JPS581323B2 - ロ−タリ−キルン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は広くは廃物を燃焼させる構造物に関するもので
あり、さらに詳しくは主に木材廃物を燃焼させることを
意図する水冷式ロータリーキルンに関するものである。

現代の木材の取り入れ作業でも約５０％の木材は葉、小
枝、切り株および短い木材、さもなければ有用でない長
さの木材の形で地上に取り残す。

現代の多くの製材機では丸太を乾燥させた形で取り扱い
、そしてその際に丸太から樹皮、おがくずおよび製材機
で扱うには短かすぎる長さの木材（ある場合には８フィ
ート以下の長さでは短かすぎる）と共に多量の廃物より
なる多量の物質を生ぜしめる。

木材の取り入れおよび製材あるいは細長い合板にする際
はいずれも何トンもの可燃性廃物が生じる。

今日の生態学的および動力供給における窮迫性から、こ
の物質の燃焼および得られるエネルギー（蒸気の発生に
よるような）の有効利用は非常に魅力的な目標となって
いる。

木材の燃焼は表面的には簡単に見えるが、この種の物質
を扱う際多くの問題が生じる。

まず第一に、木材はどちらかと言えば高温で燃焼し、大
量の木材を燃焼させるとロータリーキルンのライニング
材の限界温度をたやすく越えてしまう。

廃物自体はまた湿った、非常に大きな切り株から乾燥し
た激しく燃焼しうるおがくずまでいろいろとある。

さらに、高価な選別および分離装置および操作を用いな
いと、廃物は大きさ、水分含有量それに泥、迷い込んだ
金属、岩石および直径が１または２フィートの丸石のよ
うな混入した異質物の量の点でも非常にさまざまなもの
となる。

本発明の主な目的は、上記のような木材廃物並びに実質
的に可燃性の他の種類の廃物を、大きさ、水分含有量お
よび混成成分にかかわらず効率的に燃焼させるキルンお
よび関連構造物を提供することである。

本発明の目的はまた、蒸気を効率的に発生させる炉を伴
った上記の特徴を有するキルンを提供することである。

本発明の別の目的は、空気または酸素の導入、火床の攪
拌、補充燃料の添加、および廃物を炉の火へ送るタイミ
ングのようなファクターを含めた燃焼操作を非常に自在
に調整しうる上記の型のキルンおよび関連構造物を提供
することである。

本発明の目的はさらにまた、操作コストおよび維持費の
安い上記特性を有するキルンおよび関連構造物を提供す
ることである。

本発明に幾分関係している目的は、燃焼する木材廃物か
ら有用な揮発性炭化水素を回収しうる構造物を提供する
ことである。

本発明の別の目的および利点は下記の詳しい説明および
図面から明らかになろう。

本発明を好ましい具体例について述べるが、本発明はこ
の具体例に限定されるものではない。

本発明は特許請求の範囲で限定する本発明の精神および
範囲内で変形しうるものである。

第１図は本発明の具体例であるキルンおよび炉構造物１
０を示すもので、廃物を受けとる囲い１１、ロータリー
キルン１２および炉１３を含む。

操作の際、大きさおよび状態が広い範囲で異なる可燃性
廃物を囲い１１へそのまま投げ入れ、そこから水平に傾
むいているキルン１２の上端へ落し、燃焼させる。

キルンを回転させ、焼失しなかったものが炉１３にころ
げ落ちるまで、燃焼している廃物を下方へゆっくりとこ
ろげ落しらせん状に動く火床を形成せしめる。

本発明に従って、キルン１２は大体円筒状の面１５とな
るように共に固定した複数のパイプ１４からなっている
（第２図も参照）。

一対のバンド１６はパイプ１４を取り巻き、回転のため
にキルンをすえつける支持ローラー１７上に乗る軌道を
形成し、リングギアー１８もまたパイプ１４に固定させ
、これはローラー１７上のキルンが回転するように鎖２
１から作動させられるピニオン小歯車１９とかみ合う。

円筒状面１５の上端および下端の両方で、パイプ１４を
共に固定し、環状で、矩形断面の部材２３および２４に
より連結する（第４図も参照）。

部材２４は環状の内部および外部チャンバー２５および
２６に各々分かれる。

水は内部および外部通路各々３１および３２をなす一対
の同心パイプ２８および２９からおよびこれらヘキルン
を通って循環させるのが好ましい。

パイプ２８．２９は円筒状面１５の軸線上に配置し、ロ
ータリー（回転式）蒸気継手３５から適当な角度のひじ
管を通って部材２４へ通じさせる。

水をキルン１２へ運ぶ内管２９は内部チャンバー２６に
開口し、外管２８はループ３６により外部環状チャンバ
ー２５に連結している。

キルンの面を作るパイプ１４は全て、確実に全部のパイ
プを通って流れるようにするオリフイス３７のような制
限されたオリフイスを通って内部チャンバー２６へ開口
しており、パイプ１４はまた全部上部部材２３へ開口し
ている。

一群の付加パイプ３８は上部部材２３から外部チャンバ
ー２５へ戻り、そこからループ３６を通ってパイプ２８
．２９の間の通路３２へ流れる。

継手３５は、一対のベアリングリング４３内での回転お
よび自在運動のためにとりつけた環管４２にすべり接合
部を有するスリーブ４１に固定したパイプ２８を有する
ごく標準的な型のものである。

内管２９は通路３１．３２の間を閉じるためのパッキン
グ４５を保持するように環管４２に固定したプラグ４４
を通して取りつける。

内管２９はハウジング４６に開口し、モーター４９によ
って作動する水ポンプ４８へライン４７により連結する
。

スリーブ４１と環管４２は通路３２をハウジング５１へ
連結している、一連の整合している開口を備え、該ハウ
ジング５１はライン５２により、炉１３の頂部で蒸気ド
ラム５３に連結している。

かくして、回転式蒸気継手３５は過熱水と水とを分流す
る。

従って、水は第４および第５図に矢印で示すような流れ
でポンプ４８によってキルンをなす全部のパイプ１４を
通ってドラム５３へ送られることがわかる。

操作中、水はキルンを構成する金属から熱を取り、ドラ
ム中の過熱された水から蒸気が取り出される。

そのとき蒸気はライン５４を通して取り出される。

蒸気ドラム５３から水の貯水槽への再循環は、本願の発
明への理解には何ら関係するところではない。

上記の方法で本発明を実施するとき、円筒状面１５が通
気性であるようにパイプの中間に複数の開口を有する孔
のあいた片５７によってパイプを継ぎ合わせる（第３図
参照）。

燃焼用に、該孔のあいている円筒状面１５を経て、制御
された量の空気を供給するために、該キルン１２（該複
数のパイプ１４の外側）は、それに開口して密に取り囲
む空気チャンバー５８を備え、該空気チャンバーは送風
機５９により制御された量の空気が供給される。

そして一具体例として環管６０をパイプ１４上に取り付
ける。

これは壁６１で仕切られており枢動パネル６２により各
セクションに対し一つ開口する（第２図参照）。

実質的に円形のボックスカム６３はチャンバー５８にす
えつけ、パネルに連結したクランクアーム６４の端部上
のカムフオロアーをささえさせる。

上記の具体例では、カム６３の形とクランクアーム６４
の角度は、面１５中で火床がころがり落ちる状態下で動
くに従ってパネル６２を開く。

カムは、連係している環管部が火床上を動くに従ってパ
ネルを閉じる形になる。

かくして空気を送風機によって燃焼物質を通して円筒状
キルンの面１５へ送る。

燃焼を開始するあるいは助けるために、油または天然ガ
スのような追加燃料源６５をキルンの上端へ通す（第１
図参照）。

キルン１２の下端のまわりの第二チャンバー６６、およ
びクランクアームとボックスカム６９によって調整され
るパネル６８により開かれる部分中に環管６０のように
形成したキルン上にとりつけた第二環管６７を設けるこ
とによって、木材の燃焼の際に生じるピネンおよびカン
フエンのような有用な揮発性ガスが集められることは本
発明の特徴である。

この場合、パネル６８はこれらがころがり落ちる火床上
を通過するとき開き、ガスは誘引送風機７１によって引
っぱられ運ばれる。

図示の構造物において、チャンバー５８．６６は簡単な
ラビリンス密封アセンブリー７２．７３および７４で封
じてある（第１および第４図参照）。

実質的に詰まる故障のない、木材廃物をキルン１２へ送
給するための装置を提供するために、囲い１１は、燃焼
させるもつとも大きなサイズのもの（たとえば長さ８フ
ィートの丸太）を受け入れる大きさの上端を有するシュ
ート７７により、円筒状面１５の上部開口端に連結し、
そしてこのシュート７７はキルンに近ずくにつれ断面が
増大するように錐状になっている。

シュート７７の大きさを増大させるとつかえを防止しか
つシュートが完全に満されるのを可能にし、燃焼用物質
が着実に流れるようにし、また未調整の空気がキルンの
開口端に流れるのを妨げる。

本発明に従って、炉１３をキルン１２と協働するように
いくらか変化させる。

水貯蔵器から（これはポンプ４８にも供給する）蒸気ド
ラム５３へ通じる熱を取り出すボイラー管８１を通常の
ように炉の壁に沿って並べる。

図示の配置では、管８１の低部はキルン１２の低部排出
端の下にある火格子８３となるよう曲げて交叉させる。

送風機５９は導管８４を通して火格子８３へおよび火格
子８３の下へ燃焼のためのガスを供給し、そこでの燃焼
を容易にする。

キルン１２中で十分に消費されない木の切り株のような
大きな単位の可燃性廃物は引続いてかつ完全に燃焼させ
るために火格子８３へ落下させる。

格子８３を構成する管は灰および岩石や金属片のような
非可燃性物質が格子を通ってコンベアーおよび除去系８
５へ落下するよう十分に離して配置させる。

キルン１２は調整が非常に自在であるという特徴を有し
ている。

回転速度（長さ４０フィート、直径１０フィートの大き
さのキルンではわずか１ｒｐｍである）で燃焼物質が円
筒状面１５へころげ落ち、らせん状に降下する速度を調
整する。

送風機５９の速度および一対のダンパー８７の設置によ
り炉火ヘの燃焼空気の流れを調整する。

また必要に応じ、燃料源６５から補充燃料を添加しても
よい。

キルン１２を構成する金属の温度は、循環水を経て熱を
取り出すことにより、消費する燃料の種類に関係なく安
全な水準に保つことができ、そしてもちろん循環速度は
ポンプ４８を適当に制御することによって調整しうる。

この技術分野に熟知した人々には、このキルン１２では
広い範囲にわたる大きさ、水分含有量および混成成分の
可燃性廃物を取り扱うことができることが理解されるで
あろう。

このキルンの設計に特有の水での冷却は極度に高温での
燃焼を可能にし、かつ燃焼の調整が自在であることは広
範囲に変化する変数を有効に取扱うことを可能にするも
のである。

有用な揮発性炭化水素を回収しうることはこの構造物１
０の有用性を高めるものである。

この構造物は、選別や手のこんだ取り扱いを必要とせず
に安い費用で木材廃物を処理するばかりでなく、蒸気の
形でエネルギーを効率的に取り出すため、安い経費で操
作かつ維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体例であるキルンおよびこれに関連
した構造物を部分的に図示した縦断面図、第２図は第１
図の２−２線にほぼ添った拡大断面図、第３図は第２図
の構造物の一部の断片的な拡大断面図、第４図は第２図
の４−４線にほぼ添った断片的な断面図、そして、第５
図は第１図に示されていない構造物の一部の断片的な拡
大断面図である。 １１・・・・・・廃物を受けとる囲い、１２・・・・・
・キルン、１３・・・・・・炉、５８・・・・・・空気
チャンバー、５９・・・・・・送風機、７７・・・・・
・シュート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロータリーキルンにおいて、複数個のパイプ１４が
   共に固定されほぼ円筒状の面１５が設けられ、該円筒状
   の面は上端と下端とを有するように水平に対して傾斜さ
   せられており、バンド１６が該複数個のパイプ１４を取
   り囲んで固定されており、該バンド１６と支持ローラ１
   ７とで該円筒状の面の軌道を形成し、該複数個のパイプ
   １４からなる円筒状の外周面と連動し回転させる駆動機
   構を有し、かくして、該複数個のパイプ１４からなる円
   筒状のキルン１２はその軸線を中心として回転でき、該
   複数個のパイプ１４は同心パイプ２８．２９を介し、回
   転式蒸気継手３５に接続すると共に、該複数個のパイプ
   は水を循環させるため相互に連結されており、該回転式
   蒸気継手３５は過熱水と水とを分流するため、水導入ラ
   イン４７および水排出ライン５２を有し、さらに、過熱
   水から蒸気を分離するため、該排出ラインに連結した蒸
   気ドラム５３を含む、該ラインを通して水を循環させる
   ポンプ４８を備え、該円筒状の面１５の内面の上端に開
   口する燃性廃物を供給するシュート７７を備えており、
   該複数個のパイプ１４は、その円筒状の面１５が通気性
   となるように複数個の中間開口を有し、該複数個のパイ
   プ１４の外側を密に取り囲んで開口している空気チャン
   バー５８を有し、該空気チャンバー５８内にボックスカ
   ム６３と環管６０とを配置せしめ、該環管６０の開口部
   に枢動パネル６２とクランクアーム６４とを設け、該ク
   ランクアーム６４を該ボックスカム６３でガイドさせな
   から該枢動パネルを開閉し、通気性を有する該円筒状の
   面１５に燃焼用の空気を制御しながら供給するようにし
   たことを特徴とする前記ロータリーキルン。