JP6508999B2

JP6508999B2 - アスファルトプラントのドライヤ

Info

Publication number: JP6508999B2
Application number: JP2015062445A
Authority: JP
Inventors: 知己中山; 哲也御代
Original assignee: 日工株式会社
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2035-03-25
Also published as: JP2016180284A

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用ドライヤに関する。

アスファルトプラントでは、アスファルト混合物の素材であ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、その前端部にはホットホッパを介して熱風供給用のバーナを、後端部にはコールドホッパを介して骨材供給用のコンベヤと排気ダクトとを備えていると共に、該排気ダクトの下流には集塵機であるバグフィルタを備え、該バグフィルタにてドラムより導出される排ガス中のダスト分を捕捉した後、清浄化された排ガスを排気ダクト末端の煙突より大気中へ放出するようにしている。

ところで、前記ドライヤの加熱効率は既に限界近くまで高められており、排ガス温度を露点温度より僅かに高い結露寸前の温度まで落として運転するようなものとなっているため、例えば供給骨材の含有水分や性状等に大きなばらつきが生じると簡単に排ガス温度が露点温度を下回ってしまい、バグフィルタや煙突等にて結露を生じてろ布の目詰まりや腐食等の不具合を来すおそれがあった。また、最近では、骨材の加熱温度が低く省エネルギー性に優れた中温化合材と呼ばれるアスファルト混合物を製造する機会も増えてきており、排ガス温度が一層低下する傾向にある。

そこで、例えば、特許文献１（特開２００４−１６９３７７号公報）に開示されているように、ドライヤのホットホッパにバイパス管を連結する一方、該バイパス管の他端部をバグフィルタ手前の排気ダクトに連結すると共に、バイパス管の途中には開閉ダンパーを備え、排ガス温度が露点温度付近になれば前記開閉ダンパーを解放し、バーナから供給される高温熱風の一部を前記バイパス管を介して排気ダクトへ導入させ、排ガス温度を露点温度以上に維持させることでバグフィルタでの結露を防止するように図ったアスファルトプラントのドライヤが開示されている。

特開２００４−１６９３７７号公報

しかしながら、ドライヤの高効率化や中温化合材の製造に伴う排ガス温度の低下により、バグフィルタだけでなくその上流側に位置するドラム後端部付近の炉内温度も露点温度を下回ってしまうこともあり、その状態で湿潤した砂等の骨材がドラム後端部より投入されると、その付近に備えられている掻き上げ羽根や逆止羽根（ドラム内に投入した骨材の逆流を防ぐために送り機能に特化した羽根）等の表面にそのまま付着・成長し、場合によっては羽根の掻き上げ機能や送り機能が低下したり損なわれたりするといった問題も有しており、例え前記従来装置にあっても、熱風の供給（導入）先である排気ダクト（バグフィルタ）よりも上流側に位置するドラム後端部付近で生じる上記問題に対しては有効に対応することはできない。

本発明は上記の点に鑑み、排ガス温度を調整して排気ダクト以降での結露防止を図りつつ、ドラム後端部付近の掻き上げ羽根や逆止羽根をも加熱可能として羽根表面への骨材の付着・成長を防止して掻き上げ機能や送り機能の低下を抑制可能とした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ドラムの前端部にホットホッパを介して熱風供給用のバーナを備える一方、後端部にコールドホッパを介して骨材供給コンベヤと排気ダクトとを備えてなる骨材加熱用のドライヤにおいて、前記ドラム前端部側の外周部にドラムを包囲するように環状室を周設し、該環状室と前記ホットホッパとを途中に熱風量調整手段を具備した熱風供給ファンを介在させた熱風導出ダクトにて連結すると共に、ドラム内周壁に沿ってドラム前端部から後端部にかけて中空状の熱風供給管を複数周設し、該熱風供給管の前端開口部はドラム外周壁を貫通させて前記環状室内に臨ませる一方、熱風供給管の後端開口部はドラム後端部の内周壁に臨ませ、前記熱風供給ファンの稼働によってバーナから導出される熱風の一部を熱風供給管を介してその後端開口部より吹き出してドラム後端部の内周壁を直接加熱するように構成したことをことを特徴としている。

また、請求項２記載のアスファルトプラントのドライヤでは、前記排気ダクトに排ガス温度センサを備え、該排ガス温度センサの検出温度に基づいて前記熱風量調整手段を制御する熱風量／温度制御器を備え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、骨材加熱用のドライヤのドラム前端部側の外周部にドラムを包囲するように環状室を周設し、該環状室とドラム前端部のホットホッパとを途中に熱風量調整手段を備えた熱風供給ファンを介在させた熱風導出ダクトにて連結すると共に、ドラム内周壁に沿ってドラムの前端部から後端部に亘って中空状の熱風供給管を複数周設し、該熱風供給管の前端開口部はドラム外周壁を貫通させて前記環状室内に臨ませる一方、熱風供給管の後端開口部はドラム後端部の内周壁に臨ませ、前記熱風供給ファンの稼働によってバーナから導出される熱風の一部を前記熱風供給管を介してその後端開口部より吹き出してドラム後端部の内周壁を直接加熱するように構成したので、熱風の一部を高温のままドラム後端部まで供給でき、ドラム後端部付近の掻き上げ羽根や逆止羽根を効果的に加熱できて、ドラム内に投入される骨材の羽根表面への付着・成長を抑制して掻き上げ機能や送り機能を維持することができる。また、ドラム後端部に供給した熱風の合流によって排気ダクトへ流下する排ガス温度も適当に高められ、下流のバグフィルタ等での結露を防いでろ布の目詰まりや腐食を抑制することができる。

また、請求項２記載のアスファルトプラントのドライヤによれば、前記排気ダクトに排ガス温度センサを備えると共に、該排ガス温度センサの検出温度に基づいて前記熱風量調整手段を制御する熱風量／温度制御器を備えたので、検出される排ガス温度に応じて熱風供給量を自動的にかつ適当な量に加減調整でき、骨材加熱用にドラム内に供給される熱風量をできるだけ減らさずに加熱効率を優先した運転を維持しながら、ドラム後端部付近の掻き上げ羽根や逆止羽根への骨材の付着や、排気ダクト下流での結露の発生といった不具合を未然に防止することができる。

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の一部を省略したＡ−Ａ拡大断面図である。

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、内周壁に多数の掻き上げ羽根と逆止羽根とを周設した円筒状のドラムを基台上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置により所定速度にて回転させるようにしていると共に、前記ドラム前端部にはホットホッパを介して熱風供給用のバーナを備えている一方、ドラム後端部にはコールドホッパを介して骨材供給コンベヤと排気ダクトとを備え、該排気ダクトの下流にはダスト捕捉用のバグフィルタと排風機とを介してダクト終端部を煙突に連結している。

また、前記ドラム前端部側（バーナ側）のドラム外周部には、ドラムを包囲するように略環状に形成された環状室を周設し、該環状室と前記ホットホッパとを途中に熱風量調整手段を具備した熱風導出ダクトにて連結していると共に、ドラム内周壁に沿ってドラム前端部側から後端部側にかけて複数の中空状の熱風供給管を備え、各熱風供給管の前端開口部はドラム外周壁を貫通させて前記環状室内に臨ませている一方、後端開口部はドラム後端部に臨ませており、バーナから導出される熱風の一部を環状室へ送り込み、高温に保たれたドラム内部に備えた熱風供給管を通じてできるだけ温度低下を抑えながらドラム後端部へと強制的に供給させ、その熱風供給先であるドラム後端部付近の雰囲気温度を高めて周辺の掻き上げ羽根や逆止羽根等を加熱し、ドラム内に投入される常温で湿潤した砂等の骨材が各羽根の表面やドラム内周壁に付着・成長するのを抑制可能なように図っている。

前記熱風供給管は、ドラム内周壁の円周方向に所定間隔にて配置される各掻き上げ羽根間に取り付けるようにしており、好ましくは、掻き上げ羽根のドラム回転方向に対して後方側（背面側）に近接させて配置すると良く、このようにすることで掻き上げ羽根による骨材の掻き上げをできるだけ邪魔することなく、かつ掻き上げられた骨材が落下する際に熱風供給管へ直撃するのを回避できて熱風供給管の破損を防止できると共に、熱風供給管内を通過する高温の熱風からの放射熱によって近接する掻き上げ羽根を加熱することもでき、骨材の付着抑制効果がより期待できるものとなる。

また、より好ましくは、熱風供給管の後端開口部をドラム回転方向に対して後方側を向くようにエルボ（曲管）構造とすると良く、このようにすることでドラム内を流動する骨材が誤って前記後端開口部より熱風供給管内に流入するのを防ぎつつ、ドラム内周壁に沿って熱風を吹き出させることができ、該ドラム内周壁に周設される掻き上げ羽根及び逆止羽根を直接熱風に晒してより効果的に加熱することができると共に、ドラム中心部付近を流下する骨材加熱用のメインのガス流への影響（乱流の発生等）を極力抑えながら好適にドラム内に熱風を供給することができる。

また、さらに好ましくは、前記排気ダクトのバグフィルタ手前側に排ガス温度検出用の排ガス温度センサを備え、該排ガス温度センサの検出温度に基づいて前記熱風量調整手段を制御する熱風量／温度制御器を備えると共に、該熱風量／温度制御器には予め所定の設定温度（例えば、ドラム後端部付近の掻き上げ羽根や逆止羽根等を、少なくとも湿潤した砂等の骨材が付着を生じにくい適当な温度に維持可能な程度の排ガス温度）を登録しておき、検出される排ガス温度と前記設定温度との差値量に応じて熱風供給量を加減調整させるようにプログラミングしておくと良く、このようにすることで、骨材加熱用にドラム内に供給される熱風量をできるだけ減らさずに加熱効率を優先した運転を維持しつつ、排ガス温度が少なくとも前記設定温度以上に保たれるように熱風供給量を自動調整できて逆止羽根等への骨材付着やバグフィルタ等での結露の発生といった不具合を未然に防ぐことが可能となる。

なお、前記制御機構は必ずしも採用する必要は無く、例えば、ドラム後端部付近の逆止羽根等に骨材付着を生じることが予想される、湿潤した砂等の骨材投入時や、中温化合材製造時、或いはドラム後端部付近の炉内温度が十分に温まっていない運転初期時などに、その都度手動制御にて前記熱風量調整手段を操作して熱風供給量を調整するようにしても良い。また、前記熱風量調整手段としては、例えば、熱風導出ダクトの途中に熱風供給用のファンと、その手前側に風量調整用のダンパーとを設けて、該風量調整ダンパーの開度を調整することで熱風量を調整するようにしたものや、或いは前記熱風供給ファンをインバータ制御として、ファン回転数を調整することで熱風量を調整するようにしたものなど適宜の手段を採用することができる。

そして、上記構成のアスファルトプラントのドライヤにてアスファルト混合物の素材である骨材、例えば湿潤した砂等の骨材を加熱乾燥処理するときには、バーナから導出される高温の熱風の一部を熱風導出ダクトより分岐させ、下流の熱風供給管を通じてドラム後端部まで強制的に供給させる。このとき、骨材の投入箇所であるドラム後端部付近の炉内温度は熱風供給管より供給される高温の熱風によって適当に高められ、掻き上げ羽根や逆止羽根等への骨材の付着・成長を効果的に抑制することができると共に、排ガス温度も高められてバグフィルタ等での結露を防止でき、ろ布の目詰まりや腐食を抑制することができる。

また、熱風の供給を自動制御とする場合には、排ガス温度センサと熱風量／温度制御器とを備え、該熱風量／温度制御器には予め所定の設定温度、例えば骨材投入箇所であるドラム後端部付近にて少なくとも骨材付着が生じない程度の排ガス温度の略下限値を登録しておく。そして、ドライヤにて骨材を加熱乾燥処理するときには、前記排ガス温度センサにて検出される排ガス温度と前記設定温度との差値量に応じて熱風量調整手段を制御して熱風供給量を自動で加減調整させ、ドラム後端部付近の炉内温度を骨材付着等の不具合が生じない程度の適当な温度に維持させる。このとき、ドラム後端部へは骨材の付着を防止するのに必要な略最低限の熱風量だけが供給され、骨材加熱用の熱風量はできるだけ減らさずにドラム内へと供給でき、ドライヤの加熱効率への影響を最小限に抑えることができる。

このように、アスファルトプラントのドライヤにおいて、バーナから導出される高温の熱風の一部を分岐させ、熱風供給管を介して骨材と熱交換させることなくドラム後端部まで高温を維持させたまま供給可能としたので、比較的少量の熱風供給量でもって効果的にドラム後端部や排ガスを適当に加熱昇温することができ、ドラム後端部付近に周設される掻き上げ羽根や逆止羽根等への骨材の付着・成長を抑制して羽根機能を維持できると共に、排気ダクト下流のバグフィルタ等での結露の発生を抑えられ、メンテナンス面において有益なものとなる。

以下、本発明の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を加熱乾燥処理するドライヤであって、内周部に多数の掻き上げ羽根２や逆止羽根３を周設した円筒状のドラム４を基台５上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定速度にて回転させるようにしており、ドラム４前端部のホットホッパ６に備えた熱風供給用のバーナ７よりドラム４内に熱風を送り込む一方、ドラム４後端部のコールドホッパ８に連結した排気ダクト９の終端側に備えた風量調整ダンパー１０にて風量を調整しながらその下流側の排風機１１にて排ガスを吸引してドラム４内を通過する高温ガス流を維持すると共に、コールドホッパ８に備えた骨材供給コンベヤ１２から投入した骨材をドラム４前端側へ転動流下させる間に前記高温ガス流と接触させて所望温度まで加熱して乾燥処理し、ホットホッパ６下端部の排出シュート１３より順次排出するようにしている。また、ドライヤ１にて発生する排ガスは、排気ダクト９途中に配したバグフィルタ１４を経由させて内蔵するろ布（図示せず）にてダストを捕捉した後、終端の煙突１５より大気中へ放出するようにしている。

また、前記ドラム４前端部側の、例えば、ドラム回転支持用にドラム４外周部に所定間隔にて外嵌される一対のドラムローラ１６ａ、１６ｂのうち、少なくとも前端側のドラムローラ１６ａ位置よりも前方側（バーナ７側）のドラム４外周部には、ドラム４を包囲するように略環状に形成した環状室１７を周設し、該環状室１７と前記ホットホッパ６とを、途中に熱風量調整手段であるインバータ制御の熱風供給ファン１８を介在させた熱風導出ダクト１９にて連結しており、前記熱風供給ファン１８の稼働に伴ってバーナ７から導出される熱風の一部を環状室１７内に送り込むようにしている。

一方、前記ドラム４内周壁には、ドラム前端部側から後端部側にかけて複数の中空パイプ形状の熱風供給管２０を周設しており、該熱風供給管２０は図２に示すように、各掻き上げ羽根２の背面側に近接配置し、掻き上げ羽根２によって掻き上げられた骨材が落下する際に熱風供給管２０に直撃して破損しないように図っていると共に、熱風供給管２０の前端開口部２０ａはドラム４外周壁を貫通させて前記環状室１７内に臨ませている一方、後端開口部２０ｂはドラム４内を流動する骨材が熱風供給管２０内に誤って流入しないように、かつドラム４中心部付近を流下する骨材加熱用のメインのガス流（図１中の太線矢印）への乱流等の影響を最小限に抑えられるようにエルボ構造としてドラム後端部付近の内周壁に臨ませており、前記環状室１７内に送り込んで滞留させた高温の熱風を、同様に高温に保たれたドラム４内部に備えた熱風供給管２０を通じてドラム後端部へと供給させ、その周辺の掻き上げ羽根２や逆止羽根３等を加熱可能なようにしている。

また、前記排気ダクト９のバグフィルタ１４手前側には排ガス温度センサ２１を備え、該排ガス温度センサ２１の検出温度に基づいて前記熱風導出ダクト１９の熱風供給ファン１８にて送り出す熱風量を調整制御する熱風量／温度制御器２２を備えていると共に、該熱風量／温度制御器２２には予め所定の設定温度を設定登録するようにしており、前記排ガス温度センサ２１にて検出される排ガス温度と前記設定温度との差値量に応じてインバータ制御の熱風供給ファン１８の回転数を制御して熱風の送り出し量を加減調整するようにプログラミングしている。

そして、上記構成のアスファルトプラントのドライヤ１にてアスファルト混合物の素材である骨材を加熱乾燥処理するときには、先ず、熱風量／温度制御器２２に、ドラム４後端部付近の炉内温度を少なくとも砂等の骨材付着が生じにくい程度の温度に維持できる排ガス温度値、例えば１００℃以上程度の温度値を設定温度として設定登録しておく。そして、バーナ７を燃焼させて導出される高温ガス流をドラム４内に送り込みつつ、ドラム４後端側の骨材供給コンベヤ１２から骨材を所定量ずつ投入し、ドラム４内を転動流下させながら高温ガス流に晒して所定温度まで加熱して乾燥処理させていく。

このとき、例えば、湿潤した砂等の骨材がドラム４後端部より投入され、その周辺の掻き上げ羽根２や逆止羽根３等に付着したり、排気ダクト９下流にて結露するおそれが生じた場合でも、前記熱風供給管２０よりドラム４後端部付近へと供給される高温の熱風により、各羽根や内周壁の表面は適当に加熱されて骨材の付着・成長を効果的に抑制することができると共に、高温の熱風が合流することによって排ガス温度も適当に高められ、排気ダクト９下流のバグフィルタ１４等での結露の発生を防止してろ布の目詰まり等の不具合の発生を抑制できる。

一方、前記熱風量／温度制御器２２では、排ガス温度センサ２１にて検出される排ガス温度値を逐次取り込み、予め設定しておいた設定温度との差値量に応じて熱風導出ダクト１９の熱風供給ファン１８の回転数を自動制御して熱風の送り出し量を適当に加減調整し、ドラム４後端部付近の炉内温度を少なくとも骨材付着が生じない程度に、また排ガス温度を結露が生じない程度の適当な温度に維持させる一方、ドラム４内部へ送り込む骨材加熱用の熱風量はできるだけ減らさずに供給することができる。

このように、本発明のアスファルトプラントのドライヤ１によれば、バーナ７から導出される高温の熱風の一部を分岐させ、熱風供給管２０よりドラム４後端部付近へと高温のまま供給可能なようにしたので、骨材投入箇所であるドラム４後端部付近の掻き上げ羽根２や逆止羽根３、内周壁等を効果的に加熱昇温でき、砂等の付着・成長による羽根の機能低下を防止できると共に、排気ダクト９下流のバグフィルタ１４等での結露の発生を抑制できて、メンテナンス上好ましいものとなる。

１…ドライヤ２…掻き上げ羽根
３…逆止羽根４…ドラム
６…ホットホッパ７…バーナ
８…コールドホッパ９…排気ダクト
１２…骨材供給コンベヤ１４…バグフィルタ
１７…環状室
１８…熱風供給ファン（熱風量調整手段）
１９…熱風導出ダクト２０…熱風供給管
２０ａ…前端開口部（熱風供給管）２０ｂ…後端開口部（熱風供給管）
２１…排ガス温度センサ２２…熱風量／温度制御器

Claims

回転自在に傾斜支持したドラムの前端部にホットホッパを介して熱風供給用のバーナを備える一方、後端部にコールドホッパを介して骨材供給コンベヤと排気ダクトとを備えてなる骨材加熱用のドライヤにおいて、前記ドラム前端部側の外周部にドラムを包囲するように環状室を周設し、該環状室と前記ホットホッパとを途中に熱風量調整手段を具備した熱風供給ファンを介在させた熱風導出ダクトにて連結すると共に、ドラム内周壁に沿ってドラム前端部から後端部にかけて中空状の熱風供給管を複数周設し、該熱風供給管の前端開口部はドラム外周壁を貫通させて前記環状室内に臨ませる一方、熱風供給管の後端開口部はドラム後端部の内周壁に臨ませ、前記熱風供給ファンの稼働によってバーナから導出される熱風の一部を熱風供給管を介してその後端開口部より吹き出してドラム後端部の内周壁を直接加熱するように構成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。
前記排気ダクトに排ガス温度センサを備え、該排ガス温度センサの検出温度に基づいて前記熱風量調整手段を制御する熱風量／温度制御器を備えたことを特徴とする請求項１記載のアスファルトプラントのドライヤ。