JP6120593B2 - 乾燥設備の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は間伐材を原料とする木質ペレット等の乾燥設備に関するものであって、特に水分値の変動幅が広い範囲で変動する原料を扱う場合であっても、所望の水分値とされた乾燥品を安定して得ることのできる乾燥設備の運転方法に係るものである。

近時、間伐材を細かく破砕した後、乾燥することにより得られた木質ペレットを燃料として利用することが行われている。
前記木質ペレットを製造するために用いられる乾燥設備としては、乾燥機に対して供給ホッパから原材料としての被乾燥物を投入し、更に熱風炉によって生成された数百度の熱風を乾燥機に供給して被乾燥物との接触を図ることにより、このものを乾燥させて乾燥品を得るものがある（例えば特許文献１参照）。

このような乾燥設備を運転するにあたっては、乾燥品の水分値を一定にすべく（例えば８〜１３％Ｗ．Ｂ．）、各種設定値の決定をすることが行われている。
具体的には、被乾燥物の水分変動を測定し、この値を判断材料として、乾燥機への投入水分量（被乾燥物に含まれる水分量の総和）並びに乾燥機への供給熱量を決定する制御が挙げられる。
しかしながら間伐材の場合、木材の種類が単一ではないことに加え、採取地が異なった場合、あるいは保管期間が異なった場合に水分値が大きく異なったものとなるため、被乾燥物の水分変動幅が大きくなること（例えば３０〜６０％Ｗ．Ｂ．）が頻繁にあり、上述の被乾燥物の水分変動を監視する制御では、乾燥品の水分値が目標範囲に納まらなくなってしまうことがあった。

更に、例えば丸太等の廃材をチップにしてこれを乾燥し、更にブロック状に成形して燃料製品とするような工場の場合、乾燥設備の前段には破砕機、粉砕機等が設けられ、後段には成形機等が設けられている。このような乾燥設備の場合、乾燥機での水分蒸発量を一定に保つ運転が一般的に行われており、被乾燥物の水分変動に合わせて、乾燥機への被乾燥物の投入量、すなわち投入水分量を調節する手法が採られている。この場合、乾燥機への被乾燥物の投入量が減少したときには、乾燥機からの乾燥品の排出量も減少するため、次工程に位置する成形機等への乾燥品の供給量が不足してしまい、工場全体の稼働効率を低下させてしまうことがあった。

特開平１０−１９７１５２号公報

本発明はこのような背景からなされたものであり、所望の水分値の乾燥品を、所定の量で安定して得ることができる、新規な乾燥設備の運転方法を開発することを技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載の乾燥設備の運転方法は、乾燥室内において被乾燥物と熱風との接触を図ることによって乾燥品を得ることができるように構成された乾燥機と、前記乾燥室内に熱風を供給するための熱風炉と、この熱風炉内に燃料を供給するための手段とが具えられて成る乾燥設備の運転において、前記熱風炉は、燃焼室の内部に、燃料としての被焼却物を供給するとともに、燃焼室外部に設けられたブロワから燃焼空気を供給するものであり、且つ、助燃バーナを具えて成るものであり、前記被乾燥物の水分値と、乾燥品の水分値とを測定し、被乾燥物の水分値に応じて被乾燥物湿潤モードを設定し、一方、乾燥品の水分値に応じて被乾燥物に作用させる熱量モードを設定し、これら被乾燥物湿潤モードと熱量モードとに対応させて、被乾燥物の水分値と乾燥品の水分値で場合分けされるマトリクス状のデータシートに予め設定されている、乾燥機に供給される熱風の入口温度設定値及び熱風炉に供給される燃焼空気量を調節するためのダンパ開度を選択することにより、乾燥機における熱風吹込口と、熱風炉における排気口との間に設けられる温度センサによる検出値を、熱風の入口温度設定値に近づけるために、助燃バーナの燃油量を制御することを特徴として成るものである。

また請求項２記載の乾燥設備の運転方法は、前記要件に加え、前記被乾燥物湿潤モードは、超湿潤モード、湿潤モード、中間モード、乾燥モード及び超乾燥モードであることを特徴として成るものである。

更にまた請求項３記載の乾燥設備の運転方法は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記熱量モードは、熱量増モード、熱量基準モード及び熱量減モードであることを特徴として成るものである。

更にまた請求項４記載の乾燥設備の運転方法は、乾燥室内において被乾燥物と熱風との接触を図ることによって乾燥品を得ることができるように構成された乾燥機と、前記乾燥室内に熱風を供給するための熱風炉と、この熱風炉内に燃料を供給するための手段とが具えられて成る乾燥設備の運転において、前記熱風炉は、燃焼室の内部に、燃料としての被焼却物を供給するとともに、燃焼室外部に設けられたブロワから燃焼空気を供給するものであり、且つ、助燃バーナを具えて成るものであり、前記被乾燥物の水分値と、乾燥品の水分値とを測定し、これらの測定値を条件部とし、乾燥機に供給される熱風の入口温度設定値を結論部とするファジィ推論を行う工程を具え、乾燥機における熱風吹込口と、熱風炉における排気口との間に設けられる温度センサによる検出値を、熱風の入口温度設定値に近づけるために、助燃バーナの燃油量を制御することを特徴として成るものである。

更にまた請求項５記載の乾燥設備の運転方法は、乾燥室内において被乾燥物と熱風との接触を図ることによって乾燥品を得ることができるように構成された乾燥機と、前記乾燥室内に熱風を供給するための熱風炉と、この熱風炉内に燃料を供給するための手段とが具えられて成る乾燥設備の運転において、前記熱風炉は、燃焼室の内部に、燃料としての被焼却物を供給するとともに、燃焼室外部に設けられたブロワから燃焼空気を供給するものであり、且つ、助燃バーナを具えて成るものであり、前記被乾燥物の水分値と、乾燥品の水分値とを測定し、これらの測定値を条件部とし、熱風炉に供給される燃焼空気量を調節するためのダンパ開度を結論部とするファジィ推論を行う工程を具え、乾燥機における熱風吹込口と、熱風炉における排気口との間に設けられる温度センサによる検出値を、熱風の入口温度設定値に近づけるために、助燃バーナの燃油量を制御することを特徴として成るものである。

更にまた請求項６記載の乾燥設備の運転方法は、前記要件に加え、前記熱風を生成するための熱風炉に、乾燥品を燃料として供給し、この乾燥品の供給量を調節することにより、乾燥機における熱風の入口温度を所望の値とすることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明を手段として、前記課題の解決が図られる。

まず請求項１記載の発明によれば、乾燥品の水分値が所定の値以上になった場合に、入口温度設定値及びダンパの開度を、熱量増モードに設定された値とし、乾燥品の水分値が所定の値以下になった場合に、入口温度設定値及びダンパの開度を、熱量減モードに設定された値とするといったシーケンス制御が行われるため、制御系の複雑化を招いてしまうことがなく、例えば乾燥設備の構成が変わったような場合であっても、容易に適用・調整することができる。このため被乾燥物の性状が変動する場合であっても、所望の水分値の乾燥品を、所定の量で安定して得ることができる。

また請求項２記載の発明によれば、被乾燥物湿潤モードを必要最低限の段階に区分けして、入口温度設定値及びダンパの開度の設定が簡略化されたシーケンス制御を行うことができる。

更にまた請求項３記載の発明によれば、被乾燥物に作用させる熱量モードを必要最低限の段階に区分けして、入口温度設定値及びダンパの開度の設定が簡略化されたシーケンス制御を行うことができる。

更にまた請求項４記載の発明によれば、熱風の入口温度設定値の変更の必要性を、被乾燥物の水分値と、乾燥品の水分値とを用いて類推することにより、乾燥機における被乾燥物の処理量を一定とし、更に乾燥品の水分値を安定させることができ、前工程からの被乾燥物の受け入れ並びに次工程への乾燥品の供給を滞ることなく円滑に行うことができる。

更にまた請求項５記載の発明によれば、ダンパの開度の変更の必要性を、被乾燥物の水分値と、乾燥品の水分値とを用いて類推することにより、乾燥機における被乾燥物の処理量を一定とし、更に乾燥品の水分値を安定させることができ、前工程からの被乾燥物の受け入れ並びに次工程への乾燥品の供給を滞ることなく円滑に行うことができる。

更にまた請求項６記載の発明によれば、乾燥設備によって生成された乾燥品を燃料として使用するため、特に廃材を被乾燥物とするような場合に、乾燥設備のランニングコストを大幅に低減することができる。

本発明の適用対象である乾燥設備を示す骨格図である。 乾燥機を示す正面図並びに側面図である。 熱風炉を示す縦断側面図である。 シーケンス制御のルールを示す表である。 ファジィ推論のルールを示す表である。 被乾燥物の水分値及び乾燥品の水分値のメンバーシップ関数を示すグラフである。

本発明の乾燥設備の運転方法の最良の形態は以下の実施例に示すとおりであり、初めに乾燥設備１の構成について説明した後、この乾燥設備１の作動態様とあわせて運転方法について説明する。なおこの実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。

図１に骨格的に示すのが乾燥設備１であり、このものは供給ホッパ２、熱風炉３、乾燥機５、集塵機６、乾燥ファン７、取出コンベヤ８及び制御ユニット１０を具えて成るものである。

以下、乾燥設備１を構成する諸部材について詳細に説明する。まず供給ホッパ２について説明する。このものは箱型の容器の底部にスクリューコンベヤ２ａを具え、容器内に収容された被乾燥物Ｄをスクリューコンベヤ２ａの回転状態により適量排出するものである。またスクリューコンベヤ２ａの次段には、水分計２０が具えられた計量コンベヤ２ｂが配されている。更に計量コンベヤ２ｂの次段には、投入コンベヤ２ｃが配されている。

次に熱風炉３について説明すると、この実施例では一例として撹拌装置付円形焼却炉が適用される。具体的には図３に示すように、耐火物で構成された燃焼室３０の内部に炉床３１を形成するとともに、炉床３１にはモータＭ３によって回転駆動される回転軸３２が設けられ、この回転軸３２に複数のアーム３２ａが平面視で放射状に張り出すように取り付けられるとともに、各アーム３２ａには複数の吹出孔３２ｂを有する複数の攪拌棒３２ｃが炉床３１に臨むように下向きに取り付けられて成るものである。なお回転軸３２、アーム３２ａ及び攪拌棒３２ｃはそれぞれ内部が中空状に形成され、これらが連通状態に形成されることにより、燃焼室３０の外部に設けられたブロワ４から供給される燃焼空気が吹出孔３２ｂから吹き出す構造とされている。
前記ブロワ４は、外気を燃焼空気Ｇ０として吸込むものであり、吸込口には吸込量を調節するダンパ４ａが具えられており、このダンパ４ａ内部のダンパ板の角度を、制御ユニット１０の信号に基づき制御されるコントロールモータ４ｂにより変化させることで吸込量が調節される。

また前記燃焼室３０の上部には排気口３３が形成され、また排気口３３と炉床３１との中程には助燃バーナ３４が設けられており、更に供給口３５が形成されている。そしてこの供給口３５には供給ホッパ３Ｈが接続され、ここから被焼却物（乾燥品Ｄ１）を燃料として燃焼室３０内に供給できるように構成されている。
前記助燃バーナ３４は、重油などを燃料とするバーナであり、その燃油量は図示を略した自動弁の開度により調整されるものであり、この開度は、後述する入口温度設定値に基づき制御ユニット１０により制御される。より具体的には次のように行われる。
入口温度設定値が実際の熱風Ｇ１の温度と異なるとき、入口温度設定値と実際の熱風Ｇ１の温度との温度差に基づいて制御ユニット１０に内蔵されるＰＩＤ制御機能により燃油量が増減するように自動弁の開度が制御され、助燃バーナ３４の燃焼状態が変化する。

また、供給ホッパ３Ｈから燃焼室３０内に供給される被焼却物（乾燥品Ｄ１）の量は、後述する入口温度設定値に基づき制御されるもので、供給ホッパ３Ｈの下部のスクリューコンベヤを駆動するモータＭ３１の回転数が制御されることになる。より具体的には次のように行われる。
制御ユニット１０により入口温度設定値が所定の設定値に変更されると、モータＭ３１の回転数も所定の回転数になるように、このモータＭ３１を制御しているインバータ（図示省略）の設定値が、制御ユニット１０に内蔵されるＰＩＤ制御機能により変更され、燃焼室３０内に供給される乾燥品Ｄ１の量が変更される。
なお、乾燥品Ｄ１自体を燃料として乾燥に必要な熱風を生成することにより、助燃バーナ３４で使用する燃料を削減することができ、乾燥設備１のランニングコストを削減することができる。

また前記燃焼室３０の外周壁底部付近には旋回ガス案内路３６が周回状に形成され、一方燃焼室３０の内周壁底部付近には、前記旋回ガス案内路３６と通ずる複数の旋回ガス吹出孔３６ａが一定の間隔で形成されている。因みにこの旋回ガス吹出孔３６ａは、平面視で円形状に形成される燃焼室３０に対して接線方向よりも若干回転軸３２の方向に斜めに吹き出すように形成された孔であり、燃焼室３０内の燃焼炎に旋回流を形成させるためのものである。
また前記炉床３１における回転軸３２の近傍には、焼却灰の排出口３１ａが形成され、ここから斜め下方に搬送路が形成されるように排出シュート３７が設けられ、その排出端側に、水冷ジャケット（図示省略）を具えた排出コンベヤ３８が設けられている。

次に乾燥機５について説明すると、この実施例では一例として回転ドラム式乾燥機が採用されるものであり、この装置は図２に示すように、基台Ｂに対して四基の支持ローラ５７を配置し、この支持ローラ５７上に円筒状のドラム５０を載置し、ドラム５０とモータＭの出力軸とにチェーン５９を巻回し、モータＭによりドラム５０が回転駆動されるように構成されたものである。このドラム５０の内面には、被乾燥物を掻き上げるための、板状部材から成るリフタ５０ｃが具えられている。
また前記ドラム５０の両端は蓋部材５０ａ、５０ｂによって境界部がシールされた状態で塞がれている。そしてドラム５０の中心付近を貫通するように設けられた軸５５ａをモータＭ１により回転駆動するように構成されるものであり、この軸５５ａに複数の攪拌翼５５が具えられる。
この攪拌翼５５は、ドラム５０の回転により被処理物Ｄを分散攪拌させる効果と共に破砕する効果もあり、これにより乾燥が効率的にわれる。もちろん攪拌翼５５の無いリフタ５０ｃのみが具えられた構造などの、単に被処理物Ｄを掻き上げたり分散させる構造のみの乾燥機５であっても構わない。
そして前記蓋部材５０ａの上部に具えられた投入装置に投入口５１が形成され、蓋部材５０ａの側面に熱風吹込口５３が形成される。一方、蓋部材５０ｂの下部に排出口５２が形成され、上部に排気口５４が形成される。

次に集塵機６について説明すると、この実施例では一例としてサイクロン型の集塵装置を用いるものであって、前記乾燥機５における排気口５４に接続された管路を通じて送られてくる排気中に含まれる、微細な乾燥品Ｄ１を気体より分離して底部より排出するものである。なおこの実施例では、集塵機６の次段にバグフィルタ方式の集塵機６Ａが具えられるものであり、これらによって捕捉された微細な乾燥品Ｄ１が、後述する取出コンベヤ８において、乾燥機５の排出口５２から排出される乾燥品Ｄ１と合流するように構成される。

次に取出コンベヤ８について説明すると、この実施例では一例としてＵ型トラフの底部にスクリューコンベヤを具え、Ｕ型トラフ内に落下投入された乾燥品Ｄ１をスクリューコンベヤの回転度により順次排出するものが用いられる。
そして前記Ｕ型トラフの内部に、水分計８０及び温度センサＴ８のプローブが位置するように配される。
なお、必要に応じて、集塵機６、６Ａにて捕捉された微細な乾燥品Ｄ１と、乾燥機５からの乾燥品Ｄ１とが合流され、混合機（図示省略）などにより混合された状態での水分及び温度を測定するように、水分計８０及び温度センサＴ８を設置することも可能である。
また、集塵機６、６Ａで分離された微細な乾燥品Ｄ１は、この取出コンベヤ８にて移送される乾燥品Ｄ１と合流されて次工程に移送されるが、その一部は供給ホッパ３Ｈに送られ、燃焼室３０で燃焼させることができるように構成されている。なお供給ホッパ３Ｈのホッパ部には、図示しないレベル計が具えられ、ホッパ部に貯留される乾燥品Ｄ１の量が所定のレベルを下回れば乾燥品Ｄ１が供給され、所定のレベルを上回れば供給が中断されるようになっている。

そして図１に示すように、前記乾燥機５における投入口５１に供給ホッパ２の排出端を臨ませ、また排出口５２に取出コンベヤ８の始端を臨ませ、また熱風吹込口５３に管路によって熱風炉３における排気口３３を接続し、排気口５４に管路によって集塵機６を接続することにより、乾燥設備１が構成される。

本発明の適用対象である乾燥設備１は一例として上述したように構成されるものであり、以下この設備の作動状態を説明し、併せて本発明の乾燥設備の運転方法について説明する。
まず乾燥設備１の運転立ち上げ時の作動態様について説明すると、はじめにブロワ４及び乾燥ファン７を起動し、次いで取出コンベヤ８を起動し、ドラム５０及び軸５５ａを回転させ、助燃バーナ３４に点火する。

続いて熱風炉３においては、燃焼室３０内に供給ホッパ３Ｈを通じて被燃焼物として乾燥品Ｄ１（例えば前日乾燥されたもの）が投入され、乾燥品Ｄ１の品温が上昇するにつれて可燃性ガス（気化ガスや熱分解ガス）が発生し、これらは攪拌棒３２ｃに形成された吹出孔３２ｂから吹き出される燃焼空気と助燃バーナ３４の炎により燃焼する。
また炉床３１上に供給された乾燥品Ｄ１は、撹拌棒３２ｃによって万遍なく掻きならされるため常に表面が更新され、可燃性ガスが炉床３１上で均等に発生することとなる。更に旋回ガス吹出孔３６ａから旋回ガスが吹き込まれるため、燃焼室３０内の燃焼炎に旋回流が形成され、この旋回流により可燃性ガスは燃焼室３０内で効果的に完全燃焼することとなり、排気口３３から熱風Ｇ１として排気される。

一方、可燃性ガスを放出したあとの炭素を主体とした固形物は、赤熱灰と攪拌混合されながら燃焼空気と接触し、いわゆる燠燃焼を継続しながら徐々に燃焼室３０の中心へ移動する。やがて排出口３１ａ付近に到達した固形物は焼却を完了した灰となっており、排出シュート３７を経由して、水冷ジャケットが具えられた排出コンベヤ３８に移送され、ここで冷却された後、外部に排出される。

そして前記熱風Ｇ１は、乾燥機５における熱風吹込口５３を通じてドラム５０内に供給されるものであり、温度センサＴ３による熱風Ｇ１の検出値が所定の値（一例として入口温度設定値＝６３０℃）になった時点で、供給ホッパ２の容器内に収容された被乾燥物Ｄが投入口５１に投入される。
そして被乾燥物Ｄは、乾燥機５においてドラム５０の回転によるリフタ５０ｃの掻き上げと攪拌翼５５の作用とにより破砕、攪拌されながら、熱風炉３から供給された熱風Ｇ１と接触し、乾燥処理がなされてやがて乾燥品Ｄ１となり、順次排出口５２から取出コンベヤ８に排出される。

また、被乾燥物Ｄを乾燥した熱風Ｇ１は、乾燥ファン７の吸引作用により排気口５４から排出され、集塵機６、６Ａによって微細な乾燥品Ｄ１が除去された後、適宜脱臭処理が施され、外部に排気される。
そして以降、被乾燥物Ｄの投入、乾燥並びに乾燥品Ｄ１の排出は連続的に行われる定常運転状態となるものであり、水分計８０によって乾燥品Ｄ１の水分値を監視しながら、入口温度設定値、ダンパ４ａの開度または助燃バーナ３４の燃油量のいずれか一つまたは複数を適宜調整して、所望の水分値の乾燥品Ｄ１が得られるものである。

続いて本発明の乾燥設備１の運転方法について説明する。この説明にあっては、初めに請求項１〜３で定義した運転方法について説明し、続いて請求項４〜６で定義した運転方法について、ファジィ推論の条件部及び結論部の組み合わせを異ならせた実施の形態毎に説明してゆく。

〔被乾燥物の水分値と、乾燥品の水分値とを測定し、被乾燥物湿潤モードを設定し、被乾燥物に作用させる熱量モードを設定する実施例：シーケンス制御〕
まずこの実施例で示す乾燥設備１の運転方法は、被乾燥物Ｄの水分値と、乾燥品Ｄ１の水分値とを測定し、被乾燥物Ｄの水分値に応じて被乾燥物Ｄの湿潤モードを設定し、一方、乾燥品Ｄ１の水分値に応じて被乾燥物Ｄに作用させる熱量モードを設定し、これら湿潤モードと熱量モードとに対応させて予め設定されている、乾燥機５に供給される熱風Ｇ１の入口温度設定値及び熱風炉３に供給される燃焼空気Ｇ０の量を調節するためのダンパ４ａの開度を選択するものである。
なおこの実施例では乾燥設備１によって、間伐材や廃材の木材粉砕物を被乾燥物Ｄとして乾燥するものであり、乾燥品Ｄは次工程において適宜成形されて固形燃料等として製品化されるものとする。

前記被乾燥物湿潤モードは、一例として図４に示すように、「超湿潤モード」、「湿潤モード」、「中間モード」、「乾燥モード」及び「超乾燥モード」として設定されるものである。具体的には一例として、被乾燥物Ｄの水分値が５３％Ｗ．Ｂ．以上である場合が「超湿潤モード」とされ、４９以上５３未満％Ｗ．Ｂ．である場合が「湿潤モード」とされ、４５以上４９未満％Ｗ．Ｂ．である場合が「中間モード」とされ、４１以上４５未満％Ｗ．Ｂ．である場合が「乾燥モード」とされ、更に３７以上４１未満％Ｗ．Ｂ．である場合が「超乾燥モード」とされる。
なおこれら各湿潤モードに対応した水分値は、木材粉砕物を被乾燥物Ｄとした場合の一例であり、他の被乾燥物Ｄを扱う場合には適宜最適化されるものとする。
ここで前記「％Ｗ．Ｂ．」とは、材料の全重量に対する、その材料に含まれる水分率を百分率で表したものであり、乾燥分野では常用されている単位表現である。

また各湿潤モードでは、乾燥機５への単位時間当たりの投入水分量が設定されるものであり、一例として、「超湿潤モード」では６．０ｔ／ｈとされ、「湿潤モード」では４．２ｔ／ｈとされ、「中間モード」では３．６ｔ／ｈとされ、「乾燥モード」では２．９ｔ／ｈとされ、更に「超乾燥モード」では２．５ｔ／ｈとされる。
そして供給ホッパ２から乾燥機５に対して、選定された単位時間当たりの投入水分量となるように被乾燥物Ｄが供給される。
例えば、被乾燥物Ｄの乾燥機５への投入水分量が４．２ｔ／ｈとなるように、制御ユニット１０を介して被乾燥物Ｄの投入重量が制御されるのは次のようにして行われる。計量コンベヤ２ｂにより投入される被乾燥物Ｄの重量は運転時に常時計測されており、この計測される重量が、投入水分量として４．２ｔ／ｈとなるように制御ユニット１０内で演算されて被乾燥物Ｄの投入重量が算出され、この投入重量となるようにスクリューコンベヤ２ａの回転数を制御しているインバータ２ｄの設定値が、制御ユニット１０に内蔵されるＰＩＤ制御機能により変更されることで達成される。

一方、前記熱量モードは、一例として図４に示すように、「熱量増モード」、「熱量基準モード」及び「熱量減モード」として設定されるものである。具体的には一例として、乾燥品Ｄ１の水分値が１１％Ｗ．Ｂ．以上である場合が「熱量増モード」とされ、９を超え１１未満％Ｗ．Ｂ．である場合が「熱量基準モード」とされ、更に９％Ｗ．Ｂ．以下である場合が「熱量減モード」とされる。
なおこれら各モードに対応した水分値は、木材粉砕物を被乾燥物Ｄとした場合の一例であり、他の被乾燥物Ｄを扱う場合には適宜最適化されるものとする。

そして図４に示すように被乾燥物湿潤モードと熱量モードとに対応させて予め設定されている、乾燥機５に供給される熱風Ｇ１の入口温度設定値及び熱風炉３に供給される燃焼空気Ｇ０の量を調節するためのダンパ４ａの開度が選択されるものである。
一例として被乾燥物湿潤モードが「超湿潤モード」であり、熱量モードが「熱量増モード」のときに、入口温度設定値を８００℃とし、ダンパ４ａの開度を４９％とするものである。また被乾燥物湿潤モードが「中間モード」であり、熱量モードが「熱量基準モード」のときに、入口温度設定値を６３０℃とし、ダンパ４ａの開度を４３％とするものである。
そしてこのような設定が行われると、制御ユニット１０によって、入口温度設定値の値に熱風Ｇ１の温度を近づけるように、助燃バーナ３４の燃油量、供給口３５への燃料（乾燥品Ｄ１）の投入量が制御される。
上述のようなシーケンス制御は、乾燥品Ｄ１の水分値が所定の値以上になった場合に、入口温度設定値及びダンパ４ａの開度を、熱量増モードに設定された値とし、乾燥品Ｄ１の水分値が所定の値以下になった場合に、入口温度設定値及びダンパ４ａの開度を、熱量減モードに設定された値とし、乾燥品Ｄ１の水分値が所定の範囲の値であれば、入口温度設定値およびダンパ４ａの開度を熱量基準モードに設定するものである。これら熱量増モード、熱量減モード、熱量基準モードは、被乾燥物Ｄの超湿潤モード、湿潤モード、中間モード、乾燥モード、超乾燥モードの各湿潤モード毎に設定されるものである。そして本発明によれば、被乾燥物Ｄの水分値と乾燥品Ｄ１の水分値で場合分けされるマトリクス状のデータシート（図４）に基づいた簡素な制御が行われるため、被乾燥物Ｄの水分値の変動が、広い範囲で変化する場合での、また設備規模が変わった場合であっても、容易に適用・調整が可能である。

〔条件部を被乾燥物の水分値及び乾燥品の水分値とし、結論部を熱風の入口温度設定値とした実施例：ファジィ制御〕
この実施例では、結論部である熱風Ｇ１の入口温度設定値の変更の必要性を、被乾燥物Ｄの水分値と、乾燥品Ｄ１の水分値とを条件部としてＩｆ−Ｔｈｅｎ形式の制御規則で表している。なおここでいう水分値とは、水分計２０、８０によって計測された水分値であって、一例として単位〔％Ｗ．Ｂ．〕で表されるものである。

上記ファジィ推論は具体的には図５（ａ）に示すルールに従うものであり、一例をあげると、乾燥品Ｄ１の水分値がＮＳであり、被乾燥物Ｄの水分値がＰＳならば、熱風の入口温度設定値を普通に下げる（↓）。また乾燥品Ｄ１の水分値がＺＲであり、被乾燥物Ｄの水分値がＰＬならば、熱風Ｇ１の入口温度設定値を大きく上げる（↑↑）。
図中↓↓は大きく下げる（―２℃／ｍｉｎ）、↓は普通に下げる（―１℃／ｍｉｎ）、→は変更しない、↑は普通に上げる（＋１℃／ｍｉｎ）、↑↑は大きく上げる（＋２℃／ｍｉｎ）を意味するものである。

また図５中ＮＬ、ＮＳ、ＺＲ、ＰＳ、ＰＬはそれぞれＮＬ（非常に低い値）、ＮＳ（低い値）、ＺＲ（通常値）、ＰＳ（高い値）、ＰＬ（非常に高い値）を意味するものであり、これらの属性は図６に示すメンバーシップ関数によって決定される。図６（ａ）に示すものが被乾燥物Ｄの水分値に関するメンバーシップ関数であり、また図６（ｂ）に示すものが乾燥品Ｄ１の水分値に関するメンバーシップ関数である。
このような、「非常に低い値」、「低い値」、「通常値」、「高い値」、「非常に高い値」等の言語変数（ラベル）の数、及びこの言語変数に対するメンバーシップ関数は、経験則に基づいて決定されるものであり、被乾燥物Ｄの性状（丸太等の廃材、都市ごみ、汚泥等）、システムの構成等によって適宜チューニングが行われる。

そして制御ユニット１０によって、水分計２０、８０から送られてくる信号をもとに上述のファジィ推論を行うとともに、熱風Ｇ１の入口温度設定値を変更する。このようにして熱風Ｇ１の入口温度設定値が変更されると、制御ユニット１０においては温度センサＴ３の検出信号と、熱風Ｇ１の入口温度設定値とを比較し、その差に応じてダンパ４ａの開度、助燃バーナ３４の燃油量あるいは入口温度設定値に基づいて燃焼室３０への乾燥品Ｄ１の投入量等を変更して、温度センサＴ３による検出値を熱風Ｇ１の入口温度設定値に近づけるものである。

このように本発明によれば、熱風Ｇ１の入口温度設定値の変更の必要性を、被乾燥物Ｄの水分値と、乾燥品Ｄ１の水分値とを用いて類推することにより、乾燥機５における被乾燥物Ｄの処理量を一定とし、更に乾燥品Ｄの水分値を安定させることができ、前工程からの被乾燥物Ｄの受け入れ並びに次工程への乾燥品Ｄ１の供給を滞ることなく円滑に行うことができる。

〔条件部を被乾燥物の水分値及び乾燥品の水分値とし、結論部をダンパ開度とした実施例：ファジィ制御〕
この実施例では、結論部であるダンパ４ａの開度の変更の必要性を、被乾燥物Ｄの水分値と、乾燥品Ｄ１の水分値とを条件部としてＩｆ−Ｔｈｅｎ形式の制御規則で表している。

上記ファジィ推論は具体的には図５（ｂ）に示すルールに従うものであり、一例をあげると、乾燥品Ｄ１の水分値がＮＳであり、被乾燥物Ｄの水分値がＰＳならば、熱風の入口温度設定値の変更は行わない（→）。また乾燥品Ｄ１の水分値がＺＲであり、被乾燥物Ｄの水分値がＰＳならば、熱風Ｇ１の入口温度設定値を普通に上げる（↑）。図中↓は普通に下げる、→は変更しない、↑は普通に上げる、↑↑は大きく上げるを意味するものである。
そしてこの図５（ｂ）に示す実施例では、乾燥機５への被乾燥物Ｄの投入が３．６ｔ／ｈで行われているものとし、この場合には、↓は普通に下げる（―０．５％／ｍｉｎ）、→は変更しない、↑は普通に上げる（＋０．５％／ｍｉｎ）、↑↑は大きく上げる（＋１％／ｍｉｎ）とした。

なお前述の実施例と同様に、図５中ＮＬ、ＮＳ、ＺＲ、ＰＳ、ＰＬはそれぞれＮＬ（非常に低い値）、ＮＳ（低い値）、ＺＲ（通常値）、ＰＳ（高い値）、ＰＬ（非常に高い値）を意味するものであり、これらの属性は図６に示すメンバーシップ関数によって決定される。図６（ａ）に示すものが被乾燥物Ｄの水分値に関するメンバーシップ関数であり、また図６（ｂ）に示すものが乾燥品Ｄ１の水分値に関するメンバーシップ関数である。
このような、「非常に低い値」、「低い値」、「通常値」、「高い値」、「非常に高い値」等の言語変数（ラベル）の数、及びこの言語変数に対するメンバーシップ関数は、経験則に基づいて決定されるものであり、被乾燥物Ｄの性状（丸太等の廃材、都市ごみ、汚泥等）、システムの構成等によって適宜チューニングが行われる。

そして制御ユニット１０によって、水分計２０、８０から送られてくる信号をもとに上述のファジィ推論を行うとともに、ダンパ４ａの開度を変更する。このようにしてダンパ４ａの開度が変更されると、制御ユニット１０においては温度センサＴ３の検出信号と、熱風Ｇ１の入口温度設定値とを比較し、その差に応じて助燃バーナ３４の燃油量あるいは入口温度設定値に基づいて燃焼室３０への乾燥品Ｄ１の投入量等を変更して温度センサＴ３による検出値を熱風Ｇ１の入口温度設定値に近づけるものである。

このように本発明によれば、ダンパ４ａの開度の変更の必要性を、被乾燥物Ｄの水分値と、乾燥品Ｄ１の水分値とを用いて類推することにより、乾燥機５における被乾燥物Ｄの処理量を一定とし、更に乾燥品Ｄの水分値を安定させることができ、前工程からの被乾燥物Ｄの受け入れ並びに次工程への乾燥品Ｄ１の供給を滞ることなく円滑に行うことができる。

本発明は一例として上述した様に実施されるものであり、前記乾燥設備１では、熱風Ｇ１を、製品である乾燥品Ｄ１を利用して熱風炉３で燃焼させることにより発生させることが可能である。例えば、製品としての乾燥品Ｄ１があまり必要でない場合であって、一方、被乾燥物Ｄを全て処理しなければならないような場合には、乾燥品Ｄ１の大部分を熱風炉３に供給することにより、助燃バーナ３４での重油等の燃料を用いての燃焼をほとんど行わなくとも熱風Ｇ１を発生させて乾燥設備１を運転することが可能になる。このように本発明は、被乾燥物Ｄと乾燥品Ｄ１の処理量の要求に応じて、乾燥設備１はエネルギー資源の効率的な利用が可能なようにフレキシブルに対応できる方法でもある。

１ 乾燥設備
２ 供給ホッパ
２ａ スクリューコンベヤ
２ｂ 計量コンベヤ
２ｃ 投入コンベヤ
２ｄ インバータ
２０ 水分計
３ 熱風炉
３０ 燃焼室
３１ 炉床
３１ａ 排出口
３２ 回転軸
３２ａ アーム
３２ｂ 吹出孔
３２ｃ 撹拌棒
３３ 排気口
３４ 助燃バーナ
３５ 供給口
３６ 旋回ガス案内路
３６ａ 旋回ガス吹出孔
３７ 排出シュート
３８ 排出コンベヤ
３ａ インバータ
３Ｈ 供給ホッパ
４ ブロワ
４ａ ダンパ
４ｂ コントロールモータ
５ 乾燥機
５０ ドラム
５０ａ 蓋部材
５０ｂ 蓋部材
５０ｃ リフタ
５１ 投入口
５２ 排出口
５３ 熱風吹込口
５４ 排気口
５５ 攪拌翼
５５ａ 軸
５７ 支持ローラ
５９ チェーン
６ 集塵機
６Ａ 集塵機
７ 乾燥ファン
８ 取出コンベヤ
１０ 制御ユニット
８０ 水分計
Ｂ 基台
Ｄ 被乾燥物
Ｄ１ 乾燥品
Ｇ０ 燃焼空気
Ｇ１ 熱風
Ｍ モータ
Ｍ１ モータ
Ｍ３ モータ
Ｍ３１ モータ
Ｔ１ 温度センサ
Ｔ３ 温度センサ
Ｔ８ 温度センサ

Claims (6)

1. 乾燥室内において被乾燥物と熱風との接触を図ることによって乾燥品を得ることができるように構成された乾燥機と、前記乾燥室内に熱風を供給するための熱風炉と、この熱風炉内に燃料を供給するための手段とが具えられて成る乾燥設備の運転において、
   前記熱風炉は、燃焼室の内部に、燃料としての被焼却物を供給するとともに、燃焼室外部に設けられたブロワから燃焼空気を供給するものであり、且つ、助燃バーナを具えて成るものであり、
   前記被乾燥物の水分値と、乾燥品の水分値とを測定し、被乾燥物の水分値に応じて被乾燥物湿潤モードを設定し、
   一方、乾燥品の水分値に応じて被乾燥物に作用させる熱量モードを設定し、
   これら被乾燥物湿潤モードと熱量モードとに対応させて、被乾燥物の水分値と乾燥品の水分値で場合分けされるマトリクス状のデータシートに予め設定されている、乾燥機に供給される熱風の入口温度設定値及び熱風炉に供給される燃焼空気量を調節するためのダンパ開度を選択することにより、
   乾燥機における熱風吹込口と、熱風炉における排気口との間に設けられる温度センサによる検出値を、熱風の入口温度設定値に近づけるために、助燃バーナの燃油量を制御することを特徴とする乾燥設備の運転方法。
   
2. 前記被乾燥物湿潤モードは、超湿潤モード、湿潤モード、中間モード、乾燥モード及び超乾燥モードであることを特徴とする請求項１記載の乾燥設備の運転方法。
   
3. 前記熱量モードは、熱量増モード、熱量基準モード及び熱量減モードであることを特徴とする請求項１または２記載の乾燥設備の運転方法。
   
4. 乾燥室内において被乾燥物と熱風との接触を図ることによって乾燥品を得ることができるように構成された乾燥機と、前記乾燥室内に熱風を供給するための熱風炉と、この熱風炉内に燃料を供給するための手段とが具えられて成る乾燥設備の運転において、
   前記熱風炉は、燃焼室の内部に、燃料としての被焼却物を供給するとともに、燃焼室外部に設けられたブロワから燃焼空気を供給するものであり、且つ、助燃バーナを具えて成るものであり、
   前記被乾燥物の水分値と、乾燥品の水分値とを測定し、これらの測定値を条件部とし、乾燥機に供給される熱風の入口温度設定値を結論部とするファジィ推論を行う工程を具え、
   乾燥機における熱風吹込口と、熱風炉における排気口との間に設けられる温度センサによる検出値を、熱風の入口温度設定値に近づけるために、助燃バーナの燃油量を制御することを特徴とする乾燥設備の運転方法。
   
5. 乾燥室内において被乾燥物と熱風との接触を図ることによって乾燥品を得ることができるように構成された乾燥機と、前記乾燥室内に熱風を供給するための熱風炉と、この熱風炉内に燃料を供給するための手段とが具えられて成る乾燥設備の運転において、
   前記熱風炉は、燃焼室の内部に、燃料としての被焼却物を供給するとともに、燃焼室外部に設けられたブロワから燃焼空気を供給するものであり、且つ、助燃バーナを具えて成るものであり、
   前記被乾燥物の水分値と、乾燥品の水分値とを測定し、これらの測定値を条件部とし、熱風炉に供給される燃焼空気量を調節するためのダンパ開度を結論部とするファジィ推論を行う工程を具え、
   乾燥機における熱風吹込口と、熱風炉における排気口との間に設けられる温度センサによる検出値を、熱風の入口温度設定値に近づけるために、助燃バーナの燃油量を制御することを特徴とする乾燥設備の運転方法。
   
6. 前記熱風を生成するための熱風炉に、乾燥品を燃料として供給し、この乾燥品の供給量を調節することにより、乾燥機における熱風の入口温度を所望の値とすることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の乾燥設備の運転方法。

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