JP2960163B2 - ロータリーキルンを冷却するための方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、円筒形外ジャケットを持つロータリーキル
ンを冷却するための方法及び装置に関する。

背景技術 鋼製の円筒形外ジャケット及びセラミック製ライニン
グを持つロータリーキルンは、例えばセメントキルン、
石灰スラッジ再燃焼キルンとして使用される。これらの
キルンは、廃棄物、例えば有害排気物を燃焼するのにも
使用できる。ロータリーキルンを燃焼に使用する場合に
は、鋼製のジャケット及びライニングはキルン内の高温
及びキルンの回転時に生じる大きな温度変化により磨滅
する。更に、鋼製のジャケット及びライニングは回転運
動により機械的に磨滅し、ライニングは薬品腐蝕により
更に磨滅する。化学廃棄物の燃焼に用いられるロータリ
ーキルンでは、ライニング及び鋼製キルンを夫々約6000
時間及び約25000時間の作動後に全部又は一部を交換し
なければならない。しかしながら、ジャケットの温度を
低下させ、比較的一定のレベルに維持する場合には、ジ
ャケット及びライニングの両方の使用寿命が大きく延び
る。

従って、ロータリーキルンの冷却に努力が払われてき
た。従来技術の方法では、ロータリーキルンのジャケッ
トを水で冷却した。しかしながら、水冷は、極めて実施
困難である。これは、冷却時に形成される水蒸気又は高
温の水を使用できるようにするため、及び周囲及びキル
ンを回転させる装置を保護するため、極めて水密なキル
ン閉鎖体を必要とするためである。当然のことながら、
水冷には腐蝕の問題が伴う。

従って、本発明の一つの問題点は、ロータリーキルン
を冷却するための簡単で効率的な方法を提供することで
ある。

発明の開示 本発明によれば、この目的は、ジャケットをその周囲
の主部に亘って包囲し且つ前記ジャケットの軸線方向長
さの少なくとも一部に亘って延びる給気室から冷却空気
をジャケットに向かってほぼ半径方向に高速で吹き付
け、前記給気室は前記ジャケットから僅かの距離のとこ
ろに配置された内壁を有し、この内壁にはほぼ半径方向
に差し向けられた孔が形成され、これらの孔は給気室に
亘って分布し、冷却空気は、これらの孔を通って前記ジ
ャケットに向かって吹き付けられ、更に、冷却空気を、
ジャケットと給気室の内壁との間の空間から、給気室か
ら分離され且つ給気室を包囲し、前記空間とチューブを
介して連通した排気室へほぼ半径方向に吸い出し、前記
チューブは、給気室に亘って分布し、給気室を通ってほ
ぼ半径方向に延び、室を通る冷却空気流は、前記室に連
結された給気装置及び排気装置によって調節される、こ
とを特徴とする方法によって達成される。

本発明の別の目的は、この方法を実施するための簡単
な装置を提供することである。

本発明によれば、この目的は、前記ジャケットの周囲
の主部に亘って前記ジャケットを包囲し且つ前記ジャケ
ットの軸線方向長さの少なくとも一部に亘って延びる給
気室を有し、この給気室は、少なくとも一つの冷却空気
入口及び前記ジャケットから僅かの距離のところに配置
されたほぼ半径方向に差し向けられた孔が形成された内
壁を有し、前記孔は、給気室に亘って分布され、冷却空
気を前記ジャケットに向かってほぼ半径方向に吹き付け
るのに役立ち、更に、給気室から分離され且つこの空気
室を包囲し、ジャケットと給気室の内壁との間の空間と
チューブを介して連通した排気室を有し、前記チューブ
は、給気室に亘って分布し、給気室を通ってほぼ半径方
向に延び、冷却空気を前記空間からほぼ半径方向に導く
のに役立ち、更に、給気装置及び排気装置を有し、これ
らの装置は、これらの装置を通る冷却空気流を調節する
ため、前記室に連結されている、装置によって達成され
る。

好ましい実施例では、給気室の断面積は、冷却空気入
口から遠ざかる周囲方向で減少する。

給気室は、好ましくは環状であり、給気装置及び排気
装置は、便利にはファン装置である。

図面の簡単な説明 本発明を、添付図面を参照して以下に詳細に説明す
る。

第１図は、本発明による装置の概略断面図であり、 第２図は、本装置の多孔壁の一部の図である。

発明を実施するための最良の形態 これらの図面は、鋼製の外ジャケット１及びセラミッ
ク製内ライニング２を有するロータリーキルンを示す。
このロータリーキルンは、環状ケーシング３で包囲され
ている。ケーシング３は、外壁５及び多孔内壁６で構成
された環状給気室４を有する。内壁６はジャケット１か
ら僅かな距離の所に配置され、その全面に亘って均等に
分布した孔6aは、ロータリーキルンの中心に向かってほ
ぼ半径方向に差し向けられている。給気室４は冷却空気
入口7a及び7bを有し、これらの入口は、ファン装置７を
含む冷却空気供給システムに連結されている。

更に、ケーシング３は、給気室４を包囲する環状排気
室８を有する。この排気室は、壁５及び外壁９によって
構成されている。排気室８は二つの冷却空気出口10a及
び10bを有し、これらの出口は、ファン装置10を含む冷
却空気出口システムに連結されている。排気室８は、給
気室４全体に亘って分布し且つ給気室を通ってほぼ半径
方向に延びる複数のチューブ12を介して給気室４の内壁
６とジャケット１との間の環状空間11と連通している。

ジャケット１を冷却するための冷却空気流は、給気室
４の冷却空気入口7a及び7bに連結されたファン装置７並
びに排気室８の冷却空気出口10a及び10bに連結されたフ
ァン装置10によって、入口7a及び7bを通して給気室４内
に吹き込まれ、室４の軸線方向長さに亘って均等に分布
される。冷却空気は、入口7a及び7bから周囲方向に押し
やられる。多孔内壁６を通過するとき、周囲方向に流れ
ている冷却空気が、半径方向に差し向けられた冷却空気
噴流を生じ、この噴流はジャケット１に高速で衝突す
る。冷却空気噴流の速度は、ジャケット１と冷却空気と
の間で十分な熱伝達が行われる程の高いレベルに維持さ
れる。加熱された冷却空気は、チューブ12を通して排気
室８に吸い込まれる。約100℃の温度を持つ加熱された
冷却空気は、次いで、排気室８から出口10a及び10bを介
して引き出され、例えば、バーナーのところでロータリ
ーキルンに吹き込まれる予熱空気として使用される。更
に、加熱された冷却空気は、種々のプリマイズ（premis
es）を加熱するのに使用できる。

冷却空気は空間11にほぼ半径方向に吹き込まれ、そし
て吸い出され、ジャケット１の表面に亘って分配される
ため、ジャケット１上にはその周囲方向又は長さ方向に
は冷却空気流がなく、かくして、ジャケットは効果的に
冷却される。

給気室４の半径方向長さ及び従って断面積は、冷却空
気入口7a及び7bから遠ざかる周囲方向で減少する。かく
して、半径方向に差し向けられた冷却空気噴流が形成さ
れるために流れが徐々に減少するにも関わらず、周囲方
向での冷却空気流の速度を全給気室の周りで一定又はほ
ぼ一定に維持することができる。図示の実施例では、給
気室４の外壁５までの半径を段階的に減少させることに
よって断面積の減少が行われる。当然のことながら、外
壁５は半径を連続的に減じるがこれには更に複雑な製造
技術が必要とされる。

第１図に示すケーシング３は、二つの同じ半部3a及び
3bでできており、例えば、停電により冷却空気の供給が
中断した場合、これらの半部を、詳細には図示してない
方法で（図示の実施例では横方向に）分離し、ロータリ
ーキルンの覆いを外してジャケット１を自然対流で冷却
できるようにすることができる。

ケーシング３は、排気室８の外壁９からジャケット１
に向かってロータリーキルンの軸線の横方向に延びる端
壁（図示せず）を各端に有する。端壁と回転するジャケ
ット１との間には特別な密封要素は設けられていない。
ジャケット端の加熱された冷却空気が端壁とジャケット
１との間から流出しないようにするため、給気室４の内
壁６とジャケット１との間の空間11内の圧力P1並びにケ
ーシング３の外側の圧力P0を計測し、P1がP0よりも僅か
に低く維持されるように、排気室８の冷却空気出口10a
及び10bに連結されたファン装置10を制御する。

図示の装置は、ロータリーキルンの軸線方向長さの部
分に亘って延びているのがよく、便利には、冷却の必要
性が最も高いその中央部分に亘って延びているのがよ
い。当然のことながら、ロータリーキルンの全長に亘っ
て延びていてもよいが、上述の種類の幾つかの装置は、
ロータリーキルンの部分又は全長をカバーするように軸
線方向に次々に配置することができる。

後者の場合、軸線方向に連続した幾つかの装置を使用
する場合には、必要であれば、キルンの長さの特定の区
分に増大させた又は減少させた冷却効果を適用すること
ができる。このような適用の必要性は、例えば、赤外線
感知器のような無接触温度感知器（図示せず）によって
つくられ、このような感知器は、キルンの回転時にキル
ンに沿って、例えばケーシングの二つの半部3a及び3b間
に形成される上隙間13で前後に移動する。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒形外ジャケット（１）を持つロータリ
   ーキルンを冷却するための方法において、 前記ジャケットをその周囲の主部に亘って包囲し且つ前
   記ジャケットの軸線方向長さの少なくとも一部に亘って
   延びる給気室（４）から冷却空気をジャケット（１）に
   向かってほぼ半径方向に高速で吹き付けるとともに、前
   記給気室は前記ジャケットから僅かの距離のところに配
   置された内壁（６）を有し、この内壁にはほぼ半径方向
   に差し向けられた孔（6a）が形成され、これらの孔は給
   気室（４）に亘って分布し、冷却空気は、これらの孔を
   通って前記ジャケットに向かって吹き付けられ、 更に、冷却空気を、ジャケット（１）と給気室（４）の
   内壁（６）との間の空間（11）から、給気室から分離さ
   れ且つ給気室を包囲し、前記空間（11）とチューブ（1
   2）を介して連通した排気室（８）へほぼ半径方向に吸
   い出し、前記チューブは、給気室（４）に亘って分布
   し、給気室を通ってほぼ半径方向に延び、室（４、８）
   を通る冷却空気流は、前記室に連結された給気装置及び
   排気装置（７、10）によって調節される、ことを特徴と
   する方法。
2. 【請求項２】円筒形外ジャケット（１）を持つロータリ
   ーキルンを冷却するための請求項１に記載の方法を実施
   するための装置において、 前記ジャケットの周囲の主部に亘って前記ジャケットを
   包囲し且つ前記ジャケットの軸線方向長さの少なくとも
   一部に亘って延びる給気室（４）であって、この給気室
   は、少なくとも一つの冷却空気入口（7a、7b）及び前記
   ジャケットから僅かの距離のところに配置されたほぼ半
   径方向に差し向けられた孔（6a）が形成された内壁
   （６）を有し、前記孔は、給気室（４）に亘って分布さ
   れ、冷却空気を前記ジャケットに向かってほぼ半径方向
   に吹き付けるのに役立つような給気室（４）と、 給気室（４）から分離され且つこの給気室を包囲し、ジ
   ャケット（１）と給気室（４）の内壁（６）との間の空
   間（11）とチューブ（12）を介して連通した排気室
   （８）であって、前記チューブ（12）は、給気室（４）
   に亘って分布し、給気室を通ってほぼ半径方向に延び、
   冷却空気を前記空間（11）からほぼ半径方向に導くのに
   役立つような排気室（８）と、 給気装置及び排気装置（７、10）であって、これらの装
   置は、これらの装置を通る冷却空気流を調節するため、
   前記室（４、８）に連結されている給気装置及び排気装
   置（７、10）とを有することを特徴とする装置。
3. 【請求項３】給気室（４）の断面積が、冷却空気入口か
   ら遠ざかる周囲方向で減少する、ことを特徴とする請求
   項２に記載の装置。
4. 【請求項４】給気室（４）は環状である、ことを特徴と
   する請求項２又は３に記載の装置。
5. 【請求項５】給気装置及び排気装置はファン装置（７、
   10）である、ことを特徴とする請求項２、３、又は４に
   記載の装置。