JPH0519895U - 粉粒体の間接加熱式回転乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】伝熱効率、乾燥効率の良好な間接加熱式回転乾
燥機を提供する。 【構成】回転ドラム２の矢印イの方向への回転に伴い、
粉粒体６は流動、崩落、落下するが、掻き上げ板が７２
ａの位置にあって、崩落、落下した粉粒体は、この掻き
上げ板７２ａの上に６ａのようにたい積する。次に掻き
上げ板は矢印口の方向に回転運動し、７２ｂの位置に来
る。この時、たい積していた粉粒体６ａは強制的に回転
ドラムの周囲のＳの部分へ投射分散させられる。この部
分に従来より早めに広く分粒体が分散させられることに
より、この部分での加熱管と粉粒体との熱交換が行わ
れ、全体として乾燥効率が向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、粉粒体の間接加熱式回転乾燥機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、粉粒体の間接乾燥機として、水蒸気を用いた多管束回転乾燥機が用い られている〔（社）化学工学協会「化学工学便覧」昭41. 5.20、丸善（株）、P. 569 ；桐栄良三編「乾燥装置」昭41. 6.25、日刊工業新聞社、P.137 〕。 これらは図８及び図９に示すように、ドラム２の内側に同心円的に加熱管１ａ 〜１ｅを多列に配設し、ドラム２を回転させる時内部の粉粒体が回転流動し、そ の時加熱管からの伝熱により粉粒体を乾燥するものである。粉粒体は図９の供給 部３より入り、排出部４から出ていく。

【０００３】 この様な従来の乾燥機においては、図８に示すように粉粒体が加熱管に接して いる部分は、ドラム円周の50％以下であり、他の部分では粉粒体との熱交換は行 われない。したがって全体として粉粒体の乾燥時間が短かく、乾燥効率が悪いと いう問題があった。 そこでこのような間接加熱式回転乾燥機の伝熱効率、乾燥効率の向上を目的と して、以下のような回転式乾燥機が提案されている。

【０００４】 （１）特開昭61-138082 号公報には図10, 図11に示されるようなドラム23の内 周面の少なくとも被乾燥物流れの下流側に上記蒸気管よりもドラム23の内に突出 した掻上板25を設けた掻上板付蒸気管式回転乾燥機が開示されている。 （２）特開昭56-7975 号公報には図12, 図13に示されるような、ドラムの縦方 向に走る中空体状の加熱手段32が設けられた刻たばこ35のような細片状集合体用 乾燥ドラムにおいて、該ドラム31の内面に周囲を該加熱手段32で囲い、かつ、該 ドラム軸心側を開放状にした加熱室34を複数設け、該加熱室34の核ドラム軸心に 近い部分を屈折した棚33状に形成せしめることによって該ドラム31の回転中該細 片状集合体を該加熱室内で循環させつつ軸方向に移動せしめる乾燥機が開示され ている。

【０００５】 （３）特開昭48-32239号公報には図14に示されるような外側及び内側の回転可 能なシリンダ45, 49を設けており、外側のシリンダ45は外側のペダル48を内方に 突出させて支持し、内側のシリンダ49は外側のシリンダ45内に同軸に配置されて 両シリンダ間に環状の空所44を作り、そこに内側のシリンダ49によって支承され た内側のペダル42を外方に突出させており、上記の内側及び外側のペダル48, 42 は両シリンダ45, 49に対し軸方向に伸びる管43, 40を含んでおり、また更に、内 側及び外側の管43, 40に加熱媒体を導入させかつこの管より加熱媒体を除去させ る装置を設けている回転式円筒状乾燥機が開示されている。

【０００６】 この回転乾燥機では、被乾燥物であるタバコは加熱された外側のペダル48によ って取り上げられ、外側のシリンダ45の頂上の死点近くまで持ち上げられ、そこ でタバコは加熱された内側ペダル42間に落下し、このペダル42はタバコを内側シ リンダ49の底部の死点近くまで運び、そこでタバコは両度ペダル48間に落下する 。このようにタバコは上昇・落下を繰り返しつつ、乾燥機外へ放出されるまで当 該乾燥機出側に向けて前方下方に移行せしめられる。

【０００７】 （４）特開昭61-27483号公報には図15, 図16, 図17に示されるような伝熱体と して、加熱媒体が通る伝熱板51を使用し、これを放射状または偏心した放射状に 配置した回転乾燥機が開示されており、ここで使用される伝熱板としては、２枚 の熱伝導性のパネル間に加熱媒体たとえば蒸気を通す通路を設け蒸気を抽入する ことによりパネルを加熱させる構成のものが好適であるとしている。この伝熱板 の具体的形態としては、図16に示すようないわゆるディンプルプレートと呼ばれ る類の伝熱板54、あるいは図17に示すような伝熱パネル55を一例として挙げてい る。前者の場合は、２枚の熱伝導性パネル54ａ、54ａをディンプル部分54ｂで固 定するとともに、ディンプル部分以外の部分にはパネル54ａ、54ａ間に空間54ｃ を形成して加熱媒体の通路としている。後者の場合は、２枚の熱伝導性パネル55 ａ、55ａに、あらかじめ、たとえば断面半円形状の膨出部分55ａを形成しておき 、各膨出部分が対向するように２枚のパネルを接合55、55ｂすることにより、膨 出部分に加熱媒体通路55ｃを形成せしめるようになっている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記従来技術（１）に示すものは、蒸気管式回転乾燥機に大き な掻板を設けることにより、主として被乾燥物とキャリヤーガスとの接触効果の 向上及び有効伝熱面積の増大を目的としたものであるが、このような蒸気管式回 転乾燥機による乾燥は、蒸気管による被乾燥物への伝熱が80〜90％を占めるのに 対して、キャリヤーガスによる被乾燥物への伝熱が10〜20％を占めるに過ぎず（ 例えば特開昭58-127782 号公報）、従って全体としての伝熱の増大効果は、あま り大きく期待できない。かえって図10のＭで示す掻上板25によって支えられて滞 留している部分では、蒸気管24の周囲の被乾燥物は静止状態にあり蒸気管からの 伝熱効率が掻上板25のない場合よりも低下する可能性がある。

【０００９】 次に前記従来技術（２）に示すものは、主として刻たばこのような、嵩比重の 高い、従って熱伝導率の悪い細片状集合体の乾燥において、加熱手段との接触チ ャンスを壊して伝熱効果を上げようとするものであるが、粉粒体一般の乾燥機と して考えると構造が複雑で、加熱手段（加熱管）32のメンテナンス性が著しく悪 いばかりでなく、加熱室34に堆積した被乾燥物35と加熱室同壁の加熱手段32との 流動接触チャンスが少なく図８、図９に示したようなドラムの軸方向に伸びる加 熱管１ｄ〜１ｅを半径方向に多段に配列した構造のものに比べて、被乾燥物と加 熱手段（加熱管）との接触チャンスが必ずしも大きくなるとはいえない。

【００１０】 前記従来技術（３）に示すものは、前記（２）に示したものと同様、刻たばこ のように表面対体積比の大きい（密度、嵩密度の小さい）熱伝導率の悪い材料を 主として図14の環状空間44を通流する熱風で乾燥することを主目的としたもので あるが、化学肥料、薬品、樹脂、食品、鉄鋼、石炭等多分野にわたる粉粒体の乾 燥を考えると前記（２）のものと同様、伝熱手段の構造が複雑で、メンテナンス 性に問題があるばかりでなく、ペダル42、48が材料を掻き上げて攪拌落下させ環 状空間44内での熱風による乾燥効率の向上効果があるものの、ペダル自体が逆に 材料の流動を妨げ、管40、43やトラフ41、47内の通流する熱媒体による間接加熱 伝熱乾燥効率の向上は、あまり期待できず、前記（２）の技術の欠点と同様図８ 、図９のような構造のものに比べると間接伝熱による乾燥効果は著しく劣ると考 えられる。

【００１１】 前記従来技術（４）に示されるものは、回転筒50の回転につれて、原料56は、 伝熱板51により掬い上げられ伝熱板51とともに回転するが、伝熱板の傾斜が原料 の安息角を超えた時点で、伝熱板面から辷り落ち回転筒50底部へ落下するので結 局図15に示すように、伝熱板と原料が接触するのは、図15の回転筒底部から右側 側面上部までの間となり、しかもこの間の伝熱板群の間にある原料は、伝熱板に よってかえって流動を妨げられ、伝熱板との間は、相対的静止関係にあり、全体 としては原料は決して有効に伝熱板と接触することができるとは云い難く、また 攪拌効果も向上するとは云い難い。従って前記（２）の技術の欠点と同様に図８ 、図９のような構造のものに比べるとむしろ伝熱効率、乾燥効率が劣ると考えら れる。またやはり伝熱板の構造が複雑で設備の製造やメンテナンスを考えると、 コストアップや稼動率低下の原因になりかねない。

【００１２】 本考案は、以上のような従来技術の持つ欠点を解消し、伝熱効率、乾燥効率の 良好な間接加熱式回転乾燥機を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記問題点を解決するために、粉粒体と接していない加熱管のある回 転ドラム内部分に強制的に粉粒体を供給するようにしたものである。即ち、本発 明は、回転ドラムの内側に、その軸方向に伸びる多数の加熱管を同心円的に多列 に配設した粉粒体の間接加熱式回転乾燥機において、該ドラム内空間の下方で該 ドラム最中心側加熱管列とは干渉しない位置に、粉粒体掻き上げ板を備え回転往 復運動する回転軸を該ドラム端部側板を貫通して設けたことを特徴とする粉粒体 の間接加熱式回転乾燥機であり、望ましくは、回転軸を二重管構造とし、掻き上 げ板には加熱媒体流路を設け、該回転軸及び掻き上げ板とを水蒸気等の加熱媒体 で加熱できるようにした粉粒体の間接加熱式回転乾燥機であり、また掻き上げ板 の先端部及び／又は中間部に回転ドラム軸方向に伸びる堰状突起を設けた粉粒体 の間接加熱式回転乾燥機である。

【００１４】

【作用】

本考案は、上述のように構成されているので、例えば図３（ｂ）に示すように 、従来の場合なら加熱管と粉粒体の接触のないＳ部にも粉粒体が掻き上げ板の回 転往復運動により供給されるので、粉粒体と加熱管の接触面積ならびに接触時間 が増大し、その結果乾燥効率の増大がはかれる。

【００１５】 次に本考案を実施例に基づいてより詳細に説明する。

【００１６】

【実施例】

図１は本考案の第１実施例の回転ドラム部断面図、図２（ａ）はその全体側面 図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。図１，２において、回転ド ラム２の軸方向両端の側板10を貫通し、軸受76で両端を回転支持される回転軸71 を回転ドラムの下方の回転ドラム最中心側加熱管列１ｅとは干渉しない位置に、 回転ドラムとは偏心させて設けてある。回転軸71の外周には、その半径方向に伸 び、前記回転軸の回転往復運動の範囲内において最中心側加熱管列１ｅとは干渉 しない位置，方向，形状，幅で掻き上げ板72が、回転ドラム軸方向に伸びるよう 取付けてある。尚掻き上げ板72の裏面と回転軸の外周の一部にわたって補強リブ 74ａ，74ｂが取り付けられている。回転軸71の一端には、その半径方向に伸びる アーム77が、そのアーム77の先端には、ピン78ａを介して伝動ロッド78が、また 伝動ロッド78の他端は、回転板79の側面周端部にピン78ｂを介して連結されてお り、いわゆるリンク機構が形成されている。回転駆動源（図示せず）から減速機 80を介した回転板79の回転運動は、アーム77の回転軸71を中心とした回転往復運 動へと変えられる。このため回転軸71は、回転往復運動する。また回転ドラム２ 自身も矢印イの方向へ回転する。このため、回転ドラム２の両側板は、回転ドラ ムに固定されて共に回転する外周側リング状側板10ａとこのリング状側板10ａの 内周部に回転シール手段９を介してその外周が内接する固定円状側板10ｂとから なり、固定円側板10ｂには、回転軸貫通孔が設けられ、この貫通孔の内周と回転 軸71の外周との間には、回転シール手段８が設けられている。

【００１７】 図３は本考案の回転ドラム２，回転軸71と掻き上げ板72及び粉粒体６の動きを 示す図である。図３（ａ）に示すのは、回転ドラム２の矢印イの方向への回転に 伴い、粉粒体６は流動，崩落，落下するが、掻き上げ板72が72ａの位置にあって 、崩落，落下した粉粒体は、この掻き上げ板72ａの上に６ａのようにたい積する 。次に図３（ｂ）に示す掻き上げ板は矢印ロの方向に回転運動し、72ｂの位置に 来る。この時、たい積していた粉粒体６ａは強制的に回転ドラムの周囲のＳの部 分へ投射分散させられる。従来の装置ではこのＳの部分は粉粒体が崩落，落下し て来ていない部分であり、この部分に従来より早めに広く粉粒体が分散させられ ることにより、この部分での加熱管との粉粒体との熱交換が行われる。

【００１８】 かように本考案によれば、従来では粉粒体との接触熱交換が従来行われなかっ た部分の加熱管の位置にも粉粒体が分散されるため、全体として加熱効率、即ち 、乾燥効率が向上する。 尚、図１に示した掻き上げ板72は、回転軸71の軸心から半径方向に伸びた平面 板の先端に堰状突起73を取付けたもので、この堰状突起73は、上方より掻き上げ 板72の上に崩落，落下してくる粉粒体６を掻き上げ板からこぼれないよう堰止め 、且つ掻き上げ板が矢印ロの方向へ回動する途中でも堆積した粉粒体が掻き上げ 板の先端部からこぼれないように掻取っていくため、あった方が望ましい。また 図１の掻き上げ板72の幅方向中央部にも堰状突起75を設けてあるが、これは掻き 上げ板が図３（ｂ）で示す72ｂのような位置に来た場合に、直ちに粉粒体が下部 へ落下するのを堰止め、出来るだけ粉粒体を広く分散させる効果を持つので、こ れもあった方が望ましい。

【００１９】 図４は、本考案の第２の実施例を示す回転ドラム部の断面図で、図１に示す掻 き上げ板72が、平面板の先端に堰状突起73を設けたものであったのに対して矢印 イで示す回転ドラムの回転方向とは、反対側の方向に湾曲した湾曲板72を掻き上 げ板としたもので図１のものに比べて、１回当りより多くの粉粒体を掻き上げる 効果を狙ったものである。この場合図１の実施例のように先端部の堰状突起は、 必ずしも必要でないが、幅方向中央部の堰状突起75は前記の実施例の場合と同じ 作用効果を持つので取付けた方が好ましい。

【００２０】 図５は、本考案の第３の実施例を示す回転ドラム部の断面図で、図１，図４に 示す第１，第２の実施例と異るところは、掻き上げ板72を、矢印イで示す回転ド ラム２の回転方向とは逆の方向へ屈曲した屈曲板で形成したところである。この 実施例は図４の第２の実施例と同様図１の第１実施例に比べて１回当りより多く の粉粒体を掻き上げる効果を狙ったものである。この場合、第２の実施例と同様 に図１の第１実施例のような先端部の堰状突起73は必ずしも必要でないが、幅方 向中央の堰状突起75は取付けた方が好ましい。尚図５の掻き上げ板72は中央部１ ヶ所で屈曲させたものを示したが複数箇所で屈曲せしめてもよいことは勿論であ る。

【００２１】 図６は、本考案の回転軸の回転往復運動駆動手段の図２（ａ）に示したものと は別の実施例を示す一部省略正面図である。図６において、71は回転軸、77は回 転軸71から半径方向に伸びる揺動カム、82は、揺動カム先端に軸支されたカムロ ラー、83は、図示せぬ回転駆動源及び減速機を介して回転駆動される偏心回転カ ム、84は、カムローラ82の外周を常に偏心回転カム83の外周面に押圧付勢するた めの引張ばねである。この実施例では偏心回転カム84の回転にしたがって、これ に押圧されるカムローラ82の位置が周期的に変化しその結果、揺動アーム77、回 転軸71が回転往復運動を行う。

【００２２】 図７は、本考案の回転軸及び掻上げ板の別の実施例を示す回転ドラム部断面図 で、回転軸71を外管71ａ、内管71ｂの同心二重管で構成し、少くとも外内管の間 の環状間隙71ｃを、熱媒体の流路とし、また掻き上げ板72の回転ドラム回転方向 側に熱媒体流路（図７では、回転ドラム軸方向に伸びる半割りの管を掻き上げ板 に溶接したもの）を設け、両流体流路に熱媒体供給手段を連結したもので、これ により回転軸71の表面及び掻き上げ板72の少くとも回転ドラム回転方向側側面を 加熱することが出来、粉粒体への伝熱面積増、乾燥効率向上が一層期待される。 尚図７の熱媒体流路85は、管を半割りにしたものを掻上板側面に溶接したものを 示したが、熱媒体流路の構成方法はこれに限るものではなく、前記先行技術の実 施例で使われているように加熱管を板で連結するかもしくは、板の中に半分埋設 したような構造や２枚の板の間に加熱管を狹み込んだもの、或いはディンプルプ レート54、伝熱パネル55のように構成してもよいことは勿論である。

【００２３】 また以上の実施例では、掻き上げ板72は、回転ドラムの軸方向全長に伸びるよ う設けたが、軸方向全長でなく、分割してところどころ掻上げ板72のない部分が あってもよく、ところどころに熱膨張吸収のための半径方向のスリット（隙間） を設けてもよい。 回転軸71の駆動手段も実施例に限ることはなく、所定の速度が出せれば油圧モ ータや、油圧シリンダまた他の流体圧シリンダを揺動アーム77に取付けて往復運 動させるようなものであっても良い。

【００２４】 因みに、外径 3.4ｍ、長さ25ｍ、回転速度3.8rpmの石炭の間接加熱式回転乾燥 機に、 600mmの外径の回転軸と掻き上げ板として厚み25ｍ、幅 650ｍ、長さは回 転ドラム内軸方向全長のものを取りつけ、図３に示すように、水平面となす角が 15°よりドラム回転方向に90°の間を、10回／分の頻度で回転往復運動させた。 従来の時間当りの石炭の処理速度を 100とすると、本実施例では約 109となり、 約９％の乾燥効率のアップを図ることができた。

【００２５】

【考案の効果】

本考案は、回転ドラム内を流動落下する粉粒体を掻き上げて従来粉粒体と接触 しなかった位置の加熱管部に粉粒体を分散落下させるようにしたから、全体とし て乾燥効率が向上し、時間当りの処理量を増加させることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の回転ドラム部断面図であ
る。

【図２】本考案の第１実施例を示したもので、（ａ）は
全体正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】本考案の動作作用を説明するための回転ドラム
部断面図である。

【図４】本考案の第２実施例の回転ドラム部断面図であ
る。

【図５】本考案の第３実施例の回転ドラム部断面図であ
る。

【図６】本考案の回転軸の回転駆断手段の別の実施例を
示す一部省略側面図である。

【図７】本考案の回転軸及び掻き上げ板の別の実施例を
示す回転ドラム部断面図である。

【図８】従来の多管式間接加熱回転乾燥機の回転ドラム
部の断面図である。

【図９】図８の側断面図である。

【図10】従来の掻き板付蒸気管式回転乾燥機のドラム部
横断面図である。

【図11】図10の要部拡大断面図である。

【図12】従来の回転乾燥機の回転ドラム部断面図であ
る。

【図13】従来の同じく回転ドラム部断面図である。

【図14】従来の回転式乾燥機の回転シリンダ部断面図で
ある。

【図15】加熱媒体が通る伝熱板を使用した回転乾燥機の
横断面図である。

【図16】伝熱板の１例であるディンプルプレートの斜視
図である。

【図17】伝熱板の別の例である伝熱パネルを示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ 加熱管 ２ 回転ドラム ３ 供給部 ４ 排出部 ６ 粉粒体 70 掻き上げ機構 71 回転軸 72 掻き上げ板 73 堰状突起 75 堰状突起

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転ドラムの内側に、その軸方向に伸び
   る多数の加熱管を同心円的に多列に配設した粉粒体の間
   接加熱式回転乾燥機において、該ドラム内空間の下方で
   該ドラム最中心側加熱管列とは干渉しない位置に、粉粒
   体掻き上げ板を備え回転往復運動する回転軸を該ドラム
   端部側板を貫通して設けたことを特徴とする粉粒体の間
   接加熱式回転乾燥機。
2. 【請求項２】 回転軸を二重管構造とし、掻き上げ板に
   は加熱媒体流路を設け、該回転軸及び該掻き上げ板を水
   蒸気等の加熱媒体で加熱できるようにしたことを特徴と
   する請求項１記載の粉粒体の間接加熱式回転乾燥機。
3. 【請求項３】 掻き上げ板の先端部及び／又は中間部に
   回転ドラム軸方向に伸びる堰状突起を設けたことを特徴
   とする請求項１又は２記載の粉粒体の間接加熱式回転乾
   燥機。