JP2020509926A - 粉砕機ミルの材料床の深さを調整するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

粉砕機ミルの材料床の深さを調整するためのシステムが提供される。システムは、回転式ボウルと、延長リングと、延長機構とを含む。回転式ボウルは、材料床を支持するように動作する表面を有し、ボウルが回転する間、材料床の粒子が粉砕機ミルの１つまたは複数の研削ローラによって表面に対して粉砕されるようにする。延長リングは、表面から離れて延びる回転式ボウルの周囲に配置され、材料床の深さを画定する。延長機構は、回転式ボウルが回転する間、延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整する。延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整すると、延長リングが材料床の深さを調整するように表面に対して移動する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、一般に、以下単に「ミル」とも呼ばれる粉砕機ミルに関し、より具体的には、粉砕機ミルの材料床の深さを調整するためのシステムおよび方法に関する。

粉砕機ミルは、材料を粒子にサイズ縮小する装置である。例えば、多くの粉砕機ミルは、発電所の炉で燃料を燃焼させる前に固体燃料、例えば、石炭を研削する。多くのそのようなミルは、「ボウル」として知られる硬質の回転する表面に対して燃料を破砕する研削ローラを介して固体燃料を研削する。研削ローラは、ローラを回転させるベアリングを介してジャーナルアセンブリに取り付けられる。固体燃料がボウルに入れられると、ボウルの回転により固体燃料が研削ローラの下を移動し、それにより研削ローラが所定の位置で回転する。また、ジャーナルアセンブリは、下向きの力を研削ローラに加える。ジャーナルアセンブリによって加えられる下向きの力により、固体燃料は、ローラによって破砕／粉砕される。

その後、粉砕された燃料は分級機を通過し、この分級機は、微粒子、すなわち最大粒子サイズ以下の粒子を粉砕機ミルから流出させ、粗粒子、すなわち最大粒子サイズを超える粒子がミルから出るのを制限することが可能である。分級機を流れる／通過することができる粒子の最大サイズは、分級機の「細かさ」として知られており、「高い細かさ」は、「低い細かさ」よりも小さい最大粒子サイズを有する。言い換えると、分級機の細かさは、粉砕機ミルから流出することができる粒子サイズの制御された分布である。

多くのミルでは、固体燃料はまずフィーダから重力によって「テーブル」と呼ばれるボウルの中心領域に供給され、ボウルの回転に伴ってボウルの外周囲に向かって遠心力で流れることができる。多くのそのような粉砕機ミルは、ボウルの外縁に沿って配置された「延長リング」、「ダムリング」、および／または「ボウルリング」として知られるリングを含み、これは、ボウル内の固体燃料によって形成された床の深さに一次の影響を及ぼし、例えば、リングがボウルから離れて延びる量が大きくなったり短くなったりすると、それぞれ燃料床の深さが深くなったり浅くなったりする。しかし、そのような延長リングは、ボウルに対して所定の位置に現在固定されており、それによりリングがボウルから離れて延びる量は、包囲する粉砕機ミルをシャットダウンする、すなわちボウルの回転を停止し、１つの延長リングを別の延長リングと交換するまで変更することができない。したがって、現在の粉砕機ミル設計における材料床の深さは、粉砕機ミルが動作している間、すなわちボウルが回転している間は固定されており、すなわち調整することができない。

したがって、粉砕機ミルの材料床の深さを調整するための改善されたシステムおよび方法が必要である。

米国特許出願公開第２０１５／１５１３０４号明細書

一実施形態では、粉砕機ミルの材料床の深さを調整するためのシステムが提供される。システムは、回転式ボウルと、延長リングと、延長機構とを含む。回転式ボウルは、材料床を支持するように動作する表面を有し、ボウルが回転する間、材料床の粒子が粉砕機ミルの１つまたは複数の研削ローラによって表面に対して粉砕されるようにする。延長リングは、表面から離れて延びる回転式ボウルの周囲に配置され、表面に対する材料床の深さを画定するように動作する。延長機構は、回転式ボウルが回転する間、延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整するように動作する。延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整すると、延長リングが材料床の深さを調整するように表面に対して移動する。

別の実施形態では、粉砕機ミルの材料床の深さを調整する方法が提供される。方法は、回転式ボウルの表面を介して材料床を支持し、ボウルが回転する間、材料床の粒子が粉砕機ミルの１つまたは複数の研削ローラによって表面に対して粉砕されるようにすることと、延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整することとを含む。延長リングは、表面から離れて延びる回転式ボウルの周囲に配置され、表面に対する材料床の深さを画定するように移動可能である。延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整すると、延長リングが表面に対して移動する。

さらに別の実施形態では、命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。記憶された命令は、粉砕機ミルのコントローラを、延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整し、回転式ボウルは、材料床を支持するように動作する表面を有し、ボウルが回転する間、材料床の粒子が粉砕機ミルの１つまたは複数の研削ローラによって表面に対して粉砕されるようにし、延長リングは、表面に対する材料床の深さを画定するように表面から離れて延びる回転式ボウルの周囲に配置されるように適合させるように構成される。延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整すると、延長リングが材料床の深さを調整するように表面に対して移動する。

本発明は、非限定的な実施形態の以下の説明を、添付の図面を参照して読むことにより、よりよく理解されるであろう。

本発明の一実施形態による、粉砕機ミルの材料床の深さを調整するためのシステムの斜視図である。 本発明の一実施形態による、図１のシステムの断面図である。 本発明の一実施形態による、図１のシステムの別の断面図である。 本発明の一実施形態による、図１のシステムの回転式ボウル、延長リング、および延長機構の上面図である。 本発明の一実施形態による、図１のシステムの回転式ボウル、延長リング、および延長機構の断面図であり、延長リングは、回転式ボウルに配置され、延長機構によって調整される。 本発明の一実施形態による、図１のシステムの回転式ボウル、延長リング、および延長機構の別の断面図であり、延長リングは、粉砕機ミルの本体に配置され、延長機構によって調整される。 本発明の一実施形態による、図１のシステムの回転式ボウル、延長リング、および延長機構の別の断面図であり、延長リングは、粉砕機ミルの本体に配置され、回転式ボウルは、延長機構によって調整される。

以下では、本発明の例示的な実施形態を詳細に参照し、それらの例は添付の図面に例示されている。可能な限り、図面全体を通して使用される同じ参照文字は、説明を繰り返さずに、同じまたは同様の部分を指す。

本明細書で使用する場合、「実質的に」、「略」、および「約」という用語は、構成要素またはアセンブリの機能的目的を達成するのに適した理想的な所望の条件に対して、無理なく達成可能な製造および組立公差内の条件を示す。「リアルタイム」という用語は、本明細書で使用する場合、十分に即時性があるとユーザが感じる、またはプロセッサが外部プロセスに追いつくことが可能な、処理の応答性の水準を意味する。本明細書で使用する場合、「電気結合された」、「電気接続された」、および「電気通信」は、電流、または他の通信媒体が一方から他方に流れることができるように、参照される要素が直接的にまたは間接的に接続されることを意味する。接続には、直接的な導電性の接続、すなわち容量性、誘導性または能動要素が介在せず、誘導接続、容量接続、および／または任意の他の適切な電気接続が含まれてもよい。介在する構成要素が存在してもよい。また本明細書で使用する場合、「流体接続された」という用語は、（液体、ガス、および／またはプラズマを含む）流体が一方から他方に流れることができるように、参照される要素が接続されることを意味する。したがって、「上流」および「下流」という用語は、本明細書で使用する場合、参照される要素の間および／または参照される要素の近くを流れる流体および／またはガスの流路に対する参照される要素の位置を説明する。さらに、粒子に関して本明細書で使用する「ストリーム」という用語は、粒子の連続的またはほぼ連続的な流れを意味する。また本明細書で使用する場合、「加熱接触」という用語は、参照される物体が、熱／熱的エネルギーをこれらの物体の間で伝達することができるように、互いに近接していることを意味する。また本明細書で使用する場合、「ミル圧力降下」という用語は、粉砕機ミルのハウジングの内部と粉砕機ミルの材料／燃料出口ダクトとの間の圧力差を指す。「ボウル圧力降下」という用語は、本明細書で使用する場合、羽根車と粉砕機のボウル内に保持された材料床とを合わせた通風損失を指す。「ミル駆動モータ出力レベル」という用語は、本明細書で使用する場合、包囲する粉砕機ミルのボウルを回転させるのに必要な出力を指す。「分級機駆動モータ出力レベル」という用語は、本明細書で使用する場合、粉砕機ミルの分級機のロータを回転させるのに必要な出力の量を指す。「一次空気流量」という用語は、本明細書で使用する場合、一次空気が粉砕機ミルのハウジングに導入される速度を指す。同様に、「一次空気温度」という用語は、本明細書で使用する場合、粉砕機ミルのハウジングに導入されるときの一次空気の温度を指す。以下により詳細に説明するように、「振動レベル」という用語は、ボウルの表面に対する研削ローラによる材料の粒子の粉砕に起因する、ボウル、グラインダ、ジャーナルアセンブリ、および／または粉砕機ミルの延長リング内の振動の測定量を指す。同様に、「ジャーナル研削力」という用語は、本明細書で使用する場合、粉砕機ミルの研削ローラによる材料の粉砕を促進するために必要な下向きの付勢力の大きさを指す。

加えて、本明細書に開示される実施形態は、固体燃料ベースの発電所、例えば、石炭ベースの発電所用の粉砕機ミル、例えば、垂直スピンドル粉砕機ミルに関して主に説明されるが、本発明の実施形態は、回転式／回転するボウル／表面内の材料床の深さを制御することから利益を得る任意の機械装置および／または方法に適用可能であり得ることを理解されたい。

ここで図１および２を参照すると、本発明の実施形態による、粉砕機ミル１０の材料床１６（図３）の深さ１４（図３）を調整するためのシステム１２を組み込んだ粉砕機ミル１０が示されている。粉砕機ミル１０は、ハウジング１８と、燃料入口ダクト２０と、１つまたは複数の燃料出口ダクト２２と、モータ（図示せず）によって旋回されるシャフトまたはハブ２６によって支持される回転式ボウル２４と、１つまたは複数の空気入口ダクト２８と、少なくとも１つのジャーナルアセンブリ３０と、分級機３２と、少なくとも１つのプロセッサ／ＣＰＵ３６およびメモリ装置３８を含むコントローラ３４とを含む。ハウジング１８は、分級機３２、回転式ボウル２４、およびジャーナルアセンブリ３０を収容する。燃料入口ダクト／パイプ２０、燃料出口ダクト２２、および空気入口ダクト２８は、図１および図２に示すようにハウジング１８を貫通する。ジャーナルアセンブリ３０は、ハウジング１８の内部に装着され、材料４２（図３に最もよく見られる）の粒子、例えば、石炭、他の固体燃料、および／またはグラインダ４０によって粉砕されるのに適した他の材料を研削するように構成される研削ローラ／グラインダ４０を含み、回転式ボウル２４の表面４４に対して材料床１６を形成する。

理解されるように、粉砕機ミル１０の動作中、本発明の実施形態によれば、材料４２は、燃料入口ダクト２０を介して回転式ボウル２４の表面４４に堆積される。ボウル２４が回転すると、材料４２は、ボウル２４の外縁／周囲４６に向かって遠心力で流れる一方でグラインダ４０の下にも押し込まれ、それによりジャーナルアセンブリ３０の付勢構成要素（図示せず）によって提供される付勢力は、グラインダ４０がボウル２４の表面４４に対して材料４２の粒子を破砕／粉砕することを可能にする。空気入口ダクト２８は、粉砕された材料４２が分級機３２の上流側４８に押し付けられ、材料４２の微粒子が分級機３２の下流側５０を通過することができるように、ハウジング１８を通して強制空気を吹き上げる。理解されるように、分級機３２の上流側４８は、ハウジング１８の内部に露出される分級機３２の側であり、分級機３２の下流側５０は、燃料出口ダクト２２に露出および／または流体接続される分級機３２の側である。したがって、理解されるように、分級機３２は、材料４２の微粒子のストリームが上流側４８から下流側５０へと、その後の炉／ボイラ（図示せず）による消費／燃焼および／または粉砕された材料４２を消費する他のプロセスのために出口ダクト２２に流れることを可能にする一方で、上流側４８から下流側５０への粗粒子の流れ／ストリームを制限する。理解されるように、ハウジング内の粒子の流れは、矢印５２（図２）によって表されている。

次に図３を参照すると、図２の領域５４の拡大図が示されている。システム１２は、回転式ボウル２４と、延長リング５６と、延長機構５８とを含む。延長リング５６は、表面４４から離れて延びるボウル２４の周囲４６に配置され、表面４４に対する材料床１６の深さ１４に影響を与えるように動作する。以下により詳細に説明するように、延長機構５８は、ボウル２４が回転する間、延長リング５６および／またはボウル２４を調整するように動作する。したがって、理解されるように、延長機構５８を介して延長リング５６および／または回転式ボウル２４を調整すると、延長リング５６が材料床１６の深さ１４を調整するように表面４４に対して、例えば、矢印５９で示すように垂直方向に移動する。

例えば、図３に示すように、ボウル２４は、ベース／テーブル６０および／または表面４４によって形成された側壁６２を有してもよく、ボウル２４が中心軸６４の周りを回転するときに材料床１６を支持する。表面４４がテーブル６０から側壁６２に傾斜しているように描かれているが、他の実施形態では、表面４４は、テーブル６０から側壁６２に傾いてもよく、またはそれらの間で水平であってもよいことが理解される。実施形態では、ボウル２４は、延長リング５６を受け入れるためのチャネル６６を含むことができる。ある特定の態様では、チャネル６６は、ボウル２４によって完全に形成されてもよく、および／または実施形態では、留め具７２を介して回転式ボウル２４に固着された羽根車７０に当接するボウル２４のテーパ面６８によって形成されてもよい。図３に示すように、羽根車７０は、チャネル６６の下でボウル２４に固着され得る。

延長リング５６は、内面７４と、外面７６と、頂面７８と、底面８０と、厚さ８２、すなわち頂面７８と底面８０との間の距離とを有する。ある特定の態様では、底面８０は、ボウル２４のテーパ面６８を反映するようにテーパ状であってもよい。上述のように、延長リング５６は、材料床１６の深さ１４を画定するように表面４４から離れて延びる。言い換えれば、実施形態では、内面７４の部分８４は、ボウル２４の表面４４、例えば、側壁６２を越えて延びて材料床１６を保持する一方、材料４２の過剰な粒子は、表面４４の任意の点８６に沿った材料床１６の深さ１４が点８６と頂面７８との間の垂直距離に対して比較的一定のままであるように、頂面７８上を流れることができる。したがって、延長リング５６が表面４４に対して移動すると、表面４４を越えて延びる延長リング５６の部分８４、例えば、側壁６２のサイズが変化する。したがって、延長リング５６の頂部７８と点８６との間の垂直距離が変化し、これにより材料床１６の深さ１４が変化する。したがって、実施形態では、延長リング５６の厚さ８２は、約０．２５〜９．００インチであってもよく、延長リング５６の頂部７８は、表面４４および／またはボウル２４の最高点に対して垂直方向に約−１．００〜８．７５インチ移動してもよく、すなわち延長リング５６は、ボウル２４の頂部を約８．７５インチだけ越えておよび／またはボウル２４の頂部の下の場所を約−１．００インチだけ延びてもよく、材料床１６の深さ１４は、約０．２５〜８．０インチであってもよい。

理解されるように、延長機構５８は、図４に示すように延長リング５６の周りに間隔を空けて配置され得る１つまたは複数のアクチュエータ、例えば、ジャッキねじを駆動する、図３に示すような１つまたは複数の電気モータを含むことができる。実施形態では、延長機構５８は、図５〜図７に示すように１つまたは複数の油圧リフトおよび／または空気圧リフトを含むことができ、これらは、図４に示す電気モータおよびジャッキねじと同様に延長リング５６の周りに間隔を空けて配置されてもよい。延長機構５８が油圧および／または空気圧ベースである実施形態では、ポンプ５９（図５、図６、および図７）は、ボウル２４の内側または外側に配置することができ、油圧／空気圧ライン５７は、ボウル２４の外側に沿って延在し、ボウル２４の外部に沿って移動することができ、１つまたは複数のバルブ（図示せず）は、ライン５７の圧力を調節してボウル２４または延長リング５６を所望に応じて移動させることができる。

図５〜図７にさらに示すように、ボウル２４、延長リング５６、および延長機構５８の構成は、様々であってもよい。例えば、図５に示すシステム１２の一実施形態では、回転式ボウル２４は、本体／ハウジング１８に対して固定された場所で回転し、延長機構５８は、ボウル２４の上／内部、例えば、チャネル６６に配置される延長リング５６を調整する。図６に移ると、システム１２の一実施形態が示されており、回転式ボウル２４が本体／ハウジング１８に対して固定された場所で回転し、延長機構５８が延長リング５６を調整するが、延長リング５６は、ボウル２４から離れて、例えば、ハウジング１８に配置されたチャネル９０に配置される。図７に続いて、システム１２の別の実施形態が示されており、延長リング５６は、ハウジング１８に対して所定の位置に固定され、延長機構５８は、回転式ボウル２４を調整し、例えば、延長機構５８は、延長リング５６の頂面７８に対してシャフト２６ならびにボウルおよび／またはハブ２４を上下に移動させる油圧ピストンおよび／またはリフトであってもよい。

図２に戻ると、理解されるように、材料床１６（図３）の深さ１４（図３）は、包囲する粉砕機ミル１０の効率を部分的に決定し得る。特に、材料床１６の深さ１４を増加させると、シャフト２６およびボウル２４を駆動するのに必要な出力の量が増加し得る。加えて、材料床１６の深さ１４が２０％減少すると、粉砕された粒子の細かさの一貫性が改善され得る。材料床１６の深さ１４は、粉砕機ミル１０の振動レベルにも影響を与え得る。例えば、実施形態では、材料床１６の深さ１４が深いほど、振動レベルが高くなる。材料床１６の深さ１４は、粉砕機ミル１０の他の動作パラメータにも同様の影響を及ぼし得る。

したがって、システム１２は、延長機構５８（図３）ならびに粉砕機ミル１０および／または取り付けられたボイラ（図示せず）内に配置された１つまたは複数のセンサ９２と電子通信することができるコントローラ３４をさらに含むことができ、延長リング５６および／またはボウル２４の位置に関してコントローラ３４にフィードバックを提供するセンサを含む。そのような実施形態では、コントローラ３４は、粉砕機ミル１０の様々な動作パラメータに関してセンサ９２によって収集されたデータに少なくとも部分的に基づいて、延長機構５８を介して材料床１６の深さ１４を調整することができる。理解されるように、そのようなデータは、ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、材料流量、一次空気流量、一次空気温度、振動レベル、所望の材料の細かさ、材料床１６の水分含量、ボウル圧力降下、ジャーナル研削力、および／またはミル１０の他の動作パラメータを含む／に関することができる。

したがって、コントローラ３４は、材料流量を最適化するように材料床１６の深さ１４を調節することができる一方、ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、一次空気流量、振動レベル、ジャーナル研削力、および／または任意の他の動作パラメータの少なくとも１つを最小限に抑える。例えば、コントローラ３４は、材料床１６の深さ１４を、振動閾値に対応する高さ、すなわち粉砕機ミル１０の動作に有害であると考えられる振動のレベルよりも下または上になるように調整することができる。理解されるように、振動閾値は、センサ９２から受信されたデータに基づいて、コントローラ３４によって決定され得る。

最後に、粉砕機ミル１０および／またはシステム１２は、本明細書で説明する機能を実行するために、かつ／または本明細書で説明する結果を達成するために、リアルタイムで実行／実施され得る必要な電子機器、ソフトウェア、メモリ、記憶装置、データベース、ファームウェア、論理／状態マシン、マイクロプロセッサ、通信リンク、表示装置または他の視覚的もしくは聴覚的ユーザインターフェース、印刷装置、および任意の他の入力／出力インターフェースを含んでもよいことも理解されたい。例えば、上述のように、粉砕機ミル１０は、少なくとも１つのプロセッサ３６と、コントローラ３４の形態のシステムメモリ／データ記憶構造３８とを含んでもよい。メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）とを含んでもよい。少なくとも１つのプロセッサは、１つまたは複数の従来のマイクロプロセッサと、数値演算コプロセッサなどの１つまたは複数の補助的なコプロセッサとを含んでもよい。本明細書で説明するデータ記憶構造は、磁気、光学および／または半導体メモリの適切な組合せを含んでもよく、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュドライブ、コンパクトディスクなどの光学ディスク、および／またはハードディスクもしくはハードドライブを含んでもよい。

加えて、粉砕機ミル１０および／またはシステム１２の様々な構成要素の１つまたは複数、例えば、延長機構５８の制御を提供するソフトウェアアプリケーションは、コンピュータ可読媒体から少なくとも１つのプロセッサのメインメモリに読み込まれてもよい。「コンピュータ可読媒体」という用語は、本明細書で使用する場合、少なくとも１つのプロセッサ３６（または本明細書で説明する装置の任意の他のプロセッサ）に実施するための命令を提供する、または命令を提供することに関与する、任意の媒体を指す。そのような媒体は、多くの形態をとってもよく、限定はしないが、不揮発性媒体および揮発性媒体を含む。不揮発性媒体は、例えば、メモリなどの光学、磁気、または光磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、動的ランダムアクセスメモリ（「ＤＲＡＭ」）を含み、これは典型的には、メインメモリを構成する。コンピュータ可読媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、任意の他の光学媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ（電子的に消去可能なプログラム可能読み出し専用メモリ）、フラッシュＥＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップもしくはカートリッジ、またはコンピュータが読み出すことができる任意の他の媒体を含む。

実施形態では、ソフトウェアアプリケーションにおける命令のシーケンスの実施は、少なくとも１つのプロセッサに本明細書に記載の方法／プロセスを実行させるが、本発明の方法／プロセスの実装のためのソフトウェア命令の代わりに、またはそれと組み合わせて、ハードワイヤード回路を使用することができる。したがって、本発明の実施形態は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアの任意の特定の組合せに限定されない。

上記の説明は、制限ではなく例示を意図していることをさらに理解されたい。例えば、上述の実施形態（および／またはその態様）は、互いに組み合わせて使用されてもよい。加えて、本発明の範囲から逸脱せずに、それらの教示に特定の状況または材料を適合させる多くの修正を施してもよい。

例えば、一実施形態では、粉砕機ミルの材料床の深さを調整するためのシステムが提供される。システムは、回転式ボウルと、延長リングと、延長機構とを含む。回転式ボウルは、材料床を支持するように動作する表面を有し、ボウルが回転する間、材料床の粒子が粉砕機ミルの１つまたは複数の研削ローラによって表面に対して粉砕されるようにする。延長リングは、表面から離れて延びる回転式ボウルの周囲に配置され、表面に対する材料床の深さを画定するように動作する。延長機構は、回転式ボウルが回転する間、延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整するように動作する。延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整すると、延長リングが材料床の深さを調整するように表面に対して移動する。ある特定の実施形態では、延長機構は、油圧リフトおよび空気圧リフトの少なくとも１つを含む。ある特定の実施形態では、延長機構は、電気モータおよび油圧モータの少なくとも１つを含む。ある特定の実施形態では、粉砕機ミルの羽根車は、回転式ボウルに固着される。ある特定の実施形態では、回転式ボウルは、ミルの本体に対して固定された場所で回転し、延長機構は、延長リングを調整する。ある特定の実施形態では、延長リングは、ミルの本体に対して所定の位置に固定され、延長機構は、回転式ボウルを調整する。ある特定の実施形態では、システムは、コントローラであって、粉砕機ミル内に配置され、コントローラと電子通信する１つまたは複数のセンサによって収集されたデータに少なくとも部分的に基づいて、延長機構を介して材料床の深さを調整するように動作するコントローラをさらに含む。そのような実施形態では、データは、ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、材料流量、一次空気流量、一次空気温度、振動レベル、所望の材料の細かさ、材料床の水分含量、ボウル圧力降下、およびジャーナル研削力の少なくとも１つに関する。ある特定の実施形態では、コントローラは、材料流量を最適化するように材料床の深さを調節する一方、ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、一次空気流量、振動レベル、およびジャーナル研削力の少なくとも１つを最小限に抑えるようにさらに動作する。

他の実施形態は、粉砕機ミルの材料床の深さを調整する方法を提供する。方法は、回転式ボウルの表面を介して材料床を支持し、ボウルが回転する間、材料床の粒子が粉砕機ミルの１つまたは複数の研削ローラによって表面に対して粉砕されるようにすることと、延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整することとを含む。延長リングは、表面から離れて延びる回転式ボウルの周囲に配置され、表面に対する材料床の深さを画定するように移動可能である。延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整すると、延長リングが表面に対して移動する。ある特定の実施形態では、延長機構は、油圧リフトおよび空気圧リフトの少なくとも１つを含む。ある特定の実施形態では、延長機構は、電気モータおよび油圧モータの少なくとも１つを含む。ある特定の実施形態では、ボウルは、ミルの本体に対して固定された場所で回転し、延長機構は、延長リングを調整する。ある特定の実施形態では、延長リングは、ミルの本体に対して所定の位置に固定され、延長機構は、ボウルを調整する。ある特定の実施形態では、延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整することは、粉砕機ミル内に配置された複数のセンサからコントローラによって受信されたデータに少なくとも部分的に基づく。そのような実施形態では、データは、ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、材料流量、一次空気流量、一次空気温度、振動レベル、所望の材料の細かさ、材料床の水分含量、ボウル圧力降下、およびジャーナル研削力の少なくとも１つに関する。ある特定の実施形態では、延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整することは、材料流量を最適化するように材料床の深さを調節する一方、ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、一次空気流量、振動レベル、およびジャーナル研削力の少なくとも１つを最小限に抑えることを含む。

なおさらに他の実施形態は、命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。記憶された命令は、粉砕機ミルのコントローラを、延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整し、回転式ボウルは、材料床を支持するように動作する表面を有し、ボウルが回転する間、材料床の粒子が粉砕機ミルの１つまたは複数の研削ローラによって表面に対して粉砕されるようにし、延長リングは、表面に対する材料床の深さを画定するように表面から離れて延びる回転式ボウルの周囲に配置されるように適合させるように構成される。延長機構を介して延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整すると、延長リングが材料床の深さを調整するように表面に対して移動する。ある特定の実施形態では、記憶された命令は、コントローラを、粉砕機ミル内に配置された複数のセンサからのデータに少なくとも部分的に基づいて、延長リングおよび回転式ボウルの少なくとも１つを調整するように適合させるようにさらに構成される。そのような実施形態では、データは、ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、材料流量、一次空気流量、一次空気温度、振動レベル、所望の材料の細かさ、材料床の水分含量、ボウル圧力降下、およびジャーナル研削力の少なくとも１つに関する。ある特定の実施形態では、記憶された命令は、コントローラを、材料流量を最適化するように材料床の深さを調節する一方、ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、一次空気流量、振動レベル、およびジャーナル研削力の少なくとも１つを最小限に抑えるように適合させるようにさらに構成される。ある特定の実施形態では、延長機構は、油圧リフトおよび空気圧リフトの少なくとも１つを含む。ある特定の実施形態では、延長機構は、電気モータおよび油圧モータの少なくとも１つを含む。

したがって、ボウルが回転する間の延長機構を介した延長リングおよび／またはボウルの調整を提供することによって、本発明のいくつかの実施形態は、粉砕機ミルの動作中に材料床の深さを調整する能力を提供し、これは、材料／燃料床の深さに影響を与え得る他の動作パラメータとは無関係に達成することができる。したがって、いくつかの実施形態は、同じ材料流量に対する既存の粉砕機ミルおよび／または延長リング設計よりも、ミル駆動モータ出力レベルを５〜１５％低減することができる。

さらに、いくつかの実施形態では、包囲する粉砕機ミルの動作中の材料床の深さの積極的な調整によりミル圧力降下が減少し得、これにより、ミルを通る空気流を制御するのに必要な出力量を減少させる。

さらに、包囲するミルの動作パラメータが変化／変動する間、最適な材料床の深さを維持することによって、いくつかの実施形態は、材料の特定の粒子が所望の細かさでミルを出る前にミル内で費やす時間を短縮した。したがって、いくつかの実施形態は、包囲するミル内で発生する爆発的および／または他の危険な状態のリスクを低減／軽減し得る。

なおさらに、本発明のいくつかの実施形態は、従来の延長リングおよびミル設計と比較して、包囲する粉砕機ミルの様々な構成要素、例えば、延長リング、ジャーナルアセンブリ、研削ローラなどの摩耗を低減し得る。

なおさらに、延長リングを交換することなく材料床の深さを調整する能力により、新しい材料床の高さが望まれる／必要な場合にメンテナンススタッフが粉砕機ミルのハウジングに入る必要がないため、既存の設計よりも安全性が向上する。

本明細書で説明した材料の寸法および種類は、本発明のパラメータを定義することを意図しており、決して限定ではなく、単なる例示的な実施形態である。多くの他の実施形態は、上記の説明を検討することにより当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を与える十分な均等物の範囲と共に決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「それには（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という用語は、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「そこでは（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という用語のそれぞれの平易な英語の同義語として用いている。また、以下の特許請求の範囲では、「第１の」、「第２の」、「第３の」、「上部の」、「下部の」、「底部の」、「頂部の」などの用語は、単なる目印として用いられており、それらの対象に数値的または位置的な要件を課すことを意図してはいない。さらに、以下の特許請求の範囲の制限は、このような特許請求の範囲の制限が、さらなる構造を欠いた機能の記述が後に続く「〜する手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」という語句を明示的に用いていない限り、ミーンズプラスファンクションの形式では書かれておらず、そのように解釈されることを意図していない。

本明細書では、本発明のいくつかの実施形態を最良の形態を含めて開示するために、また、任意の装置またはシステムの製作および使用、および組み込まれた任意の方法の実行を含めて当業者が本発明の実施形態を実践することを可能にするために実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が思い付く他の実施例を含み得る。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。

本明細書で使用する場合、単数形で記載され、単語「ａ」または「ａｎ」の後に続く要素またはステップは、複数の前記要素またはステップを除外しないものとして理解されるべきであるが、そのような除外が明示的に述べられている場合は除く。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、記載した特徴も組み込んだ追加の実施形態の存在を除外するものと解釈されることを意図してはいない。さらに、明示的な反対の記載がない限り、特定の特性を有する要素または複数の要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その特性を有さない追加の要素を含んでもよい。

本明細書に込められた本発明の主旨および範囲から逸脱せずに、上で説明した発明にいくらかの変更を施し得るので、上記の説明の主題または添付の図面に示す主題のすべては、本明細書における本発明の概念を例示する単なる例として解釈されるべきであり、本発明を限定するものとみなされるべきではないことを意図している。

１０ 粉砕機ミル
１２ システム
１４ 深さ
１６ 材料床
１８ 本体／ハウジング
２０ 燃料入口ダクト／パイプ
２２ 燃料出口ダクト
２４ 回転式ボウル、ハブ
２６ シャフト／ハブ
２８ 空気入口ダクト
３０ ジャーナルアセンブリ
３２ 分級機
３４ コントローラ
３６ プロセッサ／ＣＰＵ
３８ システムメモリ／データ記憶構造、メモリ装置
４０ 研削ローラ／グラインダ
４２ 材料
４４ 表面
４６ 外縁／周囲
４８ 上流側
５０ 下流側
５２ 矢印
５４ 領域
５６ 延長リング
５７ 油圧／空気圧ライン
５８ 延長機構
５９ 矢印／ポンプ
６０ ベース／テーブル
６２ 側壁
６４ 中心軸
６６ チャネル
６８ テーパ面
７０ 羽根車
７２ 留め具
７４ 内面
７６ 外面
７８ 頂面、頂部
８０ 底面
８２ 厚さ
８４ 内面／延長リングの部分
８６ 点
９０ チャネル
９２ センサ

Claims (20)

1. 粉砕機ミル（１０）の材料床（１６）の深さ（１４）を調整するためのシステム（１２）であって、
   前記材料床（１６）を支持するように動作する表面（４４）を有する回転式ボウル（２４）であって、前記ボウル（２４）が回転する間、前記材料床（１６）の粒子が前記粉砕機ミル（１０）の１つまたは複数の研削ローラ（４０）によって前記表面（４４）に対して粉砕されるようにする回転式ボウル（２４）と、
   前記表面（４４）から離れて延びる前記回転式ボウル（２４）の周囲（４６）に配置され、前記表面（４４）に対する前記材料床（１６）の前記深さ（１４）を画定するように動作する延長リング（５６）と、
   前記回転式ボウル（２４）が回転する間、前記延長リング（５６）および前記回転式ボウル（２４）の少なくとも１つを調整するように動作する延長機構（５８）とを備え、
   前記延長機構（５８）を介して前記延長リング（５６）および前記回転式ボウル（２４）の少なくとも１つを調整すると、前記延長リング（５６）が前記材料床（１６）の前記深さ（１４）を調整するように前記表面（４４）に対して移動する、
   システム（１２）。
2. 前記延長機構（５８）が、油圧リフトおよび空気圧リフトの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム（１２）。
3. 前記延長機構（５８）が、電気モータおよび油圧モータの少なくとも１つを含む、請求項１または２に記載のシステム（１２）。
4. 前記粉砕機ミル（１０）の羽根車（７０）が、前記回転式ボウル（２４）に固着される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシステム（１２）。
5. 前記回転式ボウル（２４）が、前記ミル（１０）の本体（１８）に対して固定された場所で回転し、前記延長機構（５８）が、前記延長リング（５６）を調整する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシステム（１２）。
6. 前記延長リング（５６）が、前記ミル（１０）の本体（１８）に対して所定の位置に固定され、前記延長機構（５８）が、前記回転式ボウル（２４）を調整する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシステム（１２）。
7. コントローラ（３４）であって、前記粉砕機ミル（１０）内に配置され、前記コントローラ（３４）と電子通信する１つまたは複数のセンサ（９２）によって収集されたデータに少なくとも部分的に基づいて、前記延長機構（５８）を介して前記材料床（１６）の前記深さ（１４）を調整するように動作するコントローラ（３４）をさらに備え、前記データが、
   ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、材料流量、一次空気流量、一次空気温度、振動レベル、所望の材料の細かさ、前記材料床（１６）の水分含量、ボウル圧力降下、およびジャーナル研削力
   の少なくとも１つに関する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステム（１２）。
8. 前記コントローラ（３４）が、前記材料流量を最適化するように前記材料床（１６）の前記深さ（１４）を調節する一方、
   前記ミル圧力降下、前記ミル駆動モータ出力レベル、前記分級機駆動モータ出力レベル、前記一次空気流量、前記振動レベル、および前記ジャーナル研削力
   の少なくとも１つを最小限に抑えるようにさらに動作する、請求項７に記載のシステム。
9. 粉砕機ミル（１０）の材料床（１６）の深さ（１４）を調整する方法であって、
   回転式ボウル（２４）の表面（４４）を介して前記材料床（１６）を支持し、前記ボウル（２４）が回転する間、前記材料床（１６）の粒子が前記粉砕機ミル（１０）の１つまたは複数の研削ローラ（４０）によって前記表面（４４）に対して粉砕されるようにすることと、
   延長機構（５８）を介して延長リング（５６）および前記回転式ボウル（２４）の少なくとも１つを調整することであって、前記延長リング（５６）は、前記表面（４４）から離れて延びる前記回転式ボウル（２４）の周囲（４６）に配置され、前記表面（４４）に対する前記材料床（１６）の深さ（１４）を画定するように移動可能であることと
   を含み、
   前記延長機構（５８）を介して前記延長リング（５６）および前記回転式ボウル（２４）の少なくとも１つを調整すると、前記延長リング（５６）が前記表面（４４）に対して移動する、
   方法。
10. 前記延長機構（５８）が、油圧リフトおよび空気圧リフトの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記延長機構（５８）が、電気モータおよび油圧モータの少なくとも１つを含む、請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記ボウル（２４）が、前記ミル（１０）の本体（１８）に対して固定された場所で回転し、前記延長機構（５８）が、前記延長リング（５６）を調整する、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記延長リング（５６）が、前記ミル（１０）の本体（１８）に対して所定の位置に固定され、前記延長機構（５８）が、前記ボウル（２４）を調整する、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
14. 延長機構（５８）を介して延長リング（５６）および前記回転式ボウル（２４）の少なくとも１つを調整することが、前記粉砕機ミル（１０）内に配置された複数のセンサ（９２）からコントローラ（３４）によって受信されたデータに少なくとも部分的に基づき、前記データが、
    ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、材料流量、一次空気流量、一次空気温度、振動レベル、所望の材料の細かさ、前記材料床（１６）の水分含量、ボウル圧力降下、およびジャーナル研削力
    の少なくとも１つに関する、請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 延長機構（５８）を介して延長リング（５６）および前記回転式ボウル（２４）の少なくとも１つを調整することが、
    前記材料流量を最適化するように前記材料床（１６）の前記深さ（１４）を調節する一方、
    前記ミル圧力降下、前記ミル駆動モータ出力レベル、前記分級機駆動モータ出力レベル、前記一次空気流量、前記振動レベル、および前記ジャーナル研削力
    の少なくとも１つを最小限に抑えること
    を含む、請求項１４に記載の方法。
16. 粉砕機ミル（１０）のコントローラ（３４）を、
    延長機構（５８）を介して延長リング（５６）および回転式ボウル（２４）の少なくとも１つを調整し、前記回転式ボウル（２４）は、材料床（１６）を支持するように動作する表面（４４）を有し、前記ボウル（２４）が回転する間、前記材料床（１６）の粒子が前記粉砕機ミル（１０）の１つまたは複数の研削ローラ（４０）によって前記表面（４４）に対して粉砕されるようにし、前記延長リング（５６）は、前記表面（４４）に対する前記材料床（１６）の深さ（１４）を画定するように前記表面（４４）から離れて延びる前記回転式ボウル（２４）の周囲（４６）に配置される
    ように適合させるように構成される命令を記憶し、
    前記延長機構（５８）を介して前記延長リング（５６）および前記回転式ボウル（２４）の少なくとも１つを調整すると、前記延長リング（５６）が前記材料床（１６）の前記深さ（１４）を調整するように前記表面（４４）に対して移動する、
    非一時的コンピュータ可読媒体。
17. 前記記憶された命令が、前記コントローラ（３４）を、前記粉砕機ミル（１０）内に配置された複数のセンサ（９２）からのデータに少なくとも部分的に基づいて、前記延長リング（５６）および前記回転式ボウル（２４）の少なくとも１つを調整するように適合させるようにさらに構成され、前記データが、
    ミル圧力降下、ミル駆動モータ出力レベル、分級機駆動モータ出力レベル、材料流量、一次空気流量、一次空気温度、振動レベル、所望の材料の細かさ、前記材料床（１６）の水分含量、ボウル圧力降下、およびジャーナル研削力
    の少なくとも１つに関する、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
18. 前記記憶された命令が、前記コントローラ（３４）を、
    前記材料流量を最適化するように前記材料床（１６）の前記深さ（１４）を調節する一方、
    前記ミル圧力降下、前記ミル駆動モータ出力レベル、前記分級機駆動モータ出力レベル、前記一次空気流量、前記振動レベル、および前記ジャーナル研削力
    の少なくとも１つを最小限に抑える
    ように適合させるようにさらに構成される、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
19. 前記延長機構（５８）が、油圧リフトおよび空気圧リフトの少なくとも１つを含む、請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
20. 前記延長機構（５８）が、電気モータおよび油圧モータの少なくとも１つを含む、請求項１６乃至１９のいずれか１項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

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