JP2015086022A - ダスト及びショットクリーニング材の搬送装置 - Google Patents

ダスト及びショットクリーニング材の搬送装置 Download PDF

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Abstract

【課題】スクレーパと底板との間にショットクリーニング材を噛み込ませることなく十分な搬送効率でダスト及びショットクリーニング材を搬送できる、簡単な構成のダスト及びショットクリーニング材の搬送装置を提供する。
【解決手段】無端循環走行体22が走行してスクレーパ25が無端循環走行体の下側走行部22Aに位置するようになったとき、該スクレーパ25が、ケーシング10の底板12上に堆積したダスト及びショットクリーニング材を下流側へ向けて掻き取り移動させるダスト及びショットクリーニング材の搬送装置1において、下側走行部22Aに位置しているスクレーパ25の先端と上記ケーシング10の底板12との間に、上記ショットクリーニング材の粒径の2〜5倍の寸法の間隔δが形成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、廃棄物処理炉からの排ガスとの熱交換により廃熱を回収する伝熱管群に付着したダストに粒状のショットクリーニング材を投射して、該ダストを除去するショットクリーニングが行われた後、除去されたダスト及びショットクリーニングに使用されたショットクリーニング材を搬送する搬送装置に関する。
焼却炉や溶融炉等の廃棄物処理炉に接続されるボイラやエコノマイザに設けられる伝熱管群には、上記廃棄物処理炉からの排ガスに含まれるダストが付着する。該伝熱管群に付着したダストを除去する方法として、粒状のショットクリーニング材を上方から落下させてダストが付着した伝熱管群に投射することにより、該ダストを伝熱管群から剥離させて除去するショットクリーニングが知られている。上記ショットクリーニング材は、粒径が1〜7mm程度の鉄製球であるスチールショットが使用されることが多い。
ショットクリーニングにより伝熱管群から剥離したダスト及び投射されたショットクリーニング材は、下方へ落下した後、搬送装置によって搬送され、篩等の分級装置によりダストとショットクリーニング材とに分級される。分級されたショットクリーニング材はショットクリーニングに再利用される。
ダスト及びショットクリーニング材を搬送する上記搬送装置としては、スクレーパによってダスト及びショットクリーニング材を搬送するスクレーパコンベアが使用されることが多い。
特許文献1には、各種切断機から生ずる切屑を搬送する搬送装置としてのスクレーパコンベアが開示されている。特許文献1のスクレーパコンベアは、略横方向に配設された樋状ケースと、該樋状ケース内に設けられ該樋状ケースの一端側を上流側そして他端側を下流側として上流側と下流側との間を循環走行して切屑を搬送するコンベア体とを備えている。
上記樋状ケースは、切屑を受け入れるための受入口が上面にそして該切屑を排出するための排出口が下流側に形成されている。コンベア体は、上流側の端部に設けられた従動スプロケットと下流側の端部に設けられた駆動スプロケットと、該スプロケットに巻回されたチェーンと、上記コンベア体の走行方向で等間隔をなして上記チェーンに固着された複数のスクレーパとを有している。
上記チェーンは、上流側から下流側へ向けて上記樋状ケースの底板に沿って走行する下側走行部と、該下側走行部よりも上方位置で下流側から上流側へ向けて帰還走行する上側走行部とが連続して設けられている。スクレーパは、上記チェーンが上記下側走行部に位置するようになったとき、該スクレーパの先端(下端)が樋状ケースの底板の上面に接圧をもって接触しており、該底板上に堆積した切屑を掻き取って下流側へ向けて搬送して上記排出口から排出する。
また、コンベア体は、上記上側走行部に並行し上記従動スプロケットを上流側へ向けて弾性的に押圧するチェーンセパレートアームと、上流側位置で斜め下方に延び上記チェーンの下側走行部を下方へ向けて弾性的に押圧する押圧部材とを有している。上記従動スプロケットそして上記下側走行部に対する押圧力は弾性的に加えられているので、該下側走行部に位置しているスクレーパの先端が底板の上面に接圧をもって接触している。
特許文献1の記載によると、このような構成のスクレーパコンベアでは、切屑の中に異物(被削物の切断片や切屑塊等)が混入している場合であっても、上記下側走行部に位置しているスクレーパは異物の上に無理なく乗り上げることができ、この結果、スクレーパと底板との間で異物が噛み込むことを回避しつつ、切屑および異物を掻き取って搬送できることとしている。
特開2002−370137
しかし、特許文献1のスクレーパコンベアでは、チェーンセパレートアームから従動スプロケットに加えられる押圧力そして押圧部材から下側走行部に加えられる押圧力が弾性的であるとしても、その押圧力が大きいと、スクレーパの先端と底板との接圧が過大となり、該スクレーパと底板との間に異物を噛み込んでしまい、スクレーパコンベアの走行が停止したり、スクレーパ及び底板が損傷したりするおそれがある。また、上記押圧力が小さい場合には、スクレーパが容易に上方へ変位して異物の上に乗り上げてしまうので、該スクレーパによって異物を十分に掻き取って搬送そして排出することが困難となる。
特許文献1には、スクレーパと底板とが適度な接圧で接していることを記載しているが、異物の大きさは様々であり、これらの異物に対処するために適度な接圧を設定することは容易ではない。
したがって、ダスト及びショットクリーニング材を搬送する搬送装置として、特許文献1のスクレーパコンベアを適用としようとしても、ダスト中にショットクリーニング材が異物として存在しているので、上述したのと同様の問題、すなわちショットクリーニング材の噛み込みの問題や、スクレーパによって十分に掻き取れないという問題が生じ得る。また、上記押圧力を生じさせるためのばね等の弾性部材等をスクレーパコンベアに設ける必要があり、スクレーパコンベア自体の構成が複雑になる。
本発明は、このような事情に鑑みて、スクレーパと底板との間にショットクリーニング材を噛み込ませることなく十分な搬送効率でダスト及びショットクリーニング材を搬送できる、簡単な構成のダスト及びショットクリーニング材の搬送装置を提供することを課題とする。
本発明に係るダスト及びショットクリーニング材の搬送装置は、廃棄物処理炉からの排ガスとの熱交換により廃熱を回収する伝熱管群に付着したダストに粒状のショットクリーニング材を投射して、該ダストを除去するショットクリーニングが行われた後、除去されたダスト及びショットクリーニングに使用されたショットクリーニング材を搬送する搬送装置であって、略横方向に延び一端側を上流側そして他端側を下流側として、ダスト及びショットクリーニング材を上流側から下流側へ向けて搬送するコンベア体と、該コンベア体を収容し、ダスト及びショットクリーニング材を上方から受け入れ、下流側に搬送された上記ダスト及びショットクリーニング材を該下流側に位置する排出口から排出するダクト状あるいは樋状のケーシングとを備え、上記コンベア体は、上流側から下流側へ向けて上記ケーシングの底板に沿って走行する下側走行部と該下側走行部よりも上方位置で下流側から上流側へ向けて帰還走行する上側走行部とが連続して設けられ、上流側と下流側との間を循環して走行する無端循環走行体と、該無端循環走行体の両端に設けられ該無端循環走行体を走行駆動する回転駆動体と、上記無端循環走行体の走行方向で所定間隔をもって該無端循環走行体に複数配置されるスクレーパとを有し、上記無端循環走行体が走行して上記スクレーパが上記下側走行部に位置するようになったとき、該スクレーパが、上記ケーシングの底板上に堆積したダスト及びショットクリーニング材を下流側へ向けて掻き取り移動させる。
かかるダスト及びショットクリーニング材の搬送装置において、本発明では、上記下側走行部に位置しているスクレーパの先端と上記ケーシングの底板との間に、上記ショットクリーニング材の粒径の2〜5倍の寸法の間隔が形成されていることを特徴としている。
発明者は、スクレーパの先端とケーシングの底板との間にショットクリーニング材の粒径の2倍以上の寸法で間隔を形成することにより、ショットクリーニング材の噛み込みが発生しにくくなることを見出した。一方、上記間隔がショットクリーニング材の粒径の5倍より大きいと、ダスト及びショットクリーニング材が底板上に多く残ってしまい、搬送効率が低下することを見出した。本発明では、スクレーパの先端とケーシングの底板との間にショットクリーニング材の粒径の2〜5倍の寸法の間隔が形成されているので、ショットクリーニング材の噛み込みを生じさせることなく、十分な搬送効率でダスト及びショットクリーニング材を搬送することができる。
また、本発明では、従来のように、スクレーパの先端をケーシングの底板に対して接圧をもって接触させるための構成を設ける必要がないので、搬送装置の構成を簡単にすることができる。
本発明において、下側走行部に位置しているスクレーパの先端とケーシングの底板との間の間隔が、該底板に堆積したダストが上記底板の上面に固着して固化層を形成することを許容していてもよい。スクレーパの先端とケーシングの底板との間に適切な間隔が形成されていると、該スクレーパにより掻き取られなかったダストの一部が底板上で該底板に固着して固化層を形成する。この固化層は底板の上面の損傷を防止するための保護層として作用する。
本発明において、ケーシングは、互いに別部材をなす上板、側板及び底板が連結したダクト状をなしており、少なくとも側板が交換可能に、上記上板、側板及び底板が締結部材によって互いに締結されていることとしてもよい。このように、少なくとも側板を交換可能とすることにより、該側板を、高さの異なる別部材に交換したり、あるいはスペーサとともに上板及び底板と締結したりして、スクレーパと底板との間隔を、ショットクリーニング材の粒径の2〜5倍の寸法の範囲内で調整することができる。また、ケーシングの上板、側板及び底板が互いに別部材をなしているので、該ケーシングを分解して、該ケーシング内に残留しているダスト及びショットクリーニング材の除去等のメンテナンスを簡単に行うことができる。
以上のように、本発明によれば、スクレーパの先端と底板との間にショットクリーニング材の粒径の2〜5倍の寸法の間隔を形成することとしたので、簡単な構成で、ショットクリーニング材の噛み込みを生じさせることなく、十分な搬送効率でダスト及びショットクリーニング材を搬送することができる。
本発明の実施形態に係る搬送装置の縦断面図であり、該搬送装置の長手方向に対して平行な断面を示している。 図1の搬送装置の一部拡大図である。 図2のIII−III断面図であり、該搬送装置の長手方向に対して直角な面での断面を示している。
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るダスト及びショットクリーニング材の搬送装置1の縦断面図であり、該搬送装置1の長手方向に対して平行な断面を示している。図2は、図1の搬送装置1の一部拡大図である。図3は、図2のIII−III断面図であり、該搬送装置1の長手方向に対して直角な面での断面を示している。本実施形態に係る搬送装置1は、廃棄物処理炉(図示せず)からの排ガスとの熱交換により廃熱を回収する伝熱管群(図示せず)に付着したダストに粒状のショットクリーニング材を投射して、該ダストを除去するショットクリーニングが行われた後、除去されたダスト及びショットクリーニングに使用されたショットクリーニング材を搬送するのに用いられる装置である。
搬送装置1は、図1での左端側が上流側そして右端側が下流側となるように略横方向に延びており、上記ダスト及びショットクリーニング材を、後述するケーシング10の底板12上で上流側から下流側へ向けて搬送するようになっている。該搬送装置1は、ダスト及びショットクリーニング材を上流側から下流側へ向けて搬送するコンベア体20と、該コンベア体20を収容するケーシング10とを有している。
ケーシング10は、図1に見られるように、全体として略横方向に延びており、上流側に位置する略左半部が、水平に延びる水平部10Aをなし、下流側に位置する略右半部が、右方へ向かうにつれて上方へ傾斜する傾斜部10Bをなしている。図3に見られるように、ケーシング10は、上板11、底板12および二つの側板13が締結されたダクト状をなしており、上板11、底板12及び側板13が締結部材としてのケーシング用ボルト14によって互いに締結されて組み立てられて角筒状をなしている。
図1に見られるように、水平部10Aの上板11には、上記伝熱管群から剥離したダスト及びショットクリーニングに使用されたショットクリーニング材を受け入れるための受入口15が図1の横方向での中間域に大きく形成されている。また、傾斜部10Bの底板12には、下流側端部(図1にて右端部)の位置に、コンベア体20により搬送されたダスト及びショットクリーニング材を排出するための排出口16が形成されている。
図1に見られるように、該コンベア体20は、ケーシング10内を略横方向に延びており、ケーシング10の側板13(図3参照)に固定され略横方向に延びるレール21と、該レール21に沿って上流側と下流側との間を循環して走行する無端循環走行体としてのコンベアチェーン22と、該コンベアチェーン22の走行方向での両端部に設けられ該コンベアチェーン22を走行駆動する回転駆動体としての駆動スプロケット23及び従動スプロケット24と、コンベアチェーン22の走行方向で所定間隔をもって該コンベアチェーン22に固定的に取り付けられた複数のスクレーパ25(図2参照)とを有している。
レール21は、図1ないし図3に見られるように、上下二段をなして配置されており、下段に位置する下側レール21Aと、上段に位置する上側レール21Bとを有している。図3に見られるように、該下側レール21Aそして該上側レール21B(以下、総称して「レール21A,21B」とも言う)のそれぞれは、搬送装置1の幅方向(図3にて左右方向)の両側に位置して二つで対をなすように設けられている。該レール21A,21Bは、それぞれ高ナット26とレール固定ボルト27でケーシング10の側板13に締結されていて、上記高ナット26によって側板13の内面との間に間隔をもって設けられている。レール21A,21Bと側板13の内面との間に間隔を設けることにより、ショットクリーニング材やダスト固形物は該間隔を容易に落下でき、レール側に戻り噛みこまれることがないため、コンベアチェーンが停止することを防止できる。また、レール21A,21Bとして角鋼材を用いることにより、該レール21A,21Bが磨耗した場合であっても上下反転して使用することができ、メンテナンス費用を低減できる。
コンベアチェーン22は、下側レール21Aに沿って延び上流側から下流側へ走行し往路を形成する下側走行部22Aと、これと平行をなし該下側走行部22Aよりも上方位置で上側レール21Bに沿って延び下流側から上流側へ向けて帰還走行し復路を形成する上側走行部22Bとが連続して設けられており、上流側と下流側との間を循環するようになっている。
コンベアチェーン22は、図2に見られるように、該コンベアチェーン22の走行方向に隣接して配された帯板状の複数のリンク28の端部同士がピン29によって連結されていて、全体として無端鎖状をなしており、図3に見られるように、搬送装置1の幅方向(図3にて左右方向)でスクレーパ25の両方の外側面にそれぞれ設けられている。スクレーパ25のそれぞれの外側面に設けられる二つのコンベアチェーン22は、上記幅方向での内側(スクレーパ25に寄った位置)に設けられた内側チェーン22Cと、外側(スクレーパ25から離れた位置)に位置する外側チェーン22Dとを有している。以下、内側チェーン22Cのリンク28を「内側リンク28C」とし、外側チェーン22Dのリンク28を「外側リンク28D」として両者を適宜区別する。
図3に見られるように、上記幅方向での内側チェーン22Cと外側チェーン22Dとの間には、レール21A,21B上に位置するローラ30がピン29により回転自在に支持されている。また、内側チェーン22Cの内側にはスクレーパ25を保持するための保持金具31が取り付けられ、外側チェーン22Dの外側にはワッシャ32が配されている。つまり、図3に見られるように、ピン29の軸線方向(上記幅方向)では、外側から順に、ワッシャ32、外側チェーン22Dの外側リンク28D、ローラ30、内側チェーン22Cの内側リンク28Cそして保持金具31が配されており、これらの部材が上記幅方向で外側から挿通されたピン29によって支持されている。
図2,3に見られるように、ピン29により回転自在に支持されているローラ30は、各レール21A,21B上に位置しており、該レール21A,21B上を走行可能となっている。図3に見られるように、該ローラ30は、レール21A,21Bよりも内側位置に大径をなすフランジ部30Aを有しており、該フランジ部30Aによって、上記幅方向での外方へ向けたローラ30の不用意なレール21A,21Bからの逸脱が阻止されている。また、下側レール21Aの内側には、例えば角棒を溶接してガイド32が配されており、ローラ30のフランジ部30Aが磨耗しても、後述するスクレーパ25の側端板部25Bとガイド32が干渉することにより、コンベアチェーンの偏りやローラ30の逸脱を防止できる。このため、コンベアチェーンが停止することを防止でき、また、コンベアチェーンの耐用時間が延び、メンテナンス費用を低減できる。
保持金具31は、図3に見られるように、金属板部材を板厚方向に直角に屈曲して形成されており、上下方向に延びピン29でローラ30に締結される取付部31Bと、上記幅方向に延び後述するスクレーパ25の基板部25Aに対して取付ねじ33(図2参照)で締結されて該スクレーパ25を固定的に保持する保持部31Aとを有している。
駆動スプロケット23は、図1に見られるようにコンベアチェーン22の下流側端部位置(図1にて右端部)で該コンベアチェーン22が巻回されており、コンベアチェーン22を回転駆動する。また、従動スプロケット24は、コンベアチェーン22の上流側端部位置(図1にて左端部)で該コンベアチェーン22が巻回されており、コンベアチェーン22が回転駆動されたときに、該回転駆動に従って回転するようになっている。
駆動スプロケット23には、モータ(図示せず)と接続された駆動チェーン34も巻回されており、上記モータの回転駆動力が上記駆動チェーン34を介して該駆動スプロケット23に伝達されることにより、上記コンベアチェーン22が循環走行するようになっている(図1の破線の矢印)。
スクレーパ25は、後述するようにケーシング10の底板12上に堆積したダスト及びショットクリーニング材を掻き取るための部材である。該スクレーパ25は、金属板部材を板厚方向に屈曲して作られており、図2に見られるように、上下方向に対して直角な板面をもち保持金具31に固定される基板部25Aと、搬送装置1の幅方向(図2の紙面に対して直角な方向)での基板部25Aの両側端縁から上下方向に延び該幅方向に対して直角な板面をもつ側端板部25Bと、上記走行方向での基板部25Aの後端縁から上下方向に延びる屈曲板部25Cとを有していて、バケット状をなしている。該屈曲板部25Cは、基板部25Aの後端縁から延び上記走行方向に対して直角な後板部25C−1と、該後板部25C−1に連続し上記走行方向で前方へ傾斜するように屈曲された傾斜板部25C−2とを有している。上記基板部25A、側端板部25B及び屈曲板部25Cで囲まれて、上記走行方向で前方へ向けて開放された空間は、掻き取られたダスト及びショットクリーニング材を収容するための収容部25Dとして形成されている。
図2,3に見られるように、コンベアチェーン22の下側走行部22Aに位置するスクレーパ25の下端と底板12の上面との間には、上下方向で所定の間隔が形成されている。本実施形態では、該所定の間隔δは、上下方向でショットクリーニング材の粒径の2〜5倍の寸法となるように設定されている。
搬送装置1は、以下の要領でダスト及びショットクリーニング材を搬送する。ショットクリーニングにより伝熱管群から剥離したダスト及び該ショットクリーニングに使用されたショットクリーニング材は、高温状態のままケーシング10の受入口15を経て落下し(図1の略左半部の下向矢印参照)、該受入口15の下方に位置するケーシング10の底板12上に堆積する。堆積したダスト及びショットクリーニング材(図示せず)は、コンベアチェーン22の下側走行部22Aに位置するスクレーパ25によって掻き取られて、該スクレーパ25の収容部25D内に収容された状態で下流側へ搬送された後、下流端側位置でケーシング10の排出口16から外部へ排出される(図1の右端側の下向矢印参照)。
本実施形態では、既述したように、上記下側走行部22Aに位置するスクレーパ25の下端と底板12の上面との間には、ショットクリーニング材の粒径の2〜5倍の上下寸法の間隔δが形成されている。該間隔δはショットクリーニング材の粒径の2倍以上の寸法に設定されているので、スクレーパ25の下端と底板12との間での該ショットクリーニング材の噛み込みの発生を良好に回避することができる。また、上記間隔δはショットクリーニング材の粒径の5倍以下の寸法に設定されており、底板12上に堆積するダスト及びショットクリーニング材の大部分を掻き取ることができるので、十分な搬送効率を維持することができる。また、ショットクリーニング材として粒径が4〜7mmのものを用いることが、付着ダストを剥離する効率を高くすることができ好ましい。
また、本実施形態では、スクレーパ25と底板12との間に上記間隔δが形成されているので、従来のようにスクレーパの先端をケーシングの底板に対して接圧をもって接触させるための構成を設ける必要がなくなり、搬送装置の構成を簡単にすることができる。
また、スクレーパ25と底板12との間に上記間隔が形成されていることにより、底板12上には、スクレーパ25により掻き取られなかったダスト及びショットクリーニング材が残留する。この残留しなかったダストの一部は、底板12上で自然冷却されて固化することにより、底板12に固着した固化層を形成する。この固化層は底板12の上面を覆う保護層としての役割を果たすので、該保護層により該底板12の損傷が防止される。
既述したように、本実施形態では、ケーシング10は、上板11、底板12及び側板13がケーシング用ボルト14によって互いに締結されて組み立てられている。つまり、ケーシング10は、上板11、底板12及び側板13は、上記ケーシング用ボルト14を外すことにより分解可能となっている。したがって、例えば、上記側板13を高さの異なる別部材に交換したり、あるいは側板13をスペーサとともに上板11及び底板12と締結したりすることにより、スクレーパ25と底板12との間隔δを、ショットクリーニング材の粒径の2〜5倍の寸法の範囲内で簡単に調整することができる。また、ケーシング10を分解することにより、該ケーシング10内に残留しているダスト及びショットクリーニング材の除去等のメンテナンスを簡単に行うことができる。
1 搬送装置
10 ケーシング
11 上板
12 底板
13 側板
14 ケーシング用ボルト(締結部材)
16 排出口
20 コンベア体
22 コンベアチェーン(無端循環走行体)
22A 下側走行部
22B 上側走行部
23 駆動スプロケット(回転駆動体)
24 従動スプロケット(回転駆動体)
25 スクレーパ

Claims (3)

  1. 廃棄物処理炉からの排ガスとの熱交換により廃熱を回収する伝熱管群に付着したダストに粒状のショットクリーニング材を投射して、該ダストを除去するショットクリーニングが行われた後、除去されたダスト及びショットクリーニングに使用されたショットクリーニング材を搬送する搬送装置であって、
    略横方向に延び一端側を上流側そして他端側を下流側として、ダスト及びショットクリーニング材を上流側から下流側へ向けて搬送するコンベア体と、
    該コンベア体を収容し、ダスト及びショットクリーニング材を上方から受け入れ、下流側に搬送された上記ダスト及びショットクリーニング材を該下流側に位置する排出口から排出するダクト状あるいは樋状のケーシングとを備え、
    上記コンベア体は、上流側から下流側へ向けて上記ケーシングの底板に沿って走行する下側走行部と該下側走行部よりも上方位置で下流側から上流側へ向けて帰還走行する上側走行部とが連続して設けられ、上流側と下流側との間を循環して走行する無端循環走行体と、該無端循環走行体の両端に設けられ該無端循環走行体を走行駆動する回転駆動体と、上記無端循環走行体の走行方向で所定間隔をもって該無端循環走行体に複数配置されるスクレーパとを有し、
    上記無端循環走行体が走行して上記スクレーパが上記下側走行部に位置するようになったとき、該スクレーパが、上記ケーシングの底板上に堆積したダスト及びショットクリーニング材を下流側へ向けて掻き取り移動させるダスト及びショットクリーニング材の搬送装置において、
    上記下側走行部に位置しているスクレーパの先端と上記ケーシングの底板との間に、上記ショットクリーニング材の粒径の2〜5倍の寸法の間隔が形成されていることを特徴とするダスト及びショットクリーニング材の搬送装置。
  2. 下側走行部に位置しているスクレーパの先端とケーシングの底板との間の間隔が、該底板に堆積したダストが上記底板の上面に固着して固化層を形成することを許容していることとする請求項1に記載のダスト及びショットクリーニング材の搬送装置。
  3. ケーシングは、互いに別部材をなす上板、側板及び底板が連結したダクト状をなしており、少なくとも側板が交換可能に、上記上板、側板及び底板が締結部材によって互いに締結されていることとする請求項1又は請求項2に記載のダスト及びショットクリーニング材の搬送装置。
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