JP2004243304A - Evaporation drying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種産業の生産設備において発生する廃棄物、特に水分を多量に含む汚泥等のスラリーを加熱して水分を蒸発させ、乾燥させる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
汚泥等の水分を多量に含むスラリーは、焼却に先立ち、あるいは焼却に代えて蒸発乾燥装置による加熱で水分を蒸発により除去され、乾燥される。また、ケースによっては、埋め立てやリサイクル等のために完全に乾燥され、固化されたりもする。このため、従来より図16、図17に示すような蒸発乾燥装置や蒸発乾燥固化装置が用いられている。以下、これらの装置について図を参照しつつ簡単に説明する。
【0003】
図16は従来の回転円筒型の装置で、同図の(a)は側面図であり、(b)は横断面図である。これらの図において、70は加熱用円筒であり、71はスラリー噴霧用ノズルであり、72は加熱用円筒70の表面に付着したスラリーの乾燥固化物Kを掻き取る固定式スクレーパである。さて、加熱用円筒70は回転しながら、その内部に加熱用蒸気を流している。そして、スプレー用ノズル71は、加熱用円筒70の上側部近くに水分を含んだスラリーSを、同図(b)に示すように中心部より図上少し左方の位置にスプレーする。このため、スプレーされたスラリーSは、加熱用円筒70の反時計回りの回転に伴いその下側部辺りでは水分がかなり蒸発して、濃縮されたスラリーSaとなり、回転した上側部近くでは乾燥した固形物Kとなって加熱用円筒70の表面に付着し、この固形物Kはスクレーパ72で削り取られることになる。
【0004】
図17は箱型あるいは容器型の装置を示すもので、容器73内部のスラリーSは熱風で乾燥される。図18は図16に示す回転円筒型装置の変形例で、並列円盤型とでもいうものである。この型では、加熱部は単なる円筒でなく、加熱用円筒70の外周側に、内部に加熱用蒸気が満ちた中空円盤74部が多数並列状に一体形成されている。またこのため、固定式スクレーパ75の形状もこれに伴って多少複雑な形状、構造になっている。他の符号は図16と同じである。そして、上記のような蒸発乾燥送置に投入されたスラリーSは、蒸気により加熱され、乾燥され、多くの場合固化して加熱面に付着する。その後、固定型のスクレーパで削り取られ、最後に廃棄される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の蒸発乾燥装置においては、回転円筒型では加熱面が円筒形であるため、伝熱面積は直径×円周率×長さで決まる。また、蒸気圧に耐える強度上、肉厚も必要である。このため、必要な加熱面積を得ようとすれば、どうしても装置が大型になる。ひいては、製造コストが高騰し、必要な立地面積も増加する。箱型の場合も、装置が大型となる。また、内部に蒸気が満ちた多数の円盤を使用する並列円盤型では、製造が複雑となるだけでなく、内圧の関係等で円盤の寸法に制限が生じ、このため下方に落下する液が多く、落下した半濃縮液を回収して循環させる設備が必要となる。また、当初から密度、粘度とも大な汚泥等の流動体には不適当となる。
【0006】
また、いずれのタイプの装置においても、加熱面にフイルム状に固着した汚泥等の固着物を固定式のスクレーパで削ぎ取るのであるから、スクレーパ先端部の摩耗や劣化も激しく、スクレーパの再研磨、再研磨後の装着等の調整も煩雑となる。また、乾燥により加熱面に固着した固着物を削ぎ取るためには、シリンダーやハンドルの操作でスクレーパ先端を伝熱面に適度の押圧力で当てつけておいたり、僅かな隙間に保持しておいたりせねばならないが、いずれも調整が難しく、下手をすると加熱面を損傷させたりしかねない。
【0007】
本発明は、上記の課題に鑑み、構造簡単にして小型で汎用性があり、安価に製作でき、しかも保守が容易な蒸発乾燥装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明の蒸発乾燥装置は、両パネル面に夫々、直線状に延びる凸条部2と凹条部3とが交互に且つ平行に形成されると共に、各凸条部2の内側に蒸気通路4が形成されてなる加熱パネル1を備え、この加熱パネル1のパネル面に汚泥等のスラリーSを供給して蒸発乾燥させるようにしたことを特徴とする。
【0009】
請求項2は、請求項1に記載の蒸発乾燥装置において、前記加熱パネル1には、各蒸気通路4の一端部に加熱蒸気を供給する蒸気供給管5と、各蒸気通路4の他端部から出る蒸気を一方向に排出させる蒸気排出管6とを設けてなることを特徴とする。
【0010】
請求項3は、請求項1又は2に記載の蒸発乾燥装置において、前記加熱パネル1のパネル面に付着した汚泥等スラリーの乾燥固化物Kを掻き取るためのスクレーパー10を装備してなることを特徴とする。
【0011】
請求項4は、請求項1〜3の何れかに記載の蒸発乾燥装置において、前記加熱パネル1の各凸条部2は、加熱パネル1の両パネル面で互い違いの位相となるように形成されていることを特徴とする。
【0012】
請求項5は、請求項1〜4の何れかに記載の蒸発乾燥装置において、前記加熱パネル1の各凸条部2は、平板7の両面に夫々、管材を縦に二分割した半割管材又はこれに類似した部材を一定間隔おきに固着したものからなり、隣合う半割管材又はこれの類似部材相互間に凹条部3が形成されることを特徴とする。
【0013】
請求項6は、請求項3に記載の蒸発乾燥装置において、前記スクレーパー10は、加熱パネル1の両端近傍に配置されたスプロケット13に掛張されて、加熱パネル1の両パネル面に沿って凹凸条部2,3の長手方向に移動する駆動チェーン14と、この駆動チェーン14に取付部材15を介して取り付けられ、パネル面の凹凸条部2,3に沿って摺動して乾燥固化物Kを掻き取る掻取片16とからなることを特徴とする。
【0014】
請求項7は、請求項6に記載の蒸発乾燥装置において、前記スクレーパー10の取付部材15には、掻取片16をパネル面の凹凸条部2,3に対し弾性的に押し付けるためのバネ25が設けられていることを特徴とする。
【0015】
請求項8は、請求項1〜7の何れかに記載の蒸発乾燥装置において、密閉状ケーシング9内に、凹凸条部2,3が上下方向に延びるように立てた状態の前記加熱パネル1を複数枚水平方向に所定間隔で平行に配置すると共に、これら立て形配置の加熱パネル1の下方に、凹凸条部2,3が略水平方向に延びるように寝かせた状態の前記加熱パネル1を一段又は上下複数段状に配置し、各立て形配置加熱パネル1には左右両パネル面の乾燥固化物Kを掻き取るスクレーパー10を装備し、寝かせ形加熱パネル1には上面側パネル面の乾燥固化物Kを掻き取るスクレーパー10を装備し、各立て形配置加熱パネル1の上端部に蒸気供給管5、下端部に蒸気排出管6を設け、立て形配置の各加熱パネル1の上端部側には、両パネル面に夫々汚泥等スラリーSを噴霧するスラリー噴霧ノズル11を設けてなることを特徴とする。
【0016】
請求項9は、請求項1〜7に記載の蒸発乾燥装置において、密閉状ケーシング9内に、凹凸条部2,3が略水平方向に延びるように寝かせた状態の前記加熱パネル1を上下複数段状に配置し、各加熱パネル1の一端部に蒸気供給管5、他端部に蒸気排出管6を設け、各加熱パネル1には上面側パネル面の乾燥固化物Kを掻き取るスクレーパー10を装備し、各加熱パネル1の上側には上面側パネル面に汚泥等スラリーSを注ぐためのスラリー供給口30を設けてなることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1の(a)は本発明に係る蒸発乾燥装置の一実施形態を示す正面図であり、(b)は同蒸発乾燥装置の一部断面平面図である。図2の(a)は図1の(a)のイ−イ線拡大断面図、(b)はロ−ロ線拡大断面図、(C)はハ−ハ線拡大断面図である。これらの図において1は、両パネル面に夫々、直線状に延びる凸条部2と凹条部3とが交互に且つ平行に形成されると共に、各凸条部2の内側に蒸気通路4が形成されてなる加熱パネルである。5は各蒸気通路4の一端部に加熱蒸気を供給するための蒸気供給管、6は各蒸気通路4の他端部から出る蒸気を一方向に排出させるための蒸気排出管で、蒸気供給管5は加熱蒸気源に接続され、蒸気排出管6はドレンタンク等に接続される。尚、5o及び6oは、夫々蒸気供給管5及び蒸気排出管6の一部を形成するもので、図5に示すようにケーシング9に取り付けるための加熱パネル取付管である。
【0018】
加熱パネル1の各凸条部2は、加熱パネル1の両パネル面において互い違いの位相となるように形成されている。即ち、一方のパネル面の各凸条部2は、他方のパネル面の凹条部3に対応する位置にあり、また一方のパネル面の各凹条部3は、他方のパネル面の凸条部2に対応する位置にある。このような構成にすることによって、加熱面積を大きくとることができ、加熱効率を向上できる。
【0019】
この加熱パネル1を実際に製作する時は、図2に示すように、金属板からなる矩形状平板7の両面の夫々に、金属製の例えば円管材を縦に二分割した半割管材を一定間隔おきに溶接して固着することにより、各半割管材が凸条部2となり、隣合う半割管材相互間に凹条部3が形成されると共に、各半割管材の内周面と平板7との間に蒸気通路4が形成される。この場合、半割管材は、加熱パネル1の両パネル面において互い違いの位相となるように配設される。平板7の両側端には支持板8が平板7とT字状を成すように固着されている。尚、図面では、平板7の一面側には大径の半割管材を配設し、他面側には小径の半割管材を配設しているが、両面側に夫々同じ径の半割管材を配設してもよい。
【0020】
また加熱パネル1を製作する他の例を図15に示す。同図の(a)は、金属平板7の両面の夫々に金属製のアングル材を一定間隔おきに溶接することにより、各アングル材が凸条部2となって、隣合うアングル材相互間に凹条部3を形成し、各アングル材の内周面と平板7との間に蒸気通路4を形成することができる。この場合も、アングル材は、加熱パネル1の両パネル面で互い違いの位相となるように配設するとよい。このアングル材の代わりに、金属角管をその断面の対角線に沿って縦に二分割したものを使用してもよい。
【0021】
図15の(b)は、加熱パネル1を製作する更に他の例を示すもので、金属製円管と金属製帯板とを交互に溶接して連結することによって形成され、この場合は各円管の片側半分が凸条部2となり、各円管の内部が蒸気通路4となる。また、上記以外の製作例として、2枚の金属製波板を、各凸条部2が両パネル面で互い違いの位相となるように突き合わせることによって、加熱パネル1を製作することができる。
【0022】
図3〜図5は上記のような加熱パネル1を複数枚使用してより具体的に構成された蒸発乾燥装置を示し、図3は同蒸発乾燥装置の縦断正面図、図4は縦断側面図、図5は横断平面図である。この蒸発乾燥装置は、密閉箱状ケーシング9内に、凹凸条部2,3が上下方向に延びるように立てた状態の複数枚(例えば3枚)の加熱パネル1を水平方向に所定間隔で平行に配置し、これら立て形配置の加熱パネル1の下方に、凹凸条部2,3が水平方向に延びるように寝かせた状態の加熱パネル1を1枚だけ配置してなるもので、各立て形配置の加熱パネル1には、左右両パネル面に付着した乾燥固化物Kを掻き取るスクレーパー10を装備し、寝かせ形加熱パネル1には上面側パネル面の乾燥固化物Kを掻き取るスクレーパー10を装備し、また各立て形配置の加熱パネル1の上端部側には、両パネル面に夫々スラリーSを噴霧するスラリー噴霧ノズル11を設け、また寝かせ形加熱パネル1の一端部下方に乾燥固化物投入用コンテナ12を設けている。尚、寝かせ形加熱パネル1は、その蒸気排出管6側端部が多少下がり気味の傾斜状態でもよい。
【0023】
各スクレーパー10は、図3〜図5から分かるように、加熱パネル1の両端近傍に配置され、モーター(図13に符号32で示す)によって回転するスプロケット13に掛張されて、加熱パネル1の両パネル面に沿って凹凸条部2,3の長手方向に移動する駆動チェーン14と、この駆動チェーン14に取付部材15を介して取り付けられ、パネル面の凹凸条部2,3に沿って摺動して乾燥固化物Kを掻き取る掻取片16とから構成される。
【0024】
各立て形加熱パネル1の駆動チェーン14は、図3に例示するように、掻取片16が加熱パネル1の左右両パネル面側で各パネル面の両端間を互いに反対方向に往復移動するように駆動され、掻取片16がパネル面の下端から上端へ移動する時に乾燥固化物Kを掻き取るようになっている。また、寝かせ形加熱パネル1の駆動チェーン14は、掻取片16が加熱パネル1の上側パネル面上をその左方から右方へ移動するように一方向に連続駆動され、上側パネル面に付着した乾燥固化物Kを掻き取ってコンテナ12へ落とし込むようになっている。尚、各立て形加熱パネル1の駆動チェーン14も、寝かせ形加熱パネル1の駆動チェーン14と同様に、一方向に連続駆動されるようにしてもよい。
【0025】
図3〜図5において、17は各噴霧ノズル11にスラリーSを供給するスラリー供給管で、図示しないスラリー貯蔵タンクに接続されていて、ポンプでスラリーが圧送される。18はケーシング9内に多数配設された洗浄用の蒸気噴射ノズルで、ケーシング9に架け渡された蒸気供給管31に多数設けられており、汚泥等のスラリーSがケーシング9の内壁、加熱パネル1、スクレーパー10等に付着したまま固化するのを防止する。19はケーシング9に設けてある開口20に開閉自在に取り付けられた蓋体である。21はケーシング9の頂部に設けられた排気口で、蒸気噴射ノズル18から噴射して洗浄を行なった蒸気をケーシング9の外へ排出させ、図示しない各種設備により回収するようになっている。尚、ケーシング9の開口20には、口径の大きいものから小さいものまで種々あるが、図4に示すような大口径の開口20は、ケーシング9内部の保守のために作業員が入ったり、加熱パネル1等の装置構成部材の出し入れをするのに使用され、小口径の開口20は点検口として使用される。
【0026】
上述した図3〜図5に示す蒸発乾燥装置の作用について説明すると、本装置の処理対象物である汚泥等のスラリーSは、図3に示すように噴霧ノズル11から立て形に配置された加熱パネル1のパネル面の上端部側に噴霧される。この時、各加熱パネル1には、蒸気供給管5より供給された加熱蒸気が各凸条部2の蒸気通路4に流通して、パネル面が所定温度に加熱されている。噴霧ノズル11から噴霧されるスラリーSは細かい水滴状なので、加熱パネル1のパネル面に付着したまま自重で下方へ流れていく。
【0027】
この際、このスラリーSは、立て形加熱パネル1の下方にいくほど水分がパネル面から蒸発するため、濃縮され、乾燥され、一部は固化されていく。この様子を図2に示す。この図2の(a),(b),(c)は、図1の(a)に示す加熱パネル1の上部側の蒸発部A,中間部の濃縮部B,下部側の乾燥部CにおけるスラリーSの変化の様子を示す。図2の(a)に示すように、このスラリーSは、蒸発部Aでは液状(Saで示す)であるが、濃縮部Bでは(b)に示すように濃縮された状態(Sbで示す)であり、そして乾燥部Cでは(c)に示すようにほぼ固化状態となってパネル面に付着し、この付着物を乾燥固化物Kとする。
【0028】
上記のようにして各立て形加熱パネル1の乾燥部Cでパネル面に付着した乾燥固化物Kは、スクレーパー10の掻取片16が上下動する時にこの掻取片16によって掻き取られ、立て形加熱パネル1の下方に水平に配置された寝かせ形加熱パネル1の上側パネル面上に落下する。尚、図3において、22は立て形加熱パネル1から落下する乾燥固化物Kを寝かせ形加熱パネル1の上側パネル面上に案内する傾斜状ガイド板である。こうして寝かせ形加熱パネル1の上側パネル面上に落下した乾燥固化物Kは、スクレーパー10の掻取片16により図3の左方から右方へと押し運ばれて、乾燥固化物投入用コンテナ12へ投入される。
【0029】
尚、上記寝かせ形加熱パネル1に設けてあるスクレーパー10の掻取片16は、駆動チェーン14に対し揺動自在に取り付けてあって、当該加熱パネル1の両端部の蒸気供給管5及び蒸気排出管6のところでは、これらの管5,6を乗り越え、また加熱パネル1の下側パネル面を走行する時には駆動チェーン14に対し十分に屈折するようになっている。
【0030】
また、上記寝かせ形加熱パネル1のパネル面上には、立て形加熱パネル1からの乾燥固化物Kだけでなく、液状スラリーSaあるいは濃縮スラリーSbも流下する。しかして、それらのスラリーSa,Sbは、この寝かせ形加熱パネル1のパネル面上を移送される間に乾燥され固化されて、スクレーパー10の掻取片16により移送され、コンテナ12へ投入される。尚、寝かせ形加熱パネル1は、図3に示すように、その左端部に蒸気供給管5が位置し、右側端部に蒸気排出管6が位置している。
【0031】
上記のような蒸発乾燥装置によれば、先ず、密閉状ケーシング9内で処理を行なうから、供給されるスラリーSや、スクレーパー10で掻き取られる乾燥固化物Kの粉末等が周辺に飛散せず、作業環境が良好となる。そして、複数枚の立て形配置加熱パネル1によって、スラリーSの蒸発乾燥処理を短時間で効率良く行なうことができる。また、これら立て形配置加熱パネル1の下方に寝かせ形加熱パネル1を配置しているから、立て形配置加熱パネル1のパネル面に付着してスクレーパー10で掻き落とした乾燥固化物Kを、この寝かせ形加熱パネル1で受けて排出させることができると共に、この寝かせ形加熱パネル1のパネル面上に流下したスラリーSを立て形配置加熱パネル1と同様に蒸発乾燥処理させることができる。従って、大量のスラリーSを短時間で有効に処理することができる。また、複数の加熱パネル1をコンパクトに配置できて、装置全体も小型にすることができる。
【0032】
図6〜図9はスクレーパー10の具体的構造例を示す。スクレーパー10は、図4及び図5によって説明したように、加熱パネル1の両端近傍に配置されたスプロケット13に掛張されて、加熱パネル1の両パネル面に沿って凹凸条部2,3の長手方向に移動する駆動チェーン14と、駆動チェーン14に取付部材15を介して取り付けられ、パネル面の凹凸条部2,3沿いに摺動して乾燥固化物Kを掻き取る掻取片16とから構成される。
【0033】
先ず、図6及び図7に示すスクレーパー10では、掻取片16を駆動チェーン14に取り付ける取付部材15は、加熱パネル1の左右両側方にある両側一対の駆動チェーン14と直交するように配置されて、受け金具23を介して駆動チェーン14に横架連結される支軸24と、この支軸24と掻取片16との間に介装されて掻取片16を加熱パネル1の凹凸条部2,3に対し弾性的に押し付けるための複数のコイルバネ25とからなり、各コイルバネ25は、支軸24に固定された径小管26と、掻取片16に固定され、径小管26に伸縮自在に嵌合する径大管27とに亘って嵌装されている。従って、このスクレーパー10によれば、掻取片16はコイルバネ25の付勢力によりパネル面の凹凸条部2,3に常に押し付けられた状態で係合していて、駆動チェーン14の移動によりパネル面の凹凸条部2,3に沿って摺動しつつ、乾燥固化物Kを掻き取ることになる。この図6及び図7に示すスクレーパー10は、立て型の加熱パネル1に使用される。
【0034】
図8及び図9に示すスクレーパー10の取付部材15は、受け金具23を介して駆動チェーン14に横架連結される支軸24と、この支軸24の数箇所に固着されたブラケット28と、これらブラケット28に夫々の一端部が枢着され、先端部に掻取片16を取付け固定している複数の傾斜揺動レバー29と、各傾斜揺動レバー29の先端側と支軸24との間に張架されて、掻取片16を加熱パネル1の凹凸条部2,3に対し弾性的に押し付けるための複数のコイルバネ25とからなる。従って、掻取片16はコイルバネ25によりパネル面の凹凸条部2,3に常に押し付けられた状態で係合し、駆動チェーン14の移動によりパネル面の凹凸条部2,3に沿って摺動しながら乾燥固化物Kを掻き取る。この図8及び図9に示すスクレーパー10は、例えば図3に示す蒸発乾燥装置の寝かせ形加熱パネル1に使用される。
【0035】
上記のようなスクレーパー10によれば、バネ25によって掻取片16が常に加熱パネル1のパネル面の凹凸条部2,3に弾性的に押し付けられるため、凹凸条部2,3に沿ってスムーズに摺動できると共に、乾燥固化物Kを確実に掻き取ることができる。またこのスクレーパー10は、パネル面に付着され又は付着されつつある乾燥固化物Kを掻き取るだけでなく、立て形加熱パネル1より掻き落とされて寝かせ形加熱パネル1のパネル面上に落下した乾燥固化物Kを移送するようになっている。
【0036】
図11及び図12には、前述した図3〜図5の蒸発乾燥装置の変形例を示す。図3〜図5に示す蒸発乾燥装置では、立て形に配置した複数枚の加熱パネル1の下方に、凹凸条部2,3が水平方向に延びるように寝かせた状態の加熱パネル1を一段だけ配置しているが、図11及び図12の蒸発乾燥装置では、寝かせ形の加熱パネル1を上下二段に配置した点が異なり、他については図3〜図5の蒸発乾燥装置と同じである。
【0037】
この図11及び図12の蒸発乾燥装置においては、図10から分かるように、上段の加熱パネル1に装備されているスクレーパー10は、掻取片16が加熱パネル1の上面側を図の右方から左方へ移動した後、その下面側を左方から右方へ移動し、上面側を移動中に加熱パネル1の上面にある乾燥固化物Kを移送し、又はその上面に付着した乾燥固化物Kを掻き取りながら移送して周回する。また下段の加熱パネル1に装備してあるスクレーパー10は、上段側とは掻取片16の移動方向が逆であって、加熱パネル1の上面側を図の左方から右方へ移動した後、その下面側を右方から左方へ移動して周回し、上面側を移動中に加熱パネル1の上面にある乾燥固化物Kを移送するようになっている。
【0038】
従って、図10に示すように、上段側スクレーパー10で掻き取られた上段側加熱パネル1上の乾燥固化物Kは上段加熱パネル1の左端部から下段側加熱パネル1上に落下し、この下段側加熱パネル1上の乾燥固化物Kは下段側スクレーパー10で掻き取られながら左端部から右端部へと押し運ばれて、乾燥固化物投入用コンテナ12へ投入される。
【0039】
またこの上段側加熱パネル1のパネル面上には、上方の立て形加熱パネル1からの乾燥固化物Kだけでなく、液状スラリーSaあるいは濃縮スラリーSbも流下するから、それらのスラリーSa,Sbは、上記上段側加熱パネル1のパネル面上を移送される間に乾燥され固化され、スクレーパー10で掻き取り移送されて、下段側加熱パネル1上に落下し、下段側スクレーパー10によってコンテナ12へ投入される。尚、上段側加熱パネル1は、図10に示すように、その右端部に蒸気供給管5が位置し、左端部に蒸気排出管6が位置し、また下段側加熱パネル1は、その左端部に蒸気供給管5が位置し、右端部に蒸気排出管6が位置する。尚、上段側加熱パネル1の右側端部上方にあるスラリー供給口30からスラリーSを吐出供給させることもできる。
【0040】
図12〜図14は、密閉状ケーシング9内に、凹凸条部2,3が水平方向に延びるように寝かせた状態の加熱パネル1を上下複数段に、例えば4段に配置したもので、各段の加熱パネル1の一端部に蒸気供給管5を設け、他端部に蒸気排出管6を設け、また各段の加熱パネル1には上部パネル面に付着した乾燥固化物Kを掻き取るスクレーパー10を装備し、更に各段の加熱パネル1の上側には上面側パネル面にスラリーSを注ぐためのスラリー供給口30を設けている。スクレーパー10及びその他の構成部材については、前述した蒸発乾燥装置と同様である。尚、図13において、32はスクレーパー10の駆動源であるモーターを示す。
【0041】
この蒸発乾燥装置においては、図12から分かるように、最下段のスクレーパー10を除いて各段の加熱パネル1のスクレーパー10は、掻取片16を加熱パネル1の上部パネル面の一端側(蒸気供給管5の設けられた側)から他端側(蒸気排出管6の設けられた側)へ移動させ、最下段のスクレーパー10は、逆に、掻取片16を加熱パネル1の上部パネル面の他端側から一端側へと移動させるようになっている。
【0042】
しかして、1段〜3段の各段の加熱パネル1の上部パネル面にスラリー供給口30より供給されたスラリーSは、図12に示すようにスクレーパー10により左方向に押し流されていく。その間に加熱パネル1の上部パネル面で加熱され、濃縮されて乾燥し、各加熱パネル1の左端から最下段の加熱パネル1の上部パネル面上に落下し、更にこの最下段の加熱パネル1のスクレーパー10で当該加熱パネル1の上部パネル面を右方へ押されつつ完全に乾燥していく。最後に、この加熱パネル1の右端から乾燥固化物投入用コンテナ12に落としこまれる。
【0043】
尚、最下段を除く各段の加熱パネル1は、蒸気排出管6の設けられた左端側が多少下がり気味の傾斜状態に配置されてもよく、また最下段の加熱パネル1は、蒸気排出管6のある右端側が多少下がり気味の傾斜状態に配置されてもよい。
【0044】
上記した図12〜図14の蒸発乾燥装置によれば、図3〜図5の蒸発乾燥装置及び図10、図11の蒸発乾燥装置と同様、密閉状ケーシング9内で処理を行なうので、スラリーSや乾燥固化物Kの粉末等が周辺に飛散せず、作業環境が良好となると共に、スラリーSを各段の加熱パネル1により確実且つ有効に蒸発乾燥させることができ、また全ての加熱パネル1を略水平に配置するので、装置全体をコンパクトにして且つ比較的嵩低で小型にすることができる。また、構造が簡素であるから、製作が容易で安価に提供することができる。
【0045】
【発明の効果】
請求項1に係る発明の蒸発乾燥装置によれば、装置の主体である加熱パネルは、パネル状であって、両パネル面に夫々直線状に延びる凸条部と凹条部とを交互に且つ平行に形成すると共に、各凸条部の内側に蒸気通路を形成してなる構造であるから、従来のものに比較して、装置のコンパクトが可能となる。また、パネル面の凸条部によって、パネル面が平面であるのもに比較して、加熱面積が増大する。また、単にパイプを筏状に並べたようなものと異なり、乾燥固化物が付着する隅部がないので保守も容易となる。
【0046】
請求項2に係る発明の蒸発乾燥装置によれば、加熱パネルに、各蒸気通路の一端部に加熱蒸気を供給する蒸気供給管と、各蒸気通路の他端部から出る蒸気を一方向に排出させる蒸気排出管とを設けることにより、加熱蒸気の供給、排出が容易となると共に、加熱パネルの構造をコンパクトにすることができる。
【0047】
請求項3に係る発明の蒸発乾燥装置によれば、加熱パネルにはスクレーパーを装備しているので、パネル面に付着した汚泥等スラリーの乾燥固化物を有効に掻き取ることができる。
【0048】
請求項4に係る発明の蒸発乾燥装置によれば、加熱パネルの各凸条部を、加熱パネルの両パネル面で互い違いの位相となるように形成しているので、加熱面積を大きくとれて、加熱効率を向上させることができる。
【0049】
請求項5に係る発明の蒸発乾燥装置によれば、加熱パネルの各凸条部が、平板の両面に夫々、管材を縦に二分割した半割管材又はこれに類似した部材を一定間隔おきに固着したものからなる場合は、加熱パネルの製作が容易で、コストの低廉化を図ることができる。
【0050】
請求項6に係る発明の蒸発乾燥装置によれば、スクレーパーが、加熱パネルの両端近傍に配置されたスプロケットに掛張されて、加熱パネルの両パネル面に沿って凹凸条部の長手方向に移動する駆動チェーンと、駆動チェーンに取付部材を介して取り付けられ、パネル面の凹凸条部に沿って摺動して乾燥固化物を掻き取る掻取片とで構成されることによって、スクレーパーの構造が簡単にして、パネル面に付着した乾燥固化物を有効に掻き取ることができる。
【0051】
請求項7に係る発明の蒸発乾燥装置によれば、スクレーパーの取付部材に、掻取片をパネル面の凹凸条部に対して弾性的に押し付けるバネを設けた場合には、バネによって掻取片が常に加熱パネルのパネル面の凹凸条部に弾性的に押し付けられるため、凹凸条部に沿ってスムーズに摺動できると共に、乾燥固化物を確実に掻き取ることができ、またパネル面に接触するスクレーパー先端部分の摩耗も少なくなり、パネル面を損傷させるおそれがない。
【0052】
請求項8に係る発明の蒸発乾燥装置によれば、密閉状ケーシング内で処理を行なうから、供給される汚泥等のスラリーや、スクレーパーで掻き取られる乾燥固化物の粉末等が周辺に飛散せず、作業環境が良好となる。そして複数枚の立て形配置加熱パネルによって、スラリーの蒸発乾燥処理を短時間で効率良く行なうことができる。また、立て形配置加熱パネルの下方に寝かせ形加熱パネルを配置しているから、立て形配置加熱パネルのパネル面に付着してスクレーパーで掻き落とした乾燥固化物を、この寝かせ形加熱パネルで受けて排出させることができると共に、この寝かせ形加熱パネルのパネル面上に流下したスラリーを立て形配置加熱パネルと同様に蒸発乾燥処理させることができる。従って、大量のスラリーを短時間で有効に処理することができる。また、複数の加熱パネルをコンパクトに配置できて、装置全体も小型にすることができる。
【0053】
請求項9に係る発明の蒸発乾燥装置によれば、密閉状ケーシング内で処理を行なうので、スラリーや乾燥固化物の粉末等が周辺に飛散せず、作業環境が良好となると共に、スラリーを各段の加熱パネルにより確実且つ有効に蒸発乾燥させることができ、また全ての加熱パネルを略水平に配置するので、装置全体をコンパクトにして且つ比較的嵩低で小型にすることができる。また、構造が簡素であるから、製作が容易で安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明に係る蒸発乾燥装置の一実施形態を示す正面図、(b)は同蒸発乾燥装置の一部断面平面図である。
【図2】(a)は図1の(a)のイ−イ線拡大断面図、(b)はロ−ロ線拡大断面図、(C)はハ−ハ線拡大断面図である。
【図3】図1及び図2の加熱パネルを複数枚使用してより具体的に構成される蒸発乾燥装置の縦断正面図である。
【図4】同上の蒸発乾燥装置の縦断側面図である。
【図5】同上の蒸発乾燥装置の横断平面図である。
【図6】スクレーパーの一例を示すものであり、(a)は側面図、(b)は(a)の矢印ニから見た図、(c)は(a)の矢印ホから見た図である。
【図7】図6のスクレーパーと同じもので、(a)は正面図、(b)は縦断側面図である。
【図8】スクレーパーの他の例を示し、(a)は側面図、(b)は(a)の矢印ヘから見た図、(c)は(a)の矢印トから見た図である。
【図9】図8のスクレーパーと同じもので、(a)は正面図、(b)は縦断側面図である。
【図10】他の実施形態による蒸発乾燥装置の縦断正面図である。
【図11】同上の蒸発乾燥装置の縦断側面図である。
【図12】更に他の実施形態による蒸発乾燥装置の縦断正面図である。
【図13】同上の蒸発乾燥装置の横断平面図である。
【図14】同上の蒸発乾燥装置の縦断側面図である。
【図15】(a),(b)は加熱パネルの製作例を示す平面図である。
【図16】従来の管型蒸発乾燥固化装置の要部を示す図である。
【図17】従来の容器型蒸発乾燥固化装置の要部を示す図である。
【図18】従来の並列円板型蒸発乾燥固化装置の要部を示す図である。
【符号の説明】
1 加熱パネル
2 凸条部
3 凹条部
4 蒸気通路
5 蒸気供給管
6 蒸気排出管
11 スラリー噴霧ノズル
10 スクレーパー
13 スプロケット
14 駆動チェーン
15 取付部材
16 掻取片
25 バネ
30 スラリー供給口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for evaporating water by heating waste, particularly sludge such as sludge containing a large amount of water, generated in production facilities in various industries, and drying the slurry.
[0002]
[Prior art]
A slurry containing a large amount of water, such as sludge, is removed by evaporating the water by heating with an evaporative drying apparatus before or instead of incineration, and dried. Further, depending on the case, it is completely dried and solidified for landfill or recycling. For this reason, conventionally, an evaporative drying apparatus or an evaporative drying and solidifying apparatus as shown in FIGS. 16 and 17 has been used. Hereinafter, these devices will be briefly described with reference to the drawings.
[0003]
FIGS. 16A and 16B show a conventional rotary cylindrical device, in which FIG. 16A is a side view and FIG. 16B is a transverse sectional view. In these figures,
[0004]
FIG. 17 shows a box-type or container-type device, and the slurry S in the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional evaporative drying apparatus, since the heating surface of the rotary cylindrical type is cylindrical, the heat transfer area is determined by diameter × circular ratio × length. In addition, a wall thickness is necessary for the strength to withstand the vapor pressure. Therefore, in order to obtain a necessary heating area, the size of the apparatus is inevitably increased. Eventually, manufacturing costs will increase and the required site area will increase. Even in the case of a box type, the device becomes large. In addition, the parallel disk type, which uses a large number of disks filled with steam, not only complicates manufacturing, but also restricts the size of the disk due to internal pressure, etc. In addition, a facility for collecting and circulating the dropped semi-concentrated liquid is required. Further, it is unsuitable for a fluid such as sludge having a large density and viscosity from the beginning.
[0006]
Also, in any type of equipment, the fixed material such as sludge fixed on the heating surface in the form of a film is scraped off with a fixed scraper, so that the tip of the scraper is severely worn and deteriorated. Adjustment of mounting and the like after re-polishing also becomes complicated. Also, to scrape off the solid matter that has adhered to the heating surface due to drying, the tip of the scraper can be applied to the heat transfer surface with an appropriate pressing force by operating the cylinder or handle, or held in a slight gap. They must be done, but they are all difficult to adjust, and if you do poorly, you can damage the heating surface.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an evaporative drying apparatus that has a simple structure, is compact, versatile, can be manufactured at low cost, and is easy to maintain.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the evaporative drying apparatus according to the first aspect of the present invention, the
[0009]
According to a second aspect, in the evaporative drying apparatus according to the first aspect, the
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the evaporative drying apparatus according to the first or second aspect, a
[0011]
According to a fourth aspect, in the evaporative drying apparatus according to any one of the first to third aspects, each of the
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the evaporative drying apparatus according to any one of the first to fourth aspects, each protruding
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, in the evaporative drying apparatus according to the third aspect, the
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the evaporative drying apparatus according to the sixth aspect, wherein a
[0015]
According to an eighth aspect of the present invention, in the evaporative drying apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the
[0016]
A ninth aspect is the evaporative drying apparatus according to the first to seventh aspects, wherein the
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1A is a front view showing an embodiment of the evaporative drying apparatus according to the present invention, and FIG. 1B is a partial cross-sectional plan view of the evaporative drying apparatus. 2A is an enlarged sectional view taken along the line II in FIG. 1A, FIG. 2B is an enlarged sectional view taken along the line RO, and FIG. In these figures, in FIG. 1,
[0018]
The
[0019]
When the
[0020]
Another example of manufacturing the
[0021]
FIG. 15B shows still another example of manufacturing the
[0022]
3 to 5 show an evaporative drying apparatus more specifically configured by using a plurality of the
[0023]
As can be seen from FIGS. 3 to 5, each of the
[0024]
As illustrated in FIG. 3, the
[0025]
3 to 5,
[0026]
The operation of the evaporative drying apparatus shown in FIGS. 3 to 5 will be described. Slurry S, such as sludge, to be treated by the present apparatus is heated from a
[0027]
At this time, since the water evaporates from the panel surface as it goes below the
[0028]
The dried and solidified material K attached to the panel surface in the drying section C of each
[0029]
The
[0030]
On the panel surface of the laid-down
[0031]
According to the above-described evaporative drying apparatus, first, since the treatment is performed in the
[0032]
6 to 9 show specific structural examples of the
[0033]
First, in the
[0034]
The
[0035]
According to the
[0036]
FIGS. 11 and 12 show a modification of the evaporative drying apparatus of FIGS. 3 to 5 described above. In the evaporative drying apparatus shown in FIGS. 3 to 5, the
[0037]
In the evaporative drying apparatus shown in FIGS. 11 and 12, as can be seen from FIG. 10, the
[0038]
Therefore, as shown in FIG. 10, the dried and solidified material K on the
[0039]
On the panel surface of the
[0040]
FIGS. 12 to 14 show a
[0041]
In this evaporative drying apparatus, as can be seen from FIG. 12, the
[0042]
Thus, the slurry S supplied from the
[0043]
In addition, the
[0044]
According to the evaporative drying apparatus of FIGS. 12 to 14 described above, since the treatment is performed in the
[0045]
【The invention's effect】
According to the evaporative drying device of the invention according to
[0046]
According to the evaporative drying device of the second aspect of the present invention, the heating panel has a steam supply pipe for supplying heating steam to one end of each steam passage, and steam discharged from the other end of each steam passage in one direction. The provision of the steam discharge pipe allows the supply and discharge of the heated steam to be facilitated and the structure of the heating panel to be made compact.
[0047]
According to the third aspect of the invention, since the heating panel is provided with the scraper, it is possible to effectively scrape off the dried and solidified slurry such as sludge adhered to the panel surface.
[0048]
According to the evaporative drying device of the invention according to
[0049]
According to the evaporative dryer of the invention according to
[0050]
According to the evaporative drying device of the invention according to
[0051]
According to the evaporative drying device of the invention according to the seventh aspect, when the mounting member of the scraper is provided with a spring that elastically presses the scraping piece against the uneven strip on the panel surface, the scraping piece is formed by the spring. Is always elastically pressed against the uneven ridges on the panel surface of the heating panel, so that it can slide smoothly along the uneven ridges, and can surely scrape dry and solidified material, and come into contact with the panel surface Wear of the scraper tip is reduced, and there is no risk of damaging the panel surface.
[0052]
According to the evaporative drying apparatus of the invention according to
[0053]
According to the evaporative dryer of the ninth aspect of the present invention, since the treatment is performed in the closed casing, the slurry and the powder of the dried solid do not scatter around, the working environment is improved, and the slurry is removed. The stepwise heating panels can ensure and effectively evaporate and dry, and since all the heating panels are arranged substantially horizontally, the whole apparatus can be made compact and relatively bulky and small. Further, since the structure is simple, it can be easily manufactured and provided at a low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a front view showing an embodiment of an evaporative drying apparatus according to the present invention, and FIG. 1B is a partial cross-sectional plan view of the evaporative drying apparatus.
2 (a) is an enlarged sectional view taken along the line II in FIG. 1 (a), FIG. 2 (b) is an enlarged sectional view taken along the line RO, and FIG.
FIG. 3 is a vertical sectional front view of an evaporative drying apparatus configured more specifically by using a plurality of heating panels of FIGS. 1 and 2;
FIG. 4 is a vertical sectional side view of the evaporative drying device.
FIG. 5 is a cross-sectional plan view of the evaporative drying device.
FIGS. 6A and 6B show an example of a scraper, wherein FIG. 6A is a side view, FIG. 6B is a view as viewed from an arrow d in FIG. 6A, and FIG. 6C is a view as viewed from an arrow e in FIG. is there.
7 (a) is a front view and FIG. 7 (b) is a vertical sectional side view, which is the same as the scraper of FIG.
8A and 8B show another example of the scraper, wherein FIG. 8A is a side view, FIG. 8B is a view as seen from the arrow in FIG. 7A, and FIG. 8C is a view as seen from the arrow in FIG. .
FIG. 9 is the same as the scraper of FIG. 8, (a) is a front view, and (b) is a vertical side view.
FIG. 10 is a vertical sectional front view of an evaporative drying apparatus according to another embodiment.
FIG. 11 is a vertical sectional side view of the evaporative drying device.
FIG. 12 is a longitudinal sectional front view of an evaporative drying apparatus according to still another embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional plan view of the evaporative drying device.
FIG. 14 is a vertical sectional side view of the evaporative drying device.
FIGS. 15A and 15B are plan views showing a production example of a heating panel.
FIG. 16 is a view showing a main part of a conventional tubular evaporative drying and solidifying apparatus.
FIG. 17 is a view showing a main part of a conventional container-type evaporative drying and solidifying apparatus.
FIG. 18 is a view showing a main part of a conventional parallel disk type evaporative drying and solidifying apparatus.
[Explanation of symbols]
1 heating panel
2 ridges
3 concave stripes
4 Steam passage
5 Steam supply pipe
6 steam discharge pipe
11 Slurry spray nozzle
10 Scraper
13 Sprocket
14 Drive chain
15 Mounting member
16 scraping pieces
25 spring
30 Slurry supply port
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