JPS6127672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は乾燥技術、特に浮遊状態の粒状材料の
乾燥工程をコントロールする方法に係る。本発明
は化学工業や化学製薬工業、食品工業ならびに市
の下水処理設備における下水泥の乾燥および放射
性同位体廃棄物の乾燥に使用できる。

浮遊状態の粒状材料を乾燥する工程をコントロ
ールする方法が当業技術分野で知られており
（1975年広告のソ聯発明者証第579518号参照）、こ
の方法は熱キヤリヤー温度を安定する段階と、乾
燥した材料の水分含有量に応じて乾燥装置に供給
する始動材料（乾燥されるべき原材料）の流量を
変える段階を有している。始動材料が例えばその
水分含有量、密度および他の特性の変動により変
わる所でこの方法を実施すると、装置の乾燥空間
におけるガス浮遊物の濃度がこれにともなつて変
動する。

他方、乾燥装置の能力はガス浮遊物の固体相と
気相間における熱・質量交換の度合により決めら
れ熱・質量交換の度合は乾燥空間におけるガス浮
遊物の濃度いかんにより即ちガス浮遊物の濃度が
低いと熱・質量交換の度合は低く、濃度増加は先
づ熱・質量交換の度合の増加、ついでその減少を
もたらしこれは乾燥工程の最大効率を得るガス浮
遊物の一定の最適濃度が存在するという事実を証
明するものである（例えば、Elperin I.T.、
Minskにより編輯されNaukai Tehnikaにより
1972出版されたProtsessi perenosa´vo
vstrechnich strujahのP.115、Fig35、P.54参
照）。

従つて、上記方法における乾燥工程時のガス浮
遊物の濃度の変動は乾燥設備の能力の減少をもた
らす。

本発明の主要目的とする所は、浮遊状態の粒状
材料を乾燥する工程をコントロールするための方
法にして、乾燥空間におけるガス浮遊物の濃度を
乾燥設備の最大能力が得られるレベルに維持でき
るような方法の提供にある。

この主要目的より、熱キヤリヤー温度を安定し
乾燥装置に乾燥した材料の水分含有量に応じて供
給する始動材料の流量を変える段階を有する浮遊
粒状材料の乾燥工程のコントロールの方法が提供
され、この方法においては本発明により乾燥中の
材料の１部分が乾燥空間から引き抜かれ始動材料
と一緒の熱キヤリヤー流に還流され、上記部分の
流量は始動材料の流量に従つて変動し乾燥空間の
ガス浮遊物の所定濃度に対する熱キヤリヤー流に
流入する材料の全流量が得られる。

乾燥空間におけるガス浮遊物の最適濃度の維持
によりもつとも強度な熱・質量交換従つて熱キヤ
リヤーエネルギーのもつとも有効な使用が得られ
る。

乾燥空間における圧力差を測定し該圧力差によ
つて熱キヤリヤー流に環流される上記材料の部分
の流量を、熱キヤリヤー流に入る材料の全流量が
乾燥空間におけるガス浮遊物の所定濃度に相当す
る値を有するように変えることは合理的である。

乾燥空間における圧力差の測定により圧力差の
結果として乾燥した製品の水分含有量が変化する
前に熱キヤリヤー流に環流した材料の流量を変え
ることができ、従つてガス浮遊物の濃度がより迅
速に回復される。

添付図面を参照にした下記実施例の詳しい説明
より本発明はより明白となる。

提案に係る方法を用いる乾燥工程には適当な乾
燥サイクルを得る温度に加熱した熱キヤリヤー流
例えばガスに材料を送る段階を有している。ガス
と材料間の熱・質量交換はかくして得られるガス
浮遊中で発生しこの結果材料は分散し乾燥する。

乾燥工程をコントロールするために提案された
方法は次の如く実施される。装置の乾燥空間の流
入口における熱キヤリヤーの温度は、例えばキヤ
リヤーの燃料消費をその温度が低下した場合増加
し熱キヤリヤーの温度が上昇した時には減少する
ことにより一定に保たれる。

同時に、乾燥した材料の水分含有量が測定され
例えば乾燥装置に供給する始動材料の水分含有量
の変動により所要値より外れた場合、乾燥体の所
要の水分含有量が回復する迄始動材料の流量が変
えられ、始動材料の流量は乾燥製品の水分含有量
が減少すると増加し水分が増加すると減少する。

本発明によると、乾燥中の材料の一部分例えば
乾燥装置の分類機で分けられた粗大な乾燥不足部
分が乾燥空間から引き取られ始動材料と共に熱キ
ヤリヤー流に環流される。乾燥空間内のガス浮遊
物の濃度を全乾燥工程中一定に保つため始動材料
の流量変化には環流ストツクと呼ぶ乾燥した材料
の上記部分の流量の変化がともない熱キヤリヤー
流に入る材料の全流量が不変に保たれる即ち始動
材料の流量が増加すると環流ストツクの流量はそ
の分だけ減少し始動材料の流量が減少すると環流
ストツクの流量はそれだけ増加するようになつて
いる。

全体の材料の流量G₁は、かかる様式の装置に
おいて乾燥空間のもつとも度合の大きな熱・質量
交換が得られるようなガス浮遊物の最適濃度Ｋお
よび等式G₁＝KG₂に公称容積による熱キヤリヤー
流量G₂からあらかじめ決定される。この全流量
G₁は始動材料流量と環流ストツク流量の間に分
布し、始動材料流量は乾燥製品の水分含有量によ
りこの特別なガス浮遊物の濃度において決められ
る。

始動材料の流量が決められ、環流ストツクの流
量が乾燥装置の対応する作動装置の流量（静的）
特性を用いて表示され、その作動装置の制御装置
は必要とあらば直接流量単位で目盛りされる。

乾燥工程中熱キヤリヤーの容積流量は例えば燃
料のカロリー値の変動および炉室内の燃料・空気
比率の変化ならびに始動材料の水分含有量の変動
その他により変わることがある。この場合、乾燥
空間内のガス浮遊物の濃度も又変わり乾燥製品の
水分含有量の変動をもたらす。しかしながら、乾
燥装置の慣性によりこの水分含有量の変化は直ち
には判別できず僅かな時間の経過後判るものであ
り、この時間の長さは装置の動的特性いかんによ
る。この時間中ガス浮遊物の濃度は最適値に相当
しない。

本発明によりガス浮遊物の最適濃度の回復の時
間を短縮するために、熱キヤリヤーの容積流量を
特徴づける圧力差が乾燥空間内で測定される。熱
キヤリヤーの容積流量の測定値が公称値より外れ
た時には既述の比率の助けにより最適のガス浮遊
物濃度に達する材料の全流量を変えついでこの数
値により乾燥製品の水分含有量が変化する時間を
もてる瞬間まで環流ストツクの流量を変えるかを
決める必要がある。明かに、環流ストツクの流量
は圧力差が増加した時増加し、その流量は圧力差
が減少した時減少する。

本提案の方法は、図面に示され例えば下水泥乾
燥装置に使用できる自動制御装置に適用できる。
この装置は同軸状のガス室１と加速パイプ２、送
りピン３、受け室４、分類機５およびサイクロン
６が含まれる。熱キヤリヤーとして働くガスを熱
するためのガス室１に送られる燃料は作動器７を
介して供給される。乾燥すべき材料は送りピン３
より作動器８を介して加速パイプ２に送られる。

分類機５はこの空気動力学的特性がベーンの位
置で決められるようなガイド装置９を有する。作
動器１０がこのガイド装置９のベーンの回転角度
を調整するよう設計されている。

本発明の方法を実施する自動制御装置は、加速
パイプ２の１つの入り口などに設けた温度感知器
１１と、温度調整器１２と、乾燥製品水分感知器
１３、水分調整器１４、圧力差感知器１５および
環流ストツク流量調整器１６，１７を包含する。
温度感知器１１は温度調整器１２の入力に接続さ
れ、水分感知器１３は水分調整器１４の入力に接
続する。温度調整器１２の出力はガス室１に燃料
を供給する作動器７に接続する。水分調整器１４
の出力は始動材料を加速パイプ２に送りこむ作動
器８に接続し、又環流ストツク流量調整器１７の
入力に接続する。環流ストツク流量調整器１６の
入力は圧力差感知器１５に接続し、環流ストツク
流量調整器１６，１７の出力は加算装置１８を介
し作動器１０に接続する。加算装置１８の入力に
は又参照シグナルセツター１９が接続し、このセ
ツターは環流ストツク流量により熱キヤリヤーの
公称流量および乾燥製品の所定の水分含有量で加
速パイプ２内に最適なガス浮遊物の濃度が得られ
るような位置にガイド装置９のベーンをセツトす
るよう設計されている。

水分調整器１４と温度調整器１２はPIコントロ
ーラ（比例プラス積分コントローラ、環流ストツ
ク流量調整器１６，１７は比例コントローラであ
る）。

微分ゲージを圧力差感知器１５として使用で
き、入力はサイクロン６の上流その次にある挿入
チユーブを介したガス導管に接続する。圧力降下
感知器１５は又受け室４上に取付けることもでき
る。

フインランド、パルメツトのPULP−AIRLS感
知器が水分感知器１３に使用でき、この感知器は
直接乾燥製品内におかれる。

本提案の方法を実施する装置は次の如く働く。
熱キヤリヤーがガス室１から加速パイプ２に送ら
れる。乾燥に要する熱キヤリヤーの温度は感知器
１１と作動器７をコントロールする調整器１２に
より一定に保たれ、熱キヤリヤーの温度が所定値
を超えると作動器７はガス室７に対する燃料供給
を減らし、熱キヤリヤーの温度が所定値以下の時
はガス室に対する燃料供給が増加するようになつ
ている。

乾燥すべき材料は作動器８を介して加速パイプ
２に送られ、ここで材料は粉砕され逆流する熱キ
ヤリヤー流により乾燥され、ついで受け室４を介
して分類機５に送られこの分類機により材料の粗
大な乾燥不足な部分が微細な乾燥部分から引き離
される。材料の乾燥された部分は熱キヤリヤーに
よりサイクロン６内に運ばれ、一方材料の粗大部
分（再環流ストツク）はビン３から供給される始
動材料と共に加速パイプ２に環流される。粗大部
分の量は分類機５のガイド装置９のベーンの回転
角度により決まる分類機の空気動力学的特性いか
んによるものである。

乾燥製品の水分含有量は水分感知器１３と水分
調整器１４により所要レベルに維持され、調整器
１４の出力信号によりビン３から供給される始動
材料の流量が決められる。乾燥製品の水分含有量
が所要値より大きい時には調整器１４が作動器８
を介して始動材料の流量を減らし、乾燥製品の水
分含有量がこの値より小さい時には調整器１４に
より始動材料の流量が増加する。

その上、水分調整器１４の出力からの信号が環
流ストツク流量調整器１７に加えられ、この調整
器は始動材料の流量が変動した時作動器１０を介
して分類機５のガイド装置９のベーン回転角度を
変え、環流ストツクの流量が変えられ始動材料の
流量の変化を補正し、加速パイプ２に送られる材
料の全流量を一定に維持、即ち始動材料の流量が
一定値だけ増加すると環流ストツク流量はその分
だけ減少され又はその反対になるようになつてい
る。

環流ストツクの流量調整器１６は作動器１０を
介して圧力差感知器１５からの信号の値即ち熱キ
ヤリヤーの容積流量の値いかんによりガイド装置
９のベーンの位置をコントロールする。熱キヤリ
ヤーの容積流量が公称値より大きい場合には調整
器１６は作動器１０をして環流ストツクの流量を
増加せしめ、熱キヤリヤーの容積による流量が公
称値より小さい場合には調整器１６は作動器１０
をして環流ストツクの流量を減少せしめる。従つ
て、加速パイプ２内のガス浮遊物の濃度は所定の
最高レベルに保たれ、ガス浮遊物の最適濃度の回
復が熱キヤリヤーの容積による流量の変動の後直
ちに行われる。

乾燥の全工程中材料と熱キヤリヤー間のもつと
も有効な熱・質量交換を得るようなレベルにガス
浮遊物の濃度を維持し、かつ外部かく乱発生の際
ガス浮遊物濃度の回復の時間を短縮することによ
り乾燥装置の能力を増加することができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明により浮遊状態の粒状材料の
乾燥工程をコントロールする方法を実施する装置
系統を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 浮遊状態の粒状材料の乾燥工程をコントロー
   ルするための方法にして、熱キヤリヤーの温度を
   安定させ、乾燥装置に供給される始動材料の流量
   を乾燥した材料の水分含有量に応じて変える段階
   を包含する方法において、熱キヤリヤー流に供給
   される材料の所与の流量が始動材料の流量の変動
   に応じて維持され、乾燥空間内のガス浮遊物の所
   与の濃度に相当する材料の流量が乾燥空間から引
   出されかつ始動材料と共に熱キヤリヤー流に環流
   される材料部分の流量を変えることによつて安定
   化されることを特徴とする方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法におい
   て、乾燥空間において圧力差を測定し、かつ前記
   熱キヤリヤー流に還流される前記材料部分の流量
   を、前記熱キヤリヤー流に入る材料の全流量が乾
   燥空間におけるガス浮遊物の所定濃度に相当する
   値を有するように、前記圧力差によつて変える方
   法。