JP2008082559A - ロータリキルン - Google Patents

Abstract

【課題】
炉体として内筒、外筒を有するロータリキルンに於ける、固定部と回転部間をシールするシール装置の保守作業を容易とし、保守コストの低減を図る。
【解決手段】
回転駆動され、入口１８から投入された被処理物を出口側へ移動しつつ加熱し、出口から排出する炉本体３と、該炉本体に隣接する固定部との間に設けられたシール装置６，７，２２，２３とを具備するロータリキルンに於いて、前記シール装置は前記炉本体側の回転部に設けられた回転板と、前記回転部に隣接する固定部にベローズを介して設けられたシールフランジと、該シールフランジに設けられ、円周所要分割されたランタンリングとを有し、該ランタンリングは前記ベローズにより前記回転板に押圧されると共に前記ランタンリングの摺動面に潤滑剤が供給される様構成された。
【選択図】 図５

Description

本発明は、都市ごみ等の廃棄物を熱分解ガス化処理する為に用いられるロータリキルンに関するものである。

先ず、ロータリキルンの一例について図５、図６により説明する。尚、図５中で、左を上流側、右を下流側とする。

ロータリキルン１は、概略、上流側炉端ケーシング２、炉本体３、下流側炉端ケーシング４によって構成され、前記上流側炉端ケーシング２、前記下流側炉端ケーシング４は炉ベース５に固定的に支持され、前記炉本体３は前記炉ベース５に回転可能に支持され、前記上流側炉端ケーシング２と前記炉本体３間、及び該炉本体３と前記下流側炉端ケーシング４間にはシール装置６，７が設けられている。

前記炉本体３について説明する。

該炉本体３は外筒８、該外筒８内部に設けられた内筒部９を有し、前記外筒８はローラ等の回転体１１を介して回転支持機構１２に回転自在に支持され、又前記外筒８はモータ等の駆動源を有する回転駆動機構１３によって回転される様になっている。

前記内筒部９は複数、例えば図６に示される様に３本の内筒１４を有し、これら内筒１４は軸心方向に所要間隔で設けられた支持円板１５によって円周等間隔で固定支持されている。又、前記外筒８の上流部は全ての前記内筒１４が合流する空間１６を形成する管寄せ部１７となっており、該管寄せ部１７から前記外筒８と同心の被処理物投入口１８が上流に向って延出している。又、前記内筒１４の下流端部には分解ガス導出管１９が前記外筒８と同心に設けられ、前記分解ガス導出管１９は前記内筒１４に部分的に連通している。

前記支持円板１５と前記外筒８間には、内外筒連結機構２１が円周所要等分（例えば１２等分）の位置に設けられ、該内外筒連結機構２１によって前記外筒８と前記支持円板１５とが連結され、前記外筒８から前記内外筒連結機構２１を介して前記内筒部９に回転力が伝達される様になっている。

前記上流側炉端ケーシング２と前記被処理物投入口１８間は、シール装置２２が設けられ、前記上流側炉端ケーシング２には熱風ガス出口（図示せず）が設けられている。

前記下流側炉端ケーシング４と前記分解ガス導出管１９間にはシール装置２３が設けられ、又前記下流側炉端ケーシング４には熱風ガス入口（図示せず）が設けられている。更に、前記分解ガス導出管１９の下流端部を収納する様に熱分解ガス出口ケーシング２４が設けられ、該熱分解ガス出口ケーシング２４と大気（外気）とは、前記シール装置２３によって分離されている。

前記被処理物投入口１８より被処理物が投入され、前記下流側炉端ケーシング４より熱風ガスが導入され、熱風は前記内筒１４と前記外筒８との空間を流れ、前記上流側炉端ケーシング２から流出する。

前記被処理物投入口１８より被処理物が投入され、前記外筒８、前記内筒１４が一体に前記回転駆動機構１３によって回転され、被処理物は前記内筒１４を介して加熱されつつ下流側に移動し、熱分解される。熱分解ガスは前記分解ガス導出管１９を経て前記熱分解ガス出口ケーシング２４より排出され、又分解後の残渣物も前記熱分解ガス出口ケーシング２４より排出される。

前記シール装置６は回転部である前記外筒８と固定部である前記上流側炉端ケーシング２間をシールし、又前記シール装置２２は回転部である前記被処理物投入口１８と固定部である前記上流側炉端ケーシング２間をシールし、前記炉本体３内部からガスが漏出しない様にし、又前記シール装置７は回転部である前記外筒８と固定部である前記下流側炉端ケーシング４間をシールし、前記シール装置２３は回転部である前記分解ガス導出管１９と固定部である前記下流側炉端ケーシング４、前記熱分解ガス出口ケーシング２４間をシールしてガスが外部に漏出しない様にしている。

次に、従来の前記シール装置６について、図７により説明する。尚、前記シール装置７は前記シール装置６と対称的な構造となっており、前記シール装置２２，２３はそれぞれ前記シール装置６を一対相対向させて配置した構造となっている。

図中、２５は回転部に設けられる回転板であり、例えば前記外筒８の上流側の端面に設けられる。

前記上流側炉端ケーシング２の下流側端部には前記回転板２５と対向する様に、固定円板２６が設けられ、該固定円板２６にはリング形状のシールフランジ２７がベローズ２８を介して支持されている。又、前記固定円板２６と前記シールフランジ２７との間には円周方向所要間隔でコイルスプリング（図示せず）が設けられている。

前記シールフランジ２７の前記回転板２５と対峙する側には、リング形状をした摺動部材であるランタンリング２９が所要量突出する様に嵌込まれている。前記シールフランジ２７の周面から該シールフランジ２７、前記ランタンリング２９を通って該ランタンリング２９の摺動面に開口する潤滑供給路３１が穿設され、該潤滑供給路３１は図示しない潤滑剤供給源に接続されている。

前記ベローズ２８は前記固定円板２６と前記シールフランジ２７間をシールしており、前記コイルスプリングにより、前記シールフランジ２７を前記回転板２５に向って押圧し、所定の接触圧力を与えている。又、前記潤滑供給路３１からはグリース等の潤滑剤が供給され、前記回転板２５と前記ランタンリング２９間の摺動面にグリースが浸出し、前記回転板２５と前記ランタンリング２９とを潤滑にする様になっている。

前記シール装置６に於いて、前記ランタンリング２９の摩耗は避けられず、所要期間を経過した後は、交換する必要がある。

該ランタンリング２９を交換する場合は、前記シールフランジ２７は、前記ランタンリング２９とは一体のリング形状をしているので、先ず該ランタンリング２９を前記シールフランジ２７から軸心方向（図７中右方）に移動させて外し、更に半径方向に抜取り、前記ロータリキルン１外部に取出す必要がある。

従って、前記ランタンリング２９を前記シールフランジ２７から外す為の作業スペース、更に前記ランタンリング２９を半径方向に抜取る作業スペースが必要となり、これら作業スペースを確保する為、前記固定円板２６を前記上流側炉端ケーシング２から取外す等の作業が必要となる。前記固定円板２６は直径が５〜６ｍと大きく作業は大掛りでコストが掛ると共に長期作業となっていた。

又、前記回転板２５について前記ランタンリング２９よりは摩耗の程度は少ないが、やはり摩耗するので、交換しなければならず、前記回転板２５の交換作業は一層大掛りで面倒な作業となっていた。

又、前記ランタンリング２９の摺動面は、前記ベローズ２８によって前記回転板２５に押圧されており、面圧は高く、その為、前記潤滑供給路３１から供給された潤滑剤の一部は、前記ランタンリング２９の周囲を回込んで、摺動面の外側に漏出しており、摺動面に充分な潤滑剤が供給されず、前記ランタンリング２９の摩耗が早められる虞れもあった。

尚、ロータリキルンのシール構造としては特許文献１に示されるものがある。

特開２００５−１９５１９８号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、ロータリキルンに於けるシール装置の摩耗部品の交換を容易とし、保守性を向上し、又摩耗を低減して交換時期を延長し、保守コストの低減を図るものである。

本発明は、回転駆動され、入口から投入された被処理物を出口側へ移動しつつ加熱し、出口から排出する炉本体と、該炉本体に隣接する固定部との間に設けられたシール装置とを具備するロータリキルンに於いて、前記シール装置は前記炉本体側の回転部に設けられた回転板と、前記回転部に隣接する固定部にベローズを介して設けられたシールフランジと、該シールフランジに設けられ、円周所要分割されたランタンリングとを有し、該ランタンリングは前記ベローズにより前記回転板に押圧されると共に前記ランタンリングの摺動面に潤滑剤が供給される様構成されたロータリキルンに係るものである。

又本発明は、前記潤滑剤を供給する潤滑供給路は前記ランタンリングの外周面から潤滑溝内に開口する様設けられたロータリキルンに係り、又前記ランタンリングは外周側から着脱可能としたロータリキルンに係り、更に又前記回転板に前記ランタンリングと摺動する回転摺動板を着脱可能に設けたロータリキルンに係るものである。

本発明によれば、回転駆動され、入口から投入された被処理物を出口側へ移動しつつ加熱し、出口から排出する炉本体と、該炉本体に隣接する固定部との間に設けられたシール装置とを具備するロータリキルンに於いて、前記シール装置は前記炉本体側の回転部に設けられた回転板と、前記回転部に隣接する固定部にベローズを介して設けられたシールフランジと、該シールフランジに設けられ、円周所要分割されたランタンリングとを有し、該ランタンリングは前記ベローズにより前記回転板に押圧されると共に前記ランタンリングの摺動面に潤滑剤が供給される様構成されたので、前記ランタンリングを交換する場合は、分解して外周側に引抜くことが可能であり、周囲を分解することなく交換作業が可能であり、作業性が向上すると共に作業時間が短縮できる。

又本発明によれば、前記潤滑剤を供給する潤滑供給路は前記ランタンリングの外周面から潤滑溝内に開口する様設けられたので、潤滑剤は途中で漏出することなく確実に摺動面に供給される。

更に又本発明によれば、前記回転板に前記ランタンリングと摺動する回転摺動板を着脱可能に設けたので、固定側の回転板は交換する必要がなくなるので、大掛りな保守作業が避けられ保守性が向上する等の優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

図１は本発明に係るロータリキルンに実施されたシール装置６を示しており、ロータリキルン本体の構成等は、図５で示したものと同様であるので、説明を省略する。又、他のシール装置７、シール装置２２、シール装置２３についても、基本的な構造は同様であるので、説明を省略する。尚、図１中、図７中で示したものと同等のものには同符号を付してある。

回転部、例えば外筒８の上流側端面に回転板２５が設けられ、該回転板２５に対向して固定円板２６が固定部、例えば上流側炉端ケーシング２に設けられ、前記固定円板２６にはコイルスプリング（図示せず）を介してシールフランジ２７がランタンリング２９と共に前記回転板２５に向って押圧される様弾性的に支持される。尚、前記回転板２５と前記ランタンリング２９間の金属摩耗を考慮し、前記回転板２５にはステンレス鋼材、前記ランタンリング２９には鉛青銅材が用いられる。

前記シールフランジ２７は内周突部２７ａが前記回転板２５に向って突出する断面Ｌ字形状をしており、前記シールフランジ２７の前記回転板２５との対峙面には前記ランタンリング２９が取付けられる。

該ランタンリング２９は、円周所要等分、例えば３等分され、分割されたランタンリング分体２９ａを前記シールフランジ２７の外周側から嵌込み、前記内周突部２７ａに突当てる。前記ランタンリング分体２９ａを前記シールフランジ２７に組込むことで、連続したリング状のランタンリング２９が構成される。又、該ランタンリング２９は、前記内周突部２７ａからは摩耗代分だけ前記回転板２５側に突出する様になっている。

前記シールフランジ２７に外周側からランタンリング押え３２が取付けられ、該ランタンリング押え３２と前記内周突部２７ａによって前記ランタンリング分体２９ａが挾持される。前記ランタンリング押え３２は、好ましくは断面Ｌ字状とし、ボルト等の固定具により、前記シールフランジ２７の外周面に着脱可能に固定する。又、前記ランタンリング押え３２は所要間隔で間欠的に設けても良く、或は円周所要等分したものを連続する様に取付けても良い。

前記シールフランジ２７と前記ランタンリング分体２９ａ間には回止ピン、回止ボルト等の回転止部材３０が設けられ、前記ランタンリング分体２９ａの周方向の移動が拘束されている。尚、前記回転止部材３０に嵌合する前記ランタンリング分体２９ａ側の凹部は、該ランタンリング分体２９ａを半径方向に移動する際には前記回転止部材３０に干渉されない形状とする。

前記ランタンリング分体２９ａの摺動面には円周方向に沿って潤滑溝３３が刻設され、又所要間隔で潤滑溜め３４が前記潤滑溝３３と交差して設けられる。尚、前記潤滑溜め３４の形状は円形、矩形であっても良い。前記潤滑溝３３は図３に見られる様に、前記ランタンリング分体２９ａの端部で途切れており、隣接するランタンリング分体２９ａ，２９ａ間で潤滑溝３３は非連続となっている。

前記ランタンリング分体２９ａの外周面から潤滑供給路３１が穿設され、該潤滑供給路３１は潤滑溝３３内に開口する。尚、開口位置は前記潤滑溜め３４の部分であっても、該潤滑溜め３４から外れた位置であってもよい。

前記潤滑供給路３１からグリース等の潤滑剤を供給すると、前記潤滑溝３３、前記潤滑溜め３４を充満し、前記潤滑溝３３、前記潤滑溜め３４から前記ランタンリング２９と前記回転板２５間に浸出し、摺動面を潤滑にする。尚、前記潤滑供給路３１に至る該潤滑供給路３１途中に連通する隙間はないので、潤滑剤は漏出することなく確実に前記潤滑供給路３１に供給され、更に前記回転板２５が前記ランタンリング２９に対して回転するので、少なくとも前記潤滑溜め３４の幅分は潤滑剤が供給され、円滑な回転が行われ、摩耗が抑制される。

前記ランタンリング２９が摩耗して交換する場合は、前記外筒８の外側から前記ランタンリング押え３２を外周側に取外し、更に前記ランタンリング分体２９ａを外周側に取外す。

新しいランタンリング分体２９ａは、逆の手順で外周側から組込まれる。

前記ランタンリング２９の取外し、組込みは、全て外側から行え、交換作業の為の大掛りな分解作業も必要がない。

図４は、第２の実施の形態を示しており、回転板２５側の摩耗を考慮した場合を示している。

前記回転板２５のランタンリング２９との対峙面に回転摺動板３６をボルト３７等により、着脱可能に取付ける。又、前記回転摺動板３６は円周所要等分、例えば３等分され、外周側から分解、組立てが行える様になっている。又、前記回転摺動板３６の材質は、前記回転板２５と同材質とするか、摩耗状態に合せ、より硬度の高い材質を選択する。

尚、前記ボルト３７を皿ボルトとすると、前記ランタンリング２９の着脱に際し、前記ボルト３７と前記ランタンリング２９との干渉が避けられ作業性が向上する。

又、ランタンリング押え３２については、図示される様に、シールフランジ２７の対峙面側から取付ける様にしてもよい。

本発明の実施の形態の要部を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態の要部を示す斜視図である。 本実施の形態で使用されるランタンリングの要部斜視図である。 本発明の第２の実施の形態を示す概略断面図である。 ロータリキルンの概略を示す断面図である。 図５のＡ−Ａ矢視図である。 ロータリキルンに用いられる従来のシール装置を示す概略断面図である。

符号の説明

１ ロータリキルン
２ 上流側炉端ケーシング
３ 炉本体
４ 下流側炉端ケーシング
８ 外筒
９ 内筒部
１３ 回転駆動機構
１４ 内筒
１５ 支持円板
１８ 被処理物投入口
２４ 熱分解ガス出口ケーシング
２５ 回転板
２６ 固定円板
２９ ランタンリング
３１ 潤滑供給路
３３ 潤滑溝
３４ 潤滑溜め

Claims (4)

1. 回転駆動され、入口から投入された被処理物を出口側へ移動しつつ加熱し、出口から排出する炉本体と、該炉本体に隣接する固定部との間に設けられたシール装置とを具備するロータリキルンに於いて、前記シール装置は前記炉本体側の回転部に設けられた回転板と、前記回転部に隣接する固定部にベローズを介して設けられたシールフランジと、該シールフランジに設けられ、円周所要分割されたランタンリングとを有し、該ランタンリングは前記ベローズにより前記回転板に押圧されると共に前記ランタンリングの摺動面に潤滑剤が供給される様構成されたことを特徴とするロータリキルン。
2. 前記潤滑剤を供給する潤滑供給路は前記ランタンリングの外周面から潤滑溝内に開口する様設けられた請求項１のロータリキルン。
3. 前記ランタンリングは外周側から着脱可能とした請求項１のロータリキルン。
4. 前記回転板に前記ランタンリングと摺動する回転摺動板を着脱可能に設けた請求項１のロータリキルン。

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