JPH0133986Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、塔状本体の下部に冷却空気供給口と
粗粒排出口とを設け、前記塔状本体の上部に高温
粒子投入口と加熱空気排出口と該投入口に対向す
る細粒排出口とを設けてなる高温粒子からの熱回
収装置の改良に関する。

例えば、各種焼成キルン等の焼成装置から排出
される高温粒子は、800゜〜1800℃程度の高温であ
り、この粒子を冷空気で冷却し、熱回収して得た
高温空気を焼成装置の燃焼用空気等に利用するこ
とによつて大きな省エネルギー効果を上げること
ができる。

このような熱回収装置として、例えば、従来、
粒子を積み重ねたまゝ移動させるサーキユラーグ
レードや粒子層を下方に移動させるシヤフトクー
ラ等がある。これらの装置では、主に高温粒子層
の下部からガスを十字流乃至向流に通気して熱回
収する。このため、ガス通気の際、圧力損失の増
大や粒子の偏折によるガスの偏流等が装置性能上
の問題となることが多く、特に、粒度分布が広
く、粗いものから細かいものまで含む対象に対し
ては、上述した問題点が顕著になり、適用が困難
であつた。

そこで、本考案者らは、上述した不具合を解決
するために、流動層の分級特性を利用して粒度分
布の広い粒子を粗粒（粗い粒子）と細粒（細かい
粒子）とに分離し、粗粒は移動層に送つて熱回収
し、細粒は別に設けた細粒用熱回収装置に送り熱
回収することによつて、移動層の通気圧力損失を
抑え、所要動力を低減し、装置を小型化するとい
う効率的な熱回収装置を提供した。

この熱回収装置は、第１図に示すように、シユ
ート２を通つて塔状本体１に供給されてくる高温
粒子３群に対して冷ガス４をガス供給管５より風
箱６、ガス分散器７を経て送給することで粗い粒
子（以下粗粒という）８と細かい粒子（以下細粒
という）１０とに分離すると共に、その分離され
た粗粒８からなる移動層９内にこれを分散上昇さ
せることで、さらに、これを上部の細粒１０から
なる流動層１１を通し、固気分離室１２、サイク
ロン１３を経て、脱塵された高温ガス１４として
キルン等（図示せず）に送給するようになつてい
る。即ち、この熱回収装置は、上部に細粒１０の
流動層１１を形成させ、その流動層１１の内で粗
粒８と細粒１０との分離を促進させている。

しかし、前記熱回収装置において、流動層１１
部が厚くなり、細粒１０の層が高くなつた状態で
は、流動層１１中で気泡が成長し、特に、流動層
１１の中央部では側壁近傍に比べ気泡が多く発生
する。細粒１０は気泡の上昇によつて層底部から
表面に運ばれるため、気泡が多く発生している中
央部では、側壁近傍に比べ多くの量の細粒１０が
上昇する。

こうして、流動層１１内の細粒１０は平均的に
は中央部で上昇し、側壁近傍を下降する流れとな
る。

このよな循環流が形成されると、流動層１１の
底部における細粒１０の粉体圧は、中央部が小さ
く、側壁近傍が大きくなるため、ガスは増々中央
部を上昇し、側壁を上昇するガスの割合が少なく
なり、ついには、側壁近傍の細粒１０が粗粒８か
らなる移動層９中へ該粗粒８のすきまから下降し
始め、ガスの偏流を促進させる。

こうしたガスの偏流は、熱回収効率を著しく低
下させるばかりか、細粒１０と粗粒８との分離を
妨げるため、通気の際の圧力損失を増大させる傾
向にあつた。

本考案は、このような従来技術の問題点に鑑み
てこれを解決するためになされたもので、簡易な
手段により、流動層の側壁近傍での細粒の下降に
よる移動層中への侵入を妨げ、ガスの偏流を防止
する新規な熱回収装置を提供することを目的とす
る。

この目的を達成するために本考案の熱回収装置
では、塔状本体の下部に冷却空気供給口と粗粒排
出口とを設け、前記塔状本体の上部に高温粒子投
入口と加熱空気排出口と該投入口に対向する細粒
排出口とを設けてなる高温粒子からの熱回収装置
において、前記塔状本体の移動層部上方に形成さ
れる流動層と該移動層との境界近傍の側壁に沿つ
た周方向に側板を設け、該側板を突出端縁が下方
に降りるよう傾斜せしめて配位させたことを特徴
とする。

以下、本考案を図示する一実施例を参照しなが
ら詳細に説明する。なお、従来の熱回収装置と共
通する構成部分には同一符号を使用するものとす
る。

第２図において、高温粒子３からの熱回収装置
は、上述したように従来のそれと同様である。

この高温粒子３は、広い粒度分布を有してお
り、例えば、50％積算重量平均径が約５mmであ
り、２mm以下を約10〜20％含むような粒子群であ
る。

上述のように、下方から供給される冷ガス４は
粗粒８より成る移動層９内に分散し、その分散し
たガスは加熱されながらその移動層９を上方に通
過し、さらに、上部の流動層１１に至るが、この
流動層１１の出口でガス速度は、その流動層１１
を形成している細粒１０の流動化開始速度以上
で、供給される高温粒子３群の流動化開始速度以
下に設定され、移動層９中では層を構成する粗粒
８の流動化開始速度より小さく設定されている。

このような状況では、流動層１１の上部ほどガ
ス温度の上昇によつてガス速度が大きくなりその
表面に近いほど激しく流動する。

それ故、流動層１１表面に投入された高温粒子
３は激しく攬拌され、細粒１０と粗粒８とは容易
に分離し、細粒１０は流動層１１に移り、粗粒８
はガス速度が該粗粒８の流動化開始速度より小さ
いため、流動層１１内を徐々に沈降し移動層９上
に沈積する。

流動層１１の高さは溢流壁１５の高さにほぼ等
しく保たれるため、シユート２から流入した高温
粒子３のうち、細粒１０分量だけ溢流し、固気分
離室１２を経て、細粒１０の安息角以上に傾斜し
た細粒移送部１９に沿つて流下し、細粒用熱回収
装置１６に入る。また、粗粒８は移動層９の底部
より切り出され、徐々に下に移動して行く。

溢流壁１５を溢流した粒子１７は細粒用熱回収
装置１６でガス１８と熱交換する。また、シユー
ト２内は高温粒子３が充填され、ガスに対するマ
テリアル・シールを形成し、該シユート２を上昇
するガスはほとんどない。

２０は粗粒排出管、２１は開閉用バルブ、２２
は細粒用熱回収装置１６から排出された細粒、２
３はサイクロン１３から排出されるサイクロンダ
スト、２４は側壁である。

２５は、流動層１１部と移動層９部との境界近
傍の側壁２４の周方向に沿つて配設された側板で
あり、該側板２５はその突出端縁２５ａが下方に
降りるよう傾斜しており、第２図ロに示すよう
に、漏斗状を形成する。また、該側板２５の傾斜
角は細粒１０の安息角以上とし、その幅は層内粒
子３の平均粒径の数10倍から、装置の断面長さの
約1/4までとし、その配置は２段以上の複数段設
け、細粒１０の侵入を更に防止することもでき
る。そしてまた、該側板２５の形状は下端部に孔
を開けたり、くし型状にしてもよい。

なお、この側板２５に替えて、第３図に示すよ
うに、断面三角形の部材あるいはその角部に丸味
をもたせた断面形状の部材を採用することもあ
る。さらに、流動層１１部に、気泡を分割するじ
やま板を設置してもよい。

次に、上述のように構成された熱回収装置の作
用を説明する。

第２図において、流動層１１部の側壁２４近傍
を細粒１０が下降し、移動層９の境界近くまで到
達すると、細粒１０は側板２５に沿つて流下し前
記側壁２４近傍から離れ中央部へ移動する。側板
２５の下端（突出端縁）２５ａでは移動層９部に
比べ水平断面積が狭いため、その部分でガス速度
が速くなる。このため、該側板２５の下端に至つ
た細粒１０は、その部分を通過するガスによつて
上方に分散され、粗粒８の隙間を通つて、流動層
１１部に再び流入する。

このように、本考案による高温粒子からの熱回
収装置では、塔状本体の下部に冷却空気供給口と
粗粒排出口とを設け、前記塔状本体の上部に高温
粒子投入口と加熱空気排出口と該投入口に対向す
る細粒排出口とを設けてなる高温粒子からの熱回
収装置において、前記塔状本体の移動層部上方に
形成される流動層と該移動層との境界近傍の側壁
に沿つた周方向に側板を設け、該側板を突出端縁
が下方に降りるよう傾斜せしめて配位させたの
で、細粒が流動層内における側壁近傍の下降流に
よつて、移動層内に侵入することを防ぐことがで
きるため、ガスの偏流が抑制され、熱回収率が向
上し、通気圧力損失の増大も抑制でき、装置性能
が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高温粒子からの熱回収装置の縦
断面図、第２図イは本考案の高温粒子からの熱回
収装置の縦断面図、第２図ロは同上熱回収装置の
Ａ−Ａ線断面図、第３図イおよび第３図ロは同上
熱回収装置の要部の他の実施例の断面図である。 １……塔状本体、２……シユート、３……高温
粒子、４……冷却ガス、５……ガス供給管、６…
…風箱、７……ガス分散器、８……粗粒、９……
移動層、１０……細粒、１１……流動層、１２…
…固気分離室、１３……サイクロン、１４……高
温ガス、１５……溢流壁、１６……細粒用熱回収
装置、１７……溢流した粒子、１８……ガス、１
９……細粒移送部、２０……粗粒排出管、２１…
…開閉用バルブ、２２……排出された細粒、２３
……サイクロンダクト、２４……側壁、２５……
側板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 塔状本体の下部に冷却空気供給口と粗粒排出口
   とを設け、前記塔状本体の上部に高温粒子投入口
   と加熱空気排出口と該投入口に対向する細粒排出
   口とを設けてなる高温粒子からの熱回収装置にお
   いて、前記塔状本体の移動層部上方に形成される
   流動層と該移動層との境界近傍の側壁に沿つた周
   方向に側板を設け、該側板を突出端縁が下方に降
   りるよう傾斜せしめて配位させたことを特徴とす
   る高温粒子からの熱回収装置。