KR920005936B1 - 층류분리장치에서 액체를 공급 및 분배시키는 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

층류분리장치에서 액체를 공급 및 분배시키는 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명을 구체화한 층류분리장치의 일부분을 나타내며 그 측벽을 일부 절단한 측면도.

제2도는 제1도의 좌측에서 본 층류 분리 장치의 부분절단 단면도(斷面圖).

제3도는 화살표 방향에서 본 제2도의 3∼3선 종단면도.

제4도는 본 발명에 의한 유체흐름을 변화시키는 배플(baffle) 배열의 한 형태를 나타낸 사시도.

제5도 및 제6도는 본 발명에 의한 유체흐름을 변화시키는 배플 배열의 다른 형태를 나타낸 측면도.

제7도는 본 발명에 의한 배플 배열의 또 다른 형태를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 분리 챔버(seperation Chamber) 11 : 유출구부분(outlet portion)

13 : 핌프 15 : 경사판

16 : 분리유로(Seperation pasages) 18 : 구멍

19 : 수평판 20 : 챤넬(Channel)

21 : 유출구구멍 24 : 유입구

25 :분배장치(distributor) 26, 27 : 배열판

29, 33 : 장애판 30, 31 : 배열

34, 35 : 평면 장애판

본 발명은 층류분리방법 및 그 장치에 관한 것으로 좀더 자세히 말하면 그 장치의 각각의 분리 챤넬(Channel)에 현탁액 또는 에멀죤등의 액체를 공급하여 균일하게 분배시키는 간단하면서도 효과가 큰 수단을 구체적으로 나타낸 방법 및 장치의 새로운 개량에 관한 것이다.

종래의 층류분리 장치에서는 수평편에 대하여 모두 경사진 다수의 등간격 평행판 사이에 형성된 다수의 분리유로에 현탁액 또는 에멀죤을 공급시켜 현탁액의 침전물 또는 에멀죤의 중액(重液)을 분리하였다.

조작할때는 그 현탁액의 침전물 또는 그 에멀죤의 증액은 그 분리 유로에서 하방향으로 침전되며 그 판의 하부단을 통하여 흐르고 그 분리장치의 저부면에서 제거된다. 동시에 그 잔류 액체 상방향으로 흘러 결과적으로 그 판유로의 상부단에서 유출구를 통하여 배출하였다.

그 분리 유로에 공급원 유입 현탁액 또는 에멀죤이 그 판사이의 유로로 흐를수 있도록, 그 유입 현탁액 또는 에멀죤을 그 판 가까이 위치한 분배장치를 통해 분리유로에 통상적으로 공급시킨다.

하나의 배열판의 축방향 또는 두 배열판 사이에는 그 분배장치를 설치하여 측벽을 구성시키는 것이 바람직하다.

따라서, 그 유입 현탁액 또는 에멀죤이 하방향으로 강제로 홀러가 후자의 상부단 아래에 간격을 둔 판 사이의 유로로 유입된다. 그 유입 현탁액 또는 에멀죤은 위에서 또는 바람직하게는 축 방향으로 유입구를 지나 분배장치로 유입된다.

그 층류분배장치의 용량을 충분히 이용하기 위해서는 그 유입액을 그 분배유로에 분배를 균일하게 하는것이 가장 중요하다.

그러나, 종래의 장치에서는 이와같은 결과를 달성하기가 어렵다. 우선, 그 분배장치에 유입되는 유입액은 그 농도가 높으며, 또 일정하게 정해진 방향성이 없다. 이것은 유입구관에서 간격을 두고 위치한 분배유로에 지나치게 다량으로 유입할려는 경향이 있다. 반면에, 더 가깝고 또 더 멀리 있는 다른 분리유로는 극히 낮은 유입량을 유입한다.

이와같은 점에서 그 유입량은 분비유로에 유입되는 단위시간당 현탁액 또는 에멀죤의 량과 관계가 있다. 어떤 경우에 분리유로에서는 그 분배장치의 어떠한 유입액도 유입되지 않는다.

그 대신 정화액(clarified liquid)을 그 분리장치의 유출구에서 그 분리유로에 유입시킨다.

그 유입액 흐름이 분리유로 전체에 걸쳐 균일하게 분배되어 있을때 그 조작은 최적상태로 된다.

따라서, 본 발명에 의한 층류분리장치의 분리유로에서 유입액의 균일한 흐름 분배는, 그 분배 공간내의 유입액 이동속도를 감속시켜, 그 판 사이의 유로에 그 유입액이 유입되기전 수회에 걸쳐 그 유입액의 이동방향을 전향(轉向)시키고, 그 유로에서 정화액을 배출시켜 전유로를 통해 균일한 흐름을 제공한다.

본 발명은 그 유입액의 흐름의 속도를 감속시켜 수회에 걸쳐 그 흐름방향을 변경시키고 그 흐름을 다수의 더 작은 흐름을 분리시켜 그 유입액의 운동에너지를 소멸시키도록 적당하게 위치시켜 형성된 다수의 장애판을 그 유로내에 설치하여 그 유로에서 밖으로 유출되는 정화액을 억제시킴으로써 달성된다.

다음으로 첨부도면에서 따라 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

제1,2 및 3도에서와 같이, 본 발명에 의한 대표적인 층류분리장치에는 분리잼버(Seperation Chamber)(10)과 깔때기 형상(12)으로된 유출구부분(11)이 있으며, 분리액과 침전물이 그 깔대기 형상(12)로 하강하여 통상의 펌프(13)에 의해 화살표(14)의 방향으로 배출된다.

그 분리 챔버(10)내에서는 동간격으로된 다수의 경사판(15)이 설치되어 있으며 이들의 경사판(15)은 수평에 대하여 경사가 있고 이들 경사판(15)사이에는 각각 분리유로(Seperation Passages)(16)가 형성되었다.

현탁액의 고형입자 또는 에멀죤의 중액이 각 유로에 있는 하부판의 상부면에 침전된 다음 깔대기 형상(12)로 떨어지도록 각 분리유로(16)에서는 다른 분리유로와 관계없이 분리된다.

정화액은 제2도의 화살표(17)에서와 같이 각 유로(16)의 상부판에 인접하여 상승하고, 경사판(15)의 상부단의 수평잔(19)에 있는 구멍(18)을 통해 배출되며 층류분리장치의 상부 부분에 위치한 챤넬(Channel)(20)로 유입된다.

그 구멍(18)이 또 다른 실시예에서는 챤넬(20)의 수직측벽에 배열될 수 있으나 어느 경우이든 일정한 크기로 되어야 하며 예로서 동일한 크기를 가짐으로서 전유로를 통하여 균일한 흐름이 얻어진다.

그 구멍을 개별적으로 또는 동시에 크기를 조절할 수 있다.

챤넬(20)은 층류분리장치에서 정화액을 배출(화살표 22)하기 위한 유출구 구멍(21)을 구성한다.

현탁액 또는 에멀죤등의 유입 조성액은 두 배열판(26) 및 (27)사이에 설치된 분배장치(distributor)(25)의 유입구(24)를 지나 그 층류분리장치에 공급된다.(화살표23) 챤넬(20)이 각 배열판 위에 위치되어 있고 유입액이 화살표(28)에 의해 나타낸 바와 같이 배열판(26) 및 (27)의 축방향으로 흐른다.

본 발명에 의해, 다수의 장애판이 분배장치(25)에 하나 또는 그 이상의 배열로 설치되어 있다.

제3 및 4도에 나타낸 특성의 실시예에서는 그 장애판이 두 수직배옆(Vertical arras)로 설치되어 있고 이들은 그 유입구(24)를 통해 유입되는 유입현탁액 또는 에멀죤의 흐름방향에서 엇갈리게 간격을 두어 떨어져 있고 각 장애판의 넓은 측면이 그 흐름과 대향한다.

이 실시예에서, 그 배열(30) 및 (31)을 수직으로, 변위시켜 하나의 배열(30)의 장애판이 다른 배열(31)의 장에판들 사이의 수직방향에 캡(gap)에 대향하고 있다.

이와같이하여, 다수의 사행유로(蛇行流路)을 형성하고 이 사행유로를 통하여 그 유입액이 흐르도록 한다. 이와같은 방법으로, 그 유입액의 흐름속도를 감속시키고 제3도의 화살표(32)로 나타낸 바와 같이 수회방향을 바꾸는 다수의 흐름성분으로 나눈다.

제5도의 실시예에 나타낸 장애판의 변형시킨 배열에서는, 본 발명에 의한 흐름을 변경시키는 장애판의 배열(30)과 (31)사이의 간격을 그 유입액의 흐름방향에 연속적으로 증대시킨다.

이렇게 함으로서 그 분배장치(25)의 유입단에 더 많은 사행유로를 구비하여, 유로(16)사이의 유입액을 더 균일하게 확실히 분배시킨다.

이와같이 필요할 경우, 그 유입액을 선택된 흐름성분을 요구되는 방향으로 안내하도록 그 장애판(29)를 적당하게 형성하거나 또는 유입방향을 설정할 수 있다.

제6도의 변형된 장애판의 배열에서 나타낸 바와 같이, 한 배열의 장애판(33)은 정점이 흐름방향에 대하여 대향되도록 배치된 철제앵글의 형상으로 구성할 수 있다.

반면에 다른 배열은 그 흐름방향에 대하여 어느한쪽 방향으로 경사진 평면 장애판, (34) 및 (33)로 구성하여도 좋다.

또, 제7도에 나타낸 바와 같이, 장애판 배열은 그 유입액 흐름방향으로 간격을 두고 떨어져 있고 구멍(37)을 가진 판(36)의 배열을 구성할 수 있다.

그 유입액의 필요한 사행유로를 구성하기 위하여, 연속적인 판의 구멍(37)은 그 앞판의 구멍(37)에 대하여 축방향으로 변위되어 있다. 또한 그 흐름을 바꿀수 있도록 안내부재를 구성할 수 있다.

이와같이, 분배장치에 유입되어 그 유로에서 정화액의 배출을 억제시키는 유입현탁액의 에너지를 감소하여 그 현탁액이 균일한 분배를 그 유로를 통하여 달성할 수 있다. 따라서, 층류분리장치의 조작을 효과적으로 할 수 있다.

본 발명은 앞서 설명한 몇가지 실시예에 한정되는 것이 아니라 다음 청구범위내에 있는 형상 및 구체적 설명에서 변형시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 수평면에 대하여 경사진 다수의 경사판(15)을 구성시켜, 이들 경사판 사이에 있는 다수의 분리 유로(16)와, 상기 분리 유로(16)에 의해 유입된 유입액 스트림(Stream)을 그 유입액 흐름에 평행한 방향으로 분리시키는 상기 분리 유로와 연결되어 있는 분배장치(25)와, 상기 분배장치(25)에서 분리에 의해 얻어진 정화액의 배출수단(discharge means)을 구성하는 층류분리장치에서 유입액을 분리시키는 방법에 있어서, 상기 분배장치(25)로 유입된 유입액 스트림의 이동속도를 감속시킴과 동시에 상기 스트림을 유입액 스트림의 이동속도를 감속시킴과 동시에 상기 스트림을 상기 분배장치에서 다수의 흐름방향으로 전향(轉向)시켜 그 운동 에너지를 소멸시키며, 상기 분배장치의 성분액을 유입액 흐름방향에 평행한 방향으로 다수의 분리유로에 균일하게 통과시키고, 상기 분리유로에서 정화액의 배출을 억제시켜, 일체의 유로를 통하여 균일한 흐름을 제공하도록한, 층류분리장치에서 유입액을 분배시키는 방법.
2. 수평면에 대하여 경사진 다수의 등간격 경사판(15)를 구성하고 이들 경사판(15)사이에 다수의 분리유로(16)과 유입액을 유입하도록 하여 처리되는 유입액흐름 방향에 대하여 평행 방향으로 상기 유입액을 균일하게 분배시키는 상기 분리유로와 연결되어 있는 유입액의 분배장치(25)와, 상기 분리유로에서 분리에 의해 얻어진 정화액의 배출챤넬(20)을 구성하고 있는 분리장치에 있어서, 상기 분배장치(25)의 운동에너지를 소멸시켜 유입 성분액을 다수의 분리 유로(16)에 균일하게 분배시키도록 상기 분배장치(25)에서 적어도 한 배열을 배치한 다수의 등간격 장애판(29)와, 상기 분리유로(16) 상부단의 수평판(19)에는 다수의 구멍(18)을 구성하여 전유로를 통해 균일한 흐름을 형성시키는 것을 특징으로 하는 분리장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 구멍(18)은 동일한 크기의 구멍으로 구성함을 특징으로한 분리장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 분리유로(16)의 정화액 흐름을 개별적으로 또는 동시에 억제 또는 제어하는 조절 수단을 구성함을 특징으로한 분리장치.
5. 제2항에 있어서, 다수 배열한 장애판(29)가 유입액 흐름 방향과 그 유입액 흐름 방향을 횡단하는 방향으로 간격을 가지며, 그 유입액 흐름방향을 힁단하여 간격을 두고 배열된 장애판 사이의 공간이, 유입액 흐름 방향의 후속 장애판 배열의 장애판에 의해 장애를 받도록함을 특징으로한 분리장치.

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