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KR101946258B1 - Double-screw equipped horizontal decanter type centrifuge separator - Google Patents

Double-screw equipped horizontal decanter type centrifuge separator Download PDF

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KR101946258B1
KR101946258B1 KR1020180020612A KR20180020612A KR101946258B1 KR 101946258 B1 KR101946258 B1 KR 101946258B1 KR 1020180020612 A KR1020180020612 A KR 1020180020612A KR 20180020612 A KR20180020612 A KR 20180020612A KR 101946258 B1 KR101946258 B1 KR 101946258B1
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KR
South Korea
Prior art keywords
long bowl
solids
bowl
wing
double screw
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Application number
KR1020180020612A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤종천
Original Assignee
주식회사 무한기술
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B04B1/2016Driving control or mechanisms; Arrangement of transmission gearing

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

The present invention relates to a horizontal centrifugal concentration dehydrator having double screws, which comprises: a long bowl rotating along with a frame to which an anti-vibration device is attached; a double screw conveyor; a main motor rotating the long bowl; and a vehicle speed motor controlling a rotational number of the double screw conveyor. According to the present invention, compared to a conventional dehydrator, the dehydrator is constituted to be direct flow type so that an introduction direction of a material is the same as a discharge direction thereof and the diameter of the long bowl is reduced and the length of a horizontal part of the long bowl is increased within a range of a predetermined ratio to make small the diameter of the rotating long bowl, thereby reducing manufacturing costs and electric energy to be consumed for rotational inertia. In addition, retention time for precipitation of a solid material, which precipitates from the horizontal part to the inner wall of the long bowl, is lengthened to increase compaction force (M) caused by centrifugal force. Furthermore, speed, at which a precipitating solid material is being transferred toward a conical portion through a first spiral wing and a second spiral wing, is increased, screw pitch (interval) gets narrower to increase transfer pressure (P) of the solid material, dehydration efficiency of the solid material can be enhanced by shear force (T) applied when the transferred solid material is returned from an inclined inner side surface of the conical portion of the long bowl, and automated operation can be performed by proportional control.

Description

더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기{DOUBLE-SCREW EQUIPPED HORIZONTAL DECANTER TYPE CENTRIFUGE SEPARATOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a double-screw centrifugal separator and a double-screw centrifugal separator,

본 발명은 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 투입물 방향과 고형물 배출방향이 동일하도록 정류형(正流形)으로 구성하며, 설정비 범위 내로 롱 보울의 직경을 줄이고 롱 보울의 수평부 길이를 증가시켜 침강 고형물 체류시간을 길게 하여 압밀력(M)을 높이고, 침강 고형물에 대한 더블 스크류 컨베이어의 제 1나선윙과 제 2나선윙으로 침강 고형물 이송속도는 빠르게 하면서 이송부하를 줄이며, 제 1나선윙과 제 2나선윙을 통해 스크류 피치 간격을 좁게 하여 침강 고형물의 이송 압착력(P)을 증가시키고, 롱 보울의 원추부의 경사진 내측 면에서의 이송 고형물의 반송시 작용하는 전단력(T)에 의해 고형물의 탈수 효율을 향상시키며, 회전 보올 직경을 줄이고 길이를 길게 하여 용적을 확보함으로써 로터 관성을 최소화하여 회전동력을 저감시킴에 따라 에너지소비가 절감되는 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기에 관한 것이다.The present invention relates to a horizontal centrifugal separating and dehydrator equipped with a double screw and more particularly to a centrifugal separating type dehydrator comprising a rectifying type (positive flow type) so that the direction of the input and the direction of discharging the solid are the same, And increasing the horizontal length of the long bowl to increase the sedimentation solids retention time to increase the consolidation force M and to accelerate the settled solids feed rate to the first spiral wing and the second spiral wing of the double screw conveyor for the settled solids The conveying load is reduced and the screw pitch interval is narrowed through the first helical wing and the second helical wing to increase the conveying pressing force P of the sedimented solids and when conveying the conveyed solids on the inclined inner surface of the cone portion of the long bowl The dehydration efficiency of the solid material is improved by the acting shear force T, the diameter of the rotating ball is reduced, and the length is increased to secure the volume, The present invention relates to a horizontal centrifugal separator and dehydrator equipped with a double screw that reduces energy consumption by reducing rotational power by minimizing inertia.

기존의 오폐수슬러지 등의 액체와 고형물분리를 일반적으로 수평형 원심분리기는 원통 수평부와 경사를 갖는 원추부가 일체로 결합하여 고형물 배출 측에서 슬러지를 투입하는 역류형(逆流形)이 사용되고 있다.Conventional separation of liquid and solids such as wastewater sludge is generally performed in a horizontal centrifugal separator in which a cylindrical horizontal portion and a conical portion having a slope are integrally joined to inject sludge at the solids discharge side.

수평형 원심분리기에 있어서, 분리액은 회전 보울의 투입부에 공급되었을 때, 공급 직후의 수평부 보울에서는 높은 원심력장(약 2000~3000G)에 의해 액체와 고형물이 분리되는 것이지만, 고형물 케이크가 배출되는 보울 원추부에서는, 회전중심으로부터의 거리가 작기 때문에, 원심력이 약하게 되고, 가벼운 고형물은 스크류 샤프트 원주로 뜨게 되어 그대로 배출되므로 고형물의 함수율이 평균적으로 높아지는 결과가 있다.In the horizontal centrifugal separator, when the separation liquid is supplied to the charging portion of the rotary bowl, the liquid and the solid are separated by a high centrifugal force field (about 2000 to 3000 G) in the horizontal portion bowl immediately after the supply, The centrifugal force is weakened because the distance from the center of rotation is small in the conical portion of the bowl, and the light solid is floated into the circumference of the screw shaft and is discharged as it is, resulting in an increase in the water content of the solid on the average.

또한, 수평 보울에서 분리된 고형물은 수평 보울 내의 수위를 넘어서 배출시키기 위한 원추 보울의 경사면을 통과하면서 미끄러짐이 일어나서 배출이 원활하지 못하게 된다.In addition, the solids separated from the horizontal bowl pass through the inclined surface of the cone bowl for discharging beyond the level in the horizontal bowl, so that slippage occurs and the discharge is not smooth.

배출되는 고형물 케이크의 함수율을 낮추기 위해 보울 경사면에서 전단력을 높여야 하므로 회전 보울의 회전수를 필요이상으로 고속회전 시켜야 하므로 동력소모가 많아지고 장비가 상대적으로 커지게 된다.In order to lower the water content of the solid cake to be discharged, the shear force must be increased at the inclined surface of the bowl. Therefore, the number of revolutions of the rotary bowl must be rotated at a higher speed than necessary, so that the power consumption is increased and the equipment is relatively increased.

수평형 원심분리기에 대해서는 국내특허등록 제10-0407896호(발명의 명칭: 슬러지 농축탈수용 수평 원심분리기)에 제안되어 있다.A horizontal centrifugal separator is proposed in Korean Patent Registration No. 10-0407896 entitled Sludge Concentration Dewatering Horizontal Centrifuge.

수평형 원심분리기에 대해서는 국내특허등록 제10-0407896호(발명의 명칭: 슬러지 농축탈수용 수평 원심분리기)에 제안된 바 있다.The horizontal centrifugal separator has been proposed in Korean Patent Registration No. 10-0407896 entitled Sludge Concentration Dewatering Horizontal Centrifuge.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.The technical structure described above is a background technique for assisting the understanding of the present invention, and does not mean the prior art widely known in the technical field to which the present invention belongs.

기존의 수평형 원심분리기는 회전 보울을 기존 대비 길게 하면 기어박스와 차속모터에 과부하가 걸리고, 차속 속도를 너무 줄이므로 캐리 오버(Carry over)현상이 생김에 따라, 하기와 같은 문제점이 발생된다.In the conventional horizontal centrifugal separator, if the rotating bowl is lengthened as compared with the conventional rotating bowl, the gear box and the vehicle speed motor are overloaded, and the vehicle speed is reduced too much, causing a carry over phenomenon.

첫째, 원심력을 높이면 슬러지의 함수율 및 SS회수율, 처리량 등에서 성능이 향상될 수 있지만, 회전 보울의 원심력을 너무 높이면 경사부의 슬러지의 슬립이 증가되어 스크류 컨베이어의 반송 능력이 저하되고, 역류형 원심분리기의 경우 침강 고형물 이송 배출 방향에서 슬러지을 투입함으로써 이송 고형물과 투입물과 와류현상이 발생하는 문제점이 있다.First, if the centrifugal force is increased, the performance of the sludge can be improved in water content, SS recovery rate, throughput, etc. However, if the centrifugal force of the rotating bowl is increased too much, slip of the sludge in the slope portion increases to lower the conveying ability of the screw conveyor. There is a problem that sludge is injected in the discharge direction of the settled solid matter, and the vortex phenomenon occurs between the transferred solid and the input.

둘째, 회전 보울 구경을 크게 하여 처리량을 늘리고, 회전 보울 내부에서 체류 시간을 늘림으로써, 슬러지의 함수율이 낮아지지만, 회전 보울의 제작비가 많이 소요되고, 회전 보울의 구동을 위한 에너지소비가 증가하며, 유지관리비가 많이 소요되는 문제점이 있다.Second, increasing the throughput by increasing the rotating bowl diameter and increasing the residence time within the rotating bowl lowers the water content of the sludge, but requires a large production cost of the rotating bowl, increases energy consumption for driving the rotating bowl, There is a problem that a large maintenance cost is required.

셋째, 회전 보울을 길게 하고 1열 스크류을 장착하여, 차속 속도를 적게 하면, 케익 함수율이 낮아질 수 있지만, 회전 보울의 차동 속도가 너무 줄어들게 되면, 캐리 오버(Carry Over)현상이 생기는 문제점이 있다. Third, if the speed of the vehicle is increased by lengthening the rotary bowl and installing a single screw, the cake moisture content may be lowered. However, if the differential speed of the rotary bowl is reduced too much, a carry over phenomenon may occur.

넷째, 종래의 수평형 원심분리기의 감속기는 설정 제작된 감속회전으로 회전하고 상황에 따라 수동으로 기어변속을 하는 것과 모터에 소비되는 전류치를 제어 연산하여 감속회전을 조절하는 방법 등이 있으나, 이와 같은 방식은 직접적으로 모터가 감속기에 회전이 전달될 때만 가능하고, 하나의 회전 전달체에서 두 회전체가 연동 회선 상에서 각각에 걸리는 회전 부하를 상이한 회전으로 차속하면서 차속 측에서 변환 발생되는 토크를 검출하여 차속회전을 조절하지 못하고, 차속 컨트롤 정밀도가 떨어지는 문제점들이 있다.Fourthly, there is a method of controlling the deceleration rotation by controlling the current value consumed by the motor by manually rotating the gear box of the conventional horizontal centrifugal separator according to the set rotation speed of the deceleration rotation. The system detects the torque generated at the vehicle speed side while rotating the rotational load applied to each of the two rotating bodies on each of the two rotating rotors by different rotations in one rotating body, There are problems that the rotation can not be controlled and the precision of the vehicle speed control is lowered.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.Therefore, there is a need to improve this.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 정류형(正流形)으로 구성하며, 설정비 범위 내로 롱 보울의 직경을 줄이고 롱 보울의 수평부 길이를 증가시켜 침강 고형물 체류시간을 길게 하여 압밀력(M)을 높이고, 침강 고형물에 대한 더블 스크류 컨베이어의 제 1나선윙과 제 2나선윙으로 침강 고형물 이송속도는 높이면서 부하를 줄이며, 제 1나선윙과 제 2나선윙을 통해 스크류 피치 간격을 좁게 하여 침강 고형물의 이송 압착력(P)을 증가시키고, 롱 보울의 원추부의 경사진 내측면에서의 이송 고형물의 반송시 작용하는 전단력(T)에 의해 고형물의 탈수 효율을 현저히 증대시키며, 회전 보올 직경을 기존 대비 줄이고 길이를 길게 제작함에 따라 용적을 유사하게 하면서 로터 관성을 최소화하여 회전동력을 줄임으로써 에너지소비가 절감되도록 하는 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for reducing the sedimentation solids retention time by decreasing the diameter of the long bowl and increasing the length of the horizontal part of the long bowl, To increase the consolidation force (M), to reduce the load while increasing the sedimentation solids conveying speed with the first spiral wing and the second spiral wing of the double screw conveyor for the settled solids, and through the first spiral wing and the second spiral wing, The feed pressure P of the sedimented solids is increased by narrowing the pitch interval and the dehydration efficiency of the solids is remarkably increased by the shearing force T acting on the inclined inner surface of the cone portion of the long bowl when the conveyed solids are conveyed, By reducing the diameter of the rotating ball to the existing length and making the length longer, it is possible to reduce the rotating inertia of the rotor, Is to provide a number of mounting double screw equilibrium centrifugation and concentrated to a dehydrator to reduce it is an object.

본 발명에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기는: 보올 수평부 대경축 중심으로 투입물을 투입토록 정류형(正流形)으로 이루어진 상등수 토출구와 고형물 토출구를 형성하고, 축 방향을 따라 동일 직경의 수평부와 직경이 감소되는 원추부로 이루어지는 롱 보울(long bowl); 상기 롱 보울에 회전 가능하게 축 삽입되는 더블 스크류 컨베이어; 상기 더블 스크류 컨베이어에 축 방향을 따라 둘레면에 나선 궤적을 따라 일 방향으로 연속되게 형성되는 제 1나선윙과 제 2나선윙의 2열 스크류와, 상기 더블 스크류 컨베이어의 회전시 상기 롱 보울 내부에 공급되는 슬러지로부터 분리되는 고형물을 상기 고형물 토출구 방향으로 강제 이송하는 제 1나선윙과 제 2나선윙; 상기 슬러지로부터 분리되는 상등수를 상기 상등수토출구로 토출시키기 위해, 상기 상등수를 상기 고형물의 이송 방향에 반대되는 방향으로 유동 허용하도록 상기 제 1,2나선윙에 비연속 되게 형성되는 상등수배출통로; 및 상기 더블 스크류 컨베이어에 축 방향을 따라 상기 1나선윙과 이웃하게 동일 궤적으로 형성되는 제2나선윙은: 상기 롱 보울의 내부 바닥에 침강되어 상기 고형물 토출구 측으로 이송되는 상기 고형물의 이송속도는 빠르게 유지하면서 스크류 피치는 좁게 함으로써, 배출 고형물에 압착력(P)이 증가되어 함수율을 저하시켜 케이크화하고, 침강되는 고형물 이송시 스크류 피치 간격이 좁은 사이에서 압착력(P)이 증가되는 제 1.2나선윙을 포함한다.A horizontal centrifugal separating and dehydrator equipped with a double screw according to the present invention is characterized in that it comprises: an upper water outlet and a solids outlet formed of a rectification type so that the input is introduced into the center of the horizontal axis of the bowl and the center of the shaft, A long bowl comprising a horizontal portion of the same diameter and a conical portion whose diameter is reduced; A double screw conveyor rotatably inserted into the long bowl; A first spiral wing and a second spiral wing formed continuously in one direction along a spiral trace on a circumferential surface along the axial direction of the double screw conveyor; A first spiral wing and a second spiral wing for forcibly transferring solids separated from the supplied sludge toward the solids discharge port; A supernatant discharge passage formed discontinuously in the first and second helical wings so as to allow the supernatant to flow in a direction opposite to the conveying direction of the solids so as to discharge a supernatant separated from the sludge to the supernatant discharge port; And a second helical wing formed on the double screw conveyor in the same locus as the one helical wing along the axial direction, the second helical wing having: a conveying speed of the solid material which is settled on the inner bottom of the long bowl and transferred to the solenoid discharge port side, (P) is increased in the discharged solids by decreasing the screw pitch so that the water content is lowered to form a cake, and when the sedimented solid material is conveyed, the compression force (P) is increased while the screw pitch interval is narrow. .

상기 롱 보울의 상기 수평부 측 직경(D1)과 상기 수평부의 길이(L1)의 비(D1/L1)가 1/4 내지 1/5의 범위로 길게 이루어져, 원심력에 의한 보올 수평부에서 압밀력(M)이 증가하고 상기 제 1나선윙과 상기 제 2나선윙에 의해 스크류 피치가 좁아져 압착력(P)이 증가하는 것과, 회전 보올 직경을 줄이고 길이를 길게 하여 용적을 확보하므로 로터 관성을 최소화하여 회전동력을 줄임으로써 에너지소비가 절감되는 것을 특징으로 한다.The ratio D1 / L1 of the horizontal portion side diameter D1 of the long bowl to the length L1 of the horizontal portion is long in the range of 1/4 to 1/5. In the bowl horizontal portion by the centrifugal force, (M) increases and the screw pitch is narrowed by the first helical wing and the second helical wing to increase the pressing force (P), and the volume of the rotor is reduced by decreasing the diameter of the rotating ball, So that the energy consumption is reduced by reducing the rotational power.

상기 수평부에 대한 상기 원추부의 경사각(a)은 8도 내지 10도로 이루어지고, 롱 보올 수평부 단계에서 이송되는 침강 고형물이 압밀력(M)과 압착력(P)이 최대로 가해지면서 상기 원추부의 경사면에서 상기 제 1나선윙과 상기 제 2나선윙에 의해 상기 고형물에 가해지는 전단력(T)이 더욱더 증가하는 것을 특징으로 한다.The inclined angle a of the conical portion with respect to the horizontal portion is 8 to 10 degrees and the settling solids conveyed in the long bowl horizontal portion phase are maximally applied with the compaction force M and the compressive force P, And the shear force (T) applied to the solid matter by the first helical wing and the second helical wing on the inclined surface further increases.

상기 더블 스크류 컨베이어는 고형물의 함수율을 농축용도 또는 탈수용도 설정치로 유지하기 위해 슬러지의 고형물 농도가 변하더라도 차속모터의 차속 부하 값을 이용하여 비례 제어하도록 토오크 비례제어 콘트롤러에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.The double screw conveyor is electrically connected to the torque proportional control controller so as to control proportionally using the vehicle speed load value of the vehicle speed motor even if the solids concentration of the sludge changes in order to maintain the water content of the solids at the setting value for the concentration use or dehydration. do.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기는 종래 기술과 달리 슬러지 투입방향을 정류형(正流形)으로 구성하여 설정비 범위 내로 롱 보울의 직경을 줄이고 롱 보울의 수평부 길이를 증가시켜 침강 고형물 체류시간을 길게 하여 원심력(G)에 따른 압밀력(M)을 높이고 더블 스크류 컨베이어는 이송부하는 줄이면서 속도를 높임과 아울러 침강 고형물에 대한 더블 스크류 컨베이어의 제 1나선윙과 제 2나선윙에 대한 스크류 피치 간격을 좁게 하여 침강 고형물 이송 압착력(M)을 증가시키며, 롱 보울의 원추부의 경사진 내측면에서의 이송 고형물의 반송시 작용하는 전단력(T)에 의해 고형물의 탈수 효율을 현저히 증대시키면서 회전 보올 직경을 기존 대비 줄이고 길이를 길게 하여 용적을 확보함으로써 로터 관성을 최소화하여 회전동력을 줄임에 따라 에너지소비가 절감될 수 있다. As described above, the horizontal centrifugal separating and dehydrator equipped with the double screw according to the present invention has a structure in which the sludge introduction direction is made to be a rectification type (positive flow type) to reduce the diameter of the long bowl within the set ratio range, The length of the horizontal portion of the bowl is increased to increase the sedimentation solids retention time to increase the consolidation force (M) according to the centrifugal force (G), the double screw conveyor to increase the speed while reducing the conveyance portion, and the double screw conveyor The screw pitch interval for one helical wing and the second helical wing is narrowed to increase the sedimented solids conveying force M and the shear force T acting on the inclined inner side of the conical part of the long bowl By increasing the dewatering efficiency of the solid material significantly, it is possible to reduce the diameter of the rotating ball and to make the volume longer by increasing the length Minimizing the foundation of inertia may be reducing energy consumption, depending on the rotational power.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기의 롱 보울 외형도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롱 보울의 내부도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롱 보울에 장착되는 복수 개의 나선윙을 갖는 더블 스크류 컨베이어의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기의 차속 비례제어 공정도이다.
1 is a side cross-sectional view of a horizontal centrifugal concentrator and dehydrator equipped with a double screw according to an embodiment of the present invention.
2 is an outline view of a long bowl of a horizontal centrifugal separating and dehydrator equipped with a double screw according to an embodiment of the present invention.
3 is an interior view of a long bowl according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a double screw conveyor having a plurality of spiral wings mounted to a long bowl according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a process flow chart of the proportional control of the vehicle speed of a horizontal centrifugal separating and dehydrator equipped with a double screw according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of a horizontal centrifugal separating and dewatering machine equipped with a double screw according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기의 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view of a horizontal centrifugal concentrator and dehydrator equipped with a double screw according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기의 롱 보울 외형도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롱 보울의 내부도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롱 보울에 장착되는 복수 개의 나선윙을 갖는 더블 스크류 컨베이어의 사시도이다.FIG. 2 is an outline view of a long bowl of a horizontal centrifugal separating and dehydrator equipped with a double screw according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an internal view of a long bowl according to an embodiment of the present invention, 1 is a perspective view of a double screw conveyor having a plurality of spiral wings mounted on a long bowl according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기의 차속 비례제어 공정도이다.FIG. 5 is a process flow chart of the proportional control of the vehicle speed of a horizontal centrifugal separating and dehydrator equipped with a double screw according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기는 케이싱(100), 롱 보울(long bowl,200), 더블 스크류 컨베이어(300), 제 1나선윙(310) 및 제 2나선윙(320)을 포함한다.1 to 5, a horizontal centrifugal separating and dehydrator equipped with a double screw according to an embodiment of the present invention includes a casing 100, a long bowl 200, a double screw conveyor 300, Includes a first helical wing (310) and a second helical wing (320).

케이싱(100)은 원심력을 이용하여 공급되는 슬러지로부터 고형물과 분리액(상등수)을 분리하고, 고형물을 농축하면서 탈수시키는 수평형 원심분리 농축 탈수기의 외형을 형성하는 것으로서, 투입물 방향과 고형물 배출방향이 동일하도록 롱 보울(200)의 수평부 대경축(210) 중심으로 간격을 두고 피드 파이프(400)을 삽입 토록하는 정류형(正流形)으로 구성하고, 분리액 배출구(120)와 고형물 배출구(110)를 형성한다. The casing 100 forms an outer shape of a horizontal centrifugal separating and dehydrating machine for separating solids and separating liquid (supernatant) from supplied sludge using centrifugal force and concentrating and dehydrating the solids, (A straight flow type) in which the feed pipe 400 is inserted at a distance from the center of the horizontal part 210 of the long bowl 200 so as to be equal to each other and the separation liquid discharge port 120 and the solids discharge port 110).

분리액 배출구(120)는 케이싱(100)의 축 방향에 대해 일측에 구비되어, 슬러지로부터 분리된 분리액을 배출 안내하는 역할을 한다. 아울러, 고형물 배출구(110)는 케이싱(100)의 타측에 구비되어 슬러지로부터 분리된 고형물을 배출 안내하는 역할을 한다.The separation liquid discharge port 120 is provided at one side with respect to the axial direction of the casing 100 to discharge the separated liquid separated from the sludge. In addition, the solids discharge port 110 is provided on the other side of the casing 100 to discharge the solid matter separated from the sludge.

특히, 케이싱(100)은 축 방향에 대해 양측이 각각 프레임(500)에 연결되어 지지된다. 그리고, 프레임(500)은 지면에 접한 부위에 방진부(600)를 구비하여 진동을 흡수할 수 있다.Particularly, the casing 100 is supported on both sides of the frame 500 in the axial direction. In addition, the frame 500 is provided with the dustproof portion 600 at a portion contacting the ground, so that the frame 500 can absorb the vibration.

이때, 방진부(600)는 방진고무 또는 코일스프링 등 다양하게 적용할 수 있고, 프레임(500)의 하측에 볼팅 등 다양한 조립방식에 의해 결합된다. 특히, 방진부(600)는 프레임(500)의 안정적인 지지를 위하여 한 쌍의 프레임(500)의 각 저면에 4개소 이상 배치될 수 있다.At this time, the anti-vibration part 600 may be variously applied to anti-vibration rubber or coil spring, and is coupled to the lower side of the frame 500 by various assembling methods such as bolting. Particularly, the dustproof portion 600 may be disposed at four or more places on each bottom surface of the pair of frames 500 for stably supporting the frame 500.

아울러, 분리액 배출구(120)는 슬러지에서 원심 분리되는 분리액(상등수)을 배출하는 역할을 하고, 고형물 배출구(110)는 슬러지에서 압착되는 고형물을 배출하는 역할을 수행한다. 따라서, 분리액 배출구(120)와 고형물 배출구(110)는 각각 분리액과 고형물을 중력에 의한 자연 낙하를 유도하도록 케이싱(100)의 하측에 위치할 수 있다.In addition, the separation liquid outlet 120 serves to discharge the separated liquid (supernatant) centrifugally separated from the sludge, and the solid material discharge port 110 discharges the solid material to be squeezed from the sludge. Accordingly, the separation liquid discharge port 120 and the solid matter discharge port 110 can be positioned below the casing 100 to induce a natural drop of the separated liquid and the solid matter by gravity, respectively.

또한, 케이싱(100)은 전체적으로 또는 하측을 고형물 배출구(110)에서 분리액 배출구(120)로 갈수록 점차적으로 하향 경사지게 설치될 수도 있고, 바닥에 평행하게 배치될 수도 있다.In addition, the casing 100 may be disposed so as to be inclined upward or downward from the solids discharge port 110 to the separation liquid discharge port 120, or may be disposed parallel to the floor.

한편, 롱 보울(200)은 케이싱(100)에 회전 가능하게 축 삽입된다. 이때, 롱 보울(200)은 회전 지지축 역할을 위해 타측에 대경축(210)을 연결하고, 일측에 소경축(220)을 연결한다. 대경축(210)과 소경축(220)은 각각 대응되는 프레임(500)에 회전 가능하게 연결된다.Meanwhile, the long bowl 200 is rotatably inserted into the casing 100. At this time, the long bowl 200 connects the large shaft 210 to the other side to serve as a rotation support shaft, and connects the small shaft 220 to one side. The large axis 210 and the small axis 220 are rotatably connected to the corresponding frame 500, respectively.

그리고, 프레임(500)은 각각 내부에 베어링블록(540)을 형성하고, 베어링블록(540)은 대응되는 대경축(210)과 소경축(220)을 회전 가능하게 연결한다.The frame 500 forms a bearing block 540 therein and the bearing block 540 rotatably connects the large diameter shaft 210 and the small diameter shaft 220 to each other.

특히, 베어링블록(540)은 대경축(210)과 케이싱(100), 및 소경축(220)과 케이싱(100)의 마찰을 최소화함으로써 롱 보울(200)의 원활하게 회전하도록 하는 역할을 한다.Particularly, the bearing block 540 serves to smoothly rotate the long bowl 200 by minimizing the friction between the large diameter shaft 210, the casing 100, and the small shaft 120 and the casing 100.

아울러, 소경축(220)에는 롱 보울(200)에 회전력을 전달하는 구동풀리(550)가 장착된다. 그리고, 대경축(210)에는 차속조절기(560)가 구비된다. In addition, a driving pulley 550 for transmitting a rotational force to the long bowl 200 is mounted on the small shaft 220. The large-diameter shaft 210 is provided with a vehicle speed regulator 560.

차속조절기(560)는 롱 보울(200)과 더블 스크류 컨베이어(300)의 동력이 연동된 채 차속 회전을 위한 구동력을 전달하는 차속모터(530)를 포함한다. 아울러, 케이싱(100)의 일측을 연결하는 프레임(500)은 내부에 기어박스(510)를 구비한다.The vehicle speed regulator 560 includes a vehicle speed motor 530 that transmits the driving force for vehicle speed rotation while the power of the long bowl 200 and the double screw conveyor 300 are interlocked. In addition, the frame 500 connecting one side of the casing 100 has a gear box 510 therein.

이때, 롱 보울(200)은 구동풀리(550)와 연결되어 주모터(520)에 연결된 벨트를 통해 동력을 전달받는다. 구동풀리(550)는 다양한 동력전달장치에 의해 주모터(520)와 연결될 수 있다. 주모터(520)는 프레임(500)에 고정 설치된다.At this time, the long bowl 200 is connected to the driving pulley 550 and receives power through a belt connected to the main motor 520. The drive pulley 550 may be connected to the main motor 520 by various power transmission devices. The main motor 520 is fixed to the frame 500.

한편, 롱 보울(200)은 분리액 배출구(120)에 연결되는 분리액토출구(250)를 형성하고, 고형물 배출구(110)에 연결되는 고형물토출구(230)를 형성하며, 상등수토출구(240)를 형성한다. 즉, 롱 보울(200)은 일측에 분리액토출구(250)를 형성하고, 타측에 고형물토출구(230)를 형성한다. 특히, 분리액토출구(250)는 롱 보울(200)의 축 방향을 따라 일측면에 하나 또는 복수 개 형성될 수 있고, 고형물토출구(230)는 롱 보울(200)의 축 방향을 따라 타측면에 하나 또는 복수 개 형성될 수 있다. 아울러, 상등수토출구(240)는 분리액토출구(250)를 형성한 롱 보울(200)의 축 방향을 따라 일측에 하나 또는 복수 개 형성된다.The long bowl 200 is formed with a separation liquid outlet 250 connected to the separation liquid discharge port 120 and a solid discharge port 230 connected to the solid discharge port 110 and a supersonic discharge port 240 . That is, the long bowl 200 has an outlet port 250 formed at one side thereof and a solids discharge port 230 at the other side thereof. Particularly, one or more separation outlet ports 250 may be formed on one side of the long bowl 200 along the axial direction thereof, and the solids discharge port 230 may be formed on the other side along the axial direction of the long bowl 200 One or more of them may be formed. In addition, one or a plurality of the supernatant discharge openings 240 are formed on one side along the axial direction of the long bowl 200 forming the separating funnel outlet 250.

특히, 롱 보울(200)은 상등수토출구(240)에 인접한 일측으로 슬러지의 공급을 허용한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기는 정류형(正流形) 타입이다.In particular, the long bowl 200 allows the supply of the sludge to one side adjacent to the supernatant outlet 240. Accordingly, the horizontal centrifugal separating and dehydrator equipped with the double screw according to the present invention is of the rectifying type.

또한, 더블 스크류 컨베이어(300)는 롱 보울(200)에 회전 가능하게 축 삽입된다. 더블 스크류 컨베이어(300)는 롱 보울(200)과 동일 방향으로 회전되며, 롱 보울(200)과 서로 다른 회전속도로 회전할 수 있다. 특히, 롱 보울(200)과 더블 스크류 컨베이어(300)는 차속 회전되도록 구비될 수 있다.In addition, the double screw conveyor 300 is rotatably inserted into the long bowl 200. The double screw conveyor 300 is rotated in the same direction as the long bowl 200 and can rotate at a different rotational speed from the long bowl 200. In particular, the long bowl 200 and the double screw conveyor 300 may be provided to rotate at a vehicle speed.

이때, 케이싱(100)은 일측에 피드 파이프(400)를 축 삽입한다. 피드 파이프(400)는 프레임(500)의 베어링블록(540)에 지지되며, 더블 스크류 컨베이어(300) 내부로 외부의 슬러지를 유입 안내하는 역할을 한다. 그래서, 고형물은 공급되는 방향으로 이송된다.At this time, the casing 100 axially inserts the feed pipe 400 into one side. The feed pipe 400 is supported by the bearing block 540 of the frame 500 and functions to guide the external sludge into the double screw conveyor 300. Thus, the solids are transported in the direction in which they are supplied.

특히, 피드 파이프(400)가 케이싱(100)의 일측에 고정되게 삽입되고, 롱 보울(200)과 더블 스크류 컨베이어(300)에 회전 가능하게 삽입된다. 이는, 회전하는 롱 보울(200)과 더블 스크류 컨베이어(300)에 간섭을 주지 않도록 하기 위함이다.Particularly, a feed pipe 400 is fixedly inserted into one side of the casing 100, and is rotatably inserted into the long bowl 200 and the double screw conveyor 300. This is to prevent interference between the rotating long bowl 200 and the double screw conveyor 300.

또한, 더블 스크류 컨베이어(300)는 둘레면에 원주 방향을 따라 하나 이상의 슬러지 토출구(330)를 형성한다. 슬러지 토출구(330)는 더블 스크류 컨베이어(300) 내부로 유입된 슬러지를 원심력 작용으로 롱 보울(200) 내부로 토출 안내하는 역할을 한다.In addition, the double screw conveyor 300 forms one or more sludge discharge openings 330 along the circumferential direction on the peripheral surface. The sludge discharge port 330 serves to guide sludge introduced into the double screw conveyor 300 into the long bowl 200 by centrifugal force.

이때, 더블 스크류 컨베이어(300)와 롱 보울(200)이 서로 다른 회전 속도로 회전함으로써, 슬러지 토출구(330)측으로 토출되는 슬러지는 원심력에 의해 침강 고형물이 수분과 분리 탈수되면서 원추부을 거치면서 이송 배출되어진다. At this time, the double screw conveyor 300 and the long bowl 200 rotate at different rotational speeds, so that the sludge discharged to the sludge discharge port 330 is separated and discharged from the sedimented solid material by the centrifugal force, .

슬러지가 원심 분리되면서, 비중이 큰 고형물은 롱 보울(200)의 내측벽에 부착되고, 비중이 작은 분리액은 더블 스크류 컨베이어(300)의 둘레면을 따라 분리액토출구(250) 방향으로 흐르면서 롱 보울(200) 내벽으로 침강하게 된다.As the sludge is centrifuged, the solids having a large specific gravity are attached to the inner wall of the long bowl 200, and the separated liquid having a small specific gravity flows along the circumferential surface of the double screw conveyor 300 in the direction of the separation liquid outlet 250, So that it sinks to the inner wall of the bowl 200.

더블 스크류 컨베이어(300)는 롱 보울(200)에 비해 1 ~ 30rpm/min 정도 느린 회전수로 차속 회전하면서 농축 및 탈수가 이루어진다.The double screw conveyor 300 is enriched and dehydrated while rotating at a speed that is slower than the long bowl 200 by about 1 to 30 rpm / min.

특히, 더블 스크류 컨베이어(300)는 회전 방향에 해당되는 일방향으로 축 방향을 따라 전진하는 나선 형상의 제 1.2나선윙(310.320)을 형성한다.In particular, the double screw conveyor 300 forms a spiral 1.2-th helical wing 310.320 which advances along the axial direction in one direction corresponding to the rotation direction.

제 1,2나선윙(310.320)은 더블 스크류 컨베이어(300)와 함께 회전되며 고형물을 고형물토출구(230) 방향으로 이송하면서 스크류 피치 사이에서 압착력(P)을 높이는는 역할을 한다. The first and second helical wings 310 and 320 rotate together with the double screw conveyor 300 to increase the pressing force P between the screw pitches while conveying the solids toward the solids discharge port 230.

이때, 고형물에 포함된 분리액이 제 1,2나선윙(310.320)에 의해 고형물토출구(230) 방향으로 이송될 수 있다. 이 경우, 고형물의 함수율이 높게 된다.At this time, the separated liquid contained in the solid matter can be conveyed toward the solids discharge port 230 by the first and second helical wings 310, 320. In this case, the water content of the solid becomes high.

이에 따라, 제 1.2나선윙(310.320)은 더블 스크류 컨베이어(300)의 표면에 인접되는 상등수배출통로(312)를 형성한다. 이때, 제 1,2나선윙(310.320)이 고형물을 강제 이송시 변형이나 파손되지 않도록, 상등수배출통로(312)는 제 1,2나선윙(310.320)을 따라 비연속되게 형성된다. Thus, the 1.2 spiral wing 310.320 forms an upper water discharge passage 312 adjacent the surface of the double screw conveyor 300. At this time, the supernatant discharge passage 312 is formed in a non-contact manner along the first and second helical wings 310 and 320 so that the first and second helical wings 310 and 320 do not deform or break when the solids are forcibly transferred.

따라서, 고형물토출구(230)측으로 강제 이송되는 고형물에 포함된 분리액은 상등수배출통로(312)를 따라 분리액토출구(250)측으로 유출된다.Therefore, the separated liquid contained in the solid material forcibly conveyed toward the solids discharge port 230 flows out to the separator outlet 250 along the supernatant discharge passage 312.

이때, 피드 파이프(400)를 통해 투입되는 슬러지가 회전하는 롱 보울(200)의 원심력에 의해 롱 보울(200)의 내측면에 침강된다.At this time, the sludge injected through the feed pipe 400 is settled on the inner surface of the long bowl 200 by the centrifugal force of the rotating long bowl 200.

물론, 제 1나선윙(310)은 동일 방향으로 더블 스크류 컨베이어(300)의 둘레면에 하나 이상 형성될 수 있으나, 편의상 1개 형성되는 것으로 한다. 아울러, 제 1나선윙(310)은 더블 스크류 컨베이어(300)의 축 방향을 따라 둘레면 전체에 걸쳐 형성되는 것으로 한다. 이때, 제 1나선윙(310)은 회전시 롱 보울(200)의 내측면에 단순 접하거나, 롱 보울(200)의 내측면에 소정 유격되는 높이로 이루어진다.Of course, one or more of the first helical wings 310 may be formed on the circumferential surface of the double screw conveyor 300 in the same direction, but one helical wing 310 is formed for convenience. In addition, the first helical wings 310 are formed along the entire circumferential surface along the axial direction of the double screw conveyor 300. At this time, the first helical wing 310 has a height such that the first helical wing 310 contacts the inner surface of the long bowl 200 at the time of rotation or is spaced apart from the inner surface of the long bowl 200 by a predetermined distance.

한편, 더블 스크류 컨베이어(300)는 축 방향을 따라 둘레면에 일방향으로 나선 궤적을 형성하는 제 2나선윙(320)을 구비한다. 즉, 제 2나선윙(320)은 제 1나선윙(310)과 나란하도록 더블 스크류 컨베이어(300)의 둘레면에 축 방향으로 전체에 걸쳐 형성된다.On the other hand, the double screw conveyor 300 has a second helical wing 320 which forms a helical locus in one direction on the circumferential surface along the axial direction. That is, the second helical wing 320 is formed to extend in the axial direction on the circumferential surface of the double screw conveyor 300 so as to be parallel to the first helical wing 310.

제 2나선윙(320)도 상등수배출통로(312)를 형성하는데, 롱 보울(200)의 내부 바닥에 침강되어 고형물토출구(230) 측으로 이송되는 고형물의 이송속도를 증가시킴으로써 더블 스크류 컨베이어(300)의 부하를 감소시키면서 저함수 케이크화하는 역할을 한다. 이때, 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)은 나선 방향이 동일 방향으로 형성된다.The second helical wing 320 also forms the supernatant discharge passage 312. The second helical wing 320 is formed on the inner bottom of the long bowl 200 to increase the conveying speed of the solids conveyed toward the solids discharge port 230, To reduce the load of the low-function cakes. At this time, the first helical wings 310 and the second helical wings 320 are formed in the same direction in the helical direction.

이때, 롱 보울(200)은 동일직경의 수평부(260)와, 고형물토출구(230) 방향으로 점차적으로 직경이 줄어드는 원추부(270)로 나뉘어진다.At this time, the long bowl 200 is divided into a horizontal portion 260 having the same diameter and a conical portion 270 having a gradually decreasing diameter toward the solids discharge port 230.

아울러, 수평부(260)의 영역에 대응되는 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)은 롱 보울(200)의 내측면에 근접되게 동일한 높이로 이루어지고, 원추부(270)의 영역에 대응되는 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)은 롱 보울(200)의 내측면에 근접되게 동일한 높이로 이루어진다.The first spiral wing 310 and the second spiral wing 320 corresponding to the area of the horizontal portion 260 are formed to have the same height close to the inner surface of the long bowl 200, The first spiral wing 310 and the second spiral wing 320 corresponding to the area of the long bowl 200 are formed at the same height close to the inner surface of the long bowl 200.

제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)은 롱 보울(200)의 내측에서 슬러지로부터 분리되어 침강된 고형물 중 함수율이 저감된 채 롱 보울(200)의 내측벽에 침강된 고형물을 고형물토출구(230)측으로 강제 이송시키는 역할을 한다.The first spiral wing 310 and the second spiral wing 320 are separated from the sludge at the inner side of the long bowl 200 and the solids precipitated at the inner wall of the long bowl 200 are reduced To the solids discharge port 230 side.

따라서, 롱 보울(200)의 내측벽으로 침강된 고형물은 더블 스크류 컨베이어(300)의 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)은 나선 피치 간격 사이의 압착력(P)작용과 원심력의 압밀력(M)에 의해 분리액과 분리되며 롱 보올(200)의 원추부(270) 측의 고형물토출구(230) 방향으로 이송되고, 원추부(270) 경사면에 의한 전단력(T)작용으로 배출되는 고형물의 함수분을 더욱 저감시키게 된다.Thus, the solids settled to the inner wall of the long bowl 200 will have the effect that the first spiral wing 310 and the second spiral wing 320 of the double screw conveyor 300 have a compressive force (P) action between the spiral pitch distances and a centrifugal force Is separated from the separation liquid by the consolidation force M of the long bowl 200 and is conveyed in the direction of the solids discharge port 230 on the side of the conical portion 270 of the long bowl 200 and is subjected to a shearing force T action by the inclined surface of the conical portion 270 Thereby further reducing the function of the discharged solid matter.

아래 [표 1]과 같이, 중심축으로 부터 1㎝ 가까워지면, 원심력은 200G 정도 적어지고, 감소비율은 8% 축소됨을 알 수 있다.As shown in [Table 1] below, the centrifugal force is reduced by about 200 G and the reduction ratio is reduced by 8% when the distance from the central axis is about 1 cm.

[표 1][Table 1]

Figure 112018018310129-pat00001
Figure 112018018310129-pat00001

결과적으로, 롱 보울(200)의 내벽으로 침강된 무거운 고형물은 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)의 나선 작용과 원심압에 의해 원추부(270)로 이송되고, 원추부(270)로 이송되는 상층의 가벼운 고형물은 이웃한 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320) 사이를 통해 수평부(260)로 흐르면서 원심력이 더욱 더 가해져 롱 보울(200)의 내벽으로 침강되어 무거운 침강 고형물과 같이 배출 고형물토출구(230)로 연속 배출된다, As a result, the heavy solids settled to the inner wall of the long bowl 200 are conveyed to the conical portion 270 by the spiral action and the centrifugal pressure of the first spiral wing 310 and the second spiral wing 320, The light solids in the upper layer conveyed to the upper portion 270 are further passed through the horizontal portion 260 through the first helical wings 310 and the second helical wings 320 to further increase the centrifugal force, And discharged continuously to the discharged solids discharge port 230 as in the case of heavy sedimentation solids,

또한, 아래 [그림 1]과 같이, 롱 보울(200)의 내벽에 침강된 슬러지 입자는 롱 보울(200) 내에 축적되어 더블 스크류 컨베이어(300)에 의해 반송되어 탈수되는데, 탈수를 위한 힘은 원심력에 의한 압밀력(M), 반송시 고형물이 더블 스크류 컨베이어(300)의 이웃한 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)의 스크류 피치 사이에서 받는 압착력(P), 롱 보올(200) 원추부(270) 경사면에서 고형물의 슬립에 의한 전단력(T)이 작용하게 된다.As shown in [Figure 1], the sludge particles settled on the inner wall of the long bowl 200 are accumulated in the long bowl 200 and conveyed by the double screw conveyor 300 to be dehydrated. (P) received between the screw pitches of the first spiral wing (310) and the second spiral wing (320) adjacent to the double screw conveyor (300) during the conveying operation, the consolidation force 200) Shear force (T) due to slip of solids acts on the inclined surface of the conical part (270).

Figure 112018018310129-pat00002
Figure 112018018310129-pat00002

이때, 롱 보울(200)의 수평부(260) 측 직경(D1)과 수평부의 길이(L1)의 비(D1/L1)가 1/4 내지 1/5의 범위로 이루어지는 것으로 한다.It is assumed that the ratio D1 / L1 of the diameter D1 of the long bowl 200 side to the length L1 of the horizontal portion of the long bowl 200 is in the range of 1/4 to 1/5.

이로써, 롱 보울(200)의 축 방향의 전체 길이(L)는 기존의 전체 길이(W)보다 길게 형성되고(L>W), 롱 보울(200)의 수평부(260) 측 직경(D1)은 기존의 동일 영역의 직경(B1)보다 가늘게 형성된다(D1<B1). 이때, 롱 보울(200)의 내부 전체 용적과 기존의 회전 보울의 내부 전체 용적은 유사한 것으로 한다.The total length L in the axial direction of the long bowl 200 is longer than the total length W of the long bowl 200 and the diameter D1 of the long bowl 200 on the horizontal portion 260 side is longer than the total length W of the long bowl 200, Is smaller than the diameter B1 of the existing same region (D1 &lt; B1). At this time, it is assumed that the total internal volume of the long bowl 200 and the internal total volume of the conventional rotary bowl are similar.

특히, 롱 보울(200)의 수평부(260) 측 직경(D1)과 수평부의 길이(L1)의 비(D1/L1)가 1/4 내지 1/5의 범위로 설정됨으로써, 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)이 롱 보울(200)의 내측면에 근접되는 길이로 이루어진 상태에서, 롱 보울(200)이 축 방향 전체 길이(L)가 기존의 전체 길이(W)보다 길어지고 수평부(260) 측의 직경(D1)이 기존의 동일 부위의 직경(B1)보다 감소함에 따라, 롱 보울(200) 수평부에서 원추부(270)측으로 점차 고형물 층이 길고 두껍게 형성되어 원심력에 의한 압밀력(M)이 증가하게 된다. 아울러, 더블 스크류 컨베이어(300)는 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)으로 인해 피치(간격)가 좁게 형성되므로 고형물을 두껍게 이송하면서 압착력(P)을 증가시킨다.Particularly, by setting the ratio D1 / L1 of the diameter D1 of the long bowl 200 to the horizontal portion 260 to the length L1 of the horizontal portion in the range of 1/4 to 1/5, When the length L of the long bowl 200 is longer than the total length W of the long bowl 200 in a state in which the first spiral 310 and the second spiral wing 320 have a length close to the inner surface of the long bowl 200, And the diameter D1 of the horizontal portion 260 is smaller than the diameter B1 of the same portion as the diameter of the solid portion is gradually increased toward the conical portion 270 in the horizontal portion of the long bowl 200 And the consolidation force M due to the centrifugal force is increased. In addition, the double screw conveyor 300 has a narrow pitch due to the first helical wing 310 and the second helical wing 320, thereby increasing the pressing force P while transferring the solid material thickly.

이때, 롱 보울(200)의 수평부(260) 측 직경(D1)과 수평부의 길이(L1)의 비(D1/L1)가 1/4 미만이면, 수평부(260)의 설정 길이(L1) 대비 수평부(260) 측 직경(D1)의 너무 작게 됨으로써, 용적이 감소되어 처리량이 제한적이다.If the ratio D1 / L1 of the diameter D1 of the long bowl 200 to the horizontal portion 260 and the length L1 of the horizontal portion is less than 1/4, By making the diameter D1 at the side of the contrast horizontal part 260 too small, the volume is reduced and the throughput is limited.

반대로, 롱 보울(200)의 수평부(260) 측 직경(D1)과 수평부의 길이(L1)의 비(D1/L1)가 1/5를 초과하면, 수평부(260)의 직경(D1) 대비 수평부(260) 측 길이(L1)가 너무 길게 제작해야 됨으로써, 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320) 및 롱 보울(200)의 부피가 커져야 함에 따라, 정밀도와 구조적 문제와 제작비용이 현저히 증가하게 된다.Conversely, if the ratio D1 / L1 of the length D1 of the long bowl 200 side to the length L1 of the horizontal portion 260 exceeds 1/5, the diameter D1 of the horizontal portion 260, Since the first spiral wing 310 and the second spiral wing 320 and the long bowl 200 have to have a large volume by increasing the length L1 of the horizontal length 260, And the cost of production is significantly increased.

아울러, 설정 직경(D1) 대비 수평부(260)의 길이(L1)가 1/4 미만일 경우, 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)이 이송하는 고형물의 압밀력(M)과 압착력(P)이 감소하게 된다.When the length L1 of the horizontal portion 260 is less than 1/4 of the set diameter D1, the first and second helical wings 310 and 320 are rotated in such a direction that the solidification force M of the solids transferred by the first and second helical wings 310 and 320, And the pressing force P decrease.

반대로, 설정 직경(D1) 대비 수평부(260)의 길이(L1)가 1/5를 초과할 경우, 롱 보울(200)의 부피(길이)가 너무 커지고 된다.On the contrary, when the length L1 of the horizontal portion 260 is larger than 1/5 of the set diameter D1, the volume (length) of the long bowl 200 becomes too large.

한편, 수평부(260)에 대한 원추부(270)의 경사각(a)은 8도 내지 10도로 이루어지는 것으로 한다. 이를 통해, 배출 케이크의 함수율이 현저히 낮아지도록 하고, 탈수 케이크의 반송 불량이 방지되도록 한다.On the other hand, the inclination angle a of the conic section 270 with respect to the horizontal section 260 is set to 8 to 10 degrees. As a result, the moisture content of the discharge cake is remarkably lowered, and defective conveyance of the dewatering cake is prevented.

특히, 롱 보울(200)의 원추부(270)의 경사진 내측면에서, 침강 고형물은 제 1나선윙(310)과 제 2나선윙(320)에 의해 고형물토출구(230) 측으로 이송되려는 작용과 함께 경사진 내측면으로 인해 역류되려는 작용이 일어남으로써, 전단력(T)이 발생하며 탈수율이 증가하게 된다.Particularly, at the inclined inner surface of the conical portion 270 of the long bowl 200, the sedimented solid is moved by the first helical wing 310 and the second helical wing 320 to be transported toward the solids discharge port 230 side Due to the inclined inner side surface, an action to be refluxed occurs, so that a shearing force (T) occurs and the dehydration rate increases.

이때, 수평부(260)에 대한 원추부(270)의 경사각(a)이 10도를 초과할 경우, 고형물에 작용하는 전단력(T)이 커짐으로써 고형물 배출이 저하된다.At this time, when the inclination angle a of the conic section 270 with respect to the horizontal section 260 exceeds 10 degrees, the shear force T acting on the solid material becomes large, and the solid matter discharge is reduced.

반대로, 수평부(260)에 대한 원추부(270)의 경사각(a)이 8도 미만일 경우, 고형물에 작용하는 전단력(T)이 감소함에 따라, 고형물의 탈수 효율이 저하된다. On the contrary, when the inclination angle a of the conic section 270 with respect to the horizontal section 260 is less than 8 degrees, the dehydration efficiency of the solid material decreases as the shearing force T acting on the solid material decreases.

특히, 더블 스크류 컨베이어(300)와 토오크 비례제어 콘트롤러(566)에 의해 롱 보울(200) 보다 차속으로 회전하게 됨에 따라, 차속 회전수 조절을 원심압과 슬러지의 투입 고형물 농도와 원추부(270)의 압착 배출 속도는 토오크 비례제어 콘트롤러(566)에 의해 함수분을 저감시킨다.Particularly, since the double screw conveyor 300 and the torque proportional control controller 566 rotate the vehicle at a higher speed than the long bowl 200, the control of the vehicle speed is performed by controlling the centrifugal pressure and the charged solid concentration of the sludge, The torque-proportional control controller 566 reduces the function of the crush discharge speed.

즉, 차속조절기(560)는 차속모터(530)와 연결되고, 차속모터(530)는 차속모터 인버터(562)와 컨트롤러(566)에 전기적으로 연결된다. 그래서, 투입되는 슬러지의 농도와 침강 고형물 배출압력 및 반송 토크에 따른 제동전류가 차속조절기(560)를 통해 차속모터(530)에 제동전류 부하 값이 차속모터 인버터(562)로 인가되어 컨트롤러(566)로 전달되면, 컨트롤러(566)에서 설정범위와 편차를 비교 판단하여 차속모터(530)에 차속 회전수를 지령한다. That is, the vehicle speed regulator 560 is connected to the vehicle speed motor 530, and the vehicle speed motor 530 is electrically connected to the vehicle speed motor inverter 562 and the controller 566. Thus, the braking current corresponding to the concentration of the sludge, the settled solids discharge pressure, and the conveying torque is applied to the vehicle speed motor 530 through the vehicle speed regulator 560 to the vehicle speed inverter 562, The controller 566 compares the set range with the deviation and instructs the vehicle speed motor 530 to set the vehicle speed.

아울러, 투입되는 슬러지 농도에 따라 더블 스크류 컨베이어(300)에 변동 토오크 부하가 작용하고, 부하 토오크는 차속조절기(560)에 전달되며, 차속조절기(560)에 전달되는 기계적 부하 토오크는 연결된 차속모터(530)와 차속인버터(562)에 전기적 변동부하로 전달되어 토오크 비례제어 콘트롤러(566)에 의해 피드백 비례제어 시킨다, A variable torque load is applied to the double screw conveyor 300 according to the sludge concentration to be injected. The load torque is transmitted to the vehicle speed regulator 560. The mechanical load torque transmitted to the vehicle speed regulator 560 is transmitted to the connected vehicle speed motor 530 and the vehicle speed inverter 562 and is subjected to feedback proportional control by the torque proportional control controller 566,

특히, 토오크 비례제어 콘트롤러(566)는 투입되는 슬러지 농도변화에 따른 차속모터(530)의 회전속도를 제어 한다. In particular, the torque proportional control controller 566 controls the rotational speed of the vehicle speed motor 530 in accordance with the change in the sludge concentration to be injected.

이때, 입력되는 두 회전속도(RPM)를 차속 비례제어 계산식을 이용해 수치화 후, 그 값(즉, 회전속도 값)의 차이에 따라 차속모터(530)의 제어 전류를 비례제어 한다. 즉, 투입 슬러지의 농도가 수시로 변하더라도 배출 케이크를 항상 일정하게 유지시키기 위하여 차속모터(530)의 회전속도를 연속적으로 제어한다.At this time, the inputted two rotational speeds RPM are numerically expressed by the vehicle speed proportional control equation, and the control current of the vehicle speed motor 530 is proportionally controlled according to the difference of the value (i.e., the rotational speed value). That is, the rotational speed of the vehicle speed motor 530 is continuously controlled in order to maintain the discharge cake at a constant level even if the concentration of the input sludge varies from time to time.

이에 따라, 본 발명에 따른 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기의 침강 고형물 배출은 롱 보울(200) 내면에 작용하는 원심력에 따른 압밀력과 더블 스크류 컨베이어(300)의 차속 조절에 의해 배출량이 조정되어 침강 고형물이 배출된다. Accordingly, the sedimentation solids of the horizontal centrifugal separating and dehydrator equipped with the double screw according to the present invention can be discharged by adjusting the consolidation force according to the centrifugal force acting on the inner surface of the long bowl 200 and the discharge amount The sedimentation solids are discharged.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

100: 케이싱 110: 고형물 배출구
120: 분리액 배출구 200: 롱 보울
230: 고형물토출구 250: 분리액토출구
300: 더블 스크류 컨베이어 310: 제 1나선윙
312: 상등수배출통로 320: 제 2나선윙
400: 피드 파이프 500: 프레임
510: 기어박스 520: 주모터
530: 차속모터 540: 베어링블록
550: 구동풀리 560: 차속조절기
562: 차속모터 인버터 564: 주모터 인버터
566: 토오크 비례제어 콘트롤러
600: 방진부
100: casing 110: solid outlet
120: Separation solution outlet 200: Long bowl
230: solids discharge port 250: separator outlet
300: Double screw conveyor 310: 1st helical wing
312: supersonic discharge passage 320: second helical wing
400: feed pipe 500: frame
510: gear box 520: main motor
530: Vehicle speed motor 540: Bearing block
550: drive pulley 560: vehicle speed adjuster
562: vehicle speed motor inverter 564: main motor inverter
566: Torque proportional control controller
600:

Claims (3)

투입물 방향과 고형물 배출방향이 동일하도록 정류형(正流形)으로 구성하며, 상등수토출구와 고형물토출구를 형성하고, 축 방향을 따라 동일 직경의 수평부와 직경이 감소되는 원추부로 이루어지며, 상기 상등수토출구에 인접한 일측으로 슬러지의 공급을 허용하는 롱 보울(long bowl); 상기 롱 보울에 원주 방향으로 회전되도록 축 삽입되며, 상기 롱 보울 내부에 공급되는 슬러지로부터 분리되는 고형물을 상기 고형물토출구 방향으로 압착 이송하기 위해 둘레면에 동일 나선 궤적을 따라 제 1나선윙과 제 2나선윙을 형성하는 더블 스크류 컨베이어; 및 상기 슬러지로부터 분리되는 상등수를 상기 상등수토출구로 토출시키기 위해, 상기 상등수를 상기 고형물의 이송 방향에 반대되는 방향으로 유동 허용하도록 상기 제 1나선윙과 상기 제 2나선윙에 비연속 되게 형성되는 상등수 배출통로를 포함하고,
상기 더블 스크류 컨베이어는 고형물의 함수율을 설정치로 유지하기 위해 슬러지의 고형물 농도가 수시로 변화더라도 차속모터의 차속 부하값을 이용하여 비례 제어하도록 토오크 비례제어 콘트롤러에 전기적으로 연결되며,
상기 수평부에 대한 상기 원추부의 경사각(a)은 8도 내지 10도로 이루어져, 상기 원추부의 경사면이 형성되고 상기 제 1나선윙과 상기 제 2나선윙의 2열 스크류로 구성되어 침강 고형물 이송속도는 빠르게 하면서 스크류 피치사이를 좁게 하여 상기 고형물토출구 방향으로 이송되는 고형물에 가해지는 압착력(P)을 증가시키면서 전단력(T) 발생을 통해 탈수율을 증가시키고,
상기 롱 보울의 수평부 측 직경(D1)과 상기 수평부의 길이(L1)의 비(D1/L1)가 1/4 내지 1/5의 범위로 설정됨으로써, 상기 롱 보울이 축 방향 전체 길이(L)가 기존의 전체 길이(W)보다 길어지고, 상기 수평부 측의 직경(D1)이 기존의 동일 부위의 직경(B1)보다 감소함에 따라, 상기 롱 보울 수평부에서 상기 원추부 측으로 점차 고형물 층이 길고 두껍게 형성되어 원심력에 의한 압밀력(M)을 증가시키며,
상기 상등수배출통로를 통해, 상기 더블 스크류 컨베이어에 축 방향을 따라 상기 고형물토출구 방향으로 이동되며 상기 롱 보울의 내부 바닥에 침강되는 상기 고형물은 상기 제 1나선윙과 상기 제 2나선윙으로 인해 피치가 좁혀짐으로써 함수 케이크화하며, 이송 압착력(P)을 증가시킴에 따라, 로터 관성을 최소화하며 회전동력을 줄여 에너지소비를 절감하고,
상기 롱 보울은 방진부가 부착된 프레임과 함께 회전되며, 회전 지지축 역할을 위해 타측에 대경축을 연결하고, 일측에 소경축을 연결하여 각각 상기 프레임에 지지하며,
상기 제 2나선윙은 상기 제 1나선윙과 나란하도록 상기 더블 스크류 컨베이어의 둘레면에 축 방향으로 전체에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 더블 스크류가 장착된 수평형 원심분리 농축 탈수기.
A horizontal portion having the same diameter along the axial direction and a conical portion having a reduced diameter, the upper portion being formed in a rectilinear shape so that the direction of the input and the direction of discharging the solid are the same, A long bowl for allowing the supply of the sludge to one side adjacent to the discharge port; A first spiral wing and a second spiral wing are formed on the circumferential surface along the same spiral locus so as to convey the solids separated from the sludge supplied to the inside of the long bowl to the solid bowl in the circumferential direction, A double screw conveyor forming a spiral wing; A first spiral wing and a second spiral wing so as to allow the supernatant to flow in a direction opposite to the conveying direction of the solids so as to discharge a supernatant separated from the sludge to the supernatant discharge port, And a discharge passage,
The double screw conveyor is electrically connected to the torque proportional control controller so as to control the proportional control using the vehicle speed load value of the vehicle speed motor even if the solids concentration of the sludge changes from time to time in order to maintain the water content of the solids at a set value,
Wherein the inclined angle a of the conical portion with respect to the horizontal portion is comprised between 8 and 10 degrees and comprises an inclined surface of the conical portion and is composed of the first screw wing and the second screw of the second helical wing so that the settled solids conveying speed is While increasing the compression force P applied to the solids conveyed in the direction of the solids discharge port while increasing the pitch of the screw while increasing the dehydration rate through the generation of the shearing force T,
The ratio D1 / L1 of the horizontal part side diameter D1 of the long bowl to the length L1 of the horizontal part is set in the range of 1/4 to 1/5, As the diameter D1 of the horizontal portion becomes smaller than the diameter B1 of the existing portion as the diameter D1 of the horizontal portion becomes longer than the existing total length W, Is formed to be long and thick to increase the consolidation force (M) by the centrifugal force,
The solids moving in the direction of the solids discharge port along the axial direction to the double screw conveyor through the supernatant discharge passageway and being settled on the inner bottom of the long bowl will have a pitch due to the first helical wings and the second helical wings By making a function cake by increasing the feed force (P) by narrowing it, it is possible to minimize the inertia of the rotor, reduce the rotational power and reduce the energy consumption,
The long bowl is rotated together with the frame having the dustproof part, the large shaft is connected to the other side to serve as a rotation support shaft, the small shaft is connected to one side of the long bowl,
Wherein the second helical wing is formed in an axial direction on the circumferential surface of the double screw conveyor so as to be parallel to the first helical wing.
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