JP2007285662A - Continuous solar heat scob powder drying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、農業用ビニールハウスを改良した温室内において、ベルトコンベヤー上で搬送されるおが粉を日中は主に太陽熱により、夜間は木質燃料の燃焼熱によって連続的に乾燥させる連続式太陽熱おが粉乾燥装置に関する。 The present invention is a continuous solar heating system in which the sawdust conveyed on a belt conveyor is continuously dried mainly by solar heat during the day and by the combustion heat of the wood fuel at night in a greenhouse improved from an agricultural greenhouse. The present invention relates to a sawdust drying apparatus.
従来、おが粉など木質材料を木質ペレットに燃料化して用いる際に、木質ペレットに加工するにはおが粉の水分が製品の善し悪しにつながり、おが粉の乾燥が重要な工程である。
生のおが粉を乾燥するには大量の熱量を要し、現在石油を燃やして乾燥している。
従来技術の特徴
1)ロータリキルン式(バッチ式)
イ、機器設備費大、ロ、直下火(高温)は火災の危険、ハ、燃料費、電力費嵩む、ニ、大規模向き、ホ、製品のむら少ない。
2)吸引式(バッチ式)
イ、機器設備費大、ロ、おが粉ダストの発生、ハ、燃料費、電力費嵩む、ニ、大規模向き、ホ、製品のむら少ない。
その他に、汚泥やおから等のような水分率の高い物質を、太陽熱の蒸発作用と繊維質の搬送帯の毛管作用による脱水作用により、低コストで、補助燃料を用いることなく、乾燥する乾燥装置が知られている(特許文献1を参照)。
この公知技術は、太陽熱による温室内に、繊維質素材のコンベヤベルトを備えたベルトコンベヤーから成る乾燥台を設置し、該乾燥台に始端には汚泥等の水分率の高い物質の供給ホッパーを臨ましめると共に、前記乾燥台の終端付近には被乾燥物の受け箱を設置し、前記乾燥台の下方には透過液受け皿を配設した乾燥装置である。
Conventionally, when wood materials such as sawdust are used as fuel into wood pellets, the moisture of sawdust leads to the quality of the product, and the drying of sawdust is an important process for processing into wood pellets.
Drying raw sawdust requires a large amount of heat, and is currently dried by burning oil.
Features of conventional technology 1) Rotary kiln type (batch type)
B) Large equipment costs, b) Direct fire (high temperature) is a fire hazard, c, fuel costs, power costs increase, d, large scale, e, uneven product.
2) Suction type (batch type)
(B) Large equipment costs, (b), generation of sawdust, (c), fuel costs, power costs increase, (d) large-scale, (e), uneven product.
In addition, drying with high moisture content such as sludge and okara is performed at low cost without using auxiliary fuel due to dehydration due to the evaporation of solar heat and the capillary action of the fiber transport belt. An apparatus is known (see Patent Document 1).
In this known technology, a drying stand comprising a belt conveyor provided with a fiber material conveyor belt is installed in a solar-heated greenhouse, and a supply hopper for a substance having a high moisture content such as sludge is faced at the beginning of the drying stand. In addition, the drying apparatus is provided with a receiving box for an object to be dried in the vicinity of the end of the drying table, and a permeate receiving tray disposed below the drying table.
本発明は、農業用ビニールハウスを改良した温室内において、ベルトコンベヤー上で搬送されるおが粉を日中は主に太陽熱により、夜間は木質燃料の燃焼熱によって連続的に乾燥させる連続式太陽熱おが粉乾燥装置を提供することを目的とする。 The present invention is a continuous solar heating system in which the sawdust conveyed on a belt conveyor is continuously dried mainly by solar heat during the day and by the combustion heat of the wood fuel at night in a greenhouse improved from an agricultural greenhouse. An object is to provide a sawdust drying apparatus.
本発明の連続式太陽熱おが粉乾燥装置は、二重透明フイルムにより蒲鉾型の透明ビニールハウスを東西方向に設置し、該透明ビニールハウス床面の床暖パネルの上方に、前記透明ビニールハウスの長手方向に沿って2列並列にベルトコンベヤーを設置し、西側には一方のベルトコンベヤーの終端側となる受けホッパーと他方のベルトコンベヤーの始端側となる投入ホッパーを設け、東側には前記他方のベルトコンベヤーの終端側でおが粉を移し替えするおが粉受けフィーダーと、一方のベルトコンベヤーの始端側へおが粉を移し替えするおが粉受けフィーダーと、二つの前記おが粉受けフィーダー間を連繋する切り返しターンテーブルを設け、また前記投入ホッパーを前記受けホッパーより高位に設け、前記一方のベルトコンベヤーと前記他方のベルトコンベヤーをそれぞれ逆傾斜に配置し、重力と回転力を利用して前記切り返しターンテーブルから移し替え、その際混合作用を行わせるように形成したものである。
さらに、一方のベルトコンベヤーの天井位置には、一方のベルトコンベヤーにて搬送されるおが粉にふく射を放射する天井ふく射パネルを設け、他方のベルトコンベヤー側には二重透明フイルムを透過した直射日射を他方のベルトコンベヤーに直接照射させるほか、それた日射は他方のベルトコンベヤーへ反射するように傾斜させた反射板を透明ビニールハウス長手方向に沿って設けたものである。
In the continuous solar sawdust drying apparatus of the present invention, a bowl-shaped transparent greenhouse is installed in a east-west direction by a double transparent film, and the transparent greenhouse is disposed above the floor warming panel of the transparent greenhouse. A belt conveyor is installed in parallel in two rows along the longitudinal direction. A receiving hopper is provided on the west side as a terminal side of one belt conveyor, and a feeding hopper is provided as a starting side of the other belt conveyor. A sawdust feeder that transfers sawdust at the end of the belt conveyor, a sawdust feeder that transfers sawdust to the start of one belt conveyor, and the two sawdust feeders A turn-over turntable that connects them, and the charging hopper is provided higher than the receiving hopper, and the one belt conveyor and the other Of the belt conveyor arranged in reverse slope respectively, by utilizing the gravity and the rotation force transferred from the crosscut turntable is obtained by forming so as to perform its time mixing action.
Furthermore, the ceiling position of one belt conveyor is provided with a ceiling radiation panel that emits radiation to the sawdust conveyed by one belt conveyor, and the other belt conveyor side is directly irradiated with a double transparent film. In addition to directly irradiating the other belt conveyor with solar radiation, the solar radiation is provided with a reflection plate inclined along the longitudinal direction of the transparent greenhouse so as to be reflected to the other belt conveyor.
本発明の連続式太陽熱おが粉乾燥装置は、農業用ビニールハウスを改良した温室内において、ベルトコンベヤー上で搬送されるおが粉を日中は主に太陽熱により、夜間は木質燃料の燃焼熱によって連続的に乾燥させるので、イ、機器設備費小、ロ、補助燃料少ない、ハ、電気代安い、ニ、中・小規模向き、ホ、製品のむらやや有り、ヘ、太陽熱と木質燃料燃焼熱による脱石油技術などの特徴を発揮する。
本発明の連続式太陽熱おが粉乾燥装置は、透明ビニールハウス内には南北向きに合計4個の室内ファンを設け、温風の循環による対流乾燥を促進する。
さらに、西側と東側の棟部にファンをそれぞれ1個設置して、湿潤空気の排出作用を行って乾燥を補助し、温風による対流と日射及び天井ふく射パネルによるふく射の両面で乾燥を行うことができる。
さらに、本発明の連続式太陽熱おが粉乾燥装置は、透明ビニールハウス内を温度40℃に維持するよう、床面には床暖パネルを設置して温水により補助的に暖房を行い、コンクリート床は外断熱により駆体蓄熱作用と断熱作用をもたせてあるため、乾燥を促進させることができる。
The continuous solar sawdust drying apparatus of the present invention is a greenhouse which has improved an agricultural greenhouse, and the sawdust transported on the belt conveyor is mainly heated by the sun during the day and the combustion heat of the wood fuel at night. Because of the continuous drying, the equipment cost is low, the equipment cost is low, the auxiliary fuel is low, the electricity cost is low, the price is small, the medium and small scale, the equipment is uneven, the solar heat and the wood fuel combustion heat Exhibits features such as oil removal technology.
The continuous solar sawdust drying apparatus of the present invention is provided with a total of four indoor fans facing north and south in the transparent greenhouse to promote convection drying by circulating hot air.
Furthermore, one fan is installed in each of the ridges on the west and east sides to assist in drying by discharging moist air, and drying is performed on both sides of convection by hot air, solar radiation, and ceiling radiation panels. Can do.
Furthermore, the continuous solar sawdust drying apparatus of the present invention is provided with a floor warming panel on the floor surface to maintain the inside of the transparent greenhouse at a temperature of 40 ° C., and is supplementarily heated with hot water, and the concrete floor Since it has a heat storage effect and heat insulation action by external heat insulation, drying can be promoted.
本発明の連続式太陽熱おが粉乾燥装置の一実施例を図面に基づいて、以下に説明する。
図1の正面図に示す二重透明フイルム1は、透明フイルムと透明フイルムの間に間隙空間を形成した二枚重ねの透明フイルムからなり、前記二重透明フイルム1で農業用ビニールハウスを改良した透明ビニールハウス2を東西が長手方向となり、南北が短手方向となる蒲鉾型に形成する。
前記透明ビニールハウス2の床面は、地面を掘削して形成した凹部に断熱材を介して長手方向中央部に床暖パネルFHを設置してコンクリート土間3を打設したものである。
前記床暖パネルFHは、温水ボイラーBWからの温水により補助的に暖房を行い、コンクリート土間3は外断熱により駆体蓄熱作用と断熱作用を持たせている。
前記透明ビニールハウス2内の前記床暖パネルFHの上方に、前記透明ビニールハウス2の長手方向に沿って水平2列にベルトコンベヤー4、5を設置する。
前記一方のベルトコンベヤー4の上方天井位置には、蒸気ボイラーBSからの蒸気により加熱される天井ふく射パネル6を長手方向に設け、該天井ふく射パネル6が前記ベルトコンベヤー4にて搬送されるおが粉にふく射を放射し、ふく射乾燥をする。
前記他方のベルトコンベヤー5の透明ビニールハウス2中央部側には、二重透明フイルム1の屋根及び南面を透過した日射を前記ベルトコンベヤー5側へ反射するように傾斜させた反射板7を長手方向に沿って設ける。
なお、TRは温度センサー、HRは湿度センサー、BSは蒸気ボイラー、BWは温水ボイラー、PWは温水ポンプ、VWは電磁弁、GLは地面である。
One embodiment of the continuous solar sawdust drying apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The double
The floor surface of the
The floor warm panel FH is supplementarily heated by hot water from the hot water boiler BW, and the concrete soil 3 has a heat storage effect and a heat insulation effect by external heat insulation.
A ceiling radiating panel 6 heated by steam from the steam boiler BS is provided in the longitudinal direction at the upper ceiling position of the one
On the central side of the
Note that TR is a temperature sensor, HR is a humidity sensor, BS is a steam boiler, BW is a hot water boiler, PW is a hot water pump, VW is a solenoid valve, and GL is the ground.
図2の平面図に示すように、前記透明ビニールハウス2の出入口側(以下、「西側」という。)には、一方のベルトコンベヤー4の終端側となる受けホッパーRと、他方のベルトコンベヤー5の始端側となる投入ホッパーSとを設け、前記透明ビニールハウス2の出入口とは反対側(以下、「東側」という。)には、前記他方のベルトコンベヤー5の終端側と一方のベルトコンベヤー4の始端側とを連繋する切り返しターンテーブル8を設ける。
前記切り返しターンテーブル8は、他方のベルトコンベヤー5から一方のベルトコンベヤー4へおが粉を移し替えする。
図2、3に示すように、前記ベルトコンベヤー4と前記ベルトコンベヤー5間の上方天井部の長手方向に沿って室内ファンF2−1〜F2−4を南北向きに合計4個設置して、室内の高温の空気をゆっくり循環させて、おが粉の対流乾燥を行う。
図2、3に示すように、前記透明ビニールハウス2の西側と東側の棟部にシャッター付きの換気ファンF1−1、F1−2をそれぞれ1個合計2個設置して、湿潤空気の排出作用を行う。
なお、TPは天井ふく射パネル温度センサーである。
As shown in the plan view of FIG. 2, on the entrance / exit side (hereinafter referred to as “west side”) of the
The turning
As shown in FIGS. 2 and 3, a total of four indoor fans F2-1 to F2-4 are installed in the north-south direction along the longitudinal direction of the upper ceiling between the
As shown in FIGS. 2 and 3, two ventilation fans F1-1 and F1-2 with shutters are installed in the ridges on the west and east sides of the
Note that TP is a ceiling radiation panel temperature sensor.
図3の左側面図に示すように、西側に前記投入ホッパーSを前記受けホッパーRより高位に設けると共に東側におが粉受けフィーダー9、9をそれぞれ設け、前記ベルトコンベヤー4と前記ベルトコンベヤー5とを逆方向の傾斜配置に設ける。
図4の平面図に示すように、前記ベルトコンベヤー5から前記おが粉受けフィーダー9を介して前記切り返しターンテーブル8へ重力と回転力を利用して移し替え、さらに前記切り返しターンテーブル8のスクレーパー10によっておが粉受けフィーダー9を介して前記ベルトコンベヤー4へ移し替える際に混合作用を行わせるように形成する。
また、前記ベルトコンベヤー4の上方天井位置には、前記ベルトコンベヤー4にて搬送されるおが粉にふく射を放射する天井ふく射パネル6を設ける。
図5の(a)正面図、(b)下面図に示すように、前記天井ふく射パネル6は蒸気ボイラーBSからの蒸気をヘッダー11で分配し、2本の黒色塗装をしたスチールパイプ12へ供給し、ヘッダー11で集合して前記蒸気ボイラーBSへ戻すように構成し、前記スチールパイプ12の天井側裏面には黒色塗装をしたスチール板13を添設する。
なお、14はひれ板、15はユニオンまたはフランジである。
As shown in the left side view of FIG. 3, the charging hopper S is provided higher on the west side than the receiving hopper R, and the
As shown in the plan view of FIG. 4, the belt conveyor 5 is transferred to the
In addition, a ceiling radiation panel 6 that radiates radiation to the sawdust conveyed by the
As shown in (a) front view and (b) bottom view of FIG. 5, the ceiling radiation panel 6 distributes steam from the steam boiler BS by the
In addition, 14 is a fin board, 15 is a union or a flange.
次に、本発明の連続式太陽熱おが粉乾燥装置の操作動作を図面に基づいて、以下に説明する。
図1〜図3において、東西が長手方向となり、南北が短手方向となるようにコンクリート土間3に床暖パネルFHを敷き、その上に二重透明フイルム1で覆われた透明ビニールハウス2を建設し、室内にベルトコンベヤー4及びベルトコンベヤー5の二列のベルトコンベヤーを走らせ、この上におが粉を投入ホッパーSから均一厚さに供給してゆっくり搬送する。
その際、二重透明フイルム1上部からの日射及び天井ふく射パネル6からの蒸気加熱のふく射を直接的におが粉に照射させ、一方、温められた室内空気を室内ファンF2で対流させて温風にし、間接的におが粉を乾燥させ、ベルトコンベヤー4から受けホッパーRで回収する。
Next, the operation of the continuous solar sawdust drying apparatus of the present invention will be described below based on the drawings.
In FIG. 1 to FIG. 3, a
At that time, the solar radiation from the upper part of the double
次に、本発明の連続式太陽熱おが粉乾燥装置の制御動作を図面に基づいて、以下に説明する。
図1に示すように、天井ふく射パネル6の熱源は蒸気ボイラーBSからの蒸気(150℃、5kg/cm2)で供給され、天井ふく射パネル6への供給はその表面温度TP=140℃でON-OFFする電磁弁VMで制御され、おが粉のふく射乾燥を行う。
床暖パネルFHへは温水ボイラーBWからの温水(60〜70℃)で供給され、室温センサーTR=40℃でON-OFFする温水ポンプPWで制御され、おが粉のふく射乾燥及び対流乾燥を行う。
おが粉乾燥時に発生する水分によって湿り空気となった室内空気は、冬期、春期には、湿度センサーHR=25%で換気ファンF1−2がON、HR=30%で換気ファンF1−1がONとなり、室内湿り空気を排出する。
湿度センサーHR≦20%でF1−1及びF1−2がOFFとなり換気は停止される。
一方、太陽熱、天井ふく射パネル6及び床暖パネルFHからの対流放熱で温度が上がった室内空気は、室内温度TR≧40℃で4個の室内ファンF2−1〜F2−4がONとなり、室内の高温の空気をゆっくり循環させて、おが粉の対流乾燥を行う。
Next, the control operation of the continuous solar sawdust drying apparatus of the present invention will be described below based on the drawings.
As shown in FIG. 1, the heat source of the ceiling radiation panel 6 is supplied by steam (150 ° C., 5 kg / cm 2 ) from the steam boiler BS, and the supply to the ceiling radiation panel 6 is ON at the surface temperature TP = 140 ° C. -Controlled by a solenoid valve VM that is turned OFF, spray drying of sawdust is performed.
The floor warming panel FH is supplied with warm water (60 to 70 ° C) from the warm water boiler BW and controlled by a warm water pump PW that turns on and off at room temperature sensor TR = 40 ° C. Do.
In the winter and spring seasons, the indoor air that has become dampened by the moisture generated during the drying of sawdust will turn on the ventilation fan F1-2 with the humidity sensor HR = 25% and turn on the ventilation fan F1-1 with HR = 30%. Turns on and exhausts indoor humid air.
When the humidity sensor HR ≦ 20%, F1-1 and F1-2 are turned off and ventilation is stopped.
On the other hand, the indoor air whose temperature has risen due to convection heat radiation from the solar heat, the ceiling radiation panel 6 and the warm floor panel FH has four indoor fans F2-1 to F2-4 turned on at an indoor temperature TR ≧ 40 ° C. Slowly circulate high-temperature air in order to convectively dry sawdust.
乾燥の工程;上記連続式太陽熱おが粉乾燥装置の作動により、投入ホッパーSから供給された生おが粉(含水率約30%)は10mのベルトコンベヤー5で移送される間に、二重透明フイルム1を透過した直達日射の太陽熱を受けてふく射乾燥され、半生おが粉(20%程度)となっておが粉受けフィーダー9に一旦受け取られる。
半生おが粉は切り返しターンテーブル8で方向転換され、もう一つのおが粉受けフィーダー9に移された後、10mのベルトコンベヤー4に移され、移送中に天井ふく射パネル6から放射されるふく射でふく射乾燥されて、乾燥おが粉(10〜12%)となって受けホッパーRに回収される。
その間、同時に高温の乾燥空気を室内ファンF2−1〜F2−4で循環させ対流乾燥も進行する。
Drying process: By the operation of the above-mentioned continuous solar sawdust drying device, the raw sawdust (moisture content of about 30%) supplied from the input hopper S is doubled while being transferred by the belt conveyor 5 of 10 m. The solar heat of direct solar radiation that has passed through the
Half-steamed sawdust is turned around at the
Meanwhile, high-temperature dry air is simultaneously circulated by the indoor fans F2-1 to F2-4, and convection drying proceeds.
おが粉乾燥量;幅0.5m、長さ10mの2本のベルトコンベヤーが10m/h(=0.167m/min)の超スロースピードで回転し、その上におが粉が0.05mの均一厚さの帯状になって移送される。
おが粉搬送量は0.25m3/hであり、質量密度250kg/m3とすると、おが粉乾燥量は62.5kg/hとなる。
Drying amount of sawdust; Two belt conveyors of width 0.5m, length 10m rotate at a super slow speed of 10m / h (= 0.167m / min), on top of which 0.05m of sawdust It is transported in the form of a strip of uniform thickness.
The amount of sawdust transported is 0.25 m 3 / h, and when the mass density is 250 kg / m 3 , the dry amount of sawdust is 62.5 kg / h.
1 二重透明フイルム
2 透明ビニールハウス
3 コンクリート土間
4 ベルトコンベヤー(戻り)
5 ベルトコンベヤー(往き)
6 天井ふく射パネル
7 反射板
8 切り返しターンテーブル
9 おが粉受けフィーダー
10 スクレーパー
11 ヘッダー
12 スチールパイプ
13 スチール板
14 ひれ板
15 ユニオンまたはフランジ
1 Double
5 Belt conveyor (outward)
6 Ceiling radiation panel 7
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