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KR-20260061028-A - SEPARATOR DEVICE FOR SEPARATING THE MATERIAL TO BE SEPARATED INTO A FINE MATERIAL AND A COARSE MATERIAL, SEPARATOR SYSTEM, AND METHOD FOR OPERATING A SEPARATOR DEVICE

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Abstract

본 발명은 분리 대상 물질을 미세 물질과 조대 물질로 분리하기 위한 분리 장치(10), 특히 고성능 공기 분리기에 관한 것이며, 상기 분리 장치(10)는: 조대 물질 유출구(12)를 포함하는 위치 고정식 기계 하우징(11); 복수의 회동 가능한 플랩 장치(14)로 형성된 가이드 베인 링을 포함하여 기계 하우징(11) 내에 배치된 정적 가이드 베인 바스켓(13);을 포함하며, 그리고 가이드 베인 링은, 조대 물질 유출구(12)의 방향으로 세정 가스 체적 흐름을 이송하도록 형성되는 노즐 플랩 장치(15)를 더 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 유형의 분리 장치(10)를 가지는 분리 시스템(1), 및 상기 유형의 분리 장치를 작동시키기 위한 방법(M)에 관한 것이다.

Inventors

  • 빈터 프랑크

Assignees

  • 네취 트록켄말테크닉 게엠베하

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20251022
Priority Date
20241025

Claims (15)

  1. 분리 대상 물질을 미세 물질과 조대 물질로 분리하기 위한 분리 장치(10), 특히 고성능 공기 분리기로서, 분리 장치(10)는: 조대 물질 유출구(12)를 포함하는 위치 고정식 기계 하우징(11); 및 복수의 회동 가능한 플랩 장치(14)로 형성된 가이드 베인 링을 포함하고 기계 하우징(11) 내에 배치된 정적 가이드 베인 바스켓(13);을 포함하며, 상기 가이드 베인 링은, 조대 물질 유출구(12)의 방향으로 세정 가스 체적 흐름을 이송하도록 형성된 노즐 플랩 장치(15)를 더 포함하는, 분리 장치(10).
  2. 제1항에 있어서, 노즐 플랩 장치(15)는 가이드 베인 바스켓(13)에 상대적으로 회동축(X)을 중심으로 회동 가능하게 장착되며, 노즐 플랩 장치(15)는 복수의 회동 가능한 플랩 장치(14)에 대하여 조대 물질 유출구(12)에 가장 가깝게 배치되는, 분리 장치(10).
  3. 제2항에 있어서, 노즐 플랩 장치(15)의 회동축(X)은 복수의 회동 가능한 플랩 장치(14)의 회동축과 일치하는, 분리 장치(10).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 노즐 플랩 장치(15)는 관류 채널(16)을 포함하며, 이 관류 채널의 유동 유출구(16a)는 노즐 플랩 장치(15)의 단부 영역(15a)에 배치되고 유동 유입구(16b)는 공급 라인(20)에 연결되는, 분리 장치(10).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 가스 체적 흐름은, 조대 물질 유출구(12) 내에 배치된 이중 플랩 밸브의 배출 플랩(18)을 개방할 때 세정 가스 체적 흐름이 방출되는 방식으로, 제어 장치(30)에 의해 제어되는, 분리 장치(10).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 조대 물질 유출구(12)는 세정 가스 체적 흐름을 유출시키기 위한 개구를 포함하며, 상기 개구는, 세정 가스 체적 흐름이 조대 물질 유출구(12) 내에 배치된 이중 플랩 밸브의 배출 플랩(18)을 향하도록 배치되고 정렬되는, 분리 장치(10).
  7. 분리 시스템(1)으로서, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 분리 장치(10); 및 세정 가스 체적을 저장하고 공급 라인(20)을 매개로 노즐 플랩 장치(15)와 유체로 연결되어 있는 세정 가스 저장기(40);를 포함하는, 분리 시스템(1).
  8. 제7항에 있어서, 상기 분리 시스템은, 공급 라인(20) 내에서 노즐 플랩 장치(15)의 상류에 통합되고 노즐 플랩 장치(15)를 위한 세정 가스 체적 흐름을 제어하도록 형성된 제1 밸브 장치(31)를 더 포함하는, 분리 시스템(1).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 분리 시스템은, 공급 라인(20) 내에서 노즐 플랩 장치(15)의 상류에 통합된 온도 제어 장치(50)를 더 포함하는, 분리 시스템(1).
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 시스템은, 공급 라인(20) 내에서 노즐 플랩 장치(15)의 상류에 통합된 가압식 압축공기 저장기(60)를 더 포함하는, 분리 시스템(1).
  11. 제6항 및 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 시스템은, 개구의 상류에 배치되고 배출 플랩(18)을 위한 세정 가스 체적 흐름을 제어하도록 형성된 제2 밸브 장치(32)를 더 포함하는, 분리 시스템(1).
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 시스템은, 배출 플랩(18)을 개방할 때 세정 가스 체적 흐름이 방출되는 방식으로 제1 밸브 장치(31) 및/또는 제2 밸브 장치(32)를 제어하는 제어 장치(30)를 더 포함하는, 분리 시스템(1).
  13. 분리 장치, 특히 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 분리 장치(10)를 작동시키기 위한 방법(M)으로서, 분리 장치(10)의 위치 고정식 기계 하우징(11)의 조대 물질 유출구(12) 내 침착물을 검출하는 단계(M1); 및 가이드 베인 링 내에 배치된 노즐 플랩 장치(15)를 사용하여 조대 물질 유출구(12)를 세정하기 위한 세정 가스 체적 흐름을 이송하는 단계(M3);를 포함하는, 분리 장치를 작동시키기 위한 방법(M).
  14. 제13항에 있어서, 세정 가스 체적 흐름을 이송하는 단계(M3)에서 제1 밸브 장치(31) 및/또는 제2 밸브 장치(32)는, 조대 물질 유출구(12) 내에 배치된 이중 플랩 밸브의 배출 플랩(18)을 개방할 때 세정 가스 체적 흐름이 방출되는 방식으로 제어되는, 분리 장치를 작동시키기 위한 방법(M).
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 세정 가스 체적 흐름이 조대 물질 유출구(12)의 방향으로 이송되기 전에, 세정 가스 체적 흐름을 기결정 가스 온도로 온도 제어하는 단계(M2)를 더 포함하는, 분리 장치를 작동시키기 위한 방법(M).

Description

분리 대상 물질을 미세 물질과 조대 물질로 분리하기 위한 분리 장치, 분리 시스템, 및 분리 장치를 작동시키기 위한 방법{SEPARATOR DEVICE FOR SEPARATING THE MATERIAL TO BE SEPARATED INTO A FINE MATERIAL AND A COARSE MATERIAL, SEPARATOR SYSTEM, AND METHOD FOR OPERATING A SEPARATOR DEVICE} 본 발명은 분리 대상 물질을 미세 물질과 조대 물질로 분리하기 위한 분리 장치, 특히 고성능 공기 분리기(high-performance air separator)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 유형의 분리 장치를 가지는 분리 시스템, 및 분리 장치를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다. 통상적으로, 예를 들어 DE 44 18 195 A1호에서의 개시에 따른 공기 분리기와 같은 공기 분리기는, 분리 대상 물질로서도 지칭되면서 생성물 공급 라인을 통해 분리될 물질이 계량 스크류(metering screw) 등에 의해 정적 가이드 베인 바스켓(static guide vane basket)과 이 가이드 베인 바스켓의 안쪽에 배치된 분리 휠(separating wheel) 사이로 공급되도록 작동된다. 가이드 베인 바스켓 및 분리 휠은 분리기 하우징 내에 수용된다. 분리 가스/증기의 형태인 작동 매체는 작동 매체 공급 라인을 경유하여 분리기 하우징과 가이드 베인 바스켓 사이로 유입되어 정적 가이드 베인 바스켓을 관류한다. 가이드 베인 바스켓의 안쪽에서, 분리 대상 물질은 집중적으로 작동 매체에 의해 관류되어 분산되며, 그리고 분리를 목적으로 분리 휠 쪽으로 이송된다. 조대 물질은 최종적으로, 스크린(screen)에 의해 정의되는 후방 분리 챔버를 통과하여 나선형 이동으로 조대 물질 유출구에 도달한다. 이러한 공기 분리기들은 보통 분쇄기, 건조기, 또는 기타 처리 장치들의 하류에 연결된다. 이러한 장치들의 하류에서 분리 대상 물질은 가스 또는 증기 흐름 또는 일반적으로는 유체 흐름 내에 분산된 상태로 존재한다. 앞에서 설명한 것과 같은 분리를 실행할 수 있도록 하기 위해, 분리 대상 물질은 필터에 의해 유체 흐름으로부터 분리되어야 한다. 특히 달라붙은 생성물들의 분리 시, 분리기의 조대 물질 유출구가 막히는 점이 발생할 수 있다. 특히 흡습성 생성물들의 경우 분리 방법에서 사용할 때, 배출구는 일반적으로 막힌다. 이러한 경우, 응축 또는 부분적인 냉각을 방지하기 위해, 세정 가스를 적어도 100℃로 가열하는 세정 방법이 공지되어 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 장치를 가지는 분리 시스템을 도시한 개략도이다. 도 2는 본 발명의 추가 실시예에 따른, 분리 대상 물질을 미세 물질과 조대 물질로 분리하기 위한 분리 장치를 도시한 개략적 정면 단면도이다. 도 3은 도 2에서의 분리 장치를 도시한 개략적 측면 단면도이다. 도 4a, 도 4b, 도 4c는 각각 본 발명의 추가 실시예에 따른 노즐 플랩 장치를 도시한 개략도이며, 노즐 플랩 장치는 도 4a에 정면도로, 도 4b에 횡단면도로, 그리고 도 4c에 측면 단면도로 도시되어 있다. 도 5는 본 발명의 추가 실시예에 따른, 분리 장치를 작동시키기 위한 방법을 나타낸 개략적 흐름도이다. 도면부의 도면들에서, 동일하고 기능이 동일하며 동일하게 작용하는 요소들, 특징들 및 구성요소들은 -달리 상술되지 않는 점에 한해- 각각 동일한 도면부호들을 갖는다. 본원에서 구체적인 실시예들 및 개선예들이 도시되고 설명되어 있기는 하지만, 통상의 기술자라면, 다수의 대체 및/또는 동종 실시예들이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 도시되고 설명되는 구체적인 실시예들을 대체할 수 있음을 이해할 것이다. 본원 출원은 일반적으로 본원에서 설명되는 특정한 실시예들의 모든 변형들 또는 변경들을 포괄해야 한다. 첨부된 도면들은 본 발명의 실시예들의 추가 이해를 중재해야 하며, 그리고 설명부와 관련하여 본 발명의 원리들 및 개념들을 설명하기 위해 이용된다. 다른 실시예들 및 다수의 언급한 장점들은 도면부들과 관련하여 명백해진다. 도면부들은 오로지 개략적인 도면부들로서 이해되어야 하며, 도면부들의 요소들은 반드시 상호 간에 상대적으로 일정한 축척 비율로 도시되어 있는 것은 아니다. 예컨대 "위쪽", "아래쪽", "왼쪽", "오른쪽", "위", "아래", "수평", "수직", "앞쪽", "뒤쪽" 및 유사한 지시들과 같은 방향 지시 용어들은 오로지 설명하는 목적들을 위해서만 사용되며, 그리고 도면들에 도시된 것과 같은 특정한 구성들로 일반성을 제한하려는 것은 아니다. 도 1에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 장치(10)를 가지는 분리 시스템(1)이 개략도로 도시되어 있다. 분리 시스템(1)은 분리 장치(10)를 포함한다. 분리 장치(10)는 분리 대상 물질을 미세 물질과 조대 물질로 분리하도록 형성된다. 분리 장치는 조대 물질 유출구(12)를 가지는 위치 고정식 기계 하우징을 포함한다. 기계 하우징 내에는, 복수의 회동 가능한 플랩 장치로 형성된 가이드 베인 링을 포함하는 정적 가이드 베인 바스켓이 배치된다. 추가로 가이드 베인 링은, 조대 물질 유출구(12)의 방향으로 세정 가스 체적 흐름을 이송하도록 형성되는 노즐 플랩 장치(15)를 포함한다. 또한, 분리 시스템(1)은 예시적으로 공급 라인(20), 제어 장치(30), 제1 밸브 장치(31), 제2 밸브 장치(32), 세정 가스 저장기(40), 온도 제어 장치(50) 및 가압식 압축공기 저장기(60)를 포함한다. 세정 가스 저장기(40)는 세정 가스 체적을 저장할 수 있으며, 그리고 공급 라인(20)을 매개로 노즐 플랩 장치(15), 제1 밸브 장치(31), 제2 밸브 장치(32), 세정 가스 저장기(40), 온도 제어 장치(50) 및 압축공기 저장기(60)와 유체로 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 밸브 장치(31)는 공급 라인(20) 내에서 노즐 플랩 장치(15)의 상류에 통합될 수 있다. 제1 밸브 장치는, 노즐 플랩 장치(15)를 위한 세정 가스 체적 흐름을 제어하도록 형성된다. 대안으로, 또는 추가로, 제1 밸브 장치(31)는 온도 제어 장치(50) 또는 압축공기 저장기(60) 또는 이 둘 모두의 하류에 통합될 수 있다. 예를 들어, 제1 밸브 장치(31)는 솔레노이드 밸브로서 형성될 수 있다. 온도 제어 장치(50)는 공급 라인(20) 내에서 노즐 플랩 장치(15)의 상류에 통합될 수 있다. 예를 들어, 온도 제어 장치(50)는, 통과 유동하는 세정 가스 체적 흐름을 가열하거나 냉각하도록 형성될 수 있다. 온도 제어 장치(50)는 예를 들어 가열 요소로서 형성될 수 있다. 이 경우, 온도 제어 장치(50)는, 통과 유동하는 세정 가스 체적 흐름을 기결정 가스 온도로 제어하기 위해, 온도 조절 유닛(51)을 포함할 수 있다. 기결정 가스 온도는 예를 들어 100℃ 이상일 수 있다. 압축공기 저장기(60)는 공급 라인(20) 내에서 노즐 플랩 장치(15)의 상류에 통합될 수 있다. 압축공기 저장기(60)는 예를 들어 과류 밸브 장치(61)를 포함할 수 있다. 또한, 압축공기 저장기(60)는 온도 제어 장치(50)의 하류에 배치될 수 있다. 선택적으로, 세정 가스 체적 흐름은, 조대 물질 유출구(12) 내에 배치된 이중 플랩 밸브의 배출 플랩(18)을 개방할 때 세정 가스 체적 흐름이 방출되는 방식으로, 제어 장치(30)에 의해 제어될 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 조대 물질 유출구(12)는 세정 가스 체적 흐름을 유출시키기 위한 개구를 포함할 수 있으며, 개구는, 세정 가스 체적 흐름이 배출 플랩(18)으로 향하도록 배치되고 정렬된다. 그에 따라, 노즐 플랩 장치(15)를 통한 세정 가스 체적 흐름에 추가로 세정 가스 체적 흐름의 일부분은 개구를 통과하여 이중 플랩 밸브, 특히 이 이중 플랩 밸브의 배출 플랩(18)으로 유동할 수 있다. 이 경우, 배출 플랩(18)은 상부 배출 플랩 또는 하부 배출 플랩일 수 있다. 제어 장치(30)는, 배출 플랩(18)을 개방할 때 세정 가스 체적 흐름이 방출되는 방식으로, 제1 밸브 장치(31) 및 제2 밸브 장치(32)를 제어할 수 있다. 제2 밸브 장치(32)는 개구의 상류에 배치될 수 있다. 제2 밸브 장치는, 배출 플랩(18)을 위한 세정 가스 체적 흐름을 제어하도록 형성된다. 이 경우, 세정 가스 체적 흐름 또는 그의 일부분은 공급 라인(20)으로부터 분기될 수 있다. 공급 라인(20)은 예를 들어 제1 밸브 장치(31)의 상류에서 분기될 수 있으며, 그럼으로써 노즐 플랩 장치(15)와 개구는 서로 독립적으로 세정 가스 체적 흐름을 공급받을 수 있다. 예를 들어 제2 밸브 장치(32)는 솔레노이드 밸브로서 형성될 수 있다. 도 2에는, 본 발명의 추가 실시예에 따른, 분리 대상 물질을 미세 물질과 조대 물질로 분리하기 위한 분리 장치(10)가 개략적 정면 단면도로 도시되어 있다. 도 3에는, 도 2에서의 분리 장치(10)가 개략적 측면 단면도로 도시되어 있다. 분리 장치(10)는 예시적으로 고성능 공기 분리기로서 형성되며, 그리고 조대 물질 유출구(12)를 가지는 위치 고정식 기계 하우징(11); 정적 가이드 베인 바스켓(13); 및 복수의 회동 가능한 플랩 장치(14) 및 하나의 노즐 플랩 장치(15)를 가지는 가이드 베인 링;을 포함한다. 정적 가이드 베인 바스켓(13)은 기계 하우징(11) 내에 배치된다. 노즐 플랩 장치(15)는, 조대 물질 유출구(12)의 방향으로 세정 가스 체적 흐름을 이송하도록 형성된다. 다시 말해, 노즐 플랩 장치(15)는, 예시적으로 노즐 플랩 장치(15)의 위치 및 정렬이 도 2에 도시된 것처럼, 실질적으로 조대 물질 유출구(12)의 안쪽으로 세정 가스 체적 흐름을 송풍한다. 선택적으로, 노즐 플랩 장치(15)는 가이드 베인 바스켓(13)에 상대적으로 회동축을 중심으로 회동 가능하게 장착될 수 있다. 또한, 노즐 플랩 장치(15)는 복수의 회동 가능한 플랩 장치(14)에 대하여 조대 물질 유출구(12)에 가장 가깝게 배치될 수