JP5561695B2 - Molding nozzle for adhesive materials and band-type dryer - Google Patents

Molding nozzle for adhesive materials and band-type dryer Download PDF

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本発明は、汚泥、畜糞、食品、食品残渣、化成品、肥料等の粘着性材料を成形するために用いる粘着性材料用成形ノズルおよびその粘着性材料用成形ノズルを備えたバンド式乾燥装置に関するものである。   The present invention relates to an adhesive material molding nozzle used for molding an adhesive material such as sludge, animal dung, food, food residue, chemical product, and fertilizer, and a band-type drying apparatus provided with the adhesive material molding nozzle. Is.

汚泥等の粘着性材料の有効利用等を図る場合、先ずは汚泥等の粘着性材料を乾燥させる処理が行われる(例えば、特許文献1参照)。   In order to effectively use an adhesive material such as sludge, first, a process of drying the adhesive material such as sludge is performed (for example, see Patent Document 1).

そこで、そのような汚泥等の粘着性材料の乾燥処理のために、海産物等の乾燥に利用されている多段バンド式乾燥装置を用いることが考えられる。多段バンド式乾燥装置は、特許文献2や特許文献3等に記載されているが、海産物等の被乾燥物を搬送する網目状のコンベアベルト(バンド)を上下方向に複数段備えており、それらのバンドで搬送されている被乾燥物に対して熱風や温風を送風することで、被乾燥物を乾燥するようになっている。   In view of this, it is conceivable to use a multi-stage band-type drying apparatus that is used for drying marine products and the like for the drying treatment of such an adhesive material such as sludge. The multi-stage band type drying apparatus is described in Patent Document 2 and Patent Document 3, and the like, and is provided with a plurality of mesh conveyor belts (bands) for transporting dried products such as seafood in the vertical direction. The object to be dried is dried by blowing hot air or warm air to the object to be dried conveyed by the band.

そして、そのような多段バンド式乾燥装置に汚泥等を供給する方法としては、特許文献4、5に記載されているように、ローラーによる圧密で汚泥等を紐状に成形して供給する方法が考えられる。   And as a method of supplying sludge etc. to such a multistage band type drying device, as described in patent documents 4 and 5, there is a method of supplying sludge etc. in a string shape by compaction with a roller. Conceivable.

特開2008−050458号公報JP 2008-050458 A 特開平02−069135号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-069135 実開平06−031479号公報Japanese Utility Model Publication No. 06-031479 特開2008−020172号公報JP 2008-020172 A 国際公開第2002/037978号International Publication No. 2002/037978

しかしながら、特許文献4、5のように、ローラーによって汚泥等を圧密した場合、汚泥等が粘着性材料(高粘性高付着性材料)であるために、ローラーに付着して自重ではローラーから離脱しなくなる。この対策として、ローラーの溝に合わせたスクレーパを取り付けることが考えられるが、スクレーパ上で塊状になってしまう。   However, as in Patent Documents 4 and 5, when sludge is compacted with a roller, the sludge is an adhesive material (highly viscous and highly adhesive material), so it adheres to the roller and separates from the roller under its own weight. Disappear. As a countermeasure, it is conceivable to attach a scraper that matches the groove of the roller. However, the scraper becomes a lump on the scraper.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、汚泥、畜糞、食品、食品残渣、化成品、肥料等の粘着性材料を円滑に成形することができる粘着性材料用成形ノズルおよびその粘着性材料用成形ノズルを備えたバンド式乾燥装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a pressure-sensitive material molding nozzle capable of smoothly molding pressure-sensitive adhesive materials such as sludge, livestock dung, food, food residues, chemical products, and fertilizers. Another object of the present invention is to provide a band-type drying apparatus provided with a molding nozzle for an adhesive material.

前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。   In order to solve the above problems, the present invention has the following features.

[1]粘着性材料を輸送する輸送配管に接続される末広ノズルからなる粘着性材料用成形ノズルであって、前記末広ノズルは、前記輸送配管が接続される接続部の流路幅が一定で、前記接続部を末広がりの始点部として流出口まで流路幅が末広がりに拡大するとともに流路厚が減少しており、かつ、前記末広ノズルの前記末広がりの始点部における流路断面積が、前記末広ノズルの流出口における流路断面積の40〜200%となっており、前記末広ノズルの流出口における末広がり幅と、前記末広ノズルの末広がりの始点部から流出口までの長さとの比が0.25〜1.00であることを特徴とする粘着性材料用成形ノズル。
[1] An adhesive material molding nozzle comprising a divergent nozzle connected to a transport pipe for transporting an adhesive material, wherein the divergent nozzle has a constant flow path width at a connecting portion to which the transport pipe is connected. the has a flow path thickness along with up to the outlet flow path width is enlarged flared decreases the connecting portion as a divergent starting portion, the flow path cross-sectional area of said flared start portion of the divergent nozzle, the The flow path cross-sectional area at the outlet of the divergent nozzle is 40 to 200%, and the ratio between the divergent width at the outlet of the divergent nozzle and the length from the start point of the divergent nozzle to the outlet is 0. A molding nozzle for an adhesive material, wherein the molding nozzle is 25 to 1.00 .

]前記末広ノズルの流出口に、粘着性材料を棒状に成形する機能を持つ成形機構が組み込まれていることを特徴とする前記[1]に記載の粘着性材料用成形ノズル。
[ 2 ] The forming nozzle for an adhesive material according to [1], wherein a forming mechanism having a function of forming an adhesive material into a rod shape is incorporated in an outlet of the divergent nozzle.

]前記[1]または[2]のいずれかに記載の粘着性材料用成形ノズルを備えていることを特徴とするバンド式乾燥装置。
[4]前記粘着性材料は汚泥であって、170〜240℃の温風によって前記汚泥の表面に殻を形成させるようにしたことを特徴とする前記[3]に記載のバンド式乾燥装置。
[ 3 ] A band-type drying apparatus comprising the pressure-sensitive adhesive material molding nozzle according to any one of [1] or [2] .
[4] The band-type drying apparatus according to [3], wherein the adhesive material is sludge, and a shell is formed on the surface of the sludge with hot air of 170 to 240 ° C.

本発明においては、汚泥、畜糞、食品、食品残渣、化成品、肥料等の粘着性材料を円滑に成形することができる。   In the present invention, adhesive materials such as sludge, livestock dung, food, food residues, chemical products, and fertilizers can be formed smoothly.

本発明の一実施形態におけるバンド式汚泥乾燥装置を示す図である。It is a figure which shows the band-type sludge drying apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における汚泥成形ノズルを示す図である。It is a figure which shows the sludge shaping | molding nozzle in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における汚泥成形ノズルを示す図である。It is a figure which shows the sludge shaping | molding nozzle in one Embodiment of this invention. 比較のための汚泥成形ノズルを示す図である。It is a figure which shows the sludge molding nozzle for a comparison.

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、粘着性材料として汚泥を乾燥する場合を例にして述べる。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where sludge is dried as an adhesive material will be described as an example.

図1は、本発明の一実施形態における多段バンド式乾燥装置(多段バンド式汚泥乾燥装置)を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a multi-stage band type drying apparatus (multi-stage band type sludge drying apparatus) in an embodiment of the present invention.

図1に示すように、この実施形態における多段バンド式汚泥乾燥装置10は、乾燥装置本体11の内部に複数段のバンド(ここでは、1段目バンド12と2段目バンド13)を備えているとともに、脱水汚泥1が貯留されている汚泥貯留槽7から汚泥輸送ポンプ8と汚泥輸送配管9によって供給されてきた汚泥を所定の形状(幅広形状)に成形する汚泥成形ノズル14と、乾燥後の汚泥を排出する乾燥汚泥排出装置15を備えている。温風は、温風発生熱交換器19で未利用排熱などと熱交換して所定の温度とし、乾燥装置本体11に送風されて、1段目バンド12および2段目バンド13で搬送されている汚泥2を乾燥するようになっている。その際、汚泥2からの臭気をできるだけ抑制しながら乾燥するためには、170〜240℃の温風によって汚泥2の表面に殻を形成させるようにする。なお、温風は、大半は循環ファン18によって温風発生熱交換器19と乾燥装置本体11内を循環され、一部は空気導入ファン17によって大気から導入され、一部は図示しない排気処理装置によって排気される。   As shown in FIG. 1, the multi-stage band sludge drying apparatus 10 in this embodiment includes a plurality of bands (here, the first-stage band 12 and the second-stage band 13) inside the drying apparatus main body 11. And a sludge molding nozzle 14 for shaping the sludge supplied from the sludge storage tank 7 in which the dewatered sludge 1 is stored by the sludge transport pump 8 and the sludge transport pipe 9 into a predetermined shape (wide shape), and after drying The dry sludge discharge device 15 which discharges the sludge is provided. The warm air is heat exchanged with unused exhaust heat or the like in the warm air generating heat exchanger 19 to a predetermined temperature, blown to the drying apparatus main body 11, and conveyed by the first-stage band 12 and the second-stage band 13. The sludge 2 is dried. In that case, in order to dry while suppressing the odor from the sludge 2 as much as possible, a shell is formed on the surface of the sludge 2 with warm air of 170 to 240 ° C. Most of the hot air is circulated in the hot air generating heat exchanger 19 and the drying device main body 11 by the circulation fan 18, a part is introduced from the atmosphere by the air introduction fan 17, and a part is an exhaust treatment device (not shown). Exhausted by.

そして、図2は、汚泥成形ノズル14を1段目バンド12に対して垂直に向けて、成形された汚泥(成形汚泥)2が1段目バンド12に載っていく状態を示している。その際に、円形の汚泥輸送配管9で輸送されてきた汚泥1を汚泥成形ノズル14で幅広形状(偏平形状)の汚泥2に成形する必要があるので、そのためには、汚泥を汚泥成形ノズル14内で適切に分散させて、流出口断面において概ね均一な流速で汚泥を流出させることが求められる。   FIG. 2 shows a state in which the sludge molding nozzle 14 is directed perpendicular to the first-stage band 12 and the formed sludge (molded sludge) 2 is placed on the first-stage band 12. At that time, since it is necessary to form the sludge 1 transported by the circular sludge transport pipe 9 into the sludge 2 having a wide shape (flat shape) by the sludge molding nozzle 14, for this purpose, the sludge is sludge molding nozzle 14. It is required that the sludge is appropriately dispersed within the outlet and the sludge flows out at a substantially uniform flow rate in the cross section of the outlet.

なお、汚泥成形ノズル14の1段目バンド12に対する角度は垂直である必要はなく、水平でもかまわない。   The angle of the sludge molding nozzle 14 with respect to the first stage band 12 does not have to be vertical, and may be horizontal.

以下に、この汚泥成形ノズル14の具体的な構造について述べる。   Below, the concrete structure of this sludge shaping | molding nozzle 14 is described.

汚泥成形ノズル14としては、図4(a)に正面図、図4(b)に側面図を示すような、方形ノズル14Xを用いることが考えられる。ここで、方形ノズルとは、ノズルの流入口からノズルの流出口までノズルの流路断面が同一の矩形断面になっているノズルである。   As the sludge molding nozzle 14, it is conceivable to use a rectangular nozzle 14 </ b> X as shown in a front view in FIG. 4 (a) and a side view in FIG. 4 (b). Here, the square nozzle is a nozzle in which the flow path cross section of the nozzle is the same rectangular cross section from the inlet of the nozzle to the outlet of the nozzle.

しかし、方形ノズル14Xを用いた場合は、輸送配管9の内径に対して方形ノズル14Xの縦横比が大きいと、方形ノズル14X内での汚泥の分散が不十分となり、方形ノズル14Xからの流出が不均一になってしまうという問題がある。   However, when the rectangular nozzle 14X is used, if the aspect ratio of the rectangular nozzle 14X is large with respect to the inner diameter of the transport pipe 9, the sludge is not sufficiently dispersed in the rectangular nozzle 14X, and the outflow from the rectangular nozzle 14X occurs. There is a problem of non-uniformity.

これに対して、図3は、本発明の一実施形態における汚泥成形ノズル14Aを示す図である。図3(a)に正面図、図3(b)に側面図を示すように、この実施形態における汚泥成形ノズル14Aは、汚泥輸送配管9に直交するように接続された末広ノズルである。ここで、末広ノズルとは、図3(a)に示すように、ノズルの流入口(輸送配管9との接続部)からノズルの流出口に向かってノズルの流路幅が徐々に広くなっているノズルを意味している。   On the other hand, FIG. 3 is a diagram showing a sludge molding nozzle 14A according to an embodiment of the present invention. As shown in a front view in FIG. 3A and a side view in FIG. 3B, the sludge molding nozzle 14 </ b> A in this embodiment is a divergent nozzle connected so as to be orthogonal to the sludge transport pipe 9. Here, as shown in FIG. 3A, the divergent nozzle is such that the nozzle channel width gradually increases from the nozzle inlet (connecting portion with the transport pipe 9) toward the nozzle outlet. Means a nozzle.

そして、この末広ノズル14Aにおいては、図3(a)、(b)に示すように、汚泥輸送配管9の内径をDとして、流入口の流路幅をc(c≒D)、流入口の流路厚をy、流出口の流路幅をd(d>c)、流出口の流路厚をx、流路長さをa、流路の末広がり幅をb(=(d−c)/2)、流路の末広がり角度をθ(=tan−1(b/a))とした時に、流入口における流路断面積S1(=c×y)が流出口における流路断面積S2(=d×x)の40〜200%となっている。 In the divergent nozzle 14A, as shown in FIGS. 3A and 3B, the inner diameter of the sludge transport pipe 9 is D, the channel width of the inlet is c (c≈D), and the inlet The channel thickness is y, the channel width of the outlet is d (d> c), the channel thickness of the outlet is x, the channel length is a, and the width at the end of the channel is b (= (dc) / 2), when the divergence angle of the channel is θ (= tan −1 (b / a)), the channel cross-sectional area S1 (= c × y) at the inlet is the channel cross-sectional area S2 ( = D × x) is 40 to 200%.

すなわち、この末広ノズル14Aにおいては、流路断面積比S1/S2が下記の(1)式を満たしている。
0.4≦S1/S2≦2.0 ・・・・・(1)
That is, in this divergent nozzle 14A, the flow path cross-sectional area ratio S1 / S2 satisfies the following expression (1).
0.4 ≦ S1 / S2 ≦ 2.0 (1)

ちなみに、流路断面積比S1/S2が0.4未満の場合には、末広ノズル14A内で、汚泥1の流路長さ方向の速度成分が大きくなって、汚泥1が流路幅方向に分散しにくくなる。この問題は、末広ノズル14Aの末広がり角度θを小さくすることで対応可能であるが、この場合、末広がり角度θが小さい分だけ、流路長さaを長くすることが必要となり、末広ノズル14Aが大型になって重量およびコストが増加するとともに、末広ノズル14A内の圧力損失が増加して汚泥輸送ポンプ8の動力が増大する。   Incidentally, when the channel cross-sectional area ratio S1 / S2 is less than 0.4, the velocity component in the channel length direction of the sludge 1 increases in the divergent nozzle 14A, and the sludge 1 moves in the channel width direction. It becomes difficult to disperse. This problem can be dealt with by reducing the divergent angle θ of the divergent nozzle 14A. In this case, however, it is necessary to increase the flow path length a by the smaller divergent angle θ. As the size increases, the weight and cost increase, the pressure loss in the divergent nozzle 14A increases, and the power of the sludge transport pump 8 increases.

一方、流路断面積比S1/S2が2.0を超えている場合には、流入口の流路厚yが流出口の流路厚xに比べてかなり大きいことから、末広ノズル14Aが大型になって重量およびコストが増加する。また、流入口から流出口に向かって流路厚みが大きく狭まっていくことを意味しているので、末広ノズル14A内に偏流が生じ易くなる。この結果、末広ノズル14A内の圧力損失が増加して汚泥輸送ポンプ8の動力が増大したり、あるいは、粘着性材料で埋まらない空間にガスが滞留して、ノズルを腐食したりする恐れがある。   On the other hand, when the flow path cross-sectional area ratio S1 / S2 exceeds 2.0, the flow path thickness y at the inlet is considerably larger than the flow path thickness x at the outlet, so the divergent nozzle 14A is large. As a result, weight and cost increase. In addition, since the channel thickness is greatly reduced from the inflow port toward the outflow port, uneven flow tends to occur in the divergent nozzle 14A. As a result, the pressure loss in the divergent nozzle 14A may increase and the power of the sludge transport pump 8 may increase, or the gas may stay in the space not filled with the adhesive material and corrode the nozzle. .

これに対して、流路断面積比S1/S2が0.4〜2.0(より好ましくは0.6〜1.5)の場合には、汚泥成形ノズル14内で汚泥1を適切に分散させて、流出口断面において概ね均一な流速で汚泥を流出することができる。   On the other hand, when the flow path cross-sectional area ratio S1 / S2 is 0.4 to 2.0 (more preferably 0.6 to 1.5), the sludge 1 is appropriately dispersed in the sludge molding nozzle 14. Thus, the sludge can flow out at a substantially uniform flow rate in the outlet cross section.

なお、末広ノズル14Aにおいては、流路の末広がり幅bと流路長さaの比b/a(末広がり傾斜)が下記の(2)式を満たすことが好ましい。
0.25≦b/a≦1.00 ・・・・・(2)
In the divergent nozzle 14A, it is preferable that the ratio b / a (the divergent inclination) of the divergent width b of the flow channel and the flow channel length a satisfies the following expression (2).
0.25 ≦ b / a ≦ 1.00 (2)

ここで、末広がり傾斜b/aが0.25未満の場合には、流路長さaが長くなり過ぎて、末広ノズル14A内の圧力損失が増加して汚泥輸送ポンプ8の動力が増大することがある。   Here, when the divergent slope b / a is less than 0.25, the flow path length a becomes too long, the pressure loss in the divergent nozzle 14A increases, and the power of the sludge transport pump 8 increases. There is.

一方、末広がり傾斜b/aが1.00を超えている場合には、末広がり角度θ(=tan−1(b/a))が45°を超えていることになり、角度θが急で汚泥1が流路幅方向に広がらず、適切に分散しないことがある。 On the other hand, when the end spread inclination b / a exceeds 1.00, the end spread angle θ (= tan −1 (b / a)) exceeds 45 °, and the angle θ is steep and sludge. 1 may not spread in the channel width direction and may not be properly dispersed.

したがって、末広がり傾斜b/aは0.25〜1.00であることが好ましい。   Therefore, it is preferable that the end spread inclination b / a is 0.25 to 1.00.

そして、末広ノズル14Aの流出口近傍に、幅広の板形状に成形された汚泥をさらに幅方向に分割して棒状に成形する機能を持つ成形機構を組み込んでもよい。例えば、末広ノズル14Aの流出口において、幅方向に所定の間隔で、ピアノ線を厚さ方向に張るようにしてもよい。   Then, a molding mechanism having a function of dividing the sludge molded into a wide plate shape in the width direction into a rod shape may be incorporated in the vicinity of the outlet of the divergent nozzle 14A. For example, the piano wire may be stretched in the thickness direction at a predetermined interval in the width direction at the outlet of the divergent nozzle 14A.

このようにして、この実施形態においては、多段バンド式汚泥乾燥装置10に供給する成形汚泥2を円滑に成形することができる。   Thus, in this embodiment, the shaping | molding sludge 2 supplied to the multistage band type sludge drying apparatus 10 can be shape | molded smoothly.

なお、この実施形態では、末広ノズル14Aの流出口の形状は長方形にしているが、長円形であってもよい。ただし、長方形の方が幅方向に均一な厚さの成形汚泥が得られるので好ましい。   In this embodiment, the shape of the outlet of the divergent nozzle 14A is rectangular, but it may be oval. However, the rectangular shape is preferable because a formed sludge having a uniform thickness in the width direction can be obtained.

また、この実施形態では、複数段のバンドを備えているが、本発明は、1段のみのバンドの場合にも同様に実施することができる。   Further, in this embodiment, a plurality of bands are provided, but the present invention can be similarly implemented even in the case of only one band.

また、この実施形態では、汚泥を乾燥する場合を例にして述べたが、本発明は、畜糞、食品、食品残渣、化成品、肥料などの他の粘着性材料を乾燥する場合にも適用することができる。   In this embodiment, the case where sludge is dried has been described as an example. However, the present invention is also applied to the case where other sticky materials such as animal manure, food, food residues, chemical products, and fertilizer are dried. be able to.

1 汚泥(脱水汚泥)
2 汚泥(成形汚泥)
7 汚泥貯留槽
8 汚泥輸送ポンプ
9 汚泥輸送配管
10 多段バンド式汚泥乾燥装置
11 乾燥装置本体
12 1段目バンド
13 2段目バンド
14 汚泥成形ノズル
14A 汚泥成形ノズル(末広ノズル)
14X 汚泥成形ノズル(方形ノズル)
15 乾燥汚泥排出装置
17 空気導入ファン
18 循環ファン
19 温風発生熱交換器
1 sludge (dehydrated sludge)
2 Sludge (molded sludge)
7 Sludge storage tank 8 Sludge transport pump 9 Sludge transport piping 10 Multi-stage band-type sludge dryer 11 Dryer main body 12 First stage band 13 Second stage band 14 Sludge molding nozzle 14A Sludge molding nozzle (Suehiro nozzle)
14X Sludge molding nozzle (square nozzle)
15 Dry sludge discharge device 17 Air introduction fan 18 Circulation fan 19 Hot air generating heat exchanger

Claims (4)

粘着性材料を輸送する輸送配管に接続される末広ノズルからなる粘着性材料用成形ノズルであって、
前記末広ノズルは、前記輸送配管が接続される接続部の流路幅が一定で、前記接続部を末広がりの始点部として流出口まで流路幅が末広がりに拡大するとともに流路厚が減少しており、かつ、
前記末広ノズルの前記末広がりの始点部における流路断面積が、前記末広ノズルの流出口における流路断面積の40〜200%となっており、前記末広ノズルの流出口における末広がり幅と、前記末広ノズルの末広がりの始点部から流出口までの長さとの比が0.25〜1.00であることを特徴とする粘着性材料用成形ノズル。
A pressure-sensitive adhesive material molding nozzle comprising a divergent nozzle connected to a transport pipe for transporting the pressure-sensitive adhesive material,
The divergent nozzle has a constant flow path width at the connecting part to which the transport pipe is connected, and the connecting part is used as the starting point of the diverging part to widen the channel width to the diverging outlet and the channel thickness decreases. And
A flow path cross-sectional area at the divergent start portion of the divergent nozzle, has a 40 to 200% of the flow path cross-sectional area at the outlet of the divergent nozzle, and a divergent width in the outlet of the divergent nozzle, the divergent A molding nozzle for an adhesive material, characterized in that the ratio of the length from the starting point of the nozzle to the outlet is 0.25 to 1.00 .
前記末広ノズルの流出口に、粘着性材料を棒状に成形する機能を持つ成形機構が組み込まれていることを特徴とする請求項1に記載の粘着性材料用成形ノズル。   The forming nozzle for an adhesive material according to claim 1, wherein a molding mechanism having a function of forming the adhesive material into a rod shape is incorporated in the outlet of the divergent nozzle. 請求項1又は2のいずれかに記載の粘着性材料用成形ノズルを備えていることを特徴とするバンド式乾燥装置。 Band type drying apparatus, characterized in that it comprises a molding nozzle adhesive material according to claim 1 or 2. 前記粘着性材料は汚泥であって、170〜240℃の温風によって前記汚泥の表面に殻を形成させるようにしたことを特徴とする請求項3に記載のバンド式乾燥装置。The band-type drying apparatus according to claim 3, wherein the adhesive material is sludge, and a shell is formed on the surface of the sludge by hot air of 170 to 240 ° C.
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