JP2016109360A - 伝導伝熱乾燥機並びにこれを具えた蒸気再利用型乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 伝導伝熱乾燥機において、キャリアガスとして過熱蒸気が用いられた場合、このキャリアガスが本体シェル内において凝縮してしまうことを回避して、被処理物の効率的な乾燥を促進することのできる、新規な伝導伝熱乾燥機並びにこれを具えた蒸気再利用型乾燥装置の開発を技術課題とした。【解決手段】 本体シェル１０内に加熱装置が具えられ、加熱装置の伝熱面に被処理物Ｐを接触させて水分を蒸発させる伝導伝熱乾燥機１において、本体シェル１０に形成されたキャリアガス口１０３を通じて、キャリアガスＣとして過熱蒸気Ｓ１が供給され、キャリアガスＣによって、被処理物Ｐから蒸発した水分を本体シェル１０に形成された排気口１０４から外部に排出するものであり、キャリアガス口１０３から排気口１０４に至るキャリアガスＣの経路において、キャリアガスＣが被処理物Ｐに接触することがないように構成されていることを特徴として成る。【選択図】図１

Description

本発明は泥状・ケーク状・粉粒状等の材料や液体材料の乾燥・濃縮を行う装置に関するものであって、特に伝導伝熱乾燥機において、本体シェル内に供給されたキャリアガスが、被処理物と接触して熱交換が行われてしまうことによる不具合を回避することのできる、伝導伝熱乾燥機並びにこれを具えた蒸気回収再利用型乾燥装置に係るものである。

泥状・ケーク状・粉粒状等の材料や液体材料の乾燥・濃縮を行う装置の一つとして、図５に示すように、本体シェル１０′内に加熱装置が具えられ、この加熱装置（加熱管１１′）の伝熱面に被処理物を接触させて水分を蒸発させる伝導伝熱乾燥機１′が用いられている。このような伝導伝熱乾燥機１′においては、本体シェル１０′に形成されたキャリアガス口１０３′に対して、被処理物からの水分蒸発量と等量のキャリアガスＣが供給されものであり、このキャリアガスＣによって、被処理物から蒸発した水分が排気口１０４′を通じて外部に排出されることにより、被処理物の乾燥が促進されるものである。

ところで上述した伝導伝熱乾燥機１′については本出願人も製造販売を行っており、更にこの伝導伝熱乾燥機１′が適用された乾燥装置等を開発し、既に特許出願に及んでいる（例えば特許文献１、２参照）。
そしてその後も本出願人は、伝導伝熱乾燥機及び乾燥装置等の改良・開発を鋭意行っており、その中で次の様な点で改良の余地があることを見出した。

すなわち本出願人は、伝導伝熱乾燥機１′において、前記キャリアガスＣは斯界の常識として外気が用いられていたところを、過熱蒸気を用いるという着想に基づいて、被処理物の乾燥を常圧下において連続的に行うとともに、装置の製造コストを大幅に低減することを可能とする装置を案出した。
一方で、前記キャリアガスＣとして過熱蒸気が用いられた場合（特許文献１、２参照）、キャリアガスＣが本体シェル１０′内に位置する乾燥中の被処理物に対して接触することにより、熱効率が低下するといった問題が顕在化してきた。
特に図５に示された既存の伝導伝熱乾燥機１′の場合、本体シェル１０′内の雰囲気をキャリアガス口１０３′から供給されるキャリアガスＣ′によって押し出すような形態が採られており、キャリアガスＣの供給形態について格別考慮は成されていなかった。このためキャリアガス口１０３′から下向きに供給されたキャリアガスＣ′（過熱蒸気）は、被処理物に対して接触することとなり、このときに被処理物との間で熱交換が行われ、その一部が凝縮してドレン化してしまう。この結果、被処理物や本体シェル１０′内部を濡らしてしまうとともに、キャリアガスＣの風量が減ることにより蒸発した水分の運搬効率が低下してしまい、この結果被処理物の熱効率を充分高められていないといった問題が顕在化してきた。

特開２０１４−００６０１７公報 特願２０１３−２１９２６９

本発明はこのような背景からなされたものであって、伝導伝熱乾燥機において、キャリアガスとして過熱蒸気が用いられた場合、このキャリアガスが本体シェル内において凝縮してしまうことを回避して、被処理物の効率的な乾燥を促進することのできる、新規な伝導伝熱乾燥機並びにこれを具えた蒸気再利用型乾燥装置の開発を技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載の伝導伝熱乾燥機は、本体シェル内に加熱装置が具えられ、この加熱装置の伝熱面に被処理物を接触させて水分を蒸発させる伝導伝熱乾燥機において、前記本体シェルに形成されたキャリアガス口を通じて、キャリアガスとして過熱蒸気が供給され、このキャリアガスによって、被処理物から蒸発した水分を本体シェルに形成された排気口から外部に排出するものであり、前記キャリアガス口から排気口に至るキャリアガスの経路において、キャリアガスが被処理物に接触することがないように構成されていることを特徴として成るものである。

また請求項２記載の伝導伝熱乾燥機は、前記要件に加え、前記加熱装置は、本体シェルの長手方向に沿って回転軸が設定されて成る多管式加熱管であり、前記キャリアガス口から排気口に至るキャリアガスの経路が、稼働時における本体シェルの横断面視において、被処理物が位置しない部位を通過するように設定されていることを特徴として成るものである。

更にまた請求項３記載の伝導伝熱乾燥機は、前記請求項２記載の要件に加え、前記キャリアガス口から排気口に至るキャリアガスの経路は、稼働時における本体シェルの横断面視において、加熱装置の伝熱面のうち、被処理物と接していない部位と接触するように設定されていることを特徴として成るものである。

更にまた請求項４記載の伝導伝熱乾燥機は、前記要件に加え、前記キャリアガスの流速を１００〜５００ｍ／ｓとすることができるように構成されていることを特徴として成るものである。

また請求項５記載の蒸気再利用型乾燥装置は、前記請求項１乃至４記載の伝導伝熱乾燥機が具えられていることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。

まず請求項１記載の発明によれば、キャリアガスと被処理物との間での熱交換を抑えて、キャリアガスたる過熱蒸気の凝縮を回避することができる。

また請求項２記載の発明によれば、キャリアガスと被処理物との接触を確実に回避することができる。

更にまた請求項３記載の発明によれば、過熱蒸気の過熱度の低下を最小限に抑えることができるとともに、凝縮を防止することができる。
また乾燥機の立ち上げ時には、加熱装置の温度を速やかに上昇させることができる。

更にまた請求項４記載の発明によれば、キャリアガスと被処理物との間での熱交換を最小限に抑えることができるとともに、衝撃波等の発生を回避することができる。

更にまた請求項５記載の発明によれば、被処理物の乾燥を常圧下において連続的に行う運転をことができるとともに、被処理物の乾燥を効率的に実施することができる。

伝導伝熱乾燥機を一部破断して示す側面図である。 伝導伝熱乾燥機を一部透視して示す正面図及び背面図である。 伝導伝熱乾燥機が具えられた蒸気再利用型乾燥装置を示すブロック図である。 ノズルの種々の設置態様を示す骨格図である。 既存の伝導伝熱乾燥機を一部破断して示す側面図である。

本発明の伝導伝熱乾燥機並びにこれを具えた蒸気再利用型乾燥装置の最良の形態は以下の実施例に示すとおりであるが、これらの実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。

本発明の伝導伝熱乾燥機１（以下、乾燥機１とも呼ぶ）は、一例として図１、２に示されるものであり、この乾燥機１が具えられた蒸気回収再利用型乾燥装置Ｈは、一例として図３に示すように、乾燥機１と、投入装置２と、バグフィルタ３と、加圧装置５とを主たる構成要素として成る、いわゆる直接加圧式蒸気再圧縮型のヒートポンプ式処理装置として構成されるものである。

まず乾燥機１について説明すると、このものは図１、２に示すように、機枠Ｆ上に具えられた処理室たる本体シェル１０と、その内部に加熱装置の一例である多管式加熱管１１を具えて成るものである。
そして前記多管式加熱管１１を、その内部に熱媒体たる飽和蒸気Ｓ３を流すとともに回転させ、被処理物Ｐを多管式加熱管１１の管外面（伝熱面）に接触させることにより、被処理物Ｐに飽和蒸気Ｓ３の熱を伝導させて乾燥を行うものである。

また前記本体シェル１０は、一例として図２に示すように楕円状の横断面を有する中空部材であり、投入口１０１、排出口１０２、キャリアガス口１０３、排気口１０４が形成されている。ここで前記投入口１０１は、本体シェル１０の端部付近に形成されるものであり、この投入口１０１付近に排気口１０４が形成される。
更に本体シェル１０における前記排気口１０４よりも中央寄りの部分に第二の投入口１０１が形成されるものであり、この実施例では投入口１０１を、排気口１０４を挟んで二個所に形成するようにした。もちろん、後述する多管式加熱管１１の長手方向に沿って更に複数の個所に投入口１０１を形成するようにしてもよい。
なお前記排出口１０２にはロータリーバルブ１０５を具えるようにしたが、二重ダンパ排出装置等を具えるようにしてもよい。
また本体シェル１０及び多管式加熱管１１は、水平または投入口１０１側が排出口１０２側よりも幾分か高くなるように傾斜して機枠Ｆに設置される。

更にまた前記本体シェル１０は一例として二重ジャケット構造とされ、蒸気供給口１０６からドレン口１０７に至る加熱媒体の通過経路が形成され、本体シェル１０内を昇温することができるような構成が採られている。なお、このような二重ジャケット構造に替えてトレース配管を設置することもできる。また本体シェル１０に形成される側面開口１０８は、本体シェル１０の内部の観察等を行う際に利用されるものであり、定常時には点検蓋によって塞がれている。

また前記本体シェル１０は常圧下あるいは僅かな負圧下での使用を前提に構成されるものであり、このため厳密な気密性が求められることがなく、複雑な投入・排出機構、給・排気機構を要しないものである。このため、乾燥機１及び蒸気回収再利用型乾燥装置Ｈを低コストで構築することができる。

また前記多管式加熱管１１は、円筒状のチューブ束１１６の両側部に鏡板１１２を具えるとともに、この鏡板１１２の中心に軸体１１３を具えて成り、前記機枠Ｆに具えた軸受ブロック１１４によって軸体１１３を回転可能に支持して成るものである。なお多管式加熱管１１を回転させるための動力源として機枠Ｆ上にモータＭが具えられる。
そして前記軸体１１３の両端にはロータリージョイント１１５ａ、１１５ｂが取り付けられ、チューブ束１１６と接続される。また軸体１１３と本体シェル１０との間には、外気との遮断のためのシール機構が設けられている。
またチューブ束１１６の側周部には、複数のリフタ１１７及び適宜の角度を持たせた送り羽根１１８が取り付けられたアングル１１１が多数（この実施例では１２本）具えられるものであり、これらよって被処理物Ｐは図２に示すように掻き上げられて、前記チューブ束１１６に接触するとともに投入口１０１側から排出口１０２側に進むこととなる。

ここで排気口１０２側の鏡版１１２内には温度センサ７３が具えられるものであり（詳しくは温度センサ７３のプローブ先端部分のみが鏡版１１２内に挿入され。）、この温度センサ７３は、後述するドレン排出管（図示省略）と共に、ロータリージョイント１５１ｂを経由して軸体１１３の内部を通り、排出口１０２側の鏡版１１２内に配置される。

そして本発明の特徴的構成として、本体シェル１０内における、キャリアガス口１０３から排気口１０４に至るキャリアガスＣの経路において、キャリアガスＣが被処理物Ｐに接触することがないように構成されている。
具体的には図４に示すように、一例としてノズル１０３ａが、キャリアガス口１０３から本体シェル１０の内部に挿入状態とされるとともに、その噴出口が、排気口１０４の方向に指向するように（図４（ａ）参照）、あるいは排気口１０４に直接指向するように（図４（ｂ）参照）設置される。

またこの実施例では、前記キャリアガス口１０３から排気口１０４に至るキャリアガスＣの経路が、稼働時における本体シェル１０の横断面視において、被処理物Ｐが位置しない部位を通過するように設定されるものとする。具体的には図２に示すように、稼働時において本体シェル１０の底部に位置する被処理物Ｐのみならず、リフタ１１７によって掻き上げられる被処理物Ｐも含めて、被処理物Ｐが位置しない部位が、キャリアガスＣの経路となるように設定されるものである。

更にまた図４（ｃ）に示すように、前記キャリアガス口１０３から排気口１０４に至るキャリアガスＣの経路は、稼働時における本体シェル１０の横断面視において、加熱装置の伝熱面、すなわち多管式加熱管１１の伝熱面のうち、被処理物Ｐと接していない部位と積極的に接触するように設定することもできる。したがってこの場合、前記ノズル１０３ａの噴出口は、キャリアガス口１０３側から見ると排気口１０４の方向に指向しているものの、若干下向き状態とされて、多管式加熱管１１の伝熱面に指向するように設定されるものである。

なおこのようにノズル１０３ａの噴出口を、図４（ａ）、（ｂ）に示すように若干下向き状態としない場合でも、ノズル１０３ａから噴出されたキャリアガスＣは進行とともに広がるため、噴出された直後とはいかないものの、いずれは少なからず多管式加熱管１１の伝熱面と接触することとなる。
また既存の乾燥機１の場合、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようにノズル１０３ａの設置個所として、シェル本体１０の上部に具えられたキャリアガス口１０３を利用したが、例えば新規に設計される乾燥機１の場合、図４（ｄ）に示すように、ノズル１０３ａの設置個所を、本体シェル１０の側板１０Ｂに形成されたキャリアガス口１０３としてもよい。

なお図４（ｅ）に示すように、キャリアガス口１０３を本体シェル１０の両端に設けるとともに、本体シェル１０の中央に排気口１０４を設け、各キャリアガス口１０３と排気口１０４との間に投入口１０１を設けるような構成とすることもできる。この場合も図４（ａ）〜（ｄ）に示した形態と同様に、本体シェル１０内における、キャリアガス口１０３から排気口１０４に至るキャリアガスＣの経路において、キャリアガスＣが被処理物Ｐに接触することがないようにノズル１０３ａが設けられるものである。

また上述したキャリアガス口１０３から排気口１０４に至るキャリアガスＣの経路におけるキャリアガスＣの流れをより確実なものとするために、本体シェル１０内部にキャリアガスＣの流れをガイドするガイド板等を設けるようにしてもよい。
なお上述した「キャリアガス口１０３から排気口１０４に至るキャリアガスＣの経路」とは、キャリアガス口１０３をキャリアガスＣの供給始端として想定したため採られた表現であるが、実質的にキャリアガス口１０３に挿入されるノズル１０３ａの噴出口がキャリアガスＣの供給始端となるものである。

そして前記キャリアガスＣの流速は、１００〜５００ｍ／ｓとされるものであり、このための構成として、蒸気発生装置８及びスーパーヒータ６とノズル１０３ａとを結ぶ管路に、流量調整弁８２が具えられるものである。なお流量調整弁８２の開度は、本体シェル１０内の圧力を測定するために設けられた圧力センサ７２の検出値に応じて、適宜ＰＩＤ制御されるものとする。
ここで前記キャリアガスＣの流速は、キャリアガスＣと被処理物Ｐとの間での熱交換が極力発生しないように、その下限値を１００ｍ／ｓとするものである。一方、キャリアガスＣの流速の上限値については、音速以上とした場合、衝撃波等が発生して部材を損傷してしまう恐れがあるため、これを回避するために設定されているものである。

なお伝導伝熱式乾燥機１にあっては、本体シェル１０内において被処理物Ｐから蒸発した水分は、キャリアガスＣによって外部に排出されるため、従来よりこのようなキャリアガスＣとして、外気（そのままの外気、あるいは加熱もしくは除湿したもの。）を用いることが斯界の常識となっていたが、本発明にあっては、キャリアガスＣとして過熱蒸気Ｓ４を採用するものである。

次に前記投入装置２について説明すると、このものは一例としてホッパ２０を具えたモノポンプが適用されるものであり、その排出口は前記乾燥機１における投入口１０１に適宜の経路で接続される。

次に前記バグフィルタ３について説明すると、この実施例では一例としてシェーキング式バグフィルタが採用されるものであり、前記本体シェル１０における排気口１０４に接続される。そして適宜の揺動機構によってフィルタエレメント３０に振動を与え、目詰まりした粉塵等を除去することが可能となっている。なおこのほかにも逆洗式をはじめ種々のものをバグフィルタ３として採用することができる。また図示は省略するが、バグフィルタ３を通過するガスが過熱状態を維持することができるように、適宜の保温機構や加熱機構が具えられるものとする。

次に前記加圧装置５について説明すると、このものは、前記バグフィルタ３の排気部と、前記多管式加熱管１１におけるロータリージョイント１１５ａとの間を結ぶ主管路５０に圧縮機５１等の機器を設けて構成されるものである。
なおこの実施例では前記圧縮機５１としてスクリュー式蒸気圧縮機を採用するものであり、このものは低消費電力でありながらも、圧縮比が高い機器である。またこの実施例では一例として大気圧の過熱蒸気Ｓ２を、０．１〜０．７ＭＰａＧ（温度としては１２０〜１７０℃に相当）まで圧縮することができる能力を有するものが採用される。このため過熱蒸気Ｓ２を圧縮して得られる過熱蒸気Ｓ３の温度と、被処理物Ｐの温度との差を大きくとることができ、乾燥機１を小型化することが可能となるものである。
また前記圧縮機５１としては前記圧縮能力を実現することができるものであれば、多段ルーツ型圧縮機、多段ターボブロワ等を採用することもできる。

また、蒸気回収再利用型乾燥装置Ｈには、蒸気Ｓ０を生成するための蒸気発生装置８が具えられるものであり、Ｕ字形、直管形、ヘリカルコイル形等適宜の装置が適用される。そしてこの蒸気発生装置８から後述するように、スーパーヒータ６、ロータリージョイント１１５ａ及び蒸気供給口１０６に蒸気Ｓ０が供給される。

ここで前記蒸気Ｓ０は、過熱蒸気Ｓ１とされた後に乾燥機１におけるキャリアガス口１０３に供給されるものであり、このためのスーパーヒータ６がキャリアガス口１０３の前段に具えられる。この実施例ではスーパーヒータ６は一例として電気ヒータが適用されるものであり、減圧弁８１により常圧下でおよそ１００℃の飽和蒸気とされた蒸気Ｓ０を、１６０℃（過熱度６０度）の過熱蒸気Ｓ１とすることができる程度の能力のものが適用される。なおスーパーヒータ６の過熱蒸気Ｓ１の吐出側に温度センサ７０を具え、この温度センサ７０の測定値が所望の値となるように、スーパーヒータ６による加熱が制御されるものとする。
また蒸気発生装置８からロータリージョイント１１５ａには補助蒸気が供給されるものであり、この補助蒸気は、減圧弁８３と流量調節弁８４とが具えられた蒸気配管経路から供給されるものである。そして、例えば乾燥機１の起動時等、多管式加熱管１１が十分温度上昇していない場合に、多管式加熱管１１を加熱するために前記蒸気配管経路から補助蒸気が供給されるものである。
そして多管式加熱管１１が十分温度上昇し、被処理物Ｐが乾燥機１に供給されて水分蒸発が起こり、過熱蒸気Ｓ３が十分に供給される状態になると、主管路５０に具えられた圧力センサ７５により測定される過熱蒸気Ｓ３の圧力に応じて、前記流量調節弁８４により補助蒸気の供給が自動的に調整されるものである。

なお前記過熱蒸気Ｓ１は常圧とされるものであるが、ここでいう常圧とは、概ね大気圧（１気圧）を意味するものであり、気象条件や地理的条件によって変動するものである。
また前記過熱蒸気Ｓ１を常圧とする目的は、乾燥系（減圧弁８１より下流側の、蒸気Ｓ０、過熱蒸気Ｓ１及び過熱蒸気Ｓ２が存在する経路）への外気の吸い込み、あるいは、当該乾燥系から外気側への過熱蒸気Ｓ２のリークを防止するためである。そしてこのような過熱蒸気Ｓ１の圧力が、大気圧−１〜＋１ｋＰａ−ａｂｓ．の範囲であれば、一般的且つ簡易なシール材あるいはシール機構により、外気の吸い込みあるいは外気側への過熱蒸気Ｓ２のリークを防止することが可能となる。なお本明細書中において「常圧」とは、前記大気圧−１〜＋１ｋＰａ−ａｂｓ．の範囲を含むものである。
もちろんより気密性を高めることができるシール材あるいはシール機構を採用すれば、過熱蒸気Ｓ１の圧力を、より広い範囲で許容することが可能となる。

またロータリージョイント１１５ｂの下流側に具えられたポンプ９１を動作させ、多管式加熱管１１内に生じたドレンＤの排出や、リークにより入り込んだ空気などの非凝縮性ガスを排出させることができるように構成されている。

本発明の蒸気再利用型乾縮装置Ｈは一例として上述したように構成されるものであり、以下この装置の稼働態様と併せて、本発明の伝導伝熱乾燥機１の稼働態様について説明する。
（１）乾燥機の準備
まず被処理物Ｐの投入に先立って、乾燥機１における多管式加熱管１１及び本体シェル１０を昇温しておくものであり、モータＭを起動して多管式加熱管１１を回転させた状態で、ロータリージョイント１１５ａ、キャリアガス口１０３（ノズル１０３ａ）及び蒸気供給口１０６に補助蒸気を供給する。
また、上記の乾燥機１の準備に際しては、ロータリージョイント１１５ｂの下流側に具えられたポンプ９１を動作させ、多管式加熱管１１内に生じたドレンＤの排出や、リークにより入り込んだ空気などの非凝縮性ガスを排出させる。
このとき、加熱装置たる多管式加熱管１１は、その伝熱面に対して、ノズル１０３ａから噴出されるキャリアガスＣとしての過熱蒸気Ｓ１が接触するとともに、その内部を補助蒸気が通過するため、速やかに温度が上昇することとなる。
そして、上述のようにポンプ９１によりドレンＤや非凝縮性ガスが排出され、この温度センサ７３により、所定の温度に達したことが検出された後、ポンプ９１を停止し、温度センサ７３の検出する温度に応じて温度調節弁９３が開かれて、ポンプ９２により蒸気再利用型乾燥装置Ｈの非凝縮性ガスの排出が行われる。

（２）脱気処理
また投入装置２におけるホッパ２０に供給された被処理物Ｐ（一例として有機汚泥）を脱気処理しておく。その後、更にホッパ２０内に過熱蒸気Ｓ１を満たしておくことが好ましい。

（３）被処理物の乾燥とキャリアガスの供給
次いで投入装置２から投入口１０１を通じて本体シェル１０内に被処理物Ｐを投入するものであり、このものは送り羽根１１８の作用によって投入口１０１側から排出口１０２側に移動し、更にリフタ１１７によって掻き上げられてチューブ束１１６等と接触し、この際、熱を受けて水分が蒸発するものである。なおチューブ束１１６（多管式加熱管１１）の加熱プロセスについては後ほど言及する。
このとき投入口１０１は多管式加熱管１１の長手方向に沿って複数個所に形成されているため、多管式加熱管１１の伝熱面を有効に使用することができ、熱効率が高められる。
また圧縮機５１を起動することにより、スーパーヒータ６によって生成された過熱蒸気Ｓ１（常圧、約１６０℃）が、キャリアガスＣとしてノズル１０３ａから本体シェル１０内に供給されるものであり、被処理物Ｐから蒸発した水分はこのキャリアガスＣに引っ張らるようにして、速やかに排気口１０４から外部に排出される。

この際、キャリアガス口１０３から排気口１０４に至るキャリアガスＣの経路において、キャリアガスＣは被処理物Ｐに接触することがなく、且つ、多管式加熱管１１の伝熱面のうち、被処理物Ｐと接していない部位と接触することとなる。
更に前記キャリアガスＣの流速は、１００〜５００ｍ／ｓとされている。
このためキャリアガスＣと被処理物Ｐとの間での熱交換はほとんど行われることはなく、キャリアガスＣが体シェル１０内において凝縮してしまうのが回避される。
この際、前記排気口１０４から排出される過熱蒸気Ｓ２に含まれる少量の微粉は、バグフィルタ３において分離される。
一方、排出口１０２に達した被処理物Ｐは乾燥品となった状態で排出され、次工程に移送される。

（４）熱媒体としての過熱蒸気の生成
なお、排気口１０４から本体シェル１０の外部に排気されたキャリアガスＣは過熱状態が維持された状態とされる（過熱蒸気Ｓ２）ものであり、主管路５０内を通って圧縮機５１に到達した過熱蒸気Ｓ２（温度１１０〜１２２℃、常圧）は、スクリューの作用によって圧縮・昇温されて（温度１２０〜１６０℃、圧力１６９〜５４４ｋＰａ−ａｂｓ）過熱蒸気Ｓ３（一例として過熱度５度）となってロータリージョイント１１５ａに供給される。
なお圧縮機５１から排出されて主管路５０内に位置する過熱蒸気Ｓ３の過熱度は、排出口１０２側の鏡板１１２に入るまでの間に凝縮しない程度とされていればよい。このため、圧縮機５１の下流側に具えられている温度センサ７４と圧力センサ７５との検出値に基づいて、冷却水を注水制御弁５８により流量調節して圧縮機５１内の蒸気経路に加えることにより、過熱蒸気Ｓ３の過熱度が所望の値となるように調整されている。
そして過熱蒸気Ｓ３は、軸体１１３内を通過して鏡板１１２に入り、チューブ束１１６内を通過するものであり、この過程で多管式加熱管１１の管外面に接触する被処理物Ｐに対して、過熱蒸気Ｓ３の顕熱及び潜熱が伝導されるため、被処理物Ｐからの水分の蒸発が促進される。

そしてチューブ束１１６内において顕熱及び潜熱を失い凝縮したドレンＤは、排出口１０２側の鏡板１１２内に具えられた適宜のドレン排出管（図示省略）から押し出され、軸体１１３、ロータリージョイント１１５ｂを経由して乾燥機１の外部に排出され、セパレータ９４により概ねドレンＤと気体に分離されてそれぞれの経路を通じて排出される。

なお上述した実施例では、加熱装置として多管式加熱管１１を用いたが、多管式加熱管１１の管の代わりに中空のディスク状の伝熱部材や、中空のパドル状の伝熱部材を加熱装置として、その内部に過熱蒸気Ｓ３を供給する様に構成することも可能である。
また蒸気再利用型乾燥装置Ｈの構成としては、特許文献２に示されているような、いわゆる間接加圧式蒸気再圧縮型のヒートポンプ式処理装置を採用することも可能である。

Ｈ 蒸気再利用型乾燥装置
１ 乾燥機（伝導伝熱乾燥機）
１０ 本体シェル
１０Ｂ 側板
１０１ 投入口
１０２ 排出口
１０３ キャリアガス口
１０３ａ ノズル
１０４ 排気口
１０５ ロータリーバルブ
１０６ 蒸気供給口
１０７ ドレン口
１０８ 側面開口
１１ 多管式加熱管（加熱管）
１１１ アングル
１１２ 鏡板
１１３ 軸体
１１４ 軸受ブロック
１１５ａ ロータリージョイント
１１５ｂ ロータリージョイント
１１６ チューブ束
１１７ リフタ
１１８ 送り羽根
２ 投入装置
２０ ホッパ
３ バグフィルタ
３０ フィルタエレメント
５ 加圧装置
５０ 主管路
５１ 圧縮機
５８ 注水調節弁
６ スーパーヒータ
７０ 温度センサ
７２ 圧力センサ
７３ 温度センサ
７４ 温度センサ
７５ 圧力センサ
８ 蒸気発生装置
８１ 減圧弁
８２ 流量調節弁
８３ 減圧弁
８４ 流量調節弁
９１ ポンプ
９２ ポンプ
９３ 温度調節弁
９４ セパレータ
Ｃ キャリアガス
Ｄ ドレン
Ｆ 機枠
Ｍ モータ
Ｐ 被処理物
Ｓ０ 蒸気
Ｓ１ 過熱蒸気
Ｓ２ 過熱蒸気
Ｓ３ 過熱蒸気

Claims (5)

1. 本体シェル内に加熱装置が具えられ、この加熱装置の伝熱面に被処理物を接触させて水分を蒸発させる伝導伝熱乾燥機において、
   前記本体シェルに形成されたキャリアガス口を通じて、キャリアガスとして過熱蒸気が供給され、このキャリアガスによって、被処理物から蒸発した水分を本体シェルに形成された排気口から外部に排出するものであり、
   前記キャリアガス口から排気口に至るキャリアガスの経路において、キャリアガスが被処理物に接触することがないように構成されていることを特徴とする伝導伝熱乾燥機。
   
2. 前記加熱装置は、本体シェルの長手方向に沿って回転軸が設定されて成る多管式加熱管であり、
   前記キャリアガス口から排気口に至るキャリアガスの経路が、稼働時における本体シェルの横断面視において、被処理物が位置しない部位を通過するように設定されていることを特徴とする請求項１記載の伝導伝熱乾燥機。
   
3. 前記キャリアガス口から排気口に至るキャリアガスの経路は、稼働時における本体シェルの横断面視において、加熱装置の伝熱面のうち、被処理物と接していない部位と接触するように設定されていることを特徴とする請求項２記載の伝導伝熱乾燥機。
   
4. 前記キャリアガスの流速を１００〜５００ｍ／ｓとすることができるように構成されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の伝導伝熱乾燥機。
   
5. 前記請求項１乃至４記載の伝導伝熱乾燥機が具えられていることを特徴とする蒸気再利用型乾燥装置。

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