JP5983214B2 - 竪型ミル - Google Patents

Description

本発明は、塊状の石炭、石灰岩等を粉砕して微粉とし、ボイラの燃料として、或はセメントの原料として供給する竪型ミルに関するものである。

石炭を燃料とする石炭焚きボイラでは、塊状の石炭を竪型ミルにより粉砕して所定の粒径の微粉炭とし、微粉炭を搬送用の１次空気と共に燃焼装置であるバーナに供給している。

竪型ミルは、粉砕テーブル上に塊状の石炭を供給し、粉砕テーブル上を転動するローラにより塊状の石炭を粉砕し、粉砕された粉砕炭は１次空気で搬送されるが、バーナに供給される粉砕炭が所定の径となる様に、竪型ミル内部に設けられた分級機によって分級している。

従来の竪型ミルの場合、１次空気の上昇流に搬送された粉砕炭が上向きの慣性力を持って分級機内に流入する様になっている為、通常では流入しない粒径の大きい粉砕炭迄分級機内に流入することがある。

又、分級機内に流入する１次空気の流速に偏りがあった場合、流速の大きい領域に於いては粒径の大きい粉砕炭が分級機内に流入することとなり、分級効率の低下を招いていた。

尚、特許文献１には、ハウジングの天井部に上向きに突出した凸状空間を形成すると共に、該凸状空間の内縁部から垂下する偏向リングを設け、前記凸状空間を介して微粉炭流を下方に偏向させ、更に前記偏向リングにより微粉炭流を下降流としてガイドする分級装置及び竪型ミルが開示されている。

特許文献１の場合、偏向リングは凸状空間の内縁部から垂下する構造である為、偏向リングにより分級機の上端部分が覆い隠される。この為、分級機に流入する為の流路断面が狭められ、分級効率が低下する。

特開２００２−１８３６０号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、分級機による分級だけでなく、重力及び慣性力による分級を行わせることで分級効率の向上を図る竪型ミルを提供するものである。

本発明は、分級室を形成するハウジングと、前記分級室の上部に設けられた分級機と、前記分級室の下部に設けられた粉砕テーブルと、該粉砕テーブルの周囲より１次空気を噴出する１次空気吹出し口と、前記ハウジングの上端部に形成され、前記分級機の上方に位置する環状の反転部と、前記分級機の周囲を覆い上端が前記反転部の内部迄延出するリジェクトシュートとを具備し、前記反転部は円筒部の外周側を上昇する１次空気の上昇流を反転させ、前記円筒部の内周側を下降し前記分級機に流入する下降流とする竪型ミルに係るものである。

又本発明は、前記反転部は、１次空気の下降流を前記円筒部の内周面に向って偏向させる絞り部を有する竪型ミルに係るものである。

本発明によれば、分級室を形成するハウジングと、前記分級室の上部に設けられた分級機と、前記分級室の下部に設けられた粉砕テーブルと、該粉砕テーブルの周囲より１次空気を噴出する１次空気吹出し口と、前記ハウジングの上端部に形成され、前記分級機の上方に位置する環状の反転部と、前記分級機の周囲を覆い上端が前記反転部の内部迄延出するリジェクトシュートとを具備し、前記反転部は円筒部の外周側を上昇する１次空気の上昇流を反転させ、前記円筒部の内周側を下降し前記分級機に流入する下降流とするので、該下降流に対して重力と下向きの慣性力が作用し、該下降流が前記分級機内に流入する過程で別途分級を行うことができ、分級効率を向上させることができると共に、前記上昇流を前記下降流に偏向させる際に別途ガイド部材を設ける必要がなく、前記分級機全体で分級を行うことができ、分級性能を向上させることができるという優れた効果を発揮する。

本発明の第１の実施例に係る竪型ミルの立断面図である。 図１のＡ−Ａ矢視図である。 本発明の第２の実施例に係る竪型ミルの立断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

図１、図２に於いて、本発明の第１の実施例に係る竪型ミル１について説明する。

中空構造又は脚構造の基台２に筒状のハウジング３が立設される。該ハウジング３は第１円筒部４と、該第１円筒部４の上端より上方に延出し、倒立円錐曲面を有する拡径部５と、該拡径部５の上端より上方に延出する第２円筒部６とから構成され、前記ハウジング３によって密閉された空間が形成される。該空間の下部には減速機７を介して粉砕テーブル８が設けられ、該粉砕テーブル８は前記減速機７を介しテーブル駆動モータ９によって駆動回転される。前記粉砕テーブル８は前記テーブル駆動モータ９によって定速又は可変速で回転される様になっており、前記減速機７と前記テーブル駆動モータ９とによりテーブル駆動装置１１が構成される。

前記粉砕テーブル８の上面には、断面が円弧状の凹溝１２を有するテーブルセグメント１３が設けられ、該テーブルセグメント１３がリング状に連設され、前記凹溝１２によって前記粉砕テーブル８の回転中心を中心とするリング状の粉砕溝が形成される。

前記粉砕テーブル８の回転中心から放射状に所要組数、例えば３組の加圧ローラユニット１４が１２０°間隔で設けられている。該加圧ローラユニット１４は加圧ローラ１５を有し、ピボット軸１６を中心に傾動自在となっている。又、前記ハウジング３の下部には、該ハウジング３を放射状に貫通する３組のローラ加圧装置１７が設けられている。該ローラ加圧装置１７は、アクチュエータ、例えば油圧シリンダ１８を具備し、該油圧シリンダ１８によって前記加圧ローラ１５を前記凹溝１２に押圧する様になっている。

前記粉砕テーブル８の下方には１次空気室１９が形成され、前記ハウジング３内部の前記粉砕テーブル８より上方は、分級室２１となっている。

前記ハウジング３の下部には１次空気供給口２２が取付けられ、該１次空気供給口２２は図示しない送風機に接続されると共に、前記１次空気室１９に連通している。前記粉砕テーブル８の周囲には、１次空気の吹出し口２３が全周に設けられており、１次空気は該吹出し口２３より前記分級室２１に噴上げられる様になっている。

前記ハウジング３の上側には原料給排部２４が設けられており、該原料給排部２４の中心部を貫通する様にパイプ状のシュート２５が設けられている。該シュート２５は前記ハウジング３の内部に延出し、下端が前記粉砕テーブル８の中央上方に位置している。前記シュート２５には塊状物が供給され、供給された塊状物は前記粉砕テーブル８の中心部に落下する様になっている。

前記シュート２５には回転管２６が外嵌され、該回転管２６は回転管支持部２７に軸受け２８を介して回転自在に支持されている。該回転管２６にはプーリ２９が設けられ、該プーリ２９とプーリ３１との間にはベルト３２が掛回され、前記プーリ３１は減速機３３の出力軸に嵌着されており、該減速機３３には分級機モータ３４が連結されている。而して、前記回転管２６は前記減速機３３、前記プーリ３１、前記ベルト３２、前記プーリ２９を介して前記分級機モータ３４によって回転される様になっている。

前記回転管２６にはブレード３５が所要数前記回転管２６と一体に回転する様に取付けられ、前記回転管２６、前記プーリ２９、前記プーリ３１、前記ベルト３２、前記減速機３３、前記分級機モータ３４、前記ブレード３５によって分級機３６が構成されている。

前記ブレード３５は短冊状であり、倒立円錐曲面上に円周方向に所定角度ピッチで配設される。又、前記ブレード３５は下端から上端に向って前記回転管２６から離反する様に傾斜しており、ブレード支持部３７を介して前記回転管２６に取付けられている。

尚、前記ブレード３５は、円筒曲面上に円周方向に所定角度ピッチで配設され、前記回転管２６と平行、即ち鉛直方向に配設される形状であってもよい。

又、前記ハウジング３の上端部は、前記分級機３６の上端より更に上方に延出し、上端にはリング状の天板３８が固着されている。該天板３８の内縁には前記ハウジング３の上端部と対向し、同心に設けられた短筒状の内壁部３９が設けられる。前記ハウジング３の上端部、前記天板３８、前記内壁部３９によって環状の反転部４１が前記分級機３６の上端より上側に形成される。

該分級機３６の周囲から下方を覆う様にリジェクトシュート４２が配設され、該リジェクトシュート４２は倒立円錐台部４３と、該倒立円錐台部４３の上端より上方に延出する円筒部４４とから構成されている。

前記シュート２５には前記分級機３６の下側に位置するブラケット４５が固着され、前記リジェクトシュート４２は、前記倒立円錐台部４３が前記ブラケット４５にリジェクトシュート支持部４６を介して支持されている。前記倒立円錐台部４３の下端部は円筒形状となっており、下端は開放されて前記シュート２５との間に開口部４７が形成される。

尚、前記ブラケット４５を設置しない場合もある。この場合、前記リジェクトシュート４２は、前記倒立円錐台部４３が前記ハウジング３に前記リジェクトシュート支持部４６を介して支持される構造となる。

前記円筒部４４は前記分級機３６と同心であり、下端は前記第２円筒部６の下端よりも上方に位置し、前記円筒部４４の上端は前記分級機３６の上端よりも上方、即ち前記反転部４１内迄延出している。又、前記円筒部４４の外周側、即ち該円筒部４４と前記ハウジング３上端部との間には、１次空気と粉砕炭とが混合された粉砕炭流（後述）が上昇する上昇流路４８が形成され、前記円筒部４４の内周側、即ち前記円筒部４４の上端部と前記内壁部３９との間には、前記粉砕炭流が下降する下降流路４９が形成され、前記上昇流路４８と前記下降流路４９とは前記反転部４１の上端で連通する。又、前記下降流路４９は前記上昇流路４８よりも流路断面積が小さくなっている。

前記原料給排部２４には、粉砕された微粉炭を送給する微粉炭送給管５１が接続されており、該微粉炭送給管５１はボイラのバーナ（図示せず）に接続されている。

次に、前記竪型ミル１に於ける石炭の粉砕について説明する。

図１中、実線は１次空気の流れを示しており、点線は石炭の流れを示している。

前記粉砕テーブル８が、前記減速機７を介して前記テーブル駆動モータ９により回転され、図示しない空気ダクトから送給された２００℃前後の搬送空気が、前記１次空気供給口２２より前記１次空気室１９内に導入される。

前記シュート２５より塊状の石炭が投入されると、塊状の石炭は前記シュート２５の下端より前記粉砕テーブル８の中心部に流落し、該粉砕テーブル８上に供給される。該粉砕テーブル８上の石炭は、該粉砕テーブル８の回転による遠心力で外周方向に移動し、前記加圧ローラ１５に噛込まれて粗粉炭と微粉炭からなる粉砕炭に粉砕され、更に遠心力によって外周に移動する。

前記１次空気供給口２２より前記１次空気室１９に導入された１次空気が、前記粉砕テーブル８の前記吹出し口２３より噴上がり、遠心力によって前記テーブルセグメント１３を乗越えた粉砕炭は、前記吹出し口２３より噴上がった１次空気に乗って粉砕炭流として前記分級室２１の外周部を前記ハウジング３の壁面に沿って上昇する。

前記分級室２１の外周を１次空気に乗って上昇する粉砕炭は、粒径の大きい一部の粗粉炭が上昇途中で自重により前記粉砕テーブル８上に落下し、又一部の粗粉炭が前記リジェクトシュート４２の下面に衝突し、弾かれた粗粉炭は前記粉砕テーブル８上に落下する。

自重及び前記リジェクトシュート４２との衝突で粗粉炭の一部が分離した粉砕炭流は、前記倒立円錐台部４３の曲面に沿って外周方向へと移動されつつ上昇する。尚、前記分級室２１は、上方に向って粉砕炭流の流路面積が小さくなるので、粉砕炭流は増速されつつ前記上昇流路４８内に流入する。

該上昇流路４８を上昇した粉砕炭流は、前記反転部４１内に流入し、前記天板３８と衝突することで、該反転部４１の壁面に沿って鉛直下方に１８０°反転し、下降流へと偏向される。

ここで、前記下降流路４９の流路断面積は前記上昇流路４８の流路断面積よりも小さくなっているので、下降流へと偏向された粉砕炭流は増速されて前記下降流路４９内に流入し、該下降流路４９を下降した後、前記分級機３６に流入する。この時、粉砕炭流中の粗粉炭及び微粉炭には、重力及び下向きの慣性力が作用しており、該重力及び慣性力により粒径の大きい粗粉炭が粉砕炭流から分離される。

前記分級機３６に流入する過程で、粉砕炭流より分離された粗粉炭は、前記倒立円錐台部４３の斜面に沿って滑落し、該倒立円錐台部４３下端の前記開口部４７より前記粉砕テーブル８の中心部に落下する。

前記分級機３６に流入する粉砕炭流に対し、前記分級機モータ３４により回転する前記ブレード３５により遠心力が与えられることで、所定の粒径以上の粗粉炭は遠心力により粉砕炭流から分離すると共に、前記ブレード３５を横切る際に前記ブレード３５との衝突により弾かれる。又、所定の粒径以下の微粉炭は、前記ブレード３５に弾かれることなく該ブレード３５を横切り、前記微粉炭送給管５１より送出され、ボイラのバーナ（図示せず）へと送給される。

前記ブレード３５による遠心力、及び該ブレード３５により弾飛ばされた粗粉炭は、前記円筒部４４及び前記倒立円錐台部４３の斜面に沿って滑落し、前記開口部４７より前記粉砕テーブル８の中心部に落下する。落下した粗粉炭は、前記粉砕テーブル８の回転遠心力により前記凹溝１２迄移動し、前記加圧ローラ１５によって再度粉砕される。

上述の様に、第１の実施例では、前記分級機３６の周囲を覆う前記円筒部４４を有する前記リジェクトシュート４２を設けると共に、前記分級機３６の上側に前記反転部４１を形成し、該反転部４１によって上昇する粉砕炭流を１８０°反転させる様偏向させるので、粉砕炭流中の粉砕炭に対して重力と下向きの慣性力を作用させることができ、粉砕炭流が前記分級機３６に流入する過程で粒径の大きい粗粉炭をより効率的に分離でき、分級効率を向上させることができる。

又、前記円筒部４４により、粉砕炭流が上昇する前記上昇流路４８と、粉砕炭流が下降する下降流路４９とが分離しているので、重力及び下向きの慣性力により分離された粗粉炭、及び前記分級機３６に流入する過程で分離された粗粉炭が前記上昇流路４８を上昇する粉砕炭流と干渉することがなく、圧力損失を低減することができる。

又、前記下降流路４９の流路断面積が前記上昇流路４８の流路断面積よりも小さくなっているので、前記反転部４１にて粉砕炭流を増速させつつ下方へと偏向させ、粉砕炭流中の粉砕炭に対する下向きの慣性力を増大させることができ、分級効率を更に向上させることができる。

又、前記円筒部４４を前記反転部４１内迄延出させ、前記円筒部４４の上端を前記分級機３６の上端よりも高くすることで、前記反転部４１内で粉砕炭流を下降流へと偏向できるので、粉砕炭流を下降流に偏向させる為に別途ガイド部材を設ける必要がなく、コストの低減が図れると共に、前記分級機３６への流入断面積を減少させることがない。従って、該分級機３６全体で粉砕炭の分級を行うことができ、分級性能を向上させることができる。

第１の実施例は、前記ハウジング３と前記リジェクトシュート４２とを部分的に変更するだけでよいので、複雑な部品や構成要素を必要とせず、製作コストの増加を抑制することができる。

更に、前記反転部４１にて重力及び下向きの慣性力により粗粉炭を分離可能であり、前記分級機３６に流入する粗粉炭の量を減少させることができるので、該分級機３６の負担が軽減すると共に、前記ブレード３５の摩耗が軽減し、保守コストの低減を図ることができる。

次に、図３に於いて、本発明の第２の実施例について説明する。尚、図３中、図１中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施例に於いても、ハウジング３の上端部を分級機３６の上端より更に上方に延出させ、環状の反転部５２が形成されており、該反転部５２の天板５３は、断面が円筒部４４の延長線上に頂点を有する三角形状となる様、前記ハウジング３の上端部と前記反転部５２の内壁部５４が前記円筒部４４側に向ってそれぞれ傾斜している。

又、前記内壁部５４下端部には、前記円筒部４４に向って突出する絞り部５５が形成されている。該絞り部５５は、下方に向って前記円筒部４４に近接する様傾斜しており、前記絞り部５５によって下降流路４９を下降する粉砕炭流が前記円筒部４４に向って偏向される様になっている。

第２の実施例に於いては、前記天板５３を前記円筒部４４側に向って傾斜させた断面三角形状としているので、上昇流路４８を上昇する粉砕炭流が前記反転部５２で反転する際に滞留することがなく、円滑に反転させて下降流へと偏向させることができ、圧力損失の低減を図ることができる。

又、前記内壁部５４に前記絞り部５５を設けたことで、下降流へと偏向された粉砕炭流が、前記絞り部５５によって前記円筒部４４の内周面側へと更に偏向され、第１の実施例と比較して前記分級機３６に粉砕炭流が流入する際の偏向量が大きくなるので、粒径の大きい粗粉炭が粉砕炭流から離脱し易くなり、分級効率を更に高めることができる。

尚、第２の実施例に於いては、前記反転部５２の天井部を断面三角形状としているが、該反転部５２の天井部を半円形状とし、粉砕炭流の偏向が更に円滑になる様にしてもよい。

１ 竪型ミル
３ ハウジング
８ 粉砕テーブル
１１ テーブル駆動装置
１５ 加圧ローラ
２１ 分級室
２３ 吹出し口（１次空気吹出し口）
２５ シュート
３６ 分級機
４１ 反転部
４２ リジェクトシュート
４３ 倒立円錐台部
４４ 円筒部
４８ 上昇流路
４９ 下降流路
５２ 反転部
５５ 絞り部

Claims (3)

1. 分級室を形成するハウジングと、前記分級室の上部に設けられた分級機と、前記分級室の下部に設けられた粉砕テーブルと、該粉砕テーブルの周囲より１次空気を噴出する１次空気吹出し口と、前記ハウジングの上端部に形成され、前記分級機の上方に位置し前記ハウジングの上端部と対向する内壁部を有する環状の反転部と、前記分級機の周囲を覆い上端が前記反転部の内部迄延出し前記内壁部と対向する円筒部を有するリジェクトシュートとを具備し、前記円筒部と前記ハウジングとの間に上昇流路が形成され、前記円筒部と前記内壁部との間に前記上昇流路よりも流路断面積が小さい下降流路が形成され、前記反転部は前記上昇流路を上昇する１次空気の上昇流を反転させ、前記下降流路を増速しつつ下降し前記分級機に流入する下降流とすることを特徴とする竪型ミル。
2. 前記反転部は、１次空気の下降流を前記円筒部の内周面に向って偏向させる絞り部を有する請求項１の竪型ミル。
3. 分級室を形成するハウジングと、前記分級室の上部に設けられた分級機と、前記分級室の下部に設けられた粉砕テーブルと、該粉砕テーブルの周囲より１次空気を噴出する１次空気吹出し口と、前記ハウジングの上端部に形成され、前記分級機の上方に位置し絞り部を有する環状の反転部と、前記分級機の周囲を覆い上端が前記反転部の内部迄延出する円筒部を有するリジェクトシュートとを具備し、前記反転部は前記円筒部の外周側を上昇する１次空気の上昇流を反転させ、前記円筒部の内周側を下降し前記分級機に流入する下降流とすると共に、前記絞り部により前記下降流を前記円筒部の内周面に向って偏向させることを特徴とする竪型ミル。

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