JPH0738973B2 - 分級装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明の分級装置は固気二相流体である含塵ガスの固体
粒子を遠心力分級する分級装置に係り、セメント工業，
石炭工業，化学工業，食品工業他の粉体を扱う工業分野
全般に利用される分級装置であり、特に超微粉砕後の製
品の分級に好適である。

［従来の技術］ セメント原料や石炭，化学品などの粒体を細かく粉砕し
粉体とする粉砕機の一種として回転テーブルと粉砕ロー
ラとを備えた竪型粉砕機が広く用いられている。この種
の粉砕機は、円筒状ケーシングの下部において減速機付
きモータで駆動されて低速回転する円盤状の回転テーブ
ルと、その上面外周部を円周方向へ等分する箇所に油圧
等で圧接されて従動回転する複数個のローラとを備えて
いる。

例えば、従来の竪型粉砕機を示す第４図において、全体
を符号１で示す粉砕機は外観上一つの塔体として形成さ
れ、その基部には電動機（モータ）２によって回転され
る回転テーブル３が配置されている。そして、この回転
テーブル３に摺接して回転するように複数個の円錐状の
粉砕ローラ４が配置されており、この粉砕ローラ４は支
持アーム５に回転自在に軸承されている。支持アーム５
はその中央で粉砕機側に回転自在に軸承された支持軸６
に固定されており、さらにこの支持アーム５は回転テー
ブル３を囲んでいるケーシング８の側方を通って下方に
延び、粉砕機の下部空間に臨んでいる。そして、この回
動アーム５の下端は粉砕機１のベースにその下端を回動
自在に軸承された圧力シリンダ９のロッドの先端に回転
自在に軸承されている。符号10はカップリングを示す。

そして原料供給装置（図示せず）から回転テーブル３の
中心部へ供給管11で供給された原料としての粒体は、テ
ーブルの回転により従動するローラ４と回転テーブル３
との間へ噛込まれ粉砕される。一方、ケーシング８内に
はダクト（図示せず）によって熱風が導かれており、こ
の熱風が回転テーブル３の外周面とケーシング８の内周
面との間の環状空間部12から吹き上がることにより、微
粉体は乾燥されながら粉砕機１内を上昇し、分級装置10
0を経由した後熱風との混合体として排出口13から排出
され次の工程へ送られる。

第３図は分級装置を内蔵する竪型粉砕機の全体系統図を
示し、竪型粉砕機１で粉砕され、分級装置100で分級さ
れてサイクロン200へ入り、ここで補集回収された粉体
は製品となりガスは吸引ファン300を経由して大気へ放
出されるが、製品にはロータ110aを通過した粒体Ａとラ
ビリンスシール120および隙間130を通過した粒体Ｂとが
混在する。

なお、粒度の粗い粒子も、一部は粉砕機１内を上昇する
が、上方の分級装置100にて分級され、回転テーブル３
上へ戻される。

また回転テーブル３は鉛直下方に延在する回転軸（図示
せず）を有しており、符号2Aで示す減速機ケーシング内
には、モータ２の回転力を減速してこの回転テーブル３
の回転軸に伝達する減速機のほか、回転テーブル３を、
その回転軸を介して支えるためのスラスト軸受機構とラ
ジアル軸受機構とが設けられている（いずれも図示せ
ず）。

一方、前記した分級装置100は、鉛直の回転軸110bの下
端に取付けられたロータ110およびその外周に配設され
た複数枚の羽根110aを回転軸110bを介して回転する可変
速電動機110cから構成され、ロータとハウジング1aとの
間にはメカニカルシール120、例えば、ラビリンスシー
ルを設け、隙間130からのリークガスをできるだけ少な
くしている。

［発明が解決しようとする課題］ 高速で回転するロータを有する遠心力型分級装置におい
ては、ロータと外側のハウジングとの間には必ず微小隙
間を有するが、この微小隙間にもガスとともに粗粉粒子
が通過して、ロータを通過してきた分級点以下の正規の
微粒子と合流し結果的に分級点を粗くしたり、粒径分布
に変化を与えるなどの悪影響を及ぼす。このため、製品
の最大粒径が大きくなり、製品全体の評価が低下する。
これは超微粉粉末を製品とする場合には致命的な欠陥と
なる。

以上のような問題点を少しでも緩和するために、この微
小隙間に非接触式のラビリンスシール機構の代りに接触
式のシール方法を採用すると、逆に、次のような欠点を
露呈する。

（１）接触式シール、例えば、オイルシールを採用する
と周速は15m/sが限度であり、それ以上の高速回転をさ
せると摺動部が発熱するとともに機能や寿命が著しく低
下する。したがって、小型の分級装置にはオイルシール
方式は採用し得るが、中，大型の分級装置では高速のた
め使用不可である。

（２）高速回転するロータ系に接触式シール構造を採用
すると、摺動部の摩擦力により回転トルクが非常に大き
くなり電動機の容量アップが必要で、設備費もアップ
し、ランニングコストである電力原単位も悪化（増加）
する。

以上のように、接触式では代替できないので、本発明で
は非接触式のラビリンスシール構造を採用しつつ、か
つ、リークエアによる製品品質の悪化（粒度粗大化およ
び粒度分布の変化）に対する対策を講じた。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、本発明の分級装置は、 鉛直方向の回転軸を有し上下一対の円板間に挾在する分
級羽根を備えた遠心力型分級装置において、分級後の微
粉排出ダクトに該分級装置の回転軸と直角方向に全周に
亘って開口部を設け、該分級装置の上部円板に、前記開
口部に臨む円板と円筒から構成される回転翼を固設し、
該回転翼の円板の上面および下面に該円板の回転方向に
沿って外方に後退するフィンを複数枚配設した構成とし
た。

［作用］ 本発明の分級装置においては、分級装置のロータとハウ
ジングとの微小隙間を通過した分級以前の粗粉を含む含
塵ガスを回転翼の円板にとりつけたフィンの遠心作用に
より微粉排出ダクトの開口部より外部へ排出するので、
分級装置のロータ通過後の含塵ガスの排出経路と合流す
ることはないので、両者の含塵ガスの粉体は混合するこ
となく製品とすることができるため所期の微粉が粗くな
ることはない。

［実施例］ 以下図面に基づいて本発明の分級装置の詳細について説
明する。

第１図〜第２図は本発明に係る実施例を示し、第１図は
分級装置の要部拡大縦断面図、第２図は第１図II−II視
の平面図である。

図において、100は分級装置、101は分級機のケーシン
グ、102は微粉排出ダクト、110はロータ、110aは分級羽
根、110bは回転軸、110dは開口、120はラビリンスシー
ル、130は微小隙間、140は回転翼、140a,140bは各々回
転翼の円板の上面，下面にとりつけたフィンである。

前述したとおり、分級装置100は鉛直の回転軸110bの下
端に固設され、外周に複数枚の羽根110aを有するロータ
110を可変速電動機110cで任意の回転数で鉛直軸回りに
回転できる構造となっており、ロータ110上面とハウジ
ング1aとの下面の隙間にはラビリンスシール120が配設
されている。

そして、排ガスダクト102には全周に亘って開口部102a
が設けられており、この開口部102aに臨む円板と円筒か
らなる回転翼140がロータ110の上部円板に固設され、こ
の円板の上下の円周上には、第２図に示すように、複数
個の回転方向に沿って斜めで外方に向かって後退するよ
うにフィン140a,フィン140bが配設されている。

したがって、分級装置の運転、すなわち、ロータ110を
図のように竪軸回りに回転すると、吸引ファン300の吸
引力により、含塵ガスは分級装置100のロータ110の分級
羽根110aを通過する含塵ガス（LINE A）のほかに、ラビ
リンスシール120を通過し、フィン140bを通過して外部
へ逃げる粗粉を含んだ含塵ガス（LINE B）とに分岐し、
一方、微粉排ガスダクト102内の含塵ガスはフィン140a
を通過して外部へ逃げる少量の含塵ガス（LINE C）があ
る。

以上のように構成することによって、本発明において
は、分級羽根110aを通らない粗粉を含んだLINE Bの含塵
ガスはフィン140bを経由して外部に排出され、分級後の
精粉（LINE Aのもの）に混入することはない。また、分
級装置のロータ110の回転数が低くてフィン140bの遠心
作用が弱くLINE Bの流れが逆流しても、外気の清浄な空
気が装置内に入るだけであり、製品粒度が粗くなること
はない。

一方、回転翼140の円板の上面のフィン140aを通過して
流れる粉体Ｃを含む含塵ガスは、あまり多量になると折
角微粉砕し、かつ、分級後の所望の微粉が大気中に逃げ
るので製品ロスであり、これを避けるためには吸引ファ
ン300による微粉排ガスダクト102内の負圧とフィン140a
の遠心作用によるガス吐出力とがバランスするよう、分
級装置の使用回転数に応じたフィンの傾斜角，枚数を適
切に選択することが望ましい。このため、本発明の実施
例では、フィン140aとフィン140bの取付傾斜角度θ（第
２図に図示）は同一としたが、上下で異なっても良い。

［発明の効果］ 本発明の分級装置においては、ロータを通過した正規の
微粉で構成される製品中へ、シール部分の粗粉が混入す
ることはないので製品品質が安定し、かつ、粗粉の混じ
らない高品位の超微粉砕製品や望ましい粒度構成をもつ
製品が得られる。

また、非接触型シールを使用するので回転トルクも小さ
くランニングコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第２図は本発明に係る実施例を示し、第１図は
要部拡大縦断面図、第２図は第１図II−II視の平面図、
第３図〜第４図は従来の分級装置を有する竪型粉砕機の
実施例を示し、第３図は全体系統図、第４図は全体縦断
面図である。 １……竪型粉砕機、1a……ハウジング、３……回転テー
ブル、４……粉砕ローラ、100……分級装置、110……ロ
ータ、110a……分級羽根、110b……回転軸、110c……可
変速電動機、110d……開口、120……ラビリンスシー
ル、130……微小隙間、140……回転翼、140a……フィ
ン、140b……フィン、200……サイクロン、300……吸引
ファン、Ａ……ロータ通過後の粉体、Ｂ……ラビリンス
シール通過後の粉体、Ｃ……分級後の粉体（微粉）、LI
NE A…粉体Ａの経路、LINE B…粉体Ｂの経路、LINE C…
粉体Ｃの経路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉛直方向の回転軸を有し上下一対の円板間
   に挾在する分級羽根を備えた遠心力型分級装置におい
   て、 分級後の微粉排出ダクトに該分級装置の回転軸と直角方
   向に全周に亘って開口部を設け、 該分級装置の上部円板に、前記開口部に臨む円板と円筒
   から構成される回転翼を固設し、 該回転翼の円板の上面および下面に該円板の回転方向に
   沿って外方に後退するフィンを複数枚配設した 分級装置。