KR890002245B1 - 과립형유동성원료의 분기게이트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

과립형유동성원료의 분기게이트

제1도는 본 발명의 따른 분기게이트의 제1실시예에 대한 정면도.

제2도는 제1도의 II-II선에 따른 개략적인 종단면도.

제3도는 제2도를 다른 위치에서 본 조절판의 설치단면도.

제4도는 제2도의 IV-IV선에 따른 분기게이트의 종 단면도.

제5도는 3개의 원료출구를 갖춘 본발명에 따른 분기 게이트의 제2실시예를 나타내는 저부평면도.

제6도는 본 발명에 따른 분기게이트의 제3실시예를 제2도와 동일한 상태로 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유입파이프 2 : 유입호우퍼

3 : 유출호우퍼 4 : 유출파이프

5 : 조절판 6 : 구동축

7 : 덮개판 8 : 개구부

9 : 스트립(strip) 10 : 밀봉체

11 : 원형연통면 M : 원료유입방향을 나타내는 화살표

본 발명은 공기의 흐름에 편승해서 유동(遊動)하는 과립형원료의 흐름을 최소한 둘 이상의 원료흐름으로 조정분리시켜주는 분기(分岐)게이트에 관한 것이다.

종래에도 원료의 흐름을 분리시켜주기 위해 원료가 흘러가는 이송판의 지관(枝管)바로위에다 조절밸브를 설치해놓고서 이 지관의 개폐정도를 여러가지 방법으로 조절해주도록 하는 시도가 있었는바, 이경우 원료의 흐름이 조절밸브의 앞쪽가장자리에 얼마만큼 충돌하느냐에 따라 분리의 정도가 상당히 좌우되었다.

또한, 1개의 유입파이프와 2개이상의 유출파이프 및 중간부재로 이루어진 장치에서 게이트를 이용하여 원료의 흐름을 분리시켜 주도록 하는 시도도 있었으나, 이 경우에는 상기 유출파이프가 수평의 원형연통면내에 있는 각 개구부로부터 아랫쪽으로 뻗으면서 이들의 서로 이웃하는 각 개구부들이 상기 원형연통면 속에서 스트립에 의해 서로 분할되고, 또 상기 중간부재는 유입파이프와 상기 원형연통면 사이에서 폐쇄통로를 형성해서 이 중간부재 한쪽이 유입파이프에 연결되고, 다른 한쪽이 원형연통면내에 있는 적어도 1개이상의 개구부를 부분적으로 개방시키도록 되어 있었다.

그리고 이와같은 종래의 분기게이트에서는, 상기 중간부재는 폐쇄통로의 개구부가 원형연통면에 있는 적어도 1개이상의 개구부와 정렬되도록 원형연통면을 둘러싸면서 동심상으로 배열된 수평판에 그 끝이 위치하게 되는데, 여기서 후자의구조는 축선회하는 조절부재가 유입파이프와 원형연통면에 형성된 개구부사이를 연결시키도록 되어 있는 가변게이트로 되어 있다.

여기서 이러한 가변게이트는 상기 중간부재의 개구부가 상기 원형연통면에 있는 여러 개구부들중의 적은 부분이나 큰 부분에 맞추어지는 중간위치에 위치하도록 해서 원료의 흐름을 조절분리할 수 있도록 되어 있다.

그러나 파이프내에서의 원료의 유동경로 특히 분리사이클론으로 부터 원료가 유출될 경우에는, 원료가 파이프의 단면적에 대해 균일하게 분포되어지지 않게 됨은 물론, 파이프원주상의 위치가 변하는 곳에서 제트류로 흐르게되어 전체적인 흐름이 극히 산만해지게 된다. 따라서 원료가 어느쪽 개구부를 통해 흘러내려가는지 또는 원료의 분리가 어느 개구부들 사이에서 일어나는지 여부가 분명치 못하게될 뿐만 아니라 분리율도 갑작스럽게 변화되어질 수가 있는 문제가 있다.

이에 본발명은 상기의 문제점들을 최소화시켜 설정된 분기게이트에 의해 원료분리비가 균일하게 이루어지도록 된 분기게이트를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분기게이트는, 유입파이프의 축선이 유입호우퍼와 유출호우퍼를 연통시키는 원형연통면의 직경을 가로질러 교차하면서 2개의 인접된 개구부로 분리형성시키는 스트립이 설치되어 있고, 상기 유입호우퍼 내에는 면축선회하는 조절판이 설치되어져 있는데, 이 조절판은 수직방향의 구동측을 따라 상기 원형연통면과 평행한 판의 면에 대해 축선화하면서 유입파이프이 축선에 대해서는 경사지게 설치되어, 유입파이프로 부터 유입된 원료가 상기 조절판상에 부딪히도록 되어 있다.

여기서 경우에 따라서는 상기 조절판의 가장자리가 원형연통면의 직경이 될 수도 있다.

그리고 상기 조절판의 가장자리는 상기 원형연통면을 따라 이루어지면서 이 조정판의 아랫쪽 가장자리에서 원료의 흐름이 퍼지도록 해서, 출구개구부 사이에 있는 스트립에 의해 분리되어지더라도 흐름이 넓고 평평하게 이루어지도록 하고, 상기 조절판의 가장자리가 스트립에 수직을 이룰때 스트립의 양쪽에 있는 개구부에서 원료의 흐름이 반반씩 분리되어 통과하도록 되어 있는데, 이 경우 상기 조절판을 회전시켜 이의 가장우리가 개구부의 원호주위로부터 떨어지도록 해주게 되면 모든 원료가 한쪽 또는 다른쪽 개구부를 통과하도록 함으로써 분리비가 연속적으로 변화되어지도록 되어 있다.

여기서 상기 유입파이프는 그 축선이 수평면에 대해 대략 45°∼90°사이의 각도로 경사지게 설치되어지나, 이 경우 파이프축의 일부는 직경을 통과하게 되는바, 특히 양쪽 개구부의 사이에 있는 스트립을 따라가는 원형 연통면에 교차되는 수직면상에 위치하도록 되어 있다. 이렇게 해주게되면 사이클론의 원료유출구에서 종종 발생하게되는 와류현상이 없어지게 되는데, 이 같은 효과를 얻기 위해서는 상기 경사파이프가 각각의 경사도에 따라 일정길이를 유지하고 있어야 하는바, 이에대한 실험예에 의하여 경사파이프의 길이는 60°경사에서 파이프 직경의 3배이 길이가되면 충분하다는 것이 밝혀졌다.

한편, 본 발명에 따른 유입원료는, 역류솔루션(counter flow solution)이라 불리우는 수평운동성분원료의 흐름일때 조절판에 부딪혀 방향이 변경되어지고, 이와반대인 동류솔루션(co-current solution)이라 불리우는 수평성분방향의 원료의 흐름일 때에는 조절판을 그대로 통과해서 방향이 변경되지 않게 되는데, 여기서 이 동류솔루션이 가능해지도록 하기 위해서는 수평면에 대한 조절판의 각도가 유입파이프축의 경사각도 보다 더 작아야만 한다.

따라서 상기와 같은 구조에 있어서는 조절판이 유입호오푸벽의 일부분을 이루면서 이 호우퍼의 원형연통면을 통과하는 수직방향의 구동축에 대해 축선회되어지도록 장착되게 된다.

또한 유입호우퍼의 상단에는 유입파이프가 연결되고 그 하단에는 원형연통면과 동심을 이루면서 이 원형연통면을 덮는 조절판이 설치되어져 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참고하여 상세히 설명한다.

제1도에 도시한 바와같이 원료의 유입파이프(1)가 원추형 유입호우퍼(2)의 상부에 연결되고, 이 원추형 유입호우퍼(2)의 아랫쪽끝에는 도면에서 평면으로 나타내어지면서 유출호우퍼(3)를 매개로 유출파이프(4)와 연통시키는 원형연통면(11)이 형성되어 있으며, 이 원형연통면(11)에는 제4도에 도시된 바와같이 2개의 개구부(8)가 형성된 스트립(9)이 설치된 상태로 되어져 있다.

그리고 상기 유입호우퍼(2)의 내부에는 제2도에 도시된 바와같이, 수평면에 대해 일정각도로 경사지면서 도면의 평면에 대해 수평으로 나타내어진 조절판(5)이 설치되어 있는데, 이 조절판(5)은 원형연통면(11)의 중심을 통과하는 수직방향의 구동축(6)에 설치되어 축선회하게 된다.

그리고 상기 조절판(5)의 아랫쪽 끝에는 상기 원형연통면(11)의 일부를 덮으면서 이 조절판(5)과 함께 회전하도록 덮개판(7)이 연결되어 있고, 이 덮개판(7)은 조절판(5)의 뒤에 있는 원형연통면(11)의 개구부(8) 일부를 덮도록 되어 있지만, 이 실시예에서 상기 덮개판(7)이 게이트의 기능에 절대적으로 필요한 것은 아니다.

제3도는 제2도에서의 조절판(5)을 180°회전시킨 분기게이트를 도시해 놓은 것으로, 여기서 조절판(5)이 수평에 대해 이루는 각도는 유입파이프(1)가 수평에 대해 이루는 각도보다 최소한 5∼10°가 작도록 형성시켜주는 것이 게이트의 기능을 수행하기 위한 바람직한 선행조건이 된다.

또 제4도에 도시된 바와같이 원형연통면(11)에는 각각 분리된 유출파이프(4)를 갖춘 유출호우퍼(3)의 바깔가장자리에 의해 한정되어지는 2개의 개구부(8)가 갖추어져 있는데, 이 개구부(8)들은 2개의 유출호우퍼(3)의 공통가장자리를 이루도록 직경방향으로 뻗어있는 스트립(9)에 의해 분할되어져 있다.

그리고 상기 조절판(5)을 축선회 시켜주기 위한 구동축(6)은 상기 원형연통면(11)의 중심을 관통해서 유출호우퍼(3)사이에 이루어지는 공간 밖에서 모우터등과 같은 공지의 구동수단에 의해 작동시킬 수 있도록 되어 있고, 또 상기 덮개판(7)으로 표시된 점선은 조절판(5)의 하부가장자리의 윤곽을 나타내고 있다. 따라서 이렇게 배열시킴으로써 유입파이프(1)로부터 조절판(5)의 뒷면을 가로질러 분산된 원료가 2개의 개구부(8)상에 균일하게 분포되어지게 된다. 또 상기 구동축(6)에 의해 조절판(5)이 축선회하게 되면 이 조절판(5)의 큰쪽부분이 개구부의 개방정도를 변화시키게 되므로 원료의 분리율이 변화되어지게 되는 것이다.

여기서 제1도 내지 제3도에 도시된 바와같이 상기 유출호우퍼(3)의 외부에서 공지의 구동수단과 연결된 구동축(6)에 의해 축회전되어지는 상기 조절판(5)은 전체원료가 유출호우퍼(3)중 하나를 모두 통과하기 전에 90°이하의 각도로 회전되어지는데, 이때 중심부 주위의 넓은 공간에서의 분리율은 축선회 각도에 따라 선형적으로 변화하게 된다는 것이 실험결과 밝혀 졌다.

제5도는 상기 원형연통면(11)이 스트립(9a, 9b, 9c)에 의해 구획지워져 이루어지는 3개의 유출개구부와 그에 대응하는 유출파이프를 구비한 분기게이트의 바닥부를 도시해 놓은 것으로서, 여기서 조절판(5)의 위치는 덮개판(7)의 위치표시로 나타내어져 있다. 상기 조절판(5)의 위치에서 원료가 화살표(M)방향으로 주입되게 되면 원료의 흐름은 역류솔루션이 되어, 이러한 역류솔루션에 따라서 유입되는 원료는 스트립(9b, 9c)에 한정되어지는 유출호우퍼와 한쪽 개구부로 유도되게 되고, 다른 2개의 개구부사이로 흐르는 원료흐름은 조절판(5)을 180°축선회시킴으로써 동류솔루션이 되어 스트립(9a)을 가로질러감에 따라 분기되어지게 된다.

또한 원류유입파이프와 동일한 평면에 있는 1개의 스트립을 가로질러 분리가 이루어지도록 하는것이 바람직하지만 스트립(9b 및 9c)을 자로질러 원료를 분리시켜줄 수도 있다.

그러나 여러개의 스트립을 가로질러 동시에 원료의 유출원료흐름들 사이의 관계를 자유로히 변화시켜주는 데에는 한계가 있음을 밝혀둔다.

제6도는 조절판(5)이 유입호우퍼(2)의 한쪽벽을 구성하도록 된 구조를 도시해 놓은 것으로, 상기 유입호우퍼(2)는 결과적으로 원뿔대 형상으로 된 표면과 원형연통면ㅇ로된 평면에 의해 경계가 결정되어진다.

이와같은 장치는 덮개판(7)이 필수적인바, 이 덮개판(7)은 조절판(5) 아랫쪽에 있는 원형연통면의 개구부쪽으로 원료가 잘못 투입되는 것을 방지해주는 역할을 한다. 그리고 상기 조절판(5)과 덮개판(7)을 갖추고 있는 유입호우퍼(2)는 바닥부에서 원형연통면과 동심으로 원형연통면을 덮어주게되는 원형구조를 갖게 되는바, 즉 상부에서 유입파이프(1)와 일직선으로 배열된 원형개구부를 구비하면서 이 원형개구부의 중심이 수평표면의 중심을 수직으로 관통하는 선상에 놓여지는 구조가 된다.

또 원형연통면(11) 및 유입파이프(1)를 갖춘 유입호우퍼(2)의 환형연결부 주위를 따라 밀봉체(10)가 설치되고, 상기 조절판(5)을 형성하게되는 벽을 포함하는 모든 중간부재는 환형연결부의 중심을 관통하는 구동축(6) 주위에서 축선회하게 된다.

한편, 상기 여러 실시예에 있어서는 조절판(5)이 경사를 이루도록 되어 있으나 이를 수직방향으로 놓여 지도록 설치하여도 좋고, 또 유입파이프의 축선도 실제로는 스트립(9)을 통하는 수직면에 대해 경사지게 설치해놓을 수 있을 뿐만 아니라 스트립의 폭도 전체 길이에 걸쳐 반드시 같은 폭을 갖도록 해야할 필요는 없으며, 단지 2개의 원형개구부 사이를 구획지우는 스트립의 방향을 이들 개구부중심사이의 연결선과 수직되는 방향으로 결정해 주기만 하면 된다.

Claims (8)

1. 유입파이프(1)와, 원형연통면(11)내에 수평으로 설치되면서 이 원형연통면(11)내에 있는 스트립(9)에 의해 분리되어진 개구부(8)로부터 각기 아래 쪽으로 유도되는 2개이상의 유출파이프(4) 및, 상기 유입파이프(1)와 원형연통면(11)사이에 위치하면서 상기 유입파이프(1)에 한쪽끝이 연결되고 다른쪽 끝이 원형연통면(11)내에 있는 적어도 1개이상의 개구부로 부터 원료를 배출해주는 폐쇄통로를 형성시키는 유입호우퍼(2)로 이루어져, 과립형원료의 흐름을 2개이상의 흐름으로 조절해서 분리시켜주도록 된 분기게이트에 있어서, 상기 유입파이프(1)의 축선이 직경을 따라 원형연통면(11)의 직경과 수직교차하는 수직면내에 놓여지고, 상기 유입호우퍼(2) 내에 있는 조절판(5)은 수직축과 이의 가장자리를 따라 원형연통면(11)과 교차되어지는 면에 대해 축선회되어져서 유입파이프(1)로 부터 유입된 원료가 이 조절판(5)에 부딪히도록 유입파이프(1)의 축에 경사져 있는 것을 특징으로 하는 과립형유동성원료의 분기게이트.
2. 제1항에 있어서, 상기 유입파이프(1)의 축을 포함하는 수직면이 원형연통면(11)내에 있는 스트립(9, 9a, 9b, 9c)중의 하나를 포함하도록 된 것을 특징으로 하는 과립형유동성원료의 분기게이트.
3. 제1항에 있어서, 상기 유입파이프(1)의 축선이 수평방향에 대해 45°∼90°각도로 경사지도록 된 것을 특징으로 하는 과립형유동성원료의 분기게이트.
4. 제1항에 있어서, 상기 조절판(5)은 수평방향에 대해 45°∼90°각도로 경사지도록 된 것을 특징으로 하는 과립형유동성원료의 분기게이트.
5. 제1항에 있어서, 상기 조절판(5)은 수평방향에 대해 45°∼90°각도로 경사지도록 된 것을 특징으로 하는과립형유동성원료의 분기게이트.
6. 제1항에 있어서, 상기 조절판(5)의 각도가 수평에 대해 유입파이프(1)의 축선이 이루는 각도보다 작도록 된 것을 특징으로 하는 과립형유동성원료의 분기게이트.
7. 제1항에 있어서, 상기 조절판(5)은 유입호우퍼(2)의 내부에서 원형연통편(11)의 중심을 통과하는 수직방향의 구동축(6)에 의해 축선회하도록 된 것을 특징으로 하는 과립형유동성원료의 분기게이트.
8. 제1항에 있어서, 상기 조절판(5)은 그 뒷쪽으로 원형연통편(11)의 일부를 덮는 덮개판(7)과 일체로 고정되어진 것을 특징으로 하는 과립형유동성원료의 분기게이트.

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