JP6154699B2 - ロータリーフィーダー - Google Patents

Description

本発明は、ロータリーフィーダーに関する。

従来、被処理物を供給するための装置として、ロータリーフィーダーが知られている（ロールフィーダーやロータリーバルブとも呼ぶ）。以下の特許文献１に記載のロータリーフィーダーは、放射状に配設された複数枚の羽根を有するローターと、このローターを内部に収容し上部開口及び下部開口をそれぞれ有するケーシングと、を具備し、ローターの回転に従い、上部開口から導入された粉粒体を、ローターの羽根同士間の領域であるポケット（トラフ）に溜めて回転搬送し、下部開口から排出し後段へ供給する。このロータリーフィーダーにあっては、高圧な下流側に対し圧力を遮断しながら粉粒体を重力で落下させるため、ローターの羽根の先端とケーシングとの隙間は円滑な回転を確保しつつ、小さく設定される。

また、特に特許文献１のロータリーフィーダーにあっては、上部開口に、回転可能な弁板を備えている。この弁板は水平となる閉鎖位置に位置すると、粉粒体のローターへの導入が遮断され当該粉粒体が弁板上に一旦貯留される。弁板が回動して起立する開放位置に位置すると、弁板により、上部開口が、ローター回転方向下流側の投入側開口と、ローター回転方向上流側の排出側開口との２つの領域に仕切られ、粉粒体のローターへの導入が投入側開口を通して行われる一方で、回転するローターによる戻し空気は、粉粒体に衝突することなく、排出側開口を通して外部に円滑に排出される。

特開２００９−９１０７８号公報

ここで、上記ロータリーフィーダーにあっては、粉粒体がポケットに溜められローターの回転により羽根先端がケーシング内に進入していく際に、粉粒体中の異物が羽根先端とケーシングとの隙間に侵入して噛み込む場合がある。

特に、火炉へバイオマス燃料をロータリーフィーダーにより供給する場合、バイオマス燃料中には建築廃材の金属異物等の比較的大きい異物が混入する場合があり、このような大きな異物が上記隙間に侵入し噛み込むと、ローターの回転が阻害される虞がある。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、バイオマス燃料を始めとした被処理物を供給する場合に、異物の噛み込みを抑止できるロータリーフィーダーを提供することを目的とする。

本発明によるロータリーフィーダーは、放射状に配設された複数枚の羽根を有し回転可能なローターと、ローターを収容し、上部に被処理物を導入する導入口を有すると共に下部に被処理物を排出する排出口を有するケーシングと、を備え、ローターの回転に従い、導入口からの被処理物を、ローターの羽根同士間の領域であるポケットに溜めて回転搬送し、排出口から排出し後段へ供給するロータリーフィーダーにおいて、ローターへ向けて導入される被処理物を、導入口のローター回転方向上流側へ指向させるバッフルプレートを備えたことを特徴としている。

このような本発明によれば、ローターへ向けて導入される被処理物は、バッフルプレートによって、導入口のローター回転方向上流側へ指向される。このため、被処理物が導入口のローター回転方向下流側へ指向される場合に比して、異物がローターの羽根同士間のポケットに入りやすくなる。その結果、回転する羽根先端とケーシングとの隙間に対する異物の噛み込みを抑止できる。

ここで、上記作用を好適に奏する構成としては、具体的には、導入口には、被処理物を送り込むためのシュートが接続され、バッフルプレートは、シュート内に設置される構成が挙げられる。

また、その先端が、バッフルプレートにより落下する被処理物の落下位置よりもローター回転方向下流側に向かうと共に羽根先端の回転軌跡近くまで延びる噛み込み防止板を有していると、ローターの羽根の先端に乗った異物は、ローターの回転に従い噛み込み防止板に接触し、当該羽根のローター回転方向後側のポケットに落とされる。その結果、異物の噛み込みを一層抑止できる。

ここで、噛み込み防止板は、弾性材から構成されていると、弾性材の弾性力により、異物を噛み込み防止板に噛み込むことなくポケットに落とすことができる。

このような本発明によれば、異物の噛み込みを抑止できる。

本発明の実施形態に係るロータリーフィーダーを備えた循環流動床ボイラを示す概略構成図である。 図１中のロータリーフィーダーを示す断面図である。

以下、本発明によるロータリーフィーダーの好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るロータリーフィーダーを備えた循環流動床ボイラを示す概略構成図であり、この循環流動床ボイラは、ここでは、発電所に用いられるものである。

図１に示すように、循環流動床ボイラ１００は、矩形筒の上下端を閉じた形状の炉１を有し、炉１を構成している炉壁２内が燃焼室３とされる。この循環流動床ボイラ１００では、燃焼室３に例えば珪砂等の流動材を予め収容し、燃焼室３の底部に設けた複数の開口から当該燃焼室３にラインＬ１を介して燃焼空気を導入し、さらに搬送装置１０を介して外部から燃焼室３の下部にバイオマス燃料を導入し、これらを燃焼空気により流動させながら流動床４を形成しバイオマス燃料を燃焼するものであり、燃焼の際に、炉壁２に配設された水管により熱交換を行う。

炉１の上部のガス出口には、サイクロン５が接続されている。このサイクロン５は、燃焼室３での燃焼反応により生じた燃焼ガス（排ガス）、及び、燃焼ガスに随伴される灰や流動材等の粒子を導入し、当該粒子を燃焼ガスから固気分離する。サイクロン５の下部と炉１の下部とは戻し管６により接続され、戻し管６は、サイクロン５で固気分離した分離粒子を炉１内の流動床４に戻す。

搬送装置１０は、ロータリーフィーダー８、スクリューコンベヤ９を備え、バイオマス燃料を、ロータリーフィーダー８、スクリューコンベヤ９の順に移送し燃焼室３の下部に供給する。

ロータリーフィーダー８は、正圧である炉１内に対し圧力を遮断しながら、バイオマス燃料を回転搬送して排出しスクリューコンベヤ９へ供給するものである。

図２は、ロータリーフィーダーを示す断面図である。

ロータリーフィーダー８は、回転駆動される回転体としてのローター１１と、ローター１１を収容するケーシング１２と、を具備する。

ローター１１は、回転軸の外周面に複数枚の羽根１３を備える。これらの羽根１３は、周方向に沿って等間隔で配置され（ここでは６枚）、放射状に配設されている。そして、羽根１３，１３同士間の領域は、上方から落下してくるバイオマス燃料を溜めるための凹状のポケット１４とされている。

ケーシング１２は、ローター１１を収容する収容部１５と、収容部１５の上側に連設されて上方に延びる筒状の上部ケーシング１６と、収容部１５の下側に連設されて下方に延びる筒状の下部ケーシング１７と、を備える。

収容部１５は、紙面垂直方向を軸線とした円筒状に形成され、その上部が開口されてバイオマス燃料を導入する導入口１８とされると共に、その下部が開口されてバイオマス燃料を排出する排出口１９とされる。この収容部１５は、炉１側からの圧力を遮断すべく、ローター１１の羽根１３の先端に対して小さい隙間を有し対面するように構成される。

上部ケーシング１６は、その筒内が、導入口１８に続き上方に延びて開放される導入口２０とされ、下部ケーシング１７は、その筒内が、排出口１９に続き下方に延びて開放される排出口２１とされる。

ロータリーフィーダー８の上部には、筒状を成し上下方向に延びるシュート７が付設される。このシュート７は、導入口１８，２０と連通するように上部ケーシング１６の上部に連結され（接続され）、バイオマス燃料を下方のローター１１へ送り込む（落下させる）。

特に本実施形態にあっては、ローター１１へ向けて導入されるバイオマス燃料を、導入口１８，２０のローター回転方向上流側（図示右側）へ指向させるバッフルプレート２２を備える。

このバッフルプレート２２は、例えばステンレス等より構成された平板であり、シュート７内に設置される。バッフルプレート２２の上部は、シュート７のローター回転方向下流側（図示左側）の内壁面に当接し、バッフルプレート２２の下部は、シュート７内においてローター回転方向上流側に向かうように配置される。

また、本実施形態においては、さらに、噛み込み防止板２３を備える。

この噛み込み防止板２３は、例えばゴム等の弾性材より構成された平板であり、噛み込み防止板２３の上部は、シュート７内のバッフルプレート２２の裏側に離間した位置に配置されて当該シュート７に固定される。噛み込み防止板２３の下部（先端）はフリー（自由端）とされ、ケーシング１２の導入口１８，２０に進入し、具体的には、バッフルプレート２２により落下するバイオマス燃料の落下位置よりもローター回転方向下流側に向かって延びる共に、羽根１３の先端の回転軌跡近くまで延びている。

このようなロータリーフィーダー８後段のスクリューコンベヤ９は、ロータリーフィーダー８の排出口１９，２１と連通するように下部ケーシング１７の下部に連結されて傾斜配置され、ロータリーフィーダー８からのバイオマス燃料を、螺旋状を成すスクリュー（送り羽根）の回転により燃焼室３の下部に搬送する。

次に、このように構成されたロータリーフィーダー８の作用について説明する。

シュート７にバイオマス燃料が投入されると、当該バイオマス燃料は、バッフルプレート２２によって、上部の導入口１８，２０のローター回転方向上流側（図示右側）へ指向される。このため、バイオマス燃料が導入口１８，２０のローター回転方向下流側（図示左側）へ指向される場合に比して、異物がローター１１の羽根１３，１３同士間のポケット１４に入りやすくなる。従って、回転する羽根１３の先端とケーシング１２の収容部１５との隙間に対する異物の噛み込みを抑止できる。

また、異物がローター１１の羽根１３の先端に乗った場合、異物は、ローター１１の回転に従い噛み込み防止板２３に接触し、当該羽根１３のローター回転方向後側のポケット１４に落とされる。従って、異物の噛み込みを一層抑止できる。

また、異物がローター１１の回転に従い噛み込み防止板２３に接触する場合、噛み込み防止板２３は弾性材から構成されているため、当該弾性材の弾性力により異物を噛み込み防止板２３に噛み込むことなくポケット１４に落とすことができる。

そして、ローター１１の回転に従いバイオマス燃料及び異物はポケット１４に溜められて回転搬送され、下部の排出口１９，２１を通してスクリューコンベヤ９へ排出され、当該スクリューコンベヤ９により炉１内へ搬送され燃焼に供される。

このように、本実施形態によれば、ロータリーフィーダー８において異物の噛み込みを抑止することができる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、被処理物であるバイオマス燃料の供給先を循環流動床ボイラとしているが、供給先は、流動床を備えていないボイラや、熱交換を行う水管を炉に備えていない火炉としても良く、要は、焼却炉や溶融炉等を含む燃焼炉を供給先とすることができる。また、燃料もバイオマス燃料に限定されるものではなく、石炭等とすることもできる。また、被処理物はバイオマス燃料や石炭等の燃料だけではなく、廃タイヤやごみ等の焼却目的の原料とすることもできる。さらには、被処理物を粉粒体とし当該粉粒体を後段へ供給するロータリーフィーダーに対しても適用できる。

７…シュート、８…ロータリーフィーダー、１１…ローター、１２…ケーシング、１３…羽根、１４…ポケット、１５…ケーシングの収容部、１６…上部ケーシング、１７…下部ケーシング、１８，２０…導入口、１９，２１…排出口、２２…バッフルプレート、２３…噛み込み防止板。

Claims (4)

1. 放射状に配設された複数枚の羽根を有し回転可能なローターと、前記ローターを収容し、上部に被処理物を導入する導入口を有すると共に下部に前記被処理物を排出する排出口を有するケーシングと、を備え、前記ローターの回転に従い、前記導入口からの前記被処理物を、前記ローターの羽根同士間の領域であるポケットに溜めて回転搬送し、前記排出口から排出し後段へ供給するロータリーフィーダーにおいて、
   前記ローターへ向けて導入される前記被処理物を、前記導入口のローター回転方向上流側へ指向させるバッフルプレートを備え、
   前記ローターの軸線方向から見て、前記バッフルプレートの下部側の端部は、水平方向において前記ローターの軸線よりも前記導入口のローター回転方向上流側まで延びていることを特徴とするロータリーフィーダー。
2. 前記導入口には、前記被処理物を送り込むためのシュートが接続され、
   前記バッフルプレートは、前記シュート内に設置されることを特徴とする請求項１記載のロータリーフィーダー。
3. 前記シュートは、前記ケーシングの上部において上下方向に延びており、
   前記ローターの軸線方向から見て、前記導入口のローター回転方向上流側における当該導入口を形成する壁部は、水平方向において、前記導入口のローター回転方向上流側における前記シュートを形成する壁部よりも、前記ローターの軸線側とは反対側に位置していることを特徴とする請求項２記載のロータリーフィーダー。
4. その先端が、前記バッフルプレートにより落下する前記被処理物の落下位置よりもローター回転方向下流側に向かうと共に羽根先端の回転軌跡近くまで延びる噛み込み防止板を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載のロータリーフィーダー。

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