JP2017020309A

JP2017020309A - アスファルトプラントのドライヤ

Info

Publication number: JP2017020309A
Application number: JP2015140879A
Authority: JP
Inventors: 英和茨木; Hidekazu Ibaraki; 健児山本; Kenji Yamamoto; 藤原　真人; Masato Fujiwara; 真人藤原
Original assignee: Nikko Co Ltd; Nikko KK
Current assignee: Nikko Co Ltd; Nikko KK
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2017-01-26

Abstract

【課題】骨材の加熱処理温度が低い場合でも、骨材内部の水分を十分に除去可能なアスファルトプラントのドライヤを提供する。【解決手段】バーナ火炎１３が形成される骨材排出側のドラム２内周壁には、断面略へ字形状に折曲した板状の遮熱混合羽根１４をドラム２長手方向に沿って複数配置しながら、ドラム２内周壁との間に骨材が通過可能な隙間を持たせて支持する。そして、前記遮熱混合羽根１４によって骨材の一部を掻き上げて遮熱混合羽根１４表面に沿って滑り落としながら混合する一方、骨材の他部を前記隙間にて掻き上げることなくドラム２内周壁に沿って遮熱混合羽根１４の下方側へ滑り落としてバーナ火炎１３からの輻射熱を遮るようにする。これによって、骨材の加熱昇温処理をドラム２前半部にて行い、ドラム２後半部のバーナ火炎１３まわりの領域では骨材温度の上昇を極力抑えながら骨材内部の水分の除去に必要とされる処理時間を十分に確保する。【選択図】図１

Description

本発明は、道路舗装材であるアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントのドライヤに関する。

アスファルト混合物の素材である骨材、特に新材を加熱乾燥処理するドライヤは、円筒状のドラムを回転自在に傾斜支持し、該ドラム内部に周設した多数の掻き上げ羽根によって骨材を掻き上げながらドラム内を転動流下させる間に、骨材の流れと対向させてバーナからの熱風を供給して向流接触させながら骨材を加熱している。この向流加熱方式のドライヤでは、前記ドラムのバーナ側から排出される加熱骨材の温度に応じてバーナ燃焼量を制御し、例えば通常のアスファルト混合物用の骨材であれば約１６０℃程度に加熱乾燥処理している。

前記骨材にはその表面に付着した水分だけではなく内部にも若干の水分が含まれており、骨材の加熱乾燥時に、骨材内部の水分も十分に取り除かないとアスファルト混合物の品質上悪影響を及ぼすこととなる。ところで、水分を含んだ骨材を約１６０℃まで加熱昇温する過程をみると、先ず、骨材に付着した水分の温度が上昇すると共に骨材全体の温度も上昇する第一段階、続いて骨材温度が上昇して平衡温度（約７５℃程度）に達すると平衡温度を維持し、熱エネルギーが優先的に骨材に付着する水分の蒸発に消費される第二段階、さらに骨材に付着する水分の蒸発が１００％に近づくにつれて骨材そのものが加熱されて骨材温度が上昇していく第三段階を経て、骨材は約１６０℃まで加熱昇温される。そして、骨材内部の水分は、前記第三段階において骨材温度が上昇するとともに徐々に蒸発していくこととなり、向流加熱方式のドライヤではバーナ側近くのドラム後半部（骨材排出側）にて骨材内部の水分を蒸発させて取り除くこととなる。

最近の向流加熱方式のドライヤでは、特許文献１に示されるように、バーナの火炎部まわりのドラム内周部に断面がほぼコ字状の旋回搬送装置を周設し、該旋回搬送装置に骨材を搭載してバーナ火炎の周りの加熱筒の全周にそって旋回搬送し、バーナ火炎の輻射熱や対流伝導熱で骨材を加熱し、バーナ側近くのドラム後半部（骨材排出側）でも加熱効率を向上させることが行われている。このように加熱効率を向上させるとバーナ燃焼量を節減できることとなるが、従来のドライヤよりも上記の第一段階、第二段階、及び第三段階の骨材の加熱昇温過程の領域をドラムの骨材排出側へと移行させることとなる結果、骨材内部の水分を蒸発させて取り除く第三段階の領域通過時間が若干短縮されることとなるが、骨材の加熱処理温度が約１６０℃と高いことから骨材内部の水分を蒸発させて取り除くことができている。

実公昭６０−１５７６３号公報

しかしながら、省エネルギーの観点から骨材の加熱処理温度が通常温度の１６０℃よりも３０℃ほど低い約１３０℃前後である中温化合材が将来有望視されており、上記のドライヤを用いて中温合材用の骨材を加熱乾燥処理しようとすると、加熱骨材の目標設定温度を１６０℃よりも低い１３０℃に設定してバーナ燃焼制御を行うためにバーナ燃焼量が絞られる結果、上記第一段階、第二段階、及び第三段階の骨材の加熱昇温過程の領域を更に骨材排出側へと移行させることとなる。これによって、骨材内部の水分を蒸発させて取り除く第三段階の領域通過時間が更に短縮されることとなって水分の蒸発に要する加熱時間が十分に確保できず、また加熱処理温度も１３０℃と低いために骨材内部の水分が十分に抜けきらないままドラムから排出されてしまう懸念がある。

本発明は上記の点に鑑み、例え、骨材の加熱処理温度が低い場合でも、骨材内部の水分を十分に取り除けるアスファルトプラントのドライヤを提供することを課題とする。

本出願人は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、向流加熱方式のドライヤでは、ドラムから排出される加熱骨材の温度が所定の設定温度となるようにバーナ燃焼量を制御しているので、ドラム後半部（骨材排出側）にて敢えて加熱効率を低下させる構成とすれば、バーナ燃焼量が増加してドラム全体、特に前半部にて前記加熱効率の低下分を補うように骨材を昇温させることとなり、その結果、上記第一段階、第二段階、及び第三段階の骨材の加熱昇温過程の領域を骨材投入側へと移行させ、骨材がドラム後半部の第三段階の領域を通過する時間が長くなり、骨材内部の水分の除去に必要とされる処理時間を十分に確保することが可能となり、骨材の加熱処理温度にかかわらず骨材内部の水分を十分に取り除けると考え、本発明に至ったものである。

即ち、本発明に係る請求項１記載のアスファルトプラントのドライヤでは、内周部に複数の掻き上げ羽根を有したドラム内を流下する骨材の流れとバーナからの熱風の流れとを対向させて向流接触させながら骨材を加熱し、前記ドラムのバーナ側から排出される加熱骨材の温度に応じてバーナ燃焼量を制御するようにした向流加熱方式のアスファルトプラントのドライヤにおいて、前記バーナの火炎が形成される骨材排出側のドラム内周壁には、断面略へ字形状に折曲した板状の遮熱混合羽根をドラム長手方向に沿って複数配置しながら、ドラム内周壁との間に骨材が通過可能な隙間を持たせて支持するとともに、前記遮熱混合羽根は骨材の一部を掻き上げては遮熱混合羽根表面に沿って滑り落とす一方、骨材の他部を前記隙間にて掻き上げることなくドラム内周壁に沿って遮熱混合羽根の下方側へ滑り落としてバーナ火炎からの輻射熱を遮りながらドラム排出側へと流下させるように構成したことを特徴としている。

また、請求項２記載のアスファルトプラントのドライヤでは、前記ドラムの長手方向の略中央付近の内周壁の掻き上げ羽根と掻き上げ羽根との列間及び／または掻き上げ羽根と遮熱混合板との列間に骨材の流れを一部堰き止めて滞留させる堰き止め体を周設したことを特徴としている。

本発明に係る請求項１記載のアスファルトプラントのドライヤによれば、ドラムのバーナ側から排出される加熱骨材の温度に応じてバーナ燃焼量を制御するようにした向流加熱方式のアスファルトプラントのドライヤにおいて、前記バーナの火炎が形成される骨材排出側のドラム内周壁には、断面略へ字形状に折曲した板状の遮熱混合羽根をドラム長手方向に沿って複数配置しながら、ドラム内周壁との間に骨材が通過可能な隙間を持たせて支持するとともに、前記遮熱混合羽根は骨材の一部を掻き上げては遮熱混合羽根表面に沿って滑り落とす一方、骨材の他部を前記隙間にて掻き上げることなくドラム内周壁に沿って遮熱混合羽根の下方側へ滑り落としてバーナ火炎からの輻射熱を遮りながらドラム排出側へと流下させるように構成したので、骨材の加熱昇温処理をドラム前半部、特に略中央部領域にて行い、ドラム後半部、特にバーナ火炎部領域では骨材温度の上昇を極力抑えながら骨材内部の水分の除去に必要とされる処理時間を十分に確保し、骨材の加熱処理温度にかかわらず骨材内部の水分を十分に取り除くことができて品質の良いアスファルト混合物を製造することができる。

また、請求項２記載のアスファルトプラントのドライヤによれば、前記ドラムの長手方向の略中央付近の内周壁の掻き上げ羽根と掻き上げ羽根との列間及び／または掻き上げ羽根と遮熱混合板との列間に骨材の流れを一部堰き止めて滞留させる堰き止め体を周設したので、加熱効率への影響が大きいドラム中央部付近に一定量の骨材を滞留させることでこの部分の加熱効率は高められる結果、ドライヤ全体の加熱効率を向上することができる。

本発明に係るアスファルトプラントのドライヤの一実施例を示す概略説明図である。図１の一部を省略したＡ−Ａ断面図である。図１の一部を省略したＢ−Ｂ断面図である。図１の一部を省略したＣ−Ｃ断面図である。

本発明に係るアスファルトプラントのドライヤにあっては、内周部に複数の掻き上げ羽根を有したドラム内を流下する骨材の流れとバーナからの熱風の流れとを対向させて向流接触させながら骨材を加熱し、前記ドラムのバーナ側から排出される加熱骨材の温度に応じてバーナ燃焼量を制御するようにした向流加熱方式のドライヤにおいて、前記バーナの火炎が形成される骨材排出側のドラム内周壁には、断面略へ字形状に折曲した板状の遮熱混合羽根をドラム長手方向に沿って複数配置しながら、ドラム内周壁との間に骨材が通過可能な隙間を持たせて支持している。

前記遮熱混合羽根は、断面略へ字形状に折曲した板状の短辺部にて骨材の一部を掻き上げてドラムの１／４周まで到達する前に長辺部の遮熱混合羽根表面に沿って滑り落とす構造とし、骨材がバーナ火炎に接触しないようにしている。また、略へ字形状の長辺部は、ドラムの内周部面に沿って略平行とすると共に、隣接する遮熱混合羽根を略重合させるように配置し、該遮熱混合羽根によってバーナ火炎からの輻射熱を遮るようにすることが好ましく、これによってバーナ火炎部まわりのドラム表面温度を略１５０℃程度低下させてドラム表面からの放散熱を抑えることができる。

また、前記遮熱混合羽根はドラム内周壁との間に隙間を持たせており、遮熱混合羽根にて骨材を掻き上げようとする際に、前記隙間を通過させて骨材の一部を掻き上げることなくドラム内周壁に沿って遮熱混合羽根の下方側へ滑り落とす構成としている。これによってバーナ火炎からの輻射熱を遮熱混合羽根にて遮って骨材温度の上昇を抑えるようにしている。また、前記のように、遮熱混合羽根をバーナ火炎部まわりのドラム内周部全面に沿って設置することで、ドラム内周壁温度も低下するので、ドラム下周部に偏在する骨材の温度上昇を更に抑えることができる。

また、前記ドラムの長手方向の略中央付近の内周壁の掻き上げ羽根と掻き上げ羽根との列間及び／または掻き上げ羽根と遮熱混合板との列間に骨材の流れを一部堰き止めて滞留させる堰き止め体を周設する。

前記堰き止め体は、ドラム内周壁に沿って骨材通過用の隙間を設けながら断続的に周設された略リング形状の板体であって、骨材の流れを一部堰き止めて滞留させるもので、所定間隔を置いて１〜２列程度周設しており、ドラム中央付近に絶えず一定量の骨材が滞留するようにしている。なお、堰き止め体の高さや長さ、隙間部の幅等は、適当な骨材滞留量が維持可能なように、ドラムの径等に応じて適宜決定するとよいが、例えば、高さは約２５０ｍｍ程度、隙間部は骨材が通り抜け可能な約７５ｍｍ程度とすると良い。

前記堰き止め体は、バーナ火炎下流の高温領域で加熱効率の影響が大きいドラム中央付近に一定量の骨材を滞留させることで、この滞留する骨材を掻き上げ羽根によってドラム上方まで持ち上げてベール状に落下させてドラム内を通過する高温の熱風との接触機会を高め、この領域にて骨材温度を効率よく上昇させるものである。なお、堰き止め体によって堰き止められる骨材は、その滞留量が所定量以上になれば、堰き止め体を徐々に乗り越えてドラム下流側へ流下していく。また、断続的に周設された略リング形状の堰き止め体間の隙間部は、骨材加熱処理の作業終了時に堰き止め体の上流側に残留する骨材をドラム外に排出する役割を主としている。

そして、上記構成のアスファルトプラントのドライヤにおいて、骨材をドラム内に投入すると、ドラム前半部、特に中央部付近において流下する骨材の一部を堰き止め体にて堰き止めて滞留させ、この滞留させた骨材を掻き上げ羽根によってドラム上方まで持ち上げて落下させる一方、高温の熱風と十分な接触機会を与えて骨材温度を十分に高め、この領域において骨材加熱昇温過程の第一段階、骨材温度を平衡温度（約７５℃程度）に維持しながら骨材付着水を蒸発させる第二段階を完了し、更には骨材付着水が１００％蒸発して骨材温度が上昇していく第三段階まで到達させて目標設定温度近くまで昇温する。

続いて、骨材がドラム後半部のバーナ火炎部付近に到達すると、遮熱混合羽根によって骨材の一部を掻き上げては遮熱混合羽根表面に沿って滑り落とす一方、骨材の他部を遮熱混合羽根とドラム内周壁との隙間を通過させてドラム内周壁に沿って遮熱混合羽根の下方側へ滑り落としてバーナ火炎からの輻射熱を遮りながら双方の骨材を混合させて均一化を図りながらドラム排出側へと流下させていく。この遮熱混合羽根を配設した領域は、骨材温度が若干上昇しながらも骨材内部の水分は徐々に蒸発していく第三段階の骨材加熱昇温過程の領域であって、骨材がこの領域を通過する時間が長くなって骨材内部の水分の除去に必要とされる時間を十分に確保でき、これによって骨材内部の残留水分を十分に除去してから骨材がドラムから排出されていく。

このように、本発明のドライヤでは、骨材の加熱昇温処理をドラム前半部、特に略中央部領域にて積極的に行い、ドラム後半部、特にバーナ火炎部領域では遮熱混合羽根によってバーナ火炎からの輻射熱を遮りながら骨材温度の上昇を極力抑え、骨材温度が若干上昇しながらも骨材内部の水分を徐々に蒸発させていく第三段階の骨材加熱昇温過程の領域を通過する時間を十分に確保するようにしたので、骨材の加熱処理温度にかかわらず骨材内部の水分を十分に取り除くことができる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図中の１は骨材を加熱乾燥処理するドライヤであって、円筒状のドラム２を基台３上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしており、ドラム２一端部のホットホッパ４に備えたバーナ５よりドラム２内に熱風を送り込む一方、ドラム２他端部のコールドホッパ６に連結した排気ダクト７の末端に備えた排風機（図示せず）にて排ガスを吸引してドラム２内を通過する高温ガス流を維持すると共に、骨材投入手段である骨材投入コンベヤ８からドラム２内に投入する骨材と接触させて骨材を所望温度に加熱乾燥処理するようにしている。そして、ドラム２内にて発生する排ガスを排気ダクト７より導出させ、下流に備えたバグフィルタ（図示せず）を経由させてダストを捕捉した後、煙突（図示せず）より大気中へ放出するようにしている。

骨材投入側であるドラム２前半部の内周壁には、図２及び図３に示すように、公知の多数の掻き上げ羽根９と逆止羽根１０、及びドラム２内を流下する骨材の流れを一部堰き止めて滞留させる堰き止め体１１を周設している。前記堰き止め体１１は、ドラム２内周壁に沿って断続的に周設された略リング形状の板体であって、骨材の流れを一部堰き止めて滞留させるもので、所定間隔を置いて１〜２列程度周設しており、ドラム２中央付近に一定量の骨材が滞留するようにしている。なお、堰き止め体１１の高さや長さ、隙間部１２の幅等は、適当な骨材滞留量が維持可能なように、ドラム２の径等に応じて適宜決定するとよいが、例えば、高さは約２５０ｍｍ程度、隙間部は骨材が通り抜け可能な約７５ｍｍ程度とすると良い。

また、バーナ火炎１３が形成される骨材排出側のドラム２内周壁には、断面略へ字形状に折曲した板状の遮熱混合羽根１４をドラム２長手方向に沿って複数配置しながら、ドラム２内周壁との間に骨材が通過可能な隙間１５を持たせて一対の支持片１６にて支持している。

前記遮熱混合羽根１４は、断面略へ字形状に折曲した板状の短辺部１４ａにて骨材の一部を掻き上げてドラム２の１／４周まで到達する前に長辺部１４ｂの表面に沿って滑り落とす構造とし、骨材がバーナ火炎１３に接触しないようにしている。また、略へ字形状の長辺部１４ｂは、ドラム２の内周部面に沿って略平行とすると共に、隣接する遮熱混合羽根１４同士を略重合させるように配置し、該遮熱混合羽根１４によってバーナ火炎１３からの輻射熱を遮るようにすることが好ましく、これによってバーナ火炎１３まわりのドラム表面温度を略１５０℃程度低下させてドラム２の表面からの放散熱を抑えることができる。

また、前記遮熱混合羽根１４はドラム２内周壁との間に前記隙間１５を持たせており、遮熱混合羽根１４にて骨材を掻き上げようとする際に、前記隙間１５を通過させて骨材の一部を掻き上げることなくドラム２内周壁に沿って遮熱混合羽根１４の下方側へ滑り落とす構成としている。これによってバーナ火炎１３からの輻射熱を遮熱混合羽根１４にて遮って骨材温度の上昇を抑えるようにしている。また、前記のように、遮熱混合羽根１４をバーナ火炎１３まわりのドラム２内周部全面に沿って設置することで、ドラム２内周壁温度も低下するので、ドラム２下周部に偏在する骨材の温度上昇を更に抑えることができる。

そして、上記構成のアスファルトプラントのドライヤ１にて、例えば中温化合材用の骨材を加熱処理するときには、先ず、加熱骨材の目標設定温度を約１３０℃程度に設定してバーナ５の燃焼量制御を行うようにしておき、ドラム２他端側の骨材投入コンベヤ８から骨材を所定量ずつドラム２内へ投入していく。そして、ドラム２内を掻き上げ羽根９によって転動流下する骨材は、ドラム２の略中央部に配設した堰き止め体１１によって堰き止められて滞留する一方、この滞留する骨材はその上流側に位置する掻き上げ羽根９によって繰り返しドラム２の上周部まで持ち上げられながらベール状に落下され、バーナ５から供給される高温の熱風と接触して効率よく加熱昇温されていく。

次いで、前記骨材がドラム２後半部のバーナ火炎１３付近に到達すると、遮熱混合羽根１４の短辺部１４ａによって骨材の一部を掻き上げては長辺部１４ｂの表面に沿って滑り落とす一方、骨材の他部を遮熱混合羽根１４とドラム２内周壁との隙間１５を通過させてドラム２内周壁に沿って遮熱混合羽根１４の下方側へ滑り落としてバーナ火炎１３からの輻射熱から遮る。なお、遮熱混合羽根１４によって掻き上げられた骨材は、遮熱混合羽根１４に遮られた骨材よりも温度上昇するものの、双方の骨材は遮熱混合羽根１４によってドラム２の下周部にて混合されて均一化される。この遮熱混合羽根１４を配設した領域において、骨材温度が若干上昇しながらも骨材内部の水分は徐々に蒸発していき、骨材内部の残留水分を十分に除去してから骨材がドラムから排出されていく。

このように、本発明のドライヤ１にあっては、骨材の加熱昇温処理をドラム２前半部、特に略中央部領域にて行い、ドラム２後半部、特にバーナ火炎１３の領域では骨材温度の上昇を極力抑えながら骨材内部の水分の除去に必要とされる処理時間を十分に確保し、骨材の加熱処理温度にかかわらず骨材内部の水分を十分に取り除くことができる。また、加熱効率への影響が大きいドラム２中央部付近に一定量の骨材を滞留させることでこの部分の加熱効率は高められる結果、バーナ火炎１３領域にて加熱効率を低下させた分をある程度補うことができる。

また、遮熱混合羽根１４によってバーナ火炎１３からの輻射熱を遮るようにすれば、バーナ火炎１３まわりのドラム表面温度を略１５０℃程度低下させてドラム２表面からの余分な放散熱を抑えることができ、またドラム２表面温度の低下によってドラム２下周部に滞留しながら流下する骨材の温度上昇も抑えられて好都合となる。

１…ドライヤ２…ドラム
５…バーナ８…骨材投入コンベヤ（骨材投入手段）
９…掻き上げ羽根１１…堰き止め体
１３…バーナ火炎１４…遮熱混合羽根

Claims

内周部に複数の掻き上げ羽根を有したドラム内を流下する骨材の流れとバーナからの熱風の流れとを対向させて向流接触させながら骨材を加熱し、前記ドラムのバーナ側から排出される加熱骨材の温度に応じてバーナ燃焼量を制御するようにした向流加熱方式のアスファルトプラントのドライヤにおいて、前記バーナの火炎が形成される骨材排出側のドラム内周壁には、断面略へ字形状に折曲した板状の遮熱混合羽根をドラム長手方向に沿って複数配置しながら、ドラム内周壁との間に骨材が通過可能な隙間を持たせて支持するとともに、前記遮熱混合羽根は骨材の一部を掻き上げては遮熱混合羽根表面に沿って滑り落とす一方、骨材の他部を前記隙間にて掻き上げることなくドラム内周壁に沿って遮熱混合羽根の下方側へ滑り落としてバーナ火炎からの輻射熱を遮りながらドラム排出側へと流下させるように構成したことを特徴とするアスファルトプラントのドライヤ。
前記ドラムの長手方向の略中央付近の内周壁の掻き上げ羽根と掻き上げ羽根との列間及び／または掻き上げ羽根と遮熱混合羽根との列間に骨材の流れを一部堰き止めて滞留させる堰き止め体を周設したことを特徴とする請求項１記載のアスファルトプラントのドライヤ。