WO2010002092A1 - 방사형 로타리 건조장치 - Google Patents

방사형 로타리 건조장치 Download PDF

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WO2010002092A1
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dried
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김용
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Kim Young
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    • F26B2200/18—Sludges, e.g. sewage, waste, industrial processes, cooling towers

Definitions

  • the present invention relates to a radial rotary drying apparatus for multipurpose drying such as sewage sludge or food waste.
  • Single rotary (kiln) or three-stage rotary drying equipment is a technology for industrial drying equipment which is widely used for sludge, food waste or various multipurpose drying.
  • Wet sludge has a water content of 80% and once passed through the drying unit, the sludge dry rate is less than 10%.
  • Three-stage rotary dryer is 1.5 times more efficient than single rotary dryer.
  • the three-stage rotary drying unit was first patented in the United States in 1984 [1].
  • Several companies in the United States (Vincent Co., Stela Co.) have developed and used a three-stage rotary drying device to dry food or coffee.
  • three-stage rotary drying equipment has been used for sewage sludge drying (eg, ANDRITZ Co., Austria).
  • the lowering of the drying efficiency and the lowering of the flow rate in the 2-3 stage drum make it difficult to maintain a proper moisture content.
  • the sludge flow space in the drum is relatively narrow, and sludge agglomerates often cause clogging.
  • the existing three-stage rotary drying unit cannot be used. To reduce this blockage, the outer diameter of the drum must be increased. Large diameter three-stage rotary dryers have a large footprint, energy inefficiency and operational hazards.
  • the present invention aims to provide a new concept radial rotary drying apparatus that improves the disadvantages of the existing three-stage rotary drying apparatus.
  • the hot air and the dry matter put into the inner drum are dried while sequentially moving radially separated spaces and discharged again through the inner drum. Its large radial flow space is useful for drying relatively large items, and prevents clogging of drums and maximizes drying efficiency, while continuously drying large volumes of objects without excessively increasing the diameter or length of the device. To be handled.
  • the dried material is crushed during drying to further improve the drying efficiency.
  • the present invention is a radial rotary drying apparatus used in various industries, the outer drum 201, the inner drum 202, the outer drum 201 located inside the outer drum 201 ) And a radial plate 203 radially positioned between the inner drum 202, a lift plate 204 attached to one surface of the radial plate 203, and drum inlet-side plates positioned at both ends of the outer drum 201 ( 210 and the drum outlet-side plate 211, the outer drum 201, the inner drum 202, the spinning plate 203, the drum inlet-side plate 210 and the drum outlet-side plate 211
  • the drum 200, which forms a radial flow space 208, and the inner drum 202 is one of the plurality of radial flow space 208, the drum inlet 230, which is to be introduced, the incoming dry Spin-drying inlet 206, through which a plurality of radial flow spaces 208 are passed, and a spin-drying outlet 20 into which the dried items are fed
  • the drum 200 may further include a hammer 301 fixed to the other surface of the radiating plate 203 by an axis.
  • FIG. 1 is a perspective view of a radial rotary drying apparatus of the present invention
  • FIG. 3 is a drying principle diagram of the radial rotary drum of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the radial rotary drum having the function of shredding the object.
  • the present invention relates to a radial rotary drying apparatus for multi-purpose drying, such as sewage sludge or food waste.
  • the radial rotary dryer is suitable for drying the bulky objects compared to the conventional three stage rotary dryer.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the device.
  • the radial rotary drying apparatus is a radial drum 200, a frame 100, a burner 225 for supplying hot air air to the radial drum 200, and a dry object input transport device for supplying a dry object to the radial drum 200. ).
  • the radial drum 200 is supported on the frame 100 by the drum bearing 250 and the roller bearing 251.
  • the dry matter injected into the dry matter inlet 224 is introduced into the radial drum 200 together with the hot air air supplied from the burner 225 after passing through the dry matter injecting and transporting device 223.
  • FIG. 2 shows an axial cross-sectional view of the radial rotary drum 200
  • Figure 3 shows the radial rotary drum 200 with the outer drum 201 removed for convenience of description.
  • the drum 200 is radially disposed between the outer drum 201, the inner drum 202 located inside the outer drum 201, and the outer drum 201 and the inner drum 202.
  • Radiating plate 203 located in the direction, the lift plate 204 attached to one surface (rotation direction 209 surface) of the radiation plate 203, drum inlet-side plate 210 located in the inlet direction of the outer drum 201 ),
  • a drum outlet-side plate 211 positioned in the outlet direction of the outer drum 201 and a driven-sprocket 220 for rotating the drum 200.
  • the outer drum 201, the inner drum 202, the spin plate 203, the drum inlet-side plate 210 and the drum outlet-side plate 211 form a plurality of radial drying spaces 208.
  • the driven sprocket 220 and the drum 200 are rotated in the direction of the arrow by the driving motor 222 fixed to the frame 100 and the driving sprocket 221 directly connected to the driving motor.
  • the drum 200 rotates, the dried object introduced therein is dried while being mixed by the lift plate 204 in each drying space 208 separated by the spin plate 203.
  • the object to be dried is dried while moving each drying space 208 in a direction opposite to the rotation direction 209 of the drum.
  • Figure 3 shows the position of the object to be dried according to the rotation of the drum (rotation angle 0 degrees, 180 degrees, 310 degrees) to illustrate in more detail the drying principle of the radial rotary drum 200 of the present invention.
  • the dry item is introduced into the inner drum 202 together with the hot air through the drum inlet 230. Due to the rotation of the drum 200, the object to be dried is moved to the drying space 208 through the spinning drying inlet 206 of the inner drum 202. In the drying space 208 is mixed by the lift plate 204 and dried, gradually moving in the direction of the arrow of Figure 3 ('209' of Figure 2).
  • the dried product passing through the plurality of drying spaces 208 passes through the radiation drying outlet 207 of the inner drum 202 and is discharged to the drum outlet 231.
  • the lift plate 204 is installed to be inclined in the rotation axis direction so that the object to be dried is automatically moved by the rotation of the drum 200 to be discharged to the drum outlet 231.
  • the separating plate 205 is attached to the center of the inner drum 202 to prevent the dry matter and hot air introduced through the drum inlet 230 to proceed directly to the drum outlet 231.
  • Figure 4 shows another embodiment of the present invention.
  • long hammers 301a to 301g in the axial direction on the rear surface of the radiation plate 203 in the inside of the radial rotary drum 200 (that is, the back surface to which the lift plate 204 is attached). Attached to allow the dried material to be pulverized by free fall of the hammers 301a to 301g according to the rotation of the drum 200.
  • the central axis of rotation 302 of the hammers 301a to 301g is fixed to the radiating plate 203.
  • Fig. 4 shows the positions of the hammers 301a to 301g according to the rotation angle of the drum 200 on the fixed roller bearing 251.
  • the hammer 301g freely falls to the position of the hammer 301a in accordance with the rotation of the drum 200 to impact the object to be pulverized.

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Abstract

본 방사형 로타리 건조기는 슬러지 또는 기타 건조물의 건조효율향상, 막힘 현상 방지 및 장치구조의 단순화를 구현하였다. 본 장치는 내측 및 외측 드럼에 의하여 형성된 공간을 다수의 방사판으로 분리한 방사형 로타리 건조기이다. 내측드럼 입구에 고온의 열풍과 피건조물이 투입되면, 내측드럼의 길이의 반까지 이동된 피건조물은, 드럼이 회전하는 동안, 분리된 방사형 공간을 순차적으로 이동하면서 건조되어 최종적으로는 다시 내측드럼을 통하여 반대측으로 배출되도록 하였다. 각각의 방사판의 한쪽 면에는 리프트판을 부착하여 피건조물의 건조효율을 향상시켰고, 방사판의 다른 한쪽 면에는 축방향의 해머를 부착하여 드럼의 회전에 따른 해머의 자유낙하 충격에너지로 인하여 피건조물의 파쇄를 동시에 구현하였다. 따라서 본 발명은 최상의 건조효율, 최소의 설치 공간 및 파쇄기능을 가진 방사형 로타리 건조기로서, 하수 슬러지, 음식물 쓰레기 또는 다목적 산업용 건조를 위하여 유용하게 사용될 것이다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 30.03.2009]　　방사형 로타리 건조장치
본 발명은 하수 슬러지 또는 음식물 쓰레기 등의 다목적 건조용 방사형 로타리 건조장치에 관한 것이다.
싱글 로타리(킬른) 또는 3단 로타리 건조 장치는 슬러지, 음식물 쓰레기 또는 여러 가지 다목적 건조에 많이 사용되고 있는 산업용 건조장치에 대한 기술이다. 젖은 슬러지는 함수율이 80%에 달하며 건조장치를 통과하면 슬러지의 건조율은 10% 미만을 요구한다.
3단 로타리 건조기는 싱글 로타리 건조기에 비하여 1.5배 이상 건조효율이 뛰어나다. 3단 로타리 건조 장치는 1984년 미국에서 처음으로 특허로 등록되었다[1]. 미국의 몇몇 회사(Vincent Co., Stela Co.)는 각종 식품 또는 커피등을 건조하기 위하여 3단 로타리 건조 장치를 개발하여 사용하고 있다. 최근에 환경문제의 대두로 3단 로타리 건조장치는 하수 슬러지 건조 목적으로 사용되는 추세이다(예, 오스트리아의 ANDRITZ Co.). 그러나 2-3단 드럼에서의 건조효율의 저하 및 유동속도의 저하는 적절한 함수율 유지를 어렵게 하고 있다. 또한 드럼 내부의 슬러지의 유동공간이 비교적 좁아서 슬러지가 뭉쳐서 막힘이 발생하곤 한다. 음식물 쓰레기 건조 또는 피건조물의 크기가 큰 경우에는 기존의 3단 로타리 건조 장치를 사용할 수 없다. 이러한 막힘을 감소시키기 위해서는 드럼의 외경이 증가해야 한다. 직경이 큰 3단 로타리 건조기는 넓은 설치면적요구, 장치의 에너지 비효율성 및 운용상 위험성을 가지고 있다.
종래기술의 문헌 정보
[문헌1] 미국특허 4477984(Oct, 23/1984), Harvey Wenger
본 발명은 기존의 3단 로타리 건조 장치의 단점을 개선한 신개념의 방사형 로타리 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 내측드럼에 투입된 열풍과 피건조물은 방사방향으로 분리된 공간을 순차적으로 이동하면서 건조되어 다시 내측드럼을 통하여 배출되도록 한다. 방사형 유동공간이 충분히 크기 때문에 비교적 큰 피건조물의 건조에 유용하며, 드럼의 막힘을 방지하고 건조효율을 극대화 할 뿐만 아니라, 장치의 직경이나 길이를 지나치게 크게 하지 않으면서도 대용량의 피건조물을 연속적으로 건조처리 할 수 있도록 한다. 또한 건조되는 도중에 피건조물이 파쇄되도록 하여 건조효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다양한 산업에서 다목적으로 사용되는 방사형 로타리 건조장치로서, 외측드럼(201), 외측드럼(201)의 내측에 위치하는 내측드럼(202), 외측드럼(201)과 내측드럼(202) 사이에 방사상으로 위치하는 방사판(203), 방사판(203)의 일면에 부착된 리프트판(204), 외측드럼(201)의 양단에 위치하는 드럼입구-측판(210) 및 드럼출구-측판(211)으로 구성되고, 외측드럼(201), 내측드럼(202), 방사판(203), 드럼입구-측판(210) 및 드럼출구-측판(211)은 다수의 방사형 유동공간(208)을 형성하는, 드럼(200)을 포함하고, 내측드럼(202)은 피건조물이 유입되는 드럼입구(230), 유입된 피건조물을 다수의 방사형 유동공간(208) 중 하나로 투입시키는 방사건조 입구(206), 다수의 방사형 유동공간(208)을 통과하면서 건조된 피건조물이 투입되는 방사건조 출구(207), 건조된 피건조물을 배출하는 드럼출구(231), 및 드럼입구(230)로 유입된 피건조물(230)이 드럼출구(231)로 이동하는 것을 차단하는 분리판(205)을 포함하는 방사형 로타리 건조장치를 제공한다.
드럼(200)은 방사판(203)의 타면에 축으로 고정된 해머(301)를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 다수의 방사형 유동통로(208)를 이용하여 비교적 큰 부피의 피건조물을 건조하더라도 상기 유동공간(208)의 막힘 현상이 거의 없고, 대용량의 피건조물을 건조할 때에는 기존 3단 로타리 건조 장치보다 작은 직경과 짧은 길이의 방사형 로타리 건조드럼을 사용하므로 작은 설치 면적과 안정적인 운행 효과를 얻는다. 따라서 장치운용의 안전성 및 건조효율을 향상시켜서 다목적 산업용 건조장치에 적합하다.
제1도는 본 발명의 방사형 로타리 건조장치의 사시도,
제2도는 본 발명의 방사형 로타리 드럼의 단면도,
제3도는 본 발명의 방사형 로타리 드럼의 건조 원리도, 및
제4도는 피건조물 파쇄기능을 가진 방사형 로타리 드럼의 단면도.
본 발명은 하수 슬러지 또는 음식물 쓰레기등의 다목적 건조용 방사형 로타리 건조장치에 관한 것이다. 방사형 로타리 건조장치는 기존의 3단 로타리 건조장치에 비하여 비교적 부피가 큰 피건조물 건조에 적합하다.
그림1은 본 장치의 사시도를 보여주고 있다. 방사형 로타리 건조장치는 방사형 드럼(200), 프레임(100), 방사형 드럼(200)으로 열풍 공기를 공급하는 버너(225) 및 방사형 드럼(200)으로 피건조물을 공급하는 피건조물 투입 이송장치(223)를 포함한다. 방사형 드럼(200)은 드럼베어링(250)과 롤러베어링(251)에 의해 프레임(100)에 지지된다. 피건조물 투입구(224)로 투입된 피건조물은 피건조물 투입 이송장치(223)를 거친 후 버너(225)로부터 공급되는 열풍 공기와 함께 방사형 드럼(200)으로 유입된다.
그림2는 방사형 로타리 드럼(200)의 축 방향 단면도를 나타내고, 그림3은 설명의 편의를 위해 외측드럼(201)을 제거한 방사형 로타리 드럼(200)을 나타낸다. 그림1 내지 그림3을 참조하면, 드럼(200)은 외측드럼(201), 외측드럼(201)의 내측에 위치하는 내측드럼(202), 외측드럼(201)과 내측드럼(202) 사이에 방사상으로 위치하는 방사판(203), 방사판(203)의 일면(회전방향(209) 면)에 부착된 리프트판(204), 외측드럼(201)의 입구 방향에 위치하는 드럼입구-측판(210), 외측드럼(201)의 출구 방향에 위치하는 드럼출구-측판(211) 및 드럼(200)을 회전시키기 위한 종동-스프라켓(220)으로 구성된다. 외측드럼(201), 내측드럼(202), 방사판(203), 드럼입구-측판(210) 및 드럼출구-측판(211)은 다수의 방사형 건조공간(208)을 형성한다.
프레임(100)에 고정된 구동모터(222)와 구동모터에 직접 연결된 구동-스프라켓(221)에 의하여 종동-스프라켓(220)과 드럼(200)이 화살표 방향으로 회전된다. 드럼(200)이 회전함에 따라 내부에 투입된 피건조물은 방사판(203)으로 분리된 각각의 건조공간(208)에서 리프트판(204)에 의하여 뒤섞이면서 건조된다. 피건조물은 각각의 건조공간(208)을 드럼의 회전방향(209)과 반대방향으로 이동하면서 건조된다.
그림3은 본 발명의 방사형 로타리 드럼(200)의 건조 원리를 보다 상세하게 나타내고자 드럼의 회전(회전각 0도, 180도, 310도)에 따른 피건조물의 위치를 보여주고 있다. 피건조물은 드럼입구(230)를 통하여 열풍공기와 함께 내측드럼(202) 내로 투입된다. 드럼(200)의 회전에 의하여 피건조물은 내측드럼(202)의 방사건조입구(206)를 통과하여 건조공간(208)으로 이동된다. 건조공간(208)에서 리프트판(204)에 의하여 뒤섞이면서 건조되고, 그림3의 화살표 방향(그림2의 '209')으로 점차 이동하게 된다. 투입 후 30-40분의 시간이 지나면 복수의 건조공간(208)을 통과하면서 건조된 건조물이 내측드럼(202)의 방사건조출구(207)를 통과하여 드럼출구(231)로 배출된다. 리프트판(204)은 회전축 방향으로 기울어지도록 설치하여 드럼(200)의 회전에 의하여 자동적으로 피건조물이 이동되어 드럼출구(231)로 배출되도록 한다. 분리판(205)은 내측드럼(202)의 중앙에 부착되어 드럼입구(230)를 통하여 투입된 피건조물과 열풍이 드럼출구(231)로 직접 진행되는 것을 막아준다.
그림4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도 4를 참조하면, 방사형 로타리 드럼(200)의 내부에 있는 방사판(203)의 뒤면(즉, 리프트판(204)이 부착된 면에 대한 배면)에 축 방향의 긴 해머(301a 내지 301g)를 부착하여 드럼(200)의 회전에 따른 상기 해머(301a 내지 301g)의 자유낙하에 의하여 피건조물이 분쇄되도록 하였다. 상기 해머(301a 내지 301g)의 회전 중심축(302)은 상기 방사판(203)에 고정되어 있다. 그림4는 고정된 롤러 베어링(251)의 위에서 상기 드럼(200)의 회전각에 따른 상기 해머(301a 내지 301g)의 위치를 나타내고 있다. 해머(301g)는 드럼(200)의 회전에 따라 해머(301a)의 위치로 자유낙하하여 피건조물에 충격을 가하여 피건조물을 분쇄한다.

Claims (2)

  1. 다양한 산업에서 다목적으로 사용되는 방사형 로타리 건조장치로서,
    외측드럼(201), 상기 외측드럼(201)의 내측에 위치하는 내측드럼(202), 상기 외측드럼(201)과 내측드럼(202) 사이에 방사상으로 위치하는 방사판(203), 상기 방사판(203)의 일면에 부착된 리프트판(204), 상기 외측드럼(201)의 양단에 위치하는 드럼입구-측판(210) 및 드럼출구-측판(211)으로 구성되고, 상기 외측드럼(201), 내측드럼(202), 방사판(203), 드럼입구-측판(210) 및 드럼출구-측판(211)은 다수의 방사형 건조공간(208)을 형성하는, 드럼(200)을 포함하고,
    상기 내측드럼(202)은 피건조물이 유입되는 드럼입구(230), 유입된 피건조물을 상기 다수의 방사형 건조공간(208) 중 하나로 투입시키는 방사건조 입구(206), 상기 다수의 방사형 건조공간(208)을 통과하면서 건조된 피건조물이 투입되는 방사건조 출구(207), 상기 건조된 피건조물을 배출하는 드럼출구(231), 및 상기 드럼입구(230)로 유입된 피건조물(230)이 상기 드럼출구(231)로 이동하는 것을 차단하는 분리판(205)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사형 로타리 건조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 드럼(200)은 상기 방사판(203)의 타면에 축으로 고정된 해머(301)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사형 로타리 건조장치.
PCT/KR2009/001240 2008-07-04 2009-03-12 방사형 로타리 건조장치 WO2010002092A1 (ko)

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