JP2009045525A

JP2009045525A - ディスク型処理装置

Info

Publication number: JP2009045525A
Application number: JP2007212135A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ando; 賢亮安藤; Eiichi Miura; 栄一三浦
Original assignee: Mitsubishi Materials Techno Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Techno Corp
Priority date: 2007-08-16
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2009-03-05

Abstract

【課題】攪拌羽根を回転させて被乾燥物を移送した場合に、攪拌羽根の接続部における摩耗や引張り応力を抑制することにより攪拌羽根からの熱媒体の漏出が抑制可能なディスク型処理装置を提供すること。
【解決手段】両端に側壁が設けられた筒状体を有する固定体と、該筒状体の軸方向に連設された複数の攪拌羽根２２を有して前記固定体に回転自在に挿通される回転軸２１とを備え、前記筒状体内に供給された被乾燥物を、被乾燥物排出部に向けて前記回転軸の軸方向に移送しながら攪拌、乾燥させるディスク型処理装置であって、前記前記拡販撹拌羽根２２は、第１の羽根部材２３と、第２の羽根部材２４とを備え、前記第１の羽根部材２３の外径は、前記第２の羽根部材２４の外径よりも大きく形成され、前記第１の羽根部材２３と前記第２の羽根部材２４とは、前記第１の羽根部材２３の内周側で接続されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、一般工業製品や、フィッシュミール、産廃スラッジ、汚泥などの熱処理、反応、乾燥、冷却処理などに使用する、内部に熱媒体を有する構造の攪拌加熱方式のディスク型処理装置に関するものである。

一般工業製品や、フィッシュミール、産廃スラッジ、汚泥などの処理物は、内部に含有されている水分などを乾燥装置等の処理装置によって蒸発、乾燥させて、減量、再利用することが一般的に行われている。
このような処理機による蒸発、乾燥に際しては、処理物に対して直接熱風を吹き当てることで乾燥させる直接乾燥法や、熱風などの熱媒体によって容器などの接触部材を加熱して加熱された接触部材を処理物と接触させることで熱媒体を処理物に直接当てずに乾燥させる間接乾燥法がある。

このような間接乾燥法を採用した処理装置として、両端に側壁が設けられた筒状体を有する固定体と、この固定体に対して回転自在に挿通された回転軸とを備えるディスク型処理装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

このようなディスク型処理装置は、回転軸に複数の攪拌羽根が連設されており、各攪拌羽根の内部に熱媒体を有する構造として各攪拌羽根を加熱するとともに、筒状体の内部に供給された被乾燥物を複数の攪拌羽根で攪拌、乾燥させながら移送する。このとき、攪拌羽根を複数設けることで、被乾燥物との接触面積が増大して効率よく被乾燥物を乾燥させることができるようになっている。
特開２００２−２５０５９０号公報

しかしながら、例えば図７に示すように、ディスク型処理装置の攪拌羽根１００は、円盤状の中央部が膨出して形成された２枚の同一形状の羽根部材１０２、１０３の膨出する側の面を互いに外方に向けて、その外周部に位置する接続部を溶接によって接続しているため、攪拌羽根を回転させて被乾燥物を攪拌すると、攪拌された被乾燥物が攪拌羽根の外周部において周方向及び被乾燥物の移送方向にて接触し、接続部に引張り応力が発生するとともに被乾燥物との摩擦による摩耗が発生するために、接続部１０３に孔があいて熱媒体が漏出する虞があるという問題があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、攪拌羽根を回転させて被乾燥物を移送した場合に、攪拌羽根の接続部に発生する摩耗や引張り応力を抑制して攪拌羽根からの熱媒体の漏出を抑制可能なディスク型処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、両端に側壁が設けられた筒状体を有する固定体と、該筒状体の軸方向に連設された複数の攪拌羽根を有して前記固定体に回転自在に挿通される回転軸とを備え、前記筒状体内に供給された被乾燥物を、前記攪拌羽根により攪拌しつつ前記固定体に設けられた被乾燥物排出部に向けて前記軸方向に移送しながら乾燥させるディスク型処理装置であって、前記撹拌羽根は、前記軸方向の一方側に膨出するとともに前記一方側第１を構成する第１の羽根部材と、前記軸方向の他方側に膨出するとともに前記他方側を構成する第２の羽根部材とを備え、前記第１の羽根部材の外径は、前記第２の羽根部材の外径よりも大きく形成され、前記第２の羽根部材の外周部が前記第１の羽根部材の内周側に接続されていることを特徴とする。

この発明によれば、接続部が第２の羽根部材が第１の羽根部材の内周側に形成されていて上流側から下流側に移送される被乾燥物と直接接触することがないため、接続部への引張り応力及び摩耗の発生が抑制される。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のディスク型処理装置であって、前記第１の羽根部材は、前記攪拌羽根の前記被乾燥物の移送方向下流側を構成することを特徴とする。

この発明によれば、第１の羽根部材が攪拌羽根の被乾燥物の移送方向下流側を構成していて、被乾燥物を移送するための圧縮力が第１の羽根部材から被乾燥物に伝達されるので接続部への高圧の圧縮力による作用が抑制される。

この発明に係るディスク型処理装置によれば、被乾燥物による攪拌羽根の接続部への引張り応力の発生や摩擦による摩耗が抑制される。その結果、攪拌羽根からの熱媒体の漏出を抑制することができる。

以下、図１から図６を参照し、この発明の一実施形態について説明する。
本実施形態におけるディスク型処理装置１は、間接乾燥法を採用した乾燥装置の一態様であって、図１に示すように、中空の固定体２と、固定体２に対して回転自在に挿通された回転軸３とを備え、固定体２を構成する筒状体１３内に供給された被乾燥物Ｗ１を、固定体２に設けられた被乾燥物排出部１３Ｂに向けて筒状体１３の軸線（軸）Ｏ方向に移送しながら攪拌、乾燥させるようになっている。

固定体２は、横置きとされて両端に側壁１１、１２が設けられた筒状体１３と、筒状体１３の外周面を覆うように設けられたジャケット（図示略）とを備えている。

筒状体１３は、断面円筒形状であり、側壁１１側の上面に被乾燥物Ｗ１を供給する被乾燥物導入部１３Ａが設けられており、側壁１２側の下面に筒状体１３内を移送されて処理された被乾燥物Ｗ２を排出する被乾燥物排出部１３Ｂが設けられている。被乾燥物導入部１３Ａは側壁１１よりも若干側壁１２側に設けられており、被乾燥物排出部１３Ｂは側壁１２よりも若干側壁１１側に設けられている。

ここで、本明細書のディスク型処理装置１において、筒状体１３の被乾燥物導入部１３Ａが設けられた側の一端を上流端、被乾燥物排出部１３Ｂが設けられた側の一端を下流端と称する。
また、筒状体１３には、被乾燥物を加熱することで発生する水蒸気を排気する水分排気口１３Ｄ及び筒状体１３の内部に空気を導入して筒状体１３内部の圧力などを調整する空気導入口１３Ｃが設けられている。

また、筒状体１３には、上側の内周面から回転軸３の軸心に向かって固定板１４が複数設けられている。
固定板１４は、後述する複数の攪拌羽根２２の間にそれぞれ突出するように設けられている。

回転軸３は、回転軸本体２１と、筒状体１３の軸線Ｏ方向に連設された複数の攪拌羽根２２とを備えるとともに固定体２に回転自在に挿通されており、固定体２の外部に設けられた動力源（図示略）によって、図１に示す矢印Ａ方向で回転自在とされている。
回転軸本体２１は、円筒形状に形成されており、回転軸本体２１内に熱媒体である蒸気Ｓを導入するための蒸気導入口２１Ａが固定体２の下流端の外部に設けられている。
なお、回転軸３、攪拌羽根２２の回転軸線は、筒状体１３の軸線Ｏと同心とされている。

複数の攪拌羽根２２は、被乾燥物との接触面積を増大するために設けられており、回転軸本体２１の軸線Ｏ方向に等間隔で配置されている。
また、攪拌羽根２２は、軸線Ｏ方向の上流側、下流側の両側に膨出するとともに中空に形成された円盤形状を有しており、回転軸本体２１内を流通する蒸気が攪拌羽根２２内に流通可能なように、中空部が連続するように設けられている。

攪拌羽根２２は、図２に示すように、両側面の内周側に軸線Ｏ方向外方に延在する円筒状壁部２２Ａを備えており、円筒状壁部２２Ａの内周に回転軸本体２１を挿入して回転軸本体２１と取り付けられている。

また、攪拌羽根２２は、被乾燥物Ｗ１の移送方向の下流側（回転軸本体２１の軸線Ｏ方向の一方側）を構成する第１の羽根部材２３と、移送方向の上流側（軸線Ｏ方向の他方側）を構成する第２の羽根部材２４とを備えている。

また、第１の羽根部材２３の外径は、第２の羽根部材２４の外径よりも大きく形成されており、第１の羽根部材２３と第２の羽根部材２４とは、図３に示すように、第２の羽根部材２４の外周部が第１の羽根部材２３の凹形状面の内周側にて接続部２５を介して接続されている。

接続部２５は、第２の羽根部材２４の外周部を、第１の羽根部材２３に近づく側が内周側に縮径するように形成されたうえで第２の羽根部材２４の外周部と第１の羽根部材２３の凹形状面とを第２の羽根部材２４の全周にわたって溶接することにより形成されている。

また、攪拌羽根２２には、図４に示すように、回転軸本体２１の軸線Ｏを中心とする複数（この実施に形態では３つ）の同心円の周方向に所定の間隔をあけて配置され第１の羽根部材２３と第２の羽根部材２４とを前記軸線Ｏ方向に連結する複数の連結部材２７が設けられており、これら連結部材２７により第１の羽根部材２３と第２の羽根部材２４との連結強度が強化されている。

攪拌羽根２２の外周部２２Ｂには、図２に示すようなブラケット３１が周方向に９０°の間隔をあけて、例えば４カ所に設けられていて、これらブラケット３１には必要に応じて送り羽根３２、平羽根３３が取り付けられている。

送り羽根３２は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、矩形平板状に形成された取付部材３２Ａの一辺が矩形平板状に形成された羽根部材３２Ｂのいずれかの辺と平行に羽根部材３２Ｂの面に接続されたものであり、取付部材３２Ａと羽根部材３２Ｂのそれぞれの面は接続部分を挟んで所定の角度で接続されている。

また、送り羽根３２は、取付部材３２Ａに形成された取付孔３２Ｃによって攪拌羽根２２のブラケット３１に取付可能とされており、送り羽根３２は、ブラケット３１に取り付けられた状態で回転軸３を回転させることにより被乾燥物Ｗ１に攪拌羽根２２に対する周方向及び軸線Ｏ方向の運動が付与されて、被乾燥物Ｗ１が上流側から下流側に移送されるようになっている。

平羽根３３は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、矩形平板状に形成された取付部材３３Ａを矩形平板状に形成された平羽根部材３３Ｂの面に平羽根部材３３Ｂのいずれかの辺と平行に立設連結して略Ｌ字形に形成したものであり、取付部材３３Ａに形成された取付孔３３Ｃによりブラケット３１に取付可能とされており、平羽根３３をブラケット３１に取り付けた状態で回転軸３を回転させることより被乾燥物Ｗ１に攪拌羽根２２の周方向の運動を与えるようになっている。

なお、送り羽根３２は、筒状体１３の上流側において攪拌羽根２２の周方向に１８０°の間隔をあけてそれぞれ２組取り付けられ、下流側では１組取り付けられている。
また、平羽根３３は、概ね軸線Ｏ方向の上流側には取り付けられていないが、下流側において攪拌羽根２２に１枚が取り付けられている。

次に、このような構成を有するディスク型処理装置１を用いた被乾燥物Ｗ１の乾燥方法について説明する。まず、蒸気導入口２１Ａから熱媒体である蒸気Ｓを回転軸本体２１内に供給する。これにより、複数の攪拌羽根２２は、内部を流通する蒸気によって加熱される。また、ジャケットにも熱媒体として蒸気Ｓを導入することによって筒状体１３を加熱する。

次に、回転軸３を回転させて、被乾燥物導入部１３Ａから被乾燥物Ｗ１を供給する。供給された被乾燥物Ｗ１は、筒状体１３の下側の内周面上に堆積し、回転軸３が回転することによって攪拌羽根２２によって攪拌されるとともに上流側から下流側に向けて移送される。

筒状体１３内を移送する被乾燥物Ｗ１は、蒸気Ｓによって加熱された回転軸本体２１及び攪拌羽根２２や筒状体１３の内周面に接触することにより被乾燥物Ｗ１内の水分が蒸発して乾燥される。被乾燥物Ｗ１を乾燥することにより被乾燥物Ｗ１から発生した水蒸気などは、水分排気口１３Ｄを介して固定体２の外部に排気される。

被乾燥物Ｗ１が乾燥される途中で、被乾燥物Ｗ１の水分量によっては粘性の高い状態となった場合、この状態の被乾燥物Ｗ１は、側壁１１や攪拌羽根２２に付着することがある。攪拌羽根２２に付着した被乾燥物Ｗ１は、筒状体１３の内周面から各攪拌羽根２２の間に向けて突出するように設けられた固定板１４によって掻き取られる。
固定板１４によって掻き取られた被乾燥物Ｗ１は、攪拌羽根２２によって攪拌、乾燥されながら被乾燥物排出部１３Ｂに向けて移送される。

また、側壁１１に付着した被乾燥物は、図示しない掻取羽根によって掻き取られ、掻取羽根によって掻き取られた被乾燥物Ｗ１は、上流側から下流側に移送されて、側壁１１に付着しなかった他の被乾燥物と同様に、攪拌羽根２２によって攪拌、乾燥されながら被乾燥物排出部１３Ｂに向けて移送される。

このように構成されたディスク型処理装置１によれば、被乾燥物Ｗ１を攪拌羽根２２が攪拌、乾燥させながら移送する場合に、被乾燥物Ｗ１が第１の羽根部材２３側の表面と接触して圧縮されるので、接続部２５が被乾燥物Ｗ１と接触して圧縮されることによる摩擦が抑制される。

また、接続部２５に、被乾燥物Ｗ１が上流から下流側に移送される際の外力が作用しないので、接続部２５への引張り応力の発生が抑制される。
その結果、接続部２５の摩耗が抑制されて、攪拌羽根２２からの熱媒体の漏出が抑制されるとともに、攪拌羽根２２の寿命の延長が可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では熱媒体として蒸気Ｓを用いたが、温水など他の熱媒体を用いてもよい。

また、攪拌羽根２２を構成する第１の羽根部材２３と第２の羽根部材２４とが、第１の羽根部材２３が被乾燥物Ｗ１の移送方向の下流側を構成する場合について説明したが、第２の羽根部材２４が移送方向下流側を構成するようにしてもよい。
また、送り羽根３２、平羽根３３は、その構成及び攪拌羽根２２における配置を任意に設定することが可能である。

この発明によれば、間接乾燥法を採用したディスク型処理装置に関して、攪拌羽根を構成する第１の羽根部材と第２の羽根部材との接続部での引張り応力及び摩耗の発生を抑制し、攪拌羽根からの熱媒体の漏出を抑制できるので、産業上の利用可能性が認められる。

本発明に係る一実施の形態を示す図であって、ディスク型処理装置を側面から見た縦断面図である。本発明の一実施形態に係るディスク型処理装置の攪拌羽根を側面から見た縦断面図である。本発明の一実施形態に係るディスク型処理装置の攪拌羽根を側面から見た詳細縦断面図である。本発明の一実施形態に係るディスク型処理装置の攪拌羽根の正面図である。本発明の一実施形態に係るディスク型処理装置の送り羽根を示す図であり、（Ａ）は攪拌羽根の正面図、（Ｂ）は攪拌羽根を攪拌羽根の径方向外方から見た（Ａ）のＳ−Ｓ断面図である。本発明の一実施形態に係るディスク型処理装置の平羽根を示す図であり、（Ａ）は攪拌羽根の正面図、（Ｂ）は攪拌羽根を攪拌羽根の径方向外方から見た（Ａ）のＴ−Ｔ断面図である。従来の、ディスク型処理装置の攪拌羽根の接続部を説明する図である。

符号の説明

Ｏ軸線
Ｗ１、Ｗ２被乾燥物
１ディスク型処理装置
２固定体
３回転軸
１３筒状体
１３Ｂ被乾燥物排出部
２２攪拌羽根
２３第１の羽根部材
２４第２の羽根部材

Claims

両端に側壁が設けられた筒状体を有する固定体と、
該筒状体の軸方向に連設された複数の攪拌羽根を有して前記固定体に回転自在に挿通される回転軸とを備え、
前記筒状体内に供給された被乾燥物を、前記攪拌羽根により攪拌しつつ前記固定体に設けられた被乾燥物排出部に向けて前記軸方向に移送しながら乾燥させるディスク型処理装置であって、
前記撹拌羽根は、前記軸方向の一方側に膨出するとともに前記一方側第１を構成する第１の羽根部材と、前記軸方向の他方側に膨出するとともに前記他方側を構成する第２の羽根部材とを備え、
前記第１の羽根部材の外径は、前記第２の羽根部材の外径よりも大きく形成され、
前記第２の羽根部材の外周部が前記第１の羽根部材の内周側に接続されていることを特徴とするディスク型処理装置。
請求項１に記載のディスク型処理装置であって、
前記第１の羽根部材は、前記攪拌羽根の前記被乾燥物の移送方向下流側を構成することを特徴とするディスク型処理装置。