JP2006223980A - Steam-jet spraying device and thickening crushing dryer using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、おから等の乾燥、食品残渣、水処理後の生物処理余剰汚泥や下水汚泥処理、電子工業関連の廃液減容化等に用いられて好適な、蒸気ジェット噴射装置及びそれを用いた濃縮粉砕乾燥装置に関する。 The present invention relates to a steam jet injection device suitable for use in drying of okara, food residue, biological treatment surplus sludge and sewage sludge after water treatment, volume reduction of waste liquids related to electronics industry, and the like. The present invention relates to a concentrated pulverization drying apparatus.
近年、食品リサイクル法等を含む法規制の観点から、発生現場での廃棄物の減容化のニーズが増加している。従来の蒸気ジェット式乾燥装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置は、超音速流の空気を処理物に強制的に衝突させることにより、衝撃波によって廃棄物等の処理物を解砕して蒸発表面積を最大化する。そして、このように解砕した処理物を熱風上で気流乾燥させることにより、処理物を効率よく乾燥させることができるものである(特許文献1参照)。この蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置は、既にUSSドライヤとして商品化されており、次のような構成で市販されている。 In recent years, from the viewpoint of laws and regulations including the Food Recycling Law, there is an increasing need for volume reduction of waste at the site of occurrence. Concentration crushing and drying equipment using conventional steam jet type drying equipment crushes the treated material such as waste by shock waves by forcibly colliding supersonic flow air with the treated material, thereby maximizing the evaporation surface area. Turn into. And the processed material can be efficiently dried by carrying out the airflow drying of the processed material crushed in this way on hot air (refer patent document 1). The concentration pulverization drying apparatus using this vapor jet injection apparatus has already been commercialized as a USS dryer and is commercially available with the following configuration.
図9に示すように、処理物が、乾燥室100にある原料入口101から、例えばスクリューコンベヤ、搬送ポンプ等によって供給される。供給された処理物はエジェクタ102が発生する高速空気によって粉砕され、乾燥室100内の内壁に沿って巻き上げられて気流乾燥される。乾燥が終了すると、乾燥品及び排気排出路103を通って分離器(サイクロン)104に入り、乾燥品と空気とが分離されて乾燥品は搬出される。
As shown in FIG. 9, the processed material is supplied from a
一方、バーナから供給された高温空気は、エジェクタ102の給気口102aに供給される。図10に示すように、飽和蒸気が蒸気噴射ノズル105から超音速の蒸気として噴出され、この超音速の蒸気が給気口102aに供給された高温空気を負圧を利用して吸引し、ディフユーザ102bを介して、高温空気と蒸気との混合気体を処理物に向かって噴射する。その後は乾燥室100を通過し、分離器104により乾燥品と空気が分離されて、排気処理が行われる。
このように、従来の蒸気ジェット噴射装置及びそれを用いた濃縮粉砕乾燥装置は、乾燥室100へ超高速熱風を吹き込むために、蒸気を用いたノズル105を用いているが、吹き込み空気が多湿となるため、結露が発生しやすくなるという問題がある。また、蒸気を乾燥室100へ吹き込むエジェクタ102は、給気口102aから負圧を利用して高温空気を取り込んでいる。結果としてエジェクタ102のエネルギーは、高温空気の吸引と乾燥室100への吹き込みの両方に使用されて消費される。このため、ディフューザに対しては蒸気噴射ノズル105からの蒸気量と同程度の量の吸引空気しか送り込むことができないため、蒸気比率が大きく、噴出空気の露点温度は高くなる。
As described above, the conventional steam jet injection device and the concentration pulverization drying device using the same use the
この一方、処理物に対し充分な粉砕効果を及ぼすことが可能な衝撃波を発生させるためには、十分な蒸気量の超音速流が必要となり、この超音速流を生み出すためには、ディフューザのスロート部を狭める必要がある。この結果、吹き込み風量がさらに絞られ、乾燥機が必要とする放熱と処理物が必要とする交換熱量とを充分に確保することができなくなるという問題が発生する。例えば、従来の蒸気ジェット噴射装置は、時間250kg程度の処理物を処理する場合には十分な粉砕作用が認められる一方、エジェクタ102で供給される熱風の温度は600°C程度であり、噴出空気は乾燥に必要な熱量を充分供給することができなかった。
On the other hand, in order to generate a shock wave capable of exerting a sufficient pulverizing effect on the processed material, a supersonic flow with a sufficient amount of steam is required, and in order to generate this supersonic flow, the throat of the diffuser is required. It is necessary to narrow the part. As a result, the amount of blown air is further reduced, and there arises a problem that the heat radiation required by the dryer and the exchange heat required by the processed product cannot be sufficiently ensured. For example, the conventional steam jet injection device has a sufficient crushing action when processing a processed material of about 250 kg for a time, while the temperature of hot air supplied by the
この傾向は大型の装置となるほど顕著であり、その結果排気温度が低下して、運転開始時の結露、ロータリバルブ部等の機器表面での結露による詰まり、あるいは、バグフィルタ使用時の結露等の問題が発生し、条件によってはこれらの機器を使用できなかったり、保温あるいは蒸気トレースを必要としたりして、装置としての運転が難しくなる等の問題が発生した。 This tendency becomes more conspicuous as the equipment becomes larger.As a result, the exhaust temperature decreases, causing condensation at the start of operation, clogging due to condensation on the equipment surface such as the rotary valve, or condensation when using a bag filter. Problems occurred, and depending on the conditions, these devices could not be used, or heat insulation or steam tracing was required, making it difficult to operate as a device.
これらの問題を解決するために、ディフユーザの吹込み空気温度を上げる試み、すなわちエジェクタ吸気部に高温空気を供給する対応を行っていたが、上述の吸引方式では供給可能な高温空気の量が限られており、装置が大きくなった場合の乾燥機に対する熱源供給機構の見直しが必要になるという問題が発生した。また、従来の蒸気ジェット噴射装置は、この高温空気源として、エジェクタの近くに負圧で燃焼させるベンチュリ式バーナを設置していたが、燃焼量を増加させるための運転を行った場合、エアバランスが崩れたときに負圧での燃焼が困難となって、火が消える原因ともなり、安定した運転ができないという問題も発生した。 In order to solve these problems, attempts have been made to increase the temperature of the diff user's blown air, that is, the hot air is supplied to the ejector intake section. There is a problem that the heat source supply mechanism for the dryer needs to be reviewed when the apparatus becomes large. In addition, the conventional steam jet injection device has installed a venturi burner that burns at a negative pressure near the ejector as the high-temperature air source. However, when the operation for increasing the combustion amount is performed, When it collapsed, it became difficult to burn under negative pressure, causing the fire to go out, and there was a problem that stable operation was not possible.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、運転開始時の結露や付属機器表面での結露を確実に防止することができ、また、処理量の増加も図ることができ、これにより装置全体を安定的かつ効率的に運転することができる蒸気ジェット噴射装置及びそれを用いた濃縮粉砕乾燥装置を提供することを課題とする。 The present invention was made to solve such problems, and can reliably prevent condensation at the start of operation and condensation on the surface of the accessory device, and can also increase the amount of processing, Accordingly, it is an object of the present invention to provide a steam jet injection device capable of stably and efficiently operating the entire device and a concentration pulverization drying device using the same.
上述の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、高温高圧の蒸気が供給されて蒸気流の調整を行う蒸気流調整部と、蒸気流調整部の下流に取り付けられて蒸気を噴射する蒸気噴射ノズルと、高温空気を供給する高温空気供給部と、蒸気噴射ノズルに取り付けられて高温空気供給部から高温空気が供給される給気口を有すると共に蒸気噴射ノズルから噴射された蒸気と高温空気供給部から供給される高温空気とを混合して混合気体を噴射するエジェクタとを備えた蒸気ジェット噴射装置において、この高温空気は、少なくともエジェクタの給気口近傍において正圧となるように供給されることにある。 In order to solve the above-mentioned problems, the means employed by the present invention includes a steam flow adjusting unit that adjusts the steam flow by being supplied with high-temperature and high-pressure steam, and a jet attached to the downstream of the steam flow adjusting unit. A steam injection nozzle, a high-temperature air supply unit that supplies high-temperature air, and a steam that is attached to the steam injection nozzle and that is supplied with high-temperature air from the high-temperature air supply unit and that is injected from the steam injection nozzle In a vapor jet injection device including an ejector that mixes high-temperature air supplied from a high-temperature air supply unit and injects a mixed gas, the high-temperature air has a positive pressure at least in the vicinity of an air supply port of the ejector. It is to be supplied.
従来はエジェクタ内に負圧ないし最大等圧として供給されていた高温空気を、このように、少なくともエジェクタの給気口近傍において正圧となるように供給することにより、高温空気の供給量が増加して、エジェクタ内で混合される蒸気と高温空気との混合気体はその蒸気比率が低下する。このため、処理物の粉砕及び乾燥後の排出気体の湿度が大幅に低下すると共に、吹き込み風量も飛躍的に増加する。 The amount of high-temperature air supplied has been increased by supplying high-temperature air that has been supplied to the ejector as negative pressure or maximum isobaric pressure so that it is at least positive pressure in the vicinity of the air supply port of the ejector. Thus, the vapor ratio of the mixed gas of steam and high-temperature air mixed in the ejector decreases. For this reason, the humidity of the exhaust gas after the pulverization and drying of the processed material is significantly reduced, and the blown air volume is also dramatically increased.
上記蒸気ジェット噴射装置において、例えば、高温空気供給部は、少なくとも流速調整用のダンパを有してダンパにより、又は、少なくとも送風機を有してこの送風機の回転数を変化させることにより正圧調整を行う。ダンパにより又は送風機の回転数の変化により、高温空気の圧力調整を簡便かつ確実に行うことができる。 In the above-described steam jet injection device, for example, the high-temperature air supply unit has at least a damper for adjusting the flow velocity and is adjusted by a damper, or has at least a blower and adjusts the positive pressure by changing the rotation speed of the blower. Do. The pressure adjustment of the high-temperature air can be easily and reliably performed by a damper or by changing the rotational speed of the blower.
上記蒸気ジェット噴射装置において、混合気体のエジェクタの出口での流速は、毎秒100m〜350mであることが望ましい。混合気体を超音速未満のこの範囲の流速に抑えても、大きな粉砕力を必要としない処理物に対しては充分な粉砕効果が認められる一方、このようにエジェクタ出口での流速を抑えることにより、圧力損失を減少させることができ、噴射風量を増加させることができる。この結果、高温空気の給気流量が増加し、蒸気比率が低下して、処理物の粉砕及び乾燥後の排出気体の湿度がさらに低下する。 In the above-described vapor jet injection device, the flow rate of the mixed gas at the outlet of the ejector is desirably 100 m to 350 m per second. Even if the mixed gas is suppressed to a flow velocity in this range below the supersonic speed, a sufficient pulverization effect is recognized for a processed material that does not require a large pulverizing force, while the flow velocity at the ejector outlet is suppressed in this way. The pressure loss can be reduced, and the injection air volume can be increased. As a result, the supply flow rate of the high-temperature air increases, the steam ratio decreases, and the humidity of the exhaust gas after pulverization and drying of the processed product further decreases.
また、本発明が採用する手段は、高温高圧の蒸気が供給されて蒸気流の調整を行う蒸気流調整部と、蒸気流調整部の下流に取り付けられて蒸気を噴射する蒸気噴射ノズルと、高温空気を供給する高温空気供給部と、蒸気噴射ノズルに取り付けられて高温空気供給部から高温空気が供給される給気口を有すると共に噴射ノズルから噴射された蒸気と高温空気供給部から供給される高温空気とを混合して混合気体を第1の噴射口から噴射するエジェクタと、内部にエジェクタの第1の噴射口が開口すると共に処理物を収容して噴射口から噴射される混合気体により処理物を粉砕して乾燥させる乾燥室とを備えた蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置において、乾燥室は、第2の噴射口を有し、第2の噴射口は、高温空気供給部からエジェクタを介さないで供給される高温空気を乾燥室内へ噴射させることにある。 Further, the means employed by the present invention includes a steam flow adjusting unit that adjusts the steam flow by being supplied with high-temperature and high-pressure steam, a steam injection nozzle that is attached downstream of the steam flow adjusting unit and injects steam, and a high temperature A high-temperature air supply unit that supplies air, a supply port that is attached to the steam injection nozzle and is supplied with high-temperature air from the high-temperature air supply unit, and is supplied from the steam and high-temperature air supply unit that are injected from the injection nozzle An ejector that mixes high-temperature air and injects a mixed gas from the first injection port, and the first injection port of the ejector is opened inside, and a processed gas is contained and processed by the mixed gas that is injected from the injection port. In a concentration pulverization drying apparatus using a steam jet injection device provided with a drying chamber for pulverizing and drying an object, the drying chamber has a second injection port, and the second injection port is a high-temperature air supply unit. From Eji In that to inject hot air supplied without passing through Kuta to the drying chamber.
このように、乾燥室内へエジェクタを介さないで供給される高温空気を乾燥室内に直接噴射することにより、処理物の粉砕及び乾燥後の排出気体の湿度を大幅に低下させると共に、機器類の温度を大幅に上昇させることができる。 In this way, by directly injecting high-temperature air supplied to the drying chamber without an ejector into the drying chamber, the humidity of the exhaust gas after pulverization and drying of the processed material is greatly reduced, and the temperature of the equipment is also reduced. Can be significantly increased.
上記蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置において、高温空気は、少なくともエジェクタの給気口近傍において正圧となるように供給されることが望ましい。従来は、エジェクタ内に負圧ないし等圧として供給されていた高温空気を、少なくともエジェクタの給気口近傍において正圧となるように供給することにより、エジェクタ内で混合される蒸気と高温空気との混合気体はその蒸気比率が低下して、処理物の粉砕及び乾燥後の排出気体の湿度がさらに低下する。 In the concentration pulverization drying apparatus using the steam jet injection device, it is desirable that the high-temperature air is supplied so as to have a positive pressure at least near the air supply port of the ejector. Conventionally, by supplying high-temperature air that has been supplied as negative pressure or isobaric pressure into the ejector so as to have a positive pressure at least in the vicinity of the air supply port of the ejector, steam mixed in the ejector and high-temperature air The vapor ratio of the mixed gas decreases, and the humidity of the exhaust gas after pulverization and drying of the processed product further decreases.
上記蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置において、乾燥室は、円筒状に形成され、混合気体及び又は高温空気は、乾燥室の内部へ周方向接線方向ないしこの接線方向から内側へ20°の範囲内に噴射されることが望ましい。このように、混合気体及び又は高温空気を円筒状に形成された乾燥室の内部へ、周方向接線方向ないしこの接線方向から回転中心側へ20°の範囲内に噴射させることにより、乾燥室内に安定した気流を形成することができ、その気流を一段と加速させることができる。これにより、処理物の粉砕及び粉砕された処理物の攪拌乾燥を効率的に行うことができる。この混合気体及び又は高温空気は、接線方向から内側へ10°の範囲内に噴射されることが好ましく、ほぼ接線方向に噴射されることがさらに好ましい。 In the concentration pulverization drying apparatus using the above-described vapor jet injection apparatus, the drying chamber is formed in a cylindrical shape, and the mixed gas and / or the high-temperature air is 20 ° inward from the circumferential tangential direction to the inside of the drying chamber or from the tangential direction to the inside. It is desirable to be injected within the range. Thus, by injecting the mixed gas and / or high-temperature air into the inside of the drying chamber formed in a cylindrical shape within the range of 20 ° from the circumferential tangential direction or from the tangential direction to the rotation center side, A stable airflow can be formed, and the airflow can be further accelerated. Thereby, grinding | pulverization of a processed material and stirring drying of the pulverized processed material can be performed efficiently. This mixed gas and / or hot air is preferably injected in the range of 10 ° from the tangential direction to the inside, and more preferably injected substantially in the tangential direction.
上記蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置において、例えば、第1の噴射口及び又は第2の噴射口は、開口部が円形状又はスリット状に形成される。 In the concentration pulverization / drying apparatus using the vapor jet injection device, for example, the first injection port and / or the second injection port have an opening formed in a circular shape or a slit shape.
上記蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置において、第1の噴射口及び又は第2の噴射口は、複数個が配設されることが望ましい。複数個の噴射口を配設することにより、乾燥室内への風量を一段と増加させることができ、処理物の粉砕及び乾燥後の排出気体の湿度をさらに低下させることができる。 In the concentration pulverization drying apparatus using the vapor jet injection device, it is desirable that a plurality of the first injection ports and / or the second injection ports are provided. By disposing a plurality of injection ports, the air volume into the drying chamber can be further increased, and the humidity of the exhaust gas after pulverization and drying of the processed product can be further reduced.
上記蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置において、第1の噴射口から混合気体を噴射させずに、第2の噴射口から高温空気を噴射させることもできる。このようにすることにより、例えば、運転開始時の予熱として乾燥室内へ大量の高温空気を供給することができ、これにより運転開始時の結露を確実に防止することができる。 In the concentration pulverization drying apparatus using the vapor jet injection device, high-temperature air can be injected from the second injection port without injecting the mixed gas from the first injection port. By doing so, for example, a large amount of high-temperature air can be supplied into the drying chamber as preheating at the start of operation, and thus condensation at the start of operation can be reliably prevented.
本発明の蒸気ジェット噴射装置は、高温高圧の蒸気が供給されて蒸気流の調整を行う蒸気流調整部と、蒸気流調整部の下流に取り付けられて蒸気を噴射する蒸気噴射ノズルと、高温空気を供給する高温空気供給部と、蒸気噴射ノズルに取り付けられると共に高温空気供給部から高温空気が供給される給気口を有して、蒸気噴射ノズルから噴射された蒸気と高温空気供給部から供給される高温空気とを混合して混合気体を噴射するエジェクタとを備え、高温空気は、少なくともエジェクタの給気口近傍において正圧となるように供給されるから、高温空気の供給量が増加し、エジェクタ内で混合される蒸気と高温空気との混合気体の湿度を大幅に低下させることができると共に、吹き込み風量を飛躍的に増加させ、処理量の大幅な増加を図ることができるという優れた効果を奏する。 A steam jet injection device according to the present invention includes a steam flow adjusting unit that adjusts a steam flow by being supplied with high-temperature and high-pressure steam, a steam injection nozzle that is attached downstream of the steam flow adjusting unit and injects steam, and high-temperature air A high-temperature air supply unit for supplying the steam and a supply port for supplying high-temperature air from the high-temperature air supply unit while being attached to the steam-injection nozzle, and supplying the steam injected from the steam-injection nozzle and the high-temperature air supply unit And an ejector for injecting a mixed gas by mixing with the high-temperature air to be supplied, and the high-temperature air is supplied at a positive pressure at least in the vicinity of the air supply port of the ejector. The humidity of the mixed gas of steam and high-temperature air mixed in the ejector can be drastically reduced, and the blown air volume can be dramatically increased to greatly increase the throughput. It exhibits an excellent effect that it is.
これに伴って、例えば、この蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置装置等の運転開始時の結露や付属機器表面での結露を確実に防止することができ、装置全体を安定的かつ効率的に運転することができる。 Along with this, for example, it is possible to reliably prevent condensation at the start of operation and condensation on the surface of the accessory equipment of a concentration pulverization drying apparatus using this vapor jet injection apparatus, and the entire apparatus is stable and efficient. Driving.
また、本発明の蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置は、高温高圧の蒸気が供給されて蒸気流の調整を行う蒸気流調整部と、蒸気流調整部の下流に取り付けられて蒸気を噴射する蒸気噴射ノズルと、高温空気を供給する高温空気供給部と、蒸気噴射ノズルに取り付けられると共に高温空気供給部から高温空気が供給される給気口を有して、蒸気噴射ノズルから噴射された蒸気と高温空気供給部から供給される高温空気とを混合して混合気体を第1の噴射口から噴射するエジェクタと、内部にエジェクタの第1の噴射口が開口すると共に処理物を収容して噴射口から噴射される混合気体により処理物を粉砕して乾燥させる乾燥室とを備え、乾燥室は、第2の噴射口を有し、第2の噴射口は、高温空気供給部からエジェクタを介さないで供給される高温空気を乾燥室内へ噴射させるから、処理物の粉砕及び乾燥後の排出気体の湿度を大幅に低下させることができると共に、機器類の温度を上昇させることができる。 Further, the concentration pulverization drying apparatus using the steam jet injection device of the present invention includes a steam flow adjusting unit that adjusts the steam flow by being supplied with high-temperature and high-pressure steam, and a steam flow adjusting unit that is attached downstream of the steam flow adjusting unit. A steam injection nozzle that injects, a high-temperature air supply unit that supplies high-temperature air, and an air supply port that is attached to the steam injection nozzle and that is supplied with high-temperature air from the high-temperature air supply unit. An ejector that mixes the steam and high-temperature air supplied from the high-temperature air supply unit to inject the mixed gas from the first injection port, and the first injection port of the ejector is opened inside, and the processed material is accommodated therein. And a drying chamber that crushes and drys the processed product with the gas mixture injected from the injection port, the drying chamber has a second injection port, and the second injection port is ejected from the high-temperature air supply unit. Not through Since jetting the hot air supplied to the drying chamber, together with the humidity of the exhaust gas after grinding and drying the treated product can be significantly reduced, it is possible to raise the temperature of the equipment.
したがって、装置の運転開始時の結露や付属機器表面での結露を確実に防止することができ、装置全体を安定的かつ効率的に運転することができるという優れた効果を奏する。 Therefore, dew condensation at the start of operation of the apparatus and dew condensation on the surface of the accessory device can be surely prevented, and an excellent effect that the entire apparatus can be operated stably and efficiently is achieved.
本発明に係る蒸気ジェット噴射装置及びそれを用いた濃縮粉砕乾燥装置を実施するための最良の形態を、図1ないし図8を参照して詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A best mode for carrying out a steam jet injection apparatus and a concentration pulverization drying apparatus using the same according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1に示すように、外部から供給された高温高圧の蒸気流の調整を行う蒸気流調整部2を、蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置1に配設する。すなわち、外部から高温高圧の蒸気を導入するための蒸気管3、蒸気の減圧を行うための減圧弁4、蒸気の流量調整を行うための流量調整弁5、蒸気の流量を測定するための流量計6、蒸気圧力を計測するための圧力計7、調整された蒸気をエジェクタ15内の蒸気噴射ノズル10に供給するための蒸気管8を配設する。
As shown in FIG. 1, a steam flow adjusting unit 2 that adjusts a high-temperature and high-pressure steam flow supplied from the outside is disposed in a concentration pulverization drying apparatus 1 using a steam jet injection device. That is, a
また、高温空気を供給する高温空気供給部20を濃縮粉砕乾燥装置1に配設する。すなわち、外部から空気を導入するための空気管21、導入した空気の流量調整を行うための流量調整弁22、導入した空気を高温空気発生装置24へ供給するための送風機23、導入した空気を加熱して高温空気を発生させる高温空気発生装置24、外部から導入した空気を高温空気発生装置24において加熱するためのバーナ25、バーナ25に燃料を供給するための燃料供給管26、高温空気発生装置24で発生した高温空気の温度を計測するための温度計27、この高温空気の圧力を計測するための圧力計28、高温空気をエジェクタ15へ導入するためのエジェクタ高温空気管29、高温空気を後述する乾燥室35へ導入するための乾燥室高温空気管30、乾燥室35への高温空気の流量調整を行うための流量調整弁31を配設する。
A high temperature
乾燥室35のエジェクタ15の先端付近に原料入口41が設けられ、その原料入口41から導管43を通して原料となる処理物が導入される。また、処理物の流量を調整するための流量調整弁42が導管43に配設される。乾燥室35には乾燥品及び排気排出路44が接続され、排出気体の温度を測定するための温度計45、排出気体の圧力を測定するための圧力計46が配設される。乾燥品及び排気排出路44は、乾燥品と排出気体とを分離するための分離器(サイクロン)50に接続され、この分離器50の底部には乾燥品排出口51が設けられる。この分離器50には、排出気体を外部に排出するための排気管52、排気の流量調整を行うための流量調整弁53、排出気体を外部に排出するための送風機54がこの順に接続される。
A
図2に、上述のエジェクタ15及び蒸気噴射ノズル10の内部構造を示す。蒸気噴射ノズル10は蒸気流調整部2の下流に取り付けられて、蒸気流調整部2から供給された蒸気をその噴射口11から高速の蒸気流としてエジェクタ15内へ噴射する。この蒸気流の噴射口11での流速は、通常は超音速になるように設定される。蒸気噴射ノズル10と同軸に、エジェクタ15が取り付けられる。上述の高温空気供給部20から高温空気を供給するための給気口16がエジェクタ15内に、上記蒸気噴射ノズル10の噴射口11の上流側に配設される。
FIG. 2 shows the internal structure of the
蒸気噴射ノズル10の噴射口11の下流側には、エジェクタ15のスロート部17が配設され、スロート部17の下流側にはディフューザ18が形成される。蒸気噴射ノズル10から噴射された蒸気と高温空気供給部20から供給される高温空気との混合気体は、このスロート部17で最高速となり、ディフューザ18により所要の流速まで減速増圧されて、噴射口19から噴射される。混合気体のエジェクタの噴射口(出口)19での流速は、毎秒100m〜350mに調整される。
A
混合気体を超音速未満のこの範囲の流速に抑えても、大きな粉砕力を必要としない処理物に対しては充分な粉砕効果が認められる一方、このようにエジェクタ15の出口での流速を抑えることにより、圧力損失を減少させることができ、風量を増加させることができる。この結果、高温空気の給気量が増加し、混合気体における蒸気比率がさらに低下する。なお、混合気体のエジェクタ15の噴射口19での流速を毎秒100m未満、あるいは毎秒350mを超える、例えば超音速としてもよい。
Even if the mixed gas is suppressed to a flow velocity in this range of less than supersonic speed, a sufficient pulverization effect is recognized for a processed material that does not require a large pulverization force, while the flow velocity at the outlet of the
高温空気供給部20から供給される高温空気は、少なくともエジェクタ15の給気口16の近傍において正圧となるように供給される。この正圧調整は、図1に示した送風機23の回転数を変化させることにより行うことができる。送風機の回転数の変化により、高温空気の圧力調整を簡便かつ確実に行うことができる。
The high temperature air supplied from the high temperature
なお、図8に示すように、送風機23aと高温空気発生装置24aとの間に流速調整用のダンパ(高温空気供給部)32を設け、このダンパ32により上記正圧調整を行うこともできる。ダンパ32としては、例えば可変ルーバ状の板を内蔵し、その板の角度を変化させることにより正圧調整を行うもの等があり、このダンパ32によっても高温空気の圧力調整を簡便かつ確実に行うことができる。なお、正圧調整の方式はこれらに限定されるものではない。
In addition, as shown in FIG. 8, the damper (high temperature air supply part) 32 for flow velocity adjustment is provided between the
このように、本蒸気ジェット噴射装置では、従来はエジェクタ内に負圧あるいは最大等圧として供給されていた高温空気を、少なくともエジェクタ15の給気口16の近傍において正圧となるように供給する。これにより、高温空気の流量が大幅に増加する結果、エジェクタ内で混合された蒸気と高温空気との混合気体はその蒸気比率が低下して、湿度が大幅に低下する。これに伴って、乾燥室35における処理物の粉砕及び乾燥後の排出気体の湿度も大幅に低下すると共に、吹き込み風量が飛躍的に増加して処理量を大幅に増加させることができる。これにより、装置の運転開始時の結露や付属機器表面での結露を確実に防止することができ、装置全体を安定的かつ効率的に運転することができる。
As described above, in the present steam jet injection device, the high-temperature air that has been conventionally supplied as a negative pressure or a maximum isobaric pressure in the ejector is supplied so as to have a positive pressure at least in the vicinity of the
図3及び図4に示すように、乾燥室35には、上述のエジェクタ15の噴射口19のほか、高温空気供給部20からエジェクタ15を通さないで高温空気を直接乾燥室35に供給するための、高温空気噴射ノズル47の噴射口48が配設される。高温空気噴射ノズル47を通して乾燥室35内に噴射される高温空気の流量は、その上流側に配設された流量制御弁31により行われる。
As shown in FIGS. 3 and 4, in addition to the
図4に示すように、エジェクタ15の噴射口19及び高温空気噴射ノズル47の噴射口48は、その開口部が円形状に形成される。乾燥室35には、原料入口37と乾燥品及び排気排出口38が設けられる。図6及び図7に示すように、乾燥室35の内部には、ロータ39により回転するスクレーパ40が設けられ、このスクレーパ40により乾燥室35の内壁に付着した処理物の掻き取りが行われる。
As shown in FIG. 4, the opening of the
図3に示すように、エジェクタ15の噴射口19から噴射される混合気体の噴射角度θ1 、及び、高温空気噴射ノズル47の噴射口48から噴射される高温空気の噴射角度θ2 は、短円筒状に形成された乾燥室35に対して周方向接線方向ないしその接線方向から内側へ20°の範囲内、好ましくは、その接線方向から内側へ10°の範囲内、さらに好ましくは、ほぼ接線方向となるように設定される。
As shown in FIG. 3, the injection angle θ1 of the mixed gas injected from the
このように混合気体及び高温空気を、短円筒状に形成された乾燥室35の内部へ、できるだけ周方向接線方向に近い角度で噴射させることにより、乾燥室35内の気流をさらに加速させることができ、処理物の粉砕及び粉砕された処理物の攪拌乾燥を効率的に行うことができる。なお、エジェクタ15の噴射口19から噴射される混合気体の噴射角度θ1 、及び、高温空気噴射ノズル47の噴射口48から噴射される高温空気の噴射角度θ2 は、必ずしも上述の範囲内に限定して設定される必要はない。
In this way, the air flow in the drying
また、図5に示すように、エジェクタ15aの噴射口19a及び高温空気噴射ノズル47aの噴射口48aを、例えば、その開口部が短円筒状に形成された乾燥室35の中心軸36の方向に偏平なスリット状に形成することもできる。このように、エジェクタ15aの噴射口19a及び高温空気噴射ノズル47aの噴射口48aを上述の円形状、又はスリット状に形成することにより、混合気体や高温空気を乾燥室35内へ最適に噴射することができる。これにより、内部に収容する処理物の粉砕のみならず、その乾燥をさらに促進することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
これら円形状やスリット状の噴射口は、図4及び図5に拘わらず、複数個を設けることもできる。複数個の噴射口を設けることにより、乾燥室内への風量を一段と増加させることができ、処理物の粉砕及び乾燥後の排出気体の湿度をさらに低下させることができると共に、処理量の増加を図ることができる。 A plurality of these circular or slit-shaped injection ports can be provided regardless of FIGS. 4 and 5. By providing a plurality of injection ports, it is possible to further increase the air volume into the drying chamber, further reduce the humidity of exhaust gas after pulverization and drying of the processed material, and increase the processing volume. be able to.
このように、本蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置によれば、乾燥室35内へエジェクタ15を介さないで供給される高温空気を乾燥室35内へ直接噴射することにより、乾燥室35内の湿度を大幅に低下させることができる。この結果、乾燥室35における処理物の粉砕及び乾燥後の排出気体の湿度が大幅に低下し、装置の運転開始時の結露や付属機器表面での結露を確実に防止することができ、装置全体を安定的かつ効率的に運転することができる。
As described above, according to the concentration pulverization drying apparatus using the present steam jet injection apparatus, the drying
また、蒸気噴射ノズル10の噴射口19,19aから混合気体を噴射させずに、高温空気噴射ノズル47,47aから高温空気だけを噴射させることもできる。このようにすることにより、例えば、運転開始時の予熱として乾燥室35内へ大量の高温空気を供給することができ、これにより運転開始時の結露を確実に防止することができる。ただし、このような使用は必ずしも運転開始時のものに限定されるものではなく、その他装置全体の温度を高く保ちたい場合に広く利用することができる。
Further, it is possible to inject only the high temperature air from the high temperature
なお、上述の蒸気ジェット噴射装置及びそれを用いた濃縮粉砕乾燥装置は一例にすぎず、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 The above-described steam jet injection device and the concentration pulverization drying device using the same are merely examples, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention. .
上述の発明を実施するための最良の形態の内、高温空気供給部20から供給される高温空気を、エジェクタ15の給気口16の近傍において正圧として供給した場合の実験結果を、以下に示す。
Among the best modes for carrying out the invention described above, the experimental results when the high-temperature air supplied from the high-temperature
(本発明) (従来)
処理物処理前質量(kg/hr) 300 202
乾燥前水分(W.B)(%) 85 ←
乾燥前水分(D.B)(%) 566.7 ←
処理物処理後質量(kg) 49.7 33.5
乾燥後水分(W.B)(%) 9.5 ←
乾燥後水分(D.B)(%) 10.5 ←
蒸発水分量(kg/hr) 250.3 168.5
LPG使用量(Nm3 /hr) 10.2 5.9
乾燥機供給空気量(kg/hr) 1800 530
同上温度(°C) 500 900
同上絶対湿度(kg/kg) 0.028 0.046
噴射蒸気量(kg/hr) 430 ←
同上温度(°C) 151.1 ←
同上蒸気圧(kg/cm2 G) 4 ←
乾燥機排気空気量(kg/hr) 1800 530
同上温度(°C) 144 144.5
同上絶対湿度(kg/kg) 0.406 1.175
露点温度(°C) 76 88.5
(Invention) (Conventional)
Mass before treatment (kg / hr) 300 202
Moisture before drying (WB) (%) 85 ←
Moisture before drying (DB) (%) 566.7 ←
Mass after treatment (kg) 49.7 33.5
Moisture after drying (WB) (%) 9.5 ←
Moisture after drying (DB) (%) 10.5 ←
Evaporated water content (kg / hr) 250.3 168.5
LPG usage (Nm 3 / hr) 10.2 5.9
Dryer supply air amount (kg / hr) 1800 530
Same temperature (° C) 500 900
Same as above Absolute humidity (kg / kg) 0.028 0.046
Injection steam volume (kg / hr) 430 ←
Same temperature (° C) 151.1 ←
Same as above Vapor pressure (kg / cm 2 G) 4 ←
Dryer exhaust air volume (kg / hr) 1800 530
Same temperature (° C) 144 144.5
Same as above Absolute humidity (kg / kg) 0.406 1.175
Dew point temperature (° C) 76 88.5
このように、同一の乾燥室35によっても処理物の処理量が1時間当たり202kgから300kgへと5割程度増加し、また、乾燥機35の排気空気の絶対湿度が、従来は1.175kg/kgであったものが本発明では0.406kg/kgへ大幅に低下し、露点温度も、従来は88.5°Cであったものが本発明では76°Cへ低下したことがそれぞれ明らかとなった。
Thus, even in the
1 蒸気ジェット噴射装置を用いた濃縮粉砕乾燥装置
2 蒸気流調整部
3 蒸気管
4 減圧弁
5 流量調整弁
6 流量計
7 圧力計
8 蒸気管
10 蒸気噴射ノズル
11 噴射口
15,15a エジェクタ
16 給気口
17 スロート部
18 ディフューザ
19,19a 噴射口
20 高温空気供給部
21 空気管
22 流量調整弁
23,23a 送風機
24,24a 高温空気発生装置
25 バーナ
26 燃料供給管
27 温度計
28 圧力計
29 エジェクタ高温空気管
30 乾燥室高温空気管
31 流量調整弁
32 ダンパ
35 乾燥室
36 中心軸
37 原料入口
38 乾燥品及び排気排出口
39 ロータ
40 スクレーパ
41 原料入口
42 流量調整弁
44 乾燥品及び排気排出路
45 温度計
46 圧力計
47,47a 高温空気噴射ノズル
48,48a 噴射口
50 分離器
51 乾燥品排出口
52 排気管
53 流量調整弁
54 送風機
100 乾燥室
101 原料入口
102 エジェクタ
102a 給気口
102b ディフユーザ
103 乾燥品及び排気排出路
104 分離器
105 蒸気噴射ノズル
θ1 ,θ2 噴射角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concentration grinding | pulverization drying apparatus 2 using a steam jet injection apparatus 2 Steam
Claims (9)
9. The high-temperature air is injected from the second injection port (48, 48a) without injecting the mixed gas from the first injection port (19, 19a). A concentration pulverization drying apparatus using the vapor jet injection apparatus according to any one of the above.
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