KR200284145Y1 - 모래선별기 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 모래선별기에 관한 것으로, 채취된 골재에서 모래를 효율적으로 분리 탈수 시키기 위한 것으로, 토분과 모래를 물에 혼합하여 사이클론을 통해서하여 분리한 후 모래는 탈수 하여 공급하고, 물은 순환시켜 반복적으로 재 사용할 수 있는 모래선별기에 관한 것이다.

본 고안은 침전조로 부터 공급받은 물을 이용하여 골재로부터 모래보다 입자가 큰 이물질을 걸러내기 위한 원석 스크린; 상기 원석 스크린 보다 낮게 설치되어 있으며, 상기 원석스크린을 통과한 물과 모래, 토분등의 혼합물로 부터 1차적으로 모래를 선별하기 위한 1차 사이크론; 및 상기 1차 사이크론의 모래토출구에서 배출되어 탈수스크린을 통과하여 모래가 제거된 혼합물과 토분토출구에서 배출된 혼합물이 저장되는 저장탱크; 상기 저장탱크에 저장된 혼합물을 샌드펌프의 구동으로 공급받아, 모래는 선별하여 탈수스크린으로 보내고 나머지는 다시 저장탱크로 순환시키는 2차 사이크론으로써 달성된다.

이러한 본 고안은, 우수한 모래 선별 능력을 가질 뿐만 아니라 물을 지속적으로 순환시켜 사용 할 수 있음으로 인해서 환경오염의 염려도 없다.

Description

모래선별기 {Sand selector}

본 고안은 모래선별기에 관한 것으로, 특히 싸이클론과 스크린을 이용하여모래를 선별해내는 모래선별기에 관한 것이다.

임진강등의 하천에서 준설한 골재는 모래에 갯뻘이 섞여있는데, 갯뻘이 제대로 제거되지 않은 채로 사용하면 불량 레미콘이 양산되고, 이러한 불량레미콘은 부실 시공으로 이어져 인명과 재산에 막대한 손실을 주게된다. 따라서 자연에서 채취한 골재로부터 모래만을 선별 공급해야만 하는데, 종래의 분리 방식인 준설토사의 경우는 선별기를 통과 야적후 자연적으로 탈수되도록 하는 것이므로 모래사이에 토분이 잘 제거되지 않고 오랜 시간이 지나야 탈수가 이루어지며, 이를 개량한 방식으로 스크루를 이용하여 토분을 제거하는 방식이 있으나 이러한 방식 역시 효율적인 모래의 분리와 탈수가 이루어 지지 않는 문제점이 있었다.

본 고안은 자연에서 채취된 골재에서 모래를 효율적으로 분리 탈수 시키기 위한 것으로, 토분과 모래를 물에 혼합하여 사이클론을 통하여 분리한 후 모래는 탈수하여 공급하고, 물은 순환시켜 반복적으로 재 사용할 수 있는 모래선별기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안 모래선별기의 구성도이다.

도 2는 본 고안 모래선별기의 1차 사이크론의 작동설명도이다.

도 3은 본 고안 모래선별기의 2차 사이크론의 작동설명도이다.

도 4는 본 고안 모래선별기의 저장탱크와 침전조의 작동설명도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호설명

100 : 침전조 110 : 펌프

200 : 원석스크린 300 : 1차 사이크론

310, 510 : 투입구 320, 520 : 모래토출구

330, 530 : 토분토출구 400 : 저장탱크

420 : 샌드펌프 500 : 2차 사이크론

522 : 노즐 600 : 탈수스크린

700 : 컨베이어

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 침전조로 부터 공급받은 물을 이용하여 골재로부터 모래보다 입자가 큰 이물질을 걸러내기 위한 원석 스크린, 상기 원석 스크린 보다 낮게 설치되어 있으며, 상기 원석스크린을 통과한 물과 모래, 토분등의 혼합물로 부터 1차적으로 중사를 선별하기 위한 1차 사이크론, 상기 1차 사이크론의 모래토출구에서 배출되어 탈수스크린을 통과하여 모래가 제거된 혼합물과토분토출구에서 배출된 혼합물이 저장되는 저장탱크 및 상기 저장탱크에 저장된 혼합물을 샌드펌프의 구동으로 공급받아, 세사는 선별하여 탈수스크린으로 보내고 나머지는 다시 저장탱크로 순환시키는 2차 사이크론으로써 달성된다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

첨부 도면 중 도 1은 본 고안 골재채취용 모래 분리기의 구성도이다.

자연에서 채취된 골재(10)가 원석 스크린(200)으로 공급되면, 침전조(100)로부터 공급된 물(1)이 상기 원석 스크린(200) 위로 뿌려져서, 모래와 토분등은 물과 함께 1차 사이크론(300)으로 이동하게 되고 원석 스크린(200)의 망보다 크기가 큰 원석들은 제거된다. 1차 사이크론(300)으로의 이동은 높이차에 의한 자연력으로 이루어진다. 상기 1차 사이크론(300)에서 모래는 무게로 인하여 물과 함께 탈수스크린(600) 위로 떨어지고, 토분등은 가벼우므로 측방에 형성되 토분토출구(330)로 배출되어 저장탱크(400)로 이동된다. 그러나 토분토출구(330)로 배출되는 물에도 모래는 아직 잔존하게 된다. 이러한 모래를 분리하기 위하여 저장탱크(400)에서 다시 2차 사이크론(500)으로 이송되는데, 이러한 이송은 샌드 펌프(420)에 의하여 이루어진다. 2차 사이크론(500)에서도 1차 사이크론(300)과 마찬가의 과정을 겪게 되어 모래는 탈수 스크린(600)으로 토분등은 저장탱크(400)로 이송된다. 상기 탈수 스크린(600)은 역스크린으로 이루어져서 탈수 스크린을 통하여 물과 물에함유된 잔존 토분이 제거되고 모래만 컨베이어(700)로 이송된다.

물의 흐름을 중심으로 살펴보면, 침전조에서 공급되는 물(1)은 펌프(110)를통하여 원석 스크린(200)의 위로 뿌려지고, 원석 스크린(200)위 의 천연골재와 혼합되고, 입자가 큰 원석은 스크린위에 나머지는 혼합물(2)은 1차 사이클론(300)으로 공급된다. 상기 1차 사이틀론(300)에서 물은 3a와 3b로 나뉘어 지는데, 3a에는 주로 모래가 혼합되어 있고, 3b에는 약간의 모래와 토분이 혼합되어 있다. 3a는 탈수 스크린을 거치면서 모래가 제거되고 저장탱크(400)로 가고, 3b는 그대로 저장탱크로 이동한다. 저장탱크에 저장된 물은 모래와 토분을 많이 하고 있는 하단부의 홉합물(4)은 샌드펌프(420)의 압력으로 2차 사이크론(500)으로 공급되고, 다시 5a와 5b로 나뉘어진다. 5a는 3a와 동일한 과정을 거치고, 5b는 그대로 저장탱크로 향한다. 한편 저장탱크에 저장된 물중 상단의 비교적 모래와 토분의 함량이 적은 상단의 물은 침전조(100)로 이동하여 지속적으로 순환하게 된다.

이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 각 부분의 작동에 대하여 상세하게 설명한다.

첨부 도면 중 도 2는 본 고안 모래선별기의 1차 사이크론의 작동설명도이다.

사이크론은 일반적으로 물에 혼합되어 있는 물질을 비중에 따라 선별하기 위하여 사용하는 것으로, 혼합물이 공급되는 투입구와 혼합물중 비중이 무거운 것을 토출하는 토출구, 비중이 가벼운 것을 토출하는 토출구으로 이루어 진다.

모래분리기에 적용하는 사이크론은 모래와 토분을 분리하기 위한 것으로, 모래가 토출되는 모래토출구와 토분이 토출되는 토분토출구가 된다.

본 고안의 1차 사이크론(300)은 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 자연력으로 이용한 무동력 사이크론이다. 따라서 원석스크린(200)보다 낮은 곳에 설치됨이 바람직하다.

침전조에서 공급된 물은 원석스크린(200)을 통과하면서 모래와 토분을 함유한 혼합물이 되고, 이러한 혼합물(2)은 상기 원석스크린보다 낮은 곳에 위치한 1차 사이크론(300)의 투입구(310)로 유입된다. 이렇게 유입된 혼합물(2)은 상기 1차 사이크론(300) 내부에서 와류를 형성하며 회전하게 되고, 상대적으로 무거운 모래가 많이 함유된 혼합물(3a)은 하단에 형성된 모래토출구(320)로 배출되어 탈수 스크린을 거치면서 모래는 선별되고 탈수되어 컨베이어측으로 이송되고 나머지 혼합물은 저장탱크로 떨어지며, 토분토출구(330)측으로 배출되는 비교적 모래의 함량이 적은 혼합물(3b)은 그대로 저장탱크로 저장되도록 되어있다. 이렇게 저장탱크에 저장된 혼합물은 2차 사이크론에서 다시 선별과정을 거치게 된다. 이러한 1차 사이크론(300)은 무동력 사이크론으로 비교적 입자의 크기가 큰 중사를 선별한다.

첨부 도면 중 도 3은 본 고안 모래선별기의 2차 사이크론의 작동설명도이다.

본 고안의 2차 사이크론(500)은 1차 사이크론과는 달리 샌드펌프의 압력으로 이송되는 동력 사이크론으로 그 와류의 강도가 1차 사이크론에 비하여 강하므로 1차 사이크론과 같이 토분토출구이 단순히 측면에 형성된다면, 와류의 강도로 인하여 상기 토분토출구로도 많은 양의 모래가 유출되게 되어 모래선별의 효율을 저하시키게 된다. 따라서 본 고안의 2차 사이크론(500)은 토분토출구(530)을 상기 2차 사이크론의 상단덮개에 형성하고 토분토출입구부(532)를 수직하방으로 연장하여 투입구(510)보다 아래에 위치하도록하여, 오버플로우(over flow) 되는 혼합물을 토분토출구로 배출하도록 하여 토분토출구(530)로 모래가 유출되지 않도록 하고, 한편으로 모래토출구(520)에는 노즐(522)을 형성하여 오버플로우되는 유량을 조절할 수 있도록 하여 모래 선별의 정도를 조절할 수 있도록 하였다. 이러한 2차 사이크론(400)에서는 1차 사이크론에서 선별한 입자보다 그 크기가 작은 세사가 선별된다.

모래토출구에서 토출되는 혼합물 5a는 도 2의 3a와 마찬가지로 탈수스크린을 거쳐 저장탱크로 저장되며, 5b는 3b와 마찬가지로 그대로 저장탱크로 저장된다.

첨부 도면 중 도 4는 본 고안 모래선별기의 저장탱크와 침전조의 작동설명도이다.

1차 사이크론과 2차 사이크론에서 배출되는 모든 혼합물은 저장탱크(400)로 모이게 된다. 상기 저장탱크(400)는 상부와 하부에 각각 배출관(410, 430)을 구비하는데, 상부 배출관(430)을 통해서는 비교적 맑은 물이 침전조로 보내어지고, 하부 배출관을 통해서는 모래와 토분의 함량이 많은 혼합물이 샌드펌프(420)의 이송압에 의하여 다시 2차 사이크론으로 공급된다.

상기 상부 배출관(430)을 통해서 공급된 비교적 맑은 물은 다시 침전조(100)로 옮겨 진다. 상기 침전조(100)는 여러칸으로 구획되어 있어서, 저장탱크(400)에서 공급되는 물을 각 구획 별로 순차적으로 저장하고, 저장기간의 가장 긴 구획의 물(저장시간이 길면 자연적으로 토분등이 가라앉아 맑은 물이 된다.)을 원석 스크린으로 공급한다. 이렇게 물이 공급되고 바닥에 남은 토분은 제거하고 다기 그 구획에 저장탱크(400)에서 공급되는 혼합물을 채워 넣고, 다른 구획에서 다시 원석 스크린으로 물을 공급함으로써 계속적으로 물을 순환 사용 할 수 있게 한다.

이러한 본 고안 모래선별기는 자연에서 채취된 골재를 물과 함께 섞어 자연적인 물의 흐름과 펌프의 압력으로 이송하며, 원석 스크린, 1차 사이크론, 2차 사이크론을 통과시켜 모래만을 선별하여 최종적으로 탈수 스크린을 거쳐 컨베이어로 이송함으로써, 자동적으로 우수한 모래의 선별 효과를 가져온다.

또한, 본 고안의 모래선별기는 사용한 물을 침전조를 거치도록 하여 다시 회수하여 사용하도록 함으로써 환경오염을 유발시키지 않고 우수한 모래의 선별 효과를 가져온다.

Claims (4)

1. 모래선별기에 있어서,

   침전조로 부터 공급받은 물을 이용하여 골재로부터 모래보다 입자가 큰 이물질을 걸러내기 위한 원석 스크린;

   상기 원석 스크린 보다 낮게 설치되어 있으며, 상기 원석스크린을 통과한 물과 모래, 토분등의 혼합물로 부터 1차적으로 모래를 선별하기 위한 1차 사이크론;

   상기 1차 사이크론의 모래토출구에서 배출되어 탈수스크린을 통과하여 모래가 제거된 혼합물과 토분토출구에서 배출된 혼합물이 저장되는 저장탱크;

   상기 저장탱크에 저장된 혼합물을 샌드펌프의 구동으로 공급받아, 모래는 선별하여 탈수스크린으로 보내고 나머지는 다시 저장탱크로 순환시키는 2차 사이크론을 포함하는 것을 특징으로 하는 모래선별기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 2차 사이크론은 토분토출구를 상기 2차 사이크론의 상단부에 형성하고 그 입구부는 상기 저장탱크에서 혼합물이 공급되는 투입구보다 낮게 설치하여, 오버플로우 되는 혼합물이 상기 토분토출구로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 모래 선별기
3. 제 2항에 있어서,

   상기 2차 사이크론은 하부에 형성되어있는 모래토출구에 노즐을 구비하여, 상기 토분토출구로 배출되는 혼합물의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 모래 선별기
4. 제 1항에 있어서,

   상기 침전조는 여러칸으로 구획되어 있는 것을 특징으로 하는 모래 선별기