KR830001389B1 - 과립 제조 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

과립 제조 장치

제1도는 깔대기의 역 원뿔 부분을 통해 상향으로 흐르는 분사유체를 나타내는 깔대기의 수직 단면도.

제2도는 한 작동실에 복수의 깔대기가 수용되어 있는 것을 나타내는 수직 단면도.

제3도는 한 작동실내에 서로 배치된 복수의 깔대기를 나타내는 수직 단면도.

제4도는 본 발명의 작동 원리를 나타내는 단면도.

제5도는 제4의 A-A선 단면도.

본 발명은 과립에 동일한 물질이나 다른 물질로 된 분사액을 피복하므로써 과립을 크게 하는 과립 제조장치에 관한 것이다. 보다 상세하게 설명하면, 본 발명은 과립과 동일한 물질이나 다른 물질로된 액체를 압력하에시 공기 유체내로 분사시켜, 과립을 분사된 입자로 피복시키거나 과립을 크게 하기 위하여 분사된 입자를 과립에 점착시키고 그것을 건조시키므로써 고화하도록 하는 장치에 관한 것이다.

여러 산업분야에시 과립을 크게 하거나 과립을 그 과립과 동일한 물질이나 다른 물질로 피복해야 하는 필요성이 점증하고 있다.

소량의 과립을 처리하는 경우에는, 어떠한 기술적이나 경제적인 문제를 야기하지 않고 과립을 크게하거나 피복하는 것이 용이하게 수행될 수 있다.

본 발명의 목적은 다량의 과립을 고 효율로 처리할 수 있으면서 용이하게 작동되고 작동중에 안전한 장치를 제공하려는데 있다. 본 발명에 따른 장치의 요부를 나타내는 제1도를 참조로 하면, 특정물질로된 분사액의 흐름이 입자를 수용하는 깔대기 중심을 통해 상향으로 흐르게되어, 과립이 분사 입자의 흐름에 의해 상향으로 운반되는 짧은 시간동안에 분사된 물질이 과립의 표면에 가해진다. 과립은 흐름에 의해 분산되고 그 과립이 요구된 두께로 피복될때까지 분사된 입자의 흐름에 반복적으로 들어간다. 과립 표면에 점착한 분사물질은 과립이 흐름에 의해 상향으로 이동되는 짧은 시간에 냉각되거나 건조되므로써 급격히 고화된다. 각각의 과립은 사용된 물질의 작은 입자가 과립에 충돌하는 장소인 분사유체(22)내로 1회 이상 들어갈 필요가 있다. 과립의 입경이 커지고 과립에 가해지는 입자의 량이 많아지기 위해서는, 각각의 과립이 분사유체내로 들어가는 회수가 많아져야 한다.

분사유체(22)는 과립(21)층의 중앙부를 통해 뻗는다. 깔대기의 하단부나 분사 유체의 저부근처에 있는 과립은 분사유체내로 서서히 들어가서 분사유체의 저부 주위에 있는 과립이 유체흐름에 따라 상향으로 운반되고 과립층의 상표면에 떨어져 과립층의 저부에 있는 과립이 분사유체를 향해 연속적으로 서서히 하향이동하도록할 필요가 있다. 이것은 과립이 원만하게 순환되도록 한다. 이러한 과정이 전기한바와 같이 반복되어야한다. 또한, 모든 과립이 가능한 동일한 회수의 처리과정을 거쳐야 할 필요가 있다.

과립이 분사유체 내로 차례차례 연속적으로 들어가도록 하기 위해서, 처리해야할 과립이 수용되어 있는 용기(7)는 역원뿔 형태를 갖추며, 그 용기의 중앙 수직축을 따라 공기의 분사유체가 깔대기를 통해 상향으로 뻗는다. 공기 유체의 압력은 과립층의 두께가 증가함에 따라 급격히 증가하고, 그 층의 두께가 어떠한 한계에 달하면, 공기유체의 연속적인 흐름이 두꺼운 과립층에 의해 차단된다.

분사유체 안정성의 저하로 인해서, 처리해야할 과립의 특성에 따라 변하기는 하지만 깔대기의 크기가 제한되어 있다. 그래서, 처리될 수 있는 과립의 양을 증가시키기 위해서는 교대회수가 아니라 실제 깔대기의 수를 증가시키고 있다.

그러나, 장치의 용량을 증가시키기 위해서 깔대기 수가 증가되면, 배관은 물론 열교환기, 분리기 및 다른 장치의 수가 증가하게 되어 설비비와 작동비가 많아지게 될 것이다.

제2도는 단일 작동실에 다수의 깔대기가 갖추어진 다른형을 나타낸다. 이러한 형의 장치는 과립, 공기유체 및 분사입자량을 조정하는 장치가 복잡하게 된다고 하는 단점을 갖는다.

단일 깔대기에서라 하더라도 과립의 안정한 처리를 유지하기 위해서는 정밀 조정이 필요하게된다. 그래서 세가지 공급장치, 즉 과립공급장치, 공기유체 공급장치 및 분사입자 공급장치를 제어하므로써 복수의 깔대기에서 과립처리를 제어한다고 하는것은 더욱 난점이 있다.

반면에, 만약 각각의 깔대기에 각각의 공급장치를 제어하는 설비가 갖추어진다면, 각각의 깔대기에 수용된 과립의 양이 빠른 과립이동으로 인해 정확하게 측정될 수 없기때문에 안정한 과립처리가 이루어질수 없다.

하나의 작동실에 다수의 깔대기가 수용되어 있는 종래의 장치에서 생긴 공급장치 제어상의 문제점을 해결하고 하나의 깔대기에서 다른 깔대기로의 과립이동을 향상시키기 위해서, 제3도에 나타난 바와같이, 서로 밀착된 깔대기를 배치시켰다.

이러한 장치로 실험을 행한 결과, 깔대기들 사이의 과립양이 다르고 그러한 깔대기의 과립공급단부 가까이에서는 분사유체가 매우 불안정하다고 하는 것을 알게 되었다.

깔대기의 사이에 과립이 균일하게 분포하도록 하기위해 다른 한 공급장치를 갖추므로써 조정장치가 완전하게 된다.

이 실험의 결과를 연구하므로써, 깔대기들 사이에 일정공간을 갖도록 하고, 깔대기들 사이에 과립유동상을 형성시켜 그 유동상이 과립의 자유로운 이동을 위한 통로로 작용하도록 하는 것이 깔대기 사이의 과립분포에 가장 효과적이라는 것을 알았다.

이 실험으로 유동상을 갖춘 본 장치가 효과적으로 작동한다고 하는 것을 확인하였다.

과립용의 우수한 분포통로를 제공하는 본 유동상은하나의 평면상에 다수의 깔대기가 평행으로 배열되는 것을 가능하게 하고 또한 과립을 광범위한 상태에 걸쳐 건조, 냉각 및 가열시키는데 유용하게 되는 것이다.

보통 분포통로와는 달리, 이 유동상은 과립이 모든 방향으로 이동 자재롭게 하는데, 바로 이점이왜 유동상이 과립용의 우수한 분포통로로 작용하는가를 설명해 주는것이다.

본 발명에 따른 과립제조 장치는 용기; 용기상부에 갖추어진 배기장치; 하나는 유동상을 위한 것이고 다른 하나는 분사유체를 만들기 위한 것으로 둘다 용기의 하부에 갖추어지는 공기유체 공급장치; 용기하의 하부에 갖추어진분사 점착물질을 공급하기 위한 장치; 용기의 상측 중간부에 갖추어진, 용기로 과립을 공급하기 위한 장치; 용기의 중간부에 갖추어진, 처리된 과립의 방출장치; 실질적으로 동일 평면상에 배열된 복수의 수직기립 깔대기; 및 실제로 깔대기의 상연과 높이가 같은 다공성 수평판을 갖추므로써, 점착성 물질이 압력하에서 깔대기의 중심축을 따라 상향으로 흐르는 공기의 분사유체내로 분사되어 그 분사된 물질이 깔대기에 수용된 과립에 가해지고, 깔대기 외측에 있는 과립이 다공성판을 통해 상향으로 흐르는 공기유체의 작용으로 그 다공성 판 위에서 부동상태로 유지되어 과립이 항상 과립 유동상을 형성하기 위해 충돌되거나 배합되도록 한다.

이제 큰 요소 과립을 형성하기 위해 본장치가 사용되는 경우를 한예로 들어 첨부도면을 참조로하여 본 발명장치를 설명할 것이다.

제4도는 작동원리를 나타내는 본 발명 장치의 수직 단면도이다. 용기(1)는 차단장치(3)이 부착되어 있는 배기관(2)을 상부에 갖추고 있다. 용기(1)는 또한 제각기 측벽의 상부 중간부와 하부 중간부에 있는 과립공급관(4)과 처리된 과립방출관(5)을 갖는다.

이러한 배기관(2), 공급관(4) 및 방출관(5)의 수는 장치용량에 따른 필요에 따라 증가시켜도 좋다.

공급관(4)은 도시된 바와 같이 용기측벽의 상부 중간부에 설치되어도 좋고, 용기의 상부를 통해 그 내부의 중앙부를 향해 하향으로 뻗도록 만들어져도 좋다.

복수의 깔대기(6)은 용기(1)의 하부에 설치되고 깔대기(6)의 역원뿔(7)하부는 공기유체를 상향으로 안내하는 관(9)에 접속된다. 분사유체가 진공에 의해 발생되면, 관(9)은 제거되거나 짧아져도 좋다.

공기유체 공급실(10)은 다공성판(8)아래쪽에 갖추어지고, 아래쪽단(11)하부에는 깔대기의 관(9)하단이 개구되는 분사유체 공급실(12)이 갖추어진다.

용융요소를 공급하는 관(13)은 측벽 하부를 통해 관(9)의 상측 중앙부에 배치된 각각의 분사노즐(14)에 관(13)이 분지, 접속되는 용기(1)로 통과하게 된다.

공기는 도시되지 않은 송풍기에 접속된 관(15, 16)을 통해 공기유체 공급실(10)과 분사유체 공급실(12)로 공급된다.

제4도에서 깔대기(6)의 상연과 다공성판(8)이 서로 동일한 높이를 나타내지만, 본 장치의 사용에 따라 과립의 이동과 분포를 적절히 하도록 하기 위해, 깔대기(6)가 그것의 상연높이에 약간의 차이를 두도록 배열되는 것이 좋다.

다공성판에 약간의 경사를 부여하거나 또는 다공성판이 약간 경사지게 되는 단계를 제공하는 것도 또한 가능하다. 제4도에서는 방출관(5)이 용기(1)의 측벽에 위치하고 있지만, 분사유체 공급실(12)와 공기유체공급실(10)을 둘다 통하여, 방출관이 다공성판(8)상부에 적당한 거리를 두고 개구되는 장소인 용기(1)의 내부로 수직상향으로 뻗도록 만들어져도 좋다.

본 발명장치가 요소 과립제조에 있어서 어떻게 기능을 발휘하는가를 설명할 것이다.

온도가 20℃인 공기가 압력이 1000mm물기둥으로 유지되는 분사유체 공급실(12)로 16700N㎥/H의 속도로 공급된다. 같은 공기가 또한 압력이 500mm물기둥으로 유지되는 공기유체 공급실(10)로 24700N㎥/H의 속도로 공급된다.

관(13)은 138℃인 용융요소로 8.4t/H속도로 노즐(14)로 공급하고 그 요소가 노즐로 부터 상향으로 흐르는 공기유체로 분사된다.

입경이 3mm이하의 요소과립이 8.4t/H의 속도로 용기내에 공급된다.

액상요소는 공기 분사유체의 작용에 의해 역원뿔(7)을 통해 상향으로 흐르는 미립자화된 요소의 흐름을 만들면서 노즐(14)로부터 분사된다.

이것은 깔대기(6)에 있는 과립이 그 흐름을 따라 순환하도록 한다. 과립은 깔대기 저부로 연속적으로 안내되고 분사유체속으로 들어가므로써 노즐로 부터 분사되는 작은요소 입자와 조합된다. 이러한 과정의 결과에 따라 요소과립은 점점 커지게 된다. 공급관(4)에서 공급된 요소과립은 다공성판(8)위 100mm지점에 부동되는 과립유동상을 형성하고, 그 과립 유동상의 과립은 단지 역원뿔(17)사이에 분포된다. 과립은 그것들이 분사된 요소의 흐름을 통하여 반복 순환됨에 따라 커지게된다. 이와같이 커진 과립은 다른것들과 충돌하면서 유동상 상에서 이동하도록 다공성판으로 부터 나온 공기에 의해 교란된다.

용기(1)내에서 그렇게 처리된 과립의 평균 직경은 공급관(4)으로 부터 공급된 과립의 직경보다 크다.

이 요소 과립은, 요소가 공급관(4)과 액상요소 공급관(13)으로 부터 공급되는 속도와 같은 속도로 방출관(5)에서 연속적으로 방출된다.

그렇게 방출되는 처리된 요소는 요구되는 직경범위 내의 과립을 얻기 위하여 직경에 따라 분류된다.

요구되는 직경 범위 밖이거나 차단장치에 수집된 요소과립은 더욱 처리되기 위해서 공급관(4)을 통해 장치로 재순환된다.

이 경우에, 처리된 과립의 온도가 방출관(5)에서 방출될때의 온도인 62℃보다 더 냉각될 필요는 없다. 배기관(2)은 79℃의 배기가스를 배출한다.

제4도는 수직단면도이기 때문에, 단지 일열의 깔대기만이 도시되어 있다. 제조된 과립의 직경은 주로 관(4)에서 공급되는 과립의 직경이나 양에 달려있다.

본 발명장치의 이점은 다음과 같이 요약할 수 있다.

첫째, 제조용량을 최소부가 설비 경비로 증가시킬수 있다.

둘째, 과립의 분포와 수집이 서서히 수행되기 때문에, 깔대기 내의 과립이 균일하게 처리될 수 있어서 생산성을 향상시킨다.

셋째, 유동상이 냉각, 가열, 건조 또는 습화기능을 수행할 수 있고 다른 예비처리와 사후처리를 수행할 수 있어서 그러한 기능을 위한 어떠한 부가장치도 필요로 하지 않는다.

넷째, 역원뿔의 깊이를 감소시키므로써 깔대기 내에서 과립이 머무는 시간을 단축시킬수 있고, 공기유체에 의해 과립이 완전히 섞이는 유동상에서 과립이 이동하며 머무는 시간을 지연시킬수가 있다. 따라서, 이러한 시간을 조정하므로써 과립을 균일하게 처리할 수 있다.

또한 공기의 분사유체의 압력도 조정 가능하다.

다섯째, 장치의전체 높이가 작다. 이것은 연합되는 장치들을 비교적 낮은 위치에서 설치할 수 있고, 바꾸어 말하면 건조비용이나 작동비용을 감소시킨다.

Claims (1)

1. 용기; 그 용기내부에 갖추어진 배기장치; 고체물질과 가스를 분리시키는 용기 내부의 공간; 용기 아래쪽내부에 있는 유동상을 만드는 공간; 유동상의 하한을 이루는, 유동상 공간 바로 아래의 다공성판; 유동상을 형성하기 위해 공기유체를 공급하는, 다공성판 아래의 공기실; 유동상 공기유체공급실 아래에 갖추어진 공기의 분사 유체공급장치; 각각의 깔대기가 역원뿔과 그 역원뿔 하단에 접속되는 원통형관으로 이루어지고, 그 위쪽으로 갈수록 넓어지는 원뿔이 용기 내부로 개구되어 상단이 다공성 판으로 몰입되며, 각각의 원통형 관이 분사유체 공급장치에 접속된 하단을 갖는 상태로 평행으로 배열된 복수의 깔대기; 압력하에서 분사공기 유체내로 액체를 분사하기 위하여 각각의 깔대기의 원통형관 상부에 배치되어 분사된 액체가 과립에 점착되고 그것이 건조됨에 따라 고화되도록 하는 장치; 유동상 공간으로 과립을 공급하기 위하여 용기의 측벽에 맞추어진 장치; 및 유동상 공간으로부터 처리된 과립을 방출시키기 위하여 용기의 측벽에 맞추어진 장치를 갖추는 것을 특징으로하는 과립제조장치.

Images