(57)【要約】【課題】予期せぬ高温の排ガスＧが加熱装置１から排出された場合でも、これによって排ガス処理装置１３が損傷を受けることがないように排ガスＧの温度を制御する。【解決手段】処理物Ｗを加熱処理する加熱装置１から排出された排ガスＧを処理する排ガス処理装置１３と、この排ガス処理装置１３に排ガスＧを導入する導管１２とを備え、この導管１２に、導管１２を通って導入される排ガスＧの温度を検知する温度検知手段１５と、この温度検知手段１５による検知結果に基づいてこの排ガス温度よりも低温の冷気Ａを導管１２に導入する冷気導入手段１６とを設け、冷気Ａを排ガスＧと混合して排ガス処理装置１３に導入する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理物を加熱処理する加熱装置から排出されて排ガス処理装置に導入される排ガスの温度を検知し、その検知結果に基づいてこの排ガス温度よりも低温の冷気を該排ガスと混合して上記排ガス処理装置に導入することを特徴とする排ガス処理装置に導入される排ガスの温度制御方法。
【請求項２】
上記冷気の混合量を、上記排ガス温度に応じて調整することを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置に導入される排ガスの温度制御方法。
【請求項３】
処理物を加熱処理する加熱装置から排出された排ガスを処理する排ガス処理装置と、この排ガス処理装置に上記排ガスを導入する導管とを備え、この導管には、該導管を通って導入される上記排ガスの温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段による検知結果に基づいてこの排ガス温度よりも低温の冷気を該導管に導入する冷気導入手段とが設けられていることを特徴とする排ガス処理装置に導入される排ガスの温度制御装置。
【請求項４】
上記冷気導入手段は、冷気源から上記導管に接続されるバルブを備えた冷気導入管を有し、この冷気導入管のバルブの開度が、上記温度検知手段による検知結果に応じて調整可能とされていることを特徴とする請求項３に記載の排ガス処理装置に導入される排ガスの温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種乾燥装置のような処理物を加熱処理する加熱装置から排出された排ガスを、特にバグフィルターのような排ガス処理装置に導入して除塵等の排ガス処理を行う場合の、排ガス処理装置に導入される排ガスの温度制御方法および温度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、処理物を加熱処理して乾燥するキルンのような加熱装置において、加熱処理された処理物から蒸発した蒸気や該処理物から発生した粉塵等を含む高温の排ガスは、この加熱装置からダクト等の導管を介してバグフィルターのような排ガス処理装置に導入され、上記粉塵等が除塵された後に必要に応じて熱回収やガス清浄化等が行われて排出される。ここで、上記バグフィルターは、耐熱ナイロン等の濾布を備えた乾式の集塵機であって、排ガスに含まれる粉塵等の固形分は排ガスがこの濾布を通過する際に捕集されて回収される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のような加熱装置から排出される排ガスは、この加熱装置における処理条件の変化によってその温度が大きく変動することがあり、例えば上記キルンにおいては処理物の供給量や滞留量、あるいは供給時の処理物の温度や含水率などの各種乾燥条件の変化によって予期せぬ高温の排ガスが処理装置に導入されてしまうおそれがある。しかして、このような高温の排ガスがそのまま上記バグフィルターに導入されてしまうと、如何に耐熱ナイロン製とはいえ上記濾布が損傷してその寿命が短縮され、これによって濾布の交換頻度が早まったりするなどの問題が生じるおそれがある。また、濾布以外の処理装置の内部部品についても損傷のおそれがある。
【０００４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のような予期せぬ高温の排ガスが加熱装置から排出された場合でも、これによって排ガス処理装置が損傷を受けることがないように該排ガスの温度を制御するための、排ガス処理装置に導入される排ガスの温度制御方法および温度制御装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の温度制御方法は、処理物を加熱処理する加熱装置から排出されて排ガス処理装置に導入される排ガスの温度を検知し、その検知結果に基づいてこの排ガス温度よりも低温の冷気を該排ガスと混合して上記排ガス処理装置に導入することを特徴とする。また、本発明の温度制御装置は、処理物を加熱処理する加熱装置から排出された排ガスを処理する排ガス処理装置と、この排ガス処理装置に上記排ガスを導入する導管とを備え、この導管に、該導管を通って導入される上記排ガスの温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段による検知結果に基づいてこの排ガス温度よりも低温の冷気を該導管に導入する冷気導入手段とを設けたことを特徴とする。従って、このような排ガスの温度制御方法および温度制御装置においては、上述のように処理装置を損傷に至らしめるような高温の排ガスが加熱装置から排出された場合には、これを上記温度検知手段が検知して上記冷気導入手段により導管に冷気が導入され、この冷気が該排ガスと混合されることによってその温度が低下させられるので、排ガス処理装置における損傷を未然に防止することができる。
【０００６】
ただし、こうして冷気を導入する際に、上記排ガスの温度が所定の温度を超えたときには一気に大量の冷気を導入して排ガスと混合するようにすると、例えば処理後の排ガスから熱回収を行う場合などにその熱回収効率も低下したりするという問題が生じる。そこで、排ガス処理装置における損傷を防ぎつつも、このような効率の低下を抑えるには、上記温度制御装置においては、上記冷気導入手段を、冷気源から上記導管に接続されるバルブを備えた冷気導入管を有する構成とし、この冷気導入管のバルブの開度を、上記温度検知手段による検知結果に応じて調整可能とするなどして、上記温度制御方法においては、上記冷気の混合量を、上記排ガス温度に応じて調整するのが望ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の排ガスの温度制御装置の一実施形態を示すものである。ここで、本実施形態において処理物を加熱処理する加熱装置は、水分を含有する処理物Ｗを加熱することによってこの水分を蒸発させて処理物Ｗの乾燥を行う乾燥装置としての外熱キルン１であり、この外熱キルン１はその本体が、略円筒状の内筒２とこの内筒２よりも大径で長さの短いやはり略円筒状の外筒３とを備えた二重管構造とされ、すなわちこの外筒３が内筒２と互いの中心軸Ｏを同軸としてこの内筒２の外周に配設されていて、内筒２の両端部は外筒３の両端部から突出させられた状態とされている。なお、この外筒３から突出した内筒２の両端部の外周には中心軸Ｏ回りに環状をなすリング４，４が突設されるととともに、このうち一方の端部（図１において左側の端部）の外周にはさらに環状にギア５が設けられている。
【０００８】
このように構成された外熱キルン１は、その本体の上記中心軸Ｏが略水平となるように横置きされ、上記リング４，４がそれぞれ一対のローラ６…上に載置されるとともに上記ギア５が電動機等の回転駆動手段７のギア７Ａに噛合させられることにより、内筒２が中心軸Ｏ回りに回転可能に支持される一方、外筒３は回転不可能に固定されて支持される。なお、こうして横置きとされた状態でこの外熱キルン１の中心軸Ｏは、内筒２の上記一方の端部側から他方の端部（図１において右側の端部）側に向かうに従い僅かに下向きとなるように傾斜させられた状態とされていてもよい。また、外筒３の両端部とこの両端部から突出した内筒２の外周との間は、内筒２の回転を許容した状態で内外筒２，３間の空間を気密に保持可能にガスシールされており、この空間には、外筒３の他方の端部側に設けられた熱風入口８Ａから、図示されない熱風炉において発生させられた熱風Ｈが加熱媒体として供給可能とされていて、こうして供給された熱風Ｈは、この空間部分内を周方向に満たしつつ上記一方の端部側に流れて、この外筒３の一方の端部側に設けられた熱風出口８Ｂから排出される。
【０００９】
また、内筒２の上記一方の端部には、その中心軸Ｏの延長線上に、加熱処理（乾燥）される処理物Ｗの供給手段としてスクリュウフィーダ９が備えられるとともに、このスクリュウフィーダ９の上部には内筒２から排出される排ガスＧの排気口１０Ａを備えた排気ボックス１０が設けられる一方、内筒２の上記他方の端部にはボックス状の出口チャンバー１１が備えられており、これらスクリュウフィーダ９と出口チャンバー１１とは、上記外筒３と同様に回転不可能に固定されて支持され、かつ内筒２に対してその回転を許容した状態でシールされている。さらに、上記出口チャンバー１１には、その中心軸Ｏの延長線上に上記内筒２内にキャリアガスＣを導入する導入口１１Ａが設けられていて、このキャリアガスＣが処理物Ｗから蒸発した蒸気や処理物Ｗから発生した粉塵等を伴い内筒２内を上記一方の端部側に流れて上記排気口１０Ａから排ガスＧとして排出されるとともに、出口チャンバー１１の下部には加熱処理によって乾燥させられた処理物Ｗの排出口１１Ｂが設けられている。
【００１０】
一方、上記排気ボックス１０に設けられた排気口１０Ａは、ダクト等の導管１２を介して、本実施形態における排ガス処理装置としてのバグフィルター１３に接続されている。このバグフィルター１３は上述のように、その内部に耐熱ナイロン等から成る図示されない濾布が収容されたものであって、導管１２を介して導入された排ガスＧがこの濾布を通過する際に上記粉塵等の固形分が捕集され、バグフィルター１３下部の排出口１３Ａから排出されて回収されるようになされている。なお、このバグフィルター１３の排出口１３Ａや上記出口チャンバー１１の排出口１１Ｂは、ロータリーバルブ等を介して該バグフィルター１３内や内筒２内の気密状態を維持したまま上記固形分や乾燥された処理物Ｗを排出可能とされるのが望ましい。さらに、このバグフィルター１３の下流側には誘引ファン１４が接続されており、上記導入口１１Ａから内筒２内へのキャリアガスＣの導入や内筒２内でのキャリアガスＣの一方の端部側への流通、および上記排気口１０Ａから排出された排ガスＧの導管１２を介してのバグフィルター１３への導入は、この誘引ファン１４によって行われる。なお、こうして誘引ファン１４に誘引された排ガスＧは、必要に応じて熱回収や冷却、清浄化等がなされた後、排出される。
【００１１】
そして、本実施形態の排ガス処理装置（バグフィルター１３）に導入される排ガスＧの温度制御装置においては、上記導管１２に、該導管１２を通って導入される上記排ガスＧの温度を検知する温度検知手段１５と、この温度検知手段１５による検知結果に基づいてこの排ガス温度よりも低温の冷気を該導管１２に導入する冷気導入手段１６とが設けられている。ここで、本実施形態における上記冷気導入手段１６は、冷気源から上記導管１２に接続されるバルブ１７Ａを備えた冷気導入管１７であって、温度検知手段１５よりも上流側で導管１２に接続され、また上記冷気源は外気Ａとされており、すなわち一端が外気Ａに開放された冷気導入管１７の他端が上記導管１２に接続されて、この冷気導入管１７にバルブ１７Ａが備えられた構成とされている。さらに、上記温度検知手段１５は例えば熱電対式温度計のように検知された排ガス温度を電気的に出力可能なものとされるとともに、上記バルブ１７Ａは例えばバラフライ弁のようにそのバルブ開度が全開と全閉の間で連続的あるいは段階的に調節可能なものとされ、これら温度検知手段１５とバルブ１７Ａとは図示されないコンピュータ等の制御手段に接続されていて、この冷気導入管１７のバルブ１７Ａの開度が温度検知手段１５による検知結果に応じて調整可能とされている。
【００１２】
次に、このような排ガスＧの温度制御装置による本発明の排ガス処理装置（バグフィルター１３）に導入される排ガスＧの温度制御方法の一実施形態について、加熱装置（外熱キルン１）における処理物Ｗの加熱処理から説明すると、この外熱キルン１の上記一方の端部から供給手段としてのスクリュウフィーダ９により内筒２内に供給された処理物Ｗは、この内筒２の回転に伴って該内筒２内を周方向に転動しつつ上記中心軸Ｏの傾斜等によって他方の端部側に送り出され、その間に、上記内外筒２，３間の空間に供給された熱風Ｈによって内筒２の壁部を介して加熱され、水分が蒸発させられて乾燥させられる。そして、こうして乾燥させられた処理物Ｗは、他方の端部側の出口チャンバー１１下部の排出口１１Ｂから排出させられる一方、蒸発させられた水分や乾燥した処理物Ｗが内筒２内で転動することによって発生した粉塵等の微細な固形分は、上述のように出口チャンバー１１の上記導入口１１Ａから内筒２内に導入されたキャリアガスＣに伴われて一方の端部側へと導かれ、この一方の端部側のスクリュウフィーダ９上部に設けられた排気ボックス１０の排気口１０ＡからキャリアガスＣとともに排ガスＧとして排出される。なお、このキャリアガスＣとしては、上記熱風Ｈと同様に図示されない熱風炉で発生させられた熱風に外気等を混合して温度調整された気体が導入される。
【００１３】
しかるに、このように排気口１０Ａから排出された排ガスＧは、上述のように導管１２を介して排ガス処理装置としてのバグフィルター１３に導入され、このバグフィルター１３の上記濾布によって粉塵等の固形分が捕集されて回収される一方、気体分は誘引ファン１４から排出されるのであるが、このとき、例えば外熱キルン１における内筒２内への処理物Ｗの供給量や内筒２内での処理物Ｗの滞留量、あるいは供給時の処理物Ｗの温度や含水率などといった乾燥条件に変動があって、当初設定されていた所定の温度よりも高温の排ガスＧが外熱キルン１から排出されて導管１２を介しバグフィルター１３に導入されようとすると、この導管１２に備えられた上記温度検知手段１５によってこれが検知される。しかして、本実施形態では、この温度検知手段１５による検知結果に基づき、排ガスＧの温度が所定の温度以上となったときには、上記制御手段によって冷気導入手段１６の冷気導入管１７におけるバルブ１７Ａが開かれて、排ガスＧよりも低温の外気Ａが冷気として冷気導入管１７から導管１２に導入されて該排ガスＧと混合され、これにより排ガスＧの温度が低下させられて上記バグフィルター１３に導入される。
【００１４】
従って、このように構成された排ガスＧの温度制御方法および温度制御装置においては、上述のような乾燥条件の変動といった加熱装置（外熱キルン１）における加熱条件の変化により、突発的に予期せぬような高温の排ガスＧが排ガス処理装置（バグフィルター１３）に導入されようとしても、そのような高温排ガスＧがそのまま長時間に渡ってバグフィルター１３に導入され続けるのを防ぐことができ、かかる高温排ガスＧによってバグフィルター１３の濾布等の内部部品が損傷してその交換頻度が早まったりする事態を未然に防止することが可能となって、長期に亙って安定的かつ低コストの排ガス処理を図ることができる。なお、こうして冷気導入手段１６によって外気Ａが導管１２に導入されて排ガスＧの温度が低下すると、これも上記温度検知手段１５によって検知されるので、加熱装置における加熱条件の変動等が収まって排ガスＧの温度が所定の温度以下となったときには、その検知結果に基づいて上記制御手段によりバルブ１７Ａを閉じて冷気の導入を停止すればよい。例えば、バグフィルター１３の濾布が上述のように耐熱ナイロン製である場合には、排ガスＧの温度が１８０℃以上の高温になったときにはバルブ１７Ａを開いて冷気を導入し、１５０℃以下となったときにはバルブ１７Ａを閉じるような制御を行えばよい。
【００１５】
また、本実施形態の排ガスＧの温度制御装置では、上記冷気導入手段１６が上述のように冷気源（外気Ａ）から導管１２に接続されるバルブ１７Ａを備えた冷気導入管１７を有していて、この冷気導入管１７のバルブ１７Ａの開度が上記温度検知手段１５による検知結果に応じて調整可能とされており、これにより本実施形態の排ガスＧの温度制御方法では、導管１２を介して導入される排ガスＧへの上記冷気（外気Ａ）の混合量を、この排ガスＧの温度に応じて任意に調整することができる。このため、例えば上記乾燥条件等の突発的な変動によって排ガスＧの温度が急激に上昇した場合には、バルブ１７Ａを大きな開度で開いて多くの外気Ａを混合させることにより速やかに排ガスＧの温度低下を図る一方、排ガスＧの温度が徐々に上昇している場合などには、これに応じてその開度を抑えつつバルブ１７Ａを開放することにより、排ガスＧが一気に低温となり過ぎたりするのを防いで、誘引ファン１４によって誘引された排ガスＧから熱回収を行うときなどに、その熱回収効率が低下したりするのを防ぐことができる。
【００１６】
なお、本実施形態では、上記加熱装置として処理物Ｗの乾燥を行う外熱キルン１を、また排ガス処理装置として濾布により排ガスＧ中の粉塵等の補修を行うバグフィルター１３を用いた場合についてそれぞれ説明したが、加熱装置としては外熱キルン以外の乾燥装置や、あるいは乾燥装置以外の処理物に加熱処理を行って排ガスを発生する装置も本発明において適用可能であるし、排ガス処理装置についても、バグフィルター以外の高温排ガスによる損傷のおそれがある装置にも本発明は適用可能である。また、本実施形態では導管１２において温度検知手段１５の上流側に冷気導入手段１６の冷気導入管１７が接続されているが、これよりもさらに上流側に他の温度検知手段を設けて、この他の温度検知手段によって冷気混合前の排ガスＧの温度を検知するとともに、上記温度検知手段１５では混合後の排ガス温度を検知するようにし、これらの検知結果に基づいて上記バルブ１７Ａの開度を調整したりすることにより、排ガス処理装置に導入される排ガスＧの温度制御を行うようにしてもよい。この場合には、排ガスＧの高温状態が続くと、これを上記他の温度検知手段によって検知することができるので、単なる加熱条件等の変動以上の、例えば加熱装置における処理物の異常加熱といったような事態にも速やかに対処することが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の排ガス処理装置に導入される排ガスの温度制御方法および温度制御装置によれば、温度検知手段による検知結果に基づいて排ガスの冷気を混合することにより、排ガス処理装置における内部部品等の損傷を防ぐことができ、かかる部品の交換頻度が早まるのを防いで長期に亙って安定的かつ低コストの処理物の加熱処理を図ることが可能となる。また、上記排ガスに混合される冷気の混合量を調整可能とすることにより、上記内部部品に損傷を与えない範囲で、排ガスの温度が徒に低くなりすぎるのを防ぐことができ、処理された排ガスから熱回収を行う場合などにおいてその熱回収効率を維持したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排ガス処理装置に導入される排ガスの温度制御装置の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１　外熱キルン（加熱装置）
１２　排ガスＧの導管
１３　バグフィルター（排ガス処理装置）
１５　温度検知手段
１６　冷気導入手段
１７　冷気導入管
１７Ａ　バルブ
Ｗ　処理物
Ｇ　排ガス
Ａ　外気（冷気）
【図１】
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