JP2004270893A

JP2004270893A - 回転炉加熱処理装置

Info

Publication number: JP2004270893A
Application number: JP2003065925A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kashiwagi; 佳行柏木; Hiroyuki Ishikawa; 博之石川; Kazutaka Ito; 一貴伊藤
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd; Tokai Techno Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd; Tokai Techno Co Ltd
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】パッキン部材の熱劣化を防止するとともに、保守点検を容易にする。
【解決手段】シール部１３を、投入ボックス１４に設けられ、回転炉８を隙間を介して囲繞する筒部１４ａと、筒部１４ａの外周に係合するグランドパッキン４と、回転炉８の外周に径方向に突出して設けられ、グランドパッキン４の軸方向端部と係合するパッキン係合部８ｃと、グランドパッキン４の外周と係合し、パッキン係合部８ｃと気密に結合された分割自在の筒状のパッキン室枠２２と、パッキン室枠２２と結合され、グランドパッキン４を軸方向に押圧する分割自在のパッキン押さえ２６とから構成した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転炉加熱処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、各種被処理物（各種の汚泥、有機性物質、生産活動で発生した端材など）を乾燥処理や熱分解処理（炭化処理）などの加熱処理することが行われており、加熱処理においては、被処理物を回転炉内に導入し、かつ外部から間接加熱により内部の被処理物を熱分解して処理することが行われている。このような間接加熱の利点は、被処理物を直接加熱しないで、熱分解により水分を除去して乾物を得る、又はさらに加熱して、可燃性の揮発成分を分解除去して炭化物を得ることから、被処理物の素材の特徴を生かすことができることである。
【０００３】
しかし、間接加熱においては、回転炉内への空気の浸入を制限して分解することから、回転炉とその両端の固定部材との間に位置するシール部の気密性が重要となる。即ち、シール部がその機能を十分に発揮しないで空気が浸入すると、分解した可燃性成分が発火して回転炉の内部で燃焼することにより、装置が損傷し、あるいは安定した加熱処理を行うことが困難となった。従来のシール部は、回転炉の外周に直接グランドパッキンを装着し、このグランドパッキンを回転炉に押し付け、固定して、気密を確保するようにしているのが一般的である。
【０００４】
この種の、固定されたパッキンを直接回転炉に接触させてシールするシール部を備えた回転炉加熱処理装置としては、特許文献１〜特許文献９に示されたものがあり、これらについて図５及び図６により説明する。図５において、１は円筒状の回転炉であり、その外周側には回転炉１を加熱する加熱手段が設けられる。２は回転炉１の端部に位置する被処理物の固定された排出ボックスであり、回転炉１と排出ボックス２との間には熱風の放出や外部空気の浸入を防止するシール部３が設けられる。
【０００５】
シール部３においては、排出ボックス２に内部と連通する円筒部２ａが設けられ、円筒部２ａの軸方向外端には径方向内方に突出したパッキン係合部２ｂが設けられ、円筒部２ａの軸方向内端には径方向外方に突出した取付部２ｃが設けられる。円筒部２ａと回転炉１との間には、図６に示すように、グランドパッキン４が工具を用いて軸方向に挿入される。５は外径が円筒部２ａの内径にほぼ等しい円筒部５ａと円筒部５ａの軸方向内端に径方向外方に突出して形成された突出部５ｂとからなるパッキン押さえであり、図６に示すように、突出部５ｂに設けられた挿通孔５ｃに挿通された取付ねじ６を取付部２ｃに設けられた雌ねじ部２ｄに螺合することにより、グランドパッキン４をパッキン押さえ５の円筒部５ａとパッキン係合部２ｂとの間に保持する。このように、円筒部２ａ、パッキン係合部２ｂ、取付部２ｃ、グランドパッキン４、パッキン押さえ５及び取付ねじ６によりシール部３は構成される。なお、７は回転炉１が熱により膨張、収縮する方向（軸方向）を示す。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１５９３６７号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平９−７２６６６号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平６−３００４５３号公報（図８）
【０００９】
【特許文献４】
特開昭６０−１５９５８５号公報（図２）
【００１０】
【特許文献５】
実公平３−８９４６号公報
【００１１】
【特許文献６】
実開昭６３−１２９１９２号公報
【００１２】
【特許文献７】
実開昭６２−１９５０９４号公報
【００１３】
【特許文献８】
実開昭６２−９１１９７号公報
【００１４】
【特許文献９】
実公昭５５−５６３９８号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の回転炉加熱処理装置のシール部３においては、加熱により高温（３００〜６５０℃）となる回転炉１にグランドパッキン４が直接接触することから、グランドパッキン４に熱劣化を生じ易い。又、グランドパッキン４は定期的に交換しないと劣化し、この部分から空気が浸入し、分解ガスが発火燃焼することとなるが、排出ボックス２の円筒部２ａとパッキン係合部２ｂと取付部２ｃとが一体に形成されていることから、グランドパッキン４の交換作業が容易でなかった。
【００１６】
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、シール部のパッキン部材の耐久性を向上するとともに、シール部の気密特性が安定して得られ、かつパッキン部材の交換が容易な回転炉加熱処理装置を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そこで、発明者は、回転炉より温度が低い固定部材側にシール部を構成することに着目することにより、熱的劣化損失を防止して耐久性の高いシール部を構成できることを見出した。
【００１８】
この発明の請求項１に係る回転炉加熱処理装置は、回転自在に支持された回転炉の一端側から投入ボックスを介して被処理物を投入し、回転炉の他端側から排出ボックスを介して排出又は次回転炉に移動させ、該被処理物を回転炉の外周側から間接加熱により加熱処理する回転炉加熱処理装置であって、投入又は排出ボックスと回転炉との間隔に、該間隔を気密にシールするシール部を備えた回転炉加熱処理装置において、シール部を、上記ボックスに設けられ、回転炉を隙間を介して囲繞する筒部と、筒部の外周に係合するパッキン部材と、回転炉に設けられ、パッキン部材の軸方向端部と係合するパッキン係合部と、パッキン部材の外周と係合し、パッキン係合部と気密に結合された筒状のパッキン室枠と、パッキン室枠と結合され、パッキン室枠内におけるパッキン部材をその軸方向に押圧するパッキン押さえとにより構成したのである。
【００１９】
請求項２に係る回転炉加熱処理装置は、上記パッキン係合部を回転炉の外周に径方向に突出させて形成したものである。
【００２０】
請求項３に係る回転炉加熱処理装置は、上記パッキン室枠を周方向に分割自在としたものである。
【００２１】
請求項４に係る回転炉加熱処理装置は、上記パッキン押さえを周方向に分割自在としたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面とともに説明する。図２はこの発明の実施形態による回転炉加熱処理装置の正面図を示し、回転炉８は被処理物（前述したように、汚泥、有機性物質、生産活動で発生した端材など）を間接加熱により乾燥処理、熱分解処理することが可能であり、回転炉８の周囲には回転炉８を外部から加熱する外部加熱手段９が設けられ、外部加熱手段９内には熱風ガスが導入され、この熱風ガスは回転炉８を外部加熱した後、排出、循環される。回転炉８と外部加熱手段９とにより回転加熱処理炉１０が形成され、乾燥炉（加熱熱風温度３００〜４５０℃）、炭化炉（加熱熱風温度４００〜６５０℃）等として利用される。
【００２３】
回転炉８の一端側にはシール部１１を介して被処理物の投入ボックス１２が設けられ、回転炉８の他端側には同じくシール部１３を介して排出ボックス１４が設けられ、回転炉８内には被処理物を攪拌搬送するための送り羽根（図示省略）が複数枚設けられる。又、回転炉８の両端側に環状の突出部８ａ，８ｂが設けられ、突出部８ａ，８ｂは回転支持ローラ１５，１６により回転自在に支持され、回転支持ローラ１６は加熱時回転炉８に伸びが生じても回転炉８の排出側が伸びの基点となるように両端に鍔部１６ａが設けられ、鍔部１６ａは突出部８ｂと嵌合している。このため、回転炉８は加熱時投入ボックス１２側に主に伸び、排出側にも少し伸びる。又、回転炉８における突出部８ｂの端部側にはスプロケット１７が設けられ、スプロケット１７に係合されたチェーン１８は駆動源であるモータ１９に取り付けられたスプロケット２０と係合する。
【００２４】
投入ボックス１２から投入された被処理物は、ガイド２１を介して回転炉８内に導入される。回転炉８はモータ１９により回転駆動され、回転炉８内に導入された被処理物は攪拌されながら排出側へ移送される。回転炉８内は上記したように熱風ガスにより所定温度に加熱され、被処理物は間接加熱により乾燥（水分除去）されて乾燥物となり、またこの乾燥物はさらに間接加熱により熱分解処理（炭化処理）されて炭化物となり、これらの乾燥物や炭化物は排出ボックス１４を介して処理物として取り出される。又、回転炉８内で発生した水蒸気、熱分解ガス、可燃性成分等の被処理ガスも排出ボックス１４を介して取り出される。
【００２５】
図１はシール部１３の縦断正面図を示し、排出ボックス１４には回転炉８を隙間を介して囲繞する筒部１４ａが水平方向に突出して設けられ、筒部１４ａの外周にはグランドパッキン４が係合して設けられる。一方、回転炉８の外周には径方向外方に突出してパッキン係合部８ｃが形成される。２２はグランドパッキン４の外周と係合する円筒状のパッキン室枠であり、その軸方向の内外端には径方向外方に突出した突出部２２ａ，２２ｂが設けられる。パッキン室枠２２は図３に示すように周方向に複数に分割されて各分割片２３となり、その突出部２２ａに立設された接続部２３ａ間をボルト２４により連結することにより、パッキン室枠２２は環状に組み合わされる。パッキン室枠２２の突出部２２ａには挿通孔２２ｃが形成され、挿通孔２２ｃに挿通したボルト２５をパッキン係合部８ｃに設けた雌ねじ部８ｄに螺合することにより、パッキン係合部８ｃと突出部２２ａとは気密に結合される。２６は外径がパッキン室枠２２の内径とほぼ等しい円筒部２６ａと、円筒部２６ａの軸方向外端に径方向外方に突出して形成された突出部２６ｂとからなるパッキン押さえ２６であり、突出部２６ｂに設けられた挿通孔２６ｃに挿通されたボルト２７をパッキン室枠２２の突出部２２ｂに設けられた雌ねじ部２２ｄに螺合することにより、パッキン押さえ２６とパッキン室枠２２とは結合される。パッキン押さえ２６も周方向に複数に分割された構造で、かつ一体化可能な構造となっている。なお、シール部１１もシール部１３と同様な構造となっている。
【００２６】
次に、図４によりシール部１３の形成手順を説明する。まず、筒部１４ａと回転炉８との隙間２８は回転炉８が熱により伸びても相互に接触しない大きさとする。筒部１４ａの外周にグランドパッキン４を複数条巻回し、端部を粘着テープ等により仮止めする。次に、パッキン室枠２２の各分割片２３をグランドパッキン４の外周に配置し、ボルト２４により円筒状のパッキン室枠２２として一体化して装着する。次に、挿通孔２２ｃに挿通したボルト２５をパッキン係合部８ｃの雌ねじ部８ｄに螺合することによりパッキン室枠２２とパッキン係合部８ｃとを気密に結合し、次に筒部１４ａの外周で分割構造のパッキン押さえ２６を一体化し、その挿通孔２６ｃに挿通したボルト２７をパッキン室枠２２の雌ねじ部２２ｄに螺合することにより、グランドパッキン４を軸方向に押圧するとともに、パッキン押さえ２６とパッキン室枠２２とを結合する。グランドパッキン４３は、外周をパッキン室枠２２により包囲されるとともに、軸方向両端部をパッキン係合部８ｃとパッキン押さえ２６により係止される。回転炉８の回転時には、パッキン係合部８ｃ、パッキン室枠２２、パッキン押さえ２６及びグランドパッキン４は回転炉８と共に回転する。
【００２７】
上記実施形態においては、加熱処理時に、グランドパッキン４の内周側は排出ボックス１４の筒部１４ａと係合するとともに、グランドパッキン４の外周側はパッキン室枠２２と係合するが、筒部１４ａ及びパッキン室枠２２の温度はいずれも回転炉８の温度より低いので、グランドパッキン４の熱的劣化は低減され、耐久性を向上することができる。このため、シール部１１，１３の気密特性を安定して維持することができ、空気の浸入を効果的に防止することができ、被処理物から分解した揮発性成分が発火燃焼するといった過程を阻止することができ、加熱処理を安定して行うことができるとともに、装置の耐久性も安定して維持、確保することができる。又、グランドパッキン４の外周側を係合包囲するパッキン室枠２２は分割可能であるため、その着脱は極めて容易であり、装置の保守点検を短時間で行うことができ、装置の停止時間を短縮することができる。
【００２８】
なお、上記実施形態においては、回転炉８の一端側から投入された被処理物を他端側から排出するようにしているが、この排出された被処理物を次段の回転炉に供給するようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、パッキン部材の内周側はボックスの筒部と係合し、パッキン部材の外周側はパッキン室枠と係合しているが、筒部及びパッキン室枠はいずれも回転炉より温度が低いので、パッキン部材の熱的劣化は防止され、その耐久性を向上することができる。このため、シール部の気密特性を安定して維持することができ、空気の浸入は阻止され、加熱処理を安定して行うことができる。
【００３０】
又、パッキン室枠又はパッキン押さえを周方向に分割自在としており、この結果パッキン部材の着脱が容易となり、装置の保守点検やそのための停止時間を短時間にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による回転炉加熱処理装置のシール部の縦断正面図である。
【図２】この発明による回転炉加熱処理装置の正面図である。
【図３】この発明による回転炉加熱処理装置の部分縦断側面図である。
【図４】この発明による回転炉加熱処理装置のシール部の形成手順を示す図である。
【図５】従来の回転炉加熱処理装置のシール部の縦断正面図である。
【図６】従来の回転炉加熱処理装置のシール部の形成手順を示す図である。
【符号の説明】
４…グランドパッキン
８…回転炉
８ｃ…パッキン係合部
９…外部加熱手段
１０…回転加熱処理炉
１１，１３…シール部
１２…投入ボックス
１４…排出ボックス
１４ａ…筒部
１５，１６…回転支持ローラ
２２…パッキン室枠
２２ａ，２２ｂ，２６ｂ…突出部
２３…分割片
２６…パッキン押さえ

Claims

回転自在に支持された回転炉の一端側から投入ボックスを介して被処理物を投入し、回転炉の他端側から排出ボックスを介して排出又は次回転炉に移動させ、該被処理物を回転炉の外周側から間接加熱により加熱処理する回転炉加熱処理装置であって、投入又は排出ボックスと回転炉との間隔に、該間隔を気密にシールするシール部を備えた回転炉加熱処理装置において、シール部を、上記ボックスに設けられ、回転炉を隙間を介して囲繞する筒部と、筒部の外周に係合するパッキン部材と、回転炉に設けられ、パッキン部材の軸方向端部と係合するパッキン係合部と、パッキン部材の外周と係合し、パッキン係合部と気密に結合された筒状のパッキン室枠と、パッキン室枠と結合され、パッキン室枠内におけるパッキン部材をその軸方向に押圧するパッキン押さえとにより構成したことを特徴とする回転炉加熱処理装置。
上記パッキン係合部を回転炉の外周に径方向に突出させて形成したことを特徴とする請求項１記載の回転炉加熱処理装置。
上記パッキン室枠を周方向に分割自在としたことを特徴とする請求項１又は２記載の回転炉加熱処理装置。
上記パッキン押さえを周方向に分割自在としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の回転炉加熱処理装置。