CN103673557A

CN103673557A - 干燥装置

Info

Publication number: CN103673557A
Application number: CN201310067407.1A
Authority: CN
Inventors: 安藤裕
Original assignee: Nikki Co Ltd
Current assignee: Nikkei Global Co ltd; Nikkei Holding Co ltd
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-03-04
Also published as: CN103673557B; KR20140035231A; JP2014055727A; KR101524856B1

Abstract

一种干燥装置，可将内部密封而使其不受外部干扰。本发明的干燥装置利用加热气体来对被干燥物进行干燥，其特征在于包括：干燥室，在上部具有轴孔；多个搬送面，设置在所述干燥室内且具有轴孔；多个驱动轴，贯通所述轴孔；耙，设置在所述多个驱动轴周围，通过进行旋转，而将所述被干燥物从所述搬送面的一端侧朝另一端侧搬送，且，使所述被干燥物从所述开口落下至位于下段的搬送面；驱动部，在所述干燥室的上部，使所述驱动轴旋转；以及固定轴，设置在所述干燥室的最下段的搬送面，所述驱动部悬挂并支撑所述驱动轴，在所述驱动轴的下端插入所述固定轴而对所述驱动轴进行轴支撑。

Description

干燥装置

技术领域

本发明涉及一种对有机性废弃物等的被干燥物进行干燥的干燥装置。

背景技术

以前，食品残渣、发酵污泥等的有机性废弃物含大量水分，从废弃物的减容化(volume reduction)、无害化的观点考虑，要进行焚烧处理。

另一方面，提出了如下的干燥机，所述干燥机是在配置成多段的支架上配置被干燥物，一边利用由驱动轴进行旋转的旋转耙(rake)使支架上的有机性废弃物移动，一边使其与作为过热(super heat)的蒸汽等的热介质的加热气体进行对流接触或并流接触，从而对所述被干燥物进行干燥。

此种干燥装置在干燥室内设置着多段支架，且在这些支架上设置着多个耙，所述多个耙一边对被干燥物进行搅拌一边将所述被干燥物从该支架的一端侧向另一端侧搬送。这些耙在中心部开设轴贯通孔，该轴贯通孔中插通着遍及干燥室的上下而设置的驱动轴，利用这些驱动轴使各耙旋转。此处，驱动轴的上端部连结着驱动轴驱动单元，下端部插入至作为有底圆筒状的轴插入构件的罐(pot)内，该罐具有在最下段的干燥面形成开口的开口部，在该罐内可旋转地轴支撑着所述驱动轴。此外，各支架上成为热介质流通路径。使被干燥物干燥的热介质的加热蒸气通过该热介质流通路径内。而且，该干燥装置一边利用借由驱动轴而旋转的耙搅拌被搬入至上段的干燥面的被干燥物一边进行搬送，且一边利用热介质进行干燥一边朝下段的干燥面依次搬出。

在下述专利文献1所示的干燥装置中，设置罐是为了将外部与干燥室密封而隔开，在密封液中添加油成分，从而防止密封液内的水分在干燥室中蒸发掉。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开2005-351503号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，如果在下部设置液密封罐，则干燥室内的被干燥物会堆积在罐内，从而存在如下课题，即，产生驱动轴向上方移动而无法进行稳定运转等的不良情况。

解决课题的手段

解决所述课题的形态如以下的项目所示。

一种干燥装置，利用加热气体来对被干燥物进行干燥，包括：

干燥室，在所述干燥室的上部具有轴孔；

多个搬送面，设置在所述干燥室内，且具有轴孔及开口；

多个驱动轴，贯通所述轴孔；

耙，设置在所述多个驱动轴周围，通过进行旋转，而将所述被干燥物从所述搬送面的一端侧朝另一端侧搬送，且，使所述被干燥物从所述开口落下至位于下段的搬送面；

驱动部，在所述干燥室的上部，使所述驱动轴旋转；以及

固定轴，设置在所述干燥室的最下段的搬送面，且

所述驱动部悬挂并支撑所述驱动轴，

在所述驱动轴的下端插入所述固定轴而对所述驱动轴进行轴支撑。

从驱动部悬挂着驱动轴，驱动轴的重量不直接施加到底板，因而不需要贯通底板并由地面支撑驱动轴的轴承部，此外，通过消除轴承部的被干燥物的堆积部位而可防止驱动轴的垂直移动。

所述的干燥装置，还包括密封储液部，配置在所述干燥室上部的轴孔，覆盖所述驱动轴的周围而储存密封液，

所述驱动轴在所述干燥室的轴孔具有筒状构件，所述筒状构件覆盖所述驱动轴的周围，且在下端具有开口而将上端闭塞，

将所述筒状构件的下端浸入位于所述密封储液部的密封液中，而将所述干燥室内的气体密封在所述干燥室内部。

无须使用迷宫密封(Labyrinth seals)便可将干燥装置内部密封而使其不受外部干扰。

所述的干燥装置，其中：

所述密封储液部构成为：即便所述驱动轴沿水平方向移动，所述筒状构件的下端也不会从密封液离开，且，所述筒状构件的下端不会接触到所述密封储液部的内壁。

所述的干燥装置，其中：

所述密封储液部还包括密封液罐(tank)，所述密封液罐位于每个所述驱动轴，以维持所述密封储液部的液面的方式供给密封液。

所述的干燥装置，其中：

密封液为水或油、水及油的混合物。

所述的干燥装置，包括如下各部中的至少一个：对加热气体进行加热的加热部，将加热气体中所含的粉尘予以除去的旋风分离器(cyclone)，使加热气体的一部分燃烧而除臭达到无害化的除臭装置，对被干燥物进行冷却的冷却单元，以及使驱动轴旋转的驱动部。

附图说明

图1是表示本实施方式的干燥装置的第一例的图。

图2是表示本实施方式的干燥装置的第二例的图。

图3是表示耙的结构的一例的图。

图4是表示干燥装置的一例的水平剖面图。

图5是表示干燥装置的一例的垂直剖面图。

图6(a)、图6(b)是表示下部密封结构的一例的图。

图7是表示现有的干燥室的加热气体的流路的一例的图。

图8是表示本实施方式的干燥室的加热气体的流路的一例的图。

图9(a)、图9(b)是表示加热部的一例的图。

图10是表示本实施方式的干燥装置的第三例的图。

图11是表示本实施方式的干燥装置的干燥方法的一例的图。

附图标记：

1、1A：干燥装置

2、120a：被干燥物导入口

3：干燥部

5、5a：加热部

12：耐热金属板

20：干燥室

21：搬送面

21a、21b：排出闸

22：耙

23：开口

24：轴插通孔

25：驱动轴

26：悬挂构件

26a：销

30、30a：加热装置

31：轴贯通孔

32：中心轴部

33：臂部

41：配管

50：旋风分离器

60、60a：除臭装置

60b：燃烧炉

70：冷却部

80：驱动部

82：马达

90：加热装置

101a、102：配管

101b：入口配管

120b：被处理物排出口

120c：气体供给口

120d：位于上段的气体排出口

120e：位于下段的气体排出口

124：漏斗

125：螺旋输送机

126：搬入装置

150：冷却装置

200：密封机构

210：密封储液部

220：密封用圆筒构件

230：密封液罐

240：连通管

300：下部密封结构

310：固定轴

320：圆锥状耙基座

具体实施方式

以下，参照附图，即，参照图1～图11，对[1]干燥装置的构成概要、[2]上部密封机构、[3]下部密封机构、及[4]干燥装置的加热装置依序进行说明。

[1]干燥装置的概要

以下，对干燥装置的概要进行说明。

图1是表示本实施方式的干燥装置的第一例的图。图1所示的干燥装置1使从外部供给的作为有机性废弃物的被干燥物，与加热气体进行对流接触或并流接触，由此将所述被干燥物加以干燥。所谓有机性废弃物，是指包括污水污泥、一般家庭的含水分的垃圾或食品残渣、食品工厂的废弃物、畜产废弃物、以及甲烷发酵装置或蒸发浓缩装置中的残渣等的废弃物。加热气体例如为蒸气。

干燥装置1包括：对被干燥物进行干燥的干燥部3，以及对加热气体进行加热的加热部5。干燥部3包括：收容被干燥物并进行干燥的干燥室20，以及配置在干燥室20的上部的驱动部80。加热部5包括：加热装置30，对在干燥室20内循环的加热气体进行加热；旋风分离器50，将气体中所含的粉尘予以除去；除臭装置60，使加热气体的一部分燃烧而进行除臭达到无害化；以及冷却部70，对从干燥室20与旋风分离器50排出的被处理物进行冷却。

干燥室20的内壁或外壁由可浇注的(castable)耐火材料或隔热材料而成形，将内部装载有废弃物的搬送面21朝纵向而呈多段状配置。搬送面21至少在最上段、中段、最下段具有3面。而且，各搬送面21的周缘由干燥室20的侧壁所包围。此外，在各搬送面21的搬出侧形成着掉落开口23，该掉落开口23供被干燥物掉落至下段的搬送面21的搬入侧。在各搬送面21上配置着使有机性废弃物沿水平方向移动的耙22。这样，被干燥物通过多个搬送面21上而被干燥，因而例如加热气体与被干燥物直接接触，由此，使被干燥物的水分蒸发，从而可干燥为所期望的含水率为止。以后将使用图3来对耙的详细情况进行叙述。

干燥室20与加热装置30由出口配管101a、入口配管101b来连结，这些配管成为加热气体的循环路径。在干燥室20的上段连接着加热气体的出口配管101a，并且设置着作为被干燥物的导入口的被干燥物导入口120a。被干燥物从被干燥物导入口120a而被供给至最上段的搬送面。

另一方面，在干燥室20的中段的气体供给口120c，连接着经加热的加热气体的入口配管101b。在干燥室20的下段的气体放出口120e及上段的气体放出口120d上，分别连接着包含经蒸发的水分的蒸气的出口配管102、及出口配管101a。另外，本实施方式的干燥装置中，将入口配管101b配置在干燥室20的中段，与从上部供给气体而从底部抽出的贯流式(once through)相比，可增加加热气体的供给量。另外，以后将使用图7及图8对该效果进行叙述。

加热装置30通过将从干燥槽20排出的加热气体与由配管41供给的加热介质进行热交换而得到加热。加热介质例如为比加热气体温度高的蒸气、或其他设备(plant)的高温排气等，只要可进行热交换则其形态不受限制。

出口配管102连接着旋风分离器50，利用旋风分离器50将蒸气中的粉尘予以除去。蒸气的一部分从入口配管101b或入口配管101a的中途而向除臭装置60供给。

旋风分离器50是将伴随加热气体的被干燥物予以回收的集尘装置。而且，配管101a或配管102中设置着用以使蒸气朝固定方向循环的循环风扇(未图示)。旋风分离器50上设置着可开闭的排出闸(gate)21b，排出闸21b具有密封机构，且连通连接着冷却部70。

因由被干燥物产生的蒸发水分伴随着加热气体而加热气体量增加，所以加热气体的一部分必须排放至系统外部。然而，加热气体会伴随着臭味，如果要排放至系统外部，则必须进行除臭。除臭装置60通过将加热气体的一部分燃烧除臭而排放至系统外部，可防止加热气体中的水分的积存，并防止伴随臭味的气体的排放。

经干燥的被处理物从被处理物排出口120b供给至冷却部。在被处理物排出口120b上设置着可开闭的排出闸21a，排出闸21a具有密封机构，且连通连接着冷却部70。此处，密封机构是用以防止外部空气从排出口120b侵入，并防止干燥室20内的被干燥物的发热及起火的机构，例如为双缓冲器(double bumper)或滑动闸(slide gate)。

冷却部70对经干燥的被干燥物进行冷却。冷却部70中，利用间接水冷等将经干燥的被干燥物冷却。通过对高温的被干燥物进行冷却，而防止被干燥物的自燃。冷却部70例如由如下而构成，即，将移送被干燥物的移送配管内插至冷却管内，使冷却水在该冷却管内朝固定方向流入及排出。

驱动部80配置在干燥室20的上部，经由驱动轴25而使耙22旋转。以后将使用图4对驱动部的详细情况进行叙述。

由冷却部70冷却并从干燥装置1排出的被处理物可作为火力发电站或水泥工厂等的燃料而加以利用。而且，干燥装置1可除去被干燥物中的水分直至10重量％以下，然后进行气动输送(pneumatic conveying)，从而可搬送至邻接的发电站或工厂。

图2是表示本实施方式的干燥装置的第二例的图。图2所示的干燥装置1A虽具有与图1所示的干燥装置1相同的构成，但不同点为对被干燥物进行干燥的加热气体并非蒸气。该加热气体例如为与干燥装置1A邻接的设备的排出气体(emissions gas)，且为高温排气，该高温排气并无对于与干燥装置1的加热气体进行热交换而言足够高的温度。干燥装置1A为多段构成，因被干燥物与加热气体的接触时间长，所以即便无温度差也可将被干燥物干燥至所期望的水分。

图3是表示耙的结构的一例的图。图3所示的耙22包括：圆筒状的中心轴部32，在中心部开设供驱动轴25插通的轴贯通孔31；以及一对臂部33，从该中心轴部32朝径向突出设置。臂部33沿着中心轴部32的周方向呈圆弧状弯曲而形成。而且，各臂部33相对于中心轴部32的中心轴而彼此朝相反方向突出。此外，相互邻接的耙22中，中心轴部32的弯曲彼此相反地形成。

而且，以各耙22的臂部33的旋转半径的一部分与相互邻接的耙22的臂部33的旋转轨迹重合的方式，来规定各驱动轴25的间隔，且以各耙22不与邻接的驱动轴25发生干扰的方式进行定位。这样，通过耙22进行旋转，而将被干燥物朝向开口23移送。

图4是表示干燥装置的一例的水平剖面图。驱动部80具有马达82及未图示的齿轮，将马达82产生的旋转动力经由驱动部内的齿轮传递至驱动轴25，从而使驱动轴25旋转。相互邻接的齿轮彼此进行连动。因此，相互邻接的驱动轴25及耙22彼此交替地向相反方向旋转连动。

在干燥室20中的最上段形成着被干燥物导入口120a，在最下段形成着被处理物排出口120b。在被干燥物导入口120a，设置着具有漏斗(hopper)124及螺旋输送机(screw conveyor)125的搬入装置126等。

[2]上部密封机构

图5是表示干燥装置的一例的垂直剖面图。图5中例示了一个驱动轴，对于其他驱动轴而言，也为相同的构成。在干燥室20内，上表面成为搬送面21的耐热金属板12沿着水平方向上下多段地配置，这些耐热金属板12沿上下方向彼此大致等间隔地隔开。此外，上下各段的搬送面21的彼此相反侧的一端侧为被干燥物的搬入侧，而且，上下各段的搬送面21的彼此相反侧的另一端侧为被干燥物的搬出侧。也就是，在各上段的搬送面21的搬出侧的下方配置着各下段的搬送面21的搬入侧。

而且，被干燥物导入口2连通至最上段的搬送面21，被干燥物排出口11连通至最下段的搬送面21。也就是，最上段的搬送面21为被干燥物的投入段，最下段的搬送面21为被干燥物的排出段。

而且，在干燥室20内，在形成各搬送面21的耐热金属板12上设置着多个轴插通孔24，在这些轴孔24中分别插通作为旋转轴的驱动轴25。这些各驱动轴25如图5所示，上端部利用销26a而固定，从而悬挂支撑在配置于干燥室20的上部的悬挂构件26上。此外，在这些各驱动轴25安装着多个耙22，所述多个耙22密接地配置在各搬送面21上。

如图5所示，在干燥室20的上部设置着密封机构200，将干燥室20内的气体与外部密封而隔开。密封机构设置在干燥室20的上部与驱动部80之间。密封机构200通过将密封用圆筒构件220的开放端浸入密封储液部210中，而将填充着密封液的密封储液部210、与圆筒状的密封用圆筒构件220密封，该圆筒状的密封用圆筒构件220的驱动部侧的端部闭塞并且设置在驱动轴25。密封机构200并设着液位与密封储液部210相同的密封液罐230，且利用连通管240连接各密封储液部210与密封液罐230之间。通过在密封液罐230内填充密封液，而密封储液部210的液位自动地保持为固定。

本实施方式中，密封液可使用油及水等的液体。密封液与受到来自槽内部的传热影响的密封储液部及驱动轴进行接触，因而液温上升，从而必须设想出防止液温上升时的密封液的蒸发的对策。因此，在使用水作为密封液的情况下，有时并用水及油而在水面形成油膜而防止水分蒸发。

因干燥室20内部的压力影响、密封液的飞散等而密封储液部210的液位发生变动。在填充密封液时，通过对密封液罐230补给密封液，而可经由连结管对多个密封罐同时供给密封液。可通过保持密封液罐230的液位并对多个密封罐将液位调整为固定来进行液位的管理。因此，在采用该密封机构200的情况下，密封液的填充作业、密封液位测定及补给工作等的保养管理容易。

[3]下部密封机构

图6(a)、图6(b)是表示下部密封结构的一例的图，图6(a)是下部密封结构的组装分解图，图6(b)是下部密封组装后的图。下部密封结构300包括：安装在最下段的支架板的对耙22的下部支撑圆锥状耙基座320，以及对驱动轴25进行轴支撑的固定轴310。

作为干燥室下部的轴承结构，未设置干燥室外的有底圆筒，而在最下段的耐热金属板12上设置固定轴310，在固定轴310的根部进一步设置圆锥状耙基座320，从而安装耙22。如使用图5进行说明般，各驱动轴25的上端部利用销26a固定，从而悬挂支撑在配置于干燥室20的上部的悬挂构件26上。因此，驱动轴及耙的重量并未直接施加至耐热金属板12，因而不需要贯通耐热金属板12且由地面支撑驱动轴的轴承部，另外，通过消除轴承部的被干燥物的堆积部位而可防止驱动轴的垂直移动。

[4]干燥装置的加热气体的加热装置

图7是表示现有的干燥室内部的加热气体的流路的一例的图。图7中，虚线表示蒸气。图7中，将加热气体的入口配置在干燥室的上部侧，将加热气体的出口配置在干燥室的下部另一端侧。由此，如图中箭头所示，加热气体与被干燥物的流动的方向一致，从而加热气体与被干燥物进行并流接触。

图8表示本实施方式的干燥室内部的加热气体的流路的一例的图。图8所示的干燥装置具有从干燥室20的中段进入而朝向上段的流路及朝向下段的流路此2个流路。与如以前那样，从干燥室的上部供给加热气体而从下部排出加热气体的方法相比，分支为上游与下游此两个流路，因而可增加加热气体流量，从而使加热气体温度相对地降低。而且，因可增大加热气体的流量，所以通过被干燥物与加热气体的接触效率的提高，而干燥效率提高。而且，加热气体从中段进入，而经低温化的气体从上段与下段排出，因而驱动部80中不需要针对高温的加热气体的耐热对策，并且，还可防止图5所示的上段密封机构200的密封水的蒸发。

图9(a)及图9(b)是表示加热部的一例的图。图9(a)所示的加热部5a，例如在加热装置30中是将水泥工厂排气等的废热作为热源而加以利用，在加热装置32中是将除臭排气作为热源而加以利用。图9(b)中，利用燃烧炉60b的燃烧排气来作为热源，但加热装置32中，是通过部分地利用来自既设工厂的低温废热，而实现热源炉中的燃料削减。这样，图9(a)及图9(b)中，因可增加加热气体流量，所以可利用其它热源，而以小的温度差来进行被干燥物的干燥。

图10是表示本实施方式的干燥装置的第三例的图。图10所示的干燥装置1B中，表示出用以使加热气体朝固定方向循环的循环风扇27、28，且具有作为燃烧炉的除臭装置60a。不同点在于：将燃烧炉作为除臭装置60a，利用加热装置90来热回收燃烧热，且对循环气体进行加热。这样，通过利用将循环气体燃烧焚烧的热量，而可降低加热装置30a中所需的热量。

而且，干燥装置1B具有冷却装置150。冷却装置150在由被干燥物产生的蒸发水分减少的情况下，利用水喷雾形成蒸气环境，从而可防止被干燥物的发热及起火。

图11是表示本实施方式的干燥装置的干燥方法的一例的图。首先，对被干燥物的干燥的处理(S101～S105)进行说明。干燥装置1将被干燥物从被干燥物导入口120a供给至最上段的搬送面(S101)。被干燥物在搬送面上利用加热气体而得到干燥(S102)。经干燥的被干燥物一边利用耙而在搬送面上进行搬送，一边利用耙在搬送面的端部从开口掉落至下段的搬送面(S103)。掉落至最下段的被干燥物作为被处理物而从处理物排出口120b排出，经冷却部冷却(S104)，且在冷却后，从干燥装置排出(S105)。

然后，对加热气体的加热处理(S201～S205)进行说明。干燥装置1从位于干燥室的中段的气体供给口120c，供给经加热部加热的加热气体(S201)。与被干燥物接触而低温化的加热气体，从位于上段的气体排出口120d及位于下段的气体排出口120e排出(S202)。排出的加热气体在加热装置30中被加热(S203)。使从干燥室20排出的加热气体的一部分燃烧而除臭达到无害化(S204)。在干燥室20内的蒸发水分减少的情况下，将水供给至加热气体，从而防止被干燥物的发热及起火(S205)。

以上所说明的实施方式只不过作为典型例而列举，其各实施方式的构成要素的组合、变形及变化对于本领域技术人员而言是清楚的，只要为本领域技术人员，则明白不脱离本发明的原理及范围而可进行所述实施方式的各种变形。

Claims

1.一种干燥装置，利用加热气体来对被干燥物进行干燥，其特征在于包括：

干燥室，在所述干燥室的上部具有轴孔；

多个搬送面，设置在所述干燥室内，且具有轴孔及开口；

多个驱动轴，贯通所述轴孔；

驱动部，在所述干燥室的上部，使所述驱动轴旋转；以及

固定轴，设置在所述干燥室的最下段的搬送面，且

所述驱动部悬挂并支撑所述驱动轴，

2.如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于：

还包括密封储液部，配置在所述干燥室上部的轴孔，覆盖所述驱动轴的周围而储存密封液，

3.如权利要求1或2所述的干燥装置，其特征在于：

4.如权利要求1或2所述的干燥装置，其特征在于：

所述密封储液部还包括密封液罐，所述密封液罐位于每个所述驱动轴，以维持所述密封储液部的液面的方式供给密封液。

5.如权利要求1或2所述的干燥装置，其特征在于：

密封液为水或油、水及油的混合物。

6.如权利要求1或2所述的干燥装置，其特征在于包括如下各部中的至少一个：

对加热气体进行加热的加热部，

将加热气体中所含的粉尘予以除去的旋风分离器，

使加热气体的一部分燃烧而除臭达到无害化的除臭装置，

对被干燥物进行冷却的冷却单元，以及

使驱动轴旋转的驱动部。