JPH11108319A - ジェットバーナを利用した処理タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジェットバーナ１のジェット噴流１０で乾燥
破砕させるのに、逆円錐形状をしたタンク底部７で被処
理物８を瞬時にジェット噴流１０と接触させ、中央部か
ら排出口に向かって順次傾斜したタンク形状４で無駄な
く処理完了品を排出しながらも、中央部のタンク形状を
円柱状にすることにより、ジェット流の緩衝部５を設
け、処理効率を向上させたジェットバーナ処理タンク。 【解決手段】 被処理部８を乾燥、破砕させるのに、品
質のバラツキが少なくし、効率よく作業ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ジェットバーナを
用いて乾燥、焼却、又は破砕等に利用する処理装置にお
いて、処理タンクの形状を工夫し、効率良く作業を行
い、品質を向上できるようにした処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に示すようにジェットバーナ２０１
を利用したタンク２０２においては、ジェットバーナ２
０１からの噴出流２１０を利用し、タンク２０２内に供
給された被処理物２０８が乾燥、破砕されたタンク２０
２の排出口２０３から排出し、処理を実施する構造にな
っている。

【０００３】この方式であると、ジェットバーナ２０１
で生成された超高速噴流２１０はタンク底部２０７に向
かって直線上の噴出流２１０となって吹き付けられる。
処理タンク２０２の底部２０７に向って吹き付けられる
直線状の噴流２１０は、タンク底部２０７に衝突した後
タンク壁面２０６に沿って上昇する流れ２１１、２１
２。２１４と、壁面とバーナの中間に位置する部分で下
部に向かって逆流する渦巻き状の流れ２１３になる部分
とに大きく分類することができる。

【０００４】ジェット噴流２１０の乾燥、粉砕速度は、
ジェットバーナ２０１の先端から被処理物２０８の滞留
する処理タンクの底部２０７に至るまでの距離に反比例
し、バーナ先端が底部２０７近ければ近いほど被処理物
２０８に対する処理速度は大で、距離が離れるほど処理
速度は遅くなる。被処理物２０８は、タンク２０２の底
部２０７に挿入口２０９からスクリュウコンベヤなどで
間欠、若しくは連続的に供給され、タンクの底部２０７
でジェット噴流２１０と接触し、乾燥、脱水、破砕され
る。

【０００５】破砕を処理目的とした例で説明すると、挿
入された被処理物２０８は、処理タンクの底部２０７に
停滞し、ジェット流２１０の衝撃、加温で順次乾燥、破
砕が進行する。微細化した被処理物２０８は、ジェット
噴流２１０により発生した上昇流２１１，２１２、若し
くは渦流２１３により移動する。乾燥、破砕され軽量化
された被処理物は、順次排出口２０３より排出され、次
工程であるサイクロン式の分離機などに送られる。

【０００６】被処理物２０８の移動のためのエネルギー
はジェット噴流２１０によるものである。処理された被
処理物２０８の品質は図３に示すように被処理物の特性
にもよるが正規分布の状態になることが多い。図３で
は、中心値を０とすると、右方向ほど重量であれば重
く、形状でいえば大である。また、左方向になれば、重
量は軽く、形状は小となる。

【０００７】この分布が狭いほど被処理物８にバラツキ
が少なく良品質の製品である。ジェット噴流２１０によ
る処理が進行し重量が軽く、形状が小さくなった被処理
物２０８はタンク２０２の上部に設けられている排出口
２０３より排出され次工程に移動する。規格外の左側に
存在する軽量、破砕の度合いが過剰な微粉も含まれるこ
とになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、排出口
２０３につながるタンク２０２の上部２０４の形状が、
湾曲、若しく放物線を描く形状に形成されているのでジ
ェット噴流２１５が湾曲、放物線に沿って移動し、排出
口２０３付近の全てに集合されることがないので、被処
理物２０８全てが排出口２０３より次工程に送られるこ
となく、タンク底部２０７の方向に落下し、再びジェッ
ト噴流２１０で必要以上に乾燥、破砕された後、タンク
上部２０４に移動、排出されるが場合によっては再々度
落下、ジェット噴流２１０で処理されるといった具合の
繰り返しで、処理目的以上に軽量、微細になって排出さ
れるようになり、処理効率が悪く、品質のバラツキが大
となっていた。その要因は、タンクの上部形状が湾曲、
若しくは放物線を描く形状２０４に形成されていること
にあった。

【０００９】

【本発明の目的】乾燥、破砕し重量、形状が処理目的に
達した被処理物が処理タンク内にいたずらに長時間滞留
して、必要以上に軽量、微細にならないように当初の処
理目標値に達した被処理物を遅滞なくタンク内から排出
し、品質の向上と、処理効率を向上せしめようとするも
のである。

【００１０】

【目的を達成するための手段】目的を達成すためには、
処理目的に合致するような重量、形状等に到達した被処
理物が、上記噴流によって遅滞なく処理物がタンクから
排出されるようにしたいので、そのためには、タンク内
に供給されるジェット噴流が排出口に接近するに従い流
速を増し、排出口付近で最高速になって排出されること
が望ましい。その目的を達するためには、タンク胴部か
ら排出口までに至る面積を距離に応じて、排出口に近ず
くに従って徐々に面積を減少さすことである。本発明の
形状を図１に示す。

【００１１】タンク中央部５より排出口３に向かうに従
って面積を比例するように減少させてあり結果として体
積が減少するものであり。その減少度合いを図式化した
ものが図４である。番号が１０１から１０６と上方排出
口３に接近するに従い順次面積を減少させてある。減少
の度合いは、被処理物８の特性と選択するバーナの能力
により最適条件となる形状にする。

【００１２】処理タンク２に挿入口９からスクリュウコ
ンベヤなどで供給された被処理物８はタンク底部７でジ
ェット噴流により乾燥、破砕が開始される。重く大きい
被処理物８は、ジェット噴流１０により乾燥、破砕が進
行すると、タンク壁面のジェット噴流１１、１２、１４
によって搬送され移動する。上昇のための噴流速度は、
排出口３に向かうに従い体積が絞られた状態になってい
るので、順次速度は増し、排出口の近辺で最大となる。

【００１３】タンク内に超高速で噴出されるジェット噴
流１０量をＶ、タンクの面積をＳとした時タンク内の流
速ｖは ｖ＝Ｖ・Ｓ の関係式が成り立つ。この関係式を表したのが図５であ
る。タンクの体積Ｖは、排出口３に向かうに従って、面
積を順次減少さしてあるのでジェット噴流１０の体積が
一定であると、面積が減少するにつれて上昇噴流１４は
徐々に速度を増し、排出口３の方向に流れる。排出口近
辺のタンクの形状は、直線状態に形成されているので、
被処理物８は排出口３近辺に停滞することなく、そして
落下することなく排出される。その効果として、処理さ
れた物質が適度な品質になりながらも再度落下してジェ
ット噴流１０に接し、過剰に乾燥、破砕されることがな
い。

【００１４】従来方法であれば、品質がバラツいている
ので次工程で処理する分粒、篩い分けなどの作業効率が
悪く、製品のバラツキなども大であったがそのような現
象は解消されコストダウンになる。次工程でサイクロン
などが設置されていると吸引力が大で、排出口が負圧に
なればその効果はより大となる。請求項２では、タンク
の下部６を上部のタンク形状とは対象となる逆円錐形の
形状に形成してある。これはジェット噴流１０が被処理
物８に噴射された時、従来方式である円盤状であれば噴
射流が左右円周方向に飛散し、併せて被処理物８も飛散
し、ジェット噴流１０が被処理物と接する機会が少なく
なり乾燥、破砕の効率を悪くするからである。請求項２
のように逆円錐形してあれば、ジェット噴流１０で移動
しても傾斜した円錐面６を滑り落ち、再度ジェット噴流
で乾燥、破砕され効率が良い。請求項３では、タンク中
央部５を直線状にしてある。つまり円柱状にしてある。

【００１５】請求項２で、被処理物８を強いジェット噴
流１０に接触させて上昇させ、請求項１にあるように急
激に排出させると、特定の物質によっては、規格の大な
るものまでが排出される恐れがある。そのために請求項
３では、上昇速度を中間部でやや沈静化させるようにし
て、乾燥の不十分なものや、破砕が未完了で大なるもの
が噴流１３によって落下するようにしてある。

【００１６】

【発明の効果】本発目の効果として １．ジェット噴流１０で乾燥、破砕された被処理物８
が、処置タンク２内で滞留することなく、次工程に搬送
され、品質のバラツキが少なく、効率よく、省エネルギ
ーの処理が可能となる。 ２．被処理物８がタンク底部７に供給された直後からジ
ェット噴流１０と効率よく接触し乾燥、破砕されるの
で、処理時間が短時間で完了し、上記同様省エネルギー
の処理になる。 ３．ジェット噴流１０がタンク底部７に被処理物８を乾
燥、破砕し、上昇気流が中央部近辺で逆流１３、１９す
るようにタンク中央部５に緩衝域を設けてあるので、急
激な上昇気流に乗って、未乾燥、破砕不足の大なるもの
が排出されて規格外の製品が次工程に運ばれることがな
く品質のバラツキが少ない。 ４．タンク形状を中央部から排出口３に向かうに従って
比例するように減少さしてあるので、タンクの傾斜が直
線状で放物線、湾曲面に比較して加工が容易である。 ５．タンクの下部６では、タンクの形状を逆円錐形に傾
斜させてあるので、被処理物８はジェット噴流１０で無
駄なく処理され、処理不足の物は直ちに再処理される。

【００１７】

【実施の形態】図１に示すように、記号１はジェットバ
ーナ２は、タンクである。ジェットバーナ１は灯油とか
重油が使用され、酸化材として空気、純酸素が用いられ
ている。バーナの燃料供給口、燃焼方法、構造は省略し
てある。被処理物８の供給はスクリュウコンベヤなどで
行われ、タンクの底部７に落下、ジェット噴流１０と接
触する。処理された品物は排出口より排出されるが次工
程のサイクロン装置などは省略してある。

【００１８】サイクロンの吸引力を強くすると排出口付
近は負圧になるがほぼ直線状の形状をしたタンクである
ので排出効果は増しこそすれ劣ることはない。排出口の
タンクへの取り付け位置は、次工程のレイアウトなどの
を配慮し、角度などを自由に設定して良い。タンクの傾
斜角度は、被処理物の特性、得ようとする品質により変
化させる。中央の円柱部５の上下寸法も同様に、適正な
品質が得られるように決定する。タンク及びパイプ等の
継ぎ手は記号２１、２２、２３、２４などで加工、組
立、メンテナンス性を向上させている。ジェットバーナ
１の位置は、処理が最適条件を得られるように上下動で
きる方法を取っている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理タンクの構造。

【図２】従来方式の処理タンクの構造。

【図３】品質のバラツキを示す正規分布図

【図４】本発明のタンクの傾斜の度合いを示す。

【図５】タンク内の面積とガス流速の関係図。

【符号の説明】

１ ジェットバーナ ２ 処理タンク ３ 排出口 ４ タンク上部の形状 ５ タンク中央部の形状 ６ タンク下部の形状 ７ タンク底部の形状 ８ 被処理物 ９ 被処理物挿入口 １０ ジェット噴流 １１ タンク下部のジェット上昇流 １２ タンク中央部のジェット上昇流 １３ タンク中央部のジェット流の下方流 １４ タンク上部のジェット上昇流 １５ 傾斜タンクと排出口の取り付け付近 １６ 排出口外経 １７ ジェットバーナの燃料と酸化材の混合部 １８ ジェットバーナ上部 １９ タンク中央部のジェット流の下方流 ２０ ジェットバーナ先端 ２１ 被処理物の供給口とタンクの接続口 ２２ タンクの接続部 ２３ ジェットバーナの接続部 ２４ タンク排出口の接続部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク２に供給された物質をジェットバ
   ーナ１を用いて乾燥、破砕等の処理を行う装置におい
   て、タンク２内で処理された被処理物８が効率良く排出
   されるように、タンクの形状を中央部５から排出口３に
   接近するに従って、その距離に応じて比例するように減
   少させたことを特徴とするジェットバーナ処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、タンク２の下部でジ
   ェット噴流１０が被処理物８に素早く、直接接するよう
   に、タンク下部６の形状を逆円錐形にしたことを特徴と
   するジェットバーナ処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、ジェット噴流１０が
   タンクの側壁を上昇して中央部５に達すると緩やかな速
   度になるようにして、被処理物８が一斉に排気口に向か
   うことなく、規格外の重く、破砕の大きな被処理物８が
   落下するように、タンクの中央部を円柱状にしたことを
   特徴とするジェットバーナ処理装置。