JP4590741B2 - Rotary kiln - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ等の廃棄物を熱分解ガス化処理するようにした間接加熱式のロータリーキルンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、次世代の廃棄物処理方式として、廃棄物を低酸素雰囲気下で加熱して熱分解し、発生した熱分解ガスと熱分解残渣を溶融炉で高温にして燃焼させ、廃棄物中の灰分を溶融スラグとして取り出すようにしたガス化・溶融方式が開発され、一部で実証運転が行われている。かかる方式では、廃棄物を熱分解ガス化するために、ロータリーキルンを採用し、外部からの熱で廃棄物を間接的に加熱、乾燥させて熱分解ガス化させるようにしている。
【0003】
廃棄物を熱分解ガス化するために用いられている間接加熱式のロータリーキルンは、図5にその一例の概略を示す如く、保温材としての耐火材1を内張りして横長とした外筒2の長手方向となる前後方向(矢印X方向)の各端を、それぞれ固定配置した入口筒3と出口筒4に回転継手5を介して連結すると共に、該外筒2を、入口筒3側よりも出口筒4側を低くするよう傾斜させて配置し、且つ該外筒2内に、内筒7を同心状に収納させて、該内筒7と外筒2との間に加熱流路6が形成されるようにすると共に、内筒7を支持装置8により外筒2に一体的に支持させて二重筒構造としたキルン本体Iを構成し、更に、上記内筒7の前後方向両端を、該内筒7よりも小径とした供給管9と排出管10に、リング状の端面板11と12を介し連通接続して、供給管9を入口筒3内に、又、排出管10を出口筒4内にそれぞれ位置させるようにしてある。
【0004】
又、上記キルン本体Iの外筒2の外周部にリングギヤ13を設け、該リングギヤ13に、モータ14の軸に取り付けた駆動ピニオン15を噛合させて、モータ14の駆動でキルン本体Iを回転できるようにし、キルン本体Iを低速で回転させた状態において、投入ホッパ16内に投入された廃棄物17を給じん機18により入口筒3部の供給管9を通して内筒7内に徐々に供給しつつ、キルン本体Iの内、外筒7,2間に形成された加熱流路6内に、出口筒4側から入口筒3側へ向けて熱風(加熱用ガス)19を流通させることにより、内筒7内の廃棄物17を加熱、乾燥させて熱分解し、発生した熱分解ガス17aを、出口筒4部の排出管10内を通して出口ホッパ20に移した後、上部から取り出し、一方、金属類を含む熱分解残渣17bは、排出管10内を通って出口ホッパ20に移した後、下部から取り出すようにしてある。
【0005】
上記ロータリーキルンでは、内筒7と外筒2との間の加熱流路6に熱風19を流して廃棄物17の熱分解処理を行うと、外筒2は内側保温によりほとんど膨張しないが、内筒7は保温を行っていないことから熱膨張することになる。したがって、内筒7を外筒2に支持させるための支持装置8には、上記熱膨張量の差を吸収させる機能が必要となる。そのため、支持装置8は、内筒7と外筒2の前後方向両端部等の位置において、周方向へ所要間隔を隔てた位置(たとえば、60度間隔の位置)に装備され、図6にその一例を拡大して示す如く、外筒2の外壁部に、内端を開口させ外端を閉塞板21で塞いだ円筒ケーシング22を、径方向へ貫通させて設置すると共に、該円筒ケーシング22内に、外径を円筒ケーシング22の内径よりやや小さくし且つ外端部側の内部に軸心方向に沿う空洞部23を形成したピン24を摺動自在に収納させ、且つ上記閉塞板21に貫通螺合させてナット25で位置決めしたボルト26の先端部を、上記空洞部23内に、外方から移動自在に挿入して、該ボルト26の先端部に、空洞部23内に配した受圧板27を固定し、該受圧板27に、空洞部23内に組み入れた圧縮スプリング28を圧接させ、該スプリング28の圧縮反力によりピン24の内端部となる先端部が常時径方向内方へ突出付勢されるようにし、更に、該支持ピン24の先端部を、内筒7の周面部に外向きに組み付けた凹状のピン受29内に、隙間Sを有するように嵌入させた構成としてあり、内、外筒7,2間の径方向の熱膨張差を、ピン24の径方向の摺動により吸収し、内、外筒7,2間の前後方向の熱膨張差を、ピン24の先端部とピン受29との間の隙間Sにより吸収させるようにしてある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記支持装置8の場合、ピン24内にスプリング28や受圧板27等を組み入れなければならないので構造が複雑となるだけでなく、内筒7と外筒2の製作及び取付精度の点からピン24自体の組み付けに困難性を伴い、更に、熱膨張を吸収するため、構造的にがたが大きく、ピン24にがたに伴う衝撃が作用することからピン強度を大きくしなければならない、等の問題がある。
【0007】
そこで、本発明は、支持装置の構造の簡略化を図ることができるようにしようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、横向きに配置した外筒と該外筒内に同心状に収納させた内筒とを一体に回転させつつ、該内筒内に供給した廃棄物を、内筒と外筒との間に形成した加熱流路に流通させる熱風により熱分解ガス化するようにしてあるロータリーキルンにおいて、上記内筒の長手方向となる前後方向両端面部の円周方向所要間隔位置に取り付けたブラケットと、該ブラケットと前後方向で重なるように配置して外筒の内周面に取り付けたブラケットと、両ブラケットに前後方向から貫通させて両ブラケットを連結するようにした支持ピンとからなる支持装置により、上記内筒を外筒に支持させるようにした構成とする。
【0009】
ブラケットと支持ピンによる簡単な構造の支持装置を採用することから、内、外筒間に容易に組み付けることができる。
【0012】
又、外筒を外側保温構造として、内筒と外筒の熱膨張量が同じになるようにした構成とすることにより、支持装置の支持ピンには主として内筒の重量による剪断力しか作用しなくなるので、ピン強度を大きく見積もる必要がなくなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0014】
図1(イ)(ロ)は本発明の実施の一形態を示すもので、図5に示したロータリーキルンと同様な構成において、外筒2の内面に耐火材1を設けることに代えて、外筒2の外側に耐火材1を設け、且つ内筒7と外筒2との間の空隙となる加熱流路6をできるだけ狭く設定して、内筒7と外筒2との熱膨張量をほぼ同じにすることができるような構造とし、該内筒7と外筒2の支持を、図6に示したスプリング構造のピンを有する支持装置8によって行わせるようにすることに代えて、内筒7の供給側と排出側の両端部で単純ピン連結構造の支持装置30によって行うようにする。
【0015】
上記支持装置30について詳述すると、図1(イ)(ロ)は、説明の便宜上、内筒7の排出管10側の端部で内筒7を外筒2に支持している場合について示すもので、端面板12の外側面(後側面)の外周部の周方向所要間隔位置に、支持プレート31を後方へ向け突設し、該支持プレート31上に、ピン孔32aを有する2枚のブラケット32を、内筒7の長手方向となる前後方向(矢印X方向)へ所要間隔で並べて端面板12と平行に取り付け、且つ該2枚のブラケット32の間に、ピン孔33aを有するブラケット33を、両ブラケット32との間に前後方向の微小隙間ΔS1が形成されるように挿入配置して、該ブラケット33を、ピン孔33aの位置がピン孔32aに一致するように外筒2の内面に取り付け、更に、これらブラケット32,33のピン孔32a,33aに、該ピン孔32a,33aよりも僅かに小径としたつば部34a付きの支持ピン34を前後方向に挿通させてつば部34aをブラケット32にボルト35で固定して両ブラケット32,33を連結し、両ブラケット32,33のピン孔32a,33aの内径と支持ピン34の外径との間に微小隙間ΔS2を設定した構成としてある。なお、内筒7の供給管側の端部についても同様な構成としてある。
【0016】
上記構成において、支持装置30は、支持プレート31及びブラケット32,33と支持ピン34による簡単な構造であるため、内、外筒7,2間の部分に容易に組み付けることができる。かかる支持装置30を用いた場合、図5に示したものと同様にして、モータ14の駆動で外筒2を回転させると、その回転力はブラケット33、支持ピン34、ブラケット32、支持プレート31を介して内筒7に伝えられるため、内筒7と外筒2とを一体に回転させることができる。
【0017】
運転を行うと、内筒7と外側保温とした外筒2との間の狭い加熱流路6に熱風19が流れることにより、内筒7と外筒2が共に直接加熱されるため、内筒7と外筒2の熱膨張量をほぼ同じとすることができる。したがって、ブラケット32,33を連結している支持ピン34の周りには、径方向の熱膨張差を吸収するための大きな隙間は不要であって、微小隙間ΔS2があるだけで充分であり、このため、上記支持ピン34には大きながたによる衝撃がかかることはなく、主として内筒7の重量による剪断力しか作用しないので、ピン強度を大きく見積もる必要はなく、これにより、支持装置30は全体を小型に構成することができる。又、上記により、内筒7と外筒2との間には前後方向の熱膨張差もほとんど生じることはないが、ブラケット32,33間には微小隙間ΔS1が設定してあるため、前後方向に若干の熱膨張差が生じるようなことがあっても、この微小隙間ΔS1によって前後方向の熱膨張差を吸収することができる。
【0018】
次に、図2は支持装置の他の形態を示すもので、図1(イ)(ロ)に示したロータリーキルンと同様な構成において、内筒7と外筒2にそれぞれ取り付けたブラケット32,33と支持ピン34とからなる支持装置30に代えて、内筒7を外筒2に径方向に配した支持ピン36により支持させるようにする支持装置37としたものである。
【0019】
すなわち、図1と同様に内筒7の排出管10側の端部で内筒7を外筒2に支持している場合について示す図2のように、内筒7の前後方向の後端部を後方へ所要量延長して突出させ、該延長端部7aの周方向所要間隔位置に、ピン孔39を穿設し、一方、外筒2の該ピン孔39と対応する個所に、該ピン孔39のピッチに合わせてピン孔40を穿設し、該外筒2の各ピン孔40に、つば部36a付きの支持ピン36を外側から挿入して内筒7のピン孔39に径方向に挿通させるようにし、且つ該支持ピン36のつば部36aと外筒2とのシール部にシール材38を介在させて、つば部36aを、外筒2にボルト41で着脱可能に取り付けて固定できるようにし、ピン孔39の内径と支持ピン36の外径との間に微小隙間ΔS3が形成されているようにする。
【0020】
図2に示す支持装置37の場合、図1(イ)(ロ)に示す支持装置30の如き支持プレート31やブラケット32,33の溶接個所がなくてより簡単な構造となるため、内、外筒7,2間の部分により容易に組み付けることができ、この際、支持ピン36は外筒2の外側から装着するようにしてあり、しかも外筒2のピン孔40は支持ピン36よりも所要量大きくしてあるため、支持ピン36の装着を容易に行うことができる。又、内筒7と外筒2との間に径方向の熱膨張差が発生した場合には、内筒7のピン孔39と支持ピン36との径方向の相対変位により吸収することができ、内筒7と外筒2との間に前後方向の熱膨張差が発生した場合には、内筒7のピン孔39と支持ピン36との間の微小隙間ΔS3によって吸収することができる。
【0021】
次いで、図3は支持装置の更に他の形態を示すもので、上記図2に示した支持装置37と同様な構成において、内筒7の延長端部7aに設けたピン孔の位置にボス42を溶接により組み付けて、該ボス42の内径部をピン孔39として、支持ピン36を挿通させるようにしてなる支持装置37Aとしたものである。
【0022】
図3に示すように、内筒7の延長端部7aにボス42を組み付けて、ピン孔39をボス42により形成させるようにすると、ピン孔39部を補強することができ、外筒2による内筒7の支持強度を安定化させることができて、構造的に有利となるため、周方向に設ける支持装置の数を減らすことが可能となる。
【0023】
又、図4は支持装置の更に別の形態を示すもので、図2に示した支持装置37と同様な構成において、内筒7の延長端部7aに設けたピン孔39の内側周縁部に、アングル材の如き型鋼材製の補強リング43を溶接又はボルトにより取り付けてなる支持装置37Bとしたものである。
【0024】
図4に示すように、ピン孔39部を型鋼材製の補強リング43で補強した場合は、図3に示すような厚肉のボス42を用いる場合よりも軽量化を図ることができる。
【0025】
なお、上記図1(イ)(ロ)の実施の形態では、内筒7側に2枚のブラケット32を取り付け、外筒2側に1枚のブラケット33を取り付けるようにした場合を示したが、逆配置であってもよいこと、又、図2、図3、図4の実施の形態における内筒7の延長端部7aのピン孔39は、支持ピン36の外径よりも僅かに大きくしてあるが、前後方向に僅かに長くなるような長孔としてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0026】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のロータリーキルンによれば、横向きに配置した外筒と該外筒内に同心状に収納させた内筒とを一体に回転させつつ、該内筒内に供給した廃棄物を、内筒と外筒との間に形成した加熱流路に流通させる熱風により熱分解ガス化するようにしてあるロータリーキルンにおいて、上記内筒の長手方向となる前後方向両端面部の円周方向所要間隔位置に取り付けたブラケットと、該ブラケットと前後方向で重なるように配置して外筒の内周面に取り付けたブラケットと、両ブラケットに前後方向から貫通させて両ブラケットを連結するようにした支持ピンとからなる支持装置により、上記内筒を外筒に支持させるようにした構成としてあるので、簡単な構造の支持装置によって内筒を外筒に支持させることができ、又、外筒を外側保温構造として、内筒と外筒の熱膨張量が同じになるようにした構成とすることにより、支持装置に用いている支持ピンには主として内筒の重量による剪断力しか作用しないようにすることができ、これにより、ピン強度を大きく見積もる必要がなくて、支持装置の小型化を図ることができる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のロータリーキルンの実施の一形態を示すもので、(イ)は内筒の排出管側端部と外筒との間に組み付けた支持装置の切断側面図、(ロ)は(イ)のA−A方向矢視図である。
【図2】 内筒と外筒を支持する支持装置の他の形態を示す切断側面図である。
【図3】 内筒と外筒を支持する支持装置の更に他の形態を示す切断側面図である。
【図4】 内筒と外筒を支持する支持装置の更に別の形態を示す切断側面図である。
【図5】 従来のロータリーキルンの一例を示す概略図である。
【図6】 従来のロータリーキルンで用いられている支持装置の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 耐火材
2 外筒
6 加熱流路
7 内筒
17 廃棄物
19 熱風
30 支持装置
32,33 ブラケット
34,36 支持ピン
37,37A,37B 支持装置
39,40 ピン孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an indirect heating type rotary kiln in which waste such as municipal waste is pyrolyzed and gasified.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a next-generation waste treatment system, waste is heated and pyrolyzed in a low-oxygen atmosphere, and the generated pyrolysis gas and pyrolysis residue are burned at a high temperature in a melting furnace to produce ash in the waste. A gasification / melting system has been developed in which slag is extracted as molten slag, and some demonstration operations have been carried out. In such a system, a rotary kiln is employed in order to thermally decompose and gasify the waste, and the waste is indirectly heated and dried with heat from the outside to be thermally decomposed and gasified.
[0003]
An indirect heating type rotary kiln used for pyrolyzing waste gas is an example of an
[0004]
Further, a
[0005]
In the rotary kiln, when the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the support device 8, since the
[0007]
Therefore, the present invention is intended to simplify the structure of the support device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is configured to rotate the outer cylinder arranged sideways and the inner cylinder accommodated concentrically in the outer cylinder, while rotating the waste supplied into the inner cylinder. In the rotary kiln designed to be pyrolyzed and gasified by hot air flowing through the heating flow path formed between the inner cylinder and the outer cylinder, the required circumferential distance between the longitudinal end faces of the inner cylinder is the longitudinal direction. A bracket attached at a position, a bracket arranged to overlap the bracket in the front-rear direction and attached to the inner peripheral surface of the outer cylinder, and a support pin that penetrates both brackets from the front-rear direction and connects the brackets It is set as the structure which made the said outer cylinder support the outer cylinder with the support apparatus which consists of this.
[0009]
Since a support device having a simple structure using a bracket and a support pin is employed, it can be easily assembled between the inner and outer cylinders.
[0012]
Further, the outer cylinder as an outer thermal insulation structure by thermal expansion of the inner cylinder and the outer cylinder is configured such that in such a manner that the same, only the shear forces due to the weight of primarily the inner cylinder to the support pin of the support device acting This eliminates the need for a large estimate of pin strength.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIGS. 1A and 1B show an embodiment of the present invention. In the same configuration as the rotary kiln shown in FIG. 5, instead of providing the refractory material 1 on the inner surface of the
[0015]
The
[0016]
In the above configuration, the
[0017]
When the operation is performed, since the
[0018]
Next, FIG. 2 shows another form of the support device . In the same configuration as the rotary kiln shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b),
[0019]
That is, the rear end of the
[0020]
In the case of the
[0021]
Then, Figure 3 shows still another embodiment of the supporting device, the
[0022]
As shown in FIG. 3, when the
[0023]
Further, FIG. 4 shows a further embodiment of the support device, in a similar configuration as the supporting
[0024]
As shown in FIG. 4, when the
[0025]
In the embodiment shown in FIGS. 1A and 1B, the case where two
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the rotary kiln of the present invention, the waste supplied to the inner cylinder while integrally rotating the outer cylinder arranged sideways and the inner cylinder stored concentrically in the outer cylinder. In a rotary kiln that is pyrolyzed and gasified by hot air flowing through a heating flow path formed between the inner cylinder and the outer cylinder, and required in the circumferential direction of both front and rear direction end faces that are the longitudinal direction of the inner cylinder A bracket that is attached to the space, a bracket that is placed so as to overlap the bracket in the front-rear direction, and that is attached to the inner peripheral surface of the outer cylinder. by comprising a pin support device, since a structure in which so as to support the inner cylinder into the outer cylinder, it is possible to support the inner cylinder to the outer cylinder by the support device of simple structure, also, the outer cylinder As an outer thermal insulation structure by thermal expansion of the inner cylinder and the outer cylinder is configured such that in such a manner that the same, so that the support pins are used to support device acts only shear forces due to the weight of the inner cylinder mainly As a result, the pin strength does not need to be greatly estimated, and the support device can be downsized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of a rotary kiln of the present invention, in which (a) is a cut side view of a support device assembled between a discharge pipe side end of an inner cylinder and an outer cylinder, and (b) is It is an AA direction arrow directional view of (i).
Is another shown to disconnect side view the form of a supporting device for supporting the FIG. 2 inner tube and the outer tube.
It is further shown to disconnect side view another embodiment of a support device for supporting the Figure 3 inner tube and the outer tube.
It is further shown to disconnect side view another embodiment of a support device for supporting the Figure 4 inner tube and the outer tube.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a conventional rotary kiln.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a support device used in a conventional rotary kiln.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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