KR102346958B1 - 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치에 관한 것으로, 슬러지용 건조관에 회전가능하게 설치되고, 외주면에는 열풍공급부로부터 공급되는 열풍을 내부로 유입시켜 분사되도록 열풍배출용 홀이 일정 간격으로 복수 개 형성된 슬러지 건조용 회전축 상에 일단이 상기 열풍배출용 홀을 포함하여 고정되는 것에 의해 열풍을 분사시킬 수 있도록 열풍분사홀이 형성된 열풍분사관이 고정 설치되되, 상기 열풍분사관 내부에는 상기 슬러지 건조용 회전축의 회전에 대응되게 상기 열풍분사관이 슬러지측으로 위치될 때에만 상기 열풍배출용 홀을 개방시킬 수 있도록 구성함으로써, 열풍의 손실을 최소화시킬 수 있고, 열풍이 직접적으로 슬러지측으로 분사되므로 빠른 시간내에 고함수율의 슬러지를 건조시킬 수 있도록 구성된다.
Description
본 발명은 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬러지용 건조관 내측으로 투입된 고함수율 슬러지를 이송시키는 중에 건조시키기 위해 공급되는 열풍을 슬러지 내측으로 분사시킬 수 있도록 구성함으로써, 열풍 소모를 최소화하여 에너지가 낭비되는 것을 줄일 수 있도록 한 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치에 관한 것이다.
일반적으로 음식물 쓰레기나 오폐수를 처리하는 과정에서 발생되는 슬러지는 다량의 수분을 포함하고 있어서, 벨트프레스나 원심탈수기, 교반날개프레스 등의 탈수기를 이용하여 슬러지에 대한 탈수작업을 하며, 슬러지를 탈수하고 남은 슬러지는 매립지에 매립하거나 또는 해양투기가 이루어지고 있다.
여기서, 상기한 탈수기는 대부분이 벨트프레스를 사용하는바, 탈수기에 의해 탈수작업을 계속하는 동안에 탈수기내에 벨트프레스나 여포가 막히면서 탈수효율이 현저히 저하되어 슬러지에 포함된 함수율이 높아짐에 따라 슬러지의 중량이 증가되고, 매립지에 매립시에는 2차 침출수가 다량을 발생되어 침출수의 처리비용이 증가됨은 물론 악취발생 및 환경을 오염시키는 문제를 내포하고 있다.
이에 정부에서는 슬러지 케이크의 함수율이 75% 이상인 경우에는 매립지로의 반입이 불가능하도록 규제를 강화하게 되었고, 이에 따라 함수율이 높은 슬러지를 처리하는 방법을 개발하여 슬러지를 처리하고 있다.
일 예로 상/하수도에서 발생하는 음식물 쓰레기나 종이 및 직물 등의 각종 슬러지를 수거하여 건조하는 슬러지 건조용 컨베이어가 개발된 바 있다.
살펴보면, 슬러지 건조용 컨베이어는 이송 컨베이어의 상측에 마이크로 웨이브와 팬을 설치하고 컨베이어의 하끝 부분에는 히트를 설치하여 마이크로웨이브에서 발생하는 마이크로파와 히터에서 발생하는 열기를 이용하여 슬러지가 이송 컨베이어를 타고 이송하는 동안 건조되도록 한 것이다.
상기의 슬러지 건조용 컨베이어는 마이크로 웨이브와 히터를 동시에 가동하여 마이크로 웨이브에서 발생하는 마이크로파와 히터에서 발생하는 열기를 동시에 이용하여 건조하는 방식이다.
그러나 상기의 슬러지 건조용 컨베이어는 마이크로 웨이브와 히터를 동시에 작동하여 약 250℃에서 건조함으로써 불필요한 에너지의 낭비가 심한 단점이 있다.
그러나 상기의 방식은 마이크로웨이브에서 발생하는 마이크로파가 슬러지에 함유되어 있는 물 분자를 통과하면서 고속으로 회전시켜 가열하는 방법으로 이 이상의 효과를 얻을 수가 없는 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 슬러지를 이송시키는 이송 컨베이어의 하단부에 차단판을 설치하여 마이크로파가 슬러지를 통과한 다음 반사되어 다시 슬러지를 가열하도록 된 것이 안출되었으나 상기의 슬러지 건조장치는 히터와 마이크로 웨이브를 같이 설치하고 이송 컨베이어의 하단부에 반사판은 설치하여 단순하게 마이크로파를 반사시키기 위한 것으로, 에너지의 낭비가 심하였다.
또 다른 예로, 슬러지의 연소열을 이용한 슬러지의 자원화 시스템이 개시되어 있으며, 이 자원화 시스템의 구성을 살펴보면, 함수율 80%의 탈수 슬러지와 함수율 20%의 건조 슬러지를 혼합하는 혼합기를 구비하고, 상기 혼합기를 통해 혼합된 함수율 60%의 혼합 슬러지를 펠렛 형상으로 성형하는 펠렛 성형기를 장착하며, 상기 펠렛 성형기를 통해 펠렛 형상으로 성형 된 혼합 슬러지를 건조하기 위하여 외주면이 단열재로 보호되어 있고 혼합 슬러지로부터 발생 되는 수증기를 배출하기 위한 다수의 배출구가 형성된 건조실과 상기 건조실 외측에 설치되며 건조된 혼합 슬러지를 연소시켜 열을 발생시키는 연소실과, 상기 건조실 내에 장착되며 호퍼를 통해 공급되는 함수율 60%의 혼합 슬러지를 상측의 1단으로부터 하측의 2단 및 3단으로 순차적으로 왕복하면서 이동시키기 위한 3단의 벨트컨베이어와, 상기 1단에 설치된 벨트컨베이어 상측에 설치되며 일측에 모터가 장착되어 있어 팬을 구동하여 상기 연소실에서 발생한 열을 열풍유입로를 통해 유입하여 토출구로 분사시키는 열풍기와, 상기 2단 및 3단에 설치된 벨트컨베이어 상측에 설치되며 일측에 모터가 장착되어 있어 팬을 구동하여 인입된 공기를 토출구로 분사시키는 열풍기로 구성되는 시스템이다.
그러나 이러한 슬러지의 자원화 시스템은 혼합 슬러지를 연소시킴으로써 발생한 시스템 내부의 열을 다시 슬러지를 건조하는데 사용함으로써 에너지를 절약할 수는 있었으나, 혼합 슬러지가 건조되면서 발생한 수증기가 같이 유입됨으로 인해 고온이 되어도 슬러지가 빠르게 건조되지 않아 이 시스템을 가동하는데 걸리는 시간이 많이 소요되고 이로 인해 에너지 소비가 많은 단점이 발생하였다.
또한, 벨트컨베이어를 통해 운반되는 슬러지에서 벨트컨베이어와 접촉되는 하측에 위치한 슬러지는 열풍이 직접미치지 않아 건조가 잘 되지 않는 단점이 발생하였다.
더불어, 라인파이프의 굵기가 처음과 끝이 일정하게 같아 파이프로 인입되는 압력과 출구의 압력이 달라지게 되어 열풍의 분사압력이 달라져 슬러지가 파이프의 후미로 갈수록 건조속도가 느려지는 단점이 발생하였고, 열풍을 가하는 히터가 라인 파이프의 큰 내경의 열풍발생기에 설치되어 열풍발생기에 의해 손실되며 열풍발생기가 라인 파이프의 중간부에 각각 설치됨으로 인해 히터 파손시 수리가 어렵고 열풍발생기에서 발생하는 열이 교반기에 전달되어 교반기에 설치된 기어를 회전시키는 체인의 기름을 건조시켜 교반기의 소음이 심한 단점이 발생하였다.
따라서 슬러지의 건조시 시간을 단축하여 에너지 소비를 줄이고 열풍기의 효율을 극대화하여 에너지를 절약할 뿐만 아니라 하측에 위치한 슬러지도 완벽히 건조할 수 있고 건조기의 전후의 슬러지 건조율이 일정할 뿐만 아니라 교반기의 소음이 적게 나는 슬러지의 건조 시스템과 건조방법이 절실히 요구되는 실정이다.
그리고 상기 종래의 방법에서 열풍을 공급하는 길게 구성되는 메인 원형의 파이프에 수평으로 분사용 파이프가 다단식으로 여러 개가 설치된 것이다.
상기의 방법은 라인 파이프의 길이가 길어 공기의 진입부에 있는 열풍 분사 파이프에는 압력이 강하여 열풍이 강하게 분사되고, 끝 부분에 있는 열풍 분사 파이프는 압력이 약하여 열풍이 약하게 분사되어 이송 컨베이어를 타고 이송되는 슬러지에 고르게 열풍을 분사시킬 수가 없어 슬러지가 완벽하게 건조되지 않는 단점이 있다.
따라서 상기의 방법은 슬러지가 벨트컨베이어를 타고 후미로 갈수록 건조 속도가 느린 단점이 있다.
그리고 상기 종래의 방법은 열풍을 가열하는 히터가 라인 파이프의 중간 중간에 큰 내경으로 열풍발생기가 설치되어 있어 열풍발생기의 히터에 의한 열이 라인 파이프로 전달되어 열손실이 심한 단점이 있고 다라서 에너지의 낭비가 심한 문제점이 있다.
또한, 상기 종래의 특허는 교반기가 이송 컨베이어의 상부에 여러 개가 설치되고 각각 기어와 체인에 의하여 연동하여 회전되도록 한 것이다.
그러나 상기의 방법은 이송 컨베이어를 타고 이송되는 슬러지를 이송 컨베이어의 상측에 설치된 회전식 교반기가 회전하면서 슬러지를 섞는 방식이기 때문에 슬러지가 이송 컨베이어에서 고르게 펴지지 않고 한쪽에 모여 있게 되는 단점이 있고, 따라서 열풍이 고르게 슬러지와 접하지 못함으로써 한곳에 모여 있는 슬러지의 내부가 건조되지 못하는 문제점이 있다.
또한, 상기 종래에는 열풍발생기가 가인 파이프의 중간부에 각각 설치됨으로써 히터 파손시 수리가 힘들며 작업시간이 오래 걸리는 단점이 있고, 열풍발생기에서 발생하는 열이 교반기에 전달되어 교반기를 작동시키는 체인과 기어에 묻어 있는 윤활유를 건조하게 함으로써 소음이 심하고, 기어와 체인이 쉽게 마모되거나 파손되는 문제점이 있다.
이러한 점을 감안하여 특허출원번호 10-2015-0037324호에 슬러지 건조용 3단 이송컨베이어 시스템이 제안된 바 있다.
살펴보면 종래의 일반적인 슬러지 건조용 3단 이송컨베이어 시스템은, 펠렛 성형기를 통해 펠렛(Pellet) 형상으로 성형 된 함수율 60%의 혼합 슬러지를 건조하기 위하여 외주 면이 단열재로 보호되어 있고 혼합 슬러지로부터 발생 되는 수증기를 배출하기 위한 다수의 배출구가 형성된 건조실과, 상기 건조실에 장착되며 호퍼를 통해 공급되는 함수율 60%의 혼합 슬러지를 상측의 1단으로부터 하측의 2단 및 3단으로 순차적으로 왕복하면서 이동시키기 위한 3단의 벨트컨베이어와, 상기 건조실 외측에 장착되어 건조실 외부의 공기를 흡입하여 송풍하는 블로워(Spiral blower)와, 관체 형상으로서 상기 건조실 내부의 3단의 벨트컨베이어 상측에 각각 설치되며, 상기 블로워로부터 유입되는 바람을 저면에 형성된 다수의 통공을 통해 건조실 내부로 제공하여 슬러지를 건조하는 라인 파이프(Line Pipe)와, 상기 라인 파이프에 일정한 간격으로 다수 개가 형성된 체결공에 체결되며, 저면에 일정한 간격으로 다수개의 분사공이 형성된 열풍 분사파이프와, 상기 라인 파이프의 내부에 각각 설치되어 공급되는 공기를 가열하는 히터와, 상기 라인 파이프가 고정된 고정프레임에 장착되어 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 일측에 결합 고정된 체인결합부와, 상기 체인결합부에 체결되어 구동장치에 의해 구동되는 체인부와, 상기 회전축에 고정되어 회전축의 회전시 회전운동하는 다수의 임펠라로 이루어진 슬러지 혼합장치로 구성된 슬러지 건조용 3단 이송컨베이어 시스템에 있어서, 상기 건조실 외측에 장착된 블로워에 의하여 흡입되는 공기를 이송시키는 관체 형상의 라인파이프를 내경이 후단으로 갈수록 작아지도록 다단식으로 구성하고, 라인파이프에 일정한 간격으로 고정 설치되며 저면에 분사공이 형성된 각각의 열풍 분사파이프의 내부에 각각 공기를 가열하는 히터를 설치하여 공기가 열풍 분사파이프 내부에서 고온으로 가열됨과 동시에 분사되도록 하여 열손실을 최소로 하여 에너지의 낭비를 절감할 수 있도록 구성된다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 일반적인 슬러지 건조용 3단 이송컨베이어 시스템은, 각각의 열풍 분사파이프에 형성된 분사공을 통하여 분사되는 열풍이 슬러지 내측으로 직접 열풍을 분사되지 않고 건조실 내부로 열풍을 분사하도록 구성되어 있어서, 슬러지를 건조시킬 때, 시간이 오래걸릴 수밖에 없고, 건조실로 열풍을 분사하므로 열풍이 슬러지로 전달하기 전에 건소실에 형성된 폐열회수부를 통하여 배출되는 열풍 손실이 많을 수밖에 없는 단점이 있다.
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 슬러지용 건조관에 회전가능하게 설치되고, 외주면에는 열풍공급부로부터 공급되는 열풍을 내부로 유입시켜 분사되도록 열풍배출용 홀이 일정 간격으로 복수 개 형성된 슬러지 건조용 회전축 상에 일단이 상기 열풍배출용 홀을 포함하여 고정되는 것에 의해 열풍을 분사시킬 수 있도록 열풍분사홀이 형성된 열풍분사관이 고정 설치되되, 상기 열풍분사관 내부에는 상기 슬러지 건조용 회전축의 회전에 대응되게 상기 열풍분사관이 슬러지측으로 위치될 때에만 상기 열풍배출용 홀을 개방시킬 수 있도록 구성함으로써, 열풍의 손실을 최소화시킬 수 있고, 열풍이 직접적으로 슬러지측으로 분사되므로 빠른 시간내에 고함수율의 슬러지를 건조시킬 수 있도록 한 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 기술이 진행되면서 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외주면에는 일정 간격으로 열풍배출용 홀(130a)이 복수 개 형성된 슬러지 건조용 회전축(130)을 포함하는 고함수율 슬러지 건조기(100)의 슬러지 건조용 회전축(130) 상에 일정 간격으로 구비되어 열풍을 슬러지측으로 분사가능하도록 한 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치에 있어서, 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 형성된 열풍배출용 홀(130a)을 포함하여 일단이 용접에 의해 고정되는 중공의 관으로 형성되되, 외주면에는 열풍 분사를 위한 열풍분사홀(210a)이 형성되어 구비되는 열풍분사관(210)과, 상기 열풍분사관(210)의 타단을 덮어 막음하도록 일단과 타단은 슬러지 건조용 이송날개(160)에 고정가능하게 구비되는 열풍분사용 막음부재(220)와, 상기 열풍분사관(210)에 내설되어 상기 슬러지 건조용 회전축(130)이 회전하는 것에 대응되게 상기 열풍분사관(210)의 내부에서 일방향 및 타방향으로 이동하여 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 형성된 열풍배출용 홀(130a)을 개폐가능하게 구비되는 열풍배출홀용 개폐볼(230)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 열풍분사관(210)의 내주면 양단에는, 상기 열풍배출홀용 개폐볼(230)이 열풍분사관(210)의 내면을 따라 일방향 및 타방향으로 이동시 상기 슬러지 건조용 회전축(130)과 열풍분사용 부재(220)를 타격시 발생되는 소음을 감고시키기 위해 링 형상의 쿠션부재(240)가 더 고정 구비된 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치에 따르면, 슬러지 건조용 회전축의 회전에 대응되게 열풍분사관이 슬러지측으로 위치될 때에만 상기 열풍분사관에 형성된 열풍배출용 홀이 각각 개방되므로, 열풍의 손실을 최소화시킬 수 있고, 열풍이 직접적으로 슬러지측으로 분사되므로 빠른 시간내에 고함수율의 슬러지를 건조시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 고함수율 슬러지 건조기의 슬러지 건조용 회전축에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 고함수율 슬러지 건조기의 슬러지 건조용 이송날개에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치를 도시한 도면사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치를 도시한 확대 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 설치되는 슬러지 건조용 회전축을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 설치되는 고함수율 슬러지 건조기를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 설치되는 고함수율 슬러지 건조기를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 설치되는 고함수율 슬러지 건조기를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 고함수율 슬러지 건조기의 슬러지 건조용 이송날개에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치를 도시한 도면사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치를 도시한 확대 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 설치되는 슬러지 건조용 회전축을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 설치되는 고함수율 슬러지 건조기를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 설치되는 고함수율 슬러지 건조기를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치가 설치되는 고함수율 슬러지 건조기를 도시한 정면도이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치의 일실시 예를 들어 상세하게 설명한다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도시된 바와 같이 고함수율 슬러지를 공급부를 통하여 내부로 투입시킬 수 있도록 상부 일측과 하부 일측에 투입구와 배출구가 각각 형성되고, 상기 투입구 일측 상면에는 일정 간격으로 폐열을 회수시킬 수 있도록 폐열회수 덕트부가 일정 간격으로 각각 복수 개 형성되어 구비되는 적어도 하나 이상의 슬러지 건조용 관(110)과, 상기 슬러지 건조용 관(110)에 베어링을 매개로 각각 회전가능하게 설치되되, 일단은 막음되고, 외주면에는 일정 간격으로 열풍배출용 홀(130a)이 복수 개가 형성되어 구비되는 관 형상의 슬러지 건조용 회전축(130)과, 상기 슬러지 건조용 관(110)에 고정브라켓을 매개로 설치되어 전원이 인가되는 것에 대응되게 구동함에 따른 상기 슬러지 건조용 관(110)에 회전가능하게 설치된 상기 슬러지 건조용 회전축(130)을 회전시킬 수 있도록 감속기를 부설하여 구비되는 슬러지 건조용 구동모터(140)와, 상기 슬러지 건조용 관(110)의 일측에 설치되어 전원이 인가되는 것에 대응되게 구동하여 상기 슬러지 건조용 관(110)의 회전가능하게 설치되는 슬러지 건조용 회전축(130)의 타측에 열풍공급관을 매개로 연결되어 열풍을 공급가능하게 구비되는 슬러지 건조용 열풍공급부(150)와, 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 일단이 각각 용접에 의해 고정 설치되는 것에 의해 상기 슬러지 건조용 회전축(130)이 회전하는 것에 의해 슬러지를 배출구측으로 이송시킬 수 있도록 구비되는 복수 개의 슬러지 건조용 이송날개(160)와, 상기 슬러지 건조용 관(110)에 각각 형성된 폐열회수 덕트부에 폐열회수용관을 매개로 연결되어 폐열을 상기 슬러지 건조용 열풍공급부(150)측으로 송풍가능하게 구비되는 슬러지 건조용 송풍기(170)를 포함하여 구성된 고함수율 슬러지 건조기(100)의 상기 슬러지 건조용 회전축(130) 상에 일정 간격으로 구비되어 열풍을 슬러지측으로 분사가능하도록 한 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치(200)는, 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 형성된 열풍배출용 홀(130a)을 포함하여 일단이 용접에 의해 고정되는 중공의 관으로 형성되되, 외주면에는 열풍 분사를 위한 열풍분사홀(210a)이 형성되어 구비되는 열풍분사관(210)과, 상기 열풍분사관(210)의 타단을 덮어 막음하도록 일단과 타단은 슬러지 건조용 이송날개(160)에 고정가능하게 구비되는 열풍분사용 막음부재(220)와, 상기 열풍분사관(210)에 내설되어 상기 슬러지 건조용 회전축(130)이 회전하는 것에 대응되게 상기 열풍분사관(210)의 내부에서 일방향 및 타방향으로 이동하여 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 형성된 열풍배출용 홀(130a)을 개폐가능하게 구비되는 열풍배출홀용 개폐볼(230)을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기한 열풍분사관(210)의 내주면 양단에 고정 설치되어 상기 열풍배출홀용 개폐볼(230)이 열풍분사관(210)의 내면을 따라 일방향 및 타방향으로 이동시 상기 슬러지 건조용 회전축(130)과 열풍분사용 부재(220)를 타격시 발생되는 소음을 감소시키기 위해 링 형상의 쿠션부재(240)가 더 구비된다.
그리고, 상기한 쿠션부재(240)의 내주면 일단은 상기 열풍배출홀용 개폐볼(230)이 접촉될 때 기밀을 유지시킬 수 있도록 테이퍼진 기밀유지용 경사면(240a)이 형성되어 구비된다.
이하에서, 상기한 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치를 설명하기에 앞서, 고함수율 슬러지용 건조기를 첨부된 도면 도 5 내지 도 8를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기한 고함수율 슬러지용 건조기의 슬러지 건조용 관(110)은 협소한 공간에 설치되어 고함수율의 슬러지를 건조시킬 수 있도록 복층의 제1열 건조용 관(111)과 제2열 건조용 관(113)으로 구성되어 고함수율 슬러지가 제1열 건조용 관으로 투입됨에 따른 지그재그되게 제2열 건조용 관(113)으로 이송 및 상기 제2열 건조용 관(113)으로 이송된 슬러지를 다시 지그재그되게 이송시켜 배출시키는 것에 의해 건조가능하게 구비된다.
즉, 상기한 슬러지 건조용 관(110)의 제1열 건조용 관과 제2열 건조용 관은, 제1열 및 제2열 건조용 상부관(111,112)과 상기 제1열 및 제2열 건조용 상부관(111,112) 하부에 각각 설치되는 제1열 및 제2열 건조용 하부관(113,114)으로 구성되되, 상기 제1열 및 제2열 건조용 상부관(111,112) 상면 각 일측에는 고함수율 슬러지의 투입과 제1열 건조용 상부관(111)을 순회한 슬러지를 상기 슬러지 건조용 이월공급부(120)를 통하여 내부로 투입시킬 수 있도록 제1열 및 제2열 상부관 투입구(111a,112a)가 형성되고, 상기 제1열 및 제2열 상부관 투입구(111a,112a)와 대향되는 하면 일측에 제1열 및 제2열 상부관 배출구(111b,112b)가 형성되며, 상기 제1열 및 제2열 건조용 상부관(111,112) 하부에 각각 설치되는 상기 제1열 및 제2열 건조용 하부관(113,114)의 상면 일측에는 상기 제1열 및 제2열 건조용 상부관(111,112)의 제1열 및 제2열 상부관 배출구(111b,112b)와 연결된 제1열 및 제2열 하부관 투입구(113a,114a)가 형성되고, 상기 제1열 및 제2열 하부관 투입구(113a,114a)와 대향되는 하면 일측에 제1열 및 제2열 하부관 배출구(113b,114b)가 형성되어 구비된다.
또한, 상기한 제1열 및 제2열 건조용 상부관(111,112)과 제1열 및 제2열 건조용 하부관(113,114)의 상면에는 일정 간격으로 폐열을 회수시킬 수 있도록 일정 간격으로 각각 복수 개 형성된 제1열 및 제2열 건조용 상,하부관 폐열회수 덕트부(115,116,117,118)가 더 구비된다.
또한, 상기한 제1열 건조용 상,하부관(111,112)과 제2열 건조용 상,하부관(113,114)의 각 하부 외주면에는 스팀공급부(미도시함)로부터 공급된 스팀을 상기 제1열 건조용 상,하부관(111,112)과 제2열 건조용 상,하부관(113,114)측으로 전달시켜 슬러지를 보다 빠르게 건조시킬 수 있도록 제1열 및 제2열 건조용 상,하부관 가열부(도면부호 생략)가 더 구비된다.
한편, 상기한 상기 슬러지 건조용 관(110)의 제1열 건조용 상,하부관(111,112)과 제2열 건조용 상,하부관(113,114) 사이 일측에는 제1열 건조용 하부관(112)으로부터 배출된 슬러지는 제2열 건조용 상부관(113)측으로 투입시킬 수 있도록 슬러지 건조용 이월공급부(120)가 구비되는 바, 상기한 슬러지 건조용 이월공급부(120)는 상기 제1열 슬러지 건조용 하부관(113)의 제1열 하부관 배출구(113b)와 일단이 연통되어 슬러지를 저장시킬 수 있도록 구비되는 슬러지 건조용 이월저장부(121)와, 상기 저장부(121)에 일단이 연결되고, 타단은 제2열 슬러지 건조용 상부관(112)의 제2열 상부관 투입구(112a)측과 연결된 슬러지 건조용 이월공급관(122)과, 상기 슬러지 건조용 이월공급관(122)에 설치되어 슬러지 건조용 이월공급구동모터(123)가 구동하는 것에 의해 무한궤도방식으로 회전하여 슬러지 건조용 이월저장부(121)에 저장된 슬러지를 이월시킬 수 있도록 버킷(124a)이 일정 간격으로 복수 개 설치되어 구비되는 슬러지 건조용 이월공급컨베이어(124)로 구성된다.
상기한 슬러지 건조용 회전축(130)은 상기 슬러지 건조용 관(110) 즉, 제1열 건조용 상,하부관(111,112)과 제2열 건조용 상,하부관(113,114) 내측에 베어링을 매개로 각각 회전가능하게 설치되되, 일단은 막음된 관으로 형성되어 구비된다.
또한, 상기한 슬러지 건조용 회전축(130)의 외주면에는,상기 슬러지 건조용 열풍공급부로부터 공급되는 열풍을 배출시킬 수 있도록 일정 간격으로 복수 개의 열풍배출용 홀(130a)이 형성된 관으로 형성되어 구비된다.
그리고, 상기 슬러지 건조용 회전축(130)의 각 일단에는 상기 슬러지 건조용 구동모터(140)로부터 제공되는 구동력을 전달하기 위해 구비되는 동력전달용 벨트를 권회시켜 동력이 전달될 수 있도록 기어부(도면부호 생략)가 형성되어 구비된다.
상기한 슬러지 건조용 구동모터(140)는 상기 제1열 건조용 상,하부관(111,112)과 제2열 건조용 상,하부관(113,114)에 상부고정브라켓 및 하부고정브라켓을 매개로 각각 설치되어 전원이 인가되는 것에 대응되게 구동하여 슬러지 건조용 회전축(130)의 각 일단을 동력전달용 벨트를 매개로 회전시킬 수 있도록 감속기가 부설되어 구비된다.
상기한 슬러지 건조용 열풍공급부(150)는 상기 슬러지 건조용 관(110) 즉, 제1열 건조용 상,하부관(111,112)과 제2열 건조용 상,하부관(113,114) 내측에 베어링을 매개로 각각 회전가능하게 각각 설치되는 상기 슬러지 건조용 회전축(130)의 타단에 열풍공급관을 매개로 연결되어 전원이 인가되는 것에 대응되게 구동하여 열풍을 공급할 수 있도록 구비된다.
상기한 슬러지 건조용 이송날개(160)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 슬러지 건조용 열풍분사장치(200)와 슬러지 건조용 회전축(130)에 일단과 타단이 각각 용접에 의해 고정 설치되는 것에 의해 상기 슬러지 건조용 회전축(130)이 회전하는 것에 의해 슬러지를 배출구측으로 이송시킬 수 있도록 구비된다.
즉, 상기한 슬러지 건조용 이송날개(160)는 판상으로 형성되되, 일단은 오목한 곡면으로 형성되고, 타단은 볼록한 곡면으로 형성되어 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 일단이 용접으로 고정되는 것에 의해 내측면은 상기 슬러지 건조용 열풍분사장치(200)의 열풍분사관(210) 외주면 일측에 용접으로 고정됨에 따른 투입된 슬러지를 일방향으로 이송시킬 수 있도록 경사지게 구비되는 슬러지 이송날개판(161)과, 상기 슬러지 이송날개판(161)의 일면으로부터 절곡 연장되어 상기 슬러지 건조용 열풍분사장치(200)의 열풍분사관(210) 외주면 타측에 용접에 의해 고정되는 것에 의해 열풍분사관(161)에 형성된 열풍분사홀을 제외한 외주면을 덮어 슬러지가 끼는 것을 방지가능하도록 구비되는 슬러지 끼임방지판(162)으로 구성된다.
또한, 상기한 슬러지 건조용 관(110) 일측에 위치되는 것에 의해 상기 폐열회수용 관 상에 설치되어 회수되는 폐열에 포함된 분진을 집진시켜 상기 슬러지 건조용 송풍기(170)측으로 공급시킬 수 있도록 슬러지 건조용 집진기(180)가 더 구비된다.
또한, 상기한 폐열회수용 관 상에 설치되는 것에 의해 상기 슬러지 건조용 집진기(180) 후단에 위치되어 회수중인 폐열에 포함된 수분을 제거하여 기체와 액체를 분리하여 상기 슬러지 건조용 송풍기(170)측으로 폐열이 공급될 수 있도록 슬러지 건조용 제습기(190)가 더 구비된다.
다시 본 발명으로 돌아와서, 상기한 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치는, 상기한 슬러지 건조용 회전축(130) 외주면에 일정 간격으로 복수 개 형된 것으로, 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
즉, 상기한 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치(200)의 열풍분사관(210)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 원형 또는 다각 형상의 중공의 관으로 형성되어, 일단이 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 형성된 열풍배출용 홀(130a)을 포함하여 용접에 의해 고정되되, 외주면에는 열풍 분사를 위한 3개의 열풍분사홀(210a)이 형성되어 상기 열풍배출용 홀(130a)을 통하여 열풍이 내측으로 유입된 후 상기 3개의 열풍분사홀(210a)을 통하여 슬러지측으로 분사시킬 수 있도록 구비된다.
상기한 열풍분사용 막음부재(220)와 상기 열풍분사관(210)의 타단을 덮어 막음하도록 일단과 타단은 슬러지 건조용 이송날개(160)에 고정가능하게 구비된다.
즉, 상기한 열풍분사용 막음부재(220)는 판상으로 형성되어 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 일단이 용접에 의해 고정된 열풍분사관(210)의 타단을 덮어 막음시킬 수 있도록 구비되는 막음판(221)과, 상기 막음판(221)의 일측 선단부로부터 절곡 연장되어 슬러지 건조용 이송날개(160)에 고정가능하도록 고정홀(도면부호 생략)이 형성되어 구비되는 고정판(222)으로 구성된다.
상기한 열풍배출홀용 개폐볼(230)은 상기 열풍분사관(210)에 내설되어 상기 슬러지 건조용 회전축(130)이 회전하는 것에 대응되게 상기 열풍분사관(210)의 내부에서 일방향 및 타방향으로 이동하여 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 형성된 열풍배출용 홀(130a)을 개폐시킬 수 있도록 구비된다.
여기서, 상기한 열풍배출홀용 개폐볼(230)은 열풍이 배출되는 상기 열풍배출용 홀(130a)을 자중에 의해 막음할 수 있도록 스틸재로 구성된다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치를 고함수율 슬러지용 건조기에 설치 후 건조기를 구동시켜 70% 이상의 함수율을 갖는 고함수율의 슬러지를 건조시키고자 할 경우,
첨부된 도면 도 1 내지 도 8에 도시된 같이 공급부를 통하여 고함수율 슬러지가 슬러지 건조용 관(110)의 제1열 건조용 상부관(111)에 형성된 제1열 상부관 투입구(111a)측으로 투입되면, 슬러지 건조용 구동모터(140)의 구동으로 투입된 슬러지는 제1열 건조용 상부관(111)에 형성된 제1열 상부관 배출구(111b)측으로 이송되면서 건조된다.
즉, 상기 슬러지 건조용 관(110)의 제1열 건조용 상부관(111)에 형성된 제1열 상부관 투입구(111a)측으로 투입되면, 고함수율 슬러지는 회전하는 슬러지 건조용 회전축(130)의 외주면에 구비된 슬러지 건조용 이송날개(160)에 의해 제1열 상부관 배출구(111b)측으로 이송하게 된다.
이와 동시에 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 형성된 열풍배출용 홀(130a)을 막음하고 있던 슬러지 건조용 열풍분사장치(200)의 열풍배출홀용 개폐볼(230)이 열풍분사관(210) 내측면을 따라 이동하게 되고, 그로 인해 상기 열풍배출용 홀(130a)이 개방된다.
상기 열풍배출용 홀(130a)의 개방으로 열풍은 상기 열풍분사관(210)에 형성된 3개의 열풍분사홀(210a)을 통하여 슬러지측으로 분사된다.
따라서, 슬러지는 1차 건조되면서 제1열 상부관 배출구(111b)측으로 이송되어, 상기 제1열 건조용 상부관(111) 하부에 구비된 제1열 건조용 하부관(113)의 제1열 하부관 투입구(113a)측으로 투입된다.
상기 제1열 건조용 하부관(113)측으로 1차 건조된 슬러지가 투입되면, 상기 제1열 건조용 상부관(111)을 통하여 고함수율 슬러지가 1차 건조된 것과 동일하게 제1열 하부관 배출구(113b)측으로 이송되는 중에 2차 건조되고, 2차 건조된 슬러지는 상기 제1열 하부관 배출구(113b)를 통하여 배출되는 것에 의해 슬러지 건조용 이월공급부(120)의 슬러지 건조용 이월저장부(121)에 저장된다.
상기 슬러지 건조용 이월저장부(121)에 저장된 2차 건조된 슬러지는 상기 슬러지 건조용 이월공급부(120)의 구동으로 슬러지 건조용 이월공급컨베이어(124)에 설치된 버킷에 의해 제2열 건조용 상부관(112)에 형성된 제2열 상부관 투입구(112a)측으로 투입된다.
2차 건조된 슬러지가 상기 제2열 건조용 상부관(112)에 형성된 제2열 상부관 투입구(112a)측으로 투입되면, 2차 건조된 것과 동일하게 제2열 상부관 배출구(112b)측으로 이송되는 중에 3차 건조되고, 3차 건조된 슬러지는 상기 제2열 하부관 배출구(114b)를 통하여 상기 제2열 건조용 하부관(114)에 형성된 제2열 하부관 투입구(114a)측으로 투입되며, 상기 제2열 건조용 하부관(114)측으로 투입된 3차 건조된 슬러지는 3차 건조된 것과 동일하게 제2열 하부관 배출구(114b)측으로 이송되는 중에 4차 건조되어 배출되는 것에 의해 건조가 완료된다.
이상과 같이 상기한 슬러지 건조용 열풍분사수단에 의해 열풍을 슬러지측으로만 분사가능하므로 열풍이 낭비되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 빠른 시간안에 슬러지를 건조시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 ; 고함수율 슬러지용 건조기 110 ; 슬러지 건조용 관
120 ; 슬러지 건조용 이월공급부 130 ; 슬러지 건조용 회전축
140 ; 슬러지 건조용 구동모터 150 ; 슬러지 건조용 열풍공급부
160 ; 슬러지 건조용 이송날개 170 ; 슬러지 건조용 송풍기
180 ; 슬러지 건조용 집진기 190 ; 슬러지 건조용 제습기
200; 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치
210 ; 열풍분사관 220 ; 열풍분사용 막음부재
230 ; 열풍배출홀용 개폐볼 240 ; 쿠션부재
120 ; 슬러지 건조용 이월공급부 130 ; 슬러지 건조용 회전축
140 ; 슬러지 건조용 구동모터 150 ; 슬러지 건조용 열풍공급부
160 ; 슬러지 건조용 이송날개 170 ; 슬러지 건조용 송풍기
180 ; 슬러지 건조용 집진기 190 ; 슬러지 건조용 제습기
200; 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치
210 ; 열풍분사관 220 ; 열풍분사용 막음부재
230 ; 열풍배출홀용 개폐볼 240 ; 쿠션부재
Claims (3)
- 외주면에는 일정 간격으로 열풍배출용 홀(130a)이 복수 개 형성된 슬러지 건조용 회전축(130)을 포함하는 고함수율 슬러지 건조기(100)의 슬러지 건조용 회전축(130) 상에 일정 간격으로 구비되어 열풍을 슬러지측으로 분사가능하도록 한 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치에 있어서,
상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 형성된 열풍배출용 홀(130a)을 포함하여 일단이 용접에 의해 고정되는 중공의 관으로 형성되되, 외주면에는 열풍 분사를 위한 열풍분사홀(210a)이 형성되어 구비되는 열풍분사관(210)과;
상기 열풍분사관(210)의 타단을 덮어 막음하도록 일단과 타단은 슬러지 건조용 이송날개(160)에 고정가능하게 구비되는 열풍분사용 막음부재(220)와;
상기 열풍분사관(210)에 내설되어 상기 슬러지 건조용 회전축(130)이 회전하는 것에 대응되게 상기 열풍분사관(210)의 내부에서 일방향 및 타방향으로 이동하여 상기 슬러지 건조용 회전축(130)에 형성된 열풍배출용 홀(130a)을 개폐가능하게 구비되는 열풍배출홀용 개폐볼(230)을
포함하는 것을 특징으로 하는 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치.
- 제1항에 있어서,
상기 열풍분사관(210)의 내주면 양단에는, 상기 열풍배출홀용 개폐볼(230)이 열풍분사관(210)의 내면을 따라 일방향 및 타방향으로 이동시 상기 슬러지 건조용 회전축(130)과 열풍분사용 부재(220)를 타격시 발생되는 소음을 감소시키기 위해 링 형상의 쿠션부재(240)가 더 고정 구비된 것을 특징으로 하는 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치.
- 제2항에 있어서,
상기 쿠션부재(240)의 내주면 일단은, 상기 열풍배출홀용 개폐볼(230)이 접촉될 때 기밀을 유지시킬 수 있도록 테이퍼진 기밀유지용 경사면(240a)이 형성되어 구비된 것을 특징으로 하는 고함수율 슬러지 건조용 열풍분사장치.
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- 2021-05-24 KR KR1020210066008A patent/KR102346958B1/ko active IP Right Grant
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