• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제11권4호
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• pp.46-52
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• 2014

This study suggests a small-sized screw decanter specialized for dredging sites. Generally, conventional screw decanters are composed of a cylinder and a cone. However, the suggested screw decanter simply has a cone based on a cone-type bowl structure. In this research, a commercial analysis tool is used to establish an optimal design for the bowl and the screw conveyor. Moreover, the base frame, where the main bearings that support the spindle of the bowl and the screw conveyor are installed, is optimally designed considering the weight of the rotating body and the deflection caused by the high centrifugal force. Furthermore, the natural frequency range of the spinning body, the bowl and the screw conveyor, is applied to this base frame; it is designed not to correspond to the resonance frequency range and achieves stability as a result. This study suggests an optimal design for the rotating body and the base frame of a screw decanter considering its vibration characteristics. Such a design will prevent overuse of materials and help to reduce the weight and volume-and the price-of a screw decanter.

• 연구논문집
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• 통권31호
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• pp.53-63
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• 2001

Numerical investigation based on the control-volume using finite-difference method has been made by the development of computer program in order to figure out the pattern of the flow field inside screw decanter. The typical flow pattern inside screw decanter is characterized by the two strong recirculation zones separated by the main stream from slurry discharge hole to exit. These recirculation regions and flow pattern are strongly influenced by the centrifugal force and the change of the value of slurry viscosities, that is,500, 1,000 and 3,000cp respectively. The wear of screw decanter appeared experimentally in two spots; one is near the circumferential area of the slurry discharge hole and the other is on the decanter blades at a certain height from the bottom to a different degree after the continuous long-term operation. These wears are partly explained by the flow pattern and the strong turbulence intensity near the recirculation attachment region.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권2_1호
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• pp.169-176
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• 2022

Prognostics and health management (PHM) is recently converging throughout the industry, one of the trending issue is to detect abnormal conditions at decanter centrifuge during water treatment facilities. Wastewater treatment operation produces corrosive gas which results failures on attached sensors. This scenario causes frequent sensor replacement and requires highly qualified manager's visual inspection while replacing important parts such as bearings and screws. In this paper, we propose anomaly detection by measuring the vibration of the decanter centrifuge based on the video camera images. Measuring the vibration of the screw decanter by applying the optical flow technique, the amount of movement change of the corresponding pixel is measured and fed into the LST M model. As a result, it is possible to detect the normal/warning/dangerous state based on LSTM classification. In the future work, we aim to gather more abnormal data in order to increase the further accuracy so that it can be utilized in the field of industry.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권10호
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• pp.148-155
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• 2003

In this paper, based on the concept of solid particles' hovering problem the working formula for the channel design of a Decanter-type centrifuge were derived. The Shields' diagram and its curve-fitting formula were used in determining the criterion of particle size for the sediment. By using these formula the designer can determine the sectional configuration of the channel, such as the liquid depth, the normal pitch of the screw-blade arrangement and the bowl diameter.

• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.60-70
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• 2000

현재 국내에서 처리에 어려움을 겪고 있으며 사회적으로 문제가 되고 있는 양돈 분뇨의 처리중 생물학적 처리를 위한 전처리 공정의 일환으로 비육돈 슬러리 돈사에서 발생하는 분뇨를 대상으로 고액분리에 관한 연구를 수행하였다. 최적의 고액 분리를 위하여 적정 응집제 선정 및 첨가량을 도출하였으며, 현장 규모의 고액 분리 장치를 통하여 규모별 최적 고액 분리 공정을 도출하였다. 이 결과 탈수성 개량을 위한 적정 응집제로는 Polyarcylamide 계열의 양이온 고분자 응집제인 E-851이 적합하였으며, 단위 고형물당 0.24~0.6%가 요구되었다. 본 연구에서 검토된 공정으로는 Mesh Screen, Drum Screen, Cyclone Drum Filter, Screw Press, 고속 Screw Decanter, 저속 Screw Decanter 및 DAF 공정을 조합하여 검토하였다. 그 결과 최적 공정으로는 중 소규모의 1차 고액 분리 공정으로는 Screw Press(응집제 첨가)와 대규모 및 공공처리장 규모에서는 저속 Screw Decanter(응집제 첨가)가 적정 공정으로 도출되었으며 2차 처리 공정으로는 가압부상조가 가장 안정적인 것으로 나타났다. 한편 고액 분리 유무에 따라 수분조절제 및 유기물 부하량 감소는 각각 94.8, 84.7%로 나타났으며 슬러리 양돈분뇨의 정화방안으로는 고액분리가 반드시 필요한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권7호
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• pp.929-937
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• 2003

In general, the electric motor for driving the centrifuge of Decanter type is selected based on the power(starting power) necessary to start the bowl and the screw shaft. However the operation cost of the machine is dependent on the power needed at a steadily operating condition, including the power against the bearing friction and that for the sludge removal. In this paper, the formulation for the sludge-removal power is presented. Sample calculation for a specific design shows that the sludge-removal power is increased with the friction coefficient. It also reveals that the power is mainly dependent on the length of the screw blade rather than the beach angle. Further it is shown that the power increases in square of the rotational speed of the machine.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.285-291
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• 2015

원심분리기는 밀도가 다른 입자들이 관내에서 고속의 회전에 의해 발생되는 원심력을 받게 되면 원심력에 비례하는 속도로 밀도가 큰 입자는 빠르게 침강하고, 밀도가 작은 입자는 느리게 침강하여 관내에서의 이동거리에 차이가 발생하는 원리를 이용하는 장치이다. 본 연구의 대상이 되는 디캔터형 원심 분리기는 수 처리 공정에서 탈수된 농축 오물을 제거하는 장치로서 사용되는 것으로 슬러지 이송의 향상이 그 핵심 기술이다. 이에 본 논문에서는 이를 향상시키기 위하여 보울 플레이트 레일을 적용한 모델을 제안하였고, 슬러지 이송 효율 향상을 평가하기 위하여 입자 완화 유체동역학 기법을 이용하여 분석하였다. 수행된 해석은 보울 플레이트를 적용하지 않은 모델과 적용한 모델에 대하여 각각 적용하여 그 개선 정도를 정량화 하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권8호
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• pp.879-885
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• 2008

A rotordynamic analysis was performed with a decant-type centrifuge, which is a kind of industrial centrifuge. The system is composed of screw rotor, bowl rotor, driving motors, gear box, and support rolling element bearings. These rotors have a rated speed of 4300 rpm, and were modeled utilizing a rotordynamic FE method for analysis, which was verified through 3-D FE analysis. Design goals are to achieve wide separation margins of lateral critical speeds, and favorable unbalance responses of the rotor in the operating range. Then, a complex analysis rotordynamic analysis of the system was carried out to evaluate its forward synchronous critical speeds and mode shapes, whirl natural frequencies, and unbalance responses under various balance grade. As a result of analysis, the rotordynamic analysis performed by separating a screw rotor and bowl rotor may cause an error in predicting critical speed of entire system. Therefore, the rotordynamic analysis of a coupled rotor combining a screw and bowl rotor must be performed in order to more accurately estimate dynamic characteristics of the decanter-type centrifuge as presented in this paper. Also, rolling element bearings with suitable stiffness should be selected to keep enough separation margin. In addition, in establishing balance grade of a screw and bowl rotor, ISO G2.5 balance grade is more recommended than ISO G6.3, in particular balancing correction of a screw rotor based on ISO G2.5 grade is strongly recommended.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.571-577
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• 2012

본 논문에서는 우수관로부터 발생되는 퇴적토의 준설처리를 위한 소형의 이동식 준설일괄처리 시스템을 제안하고, 특히 진공사이로와 1차 선별분리기 그리고 컨베이어를 일체화하는 진공사이로 선별분리장치를 설계하였다. 진공사이로 선별분리장치는 저장조, 이송 스크류, 진공 게이트, 스크린 바, 스크린 바 클리너, 진공배출장치로 구성된다. 특히 저장조 내에서 흡입공기의 흐름은 선별분리 성능의 주요 요소임을 고려하여 CFD 유동해석을 통해 최적형상을 도출하였다. 또한 CAE 구조해석을 통해 판재로 이루어지는 저장조의 안전성을 검토하였다. 그리고 3D-CAD 모델링을 통한 구동 메커니즘의 기구적, 역학적 시뮬레이션을 수행하여 사양을 결정하였다. 본 연구에 이어서, 드럼 스크린형 2차선별기, 데칸터형 탈수장치 그리고 보조장치인 오수탱크와 펌프 등을 설계할 것이다. 그리고 본 설계를 바탕으로 시제품을 제작하고 필드테스트를 수행할 것이다.