JP5889014B2 - 竪型粉砕装置 - Google Patents
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Description
この竪型粉砕装置の概略構成は図14に示した竪型粉砕装置とほぼ同様であり、相違する点は図15に示すように固定フィン12の下部から粉砕ローラ3の外側近くまで延びた分割円筒体43を設けて、その分割円筒体43とハウジング46の間に筒状の狭い通路44を形成した点である。分割円筒体43は常時固定状態にあり、前記通路44はスロート42の上方から固定フィン12の外周まで延びている。
回転テーブルと、
その回転テーブルの上に被粉砕物を供給する供給管などの供給手段と、
前記回転テーブル上の周方向に複数個設置された粉砕ローラと、
前記回転テーブルの外周に設けられて搬送用気体を上方に噴出するスロートと、
前記回転テーブルと粉砕ローラの間の噛み込みにより前記被粉砕物を粉砕して粉砕粒子群を生成し、その粉砕粒子群を前記搬送用気体で噴き上げて、粉砕粒子群を粗粒子と微粒子に分級する複数枚の回転フィンと、
その回転フィンの下方に配置されて、前記回転フィンによりはじき出された粗粒子を回収して前記回転テーブル上に戻す回収ホッパと、
前記回転テーブル、供給手段、粉砕ローラ、スロート、回転フィン、回収ホッパを収容するハウジングと、
前記回転フィンの間を通過した微粒子を装置外に取り出す排出管などの微粒子排出手段を備えた竪型粉砕装置を対象とするものである。
前記回収ホッパの上端部の径方向外側から下方に向けて延びた下部円筒部材と、
前記ハウジングの天井部から下方に向けて延びて前記回転フィンの径方向外側に配置された上部円筒部材を備え、
前記下部円筒部材の上端部と前記上部円筒部材の下端部とは上下方向に間隔を空けて配置され、
前記下部円筒部材の配置により、前記ハウジングと下部円筒部材の間に縮流上昇方向通路が形成され、
かつ、前記上部円筒部材の配置により、前記ハウジングの天井部と前記下部円筒部材の上端部の間の空間部の一部を仕切り、前記上部円筒部材の下端部と下部円筒部材の上端部との間に縮流装置中央部方向通路が形成されて、
前記縮流上昇方向通路と縮流装置中央部方向通路が連通するようになっていることを特徴とするものである。
前記上部円筒部材の下端部と前記下部円筒部材の上端部が互いに略対向するように配置されることを特徴とするものである。
前記上部円筒部材が前記ハウジングの天井部に対して取り外し可能になっており、
塑性変形しやすい被粉砕物を粉砕する場合は前記上部円筒部材を前記ハウジングの天井部に取り付け、脆性の被粉砕物を粉砕する場合は前記上部円筒部材を前記ハウジングの天井部から外せる構成になっていることを特徴とするものである。
前記上部円筒部材が前記ハウジングの天井部に昇降可能に取り付けられており、
塑性変形しやすい被粉砕物を粉砕する場合は前記上部円筒部材を前記天井部から下降させ、脆性の被粉砕物を粉砕する場合は前記上部円筒部材を前記天井部から上昇させる構成になっていることを特徴とするものである。
塑性変形しやすい被粉砕物を粉砕する場合に、
前記スロートの上端部から前記下部円筒部材の上端部までの距離をH1、前記下部円筒部材の軸方向長さをH2としたときの前記H1に対する前記H2の比率α(=H2/H1)が0.2≦αに規制され、
かつ、前記ハウジングの天井部から前記下部円筒部材の上端部までの距離をL1、前記上部円筒部材の軸方向長さをL2としたときの前記L1に対する前記L2の比率β(=L2/L1)が0.25≦β≦0.8に規制されていることを特徴とするものである。
前記上部円筒部材が、周方向に多数枚に分割された回動可能な板状の円筒構成部材から構成されており、
塑性変形しやすい被粉砕物を粉砕する場合は、前記各円筒構成部材を回動させて互いに閉めることにより、円筒形状の前記上部円筒部材を形成し、
脆性の被粉砕物を粉砕する場合は、前記各円筒構成部材を回動させて開くことにより、円筒構成部材と円筒構成部材の間に隙間を形成する構成になっていることを特徴とするものである。
前記ハウジングの天井部から前記下部円筒部材の上端部までの距離をL1、前記上部円筒部材の軸方向長さをL2としたときの前記L1に対する前記L2の比率β(=L2/L1)が0.25≦β≦0.8に規制されていることを特徴とするものである。
前記回転フィンと前記上部円筒部材の間に、下降流形成筒体を設けたことを特徴とするものである。
前記回転フィンの径方向外側に固定フィンを設け、その固定フィンの上端部は前記ハウジングの天井部に取り付けられ、前記固定フィンの下端部は前記下部円筒部材の上端部または回収ホッパの上端部に接続され、
前記固定フィンの径方向外側または径方向内側に前記上部円筒部材が取り外し可能または昇降可能に設置されていることを特徴とするものである。
前記回転フィンの回転数が切り替え可能になっており、
前記塑性変形しやすい被粉砕物を粉砕する場合は、前記脆性の被粉砕物を粉砕する場合よりも前記回転フィンの回転数を遅くする構成になっていることを特徴とするものである。
前記脆性の被粉砕物が石炭で、前記塑性変形しやすい被粉砕物バイオマスであることを特徴とするものである。
(第1実施例)
図1は、本発明の第1実施例に係る竪型粉砕装置の概略構成図である。以下の実施例で
は、脆性粉砕原料として石炭を、塑性変形しやすい原料としてバイオマスを、それぞれ用
いる場合について説明する。
図1に示すように、前記縮流上昇方向通路52と装置中央部方向通路47は連なって形成されている。
なお、図中の40は1次空気ダクト、41は1次空気ウィンドボックス、53はヨークである。前述の供給管1、回転テーブル2、粉砕ローラ3、回収ホッパ11、回転フィン21、スロート42などの各種部材がハウジング46に収容されている。
次に、図1を用いてこの竪型粉砕装置の動作について説明する。
供給管1より供給された石炭やバイオマスなどの被粉砕物60は、矢印で示すように回転テーブル2の中央部に落下する。その回転テーブル2は、減速機50を介して駆動用モータ51により接続されて、回転駆動している。
回転テーブル2と粉砕ローラ3の噛み込みにより粉砕された粒子群69は、スロート42から噴出する搬送用気体61により固気二相流の状態で粉砕部Bへと導かれる。
この上部円筒部材101には、空間部を仕切る機能と、固気二相流が通過する流路断面積を小さくして、流速を速くする機能とがある。
(a)下部円筒部材100の長さが長すぎると(例えば長さ比率α>0.5)、点検等で粉砕装置を分解する際に分解しづらいこと、
(b)下部円筒部材100の長さが長すぎると(例えば長さ比率α>0.5)、粉砕ローラ3など下部の各種部材に干渉するため、施工が困難になること、
などを考慮して、下部円筒部材100の長さ比率αは0.2≦α、好ましくは0.2≦α≦0.5の範囲に規制するとよい。この下部円筒部材100の長さ比率αの規制範囲は、上部円筒部材101の長さ比率βの値を多少変更しても同じ傾向にあることが、他の実験でも確認されている。
分級機差圧ΔP2は、図1に示すよう分級部Cの入口−出口間の差圧である。
0.25≦β≦0.8
本実施例に係る竪型粉砕装置でバイオマスを粉砕する場合は、粉砕バイオマス粒子の排出をよくするため、回転フィン21は低速回転(例えば10rpm以下
程度)で運用し、一方、石炭を粉砕する場合は、粉砕装置出口の粒度精度を良くするため、高速回転(例えば50〜100rpm程度)で運用するように、回転フィン21の回転速度が切り替え可能になっている。
図7は、従来の竪型粉砕装置と本発明の実施例に係る竪型粉砕装置における装置出口の微粉炭200メッシュ篩通過率を比較して示す特性図で、横軸に分級機の回転数を、縦軸に200メッシュ篩通過率を、それぞれ示している。
図9(a)〜(d)は、本発明の第2実施例に係る竪型粉砕装置を説明するための図で、同図(a)はバイオマス粉砕時の円筒構成部材の状態を示す平面概略構成図、同図(b)は同図(a)の矢印X方向から視た縦断面概略構成図、同図(c)は石炭粉砕時の円筒構成部材の状態を示す平面概略構成図、同図(d)は同図(c)の矢印Y方向から視た縦断面概略構成図である。
本実施例により、図1に示した第1実施例と比べ、短時間でバイオマス粉砕から石炭粉砕に運用を切り替えることができる。
図10は本発明の第3実施例を説明するための竪型粉砕装置の縦断面概略構成図で、同図(a)はバイオマス粉砕時の状態、同図(b)は石炭粉砕時の状態を示している。
また、下段部材102の上端には支持棒121が連結され、支持棒121は昇降装置120に接続されており、昇降装置120により下段部材102が上下方向に昇降する機構になっている。
本実施例により、図1に示した第1実施例と比べ、短時間でバイオマス粉砕から石炭粉砕に運用を切り替えることができる。
図11は本発明の第4実施例を説明するための竪型粉砕装置の縦断面概略構成図である。
本実施例において、図1に示す第1実施例と相違する点は、回転フィン21と上部円筒部材101の間に下降流形成筒体25を設置した点である。
なお、この下降流形成筒体25の設置は、前記第2、3実施例にも適用可能である。
図12は本発明の第5実施例を説明するための竪型粉砕装置の縦断面概略構成図である。
本実施例において、図1に示す第1実施例と相違する点は、固定フィン12を設置し、上部円筒部材101を固定フィン12の径方向外側に設置した点である。
図12に示すように、固定フィン12の上端部はハウジング46の天井部10に取り付けられ、固定フィン12の下端部は下部円筒部材100の上端部または回収ホッパ11の上端部に接続されている。
なお、この固定フィン12の設置は、前記第2、3実施例にも適用可能である。
図13は、本発明の第6実施例を説明するための竪型粉砕装置の縦断面概略構成図である。
なお、この固定フィン12と下降流形成筒体25の設置は、前記第2、3実施例にも適用可能である。
2:回転テーブル、
3:粉砕ローラ、
11:回収ホッパ、
12:固定フィン、
20:回転式分級機構、
21:回転フィン、
25:下降流形成筒体、
40:搬送用気体ダクト、
42:スロート、
46:ハウジング、
47:縮流中央部方向通路、
52:縮流上昇方向通路、
60:被粉砕物、
61:搬送用気体、
63:粗粒子、
64:微粒子、
69:粉砕粒子群、
100:下部円筒部材、
101:上部円筒部材、
102:下段部材、
103:上段部材、
110:支持具、
111:円筒構成部材、
120:昇降装置、
121:支持棒、
H1:回収ホッパの上面からスロートの上面までの長さ、
H2:下部円筒部材の軸方向長さ、
L1:天井部の下面から下部円筒部材の上面までの長さ、
L2:上部円筒部材の軸方向長さ、
d1:下部円筒部材の直径、
d2:回収ホッパの上端の直径、
d3:上部円筒部材の直径。
Claims (11)
- 回転テーブルと、
その回転テーブルの上に被粉砕物を供給する供給手段と、
前記回転テーブル上の周方向に複数個設置された粉砕ローラと、
前記回転テーブルの外周に設けられて搬送用気体を上方に噴出するスロートと、
前記回転テーブルと粉砕ローラの間の噛み込みにより前記被粉砕物を粉砕して粉砕粒子群を生成し、その粉砕粒子群を前記搬送用気体で噴き上げて、粉砕粒子群を粗粒子と微粒子に分級する複数枚の回転フィンと、
その回転フィンの下方に配置されて、前記回転フィンによりはじき出された粗粒子を回収して前記回転テーブル上に戻す回収ホッパと、
前記回転テーブル、供給手段、粉砕ローラ、スロート、回転フィン、回収ホッパを収容するハウジングと、
前記回転フィンの間を通過した微粒子を装置外に取り出す微粒子排出手段を備えた竪型粉砕装置において、
前記回収ホッパの上端部の径方向外側から下方に向けて延びた下部円筒部材と、
前記ハウジングの天井部から下方に向けて延びて前記回転フィンの径方向外側に配置された上部円筒部材を備え、
前記下部円筒部材の上端部と前記上部円筒部材の下端部とは上下方向に間隔を空けて配置され、
前記下部円筒部材の配置により、前記ハウジングと下部円筒部材の間に縮流上昇方向通路が形成され、
かつ、前記上部円筒部材の配置により、前記ハウジングの天井部と前記下部円筒部材の上端部の間の空間部の一部を仕切り、前記上部円筒部材の下端部と下部円筒部材の上端部との間に縮流装置中央部方向通路が形成されて、
前記縮流上昇方向通路と縮流装置中央部方向通路が連通するようになっていることを特徴とする竪型粉砕装置。 - 請求項1に記載の竪型粉砕装置において、
前記上部円筒部材の下端部と前記下部円筒部材の上端部が互いに略対向するように配置されることを特徴とする竪型粉砕装置。 - 請求項1または2に記載の竪型粉砕装置において、
前記上部円筒部材が前記ハウジングの天井部に対して取り外し可能になっており、
塑性変形しやすい被粉砕物を粉砕する場合は前記上部円筒部材を前記ハウジングの天井部に取り付け、脆性の被粉砕物を粉砕する場合は前記上部円筒部材を前記ハウジングの天井部から外せる構成になっていることを特徴とする竪型粉砕装置。 - 請求項1または2に記載の竪型粉砕装置において、
前記上部円筒部材が前記ハウジングの天井部に昇降可能に取り付けられており、
塑性変形しやすい被粉砕物を粉砕する場合は前記上部円筒部材を前記天井部から下降させ、脆性の被粉砕物を粉砕する場合は前記上部円筒部材を前記天井部から上昇させる構成になっていることを特徴とする竪型粉砕装置。 - 請求項3または4に記載の竪型粉砕装置において、
塑性変形しやすい被粉砕物を粉砕する場合に、
前記スロートの上端部から前記下部円筒部材の上端部までの距離をH1、前記下部円筒部材の軸方向長さをH2としたときの前記H1に対する前記H2の比率α(=H2/H1)が0.2≦αに規制され、
かつ、前記ハウジングの天井部から前記下部円筒部材の上端部までの距離をL1、前記上部円筒部材の軸方向長さをL2としたときの前記L1に対する前記L2の比率β(=L2/L1)が0.25≦β≦0.8に規制されていることを特徴とする竪型粉砕装置。 - 請求項1または2に記載の竪型粉砕装置において、
前記上部円筒部材が、周方向に多数枚に分割された回動可能な板状の円筒構成部材から構成されており、
塑性変形しやすい被粉砕物を粉砕する場合は、前記各円筒構成部材を回動させて互いに閉めることにより、円筒形状の前記上部円筒部材を形成し、
脆性の被粉砕物を粉砕する場合は、前記各円筒構成部材を回動させて開くことにより、円筒構成部材と円筒構成部材の間に隙間を形成する構成になっていることを特徴とする竪型粉砕装置。 - 請求項6に記載の竪型粉砕装置において、
前記ハウジングの天井部から前記下部円筒部材の上端部までの距離をL1、前記上部円筒部材の軸方向長さをL2としたときの前記L1に対する前記L2の比率β(=L2/L1)が0.25≦β≦0.8に規制されていることを特徴とする竪型粉砕装置。 - 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の竪型粉砕装置において、
前記回転フィンと前記上部円筒部材の間に、下降流形成筒体を設けたことを特徴とする竪型粉砕装置。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の竪型粉砕装置において、
前記回転フィンの径方向外側に固定フィンを設け、その固定フィンの上端部は前記ハウジングの天井部に取り付けられ、前記固定フィンの下端部は前記下部円筒部材の上端部または回収ホッパの上端部に接続され、
前記固定フィンの径方向外側または径方向内側に前記上部円筒部材が取り外し可能または昇降可能に設置されていることを特徴とする竪型粉砕装置。 - 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の竪型粉砕装置において、
前記回転フィンの回転数が切り替え可能になっており、
前記塑性変形しやすい被粉砕物を粉砕する場合は、前記脆性の被粉砕物を粉砕する場合よりも前記回転フィンの回転数を遅くする構成になっていることを特徴とする竪型粉砕装置。 - 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の竪型粉砕装置において、
前記脆性の被粉砕物が石炭で、前記塑性変形しやすい被粉砕物バイオマスであることを特徴とする竪型粉砕装置。
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