JP4968897B2 - 間接加熱型回転乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は間接加熱型回転乾燥機に係り、特に好適にはスチームチューブドライヤーに関するものである。

間接加熱型回転乾燥機としては、たとえば特許文献１のようなスチームチューブドライヤーが知られている。このスチームチューブドライヤーは回転筒内に設置された複数の加熱管に蒸気などの熱媒体を流通させることによって、加熱管を通じて被乾燥物が加熱され乾燥される。このようなスチームチューブドライヤーは、容積あたりの加熱面積が大きいため乾燥能力が大きい点で優れており、また伝熱速度が高いという特徴があり、さらに排気ガスの処理設備を基本的に必要とせず、また運転操作が容易であるなどの利点を有するため汎用されている。
一般的に回転筒は１０〜３０ｍの長さを有しており、この回転筒内において、回転筒の一方側から装入する湿潤粉体または粒状体を、熱媒体により加熱した加熱管と接触させ、回転筒の回転につれて、順次、他方側の排出口に連続的に移動させるようになっている。このために、回転筒は、一端の被乾燥物受入口から乾燥物排出口へ被乾燥品を円滑に移送するためにやや下り勾配をもって設置される。
被乾燥物を回転筒内に装入する装入筒部の構造としては、特許文献１のように、外部に被乾燥物の受入口を有し、被乾燥物を回転筒内に装入するための装入筒体と、この装入筒体内に設けられ、前記受入口から投入された被乾燥物を前記回転筒内に送り込む、送り羽根付きスクリュウコンベアとを有している。
また、被乾燥物の品種、含液率及び乾燥物の目標の含液率、並びに被乾燥物の爆発の危険性などに対応して、回転筒内を気密性にするか大気開放型にするか、さらには蒸発液分の外部への持ち出しを意図してキャリアガス（防爆性を図る場合、窒素ガスを使用することが多い。）を使用するか否かが選択される。
キャリアガスの送入方式として、特許文献１のように、被乾燥物の流れに対して向流で送入する方法がある。この向流法方式の場合、乾燥機のキャリアガス出口側（被乾燥物の装入側）で、掻き上げられている湿潤状態の被乾燥物がキャリアガスと接触するため、機外に排出するキャリアガス中のダストが少なくなるなどの利点がある。
ところで、特許文献１のように、送り羽根が装入筒体内全域で一様であると、キャリアガスの排出が行われるためには、装入筒体内全域において、キャリアガスを被乾燥物の移送に逆らう形態で被乾燥物間隙に通す必要がある。この場合には、当然に前記受入口において被乾燥物が逆流して、系外へ搬出（エントレインメント）されるおそれがあり、キャリアガスの排出量を減らす方が好ましい。しかし過度に減らすと、主に回転筒内の被乾燥物の装入側部位において結露の程度が著しく増大し、装入被乾燥物が回転筒内面や加熱管群間に固着し、やがては装入口を閉塞するなどのトラブルが生じる場合がある。かかる場合には、被乾燥物の装入量を減じることを余儀なくされ、乾燥処理量の低減を招く。また、閉塞によって連続運転ができなくなり、設備の停止を余儀なくされる場合もある。このような構造でエントレインメントと装入口閉塞の両方を防止する運転条件は極めて狭い。
一方、特許文献２のように、被乾燥物の装入口の上側にキャリアガスの排出口を設けることが知られているが、上記キャリアガス排出口近傍においては、湿潤状態の被乾燥物によるキャリアガス中の微粉（ダスト）の捕捉効果がほとんどなく、その結果、被乾燥物装入口の上側に湿潤状態の微粉が堆積しがちとなり、やがてガス排出口が閉塞し、結露が生じやすくなって、スクリュウコンベアの負荷が増加するほか、乾燥物の性状（着色、組成、形状や大きさ）の変動をもたらす可能性も高く、到底採用できない。
特開昭５６−６６６７８号公報 実公昭４５−１６０６２号公報

したがって、本発明の課題は、被乾燥物の搬送及び装入が円滑であり、しかもキャリアガスの排出性に優れ、もって、被乾燥物の装入部近傍での堆積や結露の虞れがないまたは少ない間接加熱型回転乾燥機を提供することにある。
他の課題は、以下の作用効果の説明から明らかであろう。

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１項記載の発明＞
軸心方向周りに回動自在な回転筒と、前記回転筒内に前記回転筒軸心と平行に配置される複数の加熱管とを備え、前記回転筒の一方側から被乾燥物を装入し他方側から乾燥物を排出するようにした間接加熱型回転乾燥機において、
前記一方側において、外部から供給される被乾燥物の受入口を有し、かつ被乾燥物の装入口が前記回転筒内に臨んで設けられた装入筒体と、前記装入筒体内に設けられ、前記受入口から投入された被乾燥物を前記回転筒内に送り込むスクリュウコンベアとを有し、
前記他方側から吹き込むキャリアガスの排出口が前記一方側に設けられ、
前記装入筒体において、前記受入口より前記回転筒側位置に、キャリアガスの排出口が形成され、
前記スクリュウコンベアのスクリュウ羽根は、領域境界位置を境として後方側が装入筒体内面とスクリュウ軸との間全体にわたる全羽根であり、前方側が装入筒体内面に接近しかつ前記キャリアガスが流通するリボン羽根であり、かつ前記領域境界位置は、前記被乾燥物の受入口より前記被乾燥物の装入口側に偏位し、前記キャリアガスの排出口の装入口側縁までの区間に位置している、
ことを特徴とする間接加熱型回転乾燥機。

＜請求項２項記載の発明＞
前記領域境界位置は、実質的に前記キャリアガスの排出口の前記被乾燥物の受入口側境界位置である請求項１記載の間接加熱型回転乾燥機。

（作用効果）
本発明では、キャリアガスを向流方式で送入する型式の下で、装入筒体において、被乾燥物の受入口より回転筒側位置に、キャリアガスの排出口が形成され、スクリュウコンベアのスクリュウ羽根は、前記受入口から前記排出口までの領域が装入筒体内面とスクリュウ軸との間全体にわたる全羽根であり、前記排出口から前記装入口までの領域が装入筒体内面に接近しかつ前記キャリアガスが流通するリボン羽根であるものとした。この場合、後記実施例のように、リボン羽根がスクリュウ軸により支持され、スクリュウ軸との間をキャリアガスが流通する構造のほか、スクリュウ軸を有しないまたはスクリュウ軸によって支持されないリボン状羽根も本発明のリボン羽根に含まれる。
受入口から投入された被乾燥物は、装入筒体内面とスクリュウ軸との間全体にわたる全羽根によって円滑に装入口に向かって搬送される。キャリアガスは、装入筒体内面に接近するリボン羽根とスクリュウ軸との間の空隙を流通する。したがって、全体が全スクリュウ羽根である場合に比較して、明らかにキャリアガスの排出口へ向かうキャリアガスの排出量が多くなり排出が円滑に行われる。
その結果、被乾燥物の装入口近傍での結露などに起因する前述のトラブルを防止でき、さらに、被乾燥物の装入口直下部分での被乾燥物の堆積も防止される。
他方、本発明者は、（１）受入口とキャリアガスの排出口とを共通化し、装入口までの間をリボン羽根とする態様、（２）受入口から装入口までの全体をリボン羽根とする態様を試みた。しかし、（１）の場合には、キャリアガスに同伴される被乾燥物量が過量となり、装入が円滑でなくなることが判明した。（２）の場合には、キャリアガスの一部は受入口から排出され、同様にキャリアガスに同伴される被乾燥物量が多くなり、装入が円滑でなくなることが判明した。かかる（２）の場合に対し、本発明では、キャリアガスが実質的に受入口から排出されないので、投入された被乾燥物を装入口まで円滑に搬送できるのである。

以上のように、本発明によれば、被乾燥物の搬送及び装入が円滑であり、しかもキャリアガスの排出性に優れ、もって、被乾燥物の装入部近傍での堆積や結露の虞れがないまたは少ないなどの利点がもたらされる。

以下図面に参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
実施の形態の間接加熱型回転乾燥機（スチームチューブドライヤー）は、基本的形態は、先に特許文献１に沿って説明した構造については同一であるので、全体構成については、図示を省略し説明も省略する。

実施の形態の間接加熱型回転乾燥機は、軸心方向周りに回動自在な回転筒１０と、回転筒１０内に回転筒１０の軸心と平行に配置される複数の加熱管１２とを備え、回転筒１０の一方側から被乾燥物Ｍを装入し他方側から乾燥物を排出するようにしたものである（乾燥物排出口は図示していない）。

前記一方側（図面の左方側）において、被乾燥物Ｍを回転筒１０内に装入する装入筒部を有し、この装入筒部は、装入筒体２２とスクリュウ軸２５に送り羽根２４を備えたスクリュウコンベアとを有している。装入筒体２２は、後方側（図面の左方側）に被乾燥物Ｍの受入口２２Ａを有し、かつ前方側に向かって回転筒１０内に延在し装入口２２Ｂが回転筒１０内に位置して設けられ、さらにそれらの中間にキャリアガスＧの排出口２２Ｃが形成されている。装入筒体２２の装入口２２Ｂを構成する先端開口縁は、下側部分が上側部分より後方に位置して開口している。
また、送り羽根２４は、装入筒体２２内に設けられ、受入口２２Ａから投入された被乾燥物Ｍを回転筒１０内に送り込むものである。

スクリュウコンベアのスクリュウ軸２５は、後方にスプロケット２６が設けられ、駆動モータ（図示せず）の回転駆動力を受けて回転する。また、スクリュウ軸２５の先端部は、装入筒体２２の先端部に設けられたブラケット及び軸受け２７によって軸支されている。

本発明においては、スクリュウコンベアの送り羽根２４は、受入口２２ＡからキャリアガスＧの排出口２２Ｃまでの領域Ｚ１が装入筒体２２内面とスクリュウ軸２５との間全体にわたる全羽根２４Ａであり、排出口２２Ｃから装入口２２Ｂまでの領域Ｚ２が装入筒体２２内面に接近しかつスクリュウ軸２５との間の空隙をキャリアガスＧが流通するリボン羽根２４Ｂとしている。
装入筒体２２内にかかるスクリュウコンベアを設けることで先の作用効果を奏するものである。

キャリアガスＧとしては適宜のガスを使用できる。たとえば、加熱管１２から排出された排スチーム又は排ドレインを熱源として加熱したガス、防爆性を図る場合には窒素等の不活性ガスを混入して爆発限界以下に酸素濃度を低減させたガスを使用できる。なお、ガスを加熱すると、被乾燥物中の液分に蒸発潜熱を与えることが出来るため、より好適な乾燥処理が可能になる。

また、前記の領域Ｚ１と領域Ｚ２との境界位置Ｘは、受入口２２Ａより装入口２２Ｂ側に偏位し、排出口２２Ｃの装入口２２Ｂ側縁までの区間であれば、本発明の作用効果を生じるが、現実的には、排出口２２Ｃ円の半径に関係しながら、受入口２２Ａと排出口２２Ｃとの中間から、排出口２２Ｃの中心までの位置、より望ましくは、図示例のように、実質的に排出口２２Ｃの受入口２２Ａ側境界位置である。

間接加熱型回転乾燥機における被乾燥物の装入側の概要縦断面図である。

符号の説明

Ｍ…被乾燥物、Ｇ…キャリアガス、１０…回転筒、１２…加熱管、２２…装入筒体、２２Ａ…受入口、２２Ｂ…装入口、２２Ｃ…排出口、２４…送り羽根、２４Ａ…全羽根、２４Ｂ…リボン羽根。

Claims (2)

1. 軸心方向周りに回動自在な回転筒と、前記回転筒内に前記回転筒軸心と平行に配置される複数の加熱管とを備え、前記回転筒の一方側から被乾燥物を装入し他方側から乾燥物を排出するようにした間接加熱型回転乾燥機において、
   前記一方側において、外部から供給される被乾燥物の受入口を有し、かつ被乾燥物の装入口が前記回転筒内に臨んで設けられた装入筒体と、前記装入筒体内に設けられ、前記受入口から投入された被乾燥物を前記回転筒内に送り込むスクリュウコンベアとを有し、
   前記他方側から吹き込むキャリアガスの排出口が前記一方側に設けられ、
   前記装入筒体において、前記受入口より前記回転筒側位置に、キャリアガスの排出口が形成され、
   前記スクリュウコンベアのスクリュウ羽根は、領域境界位置を境として後方側が装入筒体内面とスクリュウ軸との間全体にわたる全羽根であり、前方側が装入筒体内面に接近しかつ前記キャリアガスが流通するリボン羽根であり、かつ前記領域境界位置は、前記被乾燥物の受入口より前記被乾燥物の装入口側に偏位し、前記キャリアガスの排出口の装入口側縁までの区間に位置している、
   ことを特徴とする間接加熱型回転乾燥機。
2. 前記領域境界位置は、実質的に前記キャリアガスの排出口の前記被乾燥物の受入口側境界位置である請求項１記載の間接加熱型回転乾燥機。

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