JP7144313B2 - Rotating structures and incinerators - Google Patents
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Description
本開示は、回転構造物、及び、それを用いた焼却炉に関する。 The present disclosure relates to rotating structures and incinerators using the same.
従来、対象物を収容した回転体を回転させることで対象物を攪拌する回転構造物を備えた産業用装置が存在する。そのなかでも特に大型の産業用装置として、特許文献1は、回転している円筒状の炉体に都市ゴミ等の廃棄物を供給して焼却させる回転式焼却炉を開示している。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an industrial apparatus provided with a rotating structure that agitates an object by rotating a rotating body containing the object. Among them, as a particularly large industrial apparatus, Patent Literature 1 discloses a rotary incinerator in which waste such as municipal waste is supplied to a rotating cylindrical furnace body and incinerated.
回転式焼却炉は、回転構造物の一部として、炉体を周方向に回転させつつ支持する各種ローラを備える。特に、回転式焼却炉では、炉体の姿勢は、廃棄物が供給される入口側が高く、焼却灰等が排出される出口側が低くなるように傾斜している。そのため、回転式焼却炉では、炉体の軸方向への移動を規制するスラストローラが用いられている。 A rotary incinerator is provided with various rollers that support a furnace body while rotating it in the circumferential direction as part of a rotating structure. Particularly, in a rotary incinerator, the posture of the furnace body is inclined so that the inlet side to which waste is supplied is higher and the outlet side to which incinerated ash and the like is discharged is lower. For this reason, rotary incinerators use thrust rollers that restrict the movement of the furnace body in the axial direction.
回転式焼却炉に用いられる炉体は、大型である。そのため、地震が発生して炉体の軸方向に地震力が作用した場合、スラストローラに過大な荷重がかかる。このとき、地震力の大きさによっては、スラストローラが正常に動作することができなくなり、その後、スラストローラの修復や交換が要求されることもあり得る。特に、スラストローラの修復等を行うときには、焼却炉を停止させて、場合によっては炉体のズレの調整等を行う必要があることから、焼却炉の復旧作業が長期化するおそれがある。 The furnace bodies used in rotary incinerators are large. Therefore, when an earthquake occurs and seismic force acts in the axial direction of the furnace body, an excessive load is applied to the thrust rollers. At this time, depending on the magnitude of the seismic force, the thrust rollers may not operate normally, and it may be necessary to repair or replace the thrust rollers thereafter. In particular, when the thrust rollers are repaired, it is necessary to stop the incinerator and adjust the misalignment of the incinerator depending on the situation.
そこで、本開示は、地震発生後の復旧の迅速化に有利となる回転構造物及び焼却炉を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a rotating structure and an incinerator that are advantageous for expediting recovery after an earthquake.
本開示の一態様に係る回転構造物は、架台に支持され、回転可能な円筒体と、円筒体の外周壁に同軸状に取り付けられた環状部材と、環状部材に接触し、円筒体の軸方向の移動を規制するスラストローラと、スラストローラを保持する台座と、架台に対して台座を固定するボルトと、を備え、ボルトは、予め規定された大きさの地震動による荷重以上で、かつ、スラストローラの耐荷重以下の荷重を受けたときに、スラストローラが破損する前に破断する剛性を有する。 A rotating structure according to an aspect of the present disclosure includes a rotatable cylindrical body supported by a mount, an annular member coaxially attached to an outer peripheral wall of the cylindrical body, an annular member contacting the annular member, and an axis of the cylindrical body A thrust roller that regulates directional movement, a pedestal that holds the thrust roller, and a bolt that fixes the pedestal to the frame, wherein the bolt has a load greater than or equal to a predetermined magnitude of seismic motion, and It has the rigidity to break before the thrust roller breaks when it receives a load less than the load capacity of the thrust roller.
上記の回転構造物は、架台に設置され、ボルトが破断したときの台座の移動領域を規定するストッパーを備えてもよい。ストッパーは、円筒体の軸方向に沿った方向の台座の移動領域を規定してもよい。ストッパーは、ボルトの取付方向に沿った方向の台座の移動領域を規定してもよい。上記の回転構造物は、架台に載置され、かつ、台座を載置する板体を備えてもよい。上記の回転構造物は、架台に設置され、ボルトが破断したときの環状部材の移動領域を規定するストッパーを備えてもよい。また、上記の回転構造物は、延伸部材と、延伸部材の一端を架台の側に接続する支持台と、延伸部材の他端を円筒体の側に接続する移動体と、円筒体の外周壁に同軸状に取り付けられ、移動体を移動可能に支持する環状レールと、を備えてもよい。 The rotating structure may comprise a stopper mounted on the pedestal and defining a movement area of the pedestal when the bolt breaks. The stopper may define a region of movement of the pedestal in a direction along the axial direction of the cylinder. The stopper may define a movement area of the pedestal in a direction along the mounting direction of the bolt. The rotating structure described above may include a plate that is mounted on the pedestal and on which the pedestal is mounted. The rotating structure may include a stopper mounted on the pedestal and defining a movement area of the annular member when the bolt breaks. Further, the rotating structure includes an extension member, a support base connecting one end of the extension member to the side of the pedestal, a moving body connecting the other end of the extension member to the side of the cylinder, and an outer peripheral wall of the cylinder. and an annular rail coaxially attached to and movably supporting the moving body.
また、本開示の一態様に係る焼却炉は、回転可能な円筒体を炉体とする回転式の焼却炉であって、円筒体を含み、円筒体を回転させる回転構造物を備え、回転構造物は、上記の回転構造物であってもよい。 Further, an incinerator according to an aspect of the present disclosure is a rotary incinerator having a rotatable cylindrical body as a furnace body, comprising a rotating structure that includes the cylindrical body and rotates the cylindrical body, The object may be a rotating structure as described above.
本開示によれば、地震発生後の復旧の迅速化に有利となる回転構造物及び焼却炉を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a rotating structure and an incinerator that are advantageous for speeding up recovery after an earthquake.
以下、本開示の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ここで、実施形態に示す寸法、材料、その他、具体的な数値等は例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。また、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本開示に直接関係のない要素については、図示を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Here, the dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples, and do not limit the present disclosure unless otherwise specified. Elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals to omit redundant description, and elements that are not directly related to the present disclosure are omitted from the drawings.
また、以下に示す実施形態では、本開示の回転構造物が、廃棄物を焼却処理する産業用装置としての回転式焼却炉に備えられ、かつ、回転可能な円筒状の炉体を円筒体として含むものとする。なお、回転式焼却炉は、回転ストーカ式焼却炉と呼ばれることもある。 Further, in the embodiments shown below, the rotating structure of the present disclosure is provided in a rotary incinerator as an industrial apparatus for incinerating waste, and a rotatable cylindrical furnace body is used as a cylindrical body. shall include The rotary incinerator is also called rotary stoker type incinerator.
図1は、本実施形態に係る回転式の焼却炉100の構成を示す概略断面図である。焼却炉100は、本実施形態に係る回転構造物10と、廃棄物投入部20と、風箱30と、二次燃焼室40と、後燃焼装置50とを備える。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a
回転構造物10は、円筒体11と、ロータリージョイント12と、ターニングローラ13と、駆動装置14と、スラストローラ15(図2参照)とを含む。回転構造物10は、カバーケーシング16内に配置される。
The
円筒体11は、それぞれ軸方向に沿って延伸する複数の水管11a(図2参照)を、周方向に一定間隔で配置することで構成される炉体である。なお、回転式の焼却炉100では、円筒体11は、ストーカ炉と呼ばれることもある。隣り合う水管11a同士は、不図示であるが、円筒体11の軸方向に沿って所定の間隔で形成された複数の空気孔を有するフィンを介して連接されている。また、円筒体11は、廃棄物Wが供給される入口側の開口に合わせて環状に設置された入口側ヘッダー管11bと、焼却灰等が排出される出口側の開口に合わせて環状に設置された出口側ヘッダー管11cとを含む。複数の水管11aの一端は、入口側ヘッダー管11bに連通する。複数の水管11aの他端は、出口側ヘッダー管11cに連通する。そして、いずれかの水管11aを通じて出口側ヘッダー管11c側から入口側ヘッダー管11b側に向かった冷却水は、他の水管11aを通じて入口側ヘッダー管11b側から出口側ヘッダー管11c側に戻ることができる。出口側ヘッダー管11cは、二重連絡管17を介して、二次燃焼室40の外部に設置されているロータリージョイント12に連接されている。
The
ロータリージョイント12は、二重連絡管17を回転可能に支持する軸受機構である。ロータリージョイント12は、二重連絡管17を介して、それぞれの水管11a内に炉体冷却用の冷却水を循環流通させる。
The
また、円筒体11は、外周壁に同軸状に取り付けられた複数の環状部材19を備える。例えば、円筒体11は、廃棄物Wが供給される入口側の開口近傍と、焼却灰等が排出される出口側の開口近傍との2カ所に環状部材19を備えてもよい。なお、回転式の焼却炉100では、環状部材19は、タイヤと呼ばれることもある。
The
ターニングローラ13は、環状部材19を回転可能に支持する。本実施形態では、環状部材19が2つ存在するので、ターニングローラ13は、2つの環状部材19ごとに存在する。
The turning
駆動装置14は、円筒体11の廃棄物Wが供給される入口側のターニングローラ13を回転させることで、円筒体11を回転させる。なお、駆動装置14は、このような構成に限られず、例えば、円筒体11の外周壁に環状のピンギアを同軸状に取り付け、ピンビアに係合する回転ギアを回転させることで、円筒体11を回転させるものであってもよい。
The
また、ターニングローラ13は、架台18上に支持される。ここで、ターニングローラ13は、円筒体11が、廃棄物Wが供給される入口側が高く、焼却灰等が排出される出口側が低くなる傾斜姿勢となるように、円筒体11を支持する。つまり、ターニングローラ13は、架台18上に、円筒体11が水平面に対して中心軸AXが角度θで傾斜した姿勢で回転可能となるように設置される(図3参照)。本実施形態では、一例として、架台18の表面は、円筒体11の傾斜姿勢に合わせて傾斜しているものとする。
Also, the turning
スラストローラ15は、例えば、円筒体11の廃棄物Wが供給される入口側の開口近傍にある環状部材19に接触することで、円筒体11の傾斜姿勢に伴う円筒体11の軸方向への移動を規制する。スラストローラ15も、ターニングローラ13と同様に、架台18上に支持される。スラストローラ15の構成や設置位置等については、以下で詳説する。
The
廃棄物投入部20は、投入ホッパ21と、給じん機22とを含む。投入ホッパ21は、処理対象物である廃棄物Wが投入され、投入された廃棄物Wを給じん機22へ導く。給じん機22は、投入ホッパ21から送られてきた廃棄物Wを円筒体11の内部に供給する。
The
風箱30は、円筒体11の下側位置に設置され、円筒体11に向けて燃焼用空気31を供給する。風箱30から供給された燃焼用空気31は、円筒体11に形成されている複数の空気孔を通して炉内に導入される。風箱30は、円筒体11の軸方向に沿って3分割された分割流路30aを有する。3つの分割流路30aは、それぞれ、ダンパ32を備える。ダンパ32は、燃焼用空気31の供給量を調整する。なお、3つの分割流路30aは、不図示であるが、それぞれ、さらに周方向にも複数に分割され、それぞれの分割部にもダンパ32を備えてもよい。これらの分割部は、円筒体11の底部に滞留する廃棄物Wの周方向の量に応じて、空気の供給量を調整してもよい。
The
二次燃焼室40は、円筒体11の下流側上部に設置され、未燃ガスを処理する。後燃焼装置50は、円筒体11の下流側下部に設置され、灰中未燃分を処理する。
The
焼却炉100は、このような構成により、円筒体11に供給された廃棄物Wを、円筒体11の回転により撹拌しながら順次下流側へ移送し、風箱30から供給される燃焼用空気31により乾燥、熱分解、燃焼の過程を経て焼却処分することができる。
With such a configuration, the
次に、本実施形態におけるスラストローラ15及びその付加構成について詳説する。
Next, the
図2は、図1におけるII-II部分に対応した、円筒体11の軸方向から見たターニングローラ13及びスラストローラ15を含む回転構造物10の一部を示す概略図である。図3は、図2に示すターニングローラ13及びスラストローラ15を含む回転構造物10の一部を示す概略側面図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a part of the rotating
ここで、図2では、円筒体11を複数の水管11aの集合体として示している。一方、図3では、説明の簡略化のために、入口側ヘッダー管11bや駆動装置14等の描画を省略している。また、図3では、スラストローラ15及びその付加構成を明示するために、ターニングローラ13を二点鎖線で示している。
Here, in FIG. 2, the
まず、ターニングローラ13は、図2に示すように、1つの環状部材19に対して2つ存在する。2つのターニングローラ13は、例えば、円筒体11の軸方向から見た場合、円筒体11の中心軸AXから鉛直方向に引かれた垂線に対してそれぞれ30°程度の角度位置に配置されてもよい。そして、スラストローラ15は、2つのターニングローラ13の間で、かつ、円筒体11の直下にある領域に配置されてもよい。
First, there are two turning
スラストローラ15は、回転体60と、支持部61と、台座62と、補強板63とを含む。スラストローラ15を構成する各要素の材質は、基本的に鉄鋼である。
回転体60は、接触対象に対して接触する面が回転軸に対して傾斜している、いわゆる円錐台形状を有する。支持部61は、回転体60を、円筒体11の中心軸AXから放射状に延びる1つの直線を回転軸として回転可能に支持する。また、支持部61に支持されている状態の回転体60では、表面積が小さい方の天面が円筒体11に対向し、表面積が大きい方の底面が台座62に対向する。台座62は、支持部61を固定する部材であり、かつ、架台18に載置される板体である。つまり、台座62は、スラストローラ15全体を保持する。補強板63は、一部を支持部61に接続させ、他の一部を台座62に接続させることで、台座62に対して支持部61をより強固に支持するための補強部材である。なお、補強板63の形状、設置個数又は設置位置は、特に限定するものではない。
The rotating
これに対して、円筒体11側の環状部材19は、スラストローラ15の回転体60と接触可能な傾斜面を有する環状のスラスト受け19aを有する。この場合、スラストローラ15の回転体60が、円筒体11の軸方向の低位置側に位置され、一方、スラスト受け19aが、円筒体11の軸方向の高位置側に位置される。これにより、スラストローラ15は、回転体である円筒体11の軸方向で、かつ、高位置側から低位置側に移動しようとする力を受け止めることができる。
On the other hand, the
また、回転構造物10は、架台18にスラストローラ15を支持させるに際して、架台18に対して台座62を固定する複数のボルト64を備える。複数のボルト64のそれぞれの配置は、本実施形態では、架台18の平面に対して支持部61の位置を基準として四方の4カ所としているが、特に限定されるものではない。ボルト64は、予め規定された大きさの地震動による荷重以上で、かつ、スラストローラ15の耐荷重以下の荷重を受けたときに、スラストローラ15が破損する前に破断する剛性を有する。
The rotating
また、回転構造物10は、ボルト64が破断したことでスラストローラ15による円筒体11の軸方向への移動規制が解除されたことに伴い、スラストローラ15を必要以上に移動させないようにするための安全装置を備える。
In addition, since the
例えば、回転構造物10は、安全装置の一例として、架台18に設置され、ボルト64が破断したときの台座62の移動領域を規定するストッパー65を備える。ストッパー65は、例えば、台座62が載置される架台18の表面の傾斜方向の第1移動領域R1を規定する、架台18よりも低位置側に設置される第1ストッパー65aと、架台18よりも高位置側に設置される第2ストッパー65bとを含む。第1ストッパー65a及び第2ストッパー65bは、それぞれ、一端が架台18に支持され、他端が架台18の表面から突出する板体であってもよい。この場合、第1ストッパー65a及び第2ストッパー65bは、それぞれ、架台18の表面上で、傾斜方向に対して垂直となる方向に延伸するものであってもよい。
For example, the rotating
ここで、図2を参照すると、特に第1ストッパー65aの延伸方向の長さL1は、台座62の幅よりも大きい方が望ましい。これにより、ボルト64が破断したことで台座62が架台18上を低位置側に移動しようとしても、第1ストッパー65aが確実に台座62を受け止めて、それ以上の低位置側への移動を抑止することができる。一方、第2ストッパー65bの延伸方向の長さは、地震時のボルト64が破断したときの台座62の軸方向での揺れを想定し、スラストローラ15又は円筒体11等の破損等が生じない範囲に規定される。例えば、第2ストッパー65bの延伸方向の長さは、第1ストッパー65aの延伸方向の長さL1と同一であってもよい。
Here, referring to FIG. 2, it is particularly desirable that the length L1 of the
また、図3を参照すると、第1ストッパー65a及び第2ストッパー65bの傾斜方向の位置は、それぞれ、ボルト64で固定されている状態の台座62の直近の端部から間隔L2だけ開いた位置とする。間隔L2は、ボルト64が破断したときの、円筒体11の軸方向での台座62の移動が許容される範囲となる。つまり、間隔L2は、予め、焼却炉100において、地震時にスラストローラ15又は円筒体11等の破損等が生じない範囲に決定される。このように間隔L2を決定することで、ボルト64が破断したときの台座62の傾斜方向での第1移動領域R1が規定される。
Further, referring to FIG. 3, the positions of the
また、第1ストッパー65a及び第2ストッパー65bは、地震時にボルト64が破断したときに、ボルト64の取付方向に沿った方向の台座62の第2移動領域R2を規定する鉤部66を有してもよい。第1ストッパー65aに形成されている鉤部66は、架台18に支持されている位置から、ボルト64で固定されている状態の台座62の直近の端部に向かって、かつ、台座62の端部の一部を覆うように延伸する。また、第2ストッパー65bに形成されている鉤部66も同様である。この場合、第1ストッパー65aに形成されている鉤部66と、第2ストッパー65bに形成されている鉤部66とは対向する。そして、架台18の傾斜方向における鉤部66同士の間隔は、同一方向における台座62の幅よりも小さい。このように寸法を決定することで、ボルト64が破断したときのボルト64の取付方向での台座62の第2移動領域R2が規定される。これにより、地震時にボルト64が破断し、ボルト64の取付方向に沿って台座62が振動したとしても、台座62の移動は第2移動領域R2内に限定されるので、台座62が架台18から浮き上がってストッパー65から脱落することが抑えられる。
Also, the
上記例示したストッパー65の形状によれば、架台18の傾斜方向での台座62の移動が第1移動領域R1内に限定され、一方、ボルト64の取付方向での台座62の移動が第2移動領域R2内に限定される。しかし、架台18の表面上における、架台18の傾斜方向に対して垂直となる方向については、台座62の移動が規制されていない。この台座62の移動が規制されていない方向は、円筒体11の周方向の延長上にある。そのため、地震時にボルト64が破断したときに、円筒体11が回転し続けていたとしても、台座62は、円筒体11の周方向に合わせて、規制されていない方向に移動することになる。したがって、台座62には、大きな荷重がかかることが回避され、また、地震後に焼却炉100を復旧させる際にも、スラストローラ15を容易に正常な位置に戻すことができる。
According to the shape of the
なお、ストッパー65は、必ずしも例示したような板体で形成されなくてもよい。例えば、ストッパー65は、金属製の棒体を加工して形成されてもよいし、又は、複数の金属製の棒体の組み合わせで形成されてもよい。
It should be noted that the
さらに、回転構造物10は、架台18に載置され、かつ、台座62を載置する板体67を備える。板体67は、例えばステンレス板である。これにより、ボルト64が破断して台座62が移動したときに、台座62と架台18との間の摩擦力が低減されるので、台座62が移動領域内で噛んでしまい、それ以上の移動が不可能となることを予め回避させることができる。
Further, the
また、回転構造物10は、さらなる安全装置の一例として、図3に示すように、ボルト64が破断したときの架台18に対する円筒体11の移動領域を規定する連結ユニット70を備える。
Further, as an example of a further safety device, the
連結ユニット70は、柔軟に形状を変化させることが可能で、かつ、所定の形状になったときに伸長を停止することが可能な延伸部材71を備える。延伸部材71の一端は、架台18側に接続され、他端は、円筒体11側に接続される。延伸部材71としては、例えば、金属製のワイヤ、チェーン、フレキシブルシャフト等、軸方向へ移動しようとする円筒体11を停止させることが可能な程度の剛性を有する部材を採用することができる。本実施形態では、一例として、延伸部材71が金属ワイヤであるものとする。また、延伸部材71の長さは、焼却炉100の運転時に、一端が架台18側に接続され、他端が円筒体11側に接続されている状態で、ある程度の弛みを持つ長さとする。延伸部材71の弛みの程度については、以下、図8を用いて詳説する。
The
また、連結ユニット70は、延伸部材71の一端を架台18側に接続するための支持台72を備える。支持台72は、定位置に存在する架台18上に固定される金具である。支持台72は、例えば、延伸部材71の一端を貫通させることが可能な貫通穴72aを有する。延伸部材71の一端が貫通穴72aを介して接触するように支持台72に支持されることで、支持台72は、延伸部材71の形状変化を許容することができる。
The
一方、連結ユニット70は、延伸部材71の他端を円筒体11側に接続するための移動体73と、移動体73を移動可能に支持する環状レール74とを備える。円筒体11は、上記のとおり、焼却炉100の運転時には周方向に回転するものであるので、延伸部材71の端部は、支持台72のような金具を用いて円筒体11に接続されることが難しい。そこで、連結ユニット70では、移動体73及び環状レール74を採用することで、焼却炉100の運転時における延伸部材71の他端の位置をおおむね定位置とする。
On the other hand, the connecting
環状レール74は、円筒体11の外周壁に同軸状に取り付けられる。例えば、環状レール74は、図3に示すように、円筒体11の廃棄物Wが供給される入口側の開口端部に合わせて取り付けられてもよい。
The
図4は、図3に示すIV部に相当する、連結ユニット70における移動体73の定位置部分を拡大した一部断面図である。
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of a fixed position portion of the moving
環状レール74は、例えば、断面が矩形状で、かつ、内部に全体形状に合わせて環状の内部空間Sを有する管体である。内部空間Sは、移動体73の搬送路である。つまり、環状レール74の中心軸を通る同一平面内で比較すると、内部空間Sの断面形状は、移動体73の断面形状よりも大きい。また、環状レール74は、周方向に沿って、円筒体11の外壁面から外側に向かう開口溝74aを有する。環状レール74の中心軸を通る同一平面内で比較すると、開口溝74aの溝幅は、移動体73の幅よりも小さい。したがって、移動体73は、内部空間S内を移動自在であり、かつ、開口溝74aを通じて内部空間S側から環状レール74の外部に脱落しない。
The
図5は、移動体73の斜視図である。図5(a)は、移動体73単体の斜視図である。図5(b)は、環状レール74の内部空間Sに収容されている状態の移動体73の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of the moving
移動体73は、環状である内部空間Sの全体形状に合わせて進行方向に沿って湾曲した板体である。ここで、進行方向とは、厳密には、おおよそ定位置にある移動体73に対して、移動体73と接触しながら環状レール74が回転する方向をいう。また、本実施形態では、一例として、移動体73は、進行方向が長手方向となる形状を有する。
The moving
移動体73は、内部空間Sに収容されている状態で、開口溝74aを通じて環状レール74の外部に向けて突出する突出部73aを有する。突出部73aは、例えば、延伸部材71の他端を貫通させることが可能な貫通穴73bを有する。図4に示すように、延伸部材71の他端が貫通穴73bを介して接触するように突出部73aに支持されることで、突出部73aは、延伸部材71の形状変化を許容することができる。また、突出部73aは、環状レール74の開口溝74aを案内溝として、環状レール74の回転時に、開口溝74aの両端部のいずれかと接触するものとしてもよい。これにより、環状レール74の回転時に、延伸部材71と開口溝74aの端部との接触が回避されるので、延伸部材71の耐久年数を向上させることができる。
The
このような構成によれば、焼却炉100の運転時には、移動体73は、図3及び図4に示すように、環状レール74の内部空間Sにおける最下部をおおよその定位置として、延伸部材71を介して架台18側の支持台72に連設される。具体的には、円筒体11が周方向に回転しても、連結ユニット70では、環状レール74が円筒体11に追従して回転するものの、移動体73は、環状レール74の内部空間Sに面する内壁部74bに接触しながら摺動し、位置をほとんど変化させない。つまり、円筒体11は、連結ユニット70を介して、架台18に対して回転自在に連結されることになる。
According to such a configuration, when the
また、移動体73は、図5(a)に示すように、進行方向の両端面の下部に、面取り部分73cを有してもよい。これにより、円筒体11の回転時に、移動体73が内壁部74bに引っ掛かることで移動不能となることを予め回避させることができる。
In addition, as shown in FIG. 5(a), the moving
なお、連結ユニット70に含まれる移動体73及び環状レール74の構成は、必ずしも上記例示した構成に限られず、例えば、以下に示すような構成に変更可能である。
The structures of the
図6は、上記の移動体73に代わる移動体80の構成を示す断面図である。環状レール74に移動可能に支持される移動体は、内壁部74bと回転接触する回転体を有するような移動車であってもよい。例えば、図6に示すように、移動体80は、軸受用玉としての回転ボール81を複数有し、回転ボール81を介して内壁部74bに接触しながら、環状レール74に対して滑らかに移動するものであってもよい。なお、移動体80が、内部空間Sに収容されている状態で、開口溝74aを通じて環状レール74の外部に向けて突出する突出部80aを有することは、移動体73と同様である。また、突出部80aが、延伸部材71の他端を貫通させることが可能な貫通穴80bを有することは、突出部73aと同様である。又は、不図示であるが、例えば、移動体は、さらに、内壁部74bと接触する回転ローラを有するようなものであってもよい。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a moving
図7は、さらに、上記の移動体73及び環状レール74の組み合わせに代わるリニアベアリング85の構成を示す断面図である。この場合、リニアベアリング85は、環状レール74に代わるガイド部としての環状レール86と、環状レール86に移動可能に支持されるブロックとしての移動体87とを含む。移動体87は、複数のボールを介して環状レール86と接触しながら、環状レール86に対して滑らかに移動することができる。このようにリニアベアリング85が採用される場合には、環状レール86は、内部空間Sを有さずに、外壁部を移動体87の搬送路とする点で、環状レール74とは異なる。また、移動体87が、環状レール86の反対側の外部に向けて突出する突出部87aを有することは、移動体73と同様である。また、突出部87aが、延伸部材71の他端を貫通させることが可能な貫通穴87bを有することは、突出部73aと同様である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a
また、環状レール74は、内部空間Sに移動体73を収容させるために、図5(b)に示すように、移動体73の全体形状に合わせて形成された蓋部74cを一部に有してもよい。蓋部74cは、例えば、不図示のボルトを用いて環状レール74の本体に取り付けられる。これにより、経年劣化等で移動体73の交換が必要となった場合でも、作業者は、蓋部74cを取り外すことで、容易に移動体73を交換することができる。
In order to accommodate the moving
次に、本実施形態に係る回転構造物10及び焼却炉100の特に地震発生時の基本作用について説明する。
Next, the basic actions of the rotating
図8は、図3に示す地震発生前の回転構造物10の状態に対して、地震発生後の回転構造物10の状態の一例を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the state of the rotating
地震が発生して円筒体11に地震力が作用すると、スラストローラ15には過大な荷重がかかる。ここで、本実施形態では、スラストローラ15の台座62は、ボルト64により架台18に対して固定されている。また、ボルト64は、予め規定された大きさの地震動による荷重以上で、かつ、スラストローラ15の耐荷重以下の荷重を受けたときに、スラストローラ15が破損する前に破断する。ボルト64の破断の基準となる地震動による荷重の大きさは、適宜規定可能であるが、このときの地震の大きさとしては、例えば震度6程度の地震を想定してもよい。一方、ボルト64は、小規模から中規模の地震が生じたときには破断しない程度に十分な剛性を有する。そして、大規模地震を受けてボルト64が破断した後、スラストローラ15は、地震の揺れに伴って振動するが、最終的には、図8に示すように、地震動による水平荷重を受けて、円筒体11の軸方向、すなわち、架台18の表面の傾斜方向に沿って移動する。
When an earthquake occurs and a seismic force acts on the
また、ボルト64が破断した後、スラストローラ15は、架台18の傾斜方向に沿って移動するが、傾斜方向の下流側には第1ストッパー65aが存在するので、いずれ架台18が第1ストッパー65aに当接し、さらなる下流側への移動が抑制される。
Further, after the
さらに、ボルト64が破断した後、スラストローラ15の移動に伴って、環状部材19を介してスラストローラ15に連接している円筒体11も、軸方向に移動する。ここで、円筒体11は、連結ユニット70により、スラストローラ15とは独立して、架台18に対して連結されている。そして、連結ユニット70では、延伸部材71が、当初、ある程度の弛みを持って架台18側と円筒体11側とに接続されている。そのため、ボルト64が破断した後、延伸部材71は、円筒体11の軸方向に沿った移動に伴って円筒体11側に引っ張られ、張り詰めたところで円筒体11のさらなる低位置側への移動を抑止する。つまり、延伸部材71が張り詰めたときの円筒体11の位置が、円筒体11の軸方向の移動領域の最大となる。そこで、焼却炉100の運転時における弛み量を考慮した延伸部材71の長さは、延伸部材71が円筒体11の軸方向の移動に伴って引っ張られたときに、円筒体11の軸方向の移動が許容される最大の移動領域に基づいて規定される。
Furthermore, after the
次に、本実施形態に係る回転構造物10及び焼却炉100の効果について説明する。
Next, the effects of the rotating
まず、本実施形態に係る回転構造物10は、架台18に支持され、回転可能な円筒体11と、円筒体11の外周壁に同軸状に取り付けられた環状部材19とを備える。また、回転構造物10は、環状部材19に接触し、円筒体11の軸方向の移動を規制するスラストローラ15と、スラストローラ15を保持する台座62と、架台18に対して台座62を固定するボルト64とを備える。ボルト64は、予め規定された大きさの地震動による荷重以上で、かつ、スラストローラ15の耐荷重以下の荷重を受けたときに、スラストローラ15が破損する前に破断する剛性を有する。
First, a rotating
ここで、従来であれば、スラストローラが強固に架台18に固定されているため、スラストローラに対して耐荷重よりも大きな力が加えられると、スラストローラの一部が破損するおそれがある。そして、スラストローラが破損した場合には、スラストローラの交換等が余儀なくされ、回転構造物10ひいては焼却炉100の復旧作業が長期化する。
Here, conventionally, since the thrust rollers are firmly fixed to the
これに対して、回転構造物10によれば、地震発生後、スラストローラ15が破損する前に、ボルト64が破断する。このボルト64の破断により、スラストローラ15は、架台18の表面上で移動可能となり、結果的に自身が受ける力を低減させることができる。したがって、大規模な地震が発生しても、スラストローラ15が破損するおそれを予め低くすることができる。結果として、作業者が地震発生後に回転構造物10を復旧させる際に、スラストローラ15の交換等を行う必要性が減るため、回転構造物10の復旧作業の長期化を避けることができる。
In contrast, according to the rotating
このように、本実施形態によれば、地震発生後の復旧の迅速化に有利となる回転構造物10を提供することができる。
Thus, according to this embodiment, it is possible to provide the
なお、上記のとおり、発生した地震が小規模から中規模であれば、ボルト64は破断しない。つまり、その程度の大きさの地震が発生したときには、ボルト64は、通常通り、スラストローラ15を架台18に対して固定した状態に維持し、スラストローラ15のズレ等の発生を抑えることができる。
It should be noted that, as described above, the
また、本実施形態に係る回転構造物10は、架台18に設置され、ボルト64が破断したときの台座62の移動領域を規定するストッパー65を備えてもよい。
Further, the rotating
このような回転構造物10によれば、ボルト64が破断した後、スラストローラ15を必要以上に移動させないようにすることができる。
According to such a
また、本実施形態に係る回転構造物10では、ストッパー65は、円筒体11の軸方向に沿った方向の台座62の移動領域を規定してもよい。ここでいう移動領域は、例えば、上記例示した第1移動領域R1に相当する。
Further, in the rotating
このような回転構造物10によれば、ストッパー65は、ボルト64が破断した後、台座62が架台18上を低位置側に移動しようとしても、ストッパー65の位置以上の低位置側への移動を抑止することができる。また、ストッパー65は、例えば、地震時の台座62の軸方向の揺れを、スラストローラ15又は円筒体11等の破損等が生じない範囲に規定することができる。
According to this rotating
また、本実施形態に係る回転構造物10では、ストッパー65は、ボルト64の取付方向に沿った方向の台座62の移動領域を規定してもよい。ここでいう移動領域は、例えば、上記例示した第2移動領域R2に相当する。
Further, in the rotating
このような回転構造物10によれば、ストッパー65は、ボルト64が破断した後、ボルト64の取付方向に沿って台座62が振動したとしても、台座62が架台18から浮き上がって脱落することを抑えることができる。
According to the rotating
また、本実施形態に係る回転構造物10は、架台18に載置され、かつ、台座62を載置する板体67を備えてもよい。
Further, the rotating
このような回転構造物10によれば、ボルト64が破断して台座62が移動したときの台座62と架台18との間の摩擦力が低減されるので、台座62が移動領域内で噛み、それ以上の移動が不可能となることを予め回避させることができる。
According to the rotating
また、本実施形態に係る回転構造物10は、ボルト64が破断したときの環状部材19の移動領域を規定するストッパー90を備えてもよい。
Further, the
図9は、回転構造物10における上記のストッパー65に代わるストッパー90の構成を示す側面図である。上記説明では、ボルト64が破断した後、スラストローラ15を必要以上に移動させないようにするために、架台18にストッパー65を設置する構成を例示した。これに対して、本開示の回転構造物10では、これに限らず、図9に示すようなストッパー90を採用することができる。ストッパー90は、例えば架台18に設置される。そして、ストッパー90の端部90aは、通常の運転時の環状部材19の一部から間隔L2だけ円筒体11の軸方向に離れた位置にある。この間隔L2は、すなわち、上記例示したストッパー65において規定した間隔L2と同一である。つまり、このように間隔L2を決定することで、ボルト64が破断したときの円筒体11の軸方向での移動領域が規定されることになる。なお、図9では、一例として、ストッパー90が円筒体11の軸方向の低位置側にのみ存在するものとしているが、ストッパー65と同様に、軸方向の高位置側にも存在するものとしてもよい。
FIG. 9 is a side view showing the configuration of a
このような回転構造物10によれば、ストッパー65と同様に、ボルト64が破断した後、スラストローラ15を必要以上に移動させないようにすることができる。
According to this rotating
また、本実施形態に係る回転構造物10は、延伸部材71と、延伸部材71の一端を架台18の側に接続する支持台72と、延伸部材71の他端を円筒体11の側に接続する移動体73とを備えてもよい。また、回転構造物10は、円筒体11の外周壁に同軸状に取り付けられ、移動体73を移動可能に支持する環状レール74を備えてもよい。
Further, the rotating
このような回転構造物10によれば、ボルト64が破断した後、円筒体11が軸方向の特に低位置側に移動しても、延伸部材71が、円筒体11を架台18側へ引っ張り、張り詰めたところで円筒体11のさらなる移動を抑止することができる。
According to this rotating
さらに、本実施形態に係る、回転可能な円筒体11を炉体とする回転式の焼却炉100は、円筒体11を含み、円筒体11を回転させる上記の回転構造物10を備えてもよい。
Furthermore, the
本実施形態によれば、上記説明した回転構造物10を備えるので、上記の回転構造物10による効果と同様に、地震発生後の復旧の迅速化に有利となる焼却炉100を提供することができる。
According to this embodiment, since the above-described
なお、上記説明では、円筒体11が、水平面に対して中心軸AXが傾斜した姿勢で回転可能であるものとした。しかし、本開示の回転構造物10は、円筒体11がこのように傾斜した姿勢となる場合に限定されるものではない。つまり、円筒体11は、軸方向が水平軸となるような水平配置とされてもよい。円筒体11が水平配置となる場合、スラストローラ15は、例えば、円筒体11の軸方向において、環状部材19を挟み込むように、環状部材19に対して一方の側と他方の側との両側に設置されてもよい。このような構成によれは、地震時に、円筒体11が水平方向に移動しようとした場合であっても、スラストローラ15が破損するおそれを予め低くすることができる。
In the above description, the
また、回転構造物10が、廃棄物Wを焼却処理する産業用装置としての回転式の焼却炉100に備えられ、かつ、回転可能な円筒状の炉体を円筒体11として含むものとした。しかし、本開示の回転構造物は、焼却炉100に適用されるものに限られず、例えば、ロータリーキルンなど、回転可能な円筒体を備える他の産業用装置にも採用可能である。
Further, the
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 Although preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof.
10 回転構造物
11 円筒体
15 スラストローラ
18 架台
19 環状部材
62 台座
64 ボルト
65 ストッパー
67 板体
71 延伸部材
72 支持台
73 移動体
74 環状レール
100 焼却炉
R1 第1移動領域
R2 第2移動領域
10
Claims (7)
前記円筒体の外周壁に同軸状に取り付けられた環状部材と、
前記環状部材に接触し、前記円筒体の軸方向の移動を規制するスラストローラと、
前記スラストローラを保持する台座と、
前記架台に対して前記台座を固定するボルトと、
延伸部材と、
前記延伸部材の一端を前記架台の側に接続する支持台と、
前記延伸部材の他端を前記円筒体の側に接続する移動体と、
前記円筒体の外周壁に同軸状に取り付けられ、前記移動体を移動可能に支持する環状レ
ールと、
を備え、
前記ボルトは、予め規定された大きさの地震動による荷重以上で、かつ、前記スラストローラの耐荷重以下の荷重を受けたときに、前記スラストローラが破損する前に破断する剛性を有する、回転構造物。 a rotatable cylindrical body supported by a pedestal;
an annular member coaxially attached to the outer peripheral wall of the cylindrical body;
a thrust roller that contacts the annular member and restricts axial movement of the cylindrical body;
a pedestal holding the thrust roller;
a bolt for fixing the pedestal to the pedestal;
a stretching member;
a support that connects one end of the extension member to the side of the pedestal;
a moving body that connects the other end of the extending member to the side of the cylindrical body;
an annular lever that is coaxially attached to the outer peripheral wall of the cylindrical body and movably supports the moving body;
and
with
The bolt has a rigidity such that it breaks before the thrust roller is damaged when subjected to a load equal to or greater than a predetermined magnitude of seismic motion and equal to or less than the withstand load of the thrust roller. thing.
前記円筒体を含み、前記円筒体を回転させる回転構造物を備え、
前記回転構造物は、請求項1~6のいずれか1項に記載の回転構造物である、焼却炉。 A rotary incinerator having a rotatable cylindrical body as a furnace body,
A rotating structure that includes the cylindrical body and rotates the cylindrical body,
An incinerator, wherein the rotating structure is the rotating structure according to any one of claims 1 to 6 .
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