JP2007255444A - Preventive device for shaft seal leakage and waste incineration plant provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、都市ごみ及び産業廃棄物などを焼却処理あるいは加熱によりガス化処理する熱処理炉の臭気及びガス漏れ防止に係わり、特に軸回転体のシ−ル部からの臭気及びガス洩れを防止する技術に関する。 The present invention relates to the prevention of odor and gas leakage of a heat treatment furnace that gasifies municipal waste and industrial waste by incineration or heating, and in particular, prevents odor and gas leakage from a seal part of a shaft rotating body. Regarding technology.
都市ごみ及び産業廃棄物などを焼却処理する廃棄物焼却炉あるいは加熱によりガス化処理する廃棄物ガス化炉(以下、廃棄物焼却炉という)を備えた廃棄物熱処理装置(以下、廃棄物焼却装置という)では、ごみが発生する臭気やガス、燃焼ガスなどが外部に漏れ出るのを防ぐため、燃料となるごみや燃焼後あるいはガス化後の不燃物を取り扱う付属機器の回転軸には、軸シールが設けられている。 Waste heat treatment equipment (hereinafter referred to as waste incinerator) equipped with a waste incinerator for incineration of municipal waste and industrial waste, or a waste gasification furnace (hereinafter referred to as a waste incinerator) for gasification by heating In order to prevent the odor, gas, combustion gas, etc. generated from the dust from leaking to the outside, the rotating shaft of the accessory equipment that handles the garbage used as fuel, noncombustible material after combustion or after gasification, A seal is provided.
例えば、特許文献1には、簡単な構造で組立・分解の容易な軸シ−ル構造が示されている。特許文献1に示されているのは、枠体と軸シ−ル材との間にシ−ル空気を供給する構成である。
For example,
特許文献2には、グランドパッキンの押えとして弓なりの板バネで押えたグランドパッキンの応力緩和防止構造が示されている。
上記従来技術では、ごみ供給装置及び搬出装置の軸回転体からの臭気及びガス洩れが確認できてから軸回転体のシ−ル機構のシ−ル材押え金具のボルトを人が手で締め付けシ−ル材と軸との間からの洩れをおさえていた。このため、臭気及びガス洩れが発生してから漏れが防止されるまでに時間を要していた。又、なかなか均一の面圧にならない点について配慮がされておらず、再度短時間で洩れる問題があった。 In the above prior art, after the odor and gas leakage from the shaft rotating body of the dust supply device and the unloading device can be confirmed, the bolt of the seal material pressing bracket of the seal mechanism of the shaft rotating body is manually tightened by a person. -The leakage from the lumber and shaft was suppressed. For this reason, it takes time from the occurrence of odor and gas leakage until the leakage is prevented. In addition, no consideration has been given to the point that the surface pressure is not uniform, and there is a problem of leaking again in a short time.
本発明の課題は、ごみ供給装置及び搬出装置の軸回転体のシ−ルからの臭気及び燃焼ガスや発生ガスの洩れを速やかに防止することにある。 An object of the present invention is to promptly prevent odors from the seals of shaft rotating bodies of garbage supply devices and carry-out devices, and leakage of combustion gases and generated gases.
上記課題は、回転軸外周面に沿って、かつ回転軸外周面に当接して配置され、回転軸の軸方向一方の側から他方の側への臭気あるいはガスの漏れをシールするシール材と、このシール材を回転軸の軸方向前記一方の側及び半径方向外周側で支持するシール材支持部材と、前記シール材の軸方向前記他方の側にあって、一端を前記シール材に対向させ、回転軸の周囲に連続して、あるいは均等に分散して軸方向に移動可能に配置されたシール材圧迫手段と、前記シール材の表面若しくは内部を経て軸方向他方の側へ漏れ出た臭気あるいはガスの有無を検知し、臭気あるいはガスが漏れ出ていることを検知したとき、ガス漏れ検知信号を出力するガス漏れ検知手段と、前記ガス漏れ検知信号を入力として加圧された流体を供給する流体供給手段と、回転軸の周囲に環状に配置されて前記供給された流体を受け入れ、該流体の圧力により前記シール材圧迫手段を回転軸の軸方向前記一方の側に向かって付勢し、シール材を前記シール材圧迫手段を介して圧迫する流体圧変換手段と、を含んでなる軸シール漏れ抑止装置により、解決される。 The above-mentioned problem is disposed along the outer peripheral surface of the rotating shaft and in contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft, and a sealing material that seals odor or gas leakage from one side to the other side in the axial direction of the rotating shaft; A sealing material supporting member for supporting the sealing material on the one axial side and the radially outer peripheral side of the rotating shaft, and on the other axial side of the sealing material, with one end facing the sealing material; A sealing material pressing means arranged continuously or evenly distributed around the rotary shaft so as to be movable in the axial direction, and odor leaked to the other side in the axial direction through the surface or inside of the sealing material, or When detecting the presence or absence of gas and detecting that odor or gas is leaking, gas leak detection means for outputting a gas leak detection signal, and supplying pressurized fluid with the gas leak detection signal as an input Fluid supply means and An annular arrangement around the rotating shaft receives the supplied fluid, and the pressure of the fluid urges the sealing material pressing means toward the one side in the axial direction of the rotating shaft, thereby sealing the sealing material to the seal The problem is solved by a shaft seal leakage suppression device comprising fluid pressure conversion means that compresses via material compression means.
上記構成によれば、シール部から臭気あるいはガスが漏れ出たら、ガス漏れ検知手段により直ちに漏れ発生が検知され、流体供給手段にガス漏れ検知信号が出力される。ガス漏れ検知信号を受けた流体供給手段は加圧された流体を流体圧変換手段に供給し、流体圧変換手段は、シール材を前記シール材圧迫手段を介して回転軸の軸方向前記一方の側に向かって圧迫する。シール材は回転軸の軸方向前記一方の側及び半径方向外周側をシール材支持部材で支持されているから、前記一方の側に向かって圧迫されたシール材は、軸方向に圧縮されるとともに回転軸半径方向に膨らむように変形し、シール材支持部材内周面とシール材の間の面圧、回転軸外周面とシール材の間の面圧がそれぞれ増加する。この面圧の増加により、発生していた漏れが抑止される。 According to the above configuration, when odor or gas leaks from the seal portion, the occurrence of leakage is immediately detected by the gas leak detection means, and a gas leak detection signal is output to the fluid supply means. The fluid supply means that has received the gas leak detection signal supplies the pressurized fluid to the fluid pressure conversion means, and the fluid pressure conversion means passes the seal material in the axial direction of the rotary shaft via the seal material compression means. Squeeze to the side. Since the sealing material is supported by the sealing material support member on the one axial side and the radially outer peripheral side of the rotating shaft, the sealing material compressed toward the one side is compressed in the axial direction. It deforms so as to swell in the radial direction of the rotating shaft, and the surface pressure between the inner peripheral surface of the sealing material support member and the sealing material and the surface pressure between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the sealing material respectively increase. The increase in the surface pressure suppresses the leak that has occurred.
漏れが抑止され、ガス漏れ検知手段が臭気あるいはガスの漏れが検知されなくなったら、ガス漏れ検知信号の出力が停止され、流体供給手段は、ガス漏れ検知信号が入力されなくなったら流体圧変換手段への流体供給を停止する。これによって自動的に臭気及びガス洩れを防止できるようになるので、人が手でシール材を締め付ける作業が不要となる。また、前記シール材圧迫手段が回転軸の周囲に連続した環状に、あるいは、均等な間隔に分散配置されているので、流体圧変換手段でシール材は回転軸周方向に均一に圧迫され、シール材と回転軸間の面圧が均一の面圧になるので、短時間で臭気及びガス洩れが再発するのが防止される。 When the leak is suppressed and the gas leak detection means no longer detects odor or gas leak, the output of the gas leak detection signal is stopped, and the fluid supply means goes to the fluid pressure conversion means when the gas leak detection signal is not input. Stop fluid supply. This can automatically prevent odors and gas leaks, eliminating the need for a person to manually tighten the sealing material. Further, since the sealing material pressing means is arranged in an annular shape continuously around the rotating shaft or distributed at equal intervals, the sealing material is uniformly pressed in the circumferential direction of the rotating shaft by the fluid pressure converting means, Since the surface pressure between the material and the rotating shaft becomes a uniform surface pressure, it is possible to prevent odor and gas leakage from reoccurring in a short time.
前記ガス漏れ検知手段を、予め決められた濃度以上の有害ガスを検出した場合、前記ガス漏れ検知信号を出力し、検出したガス濃度が前記予め決められた濃度未満の場合、流体圧維持信号もしくは流体圧低下信号を出力するように構成してもよい。この場合、前記流体供給手段を、ガス漏れ検知信号が入力されたときは流体圧変換手段に流体を供給してその圧力を増加させ、流体圧維持信号もしくは流体圧低下信号が入力されたときは、前記流体圧変換手段の流体の圧力を維持または減少させるように構成してもよい。 When the gas leak detection means detects a harmful gas having a predetermined concentration or higher, it outputs the gas leak detection signal, and when the detected gas concentration is less than the predetermined concentration, a fluid pressure maintenance signal or You may comprise so that a fluid pressure fall signal may be output. In this case, when the gas leakage detection signal is input, the fluid supply means supplies the fluid to the fluid pressure conversion means to increase the pressure, and when the fluid pressure maintenance signal or the fluid pressure decrease signal is input. The fluid pressure of the fluid pressure converting means may be maintained or decreased.
さらに、前記ガス漏れ検知手段を、臭気濃度のみを検出するものや一酸化炭素濃度のみを検出するものとしてもよい。 Furthermore, the gas leak detection means may be one that detects only the odor concentration or one that detects only the carbon monoxide concentration.
本発明によれば、軸回転体シ−ル部からの臭気及びガス洩れが自動的に抑止されるとともに、短時間で臭気及びガス洩れが再発するのが防止される。 According to the present invention, odor and gas leakage from the shaft rotating body seal portion are automatically suppressed, and reoccurrence of odor and gas leakage is prevented in a short time.
図1に、本発明の実施の形態に係る都市ごみ及び産業廃棄物などを焼却処理する流動床式焼却装置の系統図を示す。図示の流動床式焼却装置は、ごみ1が投入されるごみホッパ2と、ごみホッパ2の底部に設置され、ごみホッパ2から受け入れたごみを破袋分散化しながら供給する給じん装置3と、給じん装置3の出側に接続され下方に傾斜した上部投入シュートと、上部投入シュート下端に接続された給じんシ−ル装置4と、給じんシ−ル装置4の出側に接続され下方に傾斜した下部投入シュートと、下部投入シュート下端に接続された流動床式焼却炉5と、流動床式焼却炉5の底部に接続して設置され焼却後の不燃物を搬出する不燃物排出装置6と、を含んで構成されている。
FIG. 1 shows a system diagram of a fluidized bed incinerator for incinerating municipal waste and industrial waste according to an embodiment of the present invention. The illustrated fluidized-bed incinerator includes a
本実施の形態では流動床式焼却炉を例にとって述べるが、本発明は流動床式ガス化炉であっても、同様に適用できる。 In the present embodiment, a fluidized bed incinerator will be described as an example, but the present invention can be similarly applied to a fluidized bed gasification furnace.
都市ごみ及び産業廃棄物などを焼却処理する流動床式焼却炉にごみを供給する装置及び流動床式焼却炉から焼却後の不燃物を搬出する装置で軸回転体として稼動する装置は、ごみ1を受けたごみホッパ2から受け入れたごみを破袋分散化しながら供給する給じん装置3、ごみを流動床式焼却炉(ガス化炉)5に定量供給しながら燃焼ガスをシ−ルする給じんシ−ル装置4及び焼却後の不燃物を搬出する不燃物排出装置6がある。これら、給じん装置3、給じんシ−ル装置4及び不燃物排出装置6の軸回転体のシ−ル部の摩耗、破損等で臭気及びガス洩れが発生する。
Garbage is supplied to a fluidized-bed incinerator that incinerates municipal waste and industrial waste, etc., and a device that moves incombustibles after incineration from a fluidized-bed incinerator.
図2に給じんシ−ル装置4の側面図を、図3に給じんシ−ル装置4の断面図を、それぞれ示す。給じんシ−ル装置4は、ケーシングと、このケーシングに回転可能に内装された回転ドラムと、回転ドラムを回転駆動するモータと、軸回転体シール制御手段と、を含んで構成されている。
FIG. 2 shows a side view of the dust
回転ドラムは、前記モータで回転駆動される軸7と、軸7の中間部を覆うように同心に固着された円筒7aと、円筒7aの軸方向両端部に軸7の軸線に直交するように固着された円板7bと、円筒7aの外周面に、軸7の軸線に平行にかつ放射状に固着され、軸方向両端部が円板7bに固着された複数枚の羽根8と、を含んで構成されている。複数枚の羽根8は、円筒7aの外周面を当分に分割するように配置されている。軸7の中間部とは、軸7の両端の軸回転体シール部に挟まれた部分をいう。
The rotating drum includes a shaft 7 rotated by the motor, a cylinder 7a fixed concentrically so as to cover an intermediate portion of the shaft 7, and orthogonal to the axis of the shaft 7 at both axial ends of the cylinder 7a. Including a
ケーシングは、前記軸7に、前記円筒7aの軸方向両端部に対向するように挿通して配置された一対の円盤状の側板20a,20bと、円筒7aと同心に配置され、側板20a,20bの内側を連結する円胴21と、円胴21の図上、上方に取り付けられた取入口22と、円胴21の図上、下方に取り付けられた供給口23と、側板20a,20bに補強材24a,24bを介して取り付けられた軸受部25a,25bと、側板20aと軸受部25aの間、側板20bと軸受部25bの間にそれぞれ設けられた軸回転体シール部26a,26bと、を含んで構成されている。取入口22は前記上部投入シュートの下端に結合され、供給口23は前記下部投入シュートの上端に結合されている。
The casing is disposed concentrically with the pair of disc-
円胴21の内径は前記円板7bの外径よりもわずかに大きく、かつ、円胴21の軸方向長さは円板7b外側間の間隔よりも大きくなっていて、回転ドラムが円胴21内で回転できるようになっている。
The inner diameter of the
図4に軸回転体シ−ル部26a及び軸回転体シール制御手段を示す。 FIG. 4 shows the shaft rotating body seal portion 26a and the shaft rotating body seal control means.
軸回転体シ−ル部26aは、軸7に嵌め込まれ、図4に示されていない取り付け部材で前記側板20a、20bに固着されたシール材支持部材である円筒状のスタッフィングボックス18と、スタッフィングボックス18に内装されたシール材(本実施の形態ではグランドパッキン)9を含んで構成されている。スタッフィングボックス18は、内装されたシール材9の軸方向図上右側端及び半径方向外周側を覆い、支持している。
The shaft rotator seal portion 26a is fitted to the shaft 7 and has a
また、軸回転体シール制御手段は、軸7に挿通されてスタッフィングボックス18の開放端側のフランジに結合された円盤状の空気溜支持金具19と、空気溜支持金具19のシール材9に対向する側に装着された流体圧変換手段である環状のバネ式空気溜15と、バネ式空気溜15とシール材9の間に介装されたシール材圧迫手段であるシール材押え金具16と、空気溜支持金具19と軸7の外周面の間の空隙に開放端を位置させた吸引ホース11と、吸引ホース11の他端に接続されたガス漏れ検知手段である感知装置12と、一端を空気溜支持金具19に接続され、空気溜支持金具19に形成された開孔を介してバネ式空気溜15に連通するとともに他端を図示されていない圧縮空気源に接続された圧縮空気管30と、圧縮空気管30に介装され、制御部13aを備えた電磁弁13と、電磁弁13下流側の圧縮空気管30に接続され、圧力信号を前記電磁弁13の制御部13aに伝送する圧力計17と、を含んで構成されている。図示されていない圧縮空気源、圧縮空気管30、及び制御部13aを備えた電磁弁13を含んで流体供給手段が形成されている。
Further, the shaft rotary body seal control means is opposed to the disk-shaped air reservoir support fitting 19 inserted through the shaft 7 and coupled to the flange on the open end side of the
バネ式空気溜15は軸7の周囲に環状に配置されており、圧縮空気管30を介して圧縮空気が供給されるようになっている。圧縮空気が供給されて内部の圧力が予め定められた圧力を超えると、軸7の周囲全周に亘って軸方向に伸長して、シール材押え金具16をシール材9の方向に付勢し、シール材9をシール材押え金具16を介して圧迫する。
The spring
シール材9は、軸7の外周面に沿って、かつ該外周面に接して配置され、臭気やガスが、図上、左側(機器内部側)から右側(機器外部側)に漏れ出るのを防いでいる。シール材押え金具16は、シール材9の図上右側((機器外部側))にあって、一端をシール材9に当接させ、他端をバネ式空気溜15に結合して軸7に嵌め込まれた筒状部材である。この筒状部材の軸方向両端部は、フランジ状に形成されていて、シール材9、バネ式空気溜15との接触面積を大きくしてある。
The sealing
感知装置12は、吸引ホース11を介して前記空隙の気体を吸引し、該気体に含まれるアンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミンなどの臭気及びガスを検知し、臭気及びガスが予め設定されている閾値を越えたとき、漏れ検知信号を制御部13aに出力するもので、金属酸化物半導体センサーやクロマトグラフィなどが用いられる。
The
上記構成の給じんシ−ル装置4の動作を次に説明する。ごみ1は、上方から取入口22を経て、円筒7aの外周面、羽根8及び円板7bで囲まれた区画に入る。軸7はモータにより回転駆動されており、その回転に伴って、羽根8が回転し、羽根8間の各区画のごみ1が、前記供給口23を経て下方に供給される。
Next, the operation of the dust
ごみ1が発生する臭気やガスは、円胴21の内周面と円板7bの半径方向外周端の隙間から円板7bと側板20a、20bの間のスペースに入り込むが、軸回転体シール部26a、26bで、軸7外周面と側板20a、20bの間がシ−ル材9でシ−ルされているため、外部には漏れないようになっている。
The odor or gas generated by the
しかし、シ−ル材に摩耗、破損等が生じた場合、シールが破壊され、臭気及びガス10の洩れが発生する。漏れた臭気及びガス10は、まず、スタッフィングボックス18と空気溜支持金具19と軸7の外周面で囲まれたシ−ル材押え金具設置空間31に流入する。シ−ル材押え金具設置空間31の空気は吸引ホ−ス11で感知装置12に取り込まれるようになっており、アンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミンなどの臭気及びガス洩れが発生した場合、吸引ホ−ス11経由感知装置12で感知される。
However, when the seal material is worn or damaged, the seal is broken, and odor and
漏れが感知されると、感知装置12は漏れ検知信号を電磁弁13の制御部13aに出力する。電磁弁13の制御部13aは漏れ検知信号を受信すると同時に電磁弁13を開き、圧縮空気をバネ式空気溜15に送入する。
When a leak is detected, the
バネ式空気溜15は、圧縮空気が送入されると軸7の軸線方向に伸長するように構成されており、軸方向に伸長することでシ−ル材押え金具16をシール材9を押しつける方向に動かす。内部の圧力が大気圧になったら、バネの力で、元の形状に復帰する。シ−ル材押え金具16が作動するとシ−ル材9がシ−ル材押え金具16で押され、その結果、シ−ル材9が軸7の半径方向に広がるように変形して軸7外周面及びスタッフィングボックス18内周面に押し付けられる。シ−ル材9のこの半径方向の変形により、シ−ル材9と軸7外周面間及びシ−ル材9とスタッフィングボックス18内周面間の面圧が高まって、臭気及びガスの漏れが抑止される。
The spring-
電磁弁13の制御部13aには、前記面圧が漏れを抑止するのに十分な面圧になるような圧縮空気圧力が設定されており、圧力計17から出力される圧力信号が前記設定された圧力以上になったとき、電磁弁13を閉じるようになっている。前記設定された値の圧力信号を受信したときに電磁弁13を閉じるのではなく、感知装置12から漏れ検知信号が入力されなくなった段階で電磁弁13を閉じるようにしてもよい。
The
これによって臭気及びガス洩れが検知されたとき、自動的にシール材9がを締め付けられるので、短時間で臭気及びガス洩れが抑止され、人が手でシール材を締め付ける作業が不要となる。また、前記シ−ル材押え金具16が軸7の周囲に連続した環状に、あるいは、均等な間隔に分散配置され、バネ式空気溜15も軸7の周囲に連続した環状に設置されているので、シ−ル材押え金具16はシール材9は回転軸周方向に均一に圧迫し、シール材と軸7外周面間の面圧が軸7周方向に均一になる。面圧が軸7周方向に均一になるので、臭気及びガス洩れが再発するのが防止される。
As a result, when the odor and gas leakage are detected, the sealing
前記感知装置12を、予め決められた濃度以上の有害ガスを検出した場合、前記ガス漏れ検知信号を出力し、検出したガス濃度が前記予め決められた濃度未満の場合、流体圧維持信号を出力するように構成してもよい。この場合、前記制御部13aを、ガス漏れ検知信号が入力されたときは電磁弁13を開いてバネ式空気溜15に圧縮空気を供給してその圧力を増加させ、流体圧維持信号が入力されたときは、バネ式空気溜15の圧力をそのとき入力されている圧力信号の値に維持するように、電磁弁13を開閉制御するように構成しておく。
When the
さらに、前記感知装置12を、検出したガス濃度が前記予め決められた濃度未満の場合、流体圧低下信号を出力するように構成してもよい。この場合、電磁弁13下流側の圧縮空気管30に電磁開閉式の逃がし弁を接続しておくとともに、前記制御部13aを、流体圧低下信号が入力されたときは前記逃がし弁を開き、圧力信号として入力される圧縮空気管30の圧力が予め定められた圧力になったとき、前記逃がし弁を閉じるように構成しておく。
Further, the
さらに、前記ガス漏れ検知手段を、臭気濃度のみを検出するものや一酸化炭素濃度のみを検出するものとしてもよい。 Furthermore, the gas leak detection means may be one that detects only the odor concentration or one that detects only the carbon monoxide concentration.
なお、本実施の形態では、シ−ル材押え金具16を作動させるのに圧縮空気を使用しているが、圧縮空気以外の窒素その他の不活性ガス等の圧縮性流体や、水や油といった非圧縮性流体を使用してもよい。 In the present embodiment, compressed air is used to operate the seal material presser fitting 16. However, compressive fluid such as nitrogen or other inert gas other than compressed air, water, oil, etc. Incompressible fluids may be used.
さらに、本実施の形態では臭気を検出し、シール強化、すなわち、シ−ル材押え金具16を作動させて前記面圧を高める操作を行うこととしているが、一酸化炭素を検出してシール強化を行うようにしてもよい。 Furthermore, in this embodiment, the odor is detected and the seal is strengthened, that is, the seal material presser fitting 16 is operated to increase the surface pressure. However, the carbon monoxide is detected to enhance the seal. May be performed.
本実施の形態は、給じんシール装置4を例にとって説明したものであるが、給じん装置3、不燃物排出装置6など、臭気やガスが外部に漏れる惧れのある箇所に設けられた軸回転体シ−ル部にも、同様に適用できる。
Although the present embodiment has been described by taking the dust
1 ごみ
2 ごみホッパ
3 給じん装置
4 給じんシール装置
5 流動床式焼却炉
6 不燃物排出装置
7 軸
7a 円筒
7b 円板
8 羽根
9 シール材
10 臭気及びガス
11 吸引ホース
12 感知装置
13 電磁弁
14 圧縮空気
15 バネ式空気溜
16 シール材押え金具
17 圧力計
20a、20b 側板
21 円胴
22 取入口
23 供給口
24a、24b 補強材
25a、25b 軸受け部
26a、26b 軸回転体シール部
30 圧縮空気管
31 シ−ル材押え金具設置空間
DESCRIPTION OF
Claims (3)
A waste incinerator comprising a furnace for incineration or gasification of waste, and a rotary incombustible discharge device for discharging incombustibles remaining on the furnace bottom after incineration or gasification, A waste incinerator in which the shaft seal leakage suppression device according to claim 1 is mounted on a rotation shaft of the rotary incombustible material discharge device.
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