KR20010080261A - 가압 공간으로부터 재료를 제거하기 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 고형 재료, 특히 여과 공정에서 생성된 미세하게 분할된 고형 재료를 가압 공간으로부터 제거하기 위한 장치로서, 상기 장치에는 처리될 재료를 상기 가압 공간에서 실행될 공정으로 공급할 뿐만 아니라 상기 공정에서 생성된 생성물을 상기 가압 공간으로부터 제거하기 위한 부재가 제공된다. 본 발명에 따르면, 가압 공간(2, 22)에 연결된 배출부(4, 25)에는 고형 재료(5, 24)를 가압 공간(2, 22)으로부터 제거하기 위한 배출 구멍(8, 28)이 제공된다. 상기 배출 구멍(8, 28)에는, 상기 배출부(4, 25)에 위치하여 이 배출부(4, 25)로부터 제거되는 재료의 양(11, 31)을 조정하기 위한 1 이상의 조정 부재(9, 29)가 제공된다.
Description
통상적으로, 가압 공간에서의 압력을 감소시키기 위해 재료를 상기 공간으로부터 제거하고, 상기 재료를 상기 공간으로부터 제거하기 위해 재료 배출구가 개방된다. 주된 압력을 유지해야 하는 경우, 재료 배출 출구와 결합하는 밸브 또는 밸브들을 설치하고, 이러한 밸브로써 상기 공간 내의 주된 압력을 본질적으로 변화시키지 않고 상기 재료를 상기 공간으로부터 제거할 수 있다. 사용되는 밸브는 전기, 유압, 또는 공압 밸브일 수 있으며, 이 경우에 재료는 통상적으로 밸브 플랩에 대해 압력을 형성한다. 압력이 소정의 한계를 초과하면 밸브가 개방되고, 재료가 상기 공간으로부터 배출된다. 배출된 재료의 양이, 상기 재료에 의해 야기된 압력을 충분히 감소시킬 정도에 다다르면 밸브가 폐쇄된다. 이러한 종류의밸브는 예컨대 편심 플랩 밸브일 수 있으며, 이러한 편심 플랩 밸브에서 압력은 밸브 플랩의 타측상에서 작용한다. 그러나, 상기 밸브는, 밸브에 의해 달성된 밀폐의 기밀성을 감소시키고 사용시에 결과적으로 밸브를 부적합하게 만드는 고형 입자들이 밸브의 폐쇄와 관련하여 밸브 플랩과 밸브 하우징 사이에서 잔류하기 때문에, 미세하게 분할된 고형물에는 적합하지 않다.
가압 공간으로부터 재료를 제거하기 위해 공압식으로 밀폐된 밸브를 사용할 수도 있다. 공압식으로 밀폐된 구형 밸브는 균일한 공압 밀폐를 갖지만 그 구조는 원칙적으로 볼 밸브에 대응하며, 크기가 크고 가격이 높다는 단점을 갖는다. 공지된 공압 밀폐식 플랩 밸브는 그 모양에 있어서 축에 대하여 대칭이며, 이런 밸브에 있어서 단점은 그 축에서의 밀폐성이다. 이러한 유형의 밸브 장치는 또한 쉽게 막힌다.
핀란드 특허 제 68,977 호에는, 기어 및 액추에이터를 포함하고 과압 공간에서 사용되는 여과 장치가 개시되어 있으며, 상기 여과 장치의 여과 생성물, 즉 미세하게 분할된 고형물은 로크 게이트(lock gate)를 통하여 상기 과압 공간으로부터 제거된다. 사용되는 로크 게이트는 예컨대, 블레이드 로크 또는 나선형 컨베이어이며, 이러한 경우에 당해 로크 게이트를 작동하는데 있어서 고형물의 유동을 이용한다. 이렇게 해서, 제거될 미세하게 분할된 고형물이 로크 게이트의 로킹 부재와 벽 사이에서 잔류되는 것을 어느 정도는 방지할 수있는데, 그 이유는 로크 게이트 그 자체로는 고형물의 순환 방향과 반대 방향의 이동을 수행하지 않지만 고형물은 언제나 동일한 방향으로 흐르기 때문이다. 그러나, 블레이드의 위치가 변할 때 고형물의 유동 그 자체는 로크 게이트에 의해 달성된 기밀성을 유지하기 때문에, 과압 공간에서 과압을 유지하기 위해서는 이러한 종류의 로크 게이트의 작동이 고형물의 유동에 의존하게 된다.
미국특허 제 5,362,403 호에는, 여과 장치 및 이 여과 장치의 여과부분으로부터 필터 케이크(cake)를 제거하는 방법이 개시되어 있다. 상기 방법에서는, 필터 케이크가 나선형 컨베이어에 의해 배출 샤프트로 운반된다. 상기 배출 샤프트의 저부에는, 유압식으로 제어되는 로킹(locking) 부재가 설치된다. 미국특허 제 5,362,403 호에 따르면, 로킹 부재는 배출 샤프트와 함께 여과 장치와 정상 기압 사이에서의 압력 로크를 형성한다. 상기 로킹 부재의 작동은 배출 샤프트에 부착된 2 개의 전극에 의해 제어되어, 필터 케이크가 배출 샤프트에서 특정 높이에 도달했을 때, 필터 케이크는 전극 간에 전기 로크를 형성하고, 제어 부재는 상기 로킹 부재를 개방하여, 상기 필터 케이크가 상기 배출 샤프트를 통하여 배출된다. 이렇게 해서 필터 케이크를 제거하는 것이 불연속적으로 실행되고, 또한 필터 케이크의 제거와 관련하여 여과 장치 그 자체에서 압력이 감소될 수도 있다.
본 발명은 고형 재료를 제거하는데 사용되는 장치, 더 상세하게는, 여과 공정에서 생성된 미세하게 분할된 고형 재료를 제거하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치에는, 처리중인 재료를 가압 공간에서 실행되는 공정으로 이송하고 상기 공정에서 형성된 생성물을 상기 가압 공간으로부터 제거하기 위한 부재가 연결되어 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예의 측면도.
도 2 는 도 1 의 실시예를 2-2 방향으로부터 바라본 도면.
도 3 은 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 측면도.
본 발명의 목적은, 종래 기술이 갖는 단점들 중 일부를 제거하고, 가압된 공간으로부터 여과된 재료를 제거함에 있어서 보다 간단한 구조 및 저렴한 가격을 가지며, 작동 압력 및 재료의 유동에 따라서 자동적으로 기능하는 향상된 장치를 달성하는 것이다.
본 발명에 따른 장치에서는, 가압된 공간에서 처리된 고형 재료 - 예컨대,여과 공정에서 생성된 미세하게 분할된 고형 재료 - 가 먼저 상기 가압 공간에 연결된 고형 재료 배출부로 안내된다. 처리된 고형 재료가 중력에 의해 상기 가압 공간에서부터 배출부로 이동될 수 있도록, 가압 공간에 대해 배출부가 유리하게 설치된다. 가압 공간으로부터 떨어져 있는 배출부의 표면에는 배출 구멍이 제공된다. 각 배출 구멍에는, 상기 배출 구멍을 통과하여 유동하는 고형 재료의 양을 조정하기 위한 1 이상의 부재가 설치된다. 가압 공간으로부터 재료의 제거를 용이하게 하는 상기 부재의 바람직한 작용에 의해, 배출부에서 처리되는 고형 재료의 양 및 표면 높이가 배출 구멍에 제공된 상기 부재의 작동에 대한 제어에 의해 조정함되면서 상기 재료는 배출부로부터 본질적으로 연속적으로 제거된다.
본 발명에 따르면, 가압 공간에서 처리된 고형 재료의 배출부에 제공되어 있는 배출 구멍의 적어도 일부분이 재료의 유동 방향에 대해 유리하게 위치결정되어, 상기 배출 구멍을 통과하여 유동하는 재료가 중력에 의해 배출부로부터 제거된다. 가압 공간으로부터 배출 구멍을 통하여 유동하는 재료를 제거하기 위하여, 가압 공간과 이 가압 공간 외부의 공간 사이의 압력차를 이용하도록 배출 구멍 또는 배출 구멍의 적어도 일부분을 위치결정시킬 수도 있다.
본 발명에 따르면, 배출부의 배출 구멍에는 당해 배출 구멍을 통하여 유동하는 고형 재료의 양을 조정하기 위한 부재, 즉 밸브가 연결되어 있으며, 상기 밸브는 고무관용 핀치 밸브, 고무호스용 핀치 밸브, 또는 흡입 밸브인 것이 유리하다. 게다가, 상기 배출 구멍에 연결된 조정 부재에는 전기식, 유압식, 또는 공압식으로 작동되는 액추에이터가 추가로 연결되어 있으며, 상기 액추에이터는 유리한 양만큼의 재료가 상기 배출 구멍을 통과하도록 상기 조정 부재를 제어한다.
상기 각 배출 구멍에 연결된 조정 부재, 즉 밸브는, 배출부에 위치해 있는 재료의 표면 높이가 본질적으로 동일한 소정의 값으로 유지되도록 액추에이터에 의해서 서로에 대해 작동하게 된다. 배출부에 적용되는 재료의 표면 높이는, 배출부에 도달하는 재료가 재료 유동 방향으로 제 1 배출 구멍을 통해 배출부로부터 제거될 수 있기 전에 재료의 표면을 달성하도록 형성되는 것이 유리하다. 재료 표면 높이가 동일한 값으로 유지된다는 사실로 인해, 배출부에 위치해 있는 재료의 양을 가압 공간과, 예컨대 보통 압력을 갖는 공간 사이의 압력 로크로서 이용할 수도 있다.
또한, 각 배출 구멍에 유리하게 연결된 조정 부재, 즉 밸브를 제어함으로써, 배출부로부터 외부로 본질적으로 연속적인 재료의 유동이 달성된다. 이는 가압 공간에서 처리된 재료의 추가적인 처리를 본질적으로 용이하게 한다.
가압 공간에 연결된 처리된 재료의 배출부는, 본질적으로 중력을 이용하여 재료가 가압 공간과 배출부 사이에 제공된 구멍을 통하여 가압 공간에서부터 배출부로 제거되도록, 가압 공간에 대하여 본질적으로 수직하게 또는 본질적으로 경사지게 설치된다. 배출부가 가압 공간에 대해 본질적으로 수직하게 존재하는 경우, 배출부는 관형 피스(piece)로 형성되는 것이 유리하며, 가압 공간으로부터 떨어져 있는 상기 피스의 단부에는 제거될 고형 재료를 위한 플랩과 같은 유동 정지 부재가 설치된다. 상기 유동 정지 부재에는 여러개의 재료 배출 구멍이 제공되며, 이 재료 배출 구멍에는 추가로 1 이상의 재료 유동 조정 부재가 연결된다.상기 조정 부재에 연결된 액추에이터로 조정 부재의 작동을 제어함으로써, 재료 표면 높이가 본질적으로 동일하게 남아있게 되고, 재료 그 자체는 가압 공간과 주위 공간 사이에서 압력 로크의 일부를 형성한다. 게다가, 조정 부재는, 배출부에 제공된 1 이상의 배출 구멍을 통해 재료가 배출부로부터 본질적으로 연속적으로 유지되면서 유동하도록 유리하게 제어된다.
가압 공간에 대하여 배출부가 경사지게 설치될 수 있으며, 이 경우에 가압 공간으로부터 나오는 재료는 적어도 부분적으로 배출부의 1 이상의 벽을 따라 통과한다. 상기 경우에, 배출부는 관형 피스 또는 피스들로 형성될 수 있으며, 벽의 적어도 일부는 평면이다. 가압 공간으로부터 떨어져 있는 배출부의 단부에는 유동 정지 부재, 즉 플랩이 추가로 설치된다. 가압 공간에서 처리된 재료를 유리하게 배출하도록, 배출부 및 이 배출부의 단부에 제공된 유동 정지 부재 양자에는 배출 구멍이 형성되고, 이 배출 구멍에는, 원하는 레벨로 재료 표면 높이를 유지하기 위하여 및, 가압 공간과 주변 공간 사이에 본질적으로 연속적인 재료의 유동을 형성하기 위하여 추가로 1 이상의 유동 정지 부재가 연결된다.
본 발명을 첨부 도면을 참조하여 보다 자세히 설명한다.
도 1 및 도 2 에 따르면, 슬러리와 같은 재료를 여과하기 위해 사용되는 기구(1) 주위에, 압력 여과로서 여과 공정을 달성하도록 압력 용기(2)를 설치한다. 가압 공간을 형성하는 압력 용기(2)의 벽에는 구멍(3)을 형성하고, 이 구멍에 가압 공간의 배출부로서 기능하는 부재(4)를 연결한다. 배출부로서 기능하는 상기 부재(4)를 재료(5)의 유동 방향에 대해 본질적으로 수직하게 설치한다. 상기 기구(1)에서 처리되어 얻어진 고형 재료(5)를 압력 용기(2)내에서 당해 기구(1)로부터 배출부 구멍(3)으로 이송하기 위하여 컨베이어(6)를 설치하고, 이 컨베이어(6)는 상기 구멍(3)을 통하여 재료(5)를 배출부(4)로 하강시킨다. 배출부(4)를 관형 피스로 형성하고, 압력 용기(2)로부터 편향된 상기 관형 피스의 단부에는, 재료(5)가 압력 용기(2)로부터 주위 공간으로 자유롭게 접근하는 것을 방지하도록 플랩(7)을 설치한다. 상기 플랩(7)에는 구멍(8)이 형성되고, 이 구멍을 통하여 재료(5)가 가압 공간으로부터 유출할 수 있다. 필요한 경우, 구멍(8)이 배출부(4)의 벽에 제공될 수도 있다. 각 구멍(8)에는 1 이상의 재료 조정 부재(9)가 연결되고, 이 조정 부재에 연결된 제어 부재(10)를 통하여 상기 조정 부재의 작동이 제어된다. 제어 부재(10)는, 배출부(4)로부터 나오는 재료(5)의 유동을 본질적으로 연속적이게 유지하면서, 재료(5)의 표면 높이(11)를 본질적으로 동일한 소정의 레벨로 유지할 수 있도록 상호 연결된다.
도 3 에는, 슬러리와 같은 재료를 여과하기 위해 사용되는 기구(21)가 압력 용기(22) 내에 배치되고, 이 압력 용기(22)의 벽에는 상기 기구(21)로부터 여과되어 얻어진 고형 재료(24)를 압력 용기(22)로부터 제거하기 위한 구멍(23)이 제공된다. 상기 구멍(23)에는, 압력 용기(22)로부터 재료(24)가 제거될 수 있는 고형 재료(24)용 배출부(25)가 연결되어, 압력 용기(22)내의 주된 압력을 본질적으로 감소시키지 않고서도 재료를 제거할 수 있다. 상기 배출부(25)를 압력 용기(22)의 벽에 대해 경사지게 설치하고, 상기 배출부(25)를 또한 다각형 단면을 형성하는 본질적으로 평면형 벽(26)으로 형성한다. 압력 용기(22)로부터 떨어져 있는 배출부(25)의 단부에는 재료(24)가 가압 공간으로부터 외부로 자유롭게 접근하는 것을 방지하도록 유동 정지 부재(27)를 설치한다. 배출부(26)의 벽 및, 배출부의 단부에 제공된 유동 정지 부재(27) 양자에는 재료 배출 구멍(28)이 제공되고, 이 구멍을 통하여 재료(24)를 배출부(25)로부터 제거할 수 있다. 재료 배출 구멍(28)에는 1 이상의 유동 조정 부재, 즉 밸브(29)가 연결된다. 조정 부재로서 기능하는 상기 밸브(29)는 액추에이터(30)에 의해 서로에 대하여 상호 연결되어 있기 때문에, 원하는 재료의 표면 높이(31)와, 배출부로부터 가압 공간 주위 공간으로의 재료 유동의 연속성을 본질적으로 유지할 수 있다. 기구(21)로부터 나와 구멍(23)을 통하여 제거되는 재료(24)의 양에 따라서, 가변적인 시기에 가변적인 지속시간동안 조정 부재(29)에 의해 배출 구멍(28)이 개방된 채로 유지되기 때문에 표면 높이(31)가 본질적으로 유지된다.
Claims (10)
- 고형 재료, 특히 여과 공정에서 생성된 미세하게 분할된 고형 재료를 가압 공간으로부터 제거하기 위한 장치로서, 처리될 재료를 상기 가압 공간에서 실행될 공정으로 공급할 뿐만 아니라 상기 공정에서 생성된 생성물을 상기 가압 공간으로부터 제거하기 위한 부재가 연결되어 있는 장치에 있어서,가압 공간(2, 22)에 연결된 배출부(4, 25)에는 고형 재료(5, 24)를 가압 공간(2, 22)으로부터 제거하기 위한 배출 구멍(8, 28)이 형성되고, 이 배출 구멍(8, 28)에는, 상기 배출부(4, 25)에 위치하여 이 배출부(4, 25)로부터 제거되는 재료의 양(11, 31)을 조정하기 위한 1 이상의 조정 부재(9, 29)가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항에 있어서, 적어도 가압 공간(2, 22)으로부터 떨어져 있는 배출부(4, 25)의 단부에 재료 배출 구멍(8, 28)이 형성된 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 배출부(4, 25)의 벽에 재료 배출 구멍(8, 28)이 형성된 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료 배출 구멍(8, 28)에 연결된 조정 부재(9, 29)가 고무관용 핀치 밸브인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료 배출 구멍(8, 28)에 연결된 조정 부재(9, 29)가 고무호스용 핀치 밸브인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료 배출 구멍(8, 28)에 연결된 조정 부재(9, 29)가 흡입 밸브인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 배출부(4, 25)가 관형 피스로 형성된 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 배출부(25)가 적어도 부분적으로는 본질적으로 평면인 벽(26)으로 형성된 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 배출부(4, 25)가 가압 공간의 벽(26)에 대해 본질적으로 수직하게 설치된 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 배출부(4, 25)가 가압 공간의 벽(26)에 대해 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 장치.
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