JP3907113B2 - 攪拌翼付き乾燥機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水汚泥脱水ケーキなどの含水物の乾燥に用いられる攪拌翼付き乾燥機の改良に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】
特開昭６０−１７８２８４号公報
【０００３】
攪拌翼付き乾燥機はパドルドライヤとも呼ばれるもので、ケーシングの内部に互いに逆方向に回転する複数本の攪拌翼付き回転軸を配置したものである。攪拌翼及び回転軸は中空体であってそれらの内部には高温の水蒸気が供給されている。攪拌翼は所定の送り角度で回転軸に取り付けられた扇型のもので、ケーシングの内部に投入された下水汚泥脱水ケーキなどの含水物は攪拌翼で出口側に向かって送られながら加熱され、乾燥されるようになっている。
【０００４】
ところが流動性が高い含水物を乾燥させる場合には、機内充満率が下がって、乾燥効率を低下させたり、回転負荷を増加させたりすることがある。そこで上記の特許文献１に示されるように、攪拌翼の後端部に送り角度とは逆角度を持たせた戻し羽根を設け、固着物の払拭効果を高めた攪拌翼付き乾燥機が開発され、下水汚泥脱水ケーキの乾燥などに広く用いられている。
【０００５】
しかしながら、汚泥の性状や含水率によっては隣接する攪拌翼の間から汚泥が多量に送り出されてしまい、ケーシングの内部に充満しないため、攪拌翼の伝熱面を有効に活用できない状況が生じることがあった。特に高分子凝集剤を用いた汚泥脱水ケーキは流動性が高いため、この傾向が強く現れ易かった。そこで回転軸の回転速度を落として汚泥脱水ケーキの送り出し量を抑制しているが、低回転とすると乾燥効率が低下するため、乾燥機を大型化しなければならなくなるという別の問題を招いていた。また戻し羽根を長くして汚泥脱水ケーキの送り出し量を抑制することも考えられるが、攪拌翼の後端部に補強材が必要となるため付着を助長したり、磨耗の問題を生じたりするおそれがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、含水物の流動性が高い場合にも、回転軸の回転速度を落とすことなく送り出し量を抑制して乾燥効率を高め、また攪拌翼に補強材を取り付ける必要もない攪拌翼付き乾燥機を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の攪拌翼付き乾燥機は、ケーシングの内部に互いに逆方向に回転する複数本の攪拌翼付き回転軸を配置した攪拌翼付き乾燥機であって、攪拌翼は回転軸に所定の送り角度で取り付けられた扇型のものであり、攪拌翼の後端部に送り角度とは逆角度の戻し羽根を設けるとともに、その前端部に回転軸の軸線に対して垂直方向の付け羽根を設けたことを特徴とするものである。なお、扇型の攪拌翼の中心角が１３０〜１４０°であり、戻し羽根と付け羽根との中心角がそれぞれ１０〜３０°であることが好ましく、回転軸の回転面に対する攪拌翼の送り角度αが３°以下であり、戻し角度βが１０〜３０°であることが好ましい。
【０００８】
本発明の攪拌翼付き乾燥機は、攪拌翼の後端部に送り角度αとは逆角度の戻し羽根βを設けるとともに、その前端部に回転軸の軸線に対して垂直方向の付け羽根を設けたものであるから、戻し羽根のみを備えていた従来のものに比較して、隣接する攪拌翼相互の間隔を狭くすることができる。このため含水物の流動性が高い場合にも、回転軸の回転速度を落とすことなく送り出し量を抑制することができる。更に付け羽根には、機内中〜後段部で生じる大塊状化汚泥を解砕する効果もあるため、混練による乾燥効率を向上させることもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は本発明の実施形態を示す平面図、図２はその垂直断面図である。この実施形態ではケーシング１の内部に４本の中空の回転軸２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが平行に設置されており、互いに反対方向に差速を設けて回転されている。各回転軸２にはそれぞれ中空の撹拌翼３が設けられ、各回転軸２の端部から供給される高温の蒸気によって加熱されている。またケーシング１の内部にも高温の蒸気が供給されている。図１に示されるように、隣接する回転軸２の撹拌翼３どうしは直接接触することはないが、先端が相互に相手方の翼間に入り込むようになっている。
【００１０】
従来と同様に、撹拌翼３は回転軸２に所定の送り角度αで取り付けられた扇型のものであり、ケーシング１の一方の端部から投入された下水汚泥脱水ケーキなどの含水物を、出口側に向かって図１の右方向に送りながら乾燥するようになっている。なお、図３に示すように１枚の撹拌翼３の中心角は１３０〜１４０°であり、２枚の撹拌翼３が同一の螺旋面を形成するように軸対称に取り付けられている。この実施形態では撹拌翼３の中心角は１３５°であるため、軸方向に見たときに２枚の撹拌翼３の前端と後端との間には４５°ずつの隙間が形成されることとなる。回転面に対する攪拌翼３の送り角度αは、送り出し量を抑制するために３°以下としておくことが好ましい。
【００１１】
図３に撹拌翼３の拡大図を示す。４は撹拌翼３の後端部に送り角度αとは逆の角度βを持たせて設けられた戻し羽根であり、従来と同様のものである。角度βは例えば１０〜３０°であり、中心角は１０〜３０°である。この戻し羽根４は撹拌翼３により送られる含水物を送り方向とは反対方向に戻すことにより、送り出し量を抑制するとともに撹拌翼３に固着した含水物を払拭する効果がある。
【００１２】
また本発明では撹拌翼３の前端部に、回転軸の軸線に対して垂直方向の付け羽根５を設けてある。攪拌翼３は、送り角度αを付けて設置してあるため、含水物の流出量を適宜抑制するには相対の攪拌翼の隙間角度を５〜１５°とすることが好ましく、５°以下では含水物が機内で閉塞する可能性があり、１５°以上とすると機内充満率が下がってしまう（流出）ことが有りうる。この実施形態では、撹拌翼３、戻し羽根４、付け羽根５の中心角をそれぞれ１３５°、２０°、２０°として、中心角で５°分の隙間を形成してある。
【００１３】
なお、付け羽根５は全部の撹拌翼３に設けてもよいが、例えば中央よりも出口側の後半部分の撹拌翼３だけに設け、投入口に近い前半部分は戻し羽根４だけを設けるようにしてもよい。これは下水汚泥脱水ケーキの場合、中央部分で水分が４５〜５５％の高粘度の塊状となりやすいため、この部分に付け羽根５を設けることが合理的であるからである。
【００１４】
このように構成された本発明の攪拌翼付き乾燥機は、従来と同様に下水汚泥脱水ケーキなどの含水物を、送り角度αを持たせて回転軸２に取り付けられた撹拌翼３により移送しながら、回転軸２及び撹拌翼３の内部に供給された高温の蒸気により間接加熱して乾燥させることは従来と同様である。また撹拌翼３の後端部分の戻し羽根４によって、送り出し量を抑制するとともに撹拌翼３に固着した含水物を払拭することも従来と同様である。
【００１５】
しかし本発明では、撹拌翼３の前端部にも回転軸２の軸線に対して垂直方向の付け羽根５を設けたため、図３(A)に示すように隣接する撹拌翼３との間隙が従来よりも狭くなる。このため回転軸２の回転速度を落とさなくても、この間隙からの含水物の送り出し量を抑制することができる。このため、含水物がケーシング１の内部に充満された状態となり、撹拌翼３の伝熱面が含水物の乾燥に有効に作用し、乾燥能力を向上させることができる。また、付け羽根５も中空として内部に蒸気を供給できるようにしておけば、乾燥能力の向上に大きく寄与する。
【００１６】
しかもこの付け羽根５は撹拌翼３とは異なり、回転軸２の軸線に対して垂直方向に取り付けられている。このため、図４に示すように付け羽根５は隣接する回転軸２の撹拌翼３によって移送されてきた含水物の移送を妨げるように切り込み、攪拌する。このため、機内中〜後段部で生じる大塊状化汚泥では大塊を解砕、攪拌することができ、混練による乾燥効率を向上させることもできる。
【００１７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
図１、図２に示した構造の攪拌翼付き乾燥機に、水分が７６％の高分子系下水汚泥脱水ケーキを連続的に供給して乾燥させた。その供給量は３１５０ｋｇ/ｈである。４本の回転軸はそれぞれ２／２．４ｒｐｍの速度で低速回転され、圧力が０．７ＭＰａの蒸気がトータルで２６５０ｋｇ/ｈ供給された。投入部の直後から出口付近までの全ての攪拌翼に図３に示した構造の戻し羽根と付け羽根とを設けたところ、出口から水分が３２％にまで乾燥された粒径１〜１０ｍｍの乾燥物が排出された。
【００１８】
これと比較するために、付け羽根のない従来型の攪拌翼付き乾燥機で同様の条件で水分が７６％の下水汚泥脱水ケーキを乾燥させたところ、出口水分を３６％程度までしか乾燥させることが出来なかった。しかも乾燥物の粒径は２〜３０ｍｍと大きく、本発明の攪拌翼付き乾燥機が優れた乾燥効率を持つことが確認された。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の攪拌翼付き乾燥機は攪拌翼の後端部に送り角度とは逆角度の戻し羽根を設けるとともに、その前端部に回転軸の軸線に対して垂直方向の付け羽根を設けたものであるから、含水物の流動性が高い場合にも、ケーシング内に含水物を充満させることができ、回転軸の回転速度を落とすことなく送り出し量を抑制して乾燥効率を高めることができる。また戻し羽根を延長するのではなく、攪拌翼の反対側に付け羽根を取り付けるため、特別な補強材を取り付ける必要もない。さらに本発明によれば付け羽根には、機内中〜後段部で生じる大塊状化汚泥を解砕する混練効果もあるなど、多くの効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す垂直断面図である。
【図３】攪拌翼の拡大図であり、(A)は軸方向から見た状態の図、(B)は戻し羽根の形状を示す平面図、(C)は付け羽根の形状を示す平面図である。
【図４】隣接する２軸間における攪拌翼の関係を示す平面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング、２ 回転軸、３ 攪拌翼、４ 戻し羽根、５ 付け羽根

Claims (3)

1. ケーシングの内部に互いに逆方向に回転する複数本の攪拌翼付き回転軸を配置した攪拌翼付き乾燥機であって、攪拌翼は回転軸に所定の送り角度で取り付けられた扇型のものであり、攪拌翼の後端部に送り角度とは逆角度の戻し羽根を設けるとともに、その前端部に回転軸の軸線に対して垂直方向の付け羽根を設けたことを特徴とする攪拌翼付き乾燥機。
2. 扇型の攪拌翼の中心角が１３０〜１４０°であり、戻し羽根と付け羽根との中心角がそれぞれ１０〜３０°である請求項１記載の攪拌翼付き乾燥機。
3. 回転軸の回転面に対する攪拌翼の送り角度αが３°以下であり、戻し角度βが１０〜３０°である請求項１または２記載の攪拌翼付き乾燥機。

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