JP2000248507A - アスファルト合材製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライヤのバーナ燃焼時に燃焼用空気が過剰
とならないように空気比を調整可能とする。 【解決手段】 燃焼室５を備えたバーナ３の前方に配設
した混合室６に酸素濃度を検出する酸素濃度計１３を備
える。そして、この酸素濃度計１３により混合室６内の
酸素濃度を所定時間毎に検出し、検出した酸素濃度が所
定の酸素濃度を越えないようにバーナの燃焼量及び空気
比を調整して燃焼空気量を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路舗装材である
アスファルト合材を製造する装置に関し、特に、新材ド
ライヤと廃材ドライヤとを併設し、各ドライヤに１基の
バーナから発生する熱風を分流させて供給するアスファ
ルト合材製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路工事等によって掘り起こされたアス
ファルト舗装廃材（以下「廃材」という）を加熱再生し
て新規骨材に混入してアスファルト合材として再利用す
るために、新規骨材を加熱する新材ドライヤと廃材を加
熱する廃材ドライヤが併設されることが多くなってい
る。

【０００３】そこで、本出願人は、特願平１０−３２９
３０５号に示すように、一基のバーナで新材ドライヤと
廃材ドライヤの両方に熱風を供給して効率良く加熱する
アスファルト合材製造装置を提案している。この装置は
バーナの前方に混合室を配設すると共に、混合室に圧力
センサを備え、バーナの燃焼量を調整することにより混
合室の内圧を昇降させ、新材ドライヤ及び廃材ドライヤ
への必要熱風量を維持するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置ではバーナの燃焼量に対する燃焼空気量、即ち
空気比がほぼ一定で運転されることが多く、燃焼量が多
くなると燃焼空気量が多くなって排ガス量が多くなる。
そこで排ガス量が多くなると持ち去る熱量も多くなり、
省エネルギーの観点から好ましくない。また、燃焼空気
量が多くなるとサーマルＮｏｘの生成の機会も増えて環
境保全の観点からも好ましくない。

【０００５】本発明は上記の点に鑑み、ドライヤのバー
ナ燃焼時に燃焼用空気が過剰とならないように空気比を
調整可能とするようにしたアスファルト合材製造装置を
提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、燃焼室を備えたバーナの前方に所定長さ
の混合室を配設し、該混合室の下流に新材ドライヤを配
設すると共に、新材ドライヤと混合室とを連通部により
連結する一方、前記混合室に熱風導出ダクトを連結し、
該熱風導出ダクトを廃材を加熱する廃材ドライヤに連結
すると共に、廃材ドライヤの排気ダクトを前記燃焼室に
排風機を介して連結したアスファルト合材製造装置にお
いて、前記混合室に酸素濃度を検出する酸素濃度計を備
え、該酸素濃度計により検出される酸素濃度が所定の値
となるようにバーナの燃焼量及び空気比を調整制御する
ようにしたことを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係るアスファルト合材製
造装置によれば、燃焼室を備えたバーナの前方に配設し
た混合室より連通部を通してドライヤに熱風を送り込む
と共に、ドライヤに骨材を供給して骨材を加熱乾燥する
にあたって、バーナでの燃料燃焼時に混合室において酸
素濃度計により熱風中の酸素濃度を検出し、検出した酸
素濃度が所定の値を越える場合にはバーナでの燃焼量と
燃焼空気量を調整して空気比を低減させた状態で燃焼さ
せるようにする。このように、燃焼時の酸素濃度を所定
以上とならないように空気比を調整することでドライヤ
より導出される排ガス量及びサーマルＮｏｘ量の低減を
図る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【０００９】図１は本発明のアスファルト合材製造装置
を示すもので、図中の１は新規骨材を加熱乾燥するアス
ファルトプラントの新材ドライヤであって、内部に多数
の掻上げ羽根を周設した円筒状のドラム２を回転自在に
傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で
回転させている。

【００１０】３は新材ドライヤ１のホットホッパ４上流
側に設けたバーナであって、燃焼室５内で火炎を形成
し、その熱風を混合室６内を通過させてドラム２に送り
込む一方、コールドホッパ７側に設けたコンベヤ８を介
して新規骨材を投入し、新規骨材を掻上げ羽根で掻き上
げながら転動流下させる間に新規骨材を所定温度まで加
熱して排出部９より排出する。

【００１１】混合室６とドラム２との間には熱風を通過
させる連通部１０を配設し、該連通部１０には流路の断
面積を所定量減少させて通過する熱風に所定の圧力損失
を生じさせて混合室６に背圧を与える背圧発生部１１を
備えており、該背圧発生部１１によって混合室６内の圧
力をバーナ３の風量及び燃焼量の調整によって２０ｍｍ
Ａｑ〜１００ｍｍＡｑ程度に調整可能としている。

【００１２】そして、混合室６には混合室６内の圧力を
検出する圧力センサ１２を配設すると共に酸素濃度を検
出する酸素濃度計１３を配設する一方、新材ドライヤ１
の排出部９には新材の骨材温度を検出する温度センサ１
４を配設している。

【００１３】更に混合室６にはバーナ３の風量及び燃焼
量を制御するバーナ燃焼制御装置１５を配設しており、
バーナ燃焼制御装置１５は、バーナ３の燃焼量を制御す
る制御部１６と、各種データを設定入力する入力部１７
と、入力した各種データを記憶する記憶部１８と、圧力
センサ１２や酸素濃度計１３及び温度センサ１４の信号
を受け入れたり制御部１６からの制御信号を出力する入
出力部１９とを備えている。

【００１４】そして、バーナ燃焼制御装置１５には、運
転時に検出した骨材温度と予め設定した骨材温度とを比
較し、骨材温度が設定骨材温度より越えているか、下回
っているかを判断し、その温度差値量と骨材供給量から
増減させる必要熱量を算出し、また、その必要熱量を増
減させるためには混合室の圧力をどの程度上昇または下
降させれば良いかを決定するデータ等を記憶している。

【００１５】また、運転時に検出した酸素濃度と予め設
定した設定酸素濃度とを比較し、検出した酸素濃度が設
定酸素濃度をこえている場合に、その過剰な酸素濃度に
応じてどのような空気比によって燃焼を行えば良いかを
決定するデータ等をも記憶させている。また、圧力セン
サ１２や酸素濃度計１３による検出圧力及び酸素濃度が
適正な値になるようにバーナの風量及び燃焼量を増減さ
せて骨材温度をコントロールするプログラムを内蔵して
いる。

【００１６】新材ドライヤ１のコールドホッパ７には排
ガスを導出させる排気煙道２０を連結し、その下流には
排ガスを吸引する排風機２１と排ガス中のダストを除去
するバグフィルター２２及び排ガスを大気中に放出する
煙突２３を配設しており、更に、排気煙道２０の途中を
分岐してリターン煙道２４を連結し、風量調整ダンパー
２５を介してその端部を燃焼室５の上流側に連結してい
る。なお、風量調整ダンパー２５の開閉制御は、混合室
６の室内温度に基づいて行っており、室内温度が上昇し
すぎると内壁の材料によっては焼損に至ることがあるた
めにダンパー開度を調整して室内温度を低下調整できる
ようにしている。

【００１７】２６は廃材を加熱再生する廃材ドライヤで
あって、新材ドライヤ１とほぼ同様の構造をしており、
回転自在に傾斜支持した円筒状のドラム２７内に掻上げ
羽根を周設し、一端部にホットホッパ２８を、他端部に
コールドホッパ２９を配設している。そしてコンベヤ３
０により廃材をホットホッパ２８側から供給し、掻上げ
羽根で掻き上げながらドラム２７内を転動流下させる間
に廃材を所定温度まで加熱し、排出部３１より排出す
る。

【００１８】バーナ３により発生する熱風を廃材ドライ
ヤ２６に導くために、燃焼室５の下流側の混合室６と廃
材ドライヤ２５のホットホッパ２８とを熱風導出ダクト
３２により連結している。また、廃材ドライヤ２６のコ
ールドホッパ２９には排気ダクト３３を連結し、該排気
ダクト３３の途中にサイクロン集塵機３４及び排風機３
５を配設している。また、排風機３５の上流側の排気ダ
クト３３には風量調整用ダンパー３６を配設しており、
該風量調整用ダンパー３６は排風機３５によって廃材ド
ライヤ２６に導入する熱風量を調整するもので、その開
閉制御は、廃材ドライヤ２６から排出される加熱廃材温
度や排ガス温度に基づいて行うようにしている。

【００１９】また、排風機３５の下流側の排気ダクト３
３には背圧調整用ダンパー３７を配設しており、該背圧
調整用ダンパー３７は前記風量調整用ダンパー３６の上
流側と下流側との差圧が所定の差圧になるように風量調
整用ダンパー３６の下流側の背圧を調整するもので、風
量調整用ダンパー３６の前後に渡って配設した差圧セン
サ３８により検出する差圧が予め設定した差圧になるよ
うに排気ダクト背圧制御装置３９によりその開度を調整
するようにしている。

【００２０】これは、前記風量調整用ダンパー３６の上
流側と下流側との差圧が安定しないと風量調整用ダンパ
ー３６の開度と風量の関係が相関関係に維持されず、風
量調整用ダンパー３６の開度調整にもかかわらず期待通
りの風量調整ができないためである。

【００２１】また、排気ダクト３３には必要に応じて排
風機３５の下流を分岐させて循環ダクト４０を連結し、
該循環ダクト４０の途中に風量調整用ダンパー４１を配
設すると共に、その他端部を熱風導出ダクト３２に連結
し、廃材ドライヤ２６から排出される温度の低下した排
ガスの一部を循環させて熱風導出ダクト３２内の高温熱
風と合流させている。風量調整用ダンパー４１の開閉制
御は、廃材ドライヤ２６の入り口の熱風温度に基づいて
行い、廃材ドライヤ２６に導入する熱風を廃材の加熱に
適した温度に適宜調整できるようにしている。なお、廃
材ドライヤ２６に導入する熱風温度の調整は外気を吸引
して行っても良い。

【００２２】４２は排気煙道２０の排風機２１下流に配
設した風量調整用ダンパーであって、新材ドライヤ１の
ホットホッパ４内隅部の静圧を検出してこの静圧をほぼ
大気圧程度に維持するように開閉制御され、ホットホッ
パ４の隙間から余分な外気をを吸引しないようにしてい
る。また、４３は熱風導出ダクト３２に配設した風量調
整用ダンパーであって、前記と同様に廃材ドライヤ２６
のホットホッパ２８内隅部の静圧に基づいて開閉制御さ
れる。

【００２３】しかして、上記アスファルト合材製造装置
を運転して新規骨材と廃材とを加熱する場合には、先
ず、バーナ燃焼制御装置１５に新規骨材温度の加熱目標
温度である設定骨材温度を設定する。そしてバーナ３を
燃焼させて燃焼室５内に火炎を形成すると共に、下流の
排風機２１により熱風を吸引して混合室６及びドラム２
内を通過する高温ガス流を維持しながらコンベヤ８によ
って新規骨材をドラム２内に供給する。

【００２４】このとき、混合室６と新材ドライヤ１とを
連結する連通部１０を熱風が通過すると、連通部１０の
一部の断面積を狭くした背圧発生部１１で圧力損失が生
じて混合室６に背圧を生じさせるが、混合室６内の圧力
は低くても２０ｍｍＡｑ程度に維持して新材ドライヤ１
と廃材ドライヤ２６の両方に熱風を分配供給できるよう
にし、またバーナ３の風量及び燃焼量を増加させれば圧
力を１００ｍｍＡｑ程度まで高めれるようにしている。

【００２５】新材ドライヤ１内に送り込まれた骨材がド
ラム２から排出され始め、加熱骨材の温度が検出され始
めると、骨材温度を所定周期で読み取り、予め設定した
設定骨材温度と比較する。読み取った骨材温度が骨材温
度設定値より低い場合には、その温度差や骨材供給量か
ら補給する必要熱量を求め、その必要熱量を補給するた
めに混合室６の圧力をどの程度上昇させるかを決定し、
混合室６の圧力がその値になるようにバーナ３の風量及
び燃焼量を増加させることによって新材ドライヤ１内に
送り込む熱風量を多くして骨材温度を高める。また、骨
材温度が設定値よりも高い場合には、減少させる熱量を
求め、この熱量分を減少させるには混合室６の圧力をど
の程度下降させるかを決定し、混合室６の圧力がその値
になるようにバーナ３の風量及び燃焼量を減少させて新
材ドライヤ１内に送り込む熱風量を少なくして骨材温度
を低下させる。

【００２６】また、混合室６内の酸素濃度を酸素濃度計
１３によって所定周期で読み取り、予め設定した設定酸
素濃度と比較する。設定酸素濃度は約５％以内程度とす
ると良い。読み取った酸素濃度が設定酸素濃度より高い
場合には、先ず、燃焼量に対する燃焼空気量の比、即
ち、空気比をどの程度減少させれば良いかを決定すると
共に、決定した空気比において必要な熱量を得るにはは
どの程度の燃焼量が必要かを決定し、バーナ３の風量及
び燃焼量を調整することによって混合室６内の酸素濃度
を所望濃度以下に維持する。

【００２７】一方、廃材ドライヤ２５側では、下流の排
風機３５を駆動して混合室６内の熱風を熱風導出ダクト
３２を通してドラム２７内へと導くと共に、コンベヤ３
０にて廃材をドラム２７内に供給する。廃材ドライヤ２
６へ導く熱風量の調整は、ドラム２７から排出される廃
材の温度に応じて排気ダクト３３に配設された風量調整
用ダンパー３６の開度を調整することによって行う。

【００２８】このとき、新材ドライヤ１側の骨材温度を
制御するためにバーナ３の風量及び燃焼量を増減するこ
とによって混合室６内の圧力が変動すると、廃材ドライ
ヤ２６に吸引される熱風の静圧が変動し、吸引される熱
風量に変化をもたらすようになるが、排気ダクト背圧制
御装置３９では差圧センサ３８によって検出される風量
調整用ダンパー３６の上流側と下流側との差圧を逐次取
り込み、この差圧が予め設定している値からはずれる
と、排風機３５の下流に配設した背圧調整ダンパー３７
の開度を調整し、風量調整用ダンパー３６の上流側と下
流側との差圧を予め設定している値になるように制御す
る。これによって風量調整用ダンパー３６の開度の変化
量と熱風量の変化量とを相関関係に維持でき、安定した
熱風量の調整が可能となって廃材温度を正確にコントロ
ールできる。

【００２９】そして廃材ドライヤ２６を通過した排ガス
はサイクロン集塵機３４によりダストを除去された後、
その多くは燃焼室５側に流れ、燃焼室５にて約１２００
℃程度の火炎に晒されながら混合室６内を通過する間に
バーナ３の高温熱風と混合されて再加熱される。このと
き、排ガス中の悪臭分も燃焼されて除去される。

【００３０】このように、新材ドライヤ１から排出され
る加熱骨材温度に応じて混合室６内の圧力を適宜変化さ
せるようにバーナ３の燃焼制御を行うことによって新材
ドライヤ１への熱風量調整を行うのみならず、混合室６
内の酸素濃度を所定濃度以下に維持するようにすること
で、燃焼空気量ができるだけ少なくなるようにして排ガ
ス量が多くなるのを抑制するようにしている。このこと
により排ガス量が持ち去る熱量が減少して省エネルギー
の観点から好ましいものとなり、また、燃焼空気量の低
減からサーマルＮｏｘの生成の機会も減少して環境保全
の観点からも好ましいものとなる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明に係るアスファルト
合材製造装置によれば、燃焼室を備えたバーナの前方に
所定長さの混合室を配設し、該混合室の下流に新材ドラ
イヤを配設すると共に、新材ドライヤと混合室とを連通
部により連結する一方、前記混合室に熱風導出ダクトを
連結し、該熱風導出ダクトを廃材を加熱する廃材ドライ
ヤに連結すると共に、廃材ドライヤの排気ダクトを前記
燃焼室に排風機を介して連結したアスファルト合材製造
装置において、前記混合室に酸素濃度を検出する酸素濃
度計を備え、該酸素濃度計により検出される酸素濃度が
所定の値となるようにバーナの燃焼量及び空気比を調整
制御するようにしたので、検出した酸素濃度が所定の値
を越える場合にはバーナでの燃焼量と燃焼空気量を調整
して空気比を低減させた状態で燃焼させることができて
燃焼空気量を適正化することができ、ドライヤより導出
する排ガス量及びサーマルＮｏｘ量の低減を図ることが
できて省エネルギー及び環境保全について好ましいもの
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアスファルト合材製造装置の一実
施例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１…新材ドライヤ ３…バーナ ５…燃焼室 ６…混合室 １０…連通部 １１…背圧発生
管 １２…圧力センサ １３…酸素濃度
計 １４…温度センサ １５…バーナ燃
焼制御装置 ２０…排気煙道 ２１…排風機 ２４…リターン煙道 ２６…廃材ドラ
イヤ ３２…熱風導出ダクト ３３…排気ダク
ト ３５…排風機 ３６…風量調整
用ダンパー ３７…背圧調整用ダンパー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼室を備えたバーナの前方に所定長さの
   混合室を配設し、該混合室の下流に新材ドライヤを配設
   すると共に、新材ドライヤと混合室とを連通部により連
   結する一方、前記混合室に熱風導出ダクトを連結し、該
   熱風導出ダクトを廃材を加熱する廃材ドライヤに連結す
   ると共に、廃材ドライヤの排気ダクトを前記燃焼室に排
   風機を介して連結したアスファルト合材製造装置におい
   て、前記混合室に酸素濃度を検出する酸素濃度計を備
   え、該酸素濃度計により検出される酸素濃度が所定の値
   となるようにバーナの燃焼量及び空気比を調整制御する
   ようにしたことを特徴とするアスファルト合材製造装
   置。