KR200182582Y1 - 슬러지 건조기의 슬러지 이송 및 교반장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 슬러지 건조기 내로 투입된 슬러지의 이송 및 교반을 원활하게하여 슬러지층의 고착방지 및 디스크의 열전달 효율을 높힐 수 있는 슬러지 건조기의 슬러지 이송 및 교반장치를 개시한다.

이를 위해, 본 고안은 슬러지 건조기에 있어서, 회전암의 외주연에 자유자재로 회전가능하도록 설치되는 회전 슬리브와, 회전 슬리브 끝단에 마련되는 내접기어와, 회전암의 회전궤적을 따라 몸체 내벽면에 설치되는 랙기어와, 내접기어와 랙기어 사이에 기어결합되는 피니언 기어와, 피니언 기어의 반대편에서 랙기어를 지지할 수 있도록 설치되는 지지롤러와, 피니언 기어와 지지롤러를 지지할 수 있도록 회전암의 끝단에 설치된 지지 브라켓을 포함함으로써 회전암이 회전축을 중심으로 회전되는 것과 동시에 회전 슬리브가 회전암을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 한다.

Description

슬러지 건조기의 슬러지 이송 및 교반장치{SLUDGE CARRIER AND AGITATER OF SLUDGE DRYER}

본 고안은 증기를 이용한 간접 가열방식의 슬러지 건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬러지 건조기 내로 투입된 슬러지의 이송 및 교반을 원활하게하여 슬러지층의 고착방지 및 디스크의 열전달 효율을 높힐 수 있는 슬러지 건조기의 슬러지 이송 및 교반장치에 관한 것이다.

슬러지 건조기는 하수 처리장이나 폐수 처리장에서 발생되는 슬러지를 건조하는 것으로, 일반적으로 증기를 이용한 간접 건조방식의 원통 디스크형 슬러지 건조기가 개발되어 있다.

도 1은 종래의 간접 가열 방식의 슬러지 건조기의 전형적인 예를 도시한 것으로, 대한민국 특허등록번호 135301호에 개시되어 있다.

슬러지 건조기는 수직 원통형으로 이루어진 밀폐된 몸체(1)와, 몸체(1)의 상부에 설치되는 슬러지 투입구(2) 및 수분 배출구(3)와, 몸체(1)의 하부에 설치되는 슬러지 배출구(4)와, 몸체(1)의 중심부를 수직방향으로 관통하는 회전축(5)과, 몸체(1) 내부에 일정간격을 유지하면서 수평방향으로 설치되는 다수의 디스크(6)와, 회전축(5)과 함께 회전가능하도록 설치되어 각 디스크(6) 상면과 일정 간격을 유지하면서 회전하는 회전암(7)과, 회전암(7)의 축을 따라 나선형상으로 설치되는 이송 날개(8)를 주요 구성부재로 하고 있다.

다수의 디스크(6)에는 중심부 또는 가장자리에 개구부(9a, 9b)가 순차적으로 교차되게 설치되며, 이송 날개(8)는 회전되면서 디스크(6) 상면에 놓여진 슬러지를 개구부(9a, 9b) 방향으로 이송할 수 있도록 기울어져 있다.

도면상 미도시되어 있으나, 회전축(5)의 하부에는 구동력을 발생시키는 모터가 연결되며, 디스크(6) 내부에는 가열된 증기가 순환하면서 디스크(6)의 표면을 120℃∼160℃정도로 가열할 수 있도록 증기 라인(미도시됨)이 형성되어 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 종래의 슬러지 건조장치의 슬러지 건조는 다음과 같이 이루어진다.

투입구(2)로 투입된 슬러지는 최상단에 위치한 디스크(6a) 위에 떨어진다. 디스크(6)는 이미 가열된 증기에 의해 일정온도로 가열된 상태에 있으므로 슬러지에 함유된 수분을 증발시키기 시작한다. 회전축(5)의 회전에 의해 회전암(7)이 회전되고, 회전암(7)에 설치된 이송 날개(8a)가 회전되면서, 디스크(6) 상면에 위치한 슬러지를 디스크(6a)의 중심부로 이송시킨다. 이과정에서 슬러지는 뒤섞이면서 건조가 이루어진다. 최상단에 위치한 디스크(6a)의 중심부까지 이송된 슬러지는 개구부(9a)를 통해 두 번째 위치한 디스크(6b)의 상면으로 떨어진다. 두 번째 위치한 디스크(6b) 상면에 설치된 이송 날개(8b)는 최상단에 설치된 이송 날개(8a)와 반대방향으로 기울어져 두 번째 디스크(6b)의 중심부상에 위치한 슬러지를 가장자리 방향으로 이송시키면서 뒤섞는다. 가장자리까지 이송된 슬러지는 개구부(9b)를 통해 그 하부에 위치한 디스크(6)에 떨어진다. 이와 같은 과정을 반복하면서 슬러지는 몸체의 바닥면까지 이송되어 건조된 상태로 슬러지 배출구(4)를 통해 배출되며, 증발된 수분은 수분 배출구(3)를 통해 외부로 배출된다.

그런데 이와 같은 종래의 슬러지 건조기는 투입된 슬러지가 각 디스크(6)를 통과할 때 막힘이나 엄김없이 연속적으로 이송되어야 하는데 이송 날개(8) 사이에 슬러지가 달라붙어 슬러지의 이송이 원활하게 이루어지지 못하는 단점이 있었다. 특히, 슬러지에 함유된 고점도의 응집제에 의해 슬러지의 엄김 및 막힘은 심각하게 야기되며, 이를 해소하기 위해 이송 날개(8)와 디스크(6) 사이의 간격을 넓히는 경우 디스크(6) 상면에 위치한 슬러지를 충분히 이송시키지 못하여 이송되지 못한 슬러지가 디스크(6) 표면에 고착되어 슬러지층을 형성하는 문제가 있었다. 고착된 슬러지층은 디스크(6)의 열전달을 방해하여 슬러지의 건조 효율을 떨어뜨린다.

따라서 본 고안은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 슬러지 건조기 내로 투입된 슬러지가 건조기 내에서 원활한 이송 및 교반이 이루어져 디스크 표면에 슬러지층이 고착되는 것을 방지하여 디스크의 열전달 효율을 높여 슬러지의 건조 효율을 향상시킬 수 있는 슬러지 건조기의 슬러지 이송 및 교반장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 슬러지 건조기를 개략적으로 도시한 종단면도,

도 2는 본 고안에 따른 슬러지 건조기를 개략적으로 도시한 종단면도,

도 3은 본 고안에 따른 슬러지 건조기를 개략적으로 도시한 평면도,

도 4는 본 고안에 따른 슬러지 이송 및 교반장치를 확대 도시한 단면도,

도 5는 본 고안에 따른 도 4의 A-A' 단면도,

도 6은 본 고안에 따른 도 4의 B-B' 단면도,

도 7은 본 고안에 따른 도 4의 C-C' 단면도,

도 8은 본 고안에 따른 도 4의 D-D' 단면도,

도 9는 본 고안의 다른 실시예에 따른 모듈화된 슬러지 건조기를 개략적으로 도시한 종단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 몸체 5 : 회전축

6 : 디스크 7 : 회전암

10 : 회전 슬리브 12 : 내접기어

14 : 랙기어 16 : 피니언 기어

18 : 지지롤러 20 : 지지 브라켓

22 : 이송 날개

이와같은 목적을 실현하기 위한 본 고안은 슬러지 건조기에 있어서, 수직 원통형으로 이루어진 밀폐된 용기에 슬러지 투입구, 수분 배출구 및 슬러지 배출구가 형성된 몸체와, 몸체의 중심부를 수직방향으로 관통하는 회전축과, 몸체 내부에 일정간격을 유지하면서 수평방향으로 설치되는 다수의 디스크와, 회전축과 함께 공전 회전가능하도록 설치되어 각 디스크 상면과 일정 간격을 유지하면서 자체적으로 자전 회전하는 다수의 회전암 조립체로 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 회전암 조립체는 회전암과, 회전암의 외주연에 자유자재로 회전가능하도록 설치되는 회전 슬리브와, 회전 슬리브 끝단에 마련되는 내접기어와, 회전암의 회전궤적을 따라 몸체 내벽면에 설치되는 랙기어와, 내접기어와 랙기어 사이에 기어결합되는 피니언 기어와, 피니언 기어의 반대편에서 랙기어를 지지할 수 있도록 설치되는 지지롤러와, 피니언 기어와 지지롤러를 지지할 수 있도록 회전암의 끝단에 설치된 지지 브라켓을 포함한다.

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 고안의 바람직한 하나의 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 고안에 따른 슬러지 건조기를 개략적으로 도시한 종단면도 및 평면도이며, 도 4는 본 고안에 따른 슬러지 이송 및 교반장치를 확대 도시한 단면도이다. 또한, 도 5 내지 도 8은 본 고안에 따른 도 4의 주요부분 단면도이다. 한편, 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

본 고안에 따른 슬러지 건조기는 수직 원통형으로 이루어진 밀폐된 몸체(1)와, 몸체(1)의 상부에 설치되는 슬러지 투입구(2) 및 수분 배출구(3)와, 몸체(1)의 하부에 설치되는 슬러지 배출구(4)와, 몸체(1)의 중심부를 수직방향으로 관통하는 회전축(5)과, 몸체(1) 내부에 일정간격을 유지하면서 수평방향으로 설치되는 다수의 디스크(6)와, 회전축(5)과 함께 회전가능하도록 설치되어 각 디스크(6) 상면과 일정 간격을 유지하면서 회전하는 회전암(7)을 구비한다. 회전암(7)은 회전축(5)을 중심으로 방사형으로 복수개 설치되며, 그 끝단은 몸체(1)의 내벽면과 대면하고 있다.

한편, 다수의 디스크(6)에는 중심부 또는 가장자리에 개구부(9a, 9b)가 순차적으로 교차되게 설치된다. 또한, 도면상 미도시되어 있으나, 회전축(3)의 하부에는 구동력을 발생시키는 모터가 연결되어 있으며, 디스크(6) 내부에는 가열된 증기가 순환하면서 디스크(6)의 표면을 120℃∼160℃정도로 가열할 수 있도록 증기 라인(미도시됨)이 형성되어 있다.

특히, 본 고안의 특징에 따르면, 회전암(7)의 외주연에 회전 슬리브(10)가 베어링 결합되어 회전암(7)의 둘레를 따라 자유자재로 회전가능하도록 설치된다. 이와 같은 회전 슬리브(10) 외주연의 축을 따라 나선형상으로 이송 날개(8)가 설치된다. 이송 날개(8)는 회전되면서 디스크(6) 상면에 놓여진 슬러지를 개구부(9a, 9b) 방향으로 이송할 수 있도록 기울어진 상태를 유지하고 있으며, 그 기울어진 방향은 교대로 반대방향을 향하고 있다.

한편, 회전 슬리브(10)의 끝단은 몸체(1)의 내벽면과 대면하도록 환형부가 확장되어 있으며, 환형부의 내륜을 따라 기어치가 형성되어 내접기어(12)를 이루고 있다.

한편, 회전축(5)의 회전에 따라 수평방향으로 회전되는 회전암(7)의 회전궤적을 따라 몸체(1)의 내벽면에 랙기어(14)가 고정 설치된다. 이와 같은 랙기어(14)는 몸체(1)의 내벽을 따라 환형띠를 이루며, 디스크(6)로 구분되는 각층마다 환형띠를 이루는 랙기어(14)가 설치된다.

한편, 내접기어(12)와 랙기어(14) 사이에는 피니언 기어(16)가 기어결합되어 회전암(7)이 수평방향으로 이동되면서 회전 슬리브(10)가 회전암(7) 둘레를 따라 회전된다. 또한, 랙기어(14)의 일면 즉, 피니언 기어(16)와 기어결합된 부분의 반대편에에는 지지롤러(18)가 설치되어 랙기어(14)와 피니언 기어(16)의 안정적인 기어결합 상태를 지지한다. 지지롤러(18)는 내접기어(12)와 기어결합되지 않으며, 내접기어(12)의 끝단부와 기어가 형성되지 않은 랙기어(14)면 사이에 끼워져 밀착된다. 이와 같은 피니언 기어(16)와 지지롤러(18)는 회전암(7)의 끝단에 설치된 지지 브라켓(20)에 각각 회동가능하게 결합된다. 지지 브라켓(20)은 도 6에 도시된 바와 같이, 'T자' 형상을 이루어 피니언 기어(16)의 축을 기준으로하여 지지롤러(18)가 양방향에 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 몸체(1')를 모듈화하여 수직방향으로 적층하면서 결합함으로써 슬러지 건조기의 용량을 필요에 따라 조절할 수 있다.

이를 위해 회전암(7)은 회전축(5)으로부터 탈착가능하도록 설치되며, 디스크(6)는 단위 모듈의 내벽에 고정 설치된다. 단위 모듈의 상단 및 하단은 플랜지부가 마련되어 상, 하부에 위치하는 다른 모듈과 결합된다. 플랜지부의 결합수단은 이미 공지된 다양한 체결수단을 이용할 수 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 고안에 따른 슬러지 건조장치의 슬러지 건조는 다음과 같이 이루어진다.

투입구(2)로 투입된 슬러지는 최상단에 위치한 디스크(6a) 위에 떨어진다. 디스크(6)는 이미 가열된 증기에 의해 일정온도로 가열된 상태에 있으므로 슬러지에 함유된 수분을 증발시키기 시작한다. 미도시된 구동모터는 회전축(3)을 회전시키고, 회전축(3)의 회전에 의해 회전암(7)이 수평방향으로 회전된다.

회전암(7)은 수평방향으로 회전하면서 회전 슬리브(10)를 회전시킨다. 따라서, 회전 슬리브(10)의 외주연에 설치된 이송 날개(22a)가 회전하면서 디스크(6a) 상면에 위치한 슬러지를 디스크(6a)의 중심부로 이송시킴과 동시에 슬러지를 교반시킨다.

이와 같은 회전 슬리브(10)의 회전은 앞서 설명한 본 고안에 따른 슬러지 이송 및 교반장치에 의해 이루어진다.

회전암(7)의 끝단부에 설치된 피니언 기어(16)는 앞서 설명한 바와 같이, 몸체(1)에 고정된 랙기어(14)와 회전 슬리브(10)에 일체로 형성된 내접기어(12) 사이에 기어결합되어 있다. 따라서, 회전암(7)은 회전축(5)을 중심으로 몸체(1) 내부에서 수평방향으로 회전되면서 피니언 기어(16)를 회전시키고, 피니언 기어(16)는 내접기어(12)를 회전시킴에 따라 회전 슬리브(10)가 회전암(7)을 중심으로 회전하게 된다.

한편, 최상단에 위치한 디스크(6a)의 중심부까지 이송된 슬러지는 개구부(9a)를 통해 두 번째 위치한 디스크(6b)의 상면으로 떨어진다. 두 번째 위치한 디스크(6b) 상면에 설치된 이송 날개(22b)는 최상단에 설치된 이송 날개(22a)와 반대방향으로 기울어져 두 번째 디스크(6b)의 중심부상에 위치한 슬러지를 가장자리 방향으로 이송시키면서 뒤섞는다. 가장자리까지 이송된 슬러지는 개구부(9b)를 통해 그 하부에 위치한 디스크(6)에 떨어진다. 이와 같은 과정을 반복하면서 슬러지는 몸체의 바닥면까지 이송되어 건조된 상태로 슬러지 배출구(4)를 통해 배출되며, 증발된 수분은 수분 배출구(3)를 통해 외부로 배출된다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시키지 않고 본 고안에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 회전암이 회전축을 중심으로 회전되는 것과 동시에 회전 슬리브가 회전암을 중심으로 회전하면서 이송 날개를 회동시키므로 슬러지의 이송 및 교반을 원활하게 할 수 있다. 따라서, 디스크 표면에 슬러지층이 고착되는 것을 방지할 수 있으며, 디스크의 열전달 효율을 높일 수 있으며, 슬러지의 건조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 슬러지의 건조 용량을 손쉽게 변경할 수 있다.

Claims (5)

1. 슬러지 건조기에 있어서, 수직 원통형으로 이루어진 밀폐된 용기에 슬러지 투입구, 수분 배출구 및 슬러지 배출구가 형성된 몸체와;

   상기 몸체의 중심부를 수직방향으로 관통하는 회전축과;

   상기 몸체 내부에 일정간격을 유지하면서 수평방향으로 설치되는 다수의 디스크와;

   상기 회전축과 함께 공전 회전가능하도록 설치되어 상기 각 디스크 상면과 일정 간격을 유지하면서 자체적으로 자전 회전하는 다수의 회전암 조립체를 구비하는 슬러지 건조기의 슬러지 이송 및 교반장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전암 조립체는,

   회전암과,

   상기 회전암의 외주연에 자유자재로 회전가능하도록 설치되는 회전 슬리브와,

   상기 회전 슬리브 끝단에 마련되는 내접기어와,

   상기 회전암의 회전궤적을 따라 몸체 내벽면에 설치되는 랙기어와,

   상기 내접기어와 랙기어 사이에 기어결합되는 피니언 기어와,

   상기 피니언 기어의 반대편에서 랙기어를 지지할 수 있도록 설치되는 지지롤러와,

   상기 피니언 기어와 지지롤러를 지지할 수 있도록 상기 회전암의 끝단에 설치된 지지 브라켓을 포함하는 슬러지 건조기의 슬러지 이송 및 교반장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 지지 브라켓은 'T자' 형상을 이루어 상기 피니언 기어의 축을 기준으로하여 상기 지지롤러가 양방향에 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조기의 슬러지 이송 및 교반장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬러지 건조기의 용량을 필요에 따라 조절할 수 있도록 상기 몸체를 모듈화하여 수직방향으로 적층하면서 결합하는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조기의 슬러지 이송 및 교반장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 모듈화된 몸체의 상기 회전암은 상기 회전축으로부터 탈착가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조기의 슬러지 이송 및 교반장치.