(57)【要約】【課題】ロータリーキルン式乾燥室の外側に設けられた円筒状燃焼室により、乾燥室内に装入された被乾燥物を乾燥するロータリーキルン式乾燥装置において、円筒状燃焼室内の温度分布を均一化させることにより、乾燥室内の被乾燥物を均一且つ的確に乾燥し、装置に熱変形や機械劣化の生ずることがなく、安定した乾燥操業を行うことができる、乾燥装置を提供する。【解決手段】その軸線を中心として回転自在のロータリーキルン式乾燥室と、乾燥室の外側にこれと同軸に気密に接触させて固設された、乾燥室よりも大径の円筒状燃焼室と、円筒状燃焼室の入口側にその内壁面の接線方向に向けて設けられた燃料供給用ノズル及び燃焼用気体吹込みノズルと、ロータリーキルン式乾燥室の回転駆動機構と、乾燥室入口側に設けられた被乾燥物供給装置とを備えており、上記ノズルから供給された燃料及び燃焼用気体によって燃焼室内に均一な管状火炎を生成させることにより、燃焼室内を均一に加熱し、乾燥室内の被乾燥物を効率良く乾燥させる。【選択図】図１
2006284024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その軸線を中心として回転自在のロータリーキルン式乾燥室と、前記ロータリーキルン式乾燥室の外側に、該乾燥室と同軸にこれと気密に接触させて固設された該乾燥室よりも大径の円筒状燃焼室と、前記円筒状燃焼室の入口側に、該燃焼室内壁面の接線方向に向けて設けられた、該燃焼室内に燃料を吹込む燃料供給用ノズル及び燃焼用気体を吹込む燃焼用気体吹込みノズルと、前記ロータリーキルン式乾燥室をその軸線に沿って回転させる駆動機構と、前記ロータリーキルン式乾燥室の入口側に設けられた被乾燥物供給装置とを備えていることを特徴とするロータリーキルン式乾燥装置。
【請求項２】
前記円筒状燃焼室の入口側に、該燃焼室内壁面の接線方向に向けて設けられた燃料供給用ノズル及び燃焼用気体吹込みノズルから各々噴射される燃料及び燃焼用気体によって、該燃焼室内に均一な管状火炎が生成することを特徴とする請求項１に記載のロータリーキルン式乾燥装置。
【請求項３】
前記円筒状燃焼室に設けられたノズルが、燃料と燃焼用空気との混合流体を吹込むノズルであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロータリーキルン式乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定した乾燥操業が可能なロータリーキルン式乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば石炭等の含有水分を低減するために、これを乾燥することが行われている。このような石炭等の乾燥装置として、ロータリーキルン方式の乾燥炉が使用されている。図３は、従来のロータリーキルン式乾燥装置の一例を示す概略断面図である。図面に示すように、横型回転円筒炉からなるロータリーキルン式乾燥室１の外側には、乾燥室１の外径よりも大径で且つ長さの短い固定の円筒状燃焼室２が、乾燥室１と同軸に且つ乾燥室１に気密に接触させて設けられている。
【０００３】
ロータリーキルン式乾燥室１の入口側には、被乾燥物の供給装置３が設けられ、その出口側には乾燥物の排出口４が設けられている。円筒状燃焼室２の一端側端面には、その円周上に所定間隔をあけて複数個のバーナー５が取付けられている。バーナー５としては、例えば、液体燃料を加圧して噴霧口から高速で噴射し、これを微粒化して燃焼させる方式の噴霧型オイルバーナーが使用されており、このバーナー５による火炎の熱によって、ロータリーキルン式乾燥室１はその外周から加熱される。６は円筒状燃焼室２の他端側に設けられた排気筒である。
【０００４】
このようなロータリーキルン式乾燥室１及び円筒状燃焼室２は、その入口側から出口側即ち乾燥物の排出方向に向けた下り斜面となっており、乾燥室１は、図示しない駆動機構により、円筒状燃焼室２に摺接しながら、その軸線を中心としてゆっくりと回転する。
【０００５】
その結果、ロータリーキルン式乾燥室１内にその入口側供給装置３から供給された石炭等の被乾燥物７は、乾燥室１のゆっくりとした回転によって攪拌されながら出口側排出口４に向け移動する。上述したように、ロータリーキルン式乾燥室１は、その外周に摺接する円筒状燃焼室２の複数個のバーナー５から噴射される火炎により加熱されているので、乾燥室１内に供給された被乾燥物７は、円筒状燃焼室２にる間接加熱によって乾燥され、その排出口４から排出される。
【０００６】
このような従来の乾燥装置において、ロータリーキルン式乾燥室１を加熱するための円筒状燃焼室２におけるバーナー５は、燃焼室２の入口側端面にその円周上に所定間隔をあけて複数個取付けられている。従って、バーナー５が形成する火炎は局所的に存在することが避けられない。
【０００７】
特許文献１には、常温状態のスクラップ鋼材を予熱するためのスクラップ予熱炉として、管状燃焼室に管状火炎バーナーが設けられたスクラップ予熱炉が開示されている。
また、特許文献２には、ロータリーキルン炉の出口側に燃焼処理物の移動方向と対向流となるようにガスバーナーを取付け、更に、このガスバーナーを三次元方向に移動及び首振りが可能とした機構が開示されている。
【特許文献１】特開昭２００４−６９２６６号公報
【特許文献２】特開２００１−３０４７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したように、従来のロータリーキルン乾燥装置において、ロータリーキルン式乾燥室１を加熱するための円筒状燃焼室２には、バーナー５が燃焼室２の入口側端面にその円周上に所定間隔をあけて複数個取付けられているので、バーナー５による火炎が局所的に存在することになる。その結果、乾燥室１内を、その断面及び長手方向全体に均一に加熱することができず、従って、乾燥室１内の被乾燥物７の昇温、乾燥が円滑に行われ難い。
【０００９】
また、燃焼用オイルバーナーとして一般に使用されている噴霧型のオイルバーナーは、液体燃料を加圧して噴霧口から高速で噴射し、これを微粒化して燃焼させる方式であるために、オイルバーナー５の先端よりも前方に火炎が形成される。
従って、円筒状燃焼室２内の温度分布に偏りが生じ、入口側即ち被乾燥物７が堆積するロータリーキルン式乾燥室１の入口側は、他の部分と比べて低温になるという問題が生ずる。
【００１０】
よって、ロータリーキルン式乾燥装置を使用する場合には、乾燥室１内に被乾燥物７を投入する前に、円筒状燃焼室２の内部を、被乾燥物７が昇温するのに十分な温度まで加熱する必要がある。更に、円筒状燃焼室２の内部における温度分布が偏る結果、高温部分において装置全体が熱変形を起こし、機械劣化を生じやすいという問題が生ずる。
【００１１】
また、特許文献１に開示された技術は、スクラップを予熱するための炉であって、予熱用バーナーが設置された燃焼室内にスクラップを装入し、スクラップに直接予熱用バーナーからの火炎を吹き付けてこれを予熱するものであり、本発明のような，ロータリーキルン１の外側に設けられた円筒状燃焼室２によって、キルン１内の被乾燥物を間接的に乾燥させるものではない。
【００１２】
特許文献２に開示された技術は、ロータリーキルンの炉内特に炉後段の燃焼温度を上げるのには効果があるが、入り側と出側のガスの流れが複雑になる結果、乾燥室１内を均一に加熱することができるか疑問が残る。
【００１３】
従って、本発明の目的は、ロータリーキルン式乾燥室の外側に設けられた円筒状燃焼室により、乾燥室内に装入された被乾燥物を乾燥するロータリーキルン式乾燥装置において、円筒状燃焼室内の温度分布を均一化させることにより、乾燥室内の被乾燥物を均一に且つ的確に乾燥し、更に、装置全体に熱変形や機械劣化が生ずることがなく、安定した乾燥操業を行うことができる、ロータリーキルン式乾燥装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第一の発明に係るロータリーキルン式乾燥装置は、その軸線を中心として回転自在のロータリーキルン式乾燥室と、ロータリーキルン式乾燥室の外側に、該乾燥室と同軸にこれと気密に接触させて固設された該乾燥室よりも大径の円筒状燃焼室と、円筒状燃焼室の入口側に、該燃焼室内壁面の接線方向に向けて設けられた、燃焼室内に燃料を吹込む燃料供給用ノズル及び燃焼用気体を吹込む燃焼用気体吹込みノズルと、ロータリーキルン式乾燥室をその軸線に沿って回転させる駆動機構と、ロータリーキルン式乾燥室の入口側に設けられた被乾燥物供給装置とを備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
第二の発明に係るロータリーキルン式乾燥装置は、第一の発明に係る乾燥装置において、円筒状燃焼室の入口側に、該燃焼室内壁面の接線方向に向けて設けられた燃料供給用ノズル及び燃焼用気体吹込みノズルから各々噴射される燃料及び燃焼用気体によって、燃焼室内に均一な火炎が生成することを特徴とするものである。
【００１６】
第三の発明に係るロータリーキルン式乾燥装置は、第一の発明または第二の発明に係る乾燥装置において、前記円筒状燃焼室に設けられたノズルが、燃料と燃焼用空気との混合流体を吹込むノズルであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の乾燥装置によれば、ロータリーキルン式乾燥室の外側に、これと同軸に設けられた円筒状燃焼室内に均一な管状火炎が生成することによって、円筒状燃焼室内を、その断面及び長手方向全体に均一に加熱することができる。その結果、ロータリーキルン式乾燥室内の昇温が円滑且つ均一に行なわれ、乾燥室内に装入された被乾燥物を均一に間接加熱し、これを極めて効率よく乾燥させることができる。また、従来の如く、乾燥室内に被乾燥物を投入する前に、円筒状燃焼室の内部を、被乾燥物が昇温するのに十分な温度まで加熱する必要はなく、更に、ロータリーキルン式乾燥室及び円筒状燃焼室の内部が必要以上の高温によって熱変形を起こし、機械劣化が生ずるようなこともなく、安定した乾燥操業を行うことができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の乾燥装置においては、ロータリーキルン式乾燥室の外側に乾燥室と同軸に配置された円筒状燃焼室に、燃焼室内に燃料を吹込むノズルと燃焼用気体を吹込むノズルとが、燃焼室内壁面の接線方向に設けられている。従って、上記ノズルから円筒状燃焼室内に吹込まれた燃料及び燃焼用気体または両者の混合流体により、円筒状燃焼室内には均一な管状火炎が生成し、この管状火炎によって、円筒状燃焼室内は、その断面及び長手方向全体に均一に加熱される結果、ロータリーキルン式乾燥室内に装入された被乾燥物を効率よく乾燥させることができる。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明ロータリーキルン式乾燥装置の一実施例を示す概略断面図である。図１に示すように、横型回転円筒炉からなるロータリーキルン式乾燥室１の外側には、乾燥室１の外径よりも大径で且つ長さの短い固定の円筒状燃焼室２が、乾燥室１と同軸に且つ乾燥室１に気密に接触させて設けられている。ロータリーキルン式乾燥室１の入口側には被乾燥物の供給装置３が、また、その出口側には乾燥物の排出口４が設けられている。このようなロータリーキルン式乾燥室１及び円筒状燃焼室２は、その入口側から出口側即ち乾燥物の排出方向に向けて下り斜面が形成されており、乾燥室１は、図示しない駆動機構により、円筒状燃焼室２に摺接しながら、その軸線を中心にゆっくり回転することは、従来の装置と同様である。
【００２０】
本発明においては、円筒状燃焼室２の一端側上部に燃料供給用ノズル８が取付けられ、その下部に燃焼用空気または酸素含有ガスのような燃焼用気体吹込みノズル９が取付けられている。燃料供給用ノズル８及び燃焼用気体吹込みノズル９は、図２に図１のａ−ａ矢視図で示すように、円筒状燃焼室２の内壁面接線方向に向けて設けられ、管状火炎バーナーを構成している。６は、円筒状燃焼室２の出口側に設けられた排気筒である。
【００２１】
円筒状燃焼室２に設けられた管状火炎バーナーを構成するノズル８及び９から、燃焼室２内に供給された燃料及び燃焼用空気またはこれらの混合流体は、旋回流となり旋回速度の小さい軸心側には密度の軽い燃焼排ガスが存在し、旋回速度の大きい円筒状燃焼室２の内壁側には、未燃焼のガス及び燃料が存在することになる。また、円筒状燃焼室２の内壁近傍では、旋回速度が火炎伝播速度を上回っているために、火炎は内壁近傍に止まることができない。
【００２２】
その結果、円筒状燃焼室２内には均一な管状火炎が生成し、この管状火炎により、円筒状燃焼室２内における温度分布の偏りが少なくなって、円筒状燃焼室内を、その断面及び長手方向全体に均一に加熱することができる。従って、ロータリーキルン式乾燥室１内の昇温が円滑且つ均一に行われ、乾燥室１内に装入された被乾燥物７を均一に間接加熱し、これを極めて効率よく乾燥させることができる。なお、乾燥装置として高温を必要としない場合は、本願発明の管状火炎バーナーは、過剰空気を投入することが可能なので、低温燃焼も可能である。
【００２３】
この点、従来型の燃焼バーナー（噴霧型オイルバーナー等）では、空気の投入を過剰にすると、炎が消えてしまうので、別の投入口を設けて、空気を投入する必要があり、低温燃焼制御が難しいという問題がある。  また、従来の如く、乾燥室１内に被乾燥物７を投入する前に、円筒状燃焼室２の内部を、被乾燥物７が昇温するのに十分な温度まで加熱する必要はなく、更に、ロータリーキルン式乾燥室１及び円筒状燃焼室２の内部が必要以上の高温によって熱変形を起こし、機械劣化が生ずるようなこともない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明のロータリーキルン式乾燥装置は、石炭その他各種原材料の乾燥、予熱、加熱などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明ロータリーキルン式乾燥装置の一実施例を示す概略断面図
【図２】図１のａ−ａ矢視図
【図３】従来のロータリーキルン式乾燥装置の一例を示す概略断面図
【符号の説明】
【００２６】
１    ロータリーキルン式乾燥室
２    円筒状燃焼室
３    被乾燥物供給装置
４    排出口
５    バーナー
６    排気筒
７    被乾燥物
８    燃料供給用ノズル
９    燃焼用気体吹込みノズル
【図１】
2006284024.tif 000003
【図２】
2006284024.tif 000004
【図３】
2006284024.tif 000005