JP4116032B2

JP4116032B2 - 多段乾燥装置

Info

Publication number: JP4116032B2
Application number: JP2005360529A
Authority: JP
Inventors: 正九三廣江
Original assignee: アズ・キャリア株式会社
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: JP2007163046A

Description

本発明は、例えば汚泥の脱水ケーキなどの被乾燥物を乾燥させる多段乾燥装置に関する。

従来、この種の多段乾燥装置は、乾燥室内に複数段の乾燥面が設けられ、これら乾燥面には軸孔が穿設され、これら軸孔には筒状の受け座が係合され、これら受け座には、複数の駆動軸としてのレーキ軸が挿通され、これらレーキ軸の上下端部が乾燥室の上下部に回動可能に軸支されている。また、これらレーキ軸には、乾燥面の一端側から他端側へと被乾燥物を攪拌しながら搬送する複数のレーキが取り付けられ、これらレーキは、受け座上に位置し、各乾燥面上にて回転可能となっている。さらに、乾燥室内には、各乾燥面に臨んで熱媒体流通路が形成され、この熱媒体流通路内には、被乾燥物を乾燥させる熱ガス、あるいは熱蒸気などの熱媒体が送風機により循環されて通過する。そして、この多段乾燥装置は、上段の乾燥面に搬入された被乾燥物としての汚泥を、レーキ軸を介して回転するレーキで攪拌しながら搬送し、熱媒体で乾燥しつつ下段の乾燥面へと順次搬出する（例えば、特許文献１参照。）。
実公平５−３７１９４号公報（第１−３頁、第１図）

ところで、レーキ及び受け座は、各軸孔上に載せられているだけで、固定されていない。

また、乾燥室内は高温に熱せられるので、レーキ軸の熱膨張に対する充分な余裕を確保するために、乾燥面に穿設された軸孔の内径寸法はレーキ軸の外径よりも大きく形成する必要があるから、レーキ軸の外周面と軸孔との間には隙間が形成され、洩れを防止するような気密性は確保できない。

そして、各段での汚泥の厚みは最大で２００ｍｍ程度であり、レーキは８０％ほどが汚泥に埋もれた状態で回転している。

このため、上述の多段乾燥装置では、レーキ軸の外周面と軸孔との隙間から、下段の乾燥面側へと汚泥が洩れて落下し、この洩れて落下した汚泥が、熱媒体流通路内を通過する熱媒体中に飛散し、乾燥室内に粉塵が発生するおそれがある。

また、このように粉塵が発生すると、この粉塵を除去するために集塵機を取り付けなければならず、この集塵機及び送風機を含む循環系が煩雑になるとともに、送風機の圧力も大きくなってこの送風機の消費電力が大きくなってしまう。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、粉塵の発生を抑制した多段乾燥装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の多段乾燥装置は、乾燥室と、この乾燥室内に上下に複数段に設けられ、被乾燥物が一端側に搬入されるとともに、被乾燥物が他端側から搬出される乾燥面と、これら乾燥面に穿設された軸孔と、これら軸孔の少なくともいずれかに挿通され上下端部が前記乾燥室の上下部に回転可能に軸支された複数の駆動軸と、これら駆動軸に設けられて前記各乾燥面に配置されるとともに、前記駆動軸により回転されて、前記乾燥面上に搬入された被乾燥物をこれら乾燥面の一端側から他端側へと攪拌しながら搬送し、かつ被乾燥物を上段の前記乾燥面から下段の前記乾燥面へと順次搬出する複数のレーキと、前記各乾燥面に臨んで形成され、被乾燥物を乾燥させる熱媒体が通過する熱媒体流通路と、前記軸孔に設けられ、下段の前記乾燥面に臨む前記熱媒体流通路中に突出し、この熱媒体流通路中の下段の前記乾燥面寄りへと下端部が延設されて上段の前記乾燥面の前記軸孔から洩れた被乾燥物を下段の前記乾燥面上に導く粉塵防止筒とを具備したものである。

請求項２記載の多段乾燥装置は、請求項１記載の多段乾燥装置において、粉塵防止筒の下部に位置したレーキの上部にて駆動軸に設けられ、前記粉塵防止筒により導かれた被乾燥物の前記レーキへの洩れ込みを防止する洩れ込み防止筒を具備したものである。

請求項１記載の発明によれば、上段の乾燥面の軸孔から洩れた被乾燥物を熱媒体流通路中の下段の乾燥面寄りまで下端部が突出した粉塵防止筒により下段の乾燥面上に導くことで、軸挿通孔から洩れた被乾燥物が熱媒体中に飛散して粉塵が発生することを抑制できる。

請求項２記載の発明によれば、粉塵防止筒により導かれた被乾燥物のレーキへの洩れこみを洩れ込み防止筒により防止することで、レーキが駆動軸と一体化することを防止できる。

以下、本発明の一実施の形態の多段乾燥装置の構成を図１ないし図５を参照して説明する。

図４及び図５において、１はキャスタブル耐火材で成形された乾燥室であり、この乾燥室１には、上部一端側に被乾燥物導入口２が形成され、下部他端側に被乾燥物排出口３が形成されている。被乾燥物導入口２には、ホッパ４とスクリュコンベア５とを有する搬入装置６が設けられている。

乾燥室１内には、上面が乾燥面11となる乾燥段としての段板である耐熱金属板12が、水平方向に沿って上下に複数段に配置され、これら耐熱金属板12は、上下方向に互いに略等間隔に離間されている。さらに、上下の各段の乾燥面11の互いに反対側の一端側は、汚泥などの被乾燥物Ｓ（図１）の搬入側であり、また、上下の各段の乾燥面11の互いに反対側の他端側は、被乾燥物Ｓ（図１）の搬出側である。すなわち、各上段の乾燥面11の搬出側の下方に、各下段の乾燥面11の搬入側が配置されている。

そして、最上段の乾燥面11に被乾燥物導入口２が連通し、最下段の乾燥面11に被乾燥物排出口３が連通している。すなわち、最上段の乾燥面11は、被乾燥物Ｓ（図１）の投入段であり、最下段の乾燥面11は、被乾燥物Ｓ（図１）の排出段である。

また、各乾燥面11の搬入側を除く周縁部は、乾燥室１の側壁15により囲まれている。さらに、各乾燥面11の搬出側には、側壁15よりも低い遮蔽壁17が設けられ、この遮蔽壁17の中心部には、被乾燥物Ｓを下段の乾燥面11の搬入側に落とす落とし口18が開口形成されている。

そして、最上段の乾燥面11の一段下の乾燥面11の側壁15には、熱ガス、あるいは熱蒸気などの熱媒体Ｍ（図１）の熱媒体導入口21が開口形成され、最下段の乾燥面11の側壁15には、熱媒体Ｍの熱媒体導出口22が開口形成されている。これら熱媒体導入口21と熱媒体導出口22とは、各上段の乾燥面11から各下段の乾燥面11までこれら乾燥面11に臨む熱媒体流通路23により、ジグザグ状に連通されている。

ここで、熱媒体Ｍは、図示しない送風機を含む循環系により熱媒体導出口22から熱媒体導入口21へと乾燥室１の外部で循環されている。また、最下段の乾燥面11上の熱媒体流通路23、すなわち最下段の熱媒体流通路23は、例えば熱媒体Ｍの流速を他段の熱媒体流通路23よりも低く設定する。

さらに、乾燥室１内には、図１に示すように、各乾燥面11をなす耐熱金属板12を上下方向に貫通して複数の軸孔としての軸挿通孔24が穿設され、これら軸挿通孔24には、駆動軸としての回転軸であるレーキ軸25がそれぞれ挿通されている。これら各レーキ軸25は、上端部が乾燥室１の上部に配置された図示しない吊り下げ部材に固定されることで吊り下げ支持され、下端部が乾燥室１の下部に軸支されて、回転可能となっている。そして、これら各レーキ軸25には、各乾燥面11上に密着して配置した複数のレーキ27が取り付けられている。

ここで、レーキ27は、レーキ軸25が挿通される軸貫通孔31が中心部に穿設された円筒状の中心軸部32と、この中心軸部32から径方向に一対突設された腕部33とを備えている。

軸貫通孔31には、レーキ軸25の外周面に軸方向に沿って最上段の乾燥面11の上部から最下段の乾燥面11に亘って設けられた嵌合部としてのガイドキー35，35が嵌合されてレーキ軸25に対してレーキ27を位置決めする被嵌合部としてのキー溝36，36が設けられている。そして、これらキー溝36，36は、レーキ27の組付性及び乾燥室11内の温度によるレーキ軸25の伸縮などの熱変形を考慮して、緩衝用の隙間が形成されている。さらに、軸貫通孔31は、乾燥面11に向けて拡径されている。

中心軸部32は、上方向に若干突出しており、図５に示すように、最上段の乾燥面11上のレーキ27の各中心軸部32の上部には、保護筒としてのレーキ保護筒37がそれぞれ取り付けられている。

ここで、これらレーキ保護筒37は、例えば鉄製のパイプなどであり、各レーキ軸25に取り付けられ、レーキ軸25及びレーキ27と一体的に回転する。また、これら各レーキ保護筒37は、ガイドキー35とキー溝36との隙間の上部を閉塞するように取り付けられ、各乾燥面11に対応したガイドキー35の上部をそれぞれ覆うように取り付けられている。さらに、これらレーキ保護筒37内には、岩綿すなわちロックウールなどの図示しない耐熱性の被充填部材がそれぞれ充填され、レーキ軸25の外周面に接触している。

なお、このレーキ保護筒37は、必ずしも設けなければならないものではない。

腕部33は、図４に示すように、中心軸部32の周方向に沿って円弧状に湾曲して形成されている。また、各腕部33は、中心軸部32の中心軸に対して互いに反対方向に突出している。さらに、互いに隣接するレーキ27は、中心軸部32の湾曲が互いに逆に形成されている。

そして、互いに隣接するレーキ27の腕部33の回転軌跡が重なるように、軸貫通孔24、すなわち各レーキ軸25の間隔が設定されている。

また、軸挿通孔24には、図１及び図２に示すように、長筒状の粉塵防止筒としての防塵筒であるシュート41と、レーキ27の軸受けである軸受け部材としての受け座であるレーキスリーブ42とがそれぞれ取り付けられている。

シュート41の外周面の上端部には、係止部44がフランジ状に突設されている。この係止部44は、下部に傾斜面45が形成され、この傾斜面45が軸挿通孔24の内周縁部に設けられた孔傾斜面46に嵌合することで、シュート41が上段の耐熱金属板12に固定されることなく取り付けられ、下段側へと突出している。この状態で、シュート41の上端部は、上段の耐熱金属板12の乾燥面11と略面一となっており、シュート41の下端部は、上段の耐熱金属板12と下段の乾燥面11との上下方向の中間部よりも下方まで延設されている。

また、シュート41の内周には、レーキ軸25が挿通されており、シュート41の内周部とレーキ軸25の外周部との間には、軸挿通孔24から洩れた被乾燥物S1を下段の乾燥面11へと導くガイド空間部47が上下方向に沿って形成されている。なお、これらシュート41は、図５に示すように、本実施の形態では、最下段の耐熱金属板12から最下段の乾燥面11側へと突出するように取り付けられているが、全ての耐熱金属板12の軸挿通孔24に取り付けてもよい。

図１及び図２に戻って、レーキスリーブ42は、軸貫通孔31及び軸挿通孔24にそれぞれ連通する挿通孔51が中心部に穿設された略円筒状に形成され、上端部の外周面にフランジ状のフランジ係合部52が突設され、このフランジ係合部52がシュート41の係止部44の上部に係合されることで、各軸挿通孔24に嵌着されてレーキ27の回転の際の摩擦を軽減するものである。

挿通孔51は、乾燥室１（図４）内の温度によるレーキ軸25の伸縮などの熱変形を考慮して、緩衝用の隙間が形成されている。

また、フランジ係合部52は、レーキ27を取り付けた状態で、このレーキ27の中心軸部32の下端部に形成された嵌合凹部53に嵌合している。

そして、図５に示すように、シュート41が設けられた軸挿通孔24の下方に位置するレーキ27の中心軸部32の上部には、シュート41により導かれた被乾燥物S1のレーキ27内への洩れ込みを防止する洩れ込み防止筒54が取り付けられている。

この洩れ込み防止筒54は、図３(a)及び図３(b)に示すように、レーキ軸25が挿通される防止筒挿通孔56が中心部に穿設された略円筒状に形成され、上端部に蓋体57が取り付けられて防止筒挿通孔56とレーキ軸25の外周との隙間を閉塞している。さらに、この洩れ込み防止筒54は、中心軸部32の上部と蓋体55との間に、耐熱性の被充填部材であるロックウール58が充填されている。また、防止筒挿通孔56には、レーキ軸25のガイドキー35，35が嵌合されるキー溝59，59が設けられている。

なお、この洩れ込み防止筒54は、必ずしも設けなければならないものではない。

さらに、図５に示すように、レーキ軸25の上端部には、駆動歯車61がそれぞれ取り付けられ、これら駆動歯車61は、駆動源としての駆動モータ62により回転される。

駆動歯車61は、互いに隣接するもの同士が歯合されている。このため、レーキ軸25及びレーキ27は、互いに隣接するもの同士が交互に反対方向に回転連動するようになっている。また、これら駆動歯車61は、ボルトなどを介して吊り下げ部材と一体的に固定されている。

また、側壁15及び遮蔽壁17は、図４に示すように、レーキ27の回転半径に沿ってそれぞれ円弧状に湾曲形成されている。

次に、上記一実施の形態の作用効果を説明する。

被乾燥物Ｓが被乾燥物導入口２から最上段の乾燥面11上に搬入装置６により搬入されると、この乾燥面11上で回転するレーキ27により、このレーキ27の回転方向と壁面方向とに被乾燥物Ｓが押し出される。さらに、腕部33の半径の一部が重なった隣接するレーキ27により反対方向から押されてさらに次に隣接するレーキ27の回転半径内に押し出され、乾燥面11上で攪拌されながら搬送され、落とし口18から下段の乾燥面11に落下して順次搬出される。

このとき、同時に熱媒体導入口21から熱媒体Ｍが導入され、この熱媒体Ｍが最上段の乾燥面11から最下段の乾燥面11へと、被乾燥物Ｓの搬送方向と同方向に熱媒体流通路23を通過して各乾燥面11の被乾燥物Ｓから吸湿する。この吸湿した熱媒体Ｍは、熱媒体導出口22から乾燥室１の外部に排出される。

被乾燥物Ｓは、下段の乾燥面11に搬送されるに従い乾燥され、最下段の乾燥面11では乾燥汚泥となり、被乾燥物排出口３を介して乾燥室１の外部に排出される。

ここで、レーキ軸25のガイドキー35とレーキ27のキー溝36との間、及び、レーキスリーブ42の挿通孔51とレーキ軸25の外周面との間に形成された隙間を介して、被乾燥物Ｓの一部が軸挿通孔24から洩れる。

このとき、この軸挿通孔24に取り付けたシュート41のガイド空間部47に沿って、洩れた被乾燥物S1がシュート41内を通過することで、下段の熱媒体流通路23に飛散することなくシュート41の下端部から下段の乾燥面11へと導かれるため、この軸挿通孔24から洩れた被乾燥物S1が熱媒体Ｍ中に飛散して粉塵が発生することを抑制できる。

そして、このように粉塵の発生を抑制できることで、循環系に粉塵を除去するための集塵機などを設ける必要がなくなるため、循環系が煩雑になることを防止でき、また、送風機の圧力を抑制でき、この送風機での電力消費を低減できる。

特に、被乾燥物Ｓは、下段側に行くに従って乾燥されて粉塵となり易くなるので、最下段の耐熱金属板12にシュート41を取り付けることで、粉塵の発生を最も効率よく抑制できる。

しかも、最下段の熱媒体流通路23での熱媒体Ｍの流速を他段での流速よりも低く設定することで、この最下段の熱媒体流通路23が沈降室の役割を果たし、熱媒体Ｍ中に粉塵が発生することをより効率よく抑制できる。

さらに、シュート41により導かれた被乾燥物S1のレーキ27への洩れこみを洩れ込み防止筒54により防止することで、洩れ込んだ被乾燥物がレーキ軸25を伝わる熱により乾燥して固化してレーキ27がレーキ軸25と一体化することを防止できる。

このため、レーキ軸25の熱膨張によりレーキ27が乾燥面11から持ち上がったり、レーキ27が乾燥面11に押し付けられたりし、乾燥面11上の被乾燥物Ｓを滞留させたり、レーキ27と乾燥面11との間に大きな外力が加わり、レーキ軸25の駆動負荷が上昇したりすることをも防止できるとともに、レーキ軸25を切断などすることなく多段乾燥装置を清掃したり、レーキ27を容易に交換したりできる。

なお、上記一実施の形態において、熱媒体Ｍは、下段から上段へと流通するようにしてもよい。

また、乾燥面11の段数などは、２段以上の任意の数に設定することが可能である。

さらに、乾燥室１の細部などは、上記構成に限定されるものではない。

本発明の一実施の形態の多段乾燥装置の要部を示す一部を切り欠いた側面図である。同上多段乾燥装置の要部を拡大して示す分解縦断面図である。 (a)は同上多段乾燥装置の洩れ込み防止筒を示す平面図、(b)は同上洩れ込み防止筒を示す縦断面図である。同上多段乾燥装置を示す一部を切り欠いた平面図である。同上多段乾燥装置を示す一部を切り欠いた側面図である。

符号の説明

１乾燥室
11 乾燥面
23 熱媒体流通路
24 軸孔としての軸挿通孔
25 駆動軸としてのレーキ軸
27 レーキ
41 粉塵防止筒としてのシュート
54 洩れ込み防止筒
Ｍ熱媒体
Ｓ被乾燥物

Claims

乾燥室と、
この乾燥室内に上下に複数段に設けられ、被乾燥物が一端側に搬入されるとともに、被乾燥物が他端側から搬出される乾燥面と、
これら乾燥面に穿設された軸孔と、
これら軸孔の少なくともいずれかに挿通され上下端部が前記乾燥室の上下部に回転可能に軸支された複数の駆動軸と、
これら駆動軸に設けられて前記各乾燥面に配置されるとともに、前記駆動軸により回転されて、前記乾燥面上に搬入された被乾燥物をこれら乾燥面の一端側から他端側へと攪拌しながら搬送し、かつ被乾燥物を上段の前記乾燥面から下段の前記乾燥面へと順次搬出する複数のレーキと、
前記各乾燥面に臨んで形成され、被乾燥物を乾燥させる熱媒体が通過する熱媒体流通路と、
前記軸孔に設けられ、下段の前記乾燥面に臨む前記熱媒体流通路中に突出し、この熱媒体流通路中の下段の前記乾燥面寄りへと下端部が延設されて上段の前記乾燥面の前記軸孔から洩れた被乾燥物を下段の前記乾燥面上に導く粉塵防止筒と
を具備したことを特徴とした多段乾燥装置。
粉塵防止筒の下部に位置したレーキの上部にて駆動軸に設けられ、前記粉塵防止筒により導かれた被乾燥物の前記レーキへの洩れ込みを防止する洩れ込み防止筒を具備した
ことを特徴とした請求項１記載の多段乾燥装置。