JPS59130544A - 防爆形回転破砕機 - Google Patents

防爆形回転破砕機

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JPS59130544A
JPS59130544A JP604883A JP604883A JPS59130544A JP S59130544 A JPS59130544 A JP S59130544A JP 604883 A JP604883 A JP 604883A JP 604883 A JP604883 A JP 604883A JP S59130544 A JPS59130544 A JP S59130544A
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oxygen concentration
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water vapor
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宇野邦彦
玉出善紀
小寺保
堀野誠也
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Takuma Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は廃棄物の防爆形回転破砕機に関するものである
近年、産業・経済の発達と生活様式の変化に伴い、都市
こみ等の廃棄物は多様化し且つ増加の一途をたどってい
る。このため、多くの都市では家庭こみと粗大。不燃ご
みの分別収集を行なっており、収集した粗大[株]不燃
ごみは横軸型あるいは縦軸型の回転式破砕機で破砕され
、選別0回収される例が多い。
回転式破砕機は、横軸型及び縦軸型ともハンマーが機内
で高速回転することにより、粗大・不燃こみを衝撃、剪
断、すりつぶし破砕する構造となっている。従って、廃
棄物内に可燃物が混入している場合には爆発や火災を起
す危険があり、現実に粗大・不燃こみ処理施設に於ける
爆発票数が多発している。
一方、上述の如き粗大・不燃こみ処理施設に於ける爆発
事故を防出するものとして、防爆構造の回転破砕機か開
発され特開昭56−89849として公開されている。
即ち回転破砕機内・\水蒸気や窒素カス、炭酸ガス等を
充満させ、破砕機内の圧力を一定範囲の加圧状態として
機内の酸素濃度を略零とすることにより、破砕機内に於
ける爆発を防止するものである。破砕機内を水蒸気等で
加圧状態に保持しているため、万−廃棄物内に可燃物が
混入して来ても爆発か起ることは無い。
然し乍ら、前記特開昭56−8’9849の技術にも解
決すべき課題か多く残されている。即ち、破砕機内を水
蒸気等により一定の加圧状態に保持するようにしている
ため、蒸気等の使用量が著しく大となり、極めて不経済
になるという点である。これ等の問題を解決するために
は、水蒸気等と可燃物の混在下に於ける酸素濃度の爆発
限界値を正確に知得することが前提となり、且つ破砕機
内に於ける酸素濃度の分布を迅速、iE確且つ簡単に測
定できることが必要となる。
本発明は」二連の如き背景を基にして開発されたもので
あり、回転形波砕機に於けるより効率のよい然かも確実
な防爆システムを確立するため、爆発原因調雁、データ
解析、基本実験、実用機実験等を幅広く行い、これ等の
試験結果を基にして実用化システムを発明したものであ
る。
以下、本発明について詳説する。爆発とは一般に気体の
発生を伴う一種の燃焼反応で、それか一度始まればそこ
に燃えるものがある限り、その速度がどこ迄も際限なく
大きくなっていく性質をもったものである。粗大拳不燃
こみ処理施設における爆発事故の原因としては各種のも
のか考えられるが、その中でもプロパンガス及び石油系
可燃物C石1tll 、カッリン、ベンジン、シンナー
等)によるものか約6側辺−にを占めている。尚、第1
表は粗大略不燃こみ処理施設に於ける爆発事故発生状況
の一例を示すものである。
第1表  爆発事故発生状況の一例 又、前記爆発事故の状況からみて、爆発現象は次のよう
に推測されている。すなわち破砕機・\投入さノ9.た
粗大・不燃こみ中に混入しているプロパンガスボンベ、
石油カシンナー缶、薬品や農薬容器なと危険物の入って
いる容器が破砕機のハンマーにより破壊され、液体プロ
パンやカッリンなどの気化、薬品や農薬等の霧状化か起
こり、それらか空気と混合して爆発濃度となり、破砕機
の火花により着火し爆発を起こすものと考えられる。
この対策として、本発明は、破砕装置内部・\水蒸気を
送り込むと共に、破砕装置内・\の蒸気送気量を制御し
て機内温度を管理することにより、破砕装置内部の水蒸
気濃度を一定値以」二に保って酸素濃度を爆発限界以下
とし、爆発を未然に防止することを基本構成とするもの
である。
先ず、爆発原因別に可燃物と空気と水蒸気の混在下にお
ける爆発限界を調へると、第1図乃至第3図の様になる
。即ち、第1図はプロパンガスと空気と水蒸気の混在下
における爆発限界を実験により求めたものであり、A点
より水蒸気濃度が高い場合(酸素濃度が低い場合)には
、プロパン濃度に関係なく爆発かおこらない。即ちA点
0こおける酸素濃度を算出し、これ以下の酸素濃度に保
持すれば爆発はおこらないことになる。
尚、A点における酸素濃度は、 02 (A) = 0.21 X (100%−(B+
C))ここに 02(A)  : A点における酸素濃
度B:八へにおける水蒸気濃 度−29,5% C9A点におけるプロパン ガス濃度−3,5% よって、02(A) −0,21X(1,0O−(29
,5+3.5))幸14(Vo1%) 即ち、破砕装置内・\蒸気を吹き込み、酸素濃度ヲ1.
4 Vo1%以下にコントロールすれば、プロパンによ
る爆発を完全防止できる。
又、第2図及び第3図は、夫々ガソリンと空気と水蒸気
の混在下及びメタンと空気と水蒸気の混在下に於ける爆
発限界を実験的に求めたものである。前記第1図の場合
と同様に爆発限界に於ける酸素濃度を計算すると、可燃
物がカッリン(第2図)の場合には13,9Vo1% 
となり、更に可燃物かメタン(第3図)の場合には13
,3Vo1%となる。その結果、蒸気の吹き込みにより
破砕機内の酸素濃度を前記各数値以下にコントロールす
れば、カンリン及びメタンに起因する爆発を完全に防止
することができる。
同様にイソブタン、ベンゼンの場合も、酸素濃度をそれ
ぞれ14Vo1%+ 13 ■(11% 以下にコシト
ロールずれは爆発を防止できることか、実験により確認
されている。
次ζこ、破砕装置内部への水蒸気吹込量の制御に就いて
であるが、先ず破砕装置内の酸素濃度を検知し、酸素濃
度により制御弁を開閉する方法か考えられる。しかし、
この方法では破砕装置内の容積か大きく、しかも爆発が
どこで発生するか不明であるため、各部の酸素濃度を測
定する必要かある。そのため酸素濃度測定器が多数必要
となるが、破砕物による測定管の閉塞等か発生し、連続
的かつ確実な検知を行い難いという難点がある。
そこで、本発明に於いては、破砕装置の機内温度を測定
し、これにより破砕装置内への蒸気送気暇をコントロー
ルして機内各部の水蒸気濃度を一定値以上に保つことに
より、酸素濃度を爆発限界以下として爆発を未然に防止
する構成を採用する。
この方法は、酸素濃度測定法に比較して安価でしかも任
意の各部の酸素濃度を細かく且つ同時に測定することが
可能であり、測定点数も簡単に多くてき、より優λ]、
た方法である。尚、温度測定の方法は、機内へ温度計を
挿入して測定する方〃:でもよいが、破砕物かぶつかる
ことlこよる破損を考慮して、破砕装置のケーシンク表
面湿度を測定することにより機内の高度を予測するよう
にしてもよい。
第4図は、温度と相対湿度と02濃度の関係を示すもの
であり、横軸は雰囲気l温度、縦軸は雰囲気内の02濃
度、Aは相対湿度が100%の場合の曲線である。一般
に完全混合、大気圧下、水蒸気飽和状態に於いては、大
気中の水蒸気量はその飽和圧ノア1こより一定制比とな
ることがわかっている。
破砕装置中では、ハンマーの回転により、常シこ内部気
体は混合さノまた状態にあり、しかも低圧蒸気を必要量
注入1〜で破砕装置内をほぼ大気圧下に保持すれば、破
砕装置内部は常に水蒸気飽和状態あるいは過飽和状態に
なると考えらノする。従って、破砕装置の機内温度を約
70℃〜100℃に保持すれば、前記第4図より酸素濃
度が14Vo1%功、下となり、プロパンの爆発を防止
できる。また、ガソリン、メタン、イソブタン、ベンゼ
ンの防爆をも考慮する際には、機内温度を約75℃〜1
00℃に保持すればよく、そうすると酸素濃度が13V
o1%以下となりより確実な防爆が可能となる。
上述の如く、破砕装置の機内温度を計測するこみにより
、過剰の蒸気消費量をおさえ、放熱損失や排気損失及び
破砕物持出し熱量に見合った蒸気量を吹き込む制御が可
能となり、従前のこの種防爆形回転破砕機に比較して、
水蒸気消費量の大幅な削減を図り得る。尚、基礎実験お
よび実用機実験の結果、水蒸気の吹込みは破砕装置の通
風方向の主として上流側から該破砕装置tど注入した方
が、より防爆効果すなわち酸素濃度低減効果が筒いこと
が判明している。従って、上流側の水蒸気吹込ノズルの
容量及び数量を増し、下流側の水蒸気吹込ノズルの容量
及び数冊を減らす方が好都合である。
以下、第5図に示す本発明の一実施例により、その詳細
を説明する。
第5図は、本発明の一実施例に係る防爆形回転破砕機の
フローシートである。
粗大・不燃ごみ等の廃棄物13は、エプロンコンベヤ1
によって破砕装置Cへ運搬される。コンベヤ1の途中に
は気体流通防止機構としてルン2と水蒸気吹込ノスル3
が設置−Jられる。ルン2は1枚または複数段けら第1
ており、廃棄物Bはその下方を通る。又、このルン2に
より水蒸気の漏第1がかなりの程度遮断される。水蒸気
吹込ノズルは必要に応じて3.4.5と複数個所に設け
ら第11、吹き出した水蒸気により破砕装置内を充満し
て酸素)密度がドけられる。
破砕機10は、横軸型あるいは縦軸型の何れであっても
よく、ハンマーが高速で回転し、固定刃との1)Vlで
衝撃・剪断・ずりつぶし破砕かおこなわれる。
破砕装置Cの下方に)オ、排出装置11が設置6さ第1
、排出口方向aへと破砕廃棄物を運搬する。
排出装置11は、振動フィーダあるいはエプロンコンベ
ヤ等が使用され、途中には気体流通防止機構として1枚
又は複数のルン7および必要に応じて水蒸気吹込ノズル
6が設けられており、水蒸気の充満並びに漏ノ1防止を
図っている。水蒸気は発生装置12から制御弁13を経
て、各水蒸気吹込ノズル3,4,5.6へ供給される。
尚、第5図では通風がb方向であるため、前述の如く上
流側のノズル数を増し、下流側のノズル数を減らしてい
る。
水蒸気量の制御は、制御装置14からの信号により制御
弁13を開閉することによって行なわね、破砕装置C内
の温度が予かしめ設定した一定の温度範囲内となるよう
に蒸気供給Iが調整される。即ち、温度計8.9.19
等で破砕装置C内の温度を検出し、この検出温度を基に
して前記第4図に示した温度−相対湿度−酸素濃度の関
係から破砕装置C内の酸素濃度を監視し、その値を爆発
限界値以下に保持するものである。尚、水蒸気の吹込み
制御は、装置内の状況によりノズル3.4.5 。
6の一部を閉とし、ステップ制御方式により行ってもよ
い。
破砕装置C内の水蒸気の一部は、ガス排出口15から吸
引され、必要に応じて集じん装置16を経由した後、排
気送風機17により糸外に排出される。
排気量の調整は、機内の酸素濃度や粉じん等の状況によ
り、制御装置14の信号でダンパ18をコントロールす
ることにより行なわれる。又、前記ガス排出口は、必要
に応じてエプロンコンベヤ1の途中15′に設ける場合
もある。
前記気体流通防止機構(ルン)2,7の位置及O・数計
は、機器の状況により適宜に決定され、且つその材質及
び構造は、合成樹脂、コム等の可撓性部材で一体のもの
でも良いし、ス元ンレス、アルミ、鋼板等の横板を多数
つなきあわせたスダレ状のものでもよい。また、ルン以
外に上端を枢支したシュートを使う事もできるし、二重
シュート若しくは複数個の分室を有する回転シュートで
もよく、廃棄物を通すが気体の自由な流通を極力妨げる
気体流通防止機構であればよい。
第6図は実用機実験における破砕機内の酸素濃度データ
の一例を示すものであり、また第2表は同破砕機内の温
度データの一例を示すものである。
尚、実用機実験時には酸素濃度計を併設し、温度による
機内酸素濃度制御が確臭に実施できることを確認した。
第2表  実用機実験時の温度データ 第2表から明らかな様に、破砕装置Cの内部温度を75
℃以上に保持すれば、破砕装置C内の酸素濃度ハ11.
5−12VO1%以下にコントロールされ、プロパンガ
ス、ブタンガス、ガソリン、メタン、ベンゼン等の爆発
が未然に防止できることがわかる。
又、第2表の数値と第6図の酸素濃度の関係は、第4図
の温度−相対湿度−02濃度の関係図に極めて良く合致
しており、このため破砕装置Cの機内温度を約70℃〜
100℃に保持するように破砕装置内へ蒸気を送気する
ことにより、確実に回転式破砕機の防爆を図ることがで
きる。
本発明は上述の通り、過剰な水蒸気を吹込むことなく極
めて経済的に然かも確実に回転式破砕機の防爆を図るこ
とができ、ライニングコストの大幅な引下げや省エネル
ギーが可能となる。
また、破砕装置C内の温度を測定しこれによって蒸気吹
込み量を制御するようにしているため、破砕装置C内の
酸素濃度を測定して蒸気量を制御する場合lこ比較して
、測定装置の維持管理が容易になると共に連続的な多点
測定が簡単に行え、安定で然かも高精度な防爆制御が行
える。
本発明は」二連の通り、秀れた工業的効用を有するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図はプロパンと空気と水蒸気の混在下に於ける爆発
限界図である。 第2図はガソリンと空気と水蒸気の混在下に於ける爆発
限界図である。 第3図はメタンと空気と水蒸気の混在下に於ける爆発限
界図である。 第4図は、温度と相対湿度と酸素濃度の関係線図である
。 @5図は本発明の一実施例に係る防爆形回転破砕機のフ
ローシートである。 第6図は実用破砕機内の酸素濃度の測定例である。 1・・・・・・エプロンコンベヤ 2.7・・・・・・気体流通防止機構(ルン)3.4,
5.6・・・・・・水蒸気吹込ノズル8.9.19・・
・・・・温 度 計 10・・・・・・破砕機 11・・・・・排出装置 12・・・・・水蒸気発生装置 13・・・・・・制 御 弁 14・・・・・・制御装置 1.5 、15’・・・・・・ガス排出口16・・・・
・・集じん装置 17・・・・・・排気送風機 18・・・・・ダ ン パ 3・・・・・・排 出 口 d・・・・・・通風方向 B・・・・廃 棄 物 C・・・・・破砕装置 第4図 din度(・C) 第6図 20   15    to     5    0□
酸素濃度(VOL%) 手  続  補  正 、ブ“詔 (方式)%式% 工 事件の表示   特願昭58−60482 発明の
名称  防雪形回転破砕機 3 補止をする者 事件との関係 特許出願人 住 所   大阪市北区堂島浜1丁目3番23号氏 名
    株式会U タ  り  マ代表者 福 111
 順 吉 4代理人 6 補正の対象   明細書の発明の詳細な説明の欄7
 補正の内容 第1表  爆発事故発生状況の一例 第2表  実用機実験時の湿度テータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 水蒸気雰囲気中で紙入・不燃こみ等の廃棄物(B)を破
    砕する回転式破砕機において、破砕装置(C)の機内温
    度を略70c〜100’Cに保持するように、前記破砕
    装置(C)内・\水蒸気を供給する構成としたことを特
    徴とする防爆形回転破砕機。
JP604883A 1983-01-17 1983-01-17 Bobakugatakaitenhasaiki Expired - Lifetime JPH0233421B2 (ja)

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JP604883A JPH0233421B2 (ja) 1983-01-17 1983-01-17 Bobakugatakaitenhasaiki

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JP604883A JPH0233421B2 (ja) 1983-01-17 1983-01-17 Bobakugatakaitenhasaiki

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JPS59130544A true JPS59130544A (ja) 1984-07-27
JPH0233421B2 JPH0233421B2 (ja) 1990-07-27

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ID=11627730

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006281131A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Aada:Kk 破砕機用投入装置
JP2007050406A (ja) * 2006-10-02 2007-03-01 Hitachi Ltd 廃工業製品の破砕装置
JP2009183826A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Furukawa Industrial Machinery Systems Co Ltd 微粉末製造装置

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JPH0233421B2 (ja) 1990-07-27

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