JPH0720548Y2 - 固体粒状物の乾燥装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、例えば野積されて雨水などの水分を含む石炭
や石灰石あるいはスラグなどの固体粒状物の表面水分を
蒸発，乾燥させて除く乾燥装置に関するものであり、特
に高温の熱風を空気分散板より高流速で吹き上げ、被乾
燥物を流動化させて乾燥させ、乾燥速度を上げて乾燥装
置自体を小さくさせうる固体粒状物の乾燥装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来から、高温熱風を高流速で空気分散板より噴出して
被乾燥物を流動化させて乾燥させ、乾燥速度を上げうる
ようにした装置として、例えば特開昭55−146305号公報
に示されているような石炭乾燥機がある。

この従来の石炭乾燥機を第５図に基づいて説明すると、
第５図は流動床燃焼装置への石炭燃料供給システムを示
すものであり、符号７は石炭ビン、８はスクリュ供給
機、９は本考案に類似する石炭乾燥機、10は乾燥された
石炭を流動床燃焼装置の燃焼部で燃焼させるのに適した
大きさに砕く粗砕機、11は回転空間遮断機、12は粗砕機
10から回転空間遮断機11を介して送給されてくる石炭を
流動床燃焼装置の燃焼部へ燃料として送るための空気搬
送機であり、12aは搬送空気の分散板、12bは搬送空気供
給管、12cは前記燃焼部への石炭搬送管、12dはこの石炭
搬送管12cの搬送方向へ先端が開口された空気噴出管で
あり、搬送のための補助空気を噴出させるためのもので
ある。

そして、このような流動床燃焼装置への石炭供給システ
ムにおける石炭乾燥機９は容器9aの下方に設けられた空
気分散板9bを介して上部に乾燥室9c、下部に熱風供給口
を有した空気室9dが形成され、乾燥室9c内には、回転軸
9eの軸方向に所定間隔おいて設けられた回転板9f同士間
に回転板9fの周囲に略等間隔で多数本配置されて取付け
られたバー9gが回転軸9eによって回転自在に設けられて
おり、空気室9dから分散板9bによって噴出される熱風に
より、乾燥室9c内部にスクリュ供給機８から送られて来
る石炭を流動化させると同時に回転するバー9gにより攪
拌させながら乾燥させて排出口9jから次の粗砕機10に送
るように構成されている。なお、図中9kは乾燥排ガスの
排出口である。

［考案が解決しようとする課題］ 上記したような石炭乾燥機９においては、空気室9dから
空気分散板9bを通して乾燥室9c内へ噴出される熱風によ
って乾燥室9c内部へ供給される被乾燥物である石炭を流
動化させ、流動化状態の石炭を回転板9f周囲に設けられ
たバー9gによって攪拌して被乾燥物と熱風との接触度合
を極力多くしうるという長所は有しているが、一方では
次のように乾燥効率が悪い要因を有している。

すなわち、第５図における石炭乾燥機９において被乾燥
物である石炭は乾燥室9c内の空気分散板9bの上方部分の
回転攪拌バー9g部に入って流動化された状態でバー9gで
攪拌される過程で乾燥されるのであるが、このような状
態の乾燥過程において被乾燥物が回転板9f,バー9g,回転
軸9eからなる回転攪拌部に入ってから排出されるまでの
距離が短かく、被乾燥物の滞留時間を充分にはとれない
構成となっている。すなわち、被乾燥物の攪拌部への供
給方向や排出方向が攪拌方向（バー9gの回転方向）と同
じ方向であって、回転攪拌部へ被乾燥物が投入される位
置9hと回転攪拌部から排出される位置9iの距離が短かい
構造であり、攪拌部から被乾燥物が早く排出されやすい
ので、被乾燥物の乾燥部での滞留時間を充分に確保しに
くく、特に被乾燥物が水分を多く含んでいて粒子同士が
くっついている粘着状態で固着している塊であるような
場合は充分乾燥されないまま排出部から排出されてしま
い、そのまま次の粗砕機10で破砕され小さくされて流動
床燃焼部へ送られることになるので、燃焼効率を悪くす
るばかりでなく、粗砕機10においても破砕効率が低下
し、また粗砕機10内における微粒分の付着や、流動床燃
焼部への石炭搬送管12c内への付着が生じ流動床燃焼部
への燃料供給が円滑に行なわれなくなるという問題があ
る。

また、前記攪拌部における攪拌部材がバー9gで構成され
ているので、前記したような多くの水分が付着して粒子
同士がくっついており、しかも粘着性のある粒子を含ん
でいるような被乾燥物に対してはバー9gで粒子がくっつ
き合った塊をほぐす力が充分に付与されにくく流動化に
よる乾燥効率の向上化が発揮されないので乾燥が充分に
行なわれにくいという欠点もある。

本考案は上述した欠点に鑑みなされたものであり、被乾
燥物が粒子同士がくっつき合った高含有水分の大きい塊
であるような場合でも、乾燥室内で必要とする滞留時間
を確保できてその塊を充分に掻きほぐして流動化による
熱風との接触が充分に与えられて乾燥することが可能で
あり、乾燥速度を極力向上させると共に乾燥効率を向上
させ、かつ装置をコンパクトにすることが可能な固体粒
状物の乾燥装置を提供することを目的とするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上記目的を達成するために、空気分散板によっ
て内部が上方の乾燥室と下方の空気室に区画された乾燥
装置において、前記空気分散板に多数のスリット状の開
口を並置して設け、前記乾燥室内に乾燥室に横架させて
パドル軸を回転自在に、かつ、可変速に設け、このパド
ル軸にパドル軸の軸方向に間隔をおいて被乾燥物攪拌用
のパドルを複数個取付け、このパドルはパドル軸方向に
隣接し合うパドルの軸方向視の取付角度を互いに位相を
ずらしてパドル軸に取付け、かつ、パドル自体はパドル
軸に、パドル軸の軸線に対して被乾燥物に軸線方向の攪
拌力を付与すべく傾斜させてその傾斜角度を調整可能な
状態で取付けるとともに、前記乾燥室のパドル軸の一端
側と他端側にそれぞれ被乾燥物の供給口と排出口とを設
け、前記空気室には高温の熱風を導入し、前記空気分散
板のスリット状の開口を通して該熱風を高速で乾燥室内
に噴射して被乾燥物を流動化する構成としたものであ
る。

［作用］ 乾燥室のパドル軸の一端側の被乾燥物の供給口から被乾
燥物が乾燥室内に供給されると、被乾燥物は空気室から
空気分散板を介して乾燥室内へ噴出される例えば約600
℃の高温の熱風により流動化され、パドル軸の回転によ
りパドルが回転されて被乾燥物が掻き上げられてその粒
子同士の攪拌が良好に行なわれ、被乾燥物はパドル軸に
対して傾斜して取付けたパドルの作用によりパドル軸方
向へ移動されつつ乾燥される。この時、被乾燥物は粒子
同士がくっつき合った塊を含有されていたとしても、そ
れをパドルのたたき作用でほぐされて熱風とほぐされた
粒子との接触率が良くなり流動化を円滑にされて乾燥が
円滑に行なわれるとともに、被乾燥物のパドル軸方向へ
の移動により必要な滞留時間が確保されるので、この間
にパドル軸方向に設けた複数個のパドルによって順次、
前記したような塊が掻きほぐされて塊の掻きほぐし力が
充分に作用され、被乾燥物の充分な乾燥が行われる。上
記の乾燥作用は高温（例えば600℃）の熱風がスリット
状の開口を通して高速で吹き揚げられて被乾燥物が流動
化されることにより行われるため、被乾燥物との温度差
が大きく伝熱量が大であり、かつ、乾燥熱源が高温であ
るため乾燥に必要な熱風量が少なくてよく、パドルによ
って掻きほぐされた粒子の流動化による熱風との接触が
極めて良好なことと相まって、極めて効率良く被乾燥物
の乾燥が行われる。また、前記の通り伝熱量が大きいこ
とにより装置がコンパクトに構成される。さらに、パド
ル回転数とパドルの軸方向視の取付角度が変更可能に設
けられていることにより、被乾燥物の種類や付着水分、
粒子同士のくっつき度合いやそれによる塊の程度、等の
性状に応じて被乾燥物の移動速度や滞留時間、或いは、
パドルによる打撃力又は掻きほぐし力を調節して所望の
乾燥度を得るようにすることができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例を用いて本考案の詳細を説明す
る。

第１図は本考案に係る固体粒状物の乾燥装置の１実施例
を示す縦断面図、第２図は第１図のII−II線矢視側断面
図、第３図は第１図の平面図である。なお、本実施例で
は被乾燥物が石炭である場合を説明する。

第１図に示すように、乾燥装置本体１は空気分散板２を
高さ方向略中央部に備えており、この上部には乾燥室３
を、下部には空気室４を備えている。乾燥室３の底板30
は第２図に示すように断面が部分半円形の樋状に形成さ
れており、この中央円弧部分に前記空気分散板２が形成
されている。なお、底板30は空気室の上端をも規定して
いる。空気分散板２はその円弧に沿う方向に第２図中Ｄ
の範囲で細長く形成されたスリット状の開口20を第１図
に示すようにパドル軸５の長手方向に一定間隔で多数並
置させて形成されている。なお、第１図では開口20は線
で図示している。

前記底板30の裏面を含む空気室４の内壁面にはキャスタ
ブルなどの耐火物43が内張りされており、600℃程度の
高温熱風に対して保護されている。なお、この耐火物43
は空気分散板２にも施されており、その開口20の一部は
耐火物43で形成されている。

乾燥室３内にはパドル軸５が乾燥室３の両外側壁にブラ
ケットを介して取付けられた軸受50に軸承されて回転自
在に設けられており、このパドル軸５には軸方向に複数
個（本実施例では６個）のパドル51が略等間隔で取付け
られており、この各々のパドル51はその腕51aをパドル
軸５に貫通され、腕51aの螺子部にパドル軸５を挟んで
両側からナット51bを螺合させて締付けることによりパ
ドル軸５に対して着脱自在に取付けられている。パドル
51はその回転によって被乾燥物を掻き上げるべく平板状
に形成され、その先端部はパドルの回転方向へ折曲され
て石炭の掻き上げをより確実にするように形成されてい
る。パドル51の先端は底板30に近接させた位置に設定さ
れている。そして、パドル51はパドル軸方向に隣接し合
うパドル51の軸方向視の取付角度を互いに異ならせて取
付けられており、本実施例では軸方向に隣接し合うパド
ル51は円周方向の取付角度を順次120度ずつ位相をずら
されて取付けられている（第２図参照）。さらにパドル
51は第４図に示されるようにパドル軸５にパドル軸５の
軸線に対して傾けられて取付けられており、本実施例で
は約10度に設定されている。このパドル51の傾斜方向は
パドル51のパドル軸５まわりの回転によって被乾燥物で
ある石灰がパドル軸方向へ移動させられる方法である。
なお、パドル51は石炭の供給側の４個はこのようにパド
ル軸５の軸線に対して傾斜されて取付けられ、石炭の排
出側の後記する石炭排出筒32の側壁への取付開口32aに
臨んだ２個はパドル軸５の軸線と平行に設定されて取付
けられている。

また、前記パドル51のパドル軸５の軸線に対する傾斜角
度をナット51bを緩めてパドルの腕51aを回転させて調整
するようにすれば、軸方向への石炭の移動速度を調節で
き、乾燥室３内の石炭の滞留時間が調整され、石炭の含
有付着水分による乾燥度の調整ができる。

一方、乾燥室３の上壁のパドル軸５の一端側には石炭供
給口31が下方のパドル軸５に臨まされて設けられ、パド
ル軸５の他端側の乾燥室３の側壁には乾燥された石炭の
排出筒32が設けられており、この排出筒32の乾燥室３の
側壁への取付開口32aの下端部32bは第２図に示すとお
り、前記部分半円形の底板30の起端部とほぼ一致させて
形成されている。

さらに空気室４の前記石炭供給口31が位置する側の該壁
には熱風供給口41が設けられ、乾燥室３の前記石炭排出
筒32が位置する側の上壁には石炭の乾燥を終えた熱風の
排出口42が設けられている。

なお、符号52はパドル軸５の回転駆動用のチエンホイー
ルであり、図示していない駆動用電動機の出力軸端に設
けられてチエンホイールとの間にチエンが張架されて回
転駆動される。この駆動用電動機は可変速電動機として
おくことにより、パドル51の回転数を調整して石炭の移
動速度や石炭への打撃力（掻きほぐし力）を調整可能で
あり、石炭乾燥度の調整が容易に行なわれる。

このような構成の乾燥装置を第１図に示した石炭供給シ
ステムに組込んだ場合に基づいてその作用を説明する。

石炭ビン７に貯えられた、表面水分を多く含み（例えば
10％）、粒子がくっつき合って小塊や大塊となっている
石炭を含む石炭を、スクリュ供給機８により乾燥装置本
体１の石炭供給口31から乾燥室３内に供給して空気分散
板２上に載せ、下方の熱風供給口41から熱風を空気室４
内に供給して空気分散板２を通して乾燥室３内に供給
し、さらに図示していない駆動電流機を駆動してパドル
軸５を回転させてパドル51を回転させると、小粒径の石
炭は空気分散板２のスリット20から高速で噴射する約60
0℃の高温の熱風により流動化され、排気筒32側へ移動
されつつ、表面の水分と該高温の熱風の接触により瞬間
的に効率良く表面水分が蒸発される。この場合、熱風は
高温であるため乾燥に必要な熱風量が少なくてよい。ま
た、熱風は被乾燥物である石炭との温度差が大きいので
石炭への伝熱量が大きく、乾燥装置をコンパクトに構成
することができる。また、粒子同士がくっつき合った比
較的小粒径の塊となっている石炭や粒子同士をくっつき
合って大粒径（例えば50mm以下）の塊となっている石炭
は、回転軸５に取付けた平板状のパドル51によってたた
かれて攪拌され塊がほぐされつつパドル軸方向の石炭排
出筒32側へ移動され、この間にほぐされて粒子との接触
を促進された状態で熱風との流動接触によって効率良く
乾燥される。乾燥室３内では排出筒32の乾燥室３の側壁
部の開口32aの下端32bの位置が高いので石炭が少なくと
も略半円形の樋状に形成された底板30内に貯められた状
態ではパドル51により攪拌されるので攪拌効率が良く熱
風と粒子の接触が良好に行なわれる。

このように、乾燥室３内で石炭が乾燥される途中におい
て、塊状の石炭はパドル51により掻きほぐされながら徐
々に軸方向へ移動されて熱風により流動層によって乾燥
されていくが、この軸方向への移動中において軸方向視
で位相をずらされて取付けられている隣接するパドル51
が、前のパドル51により掻きほぐされて後流側の隣接パ
ドル51側へ送られる石炭をしばらく時間をおいてたたく
ので掻きほぐし力が効果的に付与されると共に、軸方向
への移動により所定の乾燥時間が確保され所定の乾燥度
（例えば１％以下）をうることができる。一方、石炭を
乾燥させた熱風は、先端排出筒32側の空気室３の上壁の
排出口42から排出され、この排出ガスは第５図における
空気搬送機12の搬送空気供給管12bへ送られて、搬送用
空気として用いられ、石炭供給システムにおける集塵装
置を不要にしてシステムのコンパクト化が図れる。

なお、乾燥度は、パドル51の軸方向視の傾斜角度やまた
はパドル51の回転数を調整することによって、また、空
気分散板２からの熱風の噴出量（噴出速度），熱風温度
を調整して、さらに、これらの要因を適宜良好に組合せ
ることにより、乾燥速度を早くして乾燥効率が良く、高
温の熱風による伝熱量が大きいことと相まって装置をコ
ンパクトにまとめることができる。

乾燥室３内で乾燥された排出側に至った石炭は排出側に
位置するパドル軸線に平行に取付けられた２枚のパドル
51により上方の開口32aまで掻き上げられて開口32aから
排出筒32を通って第５図における石炭粗砕機10へ送入さ
れ、ここで例えば6mm以下の所要粒度に砕かれて、さら
に下部の空気遮断機11から空気搬送機12に投入され、こ
こから石炭搬送管12cによって流動床ボイラなどの流動
床燃焼装置の燃焼部へ空気搬送されて燃焼に供される。
このように粗砕機10から流動床燃焼装置へ石炭が移送さ
れる段階において、石炭は石炭乾燥装置１により所定の
乾燥度とされているため、粗砕機10内やそれ以降の移送
装置内部へ付着したり、詰まったりすることがなく、石
炭の搬送が円滑に行なわれて流動床燃焼装置の運転が連
続して円滑に行なわれる。

なお、石炭の着火を防止するための安全装置として、乾
燥装置１の熱風排出口42に温度検出器を設けて熱風排出
温度を検知し、熱風の排出温度が例えば100℃の一定に
保たれるように空気室４へ供給される熱風の温度を制御
するように構成しても良い。この場合、熱風温度の制御
は図示していない熱風炉のバーナの燃料量やバイパス空
気量の調整により行なえる。

また、乾燥装置１の乾燥室３内に水のスプレ装置を設置
しておき、前記熱風排出温度が例えば150℃の一定温度
を越えると乾燥室３内に水をスプレ噴霧させて着火を防
ぐように構成しても良い。

また、パドル51はパドル軸５に着脱自在に設けることに
より、パドル51の摩耗によって取替える場合や、異なる
形状のパドルを適用する場合にも容易に対応することが
できる。

なお、本実施例では被乾燥物が石炭の場合を説明した
が、本考案の固体粒状物の乾燥装置は例えば野積され雨
水などを含んだ石灰石やスラグなどの乾燥にも好適に用
いられる。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案は実用新案登録
請求の範囲に記載したような構成にしたので、被乾燥物
中に粒子同士がくっつき合った塊を含んでいても、パド
ルの打撃力によってこれを確実にほぐし、しかも、この
ほぐされた粒子はスリットから高速で噴き揚げられる高
温の熱風との流動接触によって瞬間的に効率良く表面水
分が蒸発される。また、被乾燥物の乾燥は軸方向へ移動
されながら行われるので、所望の滞留時間か確保されて
前記のような塊をこの間に充分にほぐすことができ、流
動化が良好に行われ、必要とする充分な乾燥度を得るこ
とができる。

そして、乾燥源が高温の熱風であるため乾燥に必要な熱
風量は少なくてすみ、被乾燥物との温度差が大きいので
乾燥装置をコンパクトにすることができる。

さらに、パドル軸線に対するパドルの取付角度およびパ
ドル軸の回転数を変更することができるので、被乾燥物
の性状（水分量、塊の大小や量など）に応じて最適な滞
留時間（乾燥速度）を設定して所望の乾燥度を得ること
ができ、前記の通り高温の熱風を用いることによる熱風
量が小で伝熱量が大であることとにより、乾燥装置をコ
ンパクトにまとめることができる。

したがって、この乾燥装置を例えば流動床燃焼装置の燃
料供給ラインに組込んで使用すれば、充分な乾燥度が得
られるので、燃料供給ライン内への付着や詰りが生じる
ことなく、連続して円滑に石炭などの燃料を供給でき、
安定した流動床燃焼装置の運転が可能になる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第４図は本考案の実施例を示すものであり、第
１図は乾燥装置の縦断面図、第２図は第１図のII−II線
矢視側断面図、第３図は第１図の平面図、第４図は第１
図のIV−IV線矢視図であり、パドルの取付要領を説明す
る図、第５図は従来の乾燥装置９を組込んだ流動床燃焼
装置への石炭供給システムを示す図である。 １……乾燥装置本体、２……空気分散板、３……乾燥
室、４……空気室、５……パドル軸、31……石炭供給
口、32……石炭排出筒、41……熱風供給口、42……熱風
排出口、51……パドル、51a……パドルの腕。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空気分散板によって内部が上方の乾燥室と
   下方の空気室に区画された乾燥装置において、前記空気
   分散板に多数のスリット状の開口を並置して設け、前記
   乾燥室内に乾燥室に横架させてパドル軸を回転自在に、
   かつ、可変速に設け、このパドル軸にパドル軸の軸方向
   に間隔をおいて被乾燥物攪拌用のパドルを複数個取付
   け、このパドルはパドル軸方向に隣接し合うパドルの軸
   方向視の取付角度を互いに位相をずらしてパドル軸に取
   付け、かつ、パドル自体はパドル軸に、パドル軸の軸線
   に対して被乾燥物に軸線方向の攪拌力を付与すべく傾斜
   させてその傾斜角度を調整可能な状態で取付けるととも
   に、前記乾燥室のパドル軸の一端側と他端側にそれぞれ
   被乾燥物の供給口と排出口とを設け、前記空気室には高
   温の熱風を導入し、前記空気分散板のスリット状の開口
   を通して該熱風を高速で乾燥室内に噴射して被乾燥物を
   流動化する構成としたことを特徴とする固体粒状物の乾
   燥装置。