(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリキルンの回転ドラムの少なくとも１方の端部と固定カバーケースとの組合せ部において、回転ドラムに設けたフランジ板と固定カバーケースから伸びる押さえ板との間にシール部材を介装して、ロータリキルン内外をシールするシール構造であって、前記フランジ板とシール部材とを、または前記押さえ板とシール部材とを摺動可能とするとともに、前記固定カバーケースと押さえ板との間に複数のエアシリンダ装置からなる圧力制御手段を設け、また前記シール部材には、摺動するフランジ板または押さえ板に向けて開放した凹溝を設け、その内部に炉内圧よりも高圧の水蒸気を供給したことを特徴とするロータリキルンのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリキルンの回転ドラムの端部と固定カバーケースとの組合せ部におけるシール構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明が対象とするロータリキルンは、図２に示すように、対象物を加熱処理する回転ドラム１が入口側と出口側で回転可能に支持され、入口側は固定された入口固定カバーケース１１に、出口側は固定された出口固定カバーケース１２に組み合わされている。そして、加熱対象物はスクリューフィーダ１３によって炉内に送入され加熱処理される。図では、加熱ジャケット１４により間接加熱するよう構成されていて、炉内ガスが外気に漏洩しないよう、また外気が炉内にリークしないよう、回転ドラム１の端部は、両固定カバーケース１１、１２との間においてシール機構１５、１６によって気密に封止されているのである。
【０００３】
このようなロータリキルンのシール構造１５、１６では、入口側、出口側ともに、炉長方向のバネの押し圧で面シールすると、熱膨張によって回転ドラムの全長が変化するのに従いバネ長さも変化するため、押付圧力が温度によって変動することになり、シール効果が不安定になるなどの不具合があった。
【０００４】
また、ステンレス鋼材で構成される回転ドラム１では、１０００ｍｍ当たり約１．８ｍｍ／１００℃の熱伸びが生じることから、全長が数ｍ〜数十ｍに達する実機では、回転ドラムの熱伸びが非常に大きくなるため、バネ方式のシール構造は、初期面圧と定格面圧に大きなずれが生じ、面圧を保持する設計が非常に困難であり、現実には採用できないのが実態であった。また、摺動面にパッキンを介在させるグランドパッキン方式のシール構造が採用されることがあるが、グランドパッキン方式は、原理的に熱伸びに対して制約を受けない構造ではあるが、ロータリキルンのような回転部材と固定部材との摺動部をシールする手段としては、摺動部の面圧を高く保持できないことから、シール性が不充分になりやすく、内部からのガス洩れや、逆に外部空気の炉内への侵入などが生じやすいという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ロータリキルンにおいて、熱伸びに無関係に押付圧力が一定で、安定したシール性が維持できるシール構造を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題は、ロータリキルンの回転ドラムの少なくとも１方の端部と固定カバーケースとの組合せ部において、回転ドラムに設けたフランジ板と固定カバーケースから伸びる押さえ板との間にシール部材を介装して、ロータリキルン内外をシールするシール構造であって、前記フランジ板とシール部材とを、または前記押さえ板とシール部材とを摺動可能とするとともに、前記固定カバーケースと押さえ板との間に複数のエアシリンダ装置からなる圧力制御手段を設け、また前記シール部材には、摺動するフランジ板または押さえ板に向けて開放した凹溝を設け、その内部に炉内圧よりも高圧の水蒸気を供給したことを特徴とする本発明のロータリキルンのシール構造によって、解決することができる。
【０００８】
本発明は、回転ドラムに設けたフランジ板と、固定カバーケースから複数のエアシリンダ装置からなる圧力制御手段を解して設けた押さえ板との間にシール部材を介装して、ロータリキルン内外をシールするシール構造であるから、回転ドラムの熱伸びは、前記エアシリンダ装置のストロークによって吸収され、温度によって押付圧力が変化することがない。また、前記シール部材には、摺動するフランジ板または押さえ板に向けて開放した凹溝を設け、その内部に炉内圧よりも高圧の水蒸気を供給した構造としたので、内外のガスリークを効果的に防止できる利点が得られるのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のロータリキルンのシール構造に係る実施形態について、図１、２を参照しながら説明する。
本発明は、ロータリキルンとして、図２に示すように、対象物を加熱処理する回転ドラム１が入口側と出口側で回転可能に支持され、入口側は固定された入口固定カバーケース１１に、出口側は固定された出口固定カバーケース１２に組み合わされている。そして、加熱対象物はスクリューフィーダ１３によって炉内に送入され加熱処理される。図では、加熱ジャケット１４により間接加熱するよう構成されていて、炉内ガスが外気に漏洩しないよう、また外気が炉内にリークしないよう、回転ドラム１の端部は、両固定カバーケース１１、１２との間においてシール構造によって気密に封止されている点は、従来から知られている構成を前提としている。
【００１０】
そして、本発明の特徴とするところは、図１の要部部分図に示すように、ロータリキルンの回転ドラム１の少なくとも１方の端部と固定カバーケース２との組合せ部において、回転ドラム１の外周を取り巻いて形成したフランジ状の取付板３１と、固定カバーケース２からベローズ２１を介して伸びる、中空環状の押さえ板３２との間に、環状に形成されたシール部材３３を介装して、ロータリキルン内外をシールするシール構造である。
【００１１】
そして、この事例では、前記フランジ板３１とシール部材３３は固定され、前記押さえ板３２とシール部材３３とを摺動可能に配置するとともに、前記固定カバーケース２と押さえ板３２との間に圧力制御手段として複数のエアシリンダ装置３４を設けた点が構造上の特徴と言えるのである。この場合、このエアシリンダ装置３４によって駆動されるピストンロッド３５の先端が前記押さえ板３２に接続されていて、予め定めた押付圧力で押さえ板３２がシール部材３３に押し付けられ、かつ摺動することによって、回転ドラム１の回転動作と、炉内外のシール作用が同時に行われているのである。
【００１２】
この実施形態では、前記フランジ板３１とシール部材３３とを固定し、前記押さえ板３２とシール部材３３とを摺動可能に配置しているが、押さえ板３２とシール部材３３とを固定し、フランジ板３１とシール部材３３とを摺動可能に配置するように変形してもよい。
【００１３】
このように、本発明は、ガス変換システムにおけるロータリキルンタイプの廃棄物熱分解炉に好ましく適用される。この実施形態では、出口部に本発明のシール構造を採用した事例で説明したが、入口部、出口部のいずれか一方に用いれば熱伸びの影響を解消できるから、入口部に用いてもよく、さらには入口部、出口部とも本発明のシール構造を採用してもよいことは、言うまでもない。
【００１４】
また、この図１の実施形態では、シール部材３３は、成形カーボン材により形成され、全周にわたって設けられた凹溝状の蒸気封入部３３ａを形成した断面コ字状に構成して、蒸気封入部３３ａを押さえ板３２に向けて摺動可能に配置されている。
そして、この蒸気封入部３３ａには、外部から３０ｋＰａ程度の水蒸気が導入され、例えば炉内圧１．５ｋＰａに対して大幅なプラス圧を維持すれば、炉内ガスの漏洩を確実に防止するとともに、外部空気が炉内に侵入することも阻止することができる。
【００１５】
さらに、本発明では、その蒸気封入部３３ａに導入された水蒸気が、摺動面において、液化して水膜を形成して、シール部材３３と押え板３２との間の潤滑材として作用し、摺動を円滑にするから回転ドラムの回転動作をよりスムースにすることができるとともに、この水膜が摺動面の相互間の微細な空間を満たしてガスリークを防止するから封止効果をより有効に保持する役割を果たしている。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のロータリキルンのシール構造は、以上説明したように構成されているので、回転ドラムの熱伸びをシリンダ装置で吸収するとともに、シール部の押付圧力を一定に維持することが可能となり、安定した一定のシール性能を発揮することができる。また、シール部に水蒸気を導入することにより、炉内がスの漏洩や、外気の炉内リークを確実に遮断でき、炉内圧を正常に保持できるという優れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消したロータリキルンのシール構造として、工業的価値はきわめて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための中心線の上方を表す要部断面図。
【図２】本発明が適用されるロータリキルンを例示する断面略図。
【符号の説明】
１  回転ドラム、１１  入口固定カバーケース、１２  出口固定カバーケース、１３  スクリューフィーダ、１４  加熱ジャケット、２  固定カバーケース、２１  ベローズ、３１  取付板、３２  押さえ板、３３  シール部材、３４  エアシリンダ装置、３５  ピストンロッド。
【図１】
0004439146.tif 000002
【図２】
0004439146.tif 000003