(57)【要約】      （修正有）【課題】円筒回転体のシール装置を提供する。長期にわたりシール性能を安定させ、消耗部品の寿命を長くする。これらを達成する調整手段を有する。【解決手段】円筒回転体と固定フード間のシール装置において、円筒回転体の外周に耐熱可撓性シートを巻付ける。ガスシールは摺接部材と耐熱可撓性シートとの摺接面において行われる。摺接面は図２に示す２面の場合と、１面（図１）の場合がある。２面の場合は、シールガス保持空間を有し、その空間圧力を制御することで、内部ガスの外部への漏洩または大気の内部への漏洩を防止できる。押さえ板を圧縮コイルばねを経由して押さえボルトの締め込みにより押さえる。ローラチェーンの倒れ角度を微少にするために、２条のローラチェーンを巻付ける。又はローラチェーンの替わりにマウント板にガイドローラを取り付けてもよい。円筒回転体の軸方向の変位による圧縮力をマウント板に固定された圧縮制限バーで支持する。【選択図】図２
2018017468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒回転体１と固定フード２の接続部に設けられるシール装置において、回転体外周面３の周囲に１条もしくは２条のローラチェーン４が設けられ、そのローラは回転体外周面３を回転し、そのローラチェーン４の両端は固定ベース１３との間に、回転に伴い変動する張力を吸収するように、一方の取付けワイヤ２１ａに、ローラチェーン４に過大な引張力が作用しないように、引張スプリング１４を連結し、各々両端はローラチェーンの張力調整および位置調整ができるように、取付けボルト２０ａ、２０ｂに連結し、固定ベース１３に固定して巻きつける構成要素と、可撓性を有する耐熱可撓性シート５が円筒回転体１の外周に、一端は固定フード２に固定ボルト７ａで緊結され、他の一端はローラチェーンアタッチメントに取付けられたマウント板１２に固定ボルト７ｂで緊結され、耐熱可撓性シート５に軸方向の歪が生じないように、圧縮制限バー８を全周に少なくとも３個以上設け、その一端は固定フード２に接触させ、他の一端は前記マウント板１２に緊結する構成要素と、前記耐熱可撓性シート５の内面との間に摺接面を有する回転体外周面３に固定された摺接部材９を設け、摺接面に応対する耐熱可撓性シート５の外面に押さえ板１０を分割して全周に設け、その押さえ板１０は前記マウント板１２に取り付けた押さえボルト６で圧縮コイルばね１１を経由して押さえ、摺接圧力を調整する調節手段を有する構成要素と、１条のローラチェーン４aを巻き付ける場合においては、そのローラチェーンの倒れが過度に大きいとき、ローラチェーン４aを超えて、マウント板１２を延長し、ローラチェーン４aの倒れ防止用のガイドローラ１５を延長したマウント板１２に設ける構成要素により構成される円筒回転体シール装置
【請求項２】
耐熱可撓性シート５の内面との間に摺接面を有する、回転体外周面３に固定された摺接部材９ａ、９ｂで形成される摺接面を２か所、分離して設けることにより、シールガス保持空間１６が形成される構成要素と、分離された両摺接面に応対する耐熱可撓性シート５の外面を、安定した摺動が維持されるように、押さえボルト６ａ、６ｂで圧縮コイルばね１１ａ、１１ｂを経由して押さえられた複数の押さえ板１０を全周に設け、押さえ板１０には前記シールガス保持空間１６へシールガスを供給するシールガス供給口をシールガス保持空間１６まで貫通して設け、シールガス供給管１７によりシールガスを供給する構成要素により構成される請求項1記載の円筒回転体シール装置
【請求項３】
ロータリキルン内部ガスの大気への漏洩が禁忌になり、逆に空気の漏れこみが問題にならないときは、シールガスに空気を用い、ロータリキルン内部ガスの大気への漏洩を防止する手段として、シールガス保持空間１６の圧力を検出し、シールガス供給管１７に設置されたシールガス供給制御弁１８により、通常時はその圧力が回転体内部圧力+αになるように制御するが、回転体内部圧力+αが負の期間は意図的に制御動作を行わない不感帯を設けることを特徴とし、回転体内部圧力が大気圧力を超える変動原因が予知できるときは、たとえば原料の供給または処理物の排出などの原因動作が生じたとき、または生じる前に予め一定時間αを増加させ、シールガス保持空間１６の圧力を予め増加させることを特徴とする請求項２記載の円筒回転体シール装置
【請求項４】
大気のロータリキルンの内部への漏洩が禁忌のときは、シールガスを不活性ガスとし、シールガス保持空間１６を回転体内部圧力+αが正圧になるように制御すれば、ロータリキルン内部ガスの大気への漏洩はシールガス保持空間１６からのシールガスの逆圧により完全に防止することを特徴とし、回転体内部圧力が設定圧力を超える変動原因が予知できるときは、たとえば原料の供給または処理品の排出などの原因動作が生じたとき、または生じる前に予め一定時間αを増加させ、シールガス保持空間１６の圧力を予め増加させることを特徴とする請求項２記載の円筒回転体シール装置
【請求項５】
シールガス供給管１７に流量計を設置し、一定時間の移動平均値を検出し、その移動平均値は長時間の運転履歴によるシール装置のシール性能低下で徐々に上昇する傾向を把握し、基準値を超えるときはシール装置の点検整備を行う指標として用いることを特徴とする請求項３または請求項４記載の円筒回転体シール装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業廃棄物焼却炉に使用されるロータリキルン、石灰焼成炉又はセメントキルンに使用されるロータリキルン、合金鉄製造設備に使用されるロータリキルン、金属精錬用前処理に使用されるロータリキルン式焙焼炉、乾留やガス化に使用されるロータリキルン、無機物やコークスの焼成に利用されるロータリキルン式か焼炉、ロータリクーラ、ロータリドライヤ等の回転体と、その周囲に配置された固定フードとのガスシールを行う回転体のシール装置に関する。
特にロータリキルン内部が還元雰囲気であったり、超高温雰囲気であったりした場合において、内部ガスの漏洩、または大気の漏れ込みを長期に安定して防止する要求が強い高気密シール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転体であるロータリキルンと両端部の固定フードとの間のシール装置は（１）最も簡単な構造として、ロータリキルンと固定フードに各々摺動板を交互に複数個ラビリンス式に設けたもの、これに対してシール性能を高めたものとして（２）「特許文献１」ロータリキルン排鉱端のエアシール、および「特許文献２」回転体のエアシール装置、および「特許文献３」キルン等の回転シリンダー装置用の密封装置にあるように、複数の短冊状の板ばねを重ね合わせて摺接させたもの、（３）「特許文献４」ロータリキルン、および「特許文献５」ロータリキルンのシール構造にあるように、ロータリキルンに取り付けられた鍔状プレートに押さえ板１０を摺接させ、またその摺接力を調節できる構造としたもの、さらにはシール性を高めるとともに長時間そのシール性能を維持できるものとして、（４）「特許文献６」回転体のエアシール装置にあるように、回転体に巻き付けられたローラチェーンと固定フードに可撓性シール部材の両端が固定され、その可撓性シール部材の中間部の下面とロータリキルン外殻に設けた摺動部材の外周面が摺接し、その摺接力を押さえプレートで調節できるようにしたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５５-５６３９８号公報
【特許文献２】実開昭５７-６３１５７号公報
【特許文献３】特公平５-７１８６９号公報（特許第１８６７７１６号）
【特許文献４】特開２００１-９０９２２号公報
【特許文献５】特開２００３-７５０６９号公報
【特許文献６】特許第３９７３８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
背景技術の（１）は有意の隙間が致命的に存在するために、要求されるシール性能が得られない。（２）は板ばねの弾性範囲には制約があり、この弾性範囲を超えたロータリキルンの変形に対応できない。またロータリキルンの変形量が大きくなると、摺接力が増し、摺接部の摩滅が問題になる。（３）は摺動プレートの押し付け調整が難しく、ロータリキルンの変形が大きくなると、摺接力が全周にわたってアンバランスになり、強く当たる箇所は摩滅が進み、弱く当たるところはシールが維持できなくなること、さらには押し付け調整範囲を超えるほどに、ロータリキルンの変形が大きくなると致命的な隙間が生じることなど、問題がある。
（４）は他の従来技術に比べれば、ロータリキルンの変形に対し、比較的安定したシール性能が維持できるが、ロータリキルン内圧力が異常な高圧になるときには、摺接面が１面であること、および内圧上昇がローラチェーンの倒れにつながり、摺接面の抑えが不十分になることにより、シール性能を維持できない。
また長期的には、そのローラチェーンの倒れが過度に大きいとき、ローラチェーンの倒れ角度を小さくなるよう抑制していないため、そのローラに偏摩耗が起きやすく、この結果、ロータリキルンのローラ接面に轍摩耗が起きやすく、消耗部品の寿命を短くする。
さらに消耗部品の摩滅により、ロータリキルンの軸方向の伸びに対して、ローラが軸方向に移動し難くなり、可撓性シール部材に軸方向圧縮歪みが生じる結果、可撓性シール部材の耐久性を損ねる。またこのことがローラチェーンの倒れをさらに進ませる悪循環になる。一方ロータリキルンが長尺になり、軸方向の変位が大きくなると、軸方向の反力も大きくなる傾向にあり、可撓性シール部材の軸方向外力負荷が大きくなり、可撓性シール部材に軸方向圧縮歪みが生じやすくなり、亀裂など損傷しやすくなる。またローラチェーンの倒れも促進する。
またシール装置を構成する消耗部品の消耗程度は、目視で観察して判断するしかなく、その消耗によって毀損されるシール性能を定量的に判断することはできなかった。
またロータリキルンの用途によっては、例えば炉内が還元雰囲気にある場合や、超高温である場合など、完全なシール性能を要求されることがあるが、大口径で且つ時系列的にその熱歪が変化する厳しい使用環境においては、完全なシールを達成することはできなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の本発明によると、円筒回転体１と固定フード２の接続部に設けられるシール装置において、回転体外周面３の周囲に１条もしくは２条のローラチェーン４が、そのローラは回転体外周面３を回転させ、そのローラチェーン４の両端は固定ベース１３との間に、回転に伴い変動する張力を吸収するように、一方の取付けワイヤ２１ａに、ローラチェーン４に過大な引張力が作用しないように、引張スプリング１４を連結し、各々両端はローラチェーンの張力調整および位置調整ができるように、取付けボルト２０ａ、２０ｂに連結し、固定ベース１３に固定して巻きつける構成要素を有する。
この結果、ローラチェーン４は回転体外周面３にローラが回転しつつ、密着して、巻き付けることができる。
【０００６】
さらに、可撓性を有する耐熱可撓性シート５が回転体の外周に、一端は固定フード２に緊結され、他の一端はローラチェーンアタッチメントに取付けられたマウント板１２に緊結され、耐熱可撓性シート５に軸方向の歪が生じないように、圧縮制限バー８を全周に少なくとも３個以上設け、その一端は固定フード２に接触させ、他の一端は前記マウント板１２に緊結する構成要素を有する。
この結果、軸方向の歪による反力は圧縮制限バー８により支持され、無理な力が耐熱可撓性シートに作用しない。
【０００７】
さらに、前記耐熱可撓性シート５の内面との間に摺接面を有する回転体外周面３に固定された摺接部材９を設け、摺接面に応対する耐熱可撓性シート５の外面に押さえ板１０を分割して全周に設け、その押さえ板１０は前記マウント板１２に取り付けた押さえボルト６で圧縮コイルばね１１を経由して押さえ、摺接圧力を調整する調節手段を有する構成要素を有する。
この結果、圧縮コイルばねの作動範囲を、弾性範囲内の適正な範囲にすることにより、全周にわたり、均一で、適正な摺接圧力に調整できる。
【０００８】
さらに、回転体外周面３の周囲に巻き付ける２条のローラチェーン４ａ、４ｂによる、てこの原理によりローラ軸と回転体軸の並行を維持し、ローラの偏摩耗を防止する。
回転体外周面３の周囲に巻き付けるローラチェーン４が１条の場合であって、そのローラチェーンの倒れが過度に大きいときは、ローラチェーン４ａとマウント板１２の取り付け部分から更に延長したマウント板１２にガイドローラ１５が取り付ければ、ガイドローラ１５の反力により、ローラチェーン４ａの倒れを防止できる。
【０００９】
また請求項２記載の本発明によると、前記耐熱可撓性シート５の内面との間に摺接面を有する回転体外周面３に固定された摺接部材９ａ、９ｂで形成される摺接面を２か所に、分離設置することにより、回転体外周面３の外周にシールガス保持空間１６が形成される構成要素と、両摺接面に応対する耐熱可撓性シート５の外面を、安定した摺動が維持されるように、押さえボルト６ａ、６ｂで圧縮コイルばね１１ａ、１１ｂを経由して押さえられた複数の押さえ板１０を全周に設け、押さえ板１０には前記シールガス保持空間１６へシールガスを供給するシールガス供給口をシールガス保持空間１６まで貫通して設け、シールガス供給管１７によりシールガスを供給する構成要素により、ロータリキルン内部ガスの大気への漏洩はシールガス保持空間１６からのシールガスの逆圧により完全に防止できる。さらに大気のロータリキルンの内部への漏洩が禁忌のときは、シールガスを不活性ガスとし、シールガス保持空間１６を回転体内部圧力+αが正圧になるように制御すれば逆圧により空気が漏れこまない。
【００１０】
空気の漏れこみが問題にならず、逆にロータリキルン内部ガスの大気への漏洩が問題になるときは、シールガスも空気で問題ない。
請求項３記載の本発明によると、ロータリキルン内部ガスの大気への漏洩を防止する手段として、シールガス保持空間１６の圧力を検出し、シールガス供給管１７に設置されたシールガス供給制御弁１８により、通常時はその圧力が回転体内部圧力+αになるように制御するが、回転体内部圧力+αが負の期間は意図的に制御動作を行わない不感帯を設けること、さらには回転体内部圧力が大気圧力を超える変動原因が予知できるときは、たとえば原料の供給または処理品の排出などの原因動作が生じたとき、または生じる前に予め一定時間αを増加させ、シールガス保持空間１６の圧力を予め増加させることにより、ロータリキルン内部ガスの大気への漏洩を完全に防止できる。
請求項４記載の本発明によると、大気のロータリキルンの内部への漏洩が禁忌のときは、シールガスを不活性ガスとし、シールガス保持空間１６を回転体内部圧力+αが正圧になるように制御すれば、ロータリキルン内部ガスの大気への漏洩はシールガス保持空間１６からのシールガスの逆圧により完全に防止することを特徴とし、回転体内部圧力が設定圧力を超える変動原因が予知できるときは、たとえば原料の供給または処理品の排出などの原因動作が生じたとき、または生じる前に予め一定時間αを増加させ、シールガス保持空間１６の圧力を予め増加させることにより、大気のロータリキルン内部への漏洩を完全に防止できる。
【００１１】
また、請求項５記載の本発明によると、長期にわたる運転の結果、シール性能は装置の老朽化により、徐々に低下するが、本発明によれば、シール装置の点検整備、もしくは部品の取り換えについて、予め予測することができる。すなわち、シールガス供給管１７に流量計を設置し、一定時間例えば２時間移動平均値を検出し、その移動平均値は長時間の運転履歴によるシール装置のシール性能低下で徐々に上昇する傾向を把握し、基準値を超えるときはシール装置の点検整備を行う指標として用いることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により次のことが達成可能である。
（１）  シール性能が長期安定して優れる。
耐熱可撓性シート５の両端は、固定フード２およびローラチェーン４に固定したマウント板１２に設けた固定ボルト７ａ、７ｂで固定し、その耐熱可撓性シート５と回転体外周面３に設けた摺接部材９とを摺接させることにより、ロータリキルンの変形に摺接部が追尾し、摺接部の密着はその追尾効果と圧縮コイルばね１１を経由した押さえボルト６による摺接圧力の調節により、また必要に応じて、摺接部に給脂することによる摺接隙間充填効果により、およびロータリキルンが長尺になり、軸方向の圧縮反力が大きくなっても、その圧縮反力を圧縮制限バー８で支持することにより、耐熱可撓性シート５に無理な力を作用させず、長期的にシール性能を維持できる。
また完全なシール性能が要求されるケースにおいては、その摺接部を分離して２か所に設け、その各々摺接部の間にシールガス保持空間１６を設け、シールガスを充填し、その圧力を制御することにより、ほぼ完全なシール性能を有する。
このケースでは、耐熱可撓性シート５の長さが長くなるため従来の特許文献６のシール構造では安定したシール性能の達成は不可能である。
本発明による、ロータリキルンの軸方向圧縮反力を圧縮制限バー８で支持すること、および圧縮コイルばね１１を経由した押さえボルト６による摺接圧力の調節、およびローラチェーンの倒れを制限する２条のローラチェーンによる支持または１条のローラチェーンとガイドローラの２点支持によることで、耐熱可撓性シート５の長さが長くなっても安定したほぼ完全なシール性能が維持できる。
（２）  消耗部品の長寿命化が図られる。
摺接反力を２条のローラチェーン４ａ、４ｂにより、てこの原理で支持し、または１条のローラチェーン４ａとローラチェーン４ａに取り付けたマウント板１２に取り付けたガイドローラ１５による、てこの原理で支持し、いずれかの方法で、ローラチェーンの傾き角度を微少にし、ローラの偏摩耗を防止できる。
ローラチェーンが１条であれば、シール装置の総延長長さはコンパクトになるが、２条の場合、もしくはガイドローラの追加により、最小限のシール装置の長尺化で大きなシール性能の向上及びローラ及び回転体外周面３の損耗防止の効果が極めて大きい。
もちろん１条のローラチェーンであっても、ロータリキルンが短尺であったり、ローラチェーンの倒れ方向の剛性が十分な強度を有したり、圧縮制限バー８により、無理な圧縮ひずみを耐熱可撓性シートに生じないとき、圧縮コイルばね１１により、過大な摺接圧力を摺接面に生じない場合などで、ローラチェーンの倒れが許容範囲に収まるときは、前記ローラチェーンの倒れ防止を省略できる。
またロータリキルン軸方向にマウント板１２に固定した圧縮制限バー８により、耐熱可撓性シート５には軸方向に圧縮歪が生じない。
特にロータリキルンが長尺になり、軸方向の変位が大きくなり、軸方向圧縮反力が大きくなっても、圧縮力は圧縮制限バー８で支持するために、耐熱可撓性シート５に無理な圧縮力が負荷されず、耐熱可撓性シート５の長寿命化の効果が大きい。
これは同時に、耐熱可撓性シートに大きなひずみが生じないことは、過大な摺接反力を抑制することにもつながり、ローラチェーンの倒れ防止にも効果がある。
ローラチェーン４のローラ接面と回転体外周面３に固定された摺接部材９は同一回転構造体であるため耐熱可撓性シート５内面と前期摺接部材９外面は常に互いに追尾する関係にあり、ロータリキルンが長期運転により大きな変形を生じても、その変形起因による相対的寸法差は理論的には生じない。したがって摺動面の隙間を微少にする調整には有利であるが、しかし円筒回転体は溶接鋼構造物であるために、製作上の寸法公差が生じることもあり、場合により、押さえボルト６を締めすぎると、摺接圧力が過大になることがある。このため摺接力を調節する押さえボルト６と押さえ板１０の間に、押さえ過ぎを防止したり、製作上の寸法公差を吸収する圧縮コイルばね１１を設ける。この結果、摺接圧力が過大にならず、摩滅を抑制できる。且つ圧縮コイルばね１１の作動範囲である弾性範囲内で一定範囲の圧縮押し付け力を維持できるので、ロータリキルン内圧力が過大、または過小になっても摺接面全周で均一な摺接圧力を維持でき、常時安定したシール性能が維持できる。同時に過大な摺接反力を抑制できるので、ローラチェーンの倒れ防止にも効果がある。
さらに耐熱可撓性シート５の一端を固定フード側に設置する固定ボルト７ａと、他の一端をローラチェーン４に連結したマウント板１２に設置する固定ボルト７ｂで両端を固定支持するため異常な捻れが耐熱可撓性シート５に働かない。
（３）  摺動トルクを軽減できる。
摺接圧力を過大にしなくてもシール性が保たれるので摺動トルクの軽減が図れる。すなわち圧縮コイルばね１１の作動範囲を弾性範囲とし、全周で適正な摺接圧力の調節が可能であるために、摺動トルクは過大になることがない。
（４）シール性能を維持する調整が容易である。
耐熱可撓性シート５と摺接部材９間の摺接圧力調節は、押さえ板１０を圧縮コイルばね１１を経由するので、押さえボルト６による調整は、圧縮コイルばね１１の作動範囲にわたるため、調整代が大きく、調整しやすい。またローラチェーン４の張力調整は取付けボルト２０ａ、２０ｂの張力調整ネジで行うため操作が容易である。
（５）消耗部品の取替えが容易である。
耐熱可撓性シート５は、円筒状の一体構造であるため接合部は全周で最少１ケ所である。また素材から必要寸法にカットし、複数の層による積層構造であるため製作が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るロータリキルンのシール装置の一実施例を示す断面構造概略説明図である。（シールガス保持空間を有しないもの）
【図２】本発明に係るロータリキルンのシール装置の一実施例を示す断面構造概略説明図である。（シールガス保持空間を有するもの）
【図３】ローラチェーン４bをガイドローラにした部分断面図である。
【図４】ローラチェーン取付け全体構造図である。
【図５】ローラチェーン取付け部分構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明につき、図１、図２、図３、図４、図５を用いて詳細に説明する。
図１、図２は本発明のロータリーキルンのシール装置の全体図を示す断面図である。
【００１５】
図１、図２に示すように、
円筒回転体１であるロータリキルンと入口出口の固定フード２との間にはガスシールが重要な課題となる。内部雰囲気と大気間のシール部分は摺接部材９a、９ｂと耐熱可撓性シート５が面接触により、摺接する。摺接面は図１の１面の場合と、シールガス保持空間１６を有する図２の２面の場合がある。摺接面には必要に応じて、摺接抵抗を減じる目的と、シール性能を向上する目的から、押さえ板１０および耐熱可撓性シート５を貫通する給脂口を設けて、外部より給脂する。摺接圧力はマウント板１２に設けた押さえボルト６により調節するが、過度に押さえることを防止し、または極力均一な押さえ力を維持するために、圧縮コイルばね１１を中間に設ける。
【００１６】
ロータリキルンに軸方向の変位が生じたときに、耐熱可撓性シート５に軸方向の歪が生じないように、圧縮制限バー８により、軸方向の反力を圧縮制限バー８の軸力に伝え、固定フードへ逃がすことが重要である。耐熱可撓性シート５の一端は固定フード２に固定ボルト７ａで固定し、他の一端はローラチェーン４ａ、４ｂに緊結されたマウント板に固定ボルト７ｂにより固定する。ローラチェーン４ａ、４ｂが回転体外周面３に隙間なく巻き付いているのでロータリキルンの軸直角方向に大きな熱歪が生じても、摺接面はロータリキルン変形に追尾することができる。
【００１７】
摺接面の摺接圧力はローラチェーンに対して片持ち外力となり、ローラチェーンが１条の場合はローラチェーンの倒れにつながりやすい。この対策として、ローラチェーンを２条設け、倒れ角度を微少にすれば、ローラの片当りを防止でき、回転体外周面の轍摩耗を防止できる。
他の対策として、図３に示すように、ローラチェーン４ｂの替わりに、マウント板１２
にガイドローラ１５を設けても同じ効果である。
もちろん前記のようにローラチェーンの倒れが許容範囲内にあれば、前記倒れ防止を省略してかまわない。
【００１８】
ローラチェーン４ａ、４ｂのローラは回転体外周面３の周りを自転しつつ、公転するためには、必要な張力を負荷させ、常に回転外周面３にチェーンローラが押し付けられる必要がある。
図４および図５に示すように回転外周面３の周囲に巻き付けられたローラチェーンの開放端を１リンク間隔をあけて、回転外周面３の最下部に設け、各開放端を互いに反対方向に引張固定する。張力および位置の調整は、両端の取付けボルト２０ａ、２０ｂの締め付けで行い、いずれか一方の取付けには引張スプリング１４を設け、過度な引張を抑制する。
【００１９】
図２のように、２面の摺接面の間の空間をシールガス保持空間１６とし、シールガスを吹き込むことによりシール性能を格段に向上させることができる。
内部ガスの外部への漏洩が禁忌の時は炉内圧力とシールガス保持空間１６の間の圧力大小関係は「炉内圧力＜シールガス保持空間圧力」を常に維持するように炉内圧力+αの設定圧力になるようにシールガス吹込み制御を行う。
しかしながら、シールガス保持空間圧力が負圧であれば、内部ガスは大気へ漏洩することはないので、この間は吹き込みを行わないよう、制御動作に不感帯を設定することができる。
また円筒回転体１が使用される各種プロセス特性により、あらかじめ内部圧力の急変化が予測できるときは、内部圧力の急増に先駆けて、あらかじめシールガス保持空間圧力設定値を必要程度高くすることによるフィードフォワード制御も可能である。
一方、大気の内部への漏洩が禁忌の時は大気圧力とシールガス保持空間の間の圧力大小関係は「大気圧力＜シールガス保持空間圧力」を常に維持するように、設定圧力が正圧になるようにシールガス吹込み制御を行う。
この場合はシールガスの炉内への漏洩は微少量ではあるが、避けられないので、シールガスに不活性ガスを用いる必要がある。
また円筒回転体１が使用される各種プロセス特性により、あらかじめ内部圧力の急変化が予測できるときは、内部圧力の急増に先駆けて、あらかじめシールガス保持空間圧力設定値を必要程度高くすることによるフィードフォワード制御も可能である。
【００２０】
長期間の運転継続により、消耗品である、耐熱可撓性シート５、ローラチェーン４ａ、４ｂ、および摺接部材９ａ、９ｂは消耗し、その結果、シール性能は徐々に悪化してくる。
シール性能の悪化を判断する指標として、シールガス供給量で判断することができる。
この場合、瞬時値では変動が大きく、時系列的な変化が把握しにくいため、一定時間の移動平均値により、シール性能の低下を判断する。
基準値を設け、その基準値を超過した時点で、前記消耗部品の損耗の程度を点検し、押さえボルト６の調整不良の有無、取付けボルト２０のローラチェーン引張力の調整不良の有無を点検すれば、シール性能を回復する手段を講じることができる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図１、図２、図３、図４、図５に基づいて説明する。
【００２２】
図１または図２は本発明のロータリキルンがか焼炉に採用される時の実施例である。
ロータリキルンのＬ／Ｄは７〜１０、中規模１５０〜２００ｔ／日で、ロータリキルンの長さが２０〜３０ｍで、ロングキルンといえる。通常は向流型である。
原料投入側の炉内温度４００〜８００℃、処理物排出側の炉内温度８００〜１５００℃であり、ロータリキルンは耐火物で耐火、断熱される構造であるが、外殻表面温度は１５０〜３００℃と高温であるため、外殻表面に本発明のシール装置を取り付けるのは望ましくない。
したがって、冷却空気を強制的に吹き込める空間を設け、概ね５０℃以下に冷却された回転体外周面３を設け、シール装置を取り付ける。
【００２３】
図２では、円筒回転体１と固定フード間のシールは、摺接部材９ａ、９ｂと耐熱可撓性シート５によって成される２面の摺動面が常に隙間なく、密着状態で摺動し、シール性能を達成する。この２面の摺動面には給脂することで、摺動摩擦を軽減し、油膜により微細な隙間を満たすことができる。また常に摺動面には面直角方向に小さな面圧力を負荷させるため圧縮コイルばね１１ａ、１１ｂを挟み、押さえボルト６ａ、６ｂにより、摺接面圧力を調整する。
【００２４】
前記摺接面圧力によるローラチェーンへの作用はローラチェーンを倒す方向に作用する。１条のローラチェーンでは倒れ角度が大きくなりやすく、ローラが回転体外周面３に片当りする。ローラおよび回転外周面３双方に偏摩耗が生じやすい。
このため実施例では２条のローラチェーンを巻き付け、倒れ角度を微少にしている。この結果、ローラは回転外周面３に線接触し、偏摩耗を防止できる。
ローラチェーン４ｂの替わりに図３に示すマウント板１２に取り付けたガイドローラ１５で倒れ角度を微少にする方法もある。
【００２５】
図４はローラチェーンを回転体外周面３に巻き付ける全体構造を示す。また図５はローラチェーン開放端近傍の部分構造を示す。
ローラチェーンの開放部は１リンクの長さが開放され、開放端２か所を各々ローラチェーンが締まり方向へ引っ張る。この際引張点は各々ローラチェーンの中心点にする必要がある。
また開放端は回転体外周面から引き剥がされない方向に引っ張ることが重要である。
ローラチェーンの張力および位置調整は取付けボルト２０ａ、２０ｂの締め込みにより行い、過度な張力変動にならないように弾力性を持たせる目的でいずれか一方の引張側に引張スプリング１４を設ける
【００２６】
ロータリキルンがか焼炉として使用される時、炉内の雰囲気条件は、還元雰囲気、または酸化雰囲気、および高温で且つ粉塵濃度が高いことが特徴である。
したがって炉内とシール装置の間に粉塵の流入を抑制するため、簡単なダストシール１９を設けたほうが良い。
さらに、図２のシールガス保持空間１８には清浄なシールガスを吹き込み、微量のシールガスの漏込が炉内に向かって流れるように配慮する。
炉内雰囲気が還元性であるときは空気の漏れ込は禁忌になるので、シールガスに不活性ガスを用いる。炉内雰囲気が酸化性であるときは、シールガスは空気で構わない。
シールガス保持空間の圧力が常に炉内圧力より高くし、その逆圧によりシールガスが炉内に流れることを保証するためには、シールガス保持空間圧力を炉内圧+αで制御する。
シールガスが不活性ガスの場合は、シーガス保持空間に大気の漏洩をなくすために、炉内圧力+αの設定圧力が、大気圧より高くすればよい。
シールガスが空気で構わないときは、シールガス保持空間が負圧であれば、制御動作を行わない不感帯を設けてもよい。
【００２７】
か焼炉への原料の投入時に炉内圧力が急激に負圧に変動し、その反動で、正圧に変動するケースや、高温処理物のバッチ排出などのケースで炉内圧力が急激に正圧に変動するケースなど、炉の特性上、圧力変動に一定の再現性があるときは、その変動の前に、シールガス保持空間の設定圧力を一時的に増加させ、変化に備える、いわゆるフィードフォワード制御も有効である。
【００２８】
シールガス供給管に流量計を設け、一定時間の移動平均値のトレンドデータにより、シール性能の劣化を検出することができる。基準値を超えたときにシール装置を構成する消耗部品の消耗点検、摺動面圧の調整、ローラチェーンの引張調整、などにより、シール性能を回復できる。回復できない消耗度、または調整範囲外になったときは、該当する損耗部品の取り換えを行う。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本特許発明は特に以下の要求に応えることができる。
（１）  炉内雰囲気が還元ガス雰囲気で大気への炉内ガスの漏洩防止が要求される。
（２）  炉内雰囲気が還元ガス雰囲気で大気の炉内への漏洩防止が要求される。
（３）  炉内雰囲気が酸化雰囲気の高温で、大量の空気の漏洩により炉内温度を低下させることがない様要求される。または炉内温度を回復するための助燃料の節約を要求される。
（４）  炉内雰囲気が還元ガス雰囲気で大気の炉内への漏洩で、燃焼反応を発生させ、還元ガスの発熱量品位を低下させることがない様要求される。
（５）炉内雰囲気が還元ガス雰囲気で大気の炉内への漏洩で、燃焼反応を発生させ、炉内温度が高温になることがない様要求される。
（６）  炉内ガスが有毒で、大気への漏洩がない様要求される。
以上の要求は
産業廃棄物焼却炉に使用されるロータリキルン、石灰焼成炉又はセメントキルンに使用されるロータリキルン、合金鉄製造設備に使用されるロータリキルン、金属精錬用前処理に使用されるロータリキルン式焙焼炉、乾留やガス化に使用されるロータリキルン、無機物やコークスの焼成に利用されるロータリキルン式か焼炉、ロータリクーラ、ロータリドライヤ等に一般的に要求される。
【符号の説明】
【００３０】
１…円筒回転体                        ２…固定フード
３…回転体外周面                      ４、４a、４b…ローラチェーン
５…耐熱可撓性シート                  ６、６a、６b…押さえボルト
７、７a、７b…固定ボルト              ８…圧縮制限バー
９、９a、９b…摺接部材                １０…押さえ板
１１、１１a、１１b…圧縮コイルばね    １２…マウント板
１３…固定ベース                      １４…引張スプリング
１５…ガイドローラ                    １６…シールガス保持空間
１７…シールガス供給管                １８…シールガス供給制御弁
１９…ダストシール                    ２０ａ、２０ｂ…取付けボルト
２１a、２１b…取付けワイヤ            ２２…耐火物
【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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