JP2016176669A - 気流式乾燥機及びそれを備えた乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気流式乾燥機において、簡単な構成で各被処理物流路の分配を均等にする。
【解決手段】被乾燥物Ａを各伝熱エレメント３０ａ，３１ａの周囲に形成された被処理物流路１６ａを気流搬送して乾燥する気流式乾燥機１５において、上流側の第１の伝熱エレメント群３０と下流側の第２の伝熱エレメント群３１との間に伝熱エレメント３０ａ，３１ａがない合流区間３２を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、内部に流れ方向に並列配置された複数の伝熱エレメントを有し、被乾燥物を各伝熱エレメントの周囲に形成された被処理物流路を気流搬送して乾燥する気流式乾燥機及びそれを備えた乾燥装置に関する。

従来より、汚泥等の湿潤材料の乾燥装置として、被乾燥物を撹拌機で水分調整した後、気流式乾燥機へ気流搬送して乾燥し、気流と分離して乾燥物を回収する乾燥装置が知られている。

例えば、特許文献１には、気流搬送された被乾燥物を乾燥させる気流式乾燥機が記載されている。この気流式乾燥機の内部には伝熱エレメントが複数並列配置され、被乾燥物は、伝熱エレメントで形成された被処理物流路を通過する際に乾燥されるようになっている。

特開２０１３−１９５０１１号公報

しかし、特許文献１の気流式乾燥機は、乾燥機全体に亘って伝熱エレメントが並列配置されているので、各被処理物流路に進入した被乾燥物の分配に偏りがあれば、それが被処理物流路出口まで維持される。したがって、被乾燥物の量によって含有水分量（乾燥度）がばらつくという問題がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で各被処理物流路の分配を均等にすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、乾燥機の上流側の第１の伝熱エレメント群と、下流側の第２の伝熱エレメント群との間に伝熱エレメントがない合流区間を設けた。

具体的に、第１の発明は、内部に流れ方向に並列配置された複数の伝熱エレメントを有し、被乾燥物を各伝熱エレメントの周囲に形成された被処理物流路を気流搬送して乾燥する気流式乾燥機を対象とし、
上記乾燥機は、
上流側の第１の伝熱エレメント群と、
下流側の第２の伝熱エレメント群とを有し、
上記第１の伝熱エレメント群と上記第２の伝熱エレメント群との間に上記伝熱エレメントがない合流区間が設けられている。

上記の構成によると、第１の伝熱エレメント群で予備的な乾燥を行った後、合流区間で各被処理物流路の気流を合流し、被乾燥物を再分配し、第２の伝熱エレメント群で仕上げ乾燥が行われる。このため、被乾燥物の分配に偏りが抑制されるので、被乾燥物の量によって含有水分量がばらつくことはない。

第２の発明は、上記第１の発明において、
上記合流区間には、整流板が設置されている。

上記の構成によると、整流板によって合流区間における被乾燥物の再分配が促進される。また、気流式乾燥機の導入部ではなく、ある程度乾燥が進行した合流区間に整流板を設置することで、整流板自体の詰まりが抑制される。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、
上記第１の伝熱エレメント群の表面に付着した被処理物及びゴミを落とすクリーニング機構を備えている。

上記の構成によると、水分量が多い被乾燥物が導入される下流側の第１の伝熱エレメント群にクリーニング機構を設けることで、被乾燥物の付着や被処理物流路の詰まりの恐れを効果的に抑制できる。また、全体に亘ってクリーニング機構を設けなくてもよいので、コストに優れる。

第４の発明の乾燥装置は、上記第１から第３のいずれか１つの発明の気流式乾燥機と、
被乾燥物を高温ガスと共に撹拌して上記気流式乾燥機に供給する撹拌機とを備えているとを備えている。

上記の構成によると、撹拌機により水分が調整された被処理物が高温ガスと共に気流式乾燥機に供給されて含有水分量にばらつきがないように乾燥される。

本発明によれば、乾燥機の上流側の第１の伝熱エレメント群と、下流側の第２の伝熱エレメント群との間に伝熱エレメントがない合流区間を設けたことにより、簡単な構成で各被処理物流路を通過する被乾燥物を再分配して被乾燥物の含有水分量のばらつきを抑制できる。

本実施形態における乾燥装置を示す概略構成図である。 気流式乾燥機を拡大して示す側面図である。 図２のIII−III線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、本実施形態における乾燥装置を示す概略構成図であり、この乾燥装置１は、汚泥等の湿潤材料である被乾燥物Ａを乾燥させる装置であって、図１に示すように、供給機１１と、撹拌機１２と、第１及び第２気流搬送路１３，１４と、気流式乾燥機１５と、固気分離手段である循環サイクロン１７及び排出サイクロン１８と、循環ファン１９とを備えている。

供給機１１は、投入された被乾燥物Ａを撹拌しながら搬送して撹拌機１２に供給するように構成されている。

撹拌機１２は、供給機１１の下方に配置され、供給機１１から供給された被乾燥物Ａを撹拌するための撹拌羽根を備えた二軸スクリュー２１を有している。また、撹拌機１２には、循環ファン１９から高温ガスＣが供給されるダクト２２が接続されると共に、循環サイクロン１７から水分調整用乾燥物Ｂ１が供給されるダクト２３が接続されている。そうして、撹拌機１２は、被乾燥物Ａを水分調整用乾燥物Ｂ１及び高温ガスＣと共に撹拌して、その水分を調整しながら搬送するようになっている。

撹拌機１２における搬送方向下流側には、上下方向に延びるダクトにより構成された第１気流搬送路１３の下端が接続されている。そして、撹拌機１２により水分が調整された被乾燥物Ａが、高温ガスＣと共に第１気流搬送路１３に供給されるようになっている。第１気流搬送路１３では、被乾燥物Ａが高温ガスＣと共に気流搬送される。

第１気流搬送路１３の下流側の上端は、上下方向に延びる気流式乾燥機１５の下端に接続されている。本発明の気流式乾燥機１５は、図２及び図３に示すように、例えば、四角筒状のケーシング１６と、ケーシング１６の内部に並列配置された上流側の第１の伝熱エレメント群３０と下流側の第２の伝熱エレメント群３１とを備えている。ケーシング１６における第１の伝熱エレメント群３０及び第２の伝熱エレメント群３１の下流側と上流側に相当する位置に高温空気の供給口３５と排出口３６がそれぞれ形成されている。

具体的には、ケーシング１６の内部には、上下方向に延びる複数の第１の伝熱エレメント３０ａが左右方向に並ぶ第１の伝熱エレメント群３０と、上下方向に延びる複数の第２の伝熱エレメント３１ａが左右方向に並ぶ第２の伝熱エレメント群３１とが上下に間隔をあけて設けられている。この伝熱エレメント３０ａ，３１ａは例えば、加熱用の高温空気が流通するように図２における前後面は開口するが、左右側壁及び上下側壁は、閉じた形状を有する。そして、隣り合う伝熱エレメント３０ａ，３１ａ間が上記前後面の開口縁部において連結プレート３０ｃ，３１ｃで連結されることで、隣り合う伝熱エレメント３０ａ，３１ａの外面間及び両端の伝熱エレメント３０ａ，３１ａの外面とケーシング１６内面との間の空間に上下に延びる被処理物流路１６ａが形成されている。供給口３５から導入された高温空気は、伝熱エレメント３０ａ，３１ａの内部の高温空気流路３０ｂ，３１ｂを、伝熱エレメント３０ａ，３１ａを加熱しながら通過し、排出口３６から排出されるようになっている。そして、上昇する被乾燥物Ａを被処理物流路１６ａに流通させることにより、被乾燥物Ａを第１の伝熱エレメント群３０、及び下流側の第２の伝熱エレメント群３１との熱交換により乾燥させるようになっている。その結果、乾燥した被乾燥物Ａは乾燥物Ｂ１，Ｂ２となる。

第１の伝熱エレメント群３０には、クリーニング機構３３が設けられている。詳しくは図示しないが、クリーニング機構３３には、例えば伝熱エレメント３０ａの表面に接触して移動するスクレーパー式や、被処理物流路末端から圧縮空気を吹き込むエア式を採用できる。

第１の伝熱エレメント群３０と第２の伝熱エレメント群３１の間は伝熱エレメント３０ａ，３１ｂが配置されておらず、各伝熱エレメント３０ａの間の被処理物流路３０ｂを通過した気流が合流する、合流区間３２となっている。合流区間３２には、例えば格子状の整流板３４が設置されている。なお、整流板３４は、格子状に限定されず、平板が略均等に配置されたものでもよく、また、この整流板３４は必ずしも設けなくてもよい。

図１に示すように、気流式乾燥機１５の上端には、ダクトからなる第２気流搬送路１４の一端が接続されている。第２気流搬送路１４他端側は分岐しており、循環サイクロン１７及び排出サイクロン１８にそれぞれ接続されている。そうして、気流式乾燥機１５により乾燥された乾燥物Ｂ１，Ｂ２の一部である水分調整用乾燥物Ｂ１が高温ガスＣと共に循環サイクロン１７に導入される一方、上記乾燥物Ｂ１，Ｂ２のうち水分調整用乾燥物Ｂ１以外の部分である処理済み乾燥物Ｂ２が高温ガスＣと共に排出サイクロン１８に導入されるようになっている。

排出サイクロン１８は、処理済み乾燥物Ｂ２と高温ガスＣとを分離するように構成されている。分離された処理済み乾燥物Ｂ２は製品として搬出される一方、分離された高温ガスＣは循環ファン１９へ吸い込まれるようになっている。

循環サイクロン１７は、撹拌機１２よりも上方に配置されており、水分調整用乾燥物Ｂ１と高温ガスＣとを分離するように構成されている。そして、分離した水分調整用乾燥物Ｂ１をダクト２３を介して下方の撹拌機１２に供給する一方、分離された高温ガスＣを循環ファン１９へ吸い込ませるようになっている。

循環ファン１９は、循環サイクロン１７及び排出サイクロン１８から排出された高温ガスＣを吸引して、その一部をバグフィルタ２５へ供給する一方、残りの高温ガスＣを撹拌機１２にダクト２２を介して供給するように構成されている。

バグフィルタ２５に供給された高温ガスＣは、凝縮器２６及びファン２７を通じて脱臭炉２８へ供給されるようになっている。脱臭炉２８で脱臭されたガスは気流式乾燥機１５へ供給される。また、気流式乾燥機１５内の高温ガスＣの一部は排気される。

次いで、気流式乾燥機１５における処理について詳しく説明する。

図１に示すように、まず、被乾燥物Ａは、撹拌機１２から高温ガスＣと共に気流式乾燥機１５に気流搬送される。

図２及び図３に示すように、被乾燥物Ａは第１の伝熱エレメント群３０に形成された各被処理物流路３０ｂに分配され、各伝熱エレメント３０ａと熱交換して乾燥する。ここで、各被処理物流路３０ｂに分配される被乾燥物Ａは必ずしも均等ではない。

そして、第１の伝熱エレメント群３０のクリーニング機構３３が適宜動作して、伝熱エレメント３０ａの表面にこびりついた被乾燥物Ａを掃除する。

次いで、第１の伝熱エレメント群３０を通過した被乾燥物Ａは、合流区間３２に到達する。合流区間３２では、各被処理物流路３０ｂを通過した被乾燥物Ａが均等に再分配され、下流の第２の伝熱エレメント群３１の被処理物流路３１ｂに進入する。本実施形態のように、格子状の整流板３４が設けられていれば、その再配分作用が顕著に発揮される。

次いで、被乾燥物Ａは、第２の伝熱エレメント群３１を通過し、気流式乾燥機１５から排出される。ここで、被乾燥物Ａはある程度乾燥しているため、クリーニング機構３３を設けなくても、第２の伝熱エレメント群３１では被処理物流路３１ｂが詰まりにくい。

このように本実施形態では、第１の伝熱エレメント群３０で予備的な乾燥を行った後、合流区間３２で各被処理物流路３０ｂを通過してきた気流を合流させ、被乾燥物Ａを再分配し、第２の伝熱エレメント群３１で仕上げ乾燥が行われる。

そして、合流区間３２に整流板３４を設置したので、被乾燥物Ａの再分配が促進される。また、気流式乾燥機１５の導入部ではなく、ある程度乾燥が進行した合流区間３２に整流板３４を設置することで、整流板３４自身の詰まりを抑制することができる。

また、第１の伝熱エレメント群３０の表面に付着した被処理物、ゴミを落とす、クリーニング機構３３を設けたので、水分量が多い被乾燥物Ａが導入される第１の伝熱エレメント群３０において被乾燥物Ａの付着や被処理物流路１６ａの詰まりの恐れを効果的に抑制できる。また、全体に亘ってクリーニング機構３３を設ける必要はなく、例えば第２の伝熱エレメント群３１に設けなくてもよいので、コストに優れる。

したがって、本実施形態に係る気流式乾燥機１５によれば、気流式乾燥機１５の上流側の第１の伝熱エレメント群３０と、下流側の第２の伝熱エレメント群３１との間に伝熱エレメントがない合流区間３２を設けたことにより、簡単な構成で各被処理物流路１６ａの分配を均等にして被乾燥物Ａの含有水分量のばらつきを抑制できる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、気流式乾燥機１５は、１つのケーシング１６内に収められているが、各伝熱エレメント群３０，３１を収めた２台の気流式乾燥機を用意し、これを直列に接続してもよい。この場合、合流区間３２は、接続管の長さで調整するとよい。

Ａ 被乾燥物
Ｂ１ 水分調整用乾燥物
Ｂ２ 処理済み乾燥物
Ｃ 高温ガス
１ 乾燥装置
１１ 供給機
１２ 撹拌機
１３ 第１気流搬送路
１４ 第２気流搬送路
１５ 気流式乾燥機
１６ ケーシング
１６ａ 被処理物流路
１７ 循環サイクロン
１８ 排出サイクロン
１９ 循環ファン
２１ 二軸スクリュー
２２ ダクト
２３ ダクト
２５ バグフィルタ
２６ 凝縮器
２７ ファン
２８ 脱臭炉
３０ 第１の伝熱エレメント群
３０ａ，３１ａ 伝熱エレメント
３０ｂ，３１ｂ 高温空気流路
３０ｃ，３１ｃ 連結プレート
３１ 第２の伝熱エレメント群
３２ 合流区間
３３ クリーニング機構
３４ 整流板
３５ 供給口
３６ 排出口

Claims (4)

1. 内部に流れ方向に並列配置された複数の伝熱エレメントを有し、被乾燥物を各伝熱エレメントの周囲に形成された被処理物流路を気流搬送して乾燥する気流式乾燥機であって、
   上流側の第１の伝熱エレメント群と、
   下流側の第２の伝熱エレメント群とを有し、
   上記第１の伝熱エレメント群と上記第２の伝熱エレメント群との間に上記伝熱エレメントがない合流区間が設けられている
   ことを特徴とする気流式乾燥機。
2. 請求項１に記載の気流式乾燥機において、
   上記合流区間には、整流板が設置されている
   ことを特徴とする気流式乾燥機。
3. 請求項１又は２に記載の気流式乾燥機において、
   上記第１の伝熱エレメント群の表面に付着した被処理物及びゴミを落とすクリーニング機構を備えている
   ことを特徴とする気流式乾燥機。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の気流式乾燥機と、
   被乾燥物を高温ガスと共に撹拌して上記気流式乾燥機に供給する撹拌機とを備えている
   ことを特徴とする乾燥装置。

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