(57)【要約】【課題】回転式分級機及び竪型ミルにおいて、分級効率の向上を可能とする。【解決手段】円板形状をなす上部支持枠４１と下部支持枠４２との間の外周部に複数の回転羽根４３を周方向に所定間隔で固定することで、ロータリセパレータ３３を構成し、この回転羽根４３における回転方向の前面に、外周側の回転軌跡Ｇ１に対する接線Ｔに対して鋭角に傾斜すると共に、外端４３ａ側と内端４３ｂ側との間に凹部５１を形成する傾斜面５２を設ける。【選択図】図４
2014042900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に開口を有する回転自在な枠体と、
前記枠体の開口部に周方向に所定間隔で固定される複数の回転羽根と、
を備え、
前記回転羽根は、回転方向の前面が、外周側の回転軌跡に対する接線に対して鋭角に傾斜すると共に、外端側と内端側との間に凹部を形成する傾斜面を有する、
ことを特徴とする回転式分級機。
【請求項２】
前記傾斜面は、外端側に位置する第１傾斜面と内端側に位置する第２傾斜面とを有し、前記第１傾斜面における前記接線に対する傾斜角度が、前記第２傾斜面における前記接線に対する傾斜角度より大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載の回転式分級機。
【請求項３】
前記傾斜面は、前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間に鉛直方向に沿う屈曲線が設けられることを特徴とする請求項２に記載の回転式分級機。
【請求項４】
前記屈曲線は、前記回転羽根における幅方向の中間部に設けられることを特徴とする請求項３に記載の回転式分級機。
【請求項５】
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との角度が１８０度未満に設定されることを特徴とする請求項２から４のいずれか一つに記載の回転式分級機。
【請求項６】
前記傾斜面は、外端側から内端側に向けて湾曲する湾曲面を有することを特徴とする請求項１に記載の回転式分級機。
【請求項７】
中空形状をなすハウジングと、
前記ハウジング内の下部に鉛直方向に沿う回転軸心をもって駆動回転可能に支持される粉砕テーブルと、
前記粉砕テーブルの上方に対向して配置されて回転自在に支持される粉砕ローラと、
前記ハウジング内の上部に設けられて粉砕物を分級可能な回転式分級機と、
を備え、
前記回転式分級機の外周に設けられる複数の回転羽根は、回転方向の前面が、外周側の回転軌跡に対する接線に対して鋭角に傾斜すると共に、外端側と内端側との間に凹部を形成する傾斜面を有する、
ことを特徴とする竪型ミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭やバイオマスなどの固形物を粉砕して微粉化した後に分級する回転式分級機、この回転式分級機を有する竪型ミルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ発電などの燃焼設備では、燃料として石炭やバイオマスなどの固形燃料が用いられる。そして、この石炭などを固形燃料として利用する場合、竪型ミルにより原炭を粉砕して微粉炭を生成し、得られた微粉炭を燃料として用いるようにしている。
【０００３】
この竪型ミルは、ハウジングの下部に粉砕テーブルが駆動回転可能に配設されると共に、この粉砕テーブルの上面に複数の粉砕ローラが連れ回り可能で、且つ、粉砕荷重を付与可能に配設される一方、ハウジングの上部に回転式分級機が配設されて構成されている。従って、原炭が給炭管から粉砕テーブル上に供給されると、遠心力により全面に分散されて炭層が形成され、この炭層に対して各粉砕ローラが押圧することで粉砕される。そして、粉砕された微粉炭は、供給空気により乾燥された後、回転式分級機により所定の粒子径以下に分級され、適正粒子径の微粉炭のみが外部に排出される。
【０００４】
従来の回転式分級機を有する竪型ミルの分級機としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。特許文献１に記載されたローラミル用回転式分級機は、回転羽根の羽根巾を下部よりも上部を幅広に形成したものである。また、特許文献２に記載されたミルの回転式分級機は、回転式羽根車の取込み分級羽根の取込み角度を設定し、外周側先端に回転方向の反対方向に向けて延びる補助羽根を形成したものである。また、特許文献３に記載された分級装置は、回転式分級機の回転フィン上側部分を下側部分より回転方向側へ大きく傾けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２６６９２３号公報
【特許文献２】特開平０７−３０８６３７号公報
【特許文献３】特開２００２−０１８３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般的な回転式の分級機は、上下の回転枠の周囲に上下方向に沿った回転羽根を周方向に均等間隔で固定されて構成され、各回転羽根は、回転方向に対して所定の角度に傾斜している。一方で、石炭焚きボイラで使用される微粉炭は、一般的に、粒子径が７５μｍ以下のものが最適とされ、１５０μｍ以上のものが不適であると言われている。そのため、竪型ミルに用いられる分級機は、粒子径が７５μｍ以下の微粉炭を通過させ、１５０μｍ以上の微粉炭を排除することが求められる。ところが、回転羽根は、回転方向に対する傾斜角度が小さいほど粗粒子を排除することができるものの、微粒子も排除してしまう。また、回転羽根は、回転方向に対する傾斜角度が大きいほど微粒子を通過させることができるものの、粗粒子も通過させてしまう。そのため、粗粒子を排除することができる一方で、微粒子も通過させることができる分級機が望まれている。
【０００７】
本発明は上述した課題を解決するものであり、分級効率の向上を可能とする回転式分級機及び竪型ミルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明の回転式分級機は、外周部に開口を有する回転自在な枠体と、前記枠体の開口部に周方向に所定間隔で固定される複数の回転羽根と、を備え、前記回転羽根は、回転方向の前面が、外周側の回転軌跡に対する接線に対して鋭角に傾斜すると共に、外端側と内端側との間に凹部を形成する傾斜面を有する、ことを特徴とするものである。
【０００９】
従って、回転羽根は、回転方向の前面に凹部を形成する傾斜面が設けられていることから、枠体と共に複数の回転羽根が回転するとき、直進性の高い粗粒子はこの傾斜面に衝突した後に外部に排除される一方、直進性の低い微粒子はこの傾斜面に衝突した後に内部に入り込まれる。そのため、複数の回転羽根により、粗粒子を排除することができる一方で、微粒子を通過させることができ、分級効率を向上することができる。
【００１０】
本発明の回転式分級機では、前記傾斜面は、外端側に位置する第１傾斜面と内端側に位置する第２傾斜面とを有し、前記第１傾斜面における前記接線に対する傾斜角度が、前記第２傾斜面における前記接線に対する傾斜角度より大きく設定されることを特徴としている。
【００１１】
従って、回転方向の前面に第１傾斜面と第２傾斜面が設けられていることから、枠体と共に複数の回転羽根が回転するとき、直進性の高い粗粒子は第２傾斜面に衝突しても外部に排除される一方、直進性の低い微粒子は第１傾斜面に衝突しても内部に入り込まれることとなり、分級効率を向上することができる。
【００１２】
本発明の回転式分級機では、前記傾斜面は、前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間に鉛直方向に沿う屈曲線が設けられることを特徴としている。
【００１３】
従って、屈曲線に対して第１傾斜面と第２傾斜面を設けることで、簡単な構成で分級効率を向上することができる。
【００１４】
本発明の回転式分級機では、前記屈曲線は、前記回転羽根における幅方向の中間部に設けられることを特徴としている。
【００１５】
従って、第１傾斜面と第２傾斜面を最適な領域に設定することができる。
【００１６】
本発明の回転式分級機では、前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との角度が１８０度未満に設定されることを特徴としている。
【００１７】
従って、第１傾斜面と第２傾斜面により粗粒子と微粒子を適正に分級することができる。
【００１８】
本発明の回転式分級機では、前記傾斜面は、外端側から内端側に向けて湾曲する湾曲面を有することを特徴としている。
【００１９】
従って、傾斜面を湾曲面とすることで、分級する粒子径に拘わらず、適正に分級することができる。
【００２０】
また、本発明の竪型ミルは、中空形状をなすハウジングと、前記ハウジング内の下部に鉛直方向に沿う回転軸心をもって駆動回転可能に支持される粉砕テーブルと、前記粉砕テーブルの上方に対向して配置されて回転自在に支持される粉砕ローラと、前記ハウジング内の上部に設けられて粉砕物を分級可能な回転式分級機と、を備え、前記回転式分級機の外周に設けられる複数の回転羽根は、回転方向の前面が、外周側の回転軌跡に対する接線に対して鋭角に傾斜すると共に、外端側と内端側との間に凹部を形成する傾斜面を有する、ことを特徴とするものである。
【００２１】
従って、粉砕ローラと粉砕テーブルの間に固形物が入り込んだとき、粉砕テーブルの回転力が固形物を介して粉砕ローラに伝達されて連れ回りし、固形物は押圧荷重が与えられて粉砕される。その後、粉砕された固形物の粒子は、ハウジング内を上昇して回転式分級機により分級される。このとき、回転羽根は、回転方向の前面に凹部を形成する傾斜面が設けられていることから、枠体と共に複数の回転羽根が回転するとき、直進性の高い粗粒子はこの傾斜面に衝突した後に外部に排除される一方、直進性の低い微粒子はこの傾斜面に衝突した後に内部に入り込まれる。そのため、複数の回転羽根により、粗粒子を排除することができる一方で、微粒子を通過させることができ、分級効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の回転式分級機及び竪型ミルによれば、回転羽根の前面に外端側と内端側との間に凹部を形成する傾斜面を設けるので、分級効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る竪型ミルを表す概略図である。
【図２】図２は、本実施例の回転式分級機を表す平面図である。
【図３】図３は、本実施例の回転式分級機における回転羽根を表す概略図である。
【図４】図４は、回転羽根を表す斜視図である。
【図５】図５は、回転羽根が１１０ｒｐｍで回転したときの微粉炭の粒子径に対する部分分級効率を表すグラフである。
【図６】図６は、回転羽根が１１０ｒｐｍで回転したときの本実施例の効果を説明するためのグラフである。
【図７】図７は、回転羽根が１４０ｒｐｍで回転したときの微粉炭の粒子径に対する部分分級効率を表すグラフである。
【図８】図８は、回転羽根が１４０ｒｐｍで回転したときの本実施例の効果を説明するためのグラフである。
【図９】図９は、本発明の変形例に係る回転式分級機における回転羽根を表す概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の変形例に係る回転式分級機における回転羽根を表す概略図である。
【図１１】図１１は、本発明の変形例に係る回転式分級機における回転羽根を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る回転式分級機及び竪型ミルの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例】
【００２５】
図１は、本発明の一実施例に係る竪型ミルを表す概略図、図２は、本実施例の回転式分級機を表す平面図、図３は、本実施例の回転式分級機における回転羽根を表す概略図、図４は、回転羽根を表す斜視図、図５は、回転羽根が１１０ｒｐｍで回転したときの微粉炭の粒子径に対する部分分級効率を表すグラフ、図６は、回転羽根が１１０ｒｐｍで回転したときの本実施例の効果を説明するためのグラフ、図７は、回転羽根が１４０ｒｐｍで回転したときの微粉炭の粒子径に対する部分分級効率を表すグラフ、図８は、回転羽根が１４０ｒｐｍで回転したときの本実施例の効果を説明するためのグラフである。
【００２６】
本実施例の竪型ミルは、石炭（原炭）やバイオマスなどの固形物を粉砕するものである。ここで、バイオマスとは、再生可能な生物由来の有機性資源であり、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料（ペレットやチップ)などであり、ここに提示したものに限定されることはない。
【００２７】
本実施例の竪型ミルにおいて、図１に示すように、ハウジング１１は、円筒の中空形状をなし、上部に石炭供給管１２が装着されている。この石炭供給管１２は、図示しない石炭供給装置からハウジング１１内に石炭を供給するものであり、ハウジング１１の中心位置に上下方向（鉛直方向）に沿って配置され、下端部が下方まで延設されている。
【００２８】
ハウジング１１は、下部に粉砕テーブル１３が配置されている。この粉砕テーブル１３は、ハウジング１１の中心位置に石炭供給管１２の下端部に対向して配置されている。また、この粉砕テーブル１３は、下部に鉛直方向に沿った回転軸心を有する回転軸１４が連結され、ハウジング１１に回転自在に支持されている。この回転軸１４は、駆動ギアとしてのウォームホイール１５が固結され、ハウジング１１に搭載された駆動モータ（図示略）のウォームギア１６がこのウォームホイール１５に噛み合っている。従って、駆動モータによりウォームギア１６、ウォームホイール１５、回転軸１４を介して粉砕テーブル１３が駆動回転可能となっている。
【００２９】
また、粉砕テーブル１３は、外周側にリング形状をなすテーブルライナ１７が固定されている。このテーブルライナ１７は、表面（上面）が粉砕テーブル１３の外周側に行くほどに高くなる傾斜面となっている。そして、この粉砕テーブル１３（テーブルライナ１７）の上方に対向して複数の粉砕ローラ１８が配置されると共に、各粉砕ローラ１８を駆動回転するローラ駆動装置１９が設けられている。このローラ駆動装置１９は、例えば、モータであって、粉砕ローラ１８に駆動力を付与することができる。
【００３０】
即ち、支持軸２１は、後端部がローラ駆動装置１９に支持され、このローラ駆動装置１９は、ハウジング１１の側壁部に取付軸２２に支持されることで、支持軸２１の先端部が上下方向に揺動可能となっている。この支持軸２１は、先端部が粉砕テーブル１３の回転軸心方向を向き、且つ、下方に傾斜するように配置され、粉砕ローラ１８が装着されている。
【００３１】
また、ローラ駆動装置１９（支持軸２１）は、上方に延びる上部アーム２４が設けられ、ハウジング１１に固定された押圧装置としての油圧シリンダ２５の押圧ロッド２６の先端部が、この上部アーム２４の先端部に連結されている。ローラ駆動装置１９（支持軸２１）は、下方に延びる下部アーム２７が設けられ、先端部がハウジング１１に固定されたストッパ２８に当接可能となっている。従って、油圧シリンダ２５により押圧ロッド２６を前進させると、上部アーム２４を押圧し、ローラ駆動装置１９及び支持軸２１を取付軸２２を支点として図１にて時計回り方向に回動することができる。このとき、下部アーム２７がストッパ２８に当接することで、ローラ駆動装置１９及び支持軸２１の回動位置が規定される。
【００３２】
つまり、粉砕ローラ１８は、粉砕テーブル１３（テーブルライナ１７）との間で石炭を粉砕するものであり、粉砕ローラ１８の表面と粉砕テーブル１３（テーブルライナ１７）の表面との間に所定隙間を確保する必要がある。そのため、油圧シリンダ２５により支持軸２１が所定の回動位置に規定されることで、粉砕ローラ１８の表面と粉砕テーブル１３の表面との間に、石炭を取り込んで粉砕可能な所定隙間が確保される。
【００３３】
この場合、粉砕テーブル１３が回転すると、この粉砕テーブル１３上に供給された石炭は、その遠心力により外周側に移動され、粉砕ローラ１８と粉砕テーブル１３との間に入り込む。粉砕ローラ１８は、粉砕テーブル１３側に押圧されているため、粉砕テーブル１３の回転力が石炭を介して伝達され、粉砕ローラ１８は、この粉砕テーブル１３の回転に連動して回転することができる。
【００３４】
なお、本実施例にて、粉砕ローラ１８を先端部側の径が小さくなるような円錐台形状とし、粉砕ローラ１８の表面を平坦として構成したが、この形状に限定されるものではない。例えば、粉砕ローラ１８をタイヤ形状としたりしてもよい。また、本実施例にて、粉砕ローラ１８は、複数（３個）設けられ、粉砕テーブル１３の回転方向に沿って等間隔に配置されている。この場合、粉砕ローラ１８の数や配置は、粉砕テーブル１３、粉砕ローラ１８などの大きさなどに応じて適宜設定すればよいものである。
【００３５】
また、ハウジング１１は、下部に粉砕テーブル１３の外周辺に位置して一次空気が送り込まれる入口ポート３１が設けられている。また、ハウジング１１は、上部に石炭供給管１２の外周辺に位置して粉砕した石炭（微粉炭）を排出する出口ポート３２が設けられている。そして、ハウジング１１は、この出口ポート３２の下方にて、微粉炭を分級する回転式分級機としてのロータリセパレータ３３が設けられている。このロータリセパレータ３３は、石炭供給管１２の外周部に設けられ、駆動装置３４により駆動回転可能となっている。また、ハウジング１１は、下部に異物排出管３５が設けられている。この異物排出管３５は、石炭に混在する礫や金属片などの異物（スピレージ）を粉砕テーブル１３の外周部から落下させて排出するものである。
【００３６】
ここで、本実施例の回転式分級機としてのロータリセパレータ３３について詳細に説明する。このロータリセパレータ３３は、図１及び図２に示すように、円板形状をなす上部支持枠４１と下部支持枠４２との間であって、その外周側に複数の回転羽根４３が周方向に所定間隔（均等間隔）で固定されて構成されている。この各回転羽根４３は、平板形状をなして構成され、上下方向（鉛直方向）に沿って設けられると共に、ロータリセパレータ３３の回転方向に対して傾斜して設けられている。この場合、上部支持枠４１の外径に対して下部支持枠４２の外径が小さく形成されていることから、各回転羽根４３は、下端がロータリセパレータ３３の回転中心側に接近するように傾斜して配置されている。なお、上部支持枠４１と下部支持枠４２とで本発明の枠体が構成され、上部支持枠４１と下部支持枠４２との間の領域が開口として機能する。
【００３７】
この回転羽根４３は、図３及び図４に示すように、回転方向の前面（図４にて左側の面）が、外周側の回転軌跡Ｇ１に対する接線Ｔに対して鋭角に傾斜すると共に、外端４３ａ側と内端４３ｂ側との間に凹部５１を形成する傾斜面５２を有している。この場合、回転軌跡Ｇに対する接線Ｔは、回転羽根４３における外周側の回転軌跡Ｇ１と、回転羽根４３における回転方向の前面の外端４３ａとの交点における接線である。
【００３８】
具体的に、この傾斜面５２は、回転羽根４３の外端４３ａ側に位置する第１傾斜面５３と内端４３ｂ側に位置する第２傾斜面５４とからなり、第１傾斜面５３における接線Ｔに対する傾斜角度α１が、第２傾斜面５４における接線Ｔに対する傾斜角度α２より大きく設定されている。
【００３９】
そして、この第１傾斜面５３と第２傾斜面５４は、それぞれ上下方向に沿う平坦面であって、各傾斜面５３，５４の間に上下方向（鉛直方向）に沿う屈曲線Ｌが設けられている。この屈曲線Ｌは、回転羽根４３における幅方向（または、ロータリセパレータ３３の径方向）の中間部に設けられており、回転羽根４３における外周側の回転軌跡Ｇ１と内周側の回転軌跡Ｇ２との中間位置に屈曲線Ｌと交差する中心軌跡Ｏが位置している。即ち、第１傾斜面５３の幅と第２傾斜面５４の幅は、ほぼ同様の長さに設定されている。そして、第１傾斜面５３と第２傾斜面５４とのなす角度βは、１８０度未満に設定される。
【００４０】
そのため、ロータリセパレータ３３における外周部、つまり、複数の回転羽根４３における外周側の回転軌跡Ｇ１と内周側の回転軌跡Ｇ２との間の領域が分級領域Ａとなっている。つまり、ロータリセパレータ３３が、図２及び図３の矢印方向に回転するとき、微粉炭の粒子が複数の回転羽根４３における外周側の回転軌跡Ｇ１から分級領域Ａに侵入したとき、この分級領域Ａで、所定粒径より小さい粒径の微粒粉が回転羽根４３の間を内部に通過し、所定粒径より大きい粒径の粗粒粉が回転羽根４３により外部にはじかれる。
【００４１】
なお、本実施例では、所定厚さ、所定幅、所定長さ（所定高さ）を有する板材を幅方向における中間位置（屈曲線Ｌ）で屈曲することで、回転羽根４３における回転方向の前面に、凹部５１を形成する傾斜面５２（第１傾斜面５３、第２傾斜面５４）を形成したものであり、回転羽根４３における回転方向の後面も同様の形状となっている。但し、この回転羽根４３における回転方向の後面は、回転羽根４３の回転抵抗や分級性能に影響を及ぼさない形状であれば、いずれの形状であってもよい。
【００４２】
このように構成された本実施例の回転式竪型ミルにて、図１に示すように、石炭が石炭供給管１２からハウジング１１内に供給されると、この石炭は、石炭供給管１２内を落下し、粉砕テーブル１３上の中心部に供給される。このとき、粉砕テーブル１３が所定の速度で回転していることから、粉砕テーブル１３上の中心部に供給された石炭は、遠心力が作用して四方に分散するように移動し、粉砕テーブル１３の全面に一定の層が形成される。即ち、石炭が粉砕ローラ１８と粉砕テーブル１３との間に入り込む。
【００４３】
すると、粉砕テーブル１３の回転力が石炭を介して粉砕ローラ１８に伝達され、粉砕テーブル１３の回転に伴って粉砕ローラ１８が回転する。このとき、粉砕ローラ１８は、油圧シリンダ２５により粉砕テーブル１３側に押圧支持されていることから、粉砕ローラ１８は回転しながらこの石炭を押圧して粉砕する。
【００４４】
粉砕ローラ１８により粉砕された石炭、つまり、微粉炭は、入口ポート３１からハウジング１１内に送り込まれた一次空気により、乾燥されつつ上昇する。この上昇した微粉炭は、ロータリセパレータ３３により分級され、粗粒粉は落下して再び粉砕テーブル１３上に戻されて再粉砕が行われる。一方、微粒粉は、ロータリセパレータ３３を通過し、気流に乗って出口ポート３２から排出される。また、石炭に混在した礫や金属片などのスピレージは、粉砕テーブル１３の遠心力により外周部から外方に落下し、異物排出管３５により排出される。
【００４５】
即ち、ロータリセパレータ３３にて、図３に示すように、回転羽根４３が回転するとき、微粉炭における粗粒粉は、質量（重量）が大きいことから、慣性力が大きくて高い直進性を有している。そのため、粗粒粉Ｐ１は、回転羽根４３における第１傾斜面５３または第２傾斜面５４に衝突し、いずれに衝突した場合であっても、回転羽根４３の間を通過することが困難となり、外部にはじき出されて排除される。一方、微粉炭における微粒粉は、粗粒粉に比べて、質量（重量）が小さいことから、慣性力が小さくて直進性が低い。そのため、微粒粉Ｐ２は、回転羽根４３における第１傾斜面５３または第２傾斜面５４に衝突しにくく、衝突した場合であっても、外部にはじきとばされずに回転羽根４３の間を通過し、内部に入り込む。そのため、回転羽根４３は、粗粒粉Ｐ１を排除し、微粒粉Ｐ２だけを内部に入り込むことができる。
【００４６】
ここで、本実施例のロータリセパレータ３３による微粉炭の分級シミュレーション結果について説明する。図５に示すグラフは、ロータリセパレータ３３（回転羽根４３）の回転数を１１０ｒｐｍに設定し、異なる粒子径の微粉炭における分級結果を表すグラフである。ここで、横軸は、微粉炭の粒子径（μｍ）であり、縦軸は、部分分級効率（通過率％）であり、実線は、本実施例のロータリセパレータ３３（回転羽根４３）、一点鎖線は、従来のロータリセパレータ（平面形状の回転羽根）である。
【００４７】
石炭焚きボイラで使用される微粉炭は、一般的に、粒子径が７５μｍ以下のものが最適とされ、粒子径が１５０μｍ以上のものが不適である。そのため、竪型ミルのロータリセパレータは、粒子径が７５μｍ以下の微粉炭をより多く通過させ、粒子径が１５０μｍ以上の微粉炭をできるだけ排除する必要がある。
【００４８】
この図５のグラフからわかるように、実線で表す本実施例のロータリセパレータ３３（回転羽根４３）による分級では、粒子径が７５μｍ以下の微粉炭をほぼ１００％通過させることが可能であり、粒子径が７５μｍを超えてから通過率が低下し、粒子径が１５０μｍ以上の微粉炭をほぼ９０％を超えて（通過率１０％を下回って）排除することが可能である。一方、一点鎖線で表す従来のロータリセパレータによる分級では、粒子径が７５μｍ以下の微粉炭をほぼ１００％通過させることが可能であり、粒子径が７５μｍを超えてから通過率が低下するものの、粒子径が１５０μｍ以上の微粉炭については、ほぼ８５％程度（通過率１５％程度）しか排除することができない。
【００４９】
具体的に、図６に示すように、粒子径が１５０μｍの微粉炭による分級では、本実施例のロータリセパレータ３３（回転羽根４３）の通過率を１０％以下にすることができるが、従来のロータリセパレータの通過率が１５％以上となってしまう。即ち、本実施例のロータリセパレータ３３（回転羽根４３）は、従来のロータリセパレータに比べて、粒子径が１５０μｍ以上の微粉炭を効率良く排除しており、高い分級効率を有している。
【００５０】
また、図７に示すグラフは、ロータリセパレータ３３（回転羽根４３）の回転数を１４０ｒｐｍに設定し、異なる粒子径の微粉炭における分級結果を表すグラフである。つまり、ロータリセパレータ３３の回転数を高くすることで、粒子径の大きい微粉炭を通過しにくくし、分級後の微粉炭の平均粒子径を低下させようとしている。
【００５１】
この場合にあっては、図７のグラフからわかるように、実線で表す本実施例のロータリセパレータ３３（回転羽根４３）による分級では、粒子径が５０μｍ以下の微粉炭をほぼ１００％通過させることが可能であり、粒子径が５０μｍを超えてから通過率が低下し、粒子径が１００μｍ以上の微粉炭をほぼ９５％を超えて（通過率５％を下回って）排除することが可能である。一方、一点鎖線で表す従来のロータリセパレータによる分級では、粒子径が５０μｍ以下の微粉炭をほぼ１００％通過させることが可能であり、粒子径が５０μｍを超えてから通過率が低下するものの、粒子径が１００μｍ以上の微粉炭については、ほぼ９５％程度（通過率５％程度）しか排除することができない。
【００５２】
具体的に、図８に示すように、粒子径が１５０μｍの微粉炭による分級では、本実施例のロータリセパレータ３３（回転羽根４３）の通過率をほぼ０％にすることができるが、従来のロータリセパレータの通過率が３％程度となってしまう。即ち、本実施例のロータリセパレータ３３（回転羽根４３）は、従来のロータリセパレータに比べて、粒子径が１５０μｍ以上の微粉炭を効率良く排除しており、高い分級効率を有している。
【００５３】
このように本実施例の回転式分級機にあっては、円板形状をなす上部支持枠４１と下部支持枠４２との間の外周部に複数の回転羽根４３を周方向に所定間隔で固定することで、ロータリセパレータ３３を構成し、この回転羽根４３における回転方向の前面に、外周側の回転軌跡Ｇ１に対する接線Ｔに対して鋭角に傾斜すると共に、外端４３ａ側と内端４３ｂ側との間に凹部５１を形成する傾斜面５２を設けている。
【００５４】
従って、回転羽根４３は、回転方向の前面に凹部５１を形成する傾斜面５２が設けられていることから、回転羽根４３が回転するとき、直進性の高い粗粒粉はこの傾斜面５２に衝突した後に外部に排除される一方、直進性の低い微粒粉はこの傾斜面５２に衝突した後に内部に入り込まれる。そのため、複数の回転羽根４３により、粗粒粉を排除することができる一方で、微粒粉を通過させることができ、分級効率を向上することができる。
【００５５】
本実施例の回転式分級機では、この傾斜面５２として、回転羽根４３の外端４３ａ側に位置する第１傾斜面５３と、内端４３ｂ側に位置する第２傾斜面５４とを設け、第１傾斜面５３における接線Ｔに対する傾斜角度α１を、第２傾斜面５４における接線Ｔに対する傾斜角度α２より大きく設定している。従って、回転羽根４３が回転するとき、直進性の高い粗粒粉が内側に位置する第２傾斜面５４に衝突しても外部に排除される一方、直進性の低い微粒粉は、外側に位置する第１傾斜面５３に衝突しても内部に入り込まれることとなり、分級効率を向上することができる。
【００５６】
本実施例の回転式分級機では、第１傾斜面５３と第２傾斜面５４をそれぞれ上下方向に沿う平坦面とし、各傾斜面５３，５４の間に上下方向に沿う屈曲線Ｌを設けている。従って、屈曲線Ｌに対して第１傾斜面５３と第２傾斜面５４を設けることで、簡単な構成で分級効率を向上することができる。
【００５７】
本実施例の回転式分級機では、屈曲線Ｌを回転羽根４３における幅方向の中間部に設けている。従って、第１傾斜面５３と第２傾斜面５４を最適な領域に設定することができる。
【００５８】
本実施例の回転式分級機では、第１傾斜面５３と第２傾斜面５４との角度βを１８０度未満に設定している。従って、第１傾斜面５３と第２傾斜面５４により粗粒粉と微粒粉を適正に分級することができる。
【００５９】
また、本実施例の竪型ミルにあっては、中空形状をなすハウジング１１と、ハウジング１１内の下部に鉛直方向に沿う回転軸心をもって駆動回転可能に支持される粉砕テーブル１３と、粉砕テーブル１３の上方に対向して配置されて回転自在に支持される粉砕ローラ１８と、ハウジング１１内の上部に設けられて微粉炭を分級可能な回転式分級機としてのロータリセパレータ３３とを設け、ロータリセパレータ３３の外周に設けられる複数の回転羽根４３における回転方向の前面に、外周側の回転軌跡Ｇ１に対する接線Ｔに対して鋭角に傾斜すると共に、外端４３ａ側と内端４３ｂ側との間に凹部５１を形成する傾斜面５２を設けている。
【００６０】
従って、粉砕ローラ１８と粉砕テーブル１３の間に石炭が入り込んだとき、粉砕テーブル１３の回転力が石炭を介して粉砕ローラ１８に伝達されて連れ回りし、石炭は押圧荷重が与えられて粉砕される。その後、粉砕された微粉炭子は、ハウジング１１内を上昇してロータリセパレータ３３により分級される。このとき、回転羽根４３が回転すると、直進性の高い粗粒粉はこの傾斜面５２に衝突した後に外部に排除される一方、直進性の低い微粒粉はこの傾斜面５２に衝突した後に内部に入り込まれる。そのため、複数の回転羽根４３により、粗粒粉を排除することができる一方で、微粒粉を通過させることができ、分級効率を向上することができる。
【００６１】
なお、上述した実施例では、回転羽根４３における回転方向の前面に角度の異なる第１傾斜面５３と第２傾斜面５４を設けたが、この構成に限定されるものではない。以下に、本実施例の回転式分級機における回転羽根の変形例を説明する。
【００６２】
図９から図１１は、本発明の変形例に係る回転式分級機における回転羽根を表す概略図である。
【００６３】
変形例１において、図９に示すように、回転羽根６０は、回転方向の前面（図９にて左側の面）が、外周側の回転軌跡Ｇ１に対する接線Ｔに対して鋭角に傾斜すると共に、凹部６１を形成する傾斜面６２を有している。そして、この傾斜面６２として、回転羽根６０の外側から第１傾斜面６３と第２傾斜面６４と第３傾斜面６５とを設け、第１傾斜面６３の傾斜角度が最も大きく、第３傾斜面６５の傾斜角度が最も小さくく設定されている。
【００６４】
そして、この各傾斜面６３，６４，６５は、それぞれ上下方向に沿う平坦面であって、その間に上下方向（鉛直方向）に沿う屈曲線Ｌ１，Ｌ２が設けられている。この屈曲線Ｌ１，Ｌ２により各傾斜面６３，６４，６５の幅は、ほぼ同様の長さに設定されている。そして、第１傾斜面６３と第３傾斜面６５とのなす角度は、１８０度未満に設定される。
【００６５】
この回転羽根６０であっても、回転羽根４３と同様に、回転するとき、所定粒径より小さい粒径の微粒粉を内部に通過させ、所定粒径より大きい粒径の粗粒粉を外部にはじくことができる。なお、傾斜面の数は、２個または３個に限らず、４個以上設けてもよいものである。
【００６６】
変形例２において、図１０に示すように、回転羽根７０は、回転方向の前面（図１０にて左側の面）が、外周側の回転軌跡Ｇ１に対する接線Ｔに対して鋭角に傾斜すると共に、凹部７１を形成する傾斜面７２を有している。この傾斜面７２は、外端側から内端側に向けて湾曲する湾曲面である。そして、この回転羽根７０であっても、回転羽根４３と同様に、回転するとき、所定粒径より小さい粒径の微粒粉を内部に通過させ、所定粒径より大きい粒径の粗粒粉を外部にはじくことができる。そして、傾斜面７２を湾曲面とすることで、分級する粒子径に拘わらず、微粉炭を適正に分級することができる。
【００６７】
変形例３において、図１１に示すように、回転羽根８０は、回転方向の前面（図１１にて左側の面）が、外周側の回転軌跡Ｇ１に対する接線Ｔに対して鋭角に傾斜すると共に、凹部８１を形成する傾斜面８２を有している。そして、この傾斜面８２として、回転羽根８０の外側から第１傾斜面８３と第２傾斜面８４とを設け、第１傾斜面８３の傾斜角度が大きく設定されている。なお、この各傾斜面８３，８４は、回転羽根４３の各傾斜面５３，５４とほぼ同様の形状となっている。
【００６８】
そして、この回転羽根８０は、回転方向の後面（図１１にて右側の面）が平坦面であり、回転抵抗や分級性能に影響を及ぼさない形状となっている。この回転羽根８０であっても、回転羽根４３と同様に、回転するとき、所定粒径より小さい粒径の微粒粉を内部に通過させ、所定粒径より大きい粒径の粗粒粉を外部にはじくことができる。
【００６９】
なお、上述した実施例では、円板形状をなす上部支持枠４１と下部支持枠４２との間の外周側に複数の回転羽根４３を周方向に所定間隔で固定してロータリセパレータ３３を構成したが、支持枠４１，４２や回転羽根４３の形状は、実施例に限定されるものではない。
【００７０】
また、本発明の回転式分級機を竪型ミルに適用して説明したが、この構成に限定されるものではなく、微粉炭以外のものを分級するものに適用してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１１  ハウジング
１２  石炭供給管
１３  粉砕テーブル
１７  テーブルライナ
１８  粉砕ローラ
１９  ローラ駆動装置
２５  油圧シリンダ
３３  ロータリセパレータ（回転式分級機）
４１  上部支持枠（枠体）
４２  下部支持枠
４３，６０，７０，８０  回転羽根
５１，６１，７１，８１  凹部
５２，６２，７２，８２  傾斜面
５３，６３，８３  第１傾斜面
５４，６４，８４  第２傾斜面
６５  第３傾斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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