부 일측에 설치된 유입관; 상기 커버의 관통홀을 통해 상기 바디의 내부로 일정깊이 삽입된 배출관; 상기 바디의 내부에 회전 가능하게 상하 수직으로 설치되고 상기 바디의 내면과 일정간격으로 이격된 스크레이퍼; 및 상기 바디에 구비되어 스크레이퍼를 회전 구동시키는 구동수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조용 사이클론 건조기를 기술적 요지로 한다.

Description

슬러지 건조용 사이클론 건조기{Cyclone dryer for sludge drying}
본 고안은 슬러지 건조용 사이클론 건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바디의 내측에 회전형 스크레이퍼가 설치되어 바디의 내면에 건조대상물질이 점착되지 않게 함으로써 건조대상물질의 고착으로 인한 파울링에 따른 응괴 현상을 방지하여 건조성능의 안정성과 건조효율을 극대화할 수 있는 슬러지 건조용 사이클론 건조기에 관한 것이다.
일반적으로 사이클론 건조설비에 적용되는 사이클론 건조기는 공기의 자유 흐름 속도에 의해 발생하는 원심분리력을 통해 건조대상물질 내에 함유되어 있는 수분 중에서 자유수와 표면 부착수 및 간극수 일부를 기계 및 물리적으로 분리시켜 건조 효과를 발휘하는 구조이다.
여기서 사이클론 건조기는 건조대상물질의 성상에 고형물 입자와 화학적으로 결합한 고분자 응집제 등의 고 점성을 가진 케미컬성분이 포함된 경우 건조시 강한 점성에 의해 건조대상물질이 바디의 내면에 점착되는 파울링(fouling) 현상에 의해 응괴현상이 빈번하게 발생하게 된다.
상기와 같이 사이클론 건조기에서 발생하는 응괴 현상에 의해 사이클론 건조설비의 연속적인 성능이 저하되고 고장 등의 하자가 발생하여 건조 성능을 저하시키고 건조 효율도 떨어뜨리는 문제점이 있다.
국내 등록실용신안공보 제20-0437373호, 2007년11월21일자 등록.
본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위해 고안된 것으로서, 공기의 흐름 유속에 의해 발생하는 원심분리력을 이용하여 건조대상물질을 건조시킬 때 건조대상물질이 점성에 의해 바디의 내면에 점착되면서 유발되는 파울링 현상에 따른 응괴현상을 방지하여 건조성능의 안정성과 건조효율의 극대화를 도모할 수 있는 슬러지 건조용 사이클론 건조기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 슬러지 건조용 사이클론 건조기는 내경이 일정한 원통형의 상부체와, 상기 상부체의 하단에 연장되고 하부로 갈수록 내경이 축소되는 원통형의 하부체로 이루어진 바디; 상기 바디의 상부에 결합되고 중심에 관통홀이 형성된 커버; 상기 바디의 상부 일측에 설치된 유입관; 상기 커버의 관통홀을 통해 상기 바디의 내부로 일정깊이 삽입된 배출관; 상기 바디의 내부에 회전 가능하게 상하 수직으로 설치되고 상기 바디의 내면과 일정간격으로 이격된 스크레이퍼; 및 상기 바디에 구비되어 스크레이퍼를 회전 구동시키는 구동수단;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구동수단은 상기 커버의 일측에 설치되는 구동모터; 상기 커버의 일측에 설치되고 상기 구동모터의 구동축에 연결되며 출력축이 상기 커버의 내측에 위치되는 감속기; 상기 감속기의 출력축에 축설된 피니언; 및 상기 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되어 내면을 따라 상기 피니언과 치합되는 내치기어가 형성되고 하면 외측에 상기 스크레이퍼의 상단이 연결된 링기어;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 바디의 내부 상단 가장자리에는 외경이 확대되는 외경확대공간이 둥글게 형성되고, 상기 외경확대공간에는 상기 링기어의 회전 가능하게 받치는 지지베어링이 상기 커버에 고정된 상태로 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 스크레이퍼의 하측에는 상기 배출관의 하측 외면으로부터 지지력을 발휘하는 지지대가 수평으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 배출관의 하측 외면에는 부싱을 사이에 두고 보스가 회전 가능하게 설치되고, 상기 보스의 외측에는 상기 지지대의 단부가 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 스크레이퍼는 복수 개로 구성되어 상기 바디의 내부에 일정각도 간격을 두고 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의한 본 고안은 바디의 내부에 바디의 내면을 따라 회전 운동하는 스크레이퍼가 설치되어 건조대상물이 점성에 의해 바디의 내면에 점착되는 폐단을 효과적으로 방지함으로써 건조성능의 안정성과 건조효율의 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조용 사이클론 건조기가 적용된 사이클론 건조설비를 도시한 전체 구성도.
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조용 사이클론 건조기를 도시한 단면도.
본 고안은 슬러지 건조용 사이클론 건조설비에서 건조대상물 주입기와 사이클론 분리기의 사이에 연결되는 가장 핵심적인 기기로서 공기의 흐름 유속에 의해 발생하는 원심분리력을 통해 건조대상물질에 함유된 수분 일부를 분리 제거하는 슬러지 건조용 사이클론 건조기에 관한 것이다.
특히, 본 고안에 따른 슬러지 건조용 사이클론 건조기는 건조대상물이 원심분리력에 의해 수분이 분리 제거될 때 건조대상물이 점성에 의해 바디의 내면에 점착되지 않게 함으로써 연속 건조가 가능하고 건조 효율도 높인 것이 특징이다.
이러한 특징은 바디의 내부에 구동수단의 구동에 따라 바디의 내면을 따라 회전 운동하면서 바다의 내면에 건조대상물이 점착되지 않도록 차단함과 동시에 순간적으로 점착된 건조대상물을 긁어내는 스크레이퍼가 구비된 구조에 의해 달성된다.
이하 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조용 사이클론 건조기를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조용 사이클론 건조기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 슬러지 건조용 사이클론 건조설비(1000)의 건조대상물 주입기(200)와 사이클론 분리기(300)의 사이에 연결 설치되어 공기의 빠른 선회 흐름을 통해 건조대상물에 포함된 수분 일부를 분리 제거하는 것이다.
이를 위해 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조용 사이클론 건조기(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 바디(110), 커버(120), 유입관(130), 배출관(140), 스크레이퍼(150) 및 구동수단(160)으로 구성된다.
먼저, 상기 바디(110)는 건조대상물 주입기(200)와 사이클론 분리기(300)의 사이에 배치되어 내부로 압송되는 공기와 건조대상물의 유동 공간을 제공하는 구성이다.
즉, 바디(110)는 건조대상물에 포함된 수분 일부가 공기의 유동 흐름에 의한 원심분리력에 의해 분리 제거되도록 유동 공간을 제공하는 것이다.
이를 바디(110)는 상부체(111)와 하부체(112)로 구성된다. 이때 상부체(111)는 상부가 개방되고 상하로 내경이 일정한 원통형으로 이루어진 것이다. 그리고 하부체(112)는 상부체(111)의 하단에 일체로 연장 형성되고 하부가 폐쇄되며 하부로 갈수록 내경이 점진적으로 축소되는 원통형으로 이루어진 것이다.
다음으로, 상기 커버(120)는 바디(110)의 상부에 설치되어 바디(110)의 상부를 폐쇄시키면서 후술할 유입관(130)과 구동수단(160)이 취부되는 구성이다.
이를 위해 커버(120)는 바디(110)의 상부체(111)의 상부와 대응되는 형태로 구성되어 상부체(111)의 상부에 결합되고 중심에 후술할 유입관(130)이 관통 삽입되는 제1관통홀(121)이 형성된다.
다음으로, 상기 유입관(130)은 바디(110)의 상부 일측에 설치되어 건조대상물 주입기(200)에서 압송되는 공기와 건조대상물을 바디(110)의 내부로 유입시키는 구성이다.
이를 위해 유입관(130)은 바디(110)의 상부체(111) 일측에 설치된다. 단, 유입관(130)은 공기와 건조대상물이 바디(110)의 내부로 유입되어 자연스럽게 선회 유동하도록 상부체(111)의 일측 외주면에 접선방향으로 설치되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 배출관(140)은 바디(110)의 상부 중앙에 삽입 설치되어 바디(110)의 내부에서 수분 일부가 제거된 건조대상물을 공기와 함께 외부로 배출하는 구성이다.
이를 위해 배출관(140)은 커버(120)의 제1관통홀(121)에 삽입 설치된다. 즉, 배출관(140)은 바디(110)의 내부에서 선회 운동하는 공기의 유속에 의한 압력강하로 건조대상물이 공기와 함께 외부로 배출되도록 상부가 바디(110)의 외부로 노출되고 하부가 바디(110)의 내부에 위치되게 설치된다.
이때 배출관(140)의 하부에는 건조대상물이 공기와 함께 외부로 원활하게 배출되도록 하단으로 갈수록 내경이 점진적으로 증가하는 확대부가 형성된다.
다음으로, 상기 스크레이퍼(150)는 본 고안의 가장 핵심적인 구성으로서 바디(110)의 내부에 설치되어 건조대상물이 점성에 의해 바디(110)의 내면에 점착되는 파울링 현상을 방지하기 위한 구성이다.
즉, 스크레이퍼(150)는 공기의 흐름 유속에 의해 건조대상물이 바디(110)의 내면을 따라 선회 운동할 때 후술할 구동구단(160)의 작동에 따라 회전 운동하면서 건조대상물이 바디(110)의 내면에 점착되지 않게 차단하거나 바디(110)의 내면에 순간적으로 점착된 건조대상물을 탈리시키는 구성이다.
이를 위해 스크레이퍼(150)는 바디(110)의 내부에 후술할 구동수단(160)에 의해 회전 운동 가능하게 설치되고 바디(110)의 내면과는 충분한 회전공차가 생기도록 일정간격을 두고 이격되게 배치된다.
즉, 스크레이퍼(150)는 바디(110)의 내부에 상하 수직으로 설치되되 상부가 바디(110)의 상부체(111) 내면에 일정간격 이격된 상태에서 후술할 구동수단(160)과 연결되고 하부가 바디(110)의 하부체(112) 내면에 일정간격 이격된 구조를 가진다.
단, 스크레이퍼(150)의 상부와 하부 경계부는 바디(110)의 상부체(111)와 하부체(112)의 경계부와 대응되게 바디(110)의 내부 중심을 향하도록 소정각도 절곡된 형태로 구성되는 것이 바람직하다.
그리고 스크레이퍼(150)는 공기와 건조대상물의 선회 흐름을 최대한 방해하지 않으면서 바디(110)의 내면에 점착된 건조대상물이 효과적으로 탈리될 수 있도록 기계적 강도를 가지면서 직경이 최대한 작고 단면이 원형인 환봉이나 환관으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 스크레이퍼(150)는 상기한 건조대상물의 점착 방지와 건조대상물의 탈리가 효과적이도록 복수 개가 바디(110)의 내부에 일정각도 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라 한 쌍으로 이루어진 스크레이퍼(150)가 각각 바디(110)의 내부 일측과 타측에 180도 간격으로 설치되는 대칭형으로 구성될 수 있다.
마지막으로, 상기 구동수단(160)은 바디(110)와 커버(120)에 설치되어 공기와 건조대상물이 바디(110)의 내부에서 선회 운동할 때 스크레이퍼(150)를 회동시키는 구성이다.
이를 위해 구동수단(160)은 구동모터(161)와 감속기(162)와 피니언(163) 및 링기어(164)로 구성된다.
이때 구동모터(161)는 커버(120)의 일측에 설치되어 회전 동력을 제공하는 구성이고, 감속기(162)는 커버(120)의 일측에 구동모터(161)의 구동축에 연결되게 설치되고 구동축과 연결되는 출력축이 커버(120)에 형성된 제2관통홀(122)을 통해 커버(120)의 내부에 삽입되어 구동모터(161)의 회전속도를 저속으로 감속시키는 구성이다. 단, 구동모터(161)와 감속기(162)는 감속기어가 일체로 구비된 기어드 모터로 대체될 수 있다.
그리고 피니언(163)은 감속기(162)의 출력축에 일체로 회전되게 설치되는 구성이고, 링기어(164)는 바디(110)의 내부에 회전 가능하게 설치되고 내면을 따라 피니언과 치합되는 내치기어가 형성되며 외측에 스크레이퍼(150)의 상부가 연결되는 구성이다.
즉, 구동수단(160)은 구동모터(161)에 구동에 따라 감속기(162)의 출력축이 저속으로 회전하면 피니언(163)과 맞물리는 링기어(164)가 회전하면서 링기어(164)에 연결된 스크레이퍼(150)를 바디(110)의 내면을 따라 회전시키게 된다.
한편, 구동수단(160)에는 바디(110)의 내부에 링기어(164)의 외측에서 커버(120)의 하면에 지지된 상태로 설치되어 링기어(164)를 받쳐주면서 링기어(164)의 회전 운동을 원활하게 하는 지지베어링(165)이 포함된다.
단, 지지베어링(165)이 링기어(164)의 외측에서 설치되도록 바디(110)의 내부 상단 가장자리에는 지지베어링(165)을 설치하기 위한 외경확대공간(113)이 구비되는 것이 바람직하다.
여기서 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조용 사이클론 건조기(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 스크레이퍼(150)가 회전운동할 때 바디(110)의 내면에 점착된 건조대상물 등에 의한 회전저항에 의해 휘어짐이나 꺾임 등을 방지하기 위한 지지대(170)가 더 포함된다.
이를 위해 지지대(170)는 스크레이퍼(150)의 하측에 바디(110)의 내부에 삽입된 배출관(140)의 외면에 밀착되게 수평으로 설치된다. 단, 지지대(170)는 스크레이퍼(150)의 하측에 설치된 연결부재(171)에 연결되어 견고하게 고정 설치된다.
이때 지지대(170)는 스크레이퍼(150)와 함께 회전 운동할 때 배출관(140)의 외면과의 회전마찰을 줄이기 위해 단부가 배출관(140)의 외면에 부싱(181)을 사이에 두고 회전 가능하게 설치된 보스(180)에 연결되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 고안에 따른 슬러지 건조용 사이클론 건조기는 바디의 내부에 회전 운동하는 스크레이퍼가 더 설치되어 바디의 내면에 건조대상물이 점착되는 폐단을 물리적으로 방지함으로써 건조성능의 안정성과 건조효율의 극대화할 수 있다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.
따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 고안의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
1000: 사이클론 건조설비
100: 사이클론 건조기
200: 건조대상물 주입기
300: 사이클론 분리기
110: 바디
111: 상부체
112: 하부체
113: 외경확대공간
120: 커버
121: 제1관통홀
122: 제2관통홀
130: 유입관
140: 배출관
150: 스크레이퍼
160: 구동수단
161: 구동모터
162: 감속기
163: 피니언
164: 링기어
165: 지지베어링
170: 지지대
171: 연결부재
180: 보스
181: 부싱

Claims (6)

  1. 내경이 일정한 원통형의 상부체와, 상기 상부체의 하단에 연장되고 하부로 갈수록 내경이 축소되는 원통형의 하부체로 이루어진 바디;
    상기 바디의 상부에 결합되고 중심에 관통홀이 형성된 커버;
    상기 바디의 상부 일측에 설치된 유입관;
    상기 커버의 관통홀을 통해 상기 바디의 내부로 일정깊이 삽입된 배출관;
    상기 바디의 내부에 회전 가능하게 상하 수직으로 설치되고 상기 바디의 내면과 일정간격으로 이격된 스크레이퍼; 및
    상기 바디에 구비되어 스크레이퍼를 회전 구동시키는 구동수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조용 사이클론 건조기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동수단은
    상기 커버의 일측에 설치되는 구동모터;
    상기 커버의 일측에 설치되고 상기 구동모터의 구동축에 연결되며 출력축이 상기 커버의 내측에 위치되는 감속기;
    상기 감속기의 출력축에 축설된 피니언; 및
    상기 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되어 내면을 따라 상기 피니언과 치합되는 내치기어가 형성되고 하면 외측에 상기 스크레이퍼의 상단이 연결된 링기어;로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조용 사이클론 건조기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바디의 내부 상단 가장자리에는
    외경이 확대되는 외경확대공간이 둥글게 형성되고,
    상기 외경확대공간에는
    상기 링기어의 회전 가능하게 받치는 지지베어링이 상기 커버에 고정된 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조용 사이클론 건조기.
  4. 제1항에 있어서
    상기 스크레이퍼의 하측에는
    상기 배출관의 하측 외면으로부터 지지력을 발휘하는 지지대가 수평으로 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조용 사이클론 건조기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배출관의 하측 외면에는
    부싱을 사이에 두고 보스가 회전 가능하게 설치되고
    상기 보스의 외측에는
    상기 지지대의 단부가 연결되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조용 사이클론 건조기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스크레이퍼는
    복수 개로 구성되어 상기 바디의 내부에 일정각도 간격을 두고 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조용 사이클론 건조기.
KR2020150007436U 2015-11-17 2015-11-17 슬러지 건조용 사이클론 건조기 KR200483951Y1 (ko)

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