JP3116647U - 回転式加熱炉用断熱保温体及び断熱保温体の取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】回転式加熱炉に設置する新規な断熱保温体とその取り付け構造を提供するものであり、特には前記熱分解ドラムの保温に適用し、熱分解ドラムの回転に伴う断熱保温体の変形や摺動を防止でき、また、断熱保温体の構成材が飛散することもなく、鋼製バンドの緩みも防止できる熱分解ドラム用断熱保温体及び断熱保温体の取り付け構造を提供する。
【解決手段】回転式加熱炉の外周に取り付けられ、かつ、当該回転式加熱炉に巻設される鋼製バンドで固定される回転式加熱炉用断熱保温体であって、硬質保温材を心材とし、耐摩耗性及び耐熱性を有し且つ弾性的に圧縮可能な内周側面材を、前記硬質保温材の内周面側に配設し、耐摩耗性を有する外周側面材を前記硬質保温材の外周側に配設し、前記材の間及び前記外周側面材の外周面の少なくとも一方に金属箔を配設したことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本考案は、廃棄物等の被処理物を熱分解処理する廃棄物処理装置に用いられる熱分解ドラム等の回転式加熱炉のための断熱保温体及び断熱保温体の取り付け構造に関する。

都市ごみなどの一般廃棄物や廃プラスチックなどの可燃物を含む産業廃棄物の処理装置としては、熱分解ガスで廃棄物を加熱して熱分解ガス及び熱分解残渣に熱分解するものが採用されている。

この廃棄物処理装置の回転式加熱炉の一種である熱分解ドラムの外周面には断熱保温体が取り付けられている。断熱保温体はロックウールまたはセラミックファイバーブランケットを耐熱性ガラスクロスで包んで形成されており、熱分解ドラムの外周面に沿って固定された格子体の各区画部内に該断熱保温体をはめ込み、鋼製バンドで熱分解ドラムに緊締固定するようにしていた。

特に、高温の熱分解ドラムの外周面に直接触れるところにはセラミックファイバーブラケットを耐熱性ガラスクロスで包んだ断熱保温体が好ましく使用されていた。

しかしながら、熱分解ドラムの稼動時には、該熱分解ドラムの回転によって断熱保温体の内部のセラミックファイバー等が自重により圧縮変形して断熱保温体が区画部内で摺動したり、熱分解ドラムの外壁の熱膨脹や収縮によって、断熱保温体の耐熱性ガラスクロスが熱分解ドラムの外壁と擦れ合い、そこに熱も加わって耐熱性ガラスクロスが劣化・摩滅して破れ、断熱保温体の内部のセラミックファイバーブランケットが飛散したり、それに伴って鋼製バンドの緊締力が低下するという問題があった。

また、上記熱分解ドラムに限らず、工業用途等で用いられる回転式加熱炉の保温に於いても同様の問題が生じていた。

そこで、本考案は、上記問題を解決するための、回転式加熱炉に設置する新規な断熱保温体とその取り付け構造を提供するものであり、特には前記熱分解ドラムの保温に適用し、熱分解ドラムの回転に伴う断熱保温体の変形や摺動を防止でき、また、断熱保温体の構成材が飛散することもなく、鋼製バンドの緩みも防止できる熱分解ドラム用断熱保温体及び断熱保温体の取り付け構造を提供することを目的とする。

本考案者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねて完成されたものである。
１．回転式加熱炉の外周に取り付けられ、かつ、当該回転式加熱炉に巻設される鋼製バンドで固定される回転式加熱炉用断熱保温体であって、硬質保温材を心材とし、耐摩耗性及び耐熱性を有し且つ弾性的に圧縮可能な内周側面材を、前記硬質保温材の内周面側に配設し、耐摩耗性を有する外周側面材を前記硬質保温材の外周側に配設し、前記材の間及び前記外周側面材の外周面の少なくとも一方に金属箔を配設したことを特徴とする回転式加熱炉用断熱保温体を提供する。
２．前記硬質保温材は、けい酸カルシウム保温材、パーライト保温材、炭酸マグネシウム保温材、又はバーミキュライト保温材であることを特徴とする前記１に記載の回転式加熱炉用断熱保温体を提供する。
３．前記内周側面材は、セラミックペーパーであることを特徴とする前記１又は２に記載の回転式加熱炉用断熱保温体を提供する。
４．前記外周側面材は、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、シリカ−アルミナ繊維、アルミナ繊維、金属繊維、及びアラミド繊維からなる群から選ばれる少なくとも１つの繊維からなる布であることを特徴とする前記１から３のいずれかに記載の回転式加熱炉用断熱保温体を提供する。
５．前記金属箔はアルミニウム箔であることを特徴とする前記１から４のいずれかに記載の回転式加熱炉用断熱保温体を提供する。
６．前記回転式加熱炉が、廃棄物を加熱して熱分解ガス及び熱分解残渣に熱分解する熱分解ドラムであることを特徴とする前記１から５のいずれかに記載の回転式加熱炉用断熱保温体を提供する。
７．回転式加熱炉の外周面に沿って固定される格子体の各区画部内に、前記１から５のいずれかの断熱保温体を収容し、前記回転式加熱炉の外周に巻設される鋼製バンドによって前記断熱保温体を前記回転式加熱炉に固定したことを特徴とする回転式加熱炉への断熱保温体の取り付け構造を提供する。
８．前記回転式加熱炉が、廃棄物を加熱して熱分解ガス及び熱分解残渣に熱分解する熱分解ドラムであることを特徴とする前記７に記載の回転式加熱炉への断熱保温体の取り付け構造を提供する。

本考案によれば、硬質保温材を心材として用いることによって、熱分解ドラム等の回転式加熱炉（以下、回転式加熱炉類という。）の回転に伴う断熱保温体の変形や格子体の区画部内での摺動や回転式加熱炉類の熱膨張収縮に伴う断熱保温体の摩滅を防止することができ、更に、断熱保温体が摺動しにくいので、格子体の区画寸法を大きくしても断熱保温体の固定が可能であり、格子体を形成している鋼製の仕切板の数を減らすことができるので、仕切板からの放熱を抑制することができるばかりか、施工の材料費を削減できるうえ、施工能率も向上し、施工コストを低減させることができる。

また、回転式加熱炉類の外壁と硬質保温材との間に、耐摩耗性及び耐熱性を有し且つ弾性的に圧縮可能な内周側面材を配設することにより、硬質保温材が回転式加熱炉類の外壁に直に接触し、回転式加熱炉類が熱伸縮すること等に起因する硬質保温材の摩滅を防止でき、更に、回転式加熱炉類への断熱保温体のフィット性が向上して該回転式加熱炉類に安定的に固定することができる。

また、硬質保温材を心材として採用しても、弾性的に圧縮可能な内周側面材の存在によって緊結時の鋼製バンドの絞り込み作業が容易になり、鋼製バンドの緊結力を向上させることができる。

また、硬質保温材と鋼製バンドとの間に、耐摩耗性を有する外周側面材を配設することによって、鋼製バンドによる硬質保温材の摩滅を防止することができる。

更に、金属箔によって回転式加熱炉類からの熱輻射の影響を抑えて断熱性能を向上させることができる。そして、これらの結果、耐用年数を向上させることができる。

なお、本考案の断熱保温体は施工現場で上記各材を積層して形成しても良いし、工場であらかじめ上記各材を積層・一体化したものを現場で単層若しくは２層以上の複層で積層しても良いが、工場であらかじめ積層・一体化したものを使用する方が、品質が安定し施工も容易である。

積層方法が異なっても、回転式加熱炉類の外壁に内周側面材が、鋼製バンドと接する側に外周側材が、その間に硬質保温材が、各材の間及び外周側面材の外周面の少なくとも一箇所に金属箔が、それぞれ存在する限り本考案の効果が得られる。

以下、本考案に係る回転式加熱炉用断熱保温体及び断熱保温体の取り付け構造について図面を参照しつつ説明する。

廃棄物処理装置は、キルン式ガス化溶融炉を備え、該ガス化溶融炉を構成する回転式加熱炉の一種である熱分解ドラムＡ（図２に示す）は、廃棄物を加熱して熱分解ガス及び熱分解残渣に熱分解するものである。熱分解ドラムＡの一端側には廃棄物の投入口（図示省略）と該廃棄物を燃焼させるためのバーナまたは高温に加熱された空気の導入口ななど（図示省略）が設けられ、熱分解ドラムＡの他端には排気筒（図示省略）が設けられ、また、熱分解ドラムＡの回転によって廃棄物を排気筒側へ移動させる移動手段（図示省略）を備える。なお、熱分解ドラムＡの直径は約３ｍ、長さは約３０ｍ、運転温度は２００〜５５０℃の範囲のものである。

熱分解ドラムＡの外壁の外周面には断熱保温体１が固定されている。断熱保温体１は、図１のように内周側面材２、硬質保温材３、外周側面材４及び金属箔５をその順で熱分解ドラムＡの外側に向けて積層し、接触する各材同士を接着剤等を用いて積層・一体化することにより構成されている。
硬質保温材３は、熱分解ドラムＡの外壁Ａ１の曲面に合わせて湾曲させて成形されている。硬質保温材３の材料としては、耐熱性が高く、熱伝導性が低く、機械的強度が大きいけい酸カルシウム保温材が採用されるが、パーライト保温材や炭酸マグネシウム保温材やバーミキュライト保温材等を採用しても良い。また、硬質保温材は、単層でも良いし、２層以上の複層としても良い。
内周側面材２の材料としては、耐熱性及び耐摩耗性に優れ、弾性的に圧縮可能なセラミックペーパーが採用されている。

外周側面材４の材料としては、耐摩耗性及び耐熱性を有するガラス繊維が採用されるが、炭素繊維、シリカ繊維、シリカ−アルミナ繊維、アルミナ繊維、金属繊維、アラミド繊維と併用又はそれぞれ単独で採用しても良い。このように外周側面材４を前記耐摩耗性繊維で構成される布（クロス）にすることにより、鋼製バンドによる硬質保温材の摩滅を防止することができる。

金属箔５としては、アルミニウム箔、ステンレス箔等を採用することができる。また、金属箔は、前記材の間及び前記外周側面材の外周面の少なくとも一方に配設すれば良く、硬質保温材が複層の場合はその間に挿入することができる。
次に、熱分解ドラムＡへの断熱保温体１の取り付け作業について説明する。
（１）まず、図２のように熱分解ドラムＡの外周面に、仕切板６で区切られた格子体７を設ける。仕切板６は熱分解ドラムＡの軸方向に設けられる仕切板６ａと熱分解ドラムＡの周方向に設けられる仕切板６ｂとで構成されている。
（２）次に、図３のように区画部７ａの奥に位置する熱分解ドラムＡの外壁Ａ１の外周面に、断熱保温体１を内周側面材２を内側にして耐熱モルタル８で接着し、該断熱保温体１を格子体７の各区画部７ａ内に収容する。なお、断熱保温体１は区画部７ａに隙間無く嵌め込まれるように寸法設定されている。
（３）次に、断熱保温体１の外周面に接触するように鋼製バンド９を仕切板６間に張設し、鋼製バンド９の緊締によって断熱保温体１を熱分解ドラムＡの外壁に固定する。なお、鋼製バンド９には適度の緊締力を発揮させるためのコイルばね１０を介在させても良い。
（４）次に、断熱保温体１の外側を、熱分解ドラムＡの熱膨脹に追随可能な図外の外装板（カラー角波鉄板）で覆う。

図５は断熱保温体１の他の取り付け作業を示している。まず、熱分解ドラムＡの壁面に一層目の断熱保温体１を耐熱モルタル８で接着した後、仕切板６ａ間に鋼製バンド９を張設して一層目の断熱保温体１を固定し、その上に図５のように二層目の断熱保温体１を重ねて鋼製バンド９で固定する。鋼製バンド９の具体的な張設方法は、図４（ａ）のように仕切板６ａに設けられたスリット状の孔６ｃに鋼製バンド９の端部を挿通し、同図（ｂ）のように該端部を折り返してスリット状の孔６ｄに挿通し、鋼製バンド９を張設した状態で留め具９１で鋼製バンド９の端部を固定する。

更に他の取り付け作業としては、熱分解ドラムの外周面に固定された格子体の各区画部内の熱分解ドラムＡの外壁Ａ１に内周側面材２を耐熱モルタル８で接着した後、耐熱モルタル８に硬質保温材３を、硬質保温材３に外周側面材４を、外周側面材４に金属箔５を、それぞれ接着剤で接着して積層することによって断熱保温体１を形成し、鋼製バンド９によって断熱保温体１を熱分解ドラムＡに固定するようにしても良い。

図６は断熱保温体１の他の実施態様を示し、同図（ａ）は硬質保温材３を二層にし、その間に金属箔５を介在させた断熱保温体１を示し、同図（ｂ）は硬質保温材３を二層にし、かつ硬質保温材３を直接重ね合わせた断熱保温体１を示している。

断熱保温体１の構成材料の詳細は以下の通りである。
(1) けい酸カルシウム保温材（硬質保温材３）
1)寸法（厚み×幅×長さ）：２０〜７５ｍｍ×５００ｍｍ×９００ｍｍ
2)密度：１３０kg/ｍ^３
3)最高使用温度：１，０００℃
4)熱伝導率：０．０４０７＋０．０００１２８θ Ｗ／ｍ・Ｋ（θ＝平均温度）
5)線収縮率：０．１％（４００℃・３時間加熱後）
(2) セラミックペーパー（内周側面材２）
1)寸法（厚み×幅×長さ）：３ｍｍ×６００ｍｍ×１，２００ｍｍ
2)密度：２５０kg/ｍ^３
3)最高使用温度：１，２６０℃
4)熱伝導率：０．０９３Ｗ／ｍ・Ｋ（平均温度６００℃）
(3) アルミ箔付ガラスクロス（金属箔５付き外周側面材４）
ガラスクロス（平織）の厚み：０．１２ｍｍ、アルミ箔の厚み：０．０２ｍｍ

（ａ）は本発明の断熱保温体の実施形態を示す斜視図、（ｂ）は同実施形態の断面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ部分の拡大図である。 本発明の断熱保温体の取り付け構造の実施形態を示す斜視図である。 同実施形態を示す部分拡大斜視図である。 鋼製バンドの張設方法を示す図である。 本発明の断熱保温体の取り付け構造の他の実施形態を示す拡大断面図である。 本発明の断熱保温体の他の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

Ａ 熱分解ドラム
Ａ１ 熱分解ドラムの外壁
１ 断熱保温体
２ 内周側面材
３ 硬質保温材
４ 外周側面材
５ 金属箔
６ 仕切板
７ 格子体
８ 耐熱モルタル
９ 鋼製バンド
１０ コイルばね

Claims (8)

1. 回転式加熱炉の外周に取り付けられ、かつ、当該回転式加熱炉に巻設される鋼製バンドで固定される回転式加熱炉用断熱保温体であって、
   硬質保温材を心材とし、耐摩耗性及び耐熱性を有し且つ弾性的に圧縮可能な内周側面材を、前記硬質保温材の内周面側に配設し、耐摩耗性を有する外周側面材を前記硬質保温材の外周側に配設し、前記材の間及び前記外周側面材の外周面の少なくとも一方に金属箔を配設したことを特徴とする回転式加熱炉用断熱保温体。
2. 前記硬質保温材は、けい酸カルシウム保温材、パーライト保温材、炭酸マグネシウム保温材、又はバーミキュライト保温材であることを特徴とする請求項１に記載の回転式加熱炉用断熱保温体。
3. 前記内周側面材は、セラミックペーパーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式加熱炉用断熱保温体。
4. 前記外周側面材は、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、シリカ−アルミナ繊維、アルミナ繊維、金属繊維、及びアラミド繊維からなる群から選ばれる少なくとも１つの繊維からなる布であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の回転式加熱炉用断熱保温体。
5. 前記金属箔はアルミニウム箔であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の回転式加熱炉用断熱保温体。
6. 前記回転式加熱炉が、廃棄物を加熱して熱分解ガス及び熱分解残渣に熱分解する熱分解ドラムであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の回転式加熱炉用断熱保温体。
7. 回転式加熱炉の外周面に沿って固定される格子体の各区画部内に、請求項１から５のいずれかの断熱保温体を収容し、前記回転式加熱炉の外周に巻設される鋼製バンドによって前記断熱保温体を前記回転式加熱炉に固定したことを特徴とする回転式加熱炉への断熱保温体の取り付け構造。
8. 前記回転式加熱炉が、廃棄物を加熱して熱分解ガス及び熱分解残渣に熱分解する熱分解ドラムであることを特徴とする請求項７に記載の回転式加熱炉への断熱保温体の取り付け構造。
   

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