JPH0478910B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は粉状、粒状、その他適宜形状の被乾燥
物（原料）を回転させながら熱風で間接的に加熱
処理して乾燥又は反応させる熱風間接加熱式回転
熱処理装置に関するものである。

（従来技術） 乾燥処理する条件は原料の物性によつて異な
り、例えば熱風が直接接触すると変質するもの
や、加熱温度が制約されるものや、不活性ガスを
封入して熱処理する必要があるもの等がある。こ
れらの条件下での乾燥に適した連続式熱処理設備
としては現在スチームチユーブ式のロータリード
ライヤーがある。これは回転する円筒内に多数本
の蒸気管を設け、その蒸気管に蒸気を通して原料
を間接的に乾燥させるものである。

（従来技術の問題点） スチームチユーブ式のロータリードライヤーは
高圧の蒸気を必要とし、構造的にも複雑で設備費
や維持費も高く、しかも熱効率や保守の面等で
種々の問題があつた。

（発明の目的） 本発明の目的は、熱効率が良く、加熱むらがな
く、構成が簡潔で、設備費や運転維持費が軽減さ
れ、操業の簡略化及び合理化が図られ、保守・点
検などが容易な熱風間接加熱式回転熱処理装置を
提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の熱風間接加熱式回転熱処理装置は、横
向きに設置された固定外筒１と、固定外筒１内に
回転できるよう横向きに設置されて原料を移送す
る移送回転体２と、移送回転体２内の原料を加熱
する熱風が通る熱風通路３と、熱風排気口４と、
ベーパー排出口５と、移送回転体２に原料６を供
給する原料供給体７と、移送回転体２により移送
される原料６を排出する原料排出部８とから構成
され、移送回転体２は断面形状が三角形の三角パ
イプ９が複数本円形に配列され、その複数本の三
角パイプ９は一体に回転するよう連結され且つ各
三角パイプ９の入口１０側から出口１１側に向け
て下り傾斜になるよう配置され、熱風通路３は６
本の各三角パイプ９の外周に形成され、原料供給
体７は投入口１２から投入される原料６を移送回
転体２の入口側に搬送する搬送機構１３と搬送さ
れた原料６を６本の三角パイプ９に分配して送り
込む分配送り込み機構１４とから構成されるもの
である。

（発明の作用） 本発明の一例である第１図の熱処理装置により
原料を乾燥させるには次のようにする。

第１図の駆動鎖歯車２０を図示されていない減
速モータＭにより回転させて、固定外筒１内の移
送回転体２を回転させる。また第１図の熱風送入
管２１から熱風通路３に熱風を供給する。

この状態で原料を投入口１２から投入すると、
原料は搬送機構１３（スクリユーパイプ）により
三角パイプ９の入口１０側に搬送され、分配送り
込み機構１４（補助羽根２２と螺子れ羽根２３と
から構成される）により移送回転体２の三角パイ
プ９にほぼ均等量に分配されて送り込まれる。

三角パイプ９に送り込まれた原料６は、移送回
転体２が適宜の傾斜で横向に設置されているの
で、移送回転体２が回転すると入口１０側から出
口１１側に移送される。原料６は移送中に熱風通
路３を通過する熱風（原料の物性に適合した温度
に設定されている）により間接的に加熱される。

しかも各三角パイプ９内の原料６は移送回転体
２が右側に一回転する毎に第７図に示すように、
原料６の斜面上層部６ａが右側に（左回転の場合
は左側に）順次なだれ状に崩れながら原料全体が
夫々の三角パイプ９内をローリングする。このた
め原料６は加熱むらがなく均一に熱処理される。
この現象は三角パイプ９の形状が正三角形に近い
ほどより効果的である。

加熱処理された原料は各三角パイプ９の出口１
１から第１図、第３図の排出受部に２４に排出さ
れ、同受部２４内に形成されている６本の排出羽
根２４ａにより掬われて原料排出部８に送り出さ
れ、そこから外部に排出される。

原料の加熱処理時に発生する蒸気及び生成ガス
等のベーパーは第１図の排出フード２４に設けて
あるベーパー排出口５から外部に排出される。

（発明の実施例） 第１図は本発明の間接熱処理装置の一実施例で
ある。

第１図の１は固定外筒である。これは円筒形に
成形されており、第１図、第２図のように金属製
の外壁３０と内壁３１との間に断熱材３２が充填
されており、しかも図面の左側から図面の右側に
向けて下り傾斜になるよう横向きに設置されてい
る。

第１図の２は回転本体である。これは内部に原
料６を入れて移送するものであり、原料の有効実
伝熱面積の増大を図るために第７図に示すように
円を６等分に分割して断面形状を扇形に近似の三
角形にした三角パイプ９を６本使用し、それらを
第１図及び第７図に示すように内側リング３３の
外周に断面形状が菊花状になるよう円形に配列
し、その６本の三角パイプ９の外周を第１図のよ
うに外側リング３４，３５で固定して一体化して
ある。なお両端の外側リング３５は内側の外側リ
ング３４よりも幅を広くしてある。

三角パイプ９は６本の場合も熱効率が良いが、
熱効率が多少低下しても特に支障が無い場合は６
本より多くても少なくてもよい。

回転本体１の長手方向一端（左端）には第１
図、第２図のように受入側トラニオン２５が取り
付けられ、他端（右端）には第１図、第３図のよ
うに排出側トラニオン２６が取り付けられてい
る。

受入側トラニオン２５は軸受２７に回転可能な
るよう支持され且つ軸線方向には固定されてお
り、また同トラニオン２５には駆動鎖車２０が取
付けられており、その駆動鎖車２０を回転させる
と移送回転体２が回転するようにしてある。

排出側トラニオン２６は軸受２９に回転可能な
るよう支持され且移送回転体２の熱膨張による伸
びを考慮して軸線方向に摺動可能なるよう保持さ
れている。これにより移送回転体２が熱膨張して
も同回転体２が第１図の右側に摺動できるように
してある。

第１図、第２図の原料供給体７は投入口１２か
ら投入された原料を移送回転体２側に搬送する搬
送機構１３と搬送された原料６を６本の三角パイ
プ９にほぼ均等量に分配して送り込む分配送り込
み機構１４とから構成されている。

搬送機構１３としては第１図、第２図のように
スクリユーパイプ２８が使用されている。スクリ
ユーパイプ２８は軸３６に二枚のスパイラル羽根
３７，３８を180度位相をずらして取付け、その
軸３６及びスパイラル状の主羽根３７，３８を円
筒状のケース３９内に挿入して主羽根３７，３８
の外周縁をケース３９に固定してある。

スクリユーパイプ２８のケース３９は受入側ト
ラニオン２５の内側に固定され、主羽根３７，３
８と軸３６のうちケース３９から突出する部分は
固定ケーシング４０内に挿入され、軸３６の一端
４１は支持具４２に回転可能なるよう取付けら
れ、ケース３９の左端部４３がパツキン４４を介
して固定ケーシング４０の右端部４５に回転可能
なるよう被せてある。これにより受入側トラニオ
ン５が回転して移送回転体２が回転するとスクリ
ユーパイプ２８も一緒に回転して、投入口１２か
ら投入される原料がスパイラル羽根３７，３８に
より加熱回転体２側に送られるようにしてある。

分配送り込み機構１４は第１図、第４図イ，ロ
に明示するように、４枚の補助羽根２２ａ，２２
ｂ，２２ｃ，２２ｄと、２枚の主羽根３７，３８
と、第１図、第２図のように移送転体２の左端に
形成された送り込みリフター５０とから構成され
ている。

４枚の補助羽根２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄは第２図のように軸３６の右端（主羽根３７，
３８の右側）に、第４図イ，ロのように60度ずつ
位相をずらして取付けられている。しかも４枚の
補助羽根２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄはいず
れもスパイラル状で且つ軸３６の外周を約2/3周
する長さに形成されている。各補助羽根２２ａ，
２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの外周縁はスクリユーパ
イプ２８のケース３９の内周面に固定されてい
る。これにより主羽根３７，３８で送られてくる
原料は、移送回転体２が１回転する間に４枚の補
助羽根と二枚の主羽根の計６枚の羽根により６回
断続的に排出されて送り込みリフター５０内に投
入落下される。

送り込みリフター５０は第５図、第６図のよう
に移送回転体２の左端に円盤５１を取付け、円盤
５１には等間隔で６個の送り窓５２が開口されて
おり、しかも６個の送り窓５２は第５図のように
夫々６本の三角パイプ９に連通するよう開口され
ている。また各送り窓５２の手前には側面がＬ字
状の螺子れ羽根２３が形成されている。螺子れ羽
根２３は第５図に示したように樋形に形成されて
おり、固定板５３の外周縁が円筒状の胴体５４の
内周面に接着されている。

しかも胴体５４は第５図のように６本の三角パ
イプ９の外周面に被せて固定してあり、更に第１
図、第２図のように受入側トラニオン２５に取付
けられている。これにより受入側トラニオン２５
が回転すると送り込みリフター５０が回転し、更
に６本の三角パイプ９も回転し、送り込みリフタ
ー５０に投入落下された原料がほぼ等量づつ夫々
の螺子れ羽根２３により掬われて、夫々の螺子れ
羽根２３が連通している送り窓５２を通して夫々
の三角パイプ９に送り込まれるようにしてある。
なお螺子れ羽根２３には受板５５があるため、螺
子れ羽根２３に掬われた原料は送り込みリフター
５０が回転してもこぼれない。

本発明において原料層の断面保有率Ｍ（％）は
移送回転体２の直径Dφ（第７図）の断面積Ａ＝
πD²／４の30％位が効率的である。これを三角パ
イプ９の個々の原料保有断面積ＮでみるとＮ＝
Ｍ／６＝（Ａ×30％）／６＝Ａ・0.005となり、三
角パイプ１ケについての保有率Ｎ（％）は約38％
となる。

各三角パイプ９には原料をほぼ均等量づつ送り
込むのが望ましい。このようにすれば原料をむら
なく加熱することができ、また移送回転体２の回
転バランスを保持することもできるので、回転動
力の節減にもなる。

三角パイプ９は例えば市販の丸パイプより造形
する。丸パイプの円周は直径の3.14倍（Ｌ＝πD）
であるが、正三角形の周の長さは三角形の一片の
長さの３倍である。三角パイプ９の周の長さをこ
れに近い3.14倍になるよう設計することにより、
60度の三角形の上型と60度の弧の下型を用意し、
それにより市販の丸パイプを挟んでプレスすれば
簡単に三角形パイプを造形することができる。

熱風通路３は第７図のように６本の三角パイプ
９で囲まれた中心部通路５６と隣合う三角パイプ
９の側面間の間隙５７と三角パイプ９の外周面と
固定外筒２の内周面との間の間隙５８により夫々
の三角パイプ９の外周を囲むように形成されてい
る。

第１図の熱風送入管２１は排出側トラニオン６
内に固定されており、図示されていない熱源から
熱風が供給され、それを固定内筒１内の熱風通路
３に排出するようにしてある。熱風の温度は60℃
〜700℃の間で任意の温度に簡単に調節できるよ
うにしてあり、使用した熱風排気はそのまま加熱
器を通して循環して再使用できるようにしてあ
る。

原料の加熱処理時に発生する蒸気及び生成ガス
等のベーパーは排出フード２４に設けてあるベー
パー排気口５より排出されるが、移送回転体２の
原料通過系統は原料受入れ側は二重又は三重のス
クリユー羽根により、又各パツキンシールによつ
て密封状態になつているので、生成ガス並びに粉
体爆発が防止され、封入不活性ガスを分離して再
利用することもできるよう配慮した構造となつて
いる。

（発明の効果） 本発明は次のような各種効果がある。

(1) 移送回転体２が１本のパイプではなく、複数
本の三角パイプ９で構成されるので、本発明に
よるヒーターの呼称伝熱面積（扇形パイプの内
周ｘ長さx6の合計値：m²）は、同じ大きさ
（胴体直径×胴長）のスチームチユーブ式のロ
ータリードライヤーの呼称伝熱面積（チユーブ
の外周ｘ長さｘ本数の合計値：m²）に比較して
10％〜20％大きく、有効実伝熱面積（実際に伝
熱面と原料が有効に接触している総面積m²で原
料の保有率により変化する）に至つては20〜50
％も増加する。このため熱効率が著しく向上す
る。

(2) 同寸法のスチームパイプドライヤーに比べて
伝熱面積が大きく伝熱効率がよいので、同じ直
径とすれば長さを短縮できるので設備所用面積
が小さくてすむ。

(3) 三角パイプ９を使用するため、それが回転す
ることにより同パイプ９内で原料６が第７図の
ようになだれ状に崩れてローリングするので、
原料が均一に加熱処理され、加熱むらがない。

(4) 原料が複数本の三角パイプ９に分散されるの
で、原料が移送回転体２の一部にかたよらず、
移送回転体２の回動力が少なくてすみ、モータ
を小さく出来るので設備費も安くなる。

(5) 外筒ケーシングが固定式であるので、移送回
転体２の保安ケーシングを兼ね危険防止の役目
も果す。また内部の熱風の温度測定を任意の点
で常時行なうことができ、熱風の温度管理に便
利である。

(6) 移送回転体２は複数本の三角パイプ９で形成
されているが、それらは構造的に一体化されて
いるので強度にも優れる。

(7) 移送回転体２が鋼体的に出来上つているの
で、それを支持する機構を両端軸承とすること
ができ、構造が簡潔になる。

(8) 原料は内部でシエル面を余り滑動しないので
三角バイプ９が摩耗しにくく、しかも三角バイ
プ９が一体化されて強度にも優れるので、三角
バイプ９を薄板で成形することができ、経済的
である。

(9) 外筒ケーシングの上部を取外し可能とすれ
ば、内部の点検・補修などに便利である。

(10) 熱源が熱風であるため、蒸気式の装置に比べ
て複雑な蒸気配管やボイラー等が不要となり、
設備費が軽減され、運転維持費が格安でしかも
操作が簡便である。

(11) 始動前の予熱運転時間並びに、停止後の暫定
運転時間がスチーム式の場合は１時間であるの
に15分間で可能である。

(12) 三角パイプ９は市販パイプより造形出来るよ
うにすれば、より一層経済的である。

(13) 排熱風をリサイクルして加熱再使用出来る
ので熱効率が大である。

(14) 以上の各種効果は三角バイプ９が６本の場
合に特に顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱処理装置の一例を示す縦
断説明図、第２図は同装置の原料投入側の縦断説
明図、第３図は同装置の原料排出側の縦断説明
図、第４図イ，ロは同装置の主羽根と補助羽根の
取付け状態を示す説明図、第５図は同装置の送り
込みリフターの一部切り欠き説明図、第６図は第
２図のＢ−Ｂ断面図、第７図は第２図のＡ−Ａ断
面図である。 １は固定外筒、２は移送回転体、３は熱風通
路、４は熱風排気口、５はベーパー排出口、６は
原料、７は原料供給体、８は原料排出部、９は三
角パイプ、１０は三角パイプの入口、１１は三角
パイプの出口、１２は投入口、１３は搬送機構、
１４は分配送り込み機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 横向きに設置された固定外筒１と、固定外筒
   １内に回転できるよう横向きに設置されて原料を
   移送する移送回転体２と、移送回転体２内の原料
   を加熱する熱風が通る熱風通路３と、熱風排気口
   ４と、ベーパー排出口５と、移送回転体２に原料
   ６を供給する原料供給体７と、移送回転体２によ
   り移送される原料６を排出する原料排出部８とか
   ら構成され、移送回転体２は断面形状が三角形の
   三角パイプ９が複数本円形に配列され、その複数
   本の三角パイプ９は一体に回転するよう連結され
   且つ各三角パイプ９の入口１０側から出口１１側
   に向けて下り傾斜になるよう配置され、熱風通路
   ３は６本の各三角パイプ９の外周に形成され、原
   料供給体７は投入口１２から投入される原料６を
   移送回転体２の入口側に搬送する搬送機構１３と
   搬送された原料６を６本の三角パイプ９に分配し
   て送り込む分配送り込み機構１４とから構成され
   ることを特徴とする熱風間接加熱式回転熱処理装
   置。 ２ 三角パイプ９が６本円形に配列されている特
   許請求の範囲第１項記載の熱風間接加熱式回転熱
   処理装置。