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KR102718954B1 - 피 건조물 건조장치 - Google Patents

피 건조물 건조장치 Download PDF

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KR102718954B1
KR102718954B1 KR1020210135862A KR20210135862A KR102718954B1 KR 102718954 B1 KR102718954 B1 KR 102718954B1 KR 1020210135862 A KR1020210135862 A KR 1020210135862A KR 20210135862 A KR20210135862 A KR 20210135862A KR 102718954 B1 KR102718954 B1 KR 102718954B1
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KR
South Korea
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hot air
mesh plate
drying
dried
sample
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KR1020210135862A
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유지호
임정환
이시훈
김상도
최호경
전동혁
김수현
임혁
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한국에너지기술연구원
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Publication date
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Abstract

본 발명의 일실시예는 하부로 투입된 피 건조물이 열풍에 의해 건조됨에 따라 상승하는 피 건조물의 체류 시간을 증가시키기 위해 상향 구배를 가지고 지그재그 방향으로 교번 배열되는 배플 부재들과, 상기 배플 부재들의 하부에서 상기 피 건조물을 투입하는 투입구와, 상기 투입구보다 낮은 위치에 배치되며, 상기 투입구로 투입된 피 건조물 중 낙하하는 피 건조물을 건조하기 위해 메시(mesh) 형태로 형성되는 메시 플레이트와, 상기 메시 플레이트보다 낮은 위치에서, 상기 피 건조물을 건조시키기 위한 열풍을 공급하는 열풍 공급부를 포함하는 피 건조물 건조장치를 제공한다.

Description

피 건조물 건조장치{DRYING APPARATUS FOR BIOMASS}
본 발명은 피 건조물 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피 건조물의 크기 및 무게에 따라 분류하여 균일하게 건조될 수 있도록 하는 피 건조물 건조장치에 관한 것이다.
석탄 등의 광물에 포함된 수분은 연소과정 중에 기화되면서 열을 흡수하므로 연료가 가진 열량을 소모시키는 문제가 있으며, 이에 따라 광물 등에 포함된 수분을 제거하는 기술 내지 반탄화 기술이 다양하게 개발되어 왔다.
예를 들어, 고온의 열풍을 이용하거나 포화 수증기를 이용하여 수분을 제거하거나, 광물에 고압을 인가하여 수분을 제거하거나, 등유와 같은 기름을 추가하여 슬러리 상태에서 가열시켜 수분을 증발시키는 방법 등이 잇다.
한편, 상기 광물의 수분을 제거하는 방법 중, 열풍을 이용하는 기술은 이미 다양한 형태로 상업화되고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-1401341호에서도 이러한 열풍을 이용한 건조기를 통해 석탄의 수분을 제거하는 기술이 개시되고 있다.
상기 대한민국 등록특허 제10-1401341호에서는, 도1 및 도2에 개시된 바와 같이, 상부에서 석탄이 투입되고 하부에서 열풍이 인가되면서 건조 챔버(13)에서 삭탄이 열풍에 의해 건조되는 기술을 개시하고 있으며, 특히, 건조 챔버(13)에는 복수의 배플부(15)들이 서로 지그재그의 형태로 배열됨으로써 건조효율을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 기존 반탄화 방식은 바이오매스 입자의 크기에 따른 분류를 고려하지 않아 반탄화 과정에서 바이오매스 크기 및 비중에 따라 하강하는 속도가 달라져 반탄화 정도가 고르지 못하다는 문제가 있다. 건조가 필요한 원료 물질들은 다양한 크기와 비중의 입자들로 구성될 수 있다. 이때 일정한 열풍 유량 조건에서 서로 다른 입자들 간의 유동성 차이가 발생하고, 이는 입자들 간의 건조 품질의 차이로 나타날 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-1401341호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 피 건조물의 비중 또는 입자 크기에 상관없이 고르게 건조될 수 있는 피 건조물 건조장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상대적으로 가볍거나 입자가 작은 피 건조물과 상대적으로 무겁거나 입자가 큰 피 건조물을 분리 회수할 수 있어 다양한 용도에 따라 작은 피 건조물과 큰 피 건조물을 선택적으로 용이하게 활용할 수 있는 피 건조물 건조장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 하부로 투입된 피 건조물이 열풍에 의해 건조됨에 따라 상승하는 피 건조물의 체류 시간을 증가시키기 위해 상향 구배를 가지고 지그재그 방향으로 교번 배열되는 배플 부재들과, 상기 배플 부재들의 하부에서 상기 피 건조물을 투입하는 투입구와,
상기 투입구보다 낮은 위치에 배치되며, 상기 투입구로 투입된 피 건조물 중 낙하하는 피 건조물을 건조하기 위해 메시(mesh) 형태로 형성되는 메시 플레이트와, , 상기 메시 플레이트보다 낮은 위치에서, 상기 피 건조물을 건조시키기 위한 열풍을 공급하는 열풍 공급부를 포함하는 피 건조물 건조장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 메시 플레이트들은, 상기 열풍 공급부로부터 열풍 공급 중이거나, 열풍 공급이 중단된 이후 축회전하여, 상기 각 메시 플레이트 위에 있는 피 건조물을 아래로 낙하시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 메시 플레이트는, 상기 투입구 아래에 위치한 제1 메시 플레이트와, 상기 제1 메시 플레이트 아래에 있는 제2 메시 플레이트와, 상기 제2 메시 플레이트 아래에 있는 제3 메시 플레이트를 포함하되, 상기 제1 메시 플레이트는 상부로 낙하된 피 건조물을 기 정해진 시간 동안 상기 열풍에 의해 건조한 후 축회전함에 따라 건조된 피 건조물을 상기 제2 메시 플레이트의 상부로 낙하시키고, 상기 제2 메시 플레이트는 상기 제1 메시 플레이트에 의해 상부로 낙하된 피 건조물을 상기 기 정해진 시간 동안 상기 열풍에 의해 건조한 후 축회전함에 따라 건조된 피 건조물을 상기 제3 메시 플레이트의 상부로 낙하시키며, 상기 제3 메시 플레이트는 상기 제2 메시 플레이트에 의해 상부로 낙하된 피 건조물을 기 정해진 시간 동안 상기 열풍에 의해 건조한 후 축회전함에 따라 건조된 피 건조물을 낙하시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 배플 부재들의 상부에 형성되어, 상기 배플 부재들을 지나 건조되어 상승한 제1 샘플 건조물을 회수하는 제1 샘플 건조물 회수구를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열풍 공급부의 하부에 위치하여 아래로 낙하하는 제2 샘플 건조물을 회수하기 위한 제2 샘플 건조물 회수구와, 상기 제2 샘플 건조물 회수구와 상기 열풍 공급부 사이에 형성되어, 공기 유입을 차단을 위한 이중 차단막 역할을 하는 공기 유입 차단부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 아래로 낙하한 제2 샘플 건조물을 회수하기 위하여, 상기 공기 유입 차단부가 개방함에 따라 상기 공기 유입 차단부 상부에 집적된 상기 제2 샘플 건조물을 상기 제2 샘플 건조물 회수구의 위로 낙하시킨 후, 상기 공기 유입 차단부를 폐쇄하고, 상기 제2 샘플 건조물을 개방함에 따라 상기 제2 샘플 건조물을 회수할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상향 또는 하향 구배를 가지고 열풍이 공급되는 방향으로 상기 열풍 공급부의 일측에 배치되어, 열풍의 공급을 상부측으로 유도하는 열풍 경로 가이드하는 가이드 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 메시 플레이트는, 복수개의 메시 플레이트들을 포함하고, 상기 각 메시 플레이트의 체 눈 크기는 서로 상이할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 피 건조물의 크기 및 무게에 따라 분류하여 균일하게 건조할 수 있다.
이에 따라, 상대적으로 가볍거나 입자가 작은 피 건조물과 상대적으로 무겁거나 입자가 큰 피 건조물을 분리 회수할 수 있어 다양한 용도에 따라 작은 피 건조물과 큰 피 건조물을 선택적으로 용이하게 활용할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래기술에 의한 석탄 건조장치를 도시한 측면도이다.
도2는 도1의 상부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피 건조물 건조장치의 구성을 개략적으로 도시한 입체도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피 건조물 건조장치의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
기존의 건조 및 반탄화 장치에서는 장치의 상부에서 공급되는 건조 또는 반탄화 대상 시료는 자체의 크기나 무게에 상관없이 동일 유로를 통해 하부로 떨어져 건조 및 반탄화 과정을 거치게 된다.
이때, 건조 및 반탄화 장치에 투입되는 대상 시료의 크기나 무게가 균일하지 않은 경우, 기류를 따라 부유되는 정도가 달라 건조 및 반탄화 장치 내부에 머무는 시간이 상이해질 수 있다.
동일 무게라면 크기가 큰 시료가 작은 시료에 비해 기류에 의한 항력이 크게 가해지므로 기류를 따라 부유하는 정도가 크고, 같은 크기라면 가벼운 시료가 무거운 시료에 비해 관성이나 중력의 영향을 덜 받으므로 기류를 따라 부유하는 정도가 크기 때문에 반탄화 장치 내부에 머무는 시간이 달라질 수 있다.
이러한 무게 및 크기에 따라 기류에 의해 뜨거나 가라 앉는 정도를 부유성이라고 한다.
부유성이 작은 시료는 기류에서 이탈하기 쉽기 때문에 장치 내에서 기류의 저항을 이기고 하부로 떨어질 확률이 크지만 부유성이 큰 시료는 상부로 향하는 기류에서 쉽게 이탈하지 못하기 때문에 장치 하부로 도달하는데 시간이 상대적으로 오래 걸릴 수 있다.
장치 내에서의 시료의 체류시간에 따라 건조 또는 반탄화 정도가 달라지므로 결과적으로 시료의 부유성에 따라 건조 또는 반탄화 정도가 달라질 수 있다.
이에 따라, 부유성이 다양한 시료를 투입하는 경우 건조 또는 반탄화된 제품의 품질이 불균일해질 뿐만 아니라 장치 내부에 지나치게 오래 체류하는 시료의 경우 장치 내부에서 지나치게 건조 또는 반탄화되거나, 다른 시료 입자 또는 벽면과의 거듭된 충돌로 인해 잘게 부서져 기류와 함께 배출되므로 하부에서 얻어지는 제품의 수율은 떨어지고 상부로 배출된 미세 입자들은 후단 장치에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피 건조물 건조장치의 구성을 개략적으로 도시한 입체도이다. 그리고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피 건조물 건조장치의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도3 및 도4에 도시된 바와 같은 본 발명의 피 건조물 건조장치는, 고함수율의 바이오매스 및 고형 부산물의 수분을 제거하기 위한 건조장치이다.
본 발명의 건조장치(100)가 건조하기 위한 상기 피 건조물은 가축 분뇨, 버섯폐배지, 산림부산물, 농업부산물과 같은 바이오매스(biomass) 및, 하수슬러지, 음식물 폐기물 등의 고형 시료일 수 있다. 또한, 상기 피 건조물은 본 실시예에 의한 건조장치(100)를 통해 건조되는 것은 물론 반탄화될 수 있다.
도4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피 건조물 건조장치(100)는, 챔버(110), 투입구(120), 열풍 공급부(130), 열풍 경로 가이드 부재(140), 메시 플레이트(150), 배플 부재(160), 제1 샘플 건조물 회수구(170), 공기 유입 차단부(180), 및 제2 샘플 건조물 회수구(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 챔버(110)는 피 건조물의 긴 체류 시간을 확보하기 위해 기둥 형상의 칼럼 구조, 바람직하게는 사각기둥 구조인 것이 좋다. 본 발명의 챔버(110)의 높이나 폭은 원료 피 건조물의 입자 크기, 함량, 처리량, 시간 등에 따라 조정될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 투입구(120)는 바이오매스인 피 건조물이 투입되는 곳으로서, 도4에 도시된 바와 같이, 배플 부재(160)와 메시 플레이트(150) 사이에 위치할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 열풍 공급부(130)는 메시 플레이트(150)보다 낮은 위치에서, 피 건조물을 건조시키기 위한 열풍을 공급할 수 있다. 열풍 공급부(130)로부터 챔버(110) 내부로 유입된 열풍은 챔버(110) 내에서 상승하여 피 건조물을 건조시키고, 제1 샘플 건조물 회수구(170)로 배출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열풍 경로 가이드 부재(140)는 상향 또는 하향 구배를 가지고 열풍이 공급되는 방향으로 열풍 공급부(130)의 일측에 배치되어, 열풍의 공급을 챔버(110) 내 상부측으로 유도시킬 수 있다.
보다 구체적으로는, 일 실시예인 도4에 도시된 바와 같이 열풍 경로 가이드 부재(140)는 열풍 공급부(130)의 일측에 위치하되, 상향 구배를 가지고 대향하는 챔버(110)의 내벽에 인접하여 형성됨으로써, 열풍 공급부(130)로부터 공급된 열풍을 메시 플레이트(150)가 위치한 방향으로 상승 유도할 수 있다. 예컨대, 열풍 경로 가이드 부재(140)는 배플(baffle) 형태로 구현될 수 있다.
그리고, 본 발명의 메시 플레이트(150)는 투입구(120)와 열풍 공급부(130) 및 열풍 경로 가이드 부재(140) 사이에 배치된다.
본 실시예에 따른 메시 플레이트(150)는 도4에 도시된 바와 같이, 복수개(예컨대, 3개)의 메시 플레이트들로 마련되어 투입구(120)로 투입된 피 건조물 중 하강하는 피 건조물을 건조하기 위해 메시(mesh) 형태로 형성된다. 또한, 본 발명의 메시 플레이트(150)는 상기 하강하는 피 건조물을 무게별 또는 입자 크기별로 분리 필터링할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 메시 플레이트들(151, 152, 153)은 체 눈을 가지는 메시 형태의 플레이트(plate)형 부재이고, 이때 본 발명의 복수개의 메시 플레이트들(151, 152, 153) 각각의 체 눈 크기는 서로 상이하게 구현될 수 있다. 예컨대, 복수개의 메시 플레이트들 각각의 체 눈 크기가 서로 상이하게 마련되는 경우, 제1 메시 플레이트(151)의 체 눈 크기가 가장 크고, 제2 메시 플레이트(152), 제3 메시 플레이트(153) 순으로 체 눈 크기가 점점 작아지도록 구현될 수 있다. 또는 역순으로 체 눈 크기가 점점 커지도록 구현될 수도 있다.
또한, 본 발명의 메시 플레이트들(151, 152, 153)은 챔버(110) 내부에서 축회전할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 메시 플레이트들(151, 152, 153)은 열풍 공급부(130)로부터 열풍 공급 중이거나, 열풍 공급이 중단되면, 축회전하여 각 메시 플레이트 위에 있는 피 건조물을 제2 샘플 건조물 회수구(190)가 위치하는 챔버(110)의 하방으로 낙하시킬 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 3개의 메시 플레이트는, 먼저 3개의 메시 플레이트들 중 가장 위에 제1 메시 플레이트(151) 위에 낙하된 피 건조물을 기 정해진 시간 동안 건조시키고, 상기 기 정해진 시간이 지나면, 제1 메시 플레이트(151)가 축회전 하여 제1 메시 플레이트(151) 위에 있던 피 건조물을 아래에 있는 제2 메시 플레이트(152)로 낙하시킨다. 상술한 제1 메시 플레이트(151) 동작과 같이 제2 및 제3 메시 플레이트(152, 153)에서 피 건조물을 차례로 건조한 후, 열풍 공급 중 또는 열풍 공급이 중단되면 제3 메시 플레이트(153)가 축회전함에 따라 건조된 피 건조물을 제2 샘플 건조물 회수구(190)를 향해 낙하시킨다.
본 발명의 메시 플레이트(150)는 복수개의 메시 플레이트들(151, 152, 153)로 마련됨에 따라 피 건조물을 건조할 수 있는 면적이 증가하게 된다. 본 발명과 같이 메시 플레이트가 3개로 마련되면, 메시 플레이트가 1개로 마련되는 경우보다 피 건조물을 건조할 수 있는 면적이 3배로 증가하게 된다. 예컨대, 건조를 위한 체류 시간으로 3분이 필요한 경우, 각 메시 플레이트에서 각각 1분씩 머물고, 축 회전을 통해 아래에 있는 다른 메시 플레이트로 이동시켜 총 3분의 체류시간을 확보할 수 있다. 이에 따라, 피 건조물의 투입 또한 1분 간격으로 할 수 있게 되므로, 생산성이 종래에 비해 3배 정도 향상될 수 있다.
또한, 메시 플레이트의 체 눈 크기가 서로 상이하게 형성되는 경우, 비교적 크기 비중이 높은 피 건조물의 입자들이 건조되면서 크기와 비중이 줄어드는 경우 아래로 떨어지고, 떨어진 피 건조물은 상대적으로 아래에 있는 메시 플레이트에서 건조됨에 따라 크기가 더 줄어들면 더 아래에 있는 메시 플레이트로 낙하되어 회수될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 메시 플레이트는 제1 내지 제3 메시 플레이트(151, 152, 153) 등 복수개로 마련함에 따라 생산성을 증대시킬 수 있고, 이에 따라 열풍을 이용한 건조시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배플 부재들(160)은 하부로 투입된 피 건조물이 열풍에 의해 건조됨에 따라 상승하는 피 건조물의 체류 시간을 증가시키기 위해 상향 구배를 가지고 지그재그 방향으로 교번 배열된다.
본 발명에서는 피 건조물이 지그재그로 배열된 배플 부재들(161, 162, 163, 164)을 따라 지그재그로 상향하며 건조되어 제1 샘플 건조물 회수구(170)로 배출될 수 있다.
본 실시예에 따른 배플 부재(160)는 챔버(110) 내부에 형성되어, 내벽면에 대해 소정 각도로 상향 경사를 가질 수 있다. 각 배플 부재의 경사 각도는 20~80°, 바람직하게는 30~60° 일 수 있다. 배플 부재(160)가 소정 각도로 상향 경사를 가짐으로써 피 건조물의 상승 속도 및 열풍과의 접촉시간을 높여 열전달 효율을 최적화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배플 부재(160)는 도4에 도시된 바와 같이, 제1 배플 부재(161), 제2 배플 부재(162), 제3 배플 부재(163), 및 제4 배플 부재(164)로 구성될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 배플 부재(161, 162, 163, 164)는 챔버(110) 내부 벽면에 지그재그로 형성된다. 배플 부재(160)의 아래로 투입된 피 건조물은 열풍에 의해 지그재그로 상승하게 되는데, 여기서 피 건조물이 상승하는 경로가 일직선(수직상승)이 아니라 건조장치(100) 내벽의 일측에서 마주보는 반대측으로 이동하는 과정을 반복하면서 위로 상승하는 것을 말한다.
본 발명에서 배플 부재의 개수는 특별히 제한되지 않는다. 배플 부재는 챔버(110) 내에서 피 건조물이 체류하는 시간이나, 처리량, 공급되는 열풍 등에 따라 적절한 개수로 마련될 수 있다.
도4를 참조하면, 투입구(120)로 투입된 서로 다른 크기 및 무게의 피 건조물은 챔버(110)의 하부에 마련된 열풍 공급부(130)로부터 공급되는 열풍에 의해 건조되고, 이에 따라 무게가 가벼워진 피 건조물인 제1 샘플 건조물은 제1 내지 제4 배플 부재(161, 162, 163, 164)를 지나 제1 샘플 건조물 회수구(170)로 배출됨으로써 회수된다.
한편, 제1 샘플 건조물과 같이 부유하지 못하고 무게에 의해 아래로 낙하하는 제2 샘플 건조물은 메시 플레이트(150)에 도달하게 되고, 각 메시 플레이트(150)의 체 눈(mesh) 크기보다 입자가 큰 피 건조물인 제2 샘플 건조물은 제1 내지 제3 메시 플레이트(151, 152, 153) 중 적어도 하나의 메시 플레이트 상부에 놓인 채로 열풍에 의해 건조된다.
본 발명의 피 건조물 건조장치(100)는 일반적으로 연속 운전하며 공급 원료(feedstock)을 지속적으로 공급(feeding) 하면서 정해진 체류 시간에 맞게 메시 플레이트(150)들을 통해 상대적으로 긴 건조 시간이 필요한 크고 비중이 높은 입자들(피 건조물)을 건조한다. 이때, 일정 체류 시간이 경과 후 축 회전을 통하여 하부로 보내는 과정을 연속적으로 반복함으로써 연속 운전할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라 배치식 가열로(batch type) 방식의 운전을 위해서는, 기 설정된 시간동안 열풍을 공급한 뒤 열풍 공급이 중단되면, 복수의 메시 플레이트들(151, 152, 153) 각각이 축회전하고, 이에 따라 상부에 있던 제2 샘플 건조물은 아래로 낙하하게 된다. 낙하된 제2 샘플 건조물은 열풍 경로 가이드 부재(140)의 경사를 따라 챔버(110)의 하부에 있는 공기 유입 차단부(180)의 상부에 놓이게 된다.
본 실시예에 따른 공기 유입 차단부(180)는 열풍 공급부(130)와 제2 샘플 건조물 회수구(190) 사이에 위치하여, 제2 샘플 건조물 회수구(190)에 공기가 유입되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 챔버(110)의 최하단에 형성되는 제2 샘플 건조물 회수구(190)는 투입구(120)로 투입된 피 건조물이 부유하지 못하고 메시 플레이트(150)로 떨어진 제2 샘플 건조물을 회수하기 위한 배출구이다.
제2 샘플 건조물 회수구(190)에는 공기의 유입을 최소화해야 한다. 따라서, 공기 유입 차단부(180)는 메시 플레이트(150)가 축회전함에 따라 상부에 제2 샘플 건조물이 놓이게 되면, 제2 샘플 건조물 회수구(190)가 닫혀 있는 상태에서 개방(open)하여 상부에 있던 제2 샘플 건조물을 아래로 낙하시켜, 제2 샘플 건조물 회수구(190)의 상부로 떨어트린다.
그 후에, 공기 유입 차단부(180)가 폐쇄(close)되면, 제2 샘플 건조물 회수구(190)가 개방함으로써 제2 샘플 건조물 회수구(190)의 상부에 집적된 제2 샘플 건조물을 외부로 배출할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 피 건조물 건조장치(100)의 동작 원리에 의해 상대적으로 입자가 작거나 무게가 가벼운 제1 샘플 건조물을 제1 샘플 건조물 회수구(170)로 회수할 수 있고, 상대적으로 입자가 크거나 무게가 무거운 제2 샘플 건조물을 제2 샘플 건조물 회수구(190)로 집적할 수 있어, 제1 샘플 건조물 및 제2 샘플 건조물을 혼합하여 연료로 이용할 수도 있지만, 제1 샘플 건조물 및 제2 샘플 건조물을 다양한 용도에 따라 용이하게 개별적으로 이용할 수도 있는 이점이 있다.
상술한 바와 같은, 피 건조물 건조장치는 함수율 60%의 바이오매스 등의 고형 물질을 함수율 20% 이하로 5분여의 짧은 체류 시간 내에 건조시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 피 건조물 건조장치
110: 챔버
120: 투입구
130: 열풍 공급부
140: 열풍 경로 가이드 부재
150: 메시 플레이트
160: 배플 부재
170: 제1 샘플 건조물 회수구
180: 공기 유입 차단부
190: 제2 샘플 건조물 회수구

Claims (8)

  1. 하부로 투입된 피 건조물이 열풍에 의해 건조됨에 따라 상승하는 피 건조물의 체류 시간을 증가시키기 위해 상향 구배를 가지고 지그재그 방향으로 교번 배열되는 배플 부재들과,
    상기 배플 부재들의 하부에서 상기 피 건조물을 투입하는 투입구와,
    상기 투입구보다 낮은 위치에 배치되며, 상기 투입구로 투입된 피 건조물 중 낙하하는 피 건조물을 건조하기 위해 메시(mesh) 형태로 형성되는 메시 플레이트와,
    상기 메시 플레이트보다 낮은 위치에서, 상기 피 건조물을 건조시키기 위한 열풍을 공급하는 열풍 공급부를 포함하되,
    상기 메시 플레이트는,
    상기 열풍 공급부로부터 열풍 공급 중이거나, 열풍 공급이 중단된 이후 축회전하여, 상기 각 메시 플레이트 위에 있는 피 건조물을 아래로 낙하시키는 것을 특징으로 하는 피 건조물 건조장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메시 플레이트는,
    상기 투입구 아래에 위치한 제1 메시 플레이트와, 상기 제1 메시 플레이트 아래에 있는 제2 메시 플레이트와, 상기 제2 메시 플레이트 아래에 있는 제3 메시 플레이트를 포함하되,
    상기 제1 메시 플레이트는 상부로 낙하된 피 건조물을 기 정해진 시간 동안 상기 열풍에 의해 건조한 후 축회전함에 따라 건조된 피 건조물을 상기 제2 메시 플레이트의 상부로 낙하시키고,
    상기 제2 메시 플레이트는 상기 제1 메시 플레이트에 의해 상부로 낙하된 피 건조물을 상기 기 정해진 시간 동안 상기 열풍에 의해 건조한 후 축회전함에 따라 건조된 피 건조물을 상기 제3 메시 플레이트의 상부로 낙하시키며,
    상기 제3 메시 플레이트는 상기 제2 메시 플레이트에 의해 상부로 낙하된 피 건조물을 기 정해진 시간 동안 상기 열풍에 의해 건조한 후 축회전함에 따라 건조된 피 건조물을 낙하시키는 것을 특징으로 하는 피 건조물 건조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배플 부재들의 상부에 형성되어, 상기 배플 부재들을 지나 건조되어 상승한 제1 샘플 건조물을 회수하는 제1 샘플 건조물 회수구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피 건조물 건조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열풍 공급부의 하부에 위치하여 아래로 낙하하는 제2 샘플 건조물을 회수하기 위한 제2 샘플 건조물 회수구와,
    상기 제2 샘플 건조물 회수구와 상기 열풍 공급부 사이에 형성되어, 공기 유입을 차단을 위한 이중 차단막 역할을 하는 공기 유입 차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피 건조물 건조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    아래로 낙하한 제2 샘플 건조물을 회수하기 위하여, 상기 공기 유입 차단부가 개방함에 따라 상기 공기 유입 차단부 상부에 집적된 상기 제2 샘플 건조물을 상기 제2 샘플 건조물 회수구의 위로 낙하시킨 후, 상기 공기 유입 차단부를 폐쇄하고, 상기 제2 샘플 건조물을 개방함에 따라 상기 제2 샘플 건조물을 회수하는 것을 특징으로 하는 피 건조물 건조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상향 또는 하향 구배를 가지고 열풍이 공급되는 방향으로 상기 열풍 공급부의 일측에 배치되어, 열풍의 공급을 상부측으로 유도하는 열풍 경로 가이드하는 가이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피 건조물 건조장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메시 플레이트는, 복수개의 메시 플레이트들을 포함하고,
    상기 각 메시 플레이트의 체 눈 크기는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 피 건조물 건조장치.
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