JP6198178B2 - ダンパ軸体シール装置及びこれを有する廃棄物を熱処理炉へ落下投入供給するためのシュート - Google Patents

Description

本発明は、ダンパ軸体シール装置及びこれを有する廃棄物を熱処理炉へ落下投入供給するためのシュートに関する。

廃棄物を焼却炉やガス化溶融炉等の熱処理炉へ落下投入供給するためのシュートそしてこのシュート内に回動自在に配されたフラップダンパは、特許文献１に開示されている。特許文献１では、シュート内に上段ダンパと下段ダンパから成る二重ダンパが配設されていて、廃棄物の落下投入の際に、両ダンパが同時期に開くことなく、一方が開となるときには他方が閉となり、他方が開となるときには一方が閉となっている。したがって、少なくともいずれか一つのダンパは閉となっているので、廃棄物の落下投入の際に、熱処理炉内部のガスがシュートを経て炉外へ漏出しないように図られている。

通常、フラップダンパは、これを回動させる軸体に取り付けられていて、シュート外に設けられた駆動手段により、上記軸体がシュート外に突出する部分で駆動されることで、フラップダンパを回動させてシュートを開閉している。

さらに、通常の場合、フラップダンパは、該フラップダンパが閉状態のときに、シュートの内面に設けられた当接部に対してフラップダンパの周縁が当接するようになっており、この当接によって、フラップダンパが気密性をもたらし、熱処理炉内のガスがシュートの上部からも漏出することがないようになっている。

フラップダンパの軸体は、回動駆動を受けるためにシュート内からシュート外へ突出しており、ベアリングユニットにより回動自在に支持されている。軸体がシュートのケーシングを貫通する部分にスタッフィングボックスを設け、軸体の周面と摺接するグランドパッキンが収められ、軸体の周面の隙間からシュート内のガスが漏出することを防止している。該グランドパッキンはパッキン押えで軸線方向に圧せられていて、その圧力により半径方向へ変位して上記軸体との摺接を確実にしている。

特開２００２−０８９８１８

しかしながら、グランドパッキンは軸体と摺接して気密性を保つものの、長期間使用後には、摺接圧によって摩耗し隙間が生ずる。もちろん、パッキン押えによりグランドパッキンをさらに押し込むことで、上記隙間を減少させることはできるが、これを何度も繰り返すと、最早減少させることはできなくなる。その場合、グランドパッキンの交換が必要となる。

グランドパッキンは、リング状をなしており、パッキン押えを軸体の軸線方向にスタッフィングボックス外へ移動させて、グランドパッキンをスタッフィングボックスから取り出して、新たなグランドパッキンと交換する。このグランドパッキンを取出し可能位置までスタッフィングボックス外へ引き出すには、上記パッキン押えを移動させねばならない。これは装置を軸線方向に大型とすることになり、また保守作業の非能率化を招く。

そこで、パッキン押えを直径線で分割形成することで、半径方向に分離する方向に取り外して、グランドパッキンを楽に引き出せるようにすることも提案されている。しかしながら、分割された形式のパッキン押えの場合、グランドパッキンを軸線方向へ圧するようにスタッフィングボックスとボルトで締結する際、分割された二つの半円状のパッキン押えを均しく締めつけることが困難で、不均一だと、グランドパッキンのシール性が周方向で異なってしまい気密性が低下してしまう。

本発明は、このような事情に鑑み、装置を大型化することなく、グランドパッキンの交換作業性が良く、しかも、周方向で均一にグランドパッキンを押圧できるパッキン押えを有するダンパ軸体シール装置、そしてこれを有する廃棄物を熱処理炉へ落下投入するためのシュートを提供することを課題とする。

本発明に係るダンパ軸体シール装置は、廃棄物を熱処理炉へ落下投入するためのシュートを開閉するフラップダンパを回動させる軸体がシュートのケーシングを貫通する部分で、軸体の周面の隙間からシュート内のガスが漏出することを防止している。

かかるダンパ軸体シール装置において、本発明では、
ダンパ軸体シール装置は、シュート外で該シュートに固定して取り付けられたスタッフィングボックスと、該スタッフィングボックス内に収められ軸体の周面をシールするリング状のグランドパッキンと、該グランドパッキンを上記軸体の軸線方向に圧するようにスタッフィングボックスに取り付けられるパッキン押えとを有し、
スタッフィングボックスは、グランドパッキンを収める円筒部と、軸線方向でシュート側となる一端側で円筒部から半径方向内方に突出しかつ軸体貫通孔が形成された側板部と、反シュート側となる他端側に形成されて円筒部の開口部の周縁から半径外方に張り出すフランジ部とを有し、
上記フランジ部は、周方向複数位置でボルトが植設あるいは取付可能となっていて、該ボルトが軸線方向でフランジ部に対し上記円筒部とは反対側に延出するように設けられ、
上記パッキン押えは、上記スタッフィングボックスの開口部へ上記軸線方向に挿入されることでグランドパッキンを押圧する部分を備える押圧部材と、該押圧部材よりも半径方向に張り出していて該押圧部材に対して軸線方向で当接し上記スタッフィングボックスのフランジ部とボルトにより締結される環板状のフランジ部材とを有し、
上記押圧部材は、周方向の複数位置で弧状をなすように分割された複数の分割部材から成り、各分割部材は上記スタッフィングボックスの円筒部に開口部より大径で、該スタッフィングボックスのフランジ部に設けられた複数のボルトの内接円より小径の外周面をもつ分割フランジ部と、該分割フランジ部から軸線方向で上記スタッフィングボックスの円筒部へ向け突出し該円筒部へ進入可能な押圧部分と、該分割フランジ部に対し上記円筒部とは反対方向に該分割フランジ部から延びるフランジ装着部分とを有し、
上記環板状のフランジ部材は、上記フランジ装着部分に装着された状態で、スタッフィングボックスから延出するボルトが貫通するボルト孔が形成され、該ボルト孔を貫通した該ボルトにナットが螺合されそしてナットを締めつけることで、上記押圧部材の分割フランジ部を軸線方向に押圧することとなっている、
ことを特徴としている。

このような構成の本発明によると、グランドパッキンは、分割された複数のパッキン押えが環板状のフランジ部材により、周方向に均一に軸線方向押圧力を受けることで、グランドパッキンへそのままこの均一押圧力を伝達し、気密性を良好とする。

グランドパッキン交換時には、フランジ部材をスタッフィングボックスのフランジ部とのボルトによる締結を解除してから該フランジ部に対して離間するよう軸線方向に移動させる。しかる後、パッキン押えの分割されている押圧部材をスタッフィングボックスより軸線方向に引き出し、スタッフィングボックス外に位置した状態で半径方向に取り外す。かくして、グランドパッキンは、新たなグランドパッキンと交換が自在に行える。

本発明に係る廃棄物を熱処理炉へ落下投入するためのシュートは、上記のダンパ軸体シール装置を有する。

以上のように、本発明では、ダンパ軸体シール装置におけるパッキン押えを、上記スタッフィングボックスの開口部へ上記軸線方向に挿入されることでグランドパッキンを押圧する部分を備える押圧部材と、該押圧部材よりも半径方向に張り出していて該押圧部材に対して軸線方向で当接し上記スタッフィングボックスのフランジ部とボルトにより締結される環板状のフランジ部材とに別個に設け、上記パッキン押えの押圧部材が弧状をなすように複数に分割形成されていることとしたので、上記環板状のフランジ部材によって、パッキン押えを介して周方向で均一にグランドパッキンを軸線方向に押圧でき、さらには、グランドパッキンを交換する場合には、上記フランジ部材をスタッフィングボックスのフランジ部との締結解除後、若干軸線方向に移動させるだけで、分割形成されているパッキン押えの押圧部材を半径方向に取り外せる結果、グランドパッキンの交換作業が楽にそして簡単に行うことができる。

熱処理炉の廃棄物落下投入のためのシュートとフラップダンパの部分での断面であり、（Ａ）はダンパ軸体の軸線に対して直角な面での断面図、(Ｂ）は（Ａ）におけるB-B線断面図である。 図１に示されるパッキン押えの各部材を分離して示す部分断面斜視図である。

図１は、熱処理炉の廃棄物落下投入のためのシュートを示しており、図１（Ａ）にて、シュート１０は縦長な角筒状に形成されていて上方で廃棄物の投入口（図示せず）につながり、下方で燃焼炉の燃焼室（図示せず）に連通している。

上記シュート１０内には、高さ方向の中間位置に該シュート１０を開閉するフラップダンパ１１が設けられている。該フラップダンパ１１は、シュート１０の周壁をなす四つの側壁のうち一つの側壁１０Ａの近傍に位置する軸体１２により保持されている。

上記フラップダンパ１１は、板状のダンパ本体１１Ａと円筒スリーブ状の被支持部１１Ｂとを有していて両者は一体化されている。ダンパ本体１１Ａは、閉位置となる水平姿勢のとき（図１（Ａ），（Ｂ）で実線で示される位置）に、シュート１０を閉じるに十分な大きさの四角板状に形成されており、その一辺が円筒スリーブ状の被支持部１１Ｂに溶接等により連結されることで、該被支持部１１Ｂと一体化されている。フラップダンパ１１は、この被支持部１１Ｂが軸体１２に結合されることにより、該軸体１２が回動駆動されることで開位置と閉位置の間を回動できるようになっている。

略四角筒のシュート１０の周壁を形成する各側壁のうち、図１（Ａ）で左右に見られる対向側壁１０Ａ，１０Ｂの一方の側壁１０Ａに、側方へ突出する突室１３が形成されている。上記突室１３は、図１（Ｂ）に見られるように、上記対向側壁１０Ａ，１０Ｂの面に対して直角方向に位置する他の対向側壁１０Ｃ，１０Ｄからも突出して形成されている。

上記フラップダンパ１１を支持している軸体１２は、上下方向で上記突室１３内で該突室１３の上部に位置しており、フラップダンパ１１が図１（Ａ）に二点鎖線で示される縦向きの開位置にきたときに、該フラップダンパ１１が突室１３をほぼ塞いで一方の対向側壁１０Ａの面の延長上に位置するようになる。

上記被支持部１１Ｂに結合されたフラップダンパ１１の板状のダンパ本体１１Ａは、図１（Ａ）で実線で示されているように、その下面で紙面に対し直角方向に延びる帯板状の複数のリブ１１Ａ−１そして左右に延びる板状のアーム１１Ａ−２により補強されている。

上記フラップダンパ１１を支持し回動力を該フラップダンパ１１に伝達する軸体１２は、図１（Ｂ）に見られるように、軸線方向でシュート１０の他方の対向側壁１０Ｃ，１０Ｄを貫通し、さらに、該対向側壁１０Ｃ、０Ｄに取り付けられて上記突室１３を形成する壁部１３Ｃ，１３Ｄに固定支持されたダンパ軸体シール装置２０をも貫通している。該軸体１２は、該ダンパ軸体シール装置２０を貫通した軸端側で、レバーを介して駆動手段（いずれも図示せず）としてのシリンダ装置により回動駆動を受け、フラップダンパ１１が開位置と閉位置との間を回動するようになっている。

上記ダンパ軸体シール装置２０は、他の対向側壁１０Ｃ，１０Ｄの中央位置での軸線と直角な面に対し対称に設けられているので、以下、一方のダンパ軸体シール装置２０についてのみ説明する。

ダンパ軸体シール装置２０は、図１（Ｂ）に軸体１２をシールしている使用時が組立状態で断面図として示され、分解斜視図が図２に示されている。

ダンパ軸体シール装置２０は、シュート１０の側壁１０Ｃの外面に取り付けられて突室１３を形成する壁部１３Ｃに固定取付けされた略円筒状のスタッフィングボックス２１と、該スタッフィングボックス２１内の収められシール性の詰め物であるリング状の複数のグランドパッキン２２と、該グランドパッキン２２に対して軸線方向の押圧力をもたらすパッキン押え２３とを有している。

スタッフィングボックス２１は、軸線方向に延び円筒部２４と、軸線方向でシュート側となる円筒部２４の一端に形成された側板部２５と、円筒部２４の他端から半径外方に張り出すフランジ部２６とを有している。上記円筒部２４の内径は、後述のグランドパッキン２２の外径にほぼ等しく形成されている。

上記スタッフィングボックス２１の円筒部２４内には、リング状をなす複数のグランドパッキン２２が収められている。リング状を形成したときのグランドパッキン２２は、その外径が既述したように上記スタッフィングボックス２１の円筒部の内径にほぼ等しく、またグランドパッキン２２の内径は軸体１２の外径にほぼ等しくなっている。かかるグランドパッキン２２は、上記円筒部２４内でリング状をなし、側板部２５に接するように軸線方向に複数（図では５個）配置され、フランジ部２６寄り位置では、後述のパッキン押え２３の押圧部材２７の一部が円筒部２４内へ進入する空間を残している。

上記スタッフィングボックス２１のフランジ部２６には、周方向の複数位置に、軸線方向に延びるボルト２６Ａが植設もしくはボルト孔へ挿入取付けされている。該ボルト２６Ａはその先端側に外ねじ面が形成されている。

パッキン押え２３は、押圧部材２７とフランジ部材２８とをそれぞれ別部材として有している。

押圧部材２７は、軸線方向でみたとき、半円状に分割された二つの半部材２７Ａから成り、両者が合わさって配置されることで環状をなす。半部材２７Ａは半円筒状部２７Ａ−１と、該半円筒状部２７Ａ−１の軸線方向中間位置で半径方向に張り出す半円フランジ部２７Ａ−２とを有している。半円筒状部２７Ａ−１は、軸線方向で半円フランジ部２７Ａ−２よりもスタッフィングボックス２１側に位置する部分は該スタッフィングボックス２１の円筒部２４内に進入してグランドパッキン２２を軸線方向に押圧する押圧部分２７Ａ−１Ａを形成し、半円フランジ部２７Ａ−２よりも反スタッフィングボックス２１側となる部分は後述のフランジ部材２８が装着されるフランジ装着部分２７Ａ−１Ｂを形成する。

上記半部材２７Ａの押圧部分２７Ａ−１Ａの軸線方向長さは、上記スタッフィングボックス２１の円筒部２４の内径に複数のグランドパッキン２２を配したときに、フランジ部２６寄りにおける該円筒部２４におけるグランドパッキン２２の不在部分の軸線方向範囲の長さよりも少なくともグランドパッキン２２の締め代ろの分だけ長い。また、上記半円フランジ部２７Ａ−２の外径は、周方向の複数位置で軸線方向に延びるボルト２６Ａに対する内接円よりも小さい。

上記押圧部材２７を形成する二つの半部材２７Ａのフランジ装着部分２７Ａ−１Ｂに装着されるフランジ部材２８は、環板状をなし、上記スタッフィングボックス２１のフランジ部２６に周方向の複数位置に設けられたボルト２６Ａの位置に対応し該ボルト２６Ａの貫通を許容するボルト孔２８Ａが穿設されている。該ボルト孔２８Ａを貫通したボルト２６Ａの外ねじ面にはナット２９が螺合するようになっている。

次に、このように構成される本実施形態装置について、その使用要領を説明する。

先ず、ダンパ軸体シール装置２０は、図１（Ｂ）に見られるように組み立てられた状態で、フラップダンパ１１の軸体１２をシールしている。

スタッフィングボックス２１内の複数のグランドパッキン２２は、ナット２９をボルト２６Ａに対して締めつけることで、環板状のフランジ部材２８により、押圧部材２７を介して軸線方向に押圧されて、該グランドパッキン２２の外径が拡径すると共に内径が縮径する結果、軸体１２は上記スタッフィングボックス２１内で回動可能状態のもとでシールされる。上記フランジ部材２８は環板状なので、押圧部材２７が二分割されているにもかかわらず、すべてのナット２９を等しく締めることで、押圧部材２７は軸線方向の押圧力を周方向で均等にグランドパッキン２２に付与する。グランドパッキン２２は、上記軸線方向の押圧力を受けると、上述のごとく外径が拡径し内径が縮径して、上述のようにシール状態となる。使用中に、グランドパッキン２２が若干摩耗したときには、上記ナット２９をさらに締め込む再調整を行うことで、シール性を確保できる。

次に、長期間使用後に、再調整してもシール性が確保できないほどにグランドパッキン２２が摩耗した場合には、このグランドパッキン２２を新たなものに交換する。

グランドパッキン２２の交換のためには、先ず、ナット２９を緩めて外し、フランジ部材２８を軸体１２上でスタッフィングボックス２１から離反するように軸線方向にスライド移動させる。フランジ部材２８のスライド移動の後、押圧部材２７をスタッフィングボックス２１から引き出す。押圧部材２７は二つの半部材２７Ａに二分割されているので、これらの半部材２７Ａを半径方向に取り出すことで押圧部材２７は軸体１２から外せる。かくして、グランドパッキン２２はスタッフィングボックス２１外に引き出され、新たなグランドパッキン２２がスタッフィングボックス２１内に挿填される。しかる後、押圧部材２７の二つの半部材２７Ａを半径方向で近接させて円形の押圧部材２７として押圧部分２７Ａ−１Ａを上記スタッフィングボックス２１内に挿入し、フランジ部材２８をもとの位置に戻してからナット２９を締めることでグランドパッキン２２はシール状態となる。

本実施形態では、二分割された押圧部材２７の半部材２７Ａを外すこととしているので作業性が良く、環状のフランジ部材２８で周方向で均等に軸線方向押圧力をグランドパッキン２２に付与できる。

１０ シュート
１１ フラップダンパ
１２ 軸体
２０ ダンパ軸体シール装置
２１ スタッフィングボックス
２２ グランドパッキン
２３ パッキン押え
２５ 側板部
２６ フランジ部
２７ 押圧部
２８ フランジ部材

Claims (2)

1. 廃棄物を熱処理炉へ落下投入するためのシュートを開閉するフラップダンパを回動させる軸体がシュートのケーシングを貫通する部分で、軸体の周面の隙間からシュート内のガスが漏出することを防止するダンパ軸体シール装置において、
   ダンパ軸体シール装置は、シュート外で該シュートに固定して取り付けられたスタッフィングボックスと、該スタッフィングボックス内に収められ軸体の周面をシールするリング状のグランドパッキンと、該グランドパッキンを上記軸体の軸線方向に圧するようにスタッフィングボックスに取り付けられるパッキン押えとを有し、
   スタッフィングボックスは、グランドパッキンを収める円筒部と、軸線方向でシュート側となる一端側で円筒部から半径方向内方に突出しかつ軸体貫通孔が形成された側板部と、反シュート側となる他端側に形成されて円筒部の開口部の周縁から半径外方に張り出すフランジ部とを有し、
   上記フランジ部は、周方向複数位置でボルトが植設あるいは取付可能となっていて、該ボルトが軸線方向でフランジ部に対し上記円筒部とは反対側に延出するように設けられ、
   上記パッキン押えは、上記スタッフィングボックスの開口部へ上記軸線方向に挿入されることでグランドパッキンを押圧する部分を備える押圧部材と、該押圧部材よりも半径方向に張り出していて該押圧部材に対して軸線方向で当接し上記スタッフィングボックスのフランジ部とボルトにより締結される環板状のフランジ部材とを有し、
   上記押圧部材は、周方向の複数位置で弧状をなすように分割された複数の分割部材から成り、各分割部材は上記スタッフィングボックスの円筒部に開口部より大径で、該スタッフィングボックスのフランジ部に設けられた複数のボルトの内接円より小径の外周面をもつ分割フランジ部と、該分割フランジ部から軸線方向で上記スタッフィングボックスの円筒部へ向け突出し該円筒部へ進入可能な押圧部分と、該分割フランジ部に対し上記円筒部とは反対方向に該分割フランジ部から延びるフランジ装着部分とを有し、
   上記環板状のフランジ部材は、上記フランジ装着部分に装着された状態で、スタッフィングボックスから延出するボルトが貫通するボルト孔が形成され、該ボルト孔を貫通した該ボルトにナットが螺合されそしてナットを締めつけることで、上記押圧部材の分割フランジ部を軸線方向に押圧することとなっている、
   ことを特徴とするダンパ軸体シール装置。
2. 請求項１のダンパ軸体シール装置を有する、廃棄物を熱処理炉へ落下投入するためのシュート。

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