JP6274842B2

JP6274842B2 - アスファルトプラントのドライヤ

Info

Publication number: JP6274842B2
Application number: JP2013253723A
Authority: JP
Inventors: 昌宏神尾; 沙織米田
Original assignee: 日工株式会社
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2033-12-09
Also published as: JP2015113558A

Description

本発明は、道路舗装材であるアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントの骨材加熱乾燥装置であるドライヤに関する。

道路舗装材であるアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントでは、アスファルト混合物の素材となる骨材を加熱乾燥処理するドライヤを備えている。前記ドライヤは、内周部に多数の掻き上げ羽根を周設した円筒状のドラムを回転自在に傾斜支持し、ドラム内に供給した骨材を前記掻き上げ羽根にて順次掻き上げてドラム内にベールを形成させるように落下させつつ、ドラム一端部に配設したバーナから供給される高温の熱風に晒して所定温度に加熱して乾燥処理するようにしている。

一方、本出願人は特許文献１（特公平５−４８８０８号公報）に示されるように、ドライヤのドラム回転数を可変速とし、ドラムから導出される排ガス温度が予め設定した温度範囲以下になればドラム回転数を下げて、ドラム内に形成されるベール数（掻き上げ羽根によって骨材を持ち上げてドラム上部から落下させる回数）を減らして加熱効率を落とすことにより排ガス温度を上昇させる一方、ドラムから導出される排ガス温度が予め設定した温度範囲以上になればドラム回転数を上げて、ドラム内に形成されるベール数を増やして加熱効率を高めることにより排ガス温度を低下させるように制御するドライヤの回転制御方法及び装置を提案している。本制御方法及び装置にあっては、排ガス温度に応じてドラム回転数を増減させるように制御することによってドラムから導出される排ガス温度を所望温度範囲にコントロールし、例えば、排ガス温度が低過ぎることによってバグフィルタ等で結露が生じたり、排ガス温度が高過ぎることによって排ガス熱として無駄に持ち去られる無効熱量が増加したりするのを効果的に抑えられるようにしている。

ところが、ドラム回転数を増減させるとそれに伴って骨材を送り出す速度も変わるためにドラム内の骨材滞留量が増減してしまい、その影響から排ガス温度をあまり効果的にコントロールすることができない場合があった。例えば、排ガス温度が高いときに排ガス温度を下げようとして、ドラム回転数を上げてドラム内のベール形成数を増加させ、加熱効率を高めることで排ガス温度を下げるようにしても、ドラム回転数を上げることに伴って骨材の送り出し速度が上がってドラム内の骨材滞留量が減ることによりその分だけ加熱効率が若干低下してしまい、結果的にはこれらが互いに打ち消し合うように作用して排ガス温度を十分に下げることができない場合があった。

そこで、本出願人は特許文献２（特開２０１２−１０２５１９号公報）に示されるように、ドラムの内周壁に沿って略円弧（リング）形状の堰き止め体を断続的に周設し、ドラム上流側より流下してくる骨材の一部を前記堰き止め体にて一時的に堰き止めて滞留させるようにすることにより、ドラムの回転数にかかわらずドラム内の骨材滞留量を略一定に保てるようにして、ドラム回転数に応じたより効果的な排ガス温度コントロールを可能としている。

特公平５−４８８０８号公報特開２０１２−１０２５１９号公報

ところで、近年においては道路工事などの際に発生するアスファルト舗装廃材の再利用を図るために、新規の骨材とアスファルト舗装廃材とを混合してアスファルト混合物を製造する場合が益々増えており、新規骨材を加熱するドライヤにおいては、通常よりも少量の骨材をドラム内に供給して加熱乾燥処理するといった機会が増えてきている。そして、このように骨材供給量が通常よりも少量の場合では、例えドラム内に前記堰き止め体を周設していてもあまり効果的に堰き止めることができず、骨材は各堰き止め体間の隙間部よりごく短時間で通り抜けて流下してしまい、その結果、ドラム内の骨材滞留量を一定に保つことができずに排ガス温度を効果的にコントロールすることが難しいこともある。

なお、上記問題に対して、例えば各堰き止め体間の隙間部の幅を従来より狭く調整するようにすれば、骨材供給量が少ない場合でも隙間部からの骨材の通り抜けを抑えられてドラム内の骨材滞留量を略一定に維持することは可能になると考えられるが、その場合には運転終了時や製造するアスファルト混合物の種類変更時にドラム内の骨材を一旦抜き取る必要が生じても比較的長時間を要すると予想されて作業効率の低下につながるだけでなく、狭く調整した隙間部への骨材の詰まりも懸念されるなど採用しづらい面もある。

本発明は上記の点に鑑み、ドラムの回転数制御によって排ガス温度をより効果的にコントロール可能なアスファルトプラントのドライヤを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載のアスファルトプラントのドライヤでは、回転自在に傾斜支持した骨材加熱乾燥用ドライヤのドラムの回転数を可変速とし、かつ回転方向を正逆切替自在とする一方、内周部に多数の掻き上げ羽根を周設した前記ドラムの長手方向略中央付近の内周壁に沿って骨材の流れを一部堰き止めて一時的に滞留させる略円弧形状の堰き止め体を断続的に周設してドラム回転数を変化させてもドラム内の骨材滞留量を大きく変動させないようにしておくと共に、前記堰き止め体の一端部にはドラム上流側に向けて略３０〜６０度折曲させて突設した板体から成る骨材流路調整用のガイド片を備え、該ガイド片はドラムの軸方向から見たときに少なくとも各堰き止め体間の隙間部を隠す長さに調整し、ドラムの正回転時にドラム上流側より流下してくる骨材を前記ガイド片にて押し戻して各堰き止め体間の隙間部より骨材が通り抜けるのを抑制する一方、ドラムの逆回転時に骨材を前記ガイド片にて前記隙間部へ案内して骨材の流下を促進させるようにしたことを特徴としている。

本発明に係る請求項１記載のアスファルトプラントのドライヤによれば、骨材加熱乾燥用ドライヤのドラム回転数を可変速とし、かつ回転方向を正逆切替自在とする一方、内周部に多数の掻き上げ羽根を周設した前記ドラムの長手方向略中央付近の内周壁に沿って略円弧形状の堰き止め体を断続的に周設してドラム回転数を変化させてもドラム内の骨材滞留量を大きく変動させないようにしておくと共に、前記堰き止め体の一端部にはドラム上流側に向けて略３０〜６０度折曲させて突設した板体から成る骨材流路調整用のガイド片を備え、該ガイド片はドラムの軸方向から見たときに少なくとも各堰き止め体間の隙間部を隠す長さに調整し、ドラムの正回転時にドラム上流側より流下してくる骨材を前記ガイド片にて押し戻して各堰き止め体間の隙間部より骨材が通り抜けるのを抑制する一方、ドラムの逆回転時に骨材を前記ガイド片にて前記隙間部へ案内して骨材の流下を促進させるようにしたので、ドラムへの骨材供給量にかかわらずドラム内の骨材滞留量を略一定に保て、それによってドラム回転数と排ガス温度との相関性を高められて排ガス温度をより効果的にコントロールすることが可能となる。また、ドラムの回転方向を逆転させれば堰き止めて滞留させた骨材を比較的短時間にて流下させることができ、製造するアスファルト混合物の種類を切り替えるような場合でも迅速に対応することが可能となる。

また、前記ガイド片は、堰き止め体の一端部よりドラム上流側に向けて突設した板体から成るので、シンプルな構造ながらもドラムの回転方向を切り替えるだけで骨材の堰き止めと流下とを切り替えることができ、既設のドライヤに対しても比較的容易に採用することができる。

本発明に係るアスファルトプラントのドライヤの一実施例を示す概略説明図である。図１の要部拡大図である。ドラムを正回転させたときのドラム内部の骨材の流下方向を説明する一部切り欠き斜視図である。ドラムを逆回転させたときのドラム内部の骨材の流下方向を説明する一部切り欠き斜視図である。

本発明に係るアスファルトプラントのドライヤにあっては、骨材加熱乾燥用ドライヤのドラムの回転数をインバータ等にて可変速とし、かつ回転方向を正逆切替自在としている。また、前記ドラムの長手方向の略中央付近の内周壁に沿って骨材の流れを一部堰き止めて一時的に滞留させる略円弧形状の堰き止め体を断続的に周設していると共に、各堰き止め体の一端部には、ドラムの正回転時にドラム上流側より流下してくる骨材を押し戻して各堰き止め体間の隙間部より骨材が通り抜けるのを抑制する一方、ドラムの逆回転時に骨材を前記隙間部へ案内して骨材の流下を促進させる、例えば、ドラム上流側に向けて突設した鋼板等の板体から成るガイド片を備えている。

また、前記ドラム下流の排気煙道には排ガス温度検出用の温度センサーを備えており、該温度センサーにて検出される排ガス温度に応じて前記ドラムの回転数を調整するドラム回転数調整装置を配設していると共に、プラント操作盤等からの制御信号に基づいてドラムの回転方向を正逆方向へ切替制御するドラム回転方向制御装置を配設している。なお、前記ドラム回転数調整装置には、例えば排ガス温度が低過ぎて排ガスが結露したり、或いは排ガス温度が高過ぎて無効熱量が多くなり過ぎたりしないように理想的な排ガス温度範囲を予め設定登録するようにしており、この設定温度と前記温度センサーにて検出される排ガス温度とを比較して、検出温度が設定温度範囲以下になればドラム回転数を下げる一方、検出温度が設定温度範囲以上になればドラム回転数を上げる制御信号を出力するようなプログラミングをしている。

そして、上記構成のドライヤにて骨材を加熱乾燥処理するときには、先ず、ドラムを設計基準に基づいた基本となる所定の回転数にて正回転（ドラム内の掻き上げ羽根にて骨材を掻き上げるのに適した通常の回転方向）させつつ、該ドラム内に骨材を供給してベールを形成させながら転動流下させ、バーナからの熱風に晒して所望温度に加熱して乾燥処理していく。そして、温度センサーにて検出される排ガス温度をドラム回転数調整装置に取り込み、該ドラム回転数調整装置ではこの検出温度と予め設定登録した設定温度範囲とを比較し、例えば、検出温度が設定温度範囲以下であればインバータを介してドラム回転数を下げて、ドラム内のベール形成数を減らして排ガス温度を上昇させる一方、検出温度が設定温度範囲以上であればドラム回転数を上げて、ドラム内のベール形成数を増やして排ガス温度を低下させ、排ガス温度が予め設定した設定温度範囲内に維持されるように制御を行う。

このとき、ドラム内周壁に沿って略円弧形状の複数の堰き止め体を断続的に周設していると共に、各堰き止め体の一端部にはドラムの正回転時に骨材をドラム上流側へ押し戻すガイド片を突設しているため、ドラム内に供給される骨材量が例え少量であってもドラムを正回転させている間は骨材が各堰き止め体間の隙間部から短時間で通り抜けてしまうようなことはなく、適正なベール形成に必要な量の骨材を安定して滞留させることが可能となり、それによって骨材供給量にかかわらずドラム回転数に応じたベール数をドラム内に形成させることができて排ガス温度を効果的にコントロールすることが可能となる。

一方、プラントにて製造するアスファルト混合物の種類を変更するときなど、ドラム内の骨材を一旦抜き取る必要が生じた場合には、ドラム回転方向制御装置を操作してドラム回転方向を逆転させる。このとき、前記各堰き止め体の一端部に備えたガイド片は、ドラムの逆回転時には骨材を各堰き止め体間の隙間部に案内して骨材の流下を促進させる形状としているため、各堰き止め体にて堰き止められて滞留させていた骨材を比較的短時間にて流下・排出させることが可能となり、アスファルト混合物の種類の変更等を迅速に行え、プラントの運転効率の向上が期待できるものとなる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図中の１は、アスファルトプラントに設置される骨材加熱乾燥用のドライヤであって、内周部に多数の掻き上げ羽根２を周設した円筒状のドラム３を機台４上の支持ローラ５によって回転自在に傾斜支持しており、駆動モータ６によって所定速度にて回転させるようにしている。また、前記ドラム３の一端部にはホットホッパ７を介してバーナ８を配設している一方、他端部にはコールドホッパ９を介して排気煙道１０を連結しており、該排気煙道１０には排ガス中のダスト分を集塵処理するバグフィルタ１１、排ガス導出用の排風機１２を介してその末端に煙突１３を配設している。そして、前記排風機１２により排ガスを吸引することによってドラム３内に高温ガス流を維持する一方、供給コンベヤ１４よりドラム３内に供給される骨材を掻き上げ羽根２にて順次掻き上げてベールを形成させながら落下させる間に前記高温ガス流と接触させて骨材を所望温度に加熱して乾燥処理するようにしている。

１５はインバータであって、該インバータ１５によって前記駆動モータ６の出力を調整してドラム３の回転速度（時間あたりの回転数）を調整可能としている一方、排気煙道１０には排ガス温度検出用の温度センサー１６を配設しており、該温度センサー１６にて検出される排ガス温度に応じて前記インバータ１５を介してドラム３回転数の調整を行うドラム回転数調整装置１７を配設している。

前記ドラム回転数調整装置１７には記憶部１８を内蔵しており、該記憶部１８には、例えば排ガスが結露せず、かつ無効熱量が多くなり過ぎたりしないような理想的な排ガス温度範囲を予め設定登録するようにしており、この設定温度範囲と前記温度センサー１６にて検出される排ガス温度とを比較して、検出温度が設定温度範囲以下になればインバータ１５を介してドラム３の回転数を下げるように制御信号を出力する一方、検出温度が設定温度範囲以上になればドラム３の回転数を上げるように制御信号を出力するようにプログラミングしている。

１９はドラム回転方向制御装置であって、例えばプラントの操作盤（図示せず）等からの制御信号に基づいて前記駆動モータ６を制御してドラム３の回転方向を正逆方向へ切替制御可能としている。

また、前記ドラム３の長手方向略中央付近の内周壁には、骨材の流れを一部堰き止めて滞留させる堰き止め体２０を所定間隔を置いて２〜３列程度周設しており、ドラム３内に供給した骨材は前記堰き止め体２０によってその一部が堰き止められ、通常運転時（骨材加熱乾燥処理時）であるドラム３正回転時においては、ドラム３中央付近に絶えず一定量の骨材が滞留するように図っている。

前記堰き止め体２０は、図に示すように、ドラム３の内周壁に沿って断続的に周設された略円弧形状の板体であって、その高さを、例えば略２５０ｍｍ程度とすると共に、各堰き止め体２０間には骨材が通り抜け可能な程度の、例えば約７５ｍｍ程度の隙間部２１を設けつつ、ドラム３の内周壁に沿って断続的に周設している。なお、前記堰き止め体２０の高さや長さ、隙間部２１の幅等は、上記サイズに限定されるものではなく、適当な骨材滞留量が維持可能なように、例えばドラム３の径等に応じて適宜決定するとよい。

また、各堰き止め体２０の一端部（ドラム３正回転時において、回転方向に対して後端部）には、ドラム３上流側に向けて、例えば略３０〜６０度程度折曲させるように突設した板体から成る骨材流路調整用のガイド片２２を備えており、ドラム３の正回転時には、図３に示すように、ドラム３上流側（図中右上側）より流下してくる骨材を、図中の点線矢印ａ方向へ押し戻すように案内して各堰き止め体２０間の隙間部２１から骨材が通り抜けるのを抑制する一方、ドラム３の逆回転時には、図４に示すように、ドラム３上流側（図中左上側）より流下してくる骨材を、図中の点線矢印ｃ方向へ案内して隙間部２１への通過を促すような形状としている。

なお、前記ガイド片２２の形状等は前記実施例に限定されるものではなく、例えば、ドラム３正回転時の骨材の滞留具合や、逆回転時の隙間部２２からの骨材の通り抜け具合等に応じて、その長さや堰き止め体２０に対する取り付け角度等を適宜決定するとよいが、例えば、ドラム３の軸方向から見た場合に、少なくとも各堰き止め体２０間の隙間部２１がガイド片２２にて隠れる程度の長さに調整すると、ドラム３正回転時に隙間部２１からの骨材の通り抜けを効果的に抑制できて好ましい。

そして、上記構成のドライヤ１のドラム３内に骨材を供給して加熱乾燥処理するときには、先ず、ドラム３を設計基準に基づいた所定の回転数にて正回転させつつ、ドラム３一端側のバーナ８では骨材供給量に応じた燃焼量にて燃焼を行ってドラム３内に燃焼ガスを送り込むと共に、ドラム３他端側の供給コンベヤ１４よりドラム３内に骨材を供給して所望温度に加熱して乾燥処理していく。そして、ドライヤ１における骨材加熱が定常状態に安定すれば、ドラム３より導出される排ガス温度を温度センサー１６により随時検出してドラム回転数調整装置１７に取り込んでいき、該ドラム回転数調整装置１７では取り込んだ検出温度と記憶部１８に予め設定登録しておいた設定温度範囲とを比較する。

そして、例えば、検出温度が設定温度範囲以下であればインバータ１５を介してドラム３の回転数を下げるように制御信号を出力し、ドラム３内のベール形成数を減らして加熱効率を落として排ガス温度を上昇させるようにする一方、検出温度が設定温度範囲以上であればドラム３回転数を上げるように制御信号を出力し、ドラム３内のベール形成数を増やして加熱効率を高めて排ガス温度を低下させるようにして、排ガス温度が予め設定した設定温度範囲内に維持されるようにコントロールする。

このとき、ドラム３内周壁に沿って複数の堰き止め体２０を断続的に周設していると共に、各堰き止め体２０の一端部にはドラム３正回転時に骨材をドラム３上流側へ押し戻すように形成したガイド片２２を突設しているため、ドラム３内に供給される骨材量が例え少量であっても、図３に示すように、ドラム３を正回転（図３中の実線矢印方向）させている間は、ドラム３内の骨材は各ガイド片２２によって、図３中の点線矢印ａ方向へ流路が調整され、各堰き止め体２０間の隙間部２１より短時間にて通り抜けてしまうようなことはなく、堰き止め体２０によって一定量の骨材を一時的に滞留させることが可能となり、それによってドラム３回転数に応じたベール数を安定して形成させることができ、排ガス温度を効果的にコントロールすることが可能となる。なお、堰き止め体２０によって堰き止められる骨材は、その滞留量が所定量以上になれば、図３中の点線矢印ｂに示すように、堰き止め体２０を徐々に乗り越えてドラム３下流側へ流下していくため、必要以上に加熱乾燥処理されることはない。

一方、プラントの運転終了時や、製造するアスファルト混合物の種類変更時など、ドラム３内に滞留する骨材を一旦抜き取る必要が生じた場合には、プラント操作盤等からドラム回転方向制御装置１９を操作してドラム３の回転方向を、図４に示すように逆転させる。このとき、各堰き止め体２０の一端部に突設したガイド片２２は、ドラム３の逆回転（図４中の実線矢印方向）時には、上流側に位置する骨材を各堰き止め体２０間の隙間部２１に案内して骨材の流下を促進させるような形状としているため、各堰き止め体２０にて堰き止められて滞留させられていた骨材は、図３中の点線矢印ｃに示すように、隙間部２１を通り抜けて比較的短時間にて流下・排出させることが可能となり、製造するアスファルト混合物の種類を変更するような場合にも迅速に対応できてプラントの運転効率の向上が期待できるものとなる。

１…ドライヤ３…ドラム
６…駆動モータ８…バーナ
１０…排気煙道１５…インバータ
１６…温度センサー１７…ドラム回転数調整装置
１９…ドラム回転方向制御装置２０…堰き止め体
２１…隙間部２２…ガイド片

Claims

回転自在に傾斜支持した骨材加熱乾燥用ドライヤのドラムの回転数を可変速とし、かつ回転方向を正逆切替自在とする一方、内周部に多数の掻き上げ羽根を周設した前記ドラムの長手方向略中央付近の内周壁に沿って骨材の流れを一部堰き止めて一時的に滞留させる略円弧形状の堰き止め体を断続的に周設してドラム回転数を変化させてもドラム内の骨材滞留量を大きく変動させないようにしておくと共に、前記堰き止め体の一端部にはドラム上流側に向けて略３０〜６０度折曲させて突設した板体から成る骨材流路調整用のガイド片を備え、該ガイド片はドラムの軸方向から見たときに少なくとも各堰き止め体間の隙間部を隠す長さに調整し、ドラムの正回転時にドラム上流側より流下してくる骨材を前記ガイド片にて押し戻して各堰き止め体間の隙間部より骨材が通り抜けるのを抑制する一方、ドラムの逆回転時に骨材を前記ガイド片にて前記隙間部へ案内して骨材の流下を促進させるようにしたことを特徴とするアスファルトプラントのドライヤ。