JP6981613B2

JP6981613B2 - Drying / concentration system

Info

Publication number: JP6981613B2
Application number: JP2017220505A
Authority: JP
Inventors: 徹志山賀; 匠増田; 翼八木; 麻美仲谷
Original assignee: Okawara Mfg Co Ltd
Current assignee: Okawara Mfg Co Ltd
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2021-12-15
Anticipated expiration: 2037-11-15
Also published as: JP2019090579A

Description

本発明は、液体が供給され該液体が貯留される貯留部と、気体が内部を通過する気体通過部とを備え、該気体通過部の内部を通過する気体と該貯留部に貯留された液体との間で熱交換し、該液体を蒸発させる熱交換器を備えた乾燥・濃縮システムに関する。 The present invention includes a storage portion to which a liquid is supplied and stores the liquid, and a gas passage portion through which the gas passes, and the gas passing through the inside of the gas passage portion and the liquid stored in the storage portion. The present invention relates to a drying / concentrating system provided with a heat exchanger that exchanges heat with and evaporates the liquid.

例えば汚泥等の被処理物を乾燥させる乾燥システムでは、乾燥システム内で発生した蒸気より熱交換器で熱回収し、乾燥システム内で回収されたドレンを再蒸発させて低圧の蒸気とし、その低圧の蒸気を１段目の圧縮機で吸引して圧縮した後、続く２段目の圧縮機でさらに高圧に圧縮し、高温高圧蒸気を得るといった、いわゆる蒸気再圧縮（ＶＲＣ）技術が知られている（例えば、特許文献１等参照）。ここで高温高圧蒸気とは、特許文献１であれば飽和蒸気Ｓ３のことである。 For example, in a drying system that dries an object to be treated such as sludge, heat is recovered from the steam generated in the drying system by a heat exchanger, and the drain recovered in the drying system is re-evaporated into low-pressure steam, and the low pressure thereof is obtained. The so-called steam recompression (VRC) technology is known, in which steam is sucked and compressed by a first-stage compressor, and then compressed to a higher pressure by a subsequent second-stage compressor to obtain high-temperature and high-pressure steam. (For example, see Patent Document 1 and the like). Here, the high-temperature high-pressure steam is the saturated steam S3 in Patent Document 1.

しかしながらこのＶＲＣ技術が採用された乾燥システムにおいて得られる高温高圧蒸気の熱量を制御する技術はまだ充分とはいえず、得られた高温高圧蒸気が、乾燥に必要な熱量を上回ってしまっている場合には、その高温高圧蒸気の一部を、余剰蒸気として屋外等の外部に放出している。余剰蒸気の外部放出は、省エネルギー化に反するとともに、屋外等への無用な白煙を発生することにもなり外観上も好ましいものではない。 However, the technology for controlling the amount of heat of the high-temperature and high-pressure steam obtained in the drying system using this VRC technology is not yet sufficient, and the obtained high-temperature and high-pressure steam exceeds the amount of heat required for drying. Part of the high-temperature and high-pressure steam is released to the outside such as outdoors as surplus steam. The release of excess steam to the outside is not preferable in terms of appearance because it is contrary to energy saving and also generates unnecessary white smoke to the outside.

一方、従来より熱回収を行なう分野の中で、熱交換器における熱回収量の調整技術として様々な技術が開発されているが（例えば、特許文献２〜４等参照）、依然として改良の余地を残すものである。 On the other hand, in the field of heat recovery, various techniques have been developed as a technique for adjusting the amount of heat recovery in a heat exchanger (see, for example, Patent Documents 2 to 4), but there is still room for improvement. It is something to leave.

特開２０１５−８１７１２号公報JP-A-2015-81712 特公昭４７−１８４８２号公報Special Publication No. 47-18482 特開２００２−２５７４９７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-257497 特開昭５２−７９１０１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-79101

乾燥システム内で回収される蒸気の熱量は、被処理物の種類や状態や投入量等の要因により変動する場合があり、熱交換器における熱回収量の調整や、圧縮機における制御ができないと、高温高圧蒸気は必要な熱量を上回ってしまう場合がある。ほとんどの場合において、熱交換器から蒸発する蒸気量の増加が、圧縮機による圧縮により、乾燥システムで必要とされる熱量を上回る状態を引き起こすため、結果として高温高圧蒸気は必要以上の蒸気圧力の上昇を生じることになる。 The calorific value of the steam recovered in the drying system may vary depending on factors such as the type and condition of the object to be treated and the input amount, and it is not possible to adjust the heat recovery amount in the heat exchanger or control it in the compressor. , High temperature and high pressure steam may exceed the required amount of heat. In most cases, the increased amount of steam evaporating from the heat exchanger causes the compression by the compressor to exceed the amount of heat required by the drying system, resulting in higher steam pressure than necessary. It will cause a rise.

この対処として、特許文献１では、熱交換器４５におけるドレンの再蒸発温度は、１段目の圧縮機による吸引圧力（圧縮機の１次側圧力）により定まることになるが、吸引圧力を変更することが考えられる。しかし、この変更を行なったとしても再蒸発温度は、わずかにしか温度変化せず、また、ドレンの再蒸発量の変化が生じるまでに時間を要して反応応答性に劣るため、熱交換器４５における熱回収量の制御には不十分であるのが実情である。また、１段目の圧縮機の１次側圧力を変更することにより、その影響が乾燥システムの気相系の圧力等のバランスを大きく変動させ、変動の収束が困難になる場合も起きることがある。 As a countermeasure, in Patent Document 1, the reevaporation temperature of the drain in the heat exchanger 45 is determined by the suction pressure (primary side pressure of the compressor) of the first-stage compressor, but the suction pressure is changed. It is conceivable to do. However, even if this change is made, the re-evaporation temperature changes only slightly, and it takes time for the change in the amount of re-evaporation of the drain to occur, resulting in poor reaction responsiveness. The fact is that it is insufficient to control the amount of heat recovery in 45. In addition, by changing the primary pressure of the first-stage compressor, the effect may greatly fluctuate the balance of the pressure of the gas phase system of the drying system, and it may become difficult to converge the fluctuation. be.

別の対処として、高温高圧蒸気である特許文献１における飽和蒸気Ｓ３の配管経路中に、必要以上の熱量が乾燥機１の多管式加熱管１１に供給されないように絞り弁を設ける方法がある。しかしこの弁を絞る効果は、熱交換器４５における熱交換によるドレンの再蒸発量に変化が及ぶまでに時間を要し、それまでは余剰蒸気の外部放出が長時間継続することになる。あるいは、弁を絞る効果が定常化する前に新たな被処理物の変動が生ずれば、弁の開度の調整は非常に難しいものとなる。例えば再蒸発蒸気量が減少し過ぎて被処理物の乾燥に必要な蒸気量を補うために多量の補助蒸気（飽和蒸気Ｓ０）を供給しなければならない状態を生じ、乾燥システムとしては省エネルギーな運転ではない状況も起き得る。この様に弁を用いて直接高温高圧蒸気を調整する方法は、反応応答性に劣り、省エネルギーの点でも好ましくないといえる。 As another countermeasure, there is a method of providing a throttle valve in the piping path of the saturated steam S3 in Patent Document 1, which is a high-temperature and high-pressure steam, so that an excessive amount of heat is not supplied to the multi-tube heating tube 11 of the dryer 1. .. However, the effect of squeezing this valve takes time until the amount of re-evaporation of the drain due to heat exchange in the heat exchanger 45 changes, and until then, the excess steam is continuously discharged to the outside for a long time. Alternatively, if a new fluctuation of the object to be processed occurs before the effect of throttled the valve becomes steady, it becomes very difficult to adjust the opening degree of the valve. For example, the amount of re-evaporated steam decreases too much, and a large amount of auxiliary steam (saturated steam S0) must be supplied in order to supplement the amount of steam required for drying the object to be processed, resulting in an energy-saving operation as a drying system. There can be situations where it is not. It can be said that the method of directly adjusting the high-temperature and high-pressure steam using a valve in this way is inferior in reaction responsiveness and is not preferable in terms of energy saving.

以上の記載では、水分等の蒸発成分を多く含む固体状の被処理物から、蒸発成分の少ない乾燥物を得る場合について説明したが、液状体の被処理物から水分等の蒸発成分を蒸発させ、濃縮された液状物を得る場合についても同様である。以下、乾燥又は濃縮のことを乾燥・濃縮と記す。 In the above description, the case where a dry product having a small amount of evaporation component is obtained from a solid object to be treated containing a large amount of evaporation component such as water has been described. However, the evaporation component such as water is evaporated from the liquid object to be treated. The same applies to the case of obtaining a concentrated liquid substance. Hereinafter, drying or concentration is referred to as drying / concentration.

本発明は上記事情に鑑み、高温高圧蒸気の熱量を反応応答性よく制御することができる乾燥・濃縮システムを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a drying / concentrating system capable of controlling the calorific value of high-temperature and high-pressure steam with good reaction response.

上記目的を解決する本発明の乾燥・濃縮システムは、液体が供給され該液体が貯留される貯留部と、気体が内部を通過する気体通過部とを備え、該気体通過部の内部を通過する気体と該貯留部に貯留された液体との間で熱交換し、該液体を蒸発させる熱交換器と、前記熱交換器から排出された蒸気を圧縮し高温高圧蒸気を得る圧縮機と、前記圧縮機によって得られた高温高圧蒸気の状態に関する情報を出力する出力部とを備え、前記気体通過部は、熱交換用蒸気に非凝縮性ガスが混ざった気体が通過するものであり、前記熱交換用蒸気に対する前記非凝縮性ガスの混合量を、前記出力部の出力結果に応じて調整可能で、該混合量の調整により前記熱交換器の熱交換能力を調整する調整部を備えたことを特徴とする。 The drying / concentrating system of the present invention that solves the above object includes a storage portion to which a liquid is supplied and stores the liquid, and a gas passage portion through which the gas passes inside, and passes through the inside of the gas passage portion. A heat exchanger that exchanges heat between a gas and a liquid stored in the reservoir to evaporate the liquid, a compressor that compresses the steam discharged from the heat exchanger to obtain high-temperature and high-pressure steam, and the above. It is provided with an output unit that outputs information on the state of the high-temperature and high-pressure steam obtained by the compressor, and the gas passage unit is for passing a gas in which a non-condensable gas is mixed with the heat exchange steam, and the heat. The mixing amount of the non-condensable gas with the replacement steam can be adjusted according to the output result of the output section, and the adjusting section for adjusting the heat exchange capacity of the heat exchanger by adjusting the mixing amount is provided. It is characterized by.

上述のごとく、乾燥又は濃縮のことを乾燥・濃縮と記しており、本発明の乾燥・濃縮システムは、水分等の蒸発成分を多く含む固体状の被処理物から、蒸発成分の少ない乾燥物を得たり、液状体の被処理物から水分等の蒸発成分を蒸発させ、濃縮された液状物（濃縮物）を得たりすることができる。 As described above, drying or concentrating is referred to as drying / concentrating, and the drying / concentrating system of the present invention selects a dried product having a small amount of evaporation components from a solid object to be treated containing a large amount of evaporation components such as moisture. It can be obtained, or an evaporative component such as water can be evaporated from a liquid object to be treated to obtain a concentrated liquid (concentrate).

本発明の乾燥・濃縮システムによれば、熱交換器の気体通過部を通過する熱交換用蒸気に対する非凝縮性ガスの混合量を調整することで、熱交換器における熱回収量を調整することができ、この結果、高温高圧蒸気の熱量を制御することができる。 According to the drying / concentrating system of the present invention, the heat recovery amount in the heat exchanger is adjusted by adjusting the mixing amount of the non-condensable gas with the heat exchange steam passing through the gas passage portion of the heat exchanger. As a result, the calorific value of the high temperature and high pressure steam can be controlled.

ここで、前記調整部は、前記出力部の出力結果に応じて、前記混合量を自動的に調整する制御部であってもよい。また、前記出力部の出力結果（例えば、表示値等）に応じた操作を運転員等が行なうことで前記混合量を調整する手動式のもの（例えば、手動バルブ）であってもよい。 Here, the adjusting unit may be a control unit that automatically adjusts the mixing amount according to the output result of the output unit. Further, it may be a manual type (for example, a manual valve) that adjusts the mixing amount by an operator or the like performing an operation according to an output result (for example, a displayed value or the like) of the output unit.

また、前記貯留部が容器であり、前記気体通過部が該容器内に配置された複数のパイプ部材であってもよいし、その反対に、前記気体通過部が容器であり、前記貯留部が該容器内に配置された複数のパイプ部材であってもよい。なお、パイプ部材は、断面形状が円形に限らず、矩形等であってもよい。また、「複数のパイプ部材」とは、前記容器内に配置された全部のパイプ部材であってもよいし、一部のパイプ部材であってもよい。 Further, the storage portion may be a container and the gas passage portion may be a plurality of pipe members arranged in the container, and conversely, the gas passage portion may be a container and the storage portion may be. It may be a plurality of pipe members arranged in the container. The pipe member is not limited to a circular cross-sectional shape, but may be a rectangular shape or the like. Further, the "plurality of pipe members" may be all the pipe members arranged in the container, or may be a part of the pipe members.

また、前記熱交換器は縦型（縦置き）であってもよいし、横型（横置き）であってもよい。 Further, the heat exchanger may be a vertical type (vertical installation) or a horizontal type (horizontal installation).

また、前記気体通過部は、前記熱交換用蒸気に前記非凝縮性ガスが混ざった気体が必ず通過するとは限らず、前記非凝縮性ガスの混合量は、０（ゼロ）の場合も含めての可変量であってかまわない。 Further, the gas passing portion does not always allow the gas in which the non-condensable gas is mixed with the heat exchange vapor to pass through, and the mixed amount of the non-condensable gas includes 0 (zero). It does not matter if it is a variable amount of.

さらには、液体が供給され該液体が貯留される貯留部と、気体が内部を通過する気体通過部とを備え、前記気体通過部は、熱交換用蒸気に非凝縮性ガスが混ざった気体が通過するものであり、前記熱交換用蒸気に対する前記非凝縮性ガスの混合量が可変であることを特徴とする熱交換器であってもよい。 Further, a storage portion to which a liquid is supplied and the liquid is stored and a gas passage portion through which the gas passes are provided. It may be a heat exchanger that passes through and is characterized in that the mixing amount of the non-condensable gas with the heat exchange steam is variable.

また、本発明の乾燥・濃縮システムにおいて、乾燥・濃縮室内に配置され乾燥・濃縮用蒸気が内部を通過する伝熱部材を備え、該乾燥・濃縮室内で被処理物を該伝熱部材に接触させることで該伝熱部材の内部を通過する該乾燥・濃縮用蒸気の熱を該被処理物に伝えて該被処理物を乾燥・濃縮させる乾燥・濃縮機を備え、前記貯留部が、前記伝熱部材から回収したドレンが供給され該ドレンが前記液体として貯留されるものであり、前記気体通過部が、前記乾燥・濃縮室内から回収した蒸気が前記熱交換用蒸気として通過するものであってもよい。 Further, in the drying / concentrating system of the present invention, a heat transfer member arranged in the drying / concentrating chamber and through which the drying / concentrating steam passes is provided, and the object to be treated is brought into contact with the heat transfer member in the drying / concentrating chamber. The storage unit is provided with a drying / concentrating machine that transfers the heat of the drying / concentrating steam passing through the inside of the heat transfer member to the object to be processed to dry / concentrate the object to be processed. The drain recovered from the heat transfer member is supplied and the drain is stored as the liquid, and the steam recovered from the drying / concentrating chamber passes through the gas passing portion as the heat exchange steam. You may.

ここで、前記乾燥・濃縮機として本体シェル内に加熱装置が具えられ、この加熱装置の伝熱面に被処理物を接触させて水分等の蒸発成分を蒸発させるように構成された連続式伝導伝熱型乾燥・濃縮機を用いてもよく、より具体的には、加熱装置が多管式加熱管である連続式伝導伝熱型乾燥・濃縮機であってもよいし、パドルドライヤ等であってもよい。 Here, a heating device is provided in the shell of the main body as the drying / concentrating machine, and the heat transfer surface of the heating device is brought into contact with the object to be treated to evaporate evaporative components such as water. A heat transfer type dryer / concentrator may be used, and more specifically, a continuous conduction heat transfer type dryer / concentrator in which the heating device is a multi-tube heating tube may be used, or a paddle dryer or the like may be used. There may be.

また、前記乾燥・濃縮室は、前記非凝縮性ガスの供給口が設けられた態様であってもよい。 Further, the drying / concentrating chamber may be provided with a supply port for the non-condensable gas.

この態様によれば、前記乾燥・濃縮室内において被処理物から蒸発する蒸気と前記非凝縮性ガスが混合し、そして前記気体通過部に送る経路を通過することにより、スタティックミキサ等の混合を目的とした部材を用いることなく、蒸気と非凝縮性ガスは均一に混合されて気体通過部に流入するため、熱交換器における熱回収量の調整の精度の向上が期待できる。 According to this aspect, the purpose is to mix a static mixer or the like by mixing the steam evaporating from the object to be treated and the non-condensable gas in the drying / concentrating chamber and passing through a path sent to the gas passing portion. Since the steam and the non-condensable gas are uniformly mixed and flow into the gas passage portion without using the above-mentioned member, improvement in the accuracy of adjusting the heat recovery amount in the heat exchanger can be expected.

また、本発明の乾燥・濃縮システムにおいて、前記乾燥・濃縮室内から回収した蒸気を前記気体通過部まで送る経路に、前記非凝縮性ガスの供給口が設けられた態様であってもよい。 Further, in the drying / concentrating system of the present invention, the non-condensable gas supply port may be provided in the path for sending the steam recovered from the drying / concentrating chamber to the gas passage portion.

この態様によれば、前記気体通過部には、前記乾燥・濃縮室内から蒸発した蒸気（該蒸気には前記非凝縮性ガスが既に混ざっていても混ざっていなくてもよい）に前記非凝縮性ガスが混ざった気体が通過することになる。 According to this aspect, the gas passage portion is non-condensable with steam evaporated from the drying / concentrating chamber (the steam may or may not already contain the non-condensable gas). The gas mixed with the gas will pass through.

またこの態様によれば、前記熱交換器に近い位置に非凝縮性ガスの供給口が存在するため、気体通過部における熱回収の反応応答性の向上が期待できる。 Further, according to this aspect, since the non-condensable gas supply port is present at a position close to the heat exchanger, improvement in the reaction responsiveness of heat recovery in the gas passage portion can be expected.

また、本発明の乾燥・濃縮システムにおいて、前記気体通過部に、前記非凝縮性ガスの供給口が設けられた態様であってもよい。 Further, in the drying / concentrating system of the present invention, the non-condensable gas supply port may be provided in the gas passage portion.

この態様によっても、前記気体通過部には、前記乾燥・濃縮室内から回収した蒸気（該蒸気には前記非凝縮性ガスが既に混ざっていても混ざっていなくてもよい）に前記非凝縮性ガスが混ざった気体が通過することになる。 Also in this embodiment, the non-condensable gas is mixed with the steam recovered from the drying / concentrating chamber (the steam may or may not be already mixed with the non-condensable gas) in the gas passage portion. The gas mixed with will pass through.

また、この態様によれば、気体通過部に非凝縮性ガスの供給口が存在するため、熱交換器における熱回収の反応応答性はより向上することが期待できる。 Further, according to this aspect, since the non-condensable gas supply port is present in the gas passage portion, it can be expected that the reaction responsiveness of heat recovery in the heat exchanger will be further improved.

また、本発明の乾燥・濃縮システムにおいて、前記圧縮機によって得られた前記高温高圧蒸気が、前記乾燥・濃縮用蒸気として用いられてもよい。 Further, in the drying / concentrating system of the present invention, the high-temperature high-pressure steam obtained by the compressor may be used as the drying / concentrating steam.

なお、前記圧縮機によって得られた前記高温高圧蒸気の全部あるいは大半が、前記乾燥・濃縮用蒸気として用いられる場合の他、前記圧縮機によって得られた前記高温高圧蒸気の一部が、前記乾燥・濃縮用蒸気以外の有用な用途に用いられる場合があってもよい。 In addition to the case where all or most of the high temperature and high pressure steam obtained by the compressor is used as the drying / concentrating steam, a part of the high temperature and high pressure steam obtained by the compressor is dried. -It may be used for useful purposes other than concentration steam.

また、本発明の乾燥・濃縮システムにおいて、前記出力部が、前記圧縮機によって得られた高温高圧蒸気の圧力の値（圧力値）と、予め設定されている設定値（圧力設定値）とに基づく制御信号を出力するものであり、前記調整部が、前記制御信号に応じて、前記混合量を調整するものであってもよい。 Further, in the drying / concentrating system of the present invention, the output unit has a pressure value (pressure value) of the high-temperature high-pressure steam obtained by the compressor and a preset set value (pressure set value). The control signal based on the control signal is output, and the adjusting unit may adjust the mixing amount according to the control signal.

また、前記出力部が、前記圧縮機によって得られた高温高圧蒸気の圧力値が高ければ高いほど前記混合量を増加させる制御信号を出力するものであってもよい。 Further, the output unit may output a control signal that increases the mixing amount as the pressure value of the high-temperature high-pressure steam obtained by the compressor increases.

例えば、前記出力部が、ＰＩＤ制御に基づく制御信号を出力するものであってもよい。 For example, the output unit may output a control signal based on PID control.

一方、前記出力部が、前記圧縮機によって得られた高温高圧蒸気の圧力値が、予め設定されている設定値を越える場合に限って前記非凝縮性ガスを供給させる制御信号を出力結果として出力するものであってもよい。 On the other hand, the output unit outputs a control signal as an output result for supplying the non-condensable gas only when the pressure value of the high-temperature high-pressure steam obtained by the compressor exceeds a preset set value. It may be something to do.

この場合には、前記圧縮機によって得られた高温高圧蒸気の圧力値が、該設定値以下であれば該非凝縮性ガスが供給されないことになる。 In this case, if the pressure value of the high-temperature high-pressure steam obtained by the compressor is equal to or less than the set value, the non-condensable gas will not be supplied.

本発明の乾燥・濃縮システムによれば、高温高圧蒸気の熱量を反応応答性よく制御することができる。 According to the drying / concentrating system of the present invention, the calorific value of high-temperature and high-pressure steam can be controlled with good reaction response.

本発明の第１実施形態の乾燥システムの系統図である。It is a system diagram of the drying system of 1st Embodiment of this invention. 図１に示す乾燥システムを、熱交換器を中心に概略的に示したブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically showing the drying system shown in FIG. 1 centering on a heat exchanger. 第２実施形態の乾燥システムを、熱交換器を中心に概略的に示したブロック図である。It is a block diagram schematically showing the drying system of 2nd Embodiment centering on a heat exchanger.

以下、図面を用いて、本発明に係る乾燥システムについて詳細に説明する。 Hereinafter, the drying system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１実施形態の乾燥システムの系統図である。 FIG. 1 is a system diagram of a drying system according to the first embodiment of the present invention.

第１実施形態の乾燥システムＤ１では、乾燥機１と、集塵機２と、ドレンタンク３と、熱交換器４と、１段目の圧縮機である蒸気ブロワ５と、２段目の圧縮機である蒸気圧縮機６と、システム用ヘッダ７と、過熱ヒータ８を備えている。 In the drying system D1 of the first embodiment, the dryer 1, the dust collector 2, the drain tank 3, the heat exchanger 4, the steam blower 5 which is the first stage compressor, and the second stage compressor are used. It includes a steam compressor 6, a system header 7, and an overheater 8.

図１に示す乾燥機１は、伝導伝熱型乾燥機であって、より具体的には、被処理物を連続処理できる連続式伝導伝熱乾燥機である。この乾燥機１は、乾燥室１１と、乾燥室１１内に配置された多管式加熱管１２を有する。乾燥室１１は、略円形あるいは略楕円形の横断面を有する中空状のものであり、不図示の機枠等によって水平方向に延在した状態で支持されている。以下、乾燥室１１が延在する方向を、延在方向と称することがある。乾燥室１１には、投入口１１１、排出口１１２、キャリア蒸気口１１３および排気口１１４が設けられている。投入口１１１は、汚泥等の被処理物を投入する口であり、図１に示す乾燥室１１における左側寄りであって、例えば、乾燥室１１の上端部分に設けられている。排出口１１２は、投入口１１１から投入された被処理物が、乾燥室１１内に滞留している間に、乾燥処理が施されることによって乾燥し、乾燥物となって排出される開口である。この排出口１１２は、図１に示す乾燥室１１における右側寄りであって、乾燥室１１の底よりも高い位置に設けられている。排出口１１２には、ロータリーバルブ１１２１が設けられている。投入口１１１から投入された被処理物は、図１に示す乾燥室１１内を左側から右側に移動し、やがて排出口１１２から排出される。 The dryer 1 shown in FIG. 1 is a conduction heat transfer type dryer, and more specifically, a continuous conduction heat transfer dryer capable of continuously processing an object to be processed. The dryer 1 has a drying chamber 11 and a multi-tube heating tube 12 arranged in the drying chamber 11. The drying chamber 11 is a hollow one having a substantially circular or substantially elliptical cross section, and is supported in a horizontally extending state by a machine frame or the like (not shown). Hereinafter, the direction in which the drying chamber 11 extends may be referred to as an extension direction. The drying chamber 11 is provided with an input port 111, an discharge port 112, a carrier steam port 113, and an exhaust port 114. The charging port 111 is a port for charging sludge and other objects to be treated, and is located on the left side side of the drying chamber 11 shown in FIG. 1, for example, at the upper end portion of the drying chamber 11. The discharge port 112 is an opening in which the object to be charged from the input port 111 is dried by being subjected to a drying process while staying in the drying chamber 11, and is discharged as a dried product. be. The discharge port 112 is located on the right side of the drying chamber 11 shown in FIG. 1 and is provided at a position higher than the bottom of the drying chamber 11. A rotary valve 1121 is provided at the discharge port 112. The object to be charged from the charging port 111 moves from the left side to the right side in the drying chamber 11 shown in FIG. 1, and is eventually discharged from the discharging port 112.

キャリア蒸気口１１３は、過熱ヒータ８によって得られた過熱蒸気であるキャリア蒸気を乾燥室１１内に導入する口である。過熱ヒータ８とキャリア蒸気口１１３との間には、キャリア蒸気（過熱蒸気）の温度を測定する温度センサ８５が設けられ、該温度センサ８５からの信号とキャリア蒸気温度計器８１が設けられている。このキャリア蒸気温度計器８１のキャリア蒸気温度設定値に基づき過熱ヒータ８が制御される。キャリア蒸気にはシステム用ヘッダ７からの蒸気が供される。図１においては乾燥用蒸気経路から流量調整弁８２から過熱ヒータ８に至る形でキャリア蒸気の経路は示されている。 The carrier steam port 113 is a port for introducing the carrier steam, which is the superheated steam obtained by the superheater 8, into the drying chamber 11. A temperature sensor 85 for measuring the temperature of the carrier steam (superheated steam) is provided between the superheater 8 and the carrier steam port 113, and a signal from the temperature sensor 85 and a carrier steam thermometer 81 are provided. .. The superheater 8 is controlled based on the carrier steam temperature set value of the carrier steam thermometer 81. The carrier steam is provided with steam from the system header 7. In FIG. 1, the path of carrier steam is shown from the steam path for drying to the flow rate adjusting valve 82 to the superheater 8.

排気口１１４は、乾燥室１１内で被処理物から蒸発した蒸気を、キャリア蒸気口１１３から導入されたキャリア蒸気とともに乾燥室１１外に排出する口である。以下、キャリア蒸気と被処理物から蒸発した蒸気を合わせて回収蒸気と称する。排気口１１４には、集塵機２が接続されている。集塵機２にはバグフィルタ２１が設けられており、乾燥室１１からの回収蒸気は、集塵機２のバグフィルタ２１により微粉の除去等が行われた後、熱交換器４まで送られる。なお、この集塵機２には、バグフィルタ２１を清掃するためにの吹き付け機構２２が設けられており、回収蒸気がバグフィルタ２１に流れ込む方向（バグフィルタ２１の１次側）とは逆方向（バグフィルタ２１の２次側）から所定のタイミングで、バグフィルタ２１の微粉の付着した１次側に向けての過熱蒸気の吹き付けが行われ、付着した微粉が乾燥室１１内に払い落とされる。尚、吹き付け機構２２に供給される過熱蒸気は、システム用ヘッダ７から供される蒸気を、不図示の温度制御装置で温度制御しながら不図示の過熱ヒータにより過熱されることで得られるものである。 The exhaust port 114 is a port for discharging the steam evaporated from the object to be processed in the drying chamber 11 to the outside of the drying chamber 11 together with the carrier steam introduced from the carrier steam port 113. Hereinafter, the carrier vapor and the vapor evaporated from the object to be processed are collectively referred to as recovered vapor. A dust collector 2 is connected to the exhaust port 114. The dust collector 2 is provided with a bug filter 21, and the recovered steam from the drying chamber 11 is sent to the heat exchanger 4 after the fine powder is removed by the bug filter 21 of the dust collector 2. The dust collector 2 is provided with a spraying mechanism 22 for cleaning the bug filter 21, and is in the direction opposite to the direction in which the recovered steam flows into the bug filter 21 (primary side of the bug filter 21) (bug). The superheated steam is sprayed from the secondary side of the filter 21) toward the primary side to which the fine powder of the bug filter 21 is attached at a predetermined timing, and the attached fine powder is blown off into the drying chamber 11. The superheated steam supplied to the spraying mechanism 22 is obtained by heating the steam supplied from the system header 7 by a superheater (not shown) while controlling the temperature with a temperature control device (not shown). be.

多管式加熱管１２は、延在方向に沿った回転軸を中心に乾燥室１１内に回転自在に配置されたものであり、回転軸部分には中空の軸部材１２１が設けられている。多管式加熱管１２は、軸部材１２１が不図示のモータ等によって回転させられることで回転軸を中心に回転するものである。また、多管式加熱管１２は、軸部材１２１を中心にこの軸部材１２１に沿って配置された複数の加熱管１２２ａから構成されている。これら複数の加熱管１２２ａは、例えば、回転軸を中心にして幾つかの同心円状に配列されており、同心円間あるいは同心円上に配列された加熱管１２２ａは、互いに所定の間隔をあけて多数配置されている。複数の加熱管１２２ａの延在方向両端部分それぞれには、加熱管１２２ａと連通する缶板と鏡板から成る半球状のヘッダー１２３が設けられている。この両端部分のヘッダー１２３の間には、図示省略したが、ヘッダー１２３の回転方向に所定の間隔をあけて複数のアングル鋼材が架け渡されている。これらアングル鋼材には、延在方向に所定の間隔をあけて、不図示のリフタと送り羽根がそれぞれ複数設けられている。リフタは、多管式加熱管１２が回転すると、乾燥室１１内に滞留する被処理物を掻き上げるものである。送り羽根は、多管式加熱管１２が回転すると、乾燥室１１内に滞留する被処理物を排出口１１２側に送るものである。 The multi-tube heating tube 12 is rotatably arranged in the drying chamber 11 around a rotating shaft along the extending direction, and a hollow shaft member 121 is provided in the rotating shaft portion. In the multi-tube heating tube 12, the shaft member 121 is rotated around a rotating shaft by being rotated by a motor or the like (not shown). Further, the multi-tube heating tube 12 is composed of a plurality of heating tubes 122a arranged along the shaft member 121 around the shaft member 121. For example, these plurality of heating tubes 122a are arranged concentrically around the axis of rotation, and a large number of heating tubes 122a arranged between the concentric circles or on the concentric circles are arranged at predetermined intervals from each other. Has been done. A hemispherical header 123 composed of a can plate and a mirror plate communicating with the heating tube 122a is provided at both ends of the plurality of heating tubes 122a in the extending direction. Although not shown, a plurality of angle steel materials are bridged between the headers 123 at both ends thereof at predetermined intervals in the rotation direction of the header 123. A plurality of lifters and feed vanes (not shown) are provided on these angle steel materials at predetermined intervals in the extending direction. The lifter scrapes up the object to be treated that stays in the drying chamber 11 when the multi-tube heating tube 12 rotates. When the multi-tube heating tube 12 rotates, the feed vane sends the object to be treated staying in the drying chamber 11 to the discharge port 112 side.

また、軸部材１２１の投入口側にはロータリージョイントを介して乾燥用蒸気が供給されてヘッダー１２３内に流れ込み、さらにヘッダー１２３から各加熱管１２２ａに流れ込むことにより各加熱管１２２ａが加熱される。また、ここでの乾燥用蒸気の一部は、乾燥室１１や集塵機２の保温用蒸気として、それぞれの外面に備えられたスチームトレース配管あるいは保温用ジャケット（以下、スチームトレース配管等という）にも供給される。 Further, drying steam is supplied to the inlet side of the shaft member 121 via a rotary joint and flows into the header 123, and further flows from the header 123 into each heating tube 122a to heat each heating tube 122a. In addition, a part of the drying steam here is also used as heat-retaining steam for the drying chamber 11 and the dust collector 2 in steam trace pipes or heat-retaining jackets (hereinafter referred to as steam trace pipes, etc.) provided on the outer surfaces of the respective outer surfaces. Will be supplied.

本実施形態では、飽和蒸気が乾燥用蒸気として各加熱管１２２ａ内に送られる態様を採用しているため、各加熱管１２２ａは、延在方向において略一定の温度に加熱された状態が保たれる。本実施形態では、多管式加熱管１２を通過する飽和蒸気が乾燥用蒸気の一例に相当し、多管式加熱管１２が伝熱部材の一例に相当する。各加熱管１２２ａに供給された乾燥用蒸気が凝縮して生じたドレンは、排出口側のヘッダー１２３内に流れ込み、さらにヘッダー１２３内に設けられた不図示のサイホン管に流れ込み、続いて排出口側の中空の軸部材１２１とそれに接続されたロータリージョイントを通過して、詳しくは後述するドレンタンク３に回収される。尚、スチームトレース配管等で生じたドレンもまたドレンタンク３に回収される。乾燥室とドレンタンク３の間には、ニードル弁が内蔵されたスチームトラップ３１ａが設けられており、膨張弁兼スチームトラップとして機能する。同様に、スチームトレース配管等とドレンタンク３の間には、ニードル弁が内蔵されたスチームトラップ３１ｂが設けられている。このドレンは、例えば、スチームトラップ３１ａ、３１ｂの１次側（上流側）であれば０．５ＭＰａＧの１６０℃である。一方、スチームトラップ３１ａ、３１ｂを通過したドレンは、一部が再蒸発（以下、再蒸発スチームと称することもある）し、例えば、約−０．０４ＭＰａＧの約９０℃まで温度低下する。 In the present embodiment, since the saturated steam is sent into each heating tube 122a as drying steam, each heating tube 122a is kept heated to a substantially constant temperature in the extending direction. Is done. In the present embodiment, the saturated steam passing through the multi-tube heating tube 12 corresponds to an example of drying steam, and the multi-tube heating tube 12 corresponds to an example of a heat transfer member. The drain generated by condensing the drying steam supplied to each heating pipe 122a flows into the header 123 on the discharge port side, further flows into a siphon pipe (not shown) provided in the header 123, and then the discharge port. It passes through the hollow shaft member 121 on the side and the rotary joint connected to the shaft member 121, and is collected in the drain tank 3 described in detail later. The drain generated in the steam trace pipe or the like is also collected in the drain tank 3. A steam trap 31a having a built-in needle valve is provided between the drying chamber and the drain tank 3 and functions as an expansion valve and a steam trap. Similarly, a steam trap 31b having a built-in needle valve is provided between the steam trace pipe and the like and the drain tank 3. This drain is, for example, 0.5 MPaG at 160 ° C. on the primary side (upstream side) of the steam traps 31a and 31b. On the other hand, the drain that has passed through the steam traps 31a and 31b is partially re-evaporated (hereinafter, may be referred to as re-evaporated steam), and the temperature drops to about 90 ° C. of, for example, about −0.04 MPaG.

ドレンタンク３に回収されたドレンは、ドレンポンプ３２によって、矢印Ｓｌの経路で、三方弁３３を経由して、熱交換器４に送られる。該ドレンが熱交換器４の後述する貯留部に供給する液体に相当する。図１に示す熱交換器４は、熱交換器４内部にドレンが溜められる貯留部４１１が設けられ、三方弁３３からのドレンにより常に満たされている。この種の熱交換器を当該分野では満液式熱交換器と称することがある。 The drain collected in the drain tank 3 is sent to the heat exchanger 4 by the drain pump 32 via the three-way valve 33 in the path of the arrow Sl. The drain corresponds to the liquid supplied to the storage portion described later of the heat exchanger 4. The heat exchanger 4 shown in FIG. 1 is provided with a storage portion 411 in which drain is stored inside the heat exchanger 4, and is always filled with drain from the three-way valve 33. This type of heat exchanger may be referred to as a full-liquid heat exchanger in the art.

熱交換器４内の貯留部４１１は、熱交換器４に設けられた不図示の液位レベル計により概ね一定の液位となる様に三方弁３３の開度が制御され、余剰のドレンは矢印Ｃの経路でドレンタンク３に戻される。また、ドレンタンク３には上述の再蒸発スチームも流入し、該再蒸発スチームは、ドレンタンク３の上部から矢印Ｓａの経路で熱交換器４の貯留部４１１の上部の蒸気が充満する空間部に送られる。すなわち、熱交換器４には、集塵機２を通過した回収蒸気が供給されるとともに、ドレンと再蒸発スチームが供給される。 In the storage section 411 in the heat exchanger 4, the opening degree of the three-way valve 33 is controlled by a liquid level gauge (not shown) provided in the heat exchanger 4 so that the liquid level becomes substantially constant, and the excess drain is removed. It is returned to the drain tank 3 by the route of the arrow C. Further, the above-mentioned re-evaporation steam also flows into the drain tank 3, and the re-evaporation steam is a space filled with steam from the upper part of the drain tank 3 to the upper part of the storage part 411 of the heat exchanger 4 by the path of arrow Sa. Will be sent to. That is, the heat exchanger 4 is supplied with the recovered steam that has passed through the dust collector 2, and is also supplied with drain and re-evaporation steam.

尚、ドレンタンク３には不図示の液位レベル計が設けられ、ドレンタンク３が一定の液位を越える場合には、ドレンタンク３からドレンが排水され、一定の液位を越えない様に制御される。 A liquid level meter (not shown) is provided in the drain tank 3, and when the drain tank 3 exceeds a certain liquid level, the drain is drained from the drain tank 3 so that the liquid level does not exceed a certain level. Be controlled.

図２は、図１に示す乾燥システムを、熱交換器４を中心に概略的に示したブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram schematically showing the drying system shown in FIG. 1 centering on the heat exchanger 4.

図２の左端には乾燥機１が示され、図１に示すニードル弁が内蔵されたスチームトラップ３１ａ、３１ｂは、３１として弁の記号で記されている。 The dryer 1 is shown at the left end of FIG. 2, and the steam traps 31a and 31b in which the needle valve shown in FIG. 1 is built are marked with a valve symbol as 31.

図２に示す熱交換器４は、縦型（縦置き）であり、熱交換器４内には上下方向に延在した多数の円筒直管であるチューブ４２が設けられている。チューブ４２の上下の両端は缶板４３に接続され、熱交換器４内では、この缶板４３とチューブ４２により、回収蒸気は、ドレンや再蒸発スチームなどとは隔てられている。熱交換器４内には、ドレンを貯留する貯留部４１１が設けられており、この貯留部４１１には、上述のごとくドレンが常に満たされている。図２では、ドレンタンク３および熱交換器４におけるドレンを灰色で表している。各チューブ４２の断面形状は円形に限らず、矩形等であってもよい。各チューブ４２が気体通過部の一例に相当する。多数のチューブ４２は、熱交換器４内の貯留部４１１に貯留されたドレンに浸かっている状態であり、各チューブ４２の内部を、回収蒸気が上から下に向かって通過することで、回収蒸気とドレンとの間で熱交換が行われ、ドレンは受熱により再蒸発して蒸気が発生し、この蒸気は再蒸発スチームと共に蒸気ブロワ５によって吸引される。一方、熱交換によって、回収蒸気は、凝縮水を生じ、図１に示すように、凝縮水は、第２ドレンポンプ９１１によって、矢印Ｗ１の経路で水処理施設等へ排水される。また、熱交換器４から流出した回収蒸気は第２熱交換器９２１に流れ込む。該第２熱交換器９２１は、不図示のクリーングタワーからの冷却水等が供給されており、これにより回収蒸気中の水分がさらに凝縮される。該凝縮水も第２ドレンポンプ９１１により矢印Ｗ２の経路で水処理施設等に排水される。第２熱交換器９２１を流出した回収蒸気は排気ファン９２２により吸引され、回収蒸気に臭気成分が含まれる場合などでは不図示の脱臭設備等に排気される。 The heat exchanger 4 shown in FIG. 2 is a vertical type (vertical installation), and a tube 42 which is a large number of cylindrical straight tubes extending in the vertical direction is provided in the heat exchanger 4. The upper and lower ends of the tube 42 are connected to the can plate 43, and in the heat exchanger 4, the recovered steam is separated from the drain, the re-evaporation steam, and the like by the can plate 43 and the tube 42. A storage unit 411 for storing drain is provided in the heat exchanger 4, and the storage unit 411 is always filled with drain as described above. In FIG. 2, the drains in the drain tank 3 and the heat exchanger 4 are shown in gray. The cross-sectional shape of each tube 42 is not limited to a circle, but may be a rectangle or the like. Each tube 42 corresponds to an example of a gas passage portion. A large number of tubes 42 are immersed in the drain stored in the storage section 411 in the heat exchanger 4, and the recovered steam passes through the inside of each tube 42 from top to bottom to recover. Heat exchange is performed between the steam and the drain, the drain is re-evaporated by receiving heat to generate steam, and this steam is sucked by the steam blower 5 together with the re-evaporation steam. On the other hand, by heat exchange, the recovered steam produces condensed water, and as shown in FIG. 1, the condensed water is drained to a water treatment facility or the like by the second drain pump 911 along the path of the arrow W1. Further, the recovered steam flowing out of the heat exchanger 4 flows into the second heat exchanger 921. The second heat exchanger 921 is supplied with cooling water or the like from a cleaning tower (not shown), whereby the water content in the recovered steam is further condensed. The condensed water is also drained to a water treatment facility or the like by the second drain pump 911 along the route of arrow W2. The recovered steam flowing out of the second heat exchanger 921 is sucked by the exhaust fan 922, and when the recovered steam contains an odor component, it is exhausted to a deodorizing facility or the like (not shown).

熱交換器４から蒸気を吸引する蒸気ブロワ５では、吸引圧力を一定にする制御が行われている。 In the steam blower 5 that sucks steam from the heat exchanger 4, the suction pressure is controlled to be constant.

蒸気ブロワ５は、例えば、ルーツ式圧縮機である。この蒸気ブロワ５によって吸引される蒸気は大気圧以下の飽和蒸気であり、蒸気ブロワ５により昇圧された後、下流側の蒸気圧縮機６によってさらに昇圧され、高温高圧蒸気になる。蒸気圧縮機６は、スクリュー式圧縮機である。蒸気ブロワ５においても、蒸気圧縮機６においても、過熱度を制御するため注水が行われる。なお、この実施形態では、蒸気ブロワ５と蒸気圧縮機６を直列に並べて２段圧縮システムを形成しており、前段の蒸気ブロワ５は、大気圧以下での蒸気を吸引して大気圧程度に昇圧するために用いられるものであり、後段の蒸気圧縮機６は、大気圧程度の蒸気を高圧化するために用いられるものである。 The steam blower 5 is, for example, a roots compressor. The steam sucked by the steam blower 5 is saturated steam below atmospheric pressure, and after being boosted by the steam blower 5, it is further boosted by the steam compressor 6 on the downstream side to become high-temperature high-pressure steam. The steam compressor 6 is a screw type compressor. In both the steam blower 5 and the steam compressor 6, water is injected to control the degree of superheat. In this embodiment, the steam blower 5 and the steam compressor 6 are arranged in series to form a two-stage compression system, and the steam blower 5 in the previous stage sucks steam below the atmospheric pressure to about the atmospheric pressure. It is used for boosting the pressure, and the steam compressor 6 in the subsequent stage is used for increasing the pressure of steam of about atmospheric pressure.

蒸気圧縮機６で得られた高温高圧蒸気は、システム用ヘッダ７に送られる。なお、図１に示すように、蒸気圧縮機６とシステム用ヘッダ７の間には、逆止弁６１が設けられている。 The high temperature and high pressure steam obtained by the steam compressor 6 is sent to the system header 7. As shown in FIG. 1, a check valve 61 is provided between the steam compressor 6 and the system header 7.

システム用ヘッダ７からは、乾燥用蒸気が、乾燥機１に向けて送られる。このシステム用ヘッダ７には、不図示の補助蒸気ボイラによって加熱された補助蒸気が送られてくる配管ＳＰ（図１参照）が接続されている。また、システム用ヘッダ７には、システム用ヘッダ７の圧力、つまり乾燥用蒸気の圧力を測定する圧力センサ７５が設けられている。乾燥用蒸気圧力計器７１は、圧力センサ７５からの出力信号（圧力値）を受信して、予め設定されている圧力設定値とにより各種の演算やＰＩＤ制御信号等への変換とその制御信号の出力、圧力表示等を行なう。これら出力や表示は出力結果である。つまり乾燥用蒸気圧力計器７１は、出力部の一例に相当する。図１に示すように、補助蒸気が送られてくる配管ＳＰには、補助蒸気用制御弁７２が設けられている。 Drying steam is sent from the system header 7 toward the dryer 1. A pipe SP (see FIG. 1) to which auxiliary steam heated by an auxiliary steam boiler (not shown) is sent is connected to the system header 7. Further, the system header 7 is provided with a pressure sensor 75 for measuring the pressure of the system header 7, that is, the pressure of the drying steam. The drying steam pressure gauge 71 receives an output signal (pressure value) from the pressure sensor 75, performs various calculations based on a preset pressure set value, converts it into a PID control signal, etc., and converts the control signal into the PID control signal. Output, pressure display, etc. These outputs and displays are output results. That is, the steam pressure gauge 71 for drying corresponds to an example of the output unit. As shown in FIG. 1, the auxiliary steam control valve 72 is provided in the pipe SP to which the auxiliary steam is sent.

また、本実施形態では、乾燥機１のキャリア蒸気口１１３に、キャリア蒸気と共に非凝縮性ガスが供給可能に接続されている。非凝縮性ガスは、少なくとも図１に示されたこの乾燥システムＤ１の範囲内における温度と圧力の下では液体にならない気体であり、具体的には、外気を用いてもよいし、窒素ガス等を用いてもよい。乾燥機１のキャリア蒸気口１１３に接続される非凝縮性ガスの供給経路には、非凝縮性ガス用制御弁７４が設けらており、この非凝縮性ガス用制御弁７４の開度が制御されることで、非凝縮性ガスの供給量が調整される。 Further, in the present embodiment, the carrier steam port 113 of the dryer 1 is connected so that the non-condensable gas can be supplied together with the carrier steam. The non-condensable gas is a gas that does not become liquid under the temperature and pressure at least within the range of the drying system D1 shown in FIG. 1, and specifically, outside air may be used, nitrogen gas, or the like. May be used. A non-condensable gas control valve 74 is provided in the non-condensable gas supply path connected to the carrier steam port 113 of the dryer 1, and the opening degree of the non-condensable gas control valve 74 is controlled. By doing so, the supply amount of the non-condensable gas is adjusted.

ここで、本実施形態の乾燥システムＤ１における、乾燥機１への乾燥用蒸気の供給制御について説明する。 Here, the control of supplying the drying steam to the dryer 1 in the drying system D1 of the present embodiment will be described.

圧力センサ７５からの乾燥用蒸気の圧力値の信号を受け、システム用ヘッダ７の圧力が、乾燥用蒸気圧力計器７１にて乾燥条件として最適な予め設定されている圧力設定値ＳＮに対して、システム用ヘッダ７における乾燥用蒸気の圧力が低くければ、乾燥用蒸気圧力計器７１からの制御信号により補助蒸気用制御弁７２が開かれて補助蒸気が供給されるように、圧力設定値ＳＮとシステム用ヘッダ７の実際の圧力値との偏差により、ＰＩＤ制御信号等を用いて補助蒸気用制御弁７２の開度は制御される。尚、乾燥用蒸気は、乾燥システムＤ１の起動時には補助蒸気を主にして賄われ、定常運転ではほとんどが蒸気圧縮機６からの高温高圧蒸気で賄われる。 Upon receiving the signal of the pressure value of the drying steam from the pressure sensor 75, the pressure of the system header 7 is set with respect to the preset pressure set value SN which is optimal as the drying condition by the drying steam pressure gauge 71. If the pressure of the drying steam in the system header 7 is low, the pressure set value SN and the auxiliary steam are supplied so that the auxiliary steam control valve 72 is opened by the control signal from the drying steam pressure gauge 71. The opening degree of the auxiliary steam control valve 72 is controlled by using a PID control signal or the like due to the deviation from the actual pressure value of the system header 7. The steam for drying is mainly covered by auxiliary steam when the drying system D1 is started, and most of the steam is covered by high-temperature high-pressure steam from the steam compressor 6 in steady operation.

続いて非凝縮性ガスの供給制御に関して説明する。例えば、システム用ヘッダ７の乾燥用蒸気の圧力が圧力設定値ＳＮと一致して一定に保つために非凝縮性ガスの供給を行なうもので、具体的には、圧力設定値ＳＮとシステム用ヘッダ７の実際の圧力値との偏差により、乾燥用蒸気圧力計器７１からのＰＩＤ制御信号を用いて非凝縮性ガス用制御弁７４の開度が制御される。このＰＩＤ制御信号は上述の補助蒸気用制御弁７２の開度制御のＰＩＤ信号とは別途に演算されて出力されるものである。尚、この制御による非凝縮性ガスの供給は、高温高圧蒸気の圧力値、すなわちシステム用ヘッダ７の圧力値が、圧力設定値ＳＮよりも若干低い圧力値から、圧力設定値ＳＮよりも高い圧力値により定まるある一定の圧力範囲内において、圧力設定値ＳＮとシステム用ヘッダ７の圧力値との偏差に基づき行なうようにしてもよい。また、システム用ヘッダ７の圧力値が、圧力設定値ＳＮよりも低い圧力値状態から一定時間内に生じた圧力値の上昇速度（圧力上昇速度）が所定速度を超えた場合、圧力設定値ＳＮとシステム用ヘッダ７の圧力値との偏差に基づき非凝縮性ガスの供給に関する制御が開始され、システム用ヘッダ７の圧力値が圧力設定値ＳＮを超えた後に圧力設定値ＳＮ未満となるまで本制御が継続されるようにしてもよい。 Next, the supply control of the non-condensable gas will be described. For example, the non-condensable gas is supplied in order to keep the pressure of the drying steam of the system header 7 consistent with the pressure set value SN, and specifically, the pressure set value SN and the system header. The opening degree of the non-condensable gas control valve 74 is controlled by using the PID control signal from the drying steam pressure gauge 71 due to the deviation from the actual pressure value of 7. This PID control signal is calculated and output separately from the PID signal for opening degree control of the auxiliary steam control valve 72 described above. In the supply of the non-condensable gas by this control, the pressure value of the high-temperature high-pressure steam, that is, the pressure value of the system header 7 is slightly lower than the pressure set value SN, and is higher than the pressure set value SN. Within a certain pressure range determined by the value, the pressure may be set based on the deviation between the pressure set value SN and the pressure value of the system header 7. Further, when the pressure value of the system header 7 exceeds the predetermined speed from the pressure value state lower than the pressure set value SN within a certain period of time, the pressure set value SN The control regarding the supply of the non-condensable gas is started based on the deviation between the pressure value and the pressure value of the system header 7, and the pressure value of the system header 7 exceeds the pressure set value SN and then becomes less than the pressure set value SN. Control may be continued.

また、上述したようなＰＩＤ制御信号による非凝縮性ガス用制御弁７４を制御する方法以外の方法として、乾燥用蒸気圧力計器７１が有するタイマー機能を用いる方法もある。具体的には、非凝縮性ガス用制御弁７４を全開にしておくタイマー時間Ｔ１と、全閉にしておくタイマー時間Ｔ２を乾燥用蒸気圧力計器７１に予め設定し、システム用ヘッダ７の乾燥用蒸気の圧力値が圧力設定値ＳＮを越えた場合に、タイマー時間Ｔ１とタイマー時間Ｔ２とに基づき非凝縮性ガス用制御弁７４を交互に全開と全閉を繰り返させる制御動作を行なわせる方法である。この制御中に、システム用ヘッダ７の圧力値が圧力設定値ＳＮ以下となった時点で、このタイマー時間Ｔ１とタイマー時間Ｔ２とによる制御は終了される。 Further, as a method other than the method of controlling the non-condensable gas control valve 74 by the PID control signal as described above, there is also a method of using the timer function of the drying steam pressure gauge 71. Specifically, a timer time T1 for keeping the non-condensable gas control valve 74 fully open and a timer time T2 for keeping the non-condensable gas control valve 74 fully closed are set in advance in the steam pressure gauge 71 for drying, and the header 7 for the system is dried. When the pressure value of steam exceeds the pressure set value SN, the control valve 74 for non-condensable gas is alternately repeatedly fully opened and closed based on the timer time T1 and the timer time T2. be. During this control, when the pressure value of the system header 7 becomes equal to or less than the pressure set value SN, the control by the timer time T1 and the timer time T2 is terminated.

この様にして、システム用ヘッダ７における乾燥用蒸気の圧力値を検知して、乾燥用蒸気圧力計器７１の制御信号に基づき、非凝縮性ガス用制御弁７４から非凝縮性ガスがキャリア蒸気口１１３を通じて回収蒸気に供給され、回収蒸気に対しての非凝縮性ガスの混合量が調整される。 In this way, the pressure value of the drying steam in the system header 7 is detected, and the non-condensable gas is transferred from the non-condensable gas control valve 74 to the carrier steam port based on the control signal of the drying steam pressure gauge 71. It is supplied to the recovered steam through 113, and the mixing amount of the non-condensable gas with the recovered steam is adjusted.

該回収蒸気は集塵機２を経て熱交換器４に向かい、熱交換器４内のチューブ４２を介してドレンと熱交換される。以下の説明では、非凝縮性ガスの混合の有無にかかわらず回収蒸気は熱交換用蒸気と称することもある。 The recovered steam goes to the heat exchanger 4 via the dust collector 2 and exchanges heat with the drain via the tube 42 in the heat exchanger 4. In the following description, the recovered steam may be referred to as heat exchange steam regardless of the presence or absence of mixing of non-condensable gas.

尚、非凝縮性ガスが回収蒸気に混合されると、熱交換器４の熱交換能力は低下し、回収蒸気からドレンに伝熱される熱量は急速に減少する。少量の非凝縮性ガスの混合によりこの効果は奏せられる。例えば、非凝縮性ガスを１％混合させると、熱交換器４における熱交換能力は約４０％低下し、１０％混合させると約８０％低下する。したがって、熱交換器４の熱交換能力の制御を、反応応答性良く効率的に行うことができる。この結果、熱交換器４でドレンから蒸発して蒸気ブロワ５に吸引される蒸気量が減少し、最終的には、蒸気圧縮機６で生成される高温高圧蒸気、すなわち、システム用ヘッダ７における乾燥用蒸気の圧力が圧力設定値ＳＮに速やかに収束することになる。 When the non-condensable gas is mixed with the recovered steam, the heat exchange capacity of the heat exchanger 4 decreases, and the amount of heat transferred from the recovered steam to the drain rapidly decreases. This effect can be achieved by mixing a small amount of non-condensable gas. For example, when 1% of the non-condensable gas is mixed, the heat exchange capacity in the heat exchanger 4 is reduced by about 40%, and when 10% is mixed, the heat exchange capacity is reduced by about 80%. Therefore, the heat exchange capacity of the heat exchanger 4 can be controlled efficiently with good reaction response. As a result, the amount of steam that evaporates from the drain in the heat exchanger 4 and is sucked into the steam blower 5 decreases, and finally, in the high-temperature high-pressure steam generated by the steam compressor 6, that is, in the system header 7. The pressure of the drying steam quickly converges to the pressure set value SN.

つまり第１実施形態における乾燥システムＤ１によれば、システム用ヘッダ７における乾燥用蒸気の圧力が圧力設定値ＳＮよりも高圧になった場合、蒸気ブロワ５における吸引圧力を一定に保ったまま、また、蒸気圧縮機６における圧縮比も一定に保ったまま、乾燥用蒸気の圧力を低下させることができ、乾燥システムＤ１のバランスを乱すことなく、乾燥機１へ供給する乾燥用蒸気の熱量を調整することができる。また、蒸気ブロワ５における吸引圧力や、蒸気圧縮機６における圧縮比を上昇させる必要がなくなることから消費電力の増大がなくなり、省エネルギ運転が実現できる。 That is, according to the drying system D1 in the first embodiment, when the pressure of the drying steam in the system header 7 becomes higher than the pressure set value SN, the suction pressure in the steam blower 5 is kept constant and also. The pressure of the drying steam can be reduced while keeping the compression ratio in the steam compressor 6 constant, and the calorific value of the drying steam supplied to the dryer 1 can be adjusted without disturbing the balance of the drying system D1. can do. Further, since it is not necessary to increase the suction pressure in the steam blower 5 and the compression ratio in the steam compressor 6, the increase in power consumption is eliminated and energy saving operation can be realized.

また、システム用ヘッダ７が圧力設定値ＳＮよりもはるかに過剰な圧力になった場合、乾燥用蒸気圧力計器７１の制御により調整弁７３が開かれて、過剰な蒸気は屋外等に大気放出などが行なわれるものであるが、上述した制御によりシステム用ヘッダ７の圧力は圧力設定値ＳＮに速やかに収束するため、屋外等への大気放出などの無駄を減らすことができる。 Further, when the pressure of the system header 7 becomes much excessive than the pressure set value SN, the adjusting valve 73 is opened under the control of the drying steam pressure gauge 71, and the excess steam is released to the atmosphere outdoors or the like. However, since the pressure of the system header 7 quickly converges to the pressure set value SN by the above-mentioned control, waste such as release to the atmosphere to the outdoors can be reduced.

さらにまた、従来であれば多管式加熱管１２に供給される乾燥用蒸気を直接調整する絞り弁９０１の操作に関し、本発明によればこれを行なう必要がなくなる。 Furthermore, according to the present invention, it is not necessary to operate the throttle valve 901 that directly adjusts the drying steam supplied to the multi-tube heating tube 12 in the conventional case.

以上説明した、第１実施形態の乾燥システムＤ１では、非凝縮性ガスが、乾燥機１の乾燥室１１に供給される態様であったが、非凝縮性ガスは、図２の１点鎖線で示すように、集塵機２と熱交換器４を結ぶ経路に供給される態様であってもよいし、図２の２点鎖線で示すように、熱交換器４に直接供給する態様であってもよい。すなわち、回収蒸気を熱交換器４まで送る経路に、非凝縮性ガスの供給口を設けてもよいし、熱交換器４における熱交換用蒸気が通過する気体通過部に非凝縮性ガスが直接供給されるように供給口を設けてもよい。直接供給する例としては、気体通過部の経路内に非凝縮性ガスを供給する細管を挿入するなどがある。なお、非凝縮性ガスは、乾燥機１の乾燥室１１、集塵機２と熱交換器４を結ぶ経路、および熱交換器４の３か所それぞれに供給されるようにしてもよいし、これら３か所のうち、乾燥機１の乾燥室１１と集塵機２と熱交換器４を結ぶ経路のみに供給されるようにしてもよいし、集塵機２と熱交換器４を結ぶ経路と熱交換器４のみに供給されるようにしてもよいし、乾燥機１の乾燥室１１と熱交換器４のみに供給されるようにしてもよい。さらには、集塵機２と熱交換器４を結ぶ経路のみ、あるいは熱交換器４のみに供給されるようにしてもよい。 In the drying system D1 of the first embodiment described above, the non-condensable gas is supplied to the drying chamber 11 of the dryer 1, but the non-condensable gas is represented by the one-point chain line in FIG. As shown, it may be supplied to the path connecting the dust collector 2 and the heat exchanger 4, or it may be supplied directly to the heat exchanger 4 as shown by the two-point chain line in FIG. good. That is, a non-condensable gas supply port may be provided in the path for sending the recovered steam to the heat exchanger 4, or the non-condensable gas may be directly passed through the gas passage portion through which the heat exchange steam passes in the heat exchanger 4. A supply port may be provided so as to be supplied. An example of direct supply is to insert a thin tube that supplies non-condensable gas into the path of the gas passage. The non-condensable gas may be supplied to the drying chamber 11 of the dryer 1, the path connecting the dust collector 2 and the heat exchanger 4, and the heat exchanger 4 at three locations, respectively. Of the locations, the heat may be supplied only to the path connecting the drying chamber 11 of the dryer 1, the dust collector 2 and the heat exchanger 4, or the path connecting the dust collector 2 and the heat exchanger 4 and the heat exchanger 4. It may be supplied only to the drying chamber 11 of the dryer 1 and the heat exchanger 4. Further, it may be supplied only to the path connecting the dust collector 2 and the heat exchanger 4, or only to the heat exchanger 4.

また、第１実施形態の乾燥システムＤ１では、非凝縮性ガス用制御弁７４の開度は、乾燥用蒸気圧力計器７１が制御しているが、仮に非凝縮性ガス用制御弁７４が手動弁である場合は、乾燥用蒸気圧力計器７１に表示された結果（必要な開度を得るための操作量の表示結果）を見て、手動弁をこの結果に従い操作してもよい。また、非凝縮性ガス用制御弁７４は、感温部を備えた自力式の自動膨張弁であってもよい。この場合、感温部はシステム用ヘッダ７に設けられている。 Further, in the drying system D1 of the first embodiment, the opening degree of the non-condensable gas control valve 74 is controlled by the drying steam pressure gauge 71, but the non-condensable gas control valve 74 is a manual valve. If this is the case, the manual valve may be operated according to the result displayed on the drying steam pressure gauge 71 (the display result of the operation amount for obtaining the required opening degree). Further, the non-condensable gas control valve 74 may be a self-powered automatic expansion valve provided with a temperature sensitive portion. In this case, the temperature sensing unit is provided in the system header 7.

すなわち、非凝縮性ガス用制御弁７４と乾燥用蒸気圧力計器７１が、調整部の一例に相当する。手動弁である場合もまた、手動弁が調整部の一例に相当することになる。自力式の自動膨張弁であれば、感温部が出力部に相当し、弁部が調整部に相当すると言える。 That is, the non-condensable gas control valve 74 and the drying steam pressure gauge 71 correspond to an example of the adjusting unit. In the case of a manual valve, the manual valve also corresponds to an example of the adjusting unit. In the case of a self-powered automatic expansion valve, it can be said that the temperature sensing part corresponds to the output part and the valve part corresponds to the adjusting part.

本発明の乾燥システムＤ１は一例として上述したように構成されるものであり、以下に本システムの運転方法についての一例を説明する。 The drying system D1 of the present invention is configured as described above as an example, and an example of an operation method of the present system will be described below.

始めに排気ファン９２２とこの下流の不図示の設備が起動され、自動制御により乾燥室１１内の圧力が概ね大気圧程度（−０．０２〜＋０．１ｋＰａＧ程度）に保たれる。また、第２ドレンポンプ９１１とこの下流の不図示の設備が起動される。第２熱交換器９２１には冷却水が供給される。 First, the exhaust fan 922 and the equipment (not shown) downstream of the exhaust fan 922 are started, and the pressure in the drying chamber 11 is maintained at about atmospheric pressure (−0.02 to +0.1 kPaG) by automatic control. Further, the second drain pump 911 and the equipment (not shown) downstream of the second drain pump 911 are started. Cooling water is supplied to the second heat exchanger 921.

次に、システム用ヘッダ７内が０．５ＭＰａＧ、約１５９℃となるように補助蒸気が乾燥用蒸気圧力計器７１に制御されて供給され、システム用ヘッダ７からの蒸気は、一部は多管式加熱管１２に乾燥用蒸気として、一部は乾燥室１１及び集塵機２に保温のためにこれらに供給される。多管式加熱管１２は、不図示のモータの起動により回転され、回転した状態で蒸気が流れ込む。 Next, the auxiliary steam is controlled and supplied to the drying steam pressure gauge 71 so that the inside of the system header 7 becomes 0.5 MPaG and about 159 ° C., and the steam from the system header 7 is partially multi-tube. A part of the steam for drying is supplied to the heating tube 12 and a part of the steam is supplied to the drying chamber 11 and the dust collector 2 for heat retention. The multi-tube heating tube 12 is rotated by starting a motor (not shown), and steam flows in the rotated state.

この多管式加熱管１２の加熱、乾燥室１１及び集塵機２の保温の段階では、多管式加熱管１２内やスチームトレース配管等内の空気などの非凝縮性ガスがドレンと共にドレンタンク３に流れ込むため、ドレンタンク３の不図示の排出口よりドレンタンク３から放出される。尚、この様に本乾燥システムの起動時には不要である非凝縮性ガスを、乾燥システムＤ１外に放出する操作は、ドレンタンク３以外にも、不図示の適宜の箇所から適宜のタイミングで行なわれる。また、ドレンタンク３が一定の液位を越える場合には、ドレンタンク３からドレンは排水される。 At the stage of heating the multi-tube heating tube 12 and keeping the heat of the drying chamber 11 and the dust collector 2, non-condensable gas such as air in the multi-tube heating tube 12 and the steam trace pipe and the like flows into the drain tank 3 together with the drain. Since it flows in, it is discharged from the drain tank 3 from a discharge port (not shown) of the drain tank 3. In addition to the drain tank 3, the operation of discharging the non-condensable gas, which is unnecessary at the time of starting the drying system, to the outside of the drying system D1 is performed at an appropriate timing from an appropriate place (not shown). .. When the drain tank 3 exceeds a certain liquid level, the drain is drained from the drain tank 3.

多管式加熱管１２内の不図示の温度センサが所定の温度に達した後、上述のドレンタンク３からの非凝縮性ガスの排出口は閉じられる。そして、ドレンポンプ３２が起動され、熱交換器４にドレンが供給される。 After the temperature sensor (not shown) in the multi-tube heating tube 12 reaches a predetermined temperature, the non-condensable gas discharge port from the drain tank 3 described above is closed. Then, the drain pump 32 is started, and the drain is supplied to the heat exchanger 4.

次に、過熱ヒータ８が通電され、キャリア蒸気温度計器８１の制御により、システム用ヘッダ７からの蒸気の一部はキャリア蒸気として約０．０ＭＰａＧ、約１６０℃の状態で乾燥室１１に流れ込む。集塵機２の吹き付け機構２２に供給されるシステム用ヘッダ７からの蒸気は約０．４ＭＰａＧ、約２００℃の状態に調整され、適宜の時間間隔で吹き付けが開始される。これらの操作により起動段階で存在する乾燥室１１内や熱交換器４のチューブ４５内の空気などの非凝縮性ガスは排気ファン９２２により排出される。生じたドレンは第２ドレンポンプ９１１により排出される。 Next, the superheater 8 is energized, and under the control of the carrier steam thermometer 81, a part of the steam from the system header 7 flows into the drying chamber 11 as carrier steam at about 0.0 MPaG and about 160 ° C. The steam from the system header 7 supplied to the spraying mechanism 22 of the dust collector 2 is adjusted to a state of about 0.4 MPaG and about 200 ° C., and spraying is started at appropriate time intervals. By these operations, non-condensable gas such as air in the drying chamber 11 and the tube 45 of the heat exchanger 4 existing at the start-up stage is discharged by the exhaust fan 922. The generated drain is discharged by the second drain pump 911.

次に、蒸気圧縮機６と蒸気ブロワ５が起動され、蒸気圧縮機６は吸込側の圧力が所定圧となるように制御され、蒸気ブロワ５も同様に吸込側の圧力が所定圧となるように制御される。この段階では既に熱交換器４からドレンの蒸発が生じているので、蒸気は蒸気ブロワ５に吸引される。蒸気ブロワ５の吸込側は約−０．０５ＭＰａＧとなるように蒸気ブロワ５は運転され、蒸気圧縮機６の吸込側は約０．０５ＭＰａＧ、約１１１℃となるように蒸気圧縮機６は運転される。起動段階で存在する蒸気圧縮機６内や蒸気ブロワ５内、これら前後の経路内の非凝縮性ガスも、適宜の排出口より放出され、一定時間後に排出口は閉じられる。 Next, the steam compressor 6 and the steam blower 5 are started, the steam compressor 6 is controlled so that the pressure on the suction side becomes a predetermined pressure, and the steam blower 5 also has a pressure on the suction side as a predetermined pressure. Is controlled by. At this stage, since the drain has already evaporated from the heat exchanger 4, the steam is sucked into the steam blower 5. The steam blower 5 is operated so that the suction side of the steam blower 5 is about −0.05 MPaG, and the steam compressor 6 is operated so that the suction side of the steam compressor 6 is about 0.05 MPaG and about 111 ° C. To. Non-condensable gas in the steam compressor 6 and the steam blower 5 existing at the start-up stage, and in the paths before and after these are also discharged from appropriate discharge ports, and the discharge ports are closed after a certain period of time.

次に、排出口１１２のロータリーバルブ１１２１が起動され、投入口１１１から被処理物として例えば下水汚泥が投入される。汚泥は多管式加熱管１２と接触して水分が蒸発され、蒸発した水分はキャリア蒸気と共に排気口１１４から集塵機２を経て回収蒸気（熱交換用蒸気）として約０．０ＭＰａＧ、約１１２℃の状態で熱交換器４に流れ込む。 Next, the rotary valve 1121 of the discharge port 112 is activated, and for example, sewage sludge is charged as an object to be processed from the input port 111. The sludge comes into contact with the multi-tube heating tube 12 and the moisture is evaporated, and the evaporated moisture is about 0.0 MPaG, about 112 ° C. as recovered steam (heat exchange steam) from the exhaust port 114 through the dust collector 2 together with the carrier steam. It flows into the heat exchanger 4 in this state.

尚、乾燥室１１内に被処理物がない空の状態から被処理物を投入する起動方法以外に、起動前に被処理物を乾燥室１１内にある程度に充填された状態から起動することもできる。また、起動前に乾燥室１１内に充填するものとして、乾燥物を充填しておくことでも構わない。 In addition to the starting method of charging the object to be processed from an empty state where there is no object to be processed in the drying chamber 11, it is also possible to start the process from a state in which the object to be processed is filled to some extent in the drying chamber 11 before starting. can. Further, the drying material may be filled in the drying chamber 11 before starting.

被処理物は投入口１１１側から排出口１１２側に移動されつつ乾燥され、乾燥物として排出口１１２からロータリーバルブ１１２１を経て排出される。 The object to be processed is dried while being moved from the input port 111 side to the discharge port 112 side, and is discharged as a dry substance from the discharge port 112 via the rotary valve 1121.

被処理物の投入は、少量の投入量から開始し、投入量の設定値になるように徐々に増加される。設定値に至った時点で起動段階を終え、定常運転の段階となる。 The charging of the object to be processed starts from a small amount of charging and is gradually increased so as to reach the set value of the charging amount. When the set value is reached, the start-up stage is completed and the steady operation stage is reached.

乾燥システムＤ１が安定した状態で運転される場合、蒸気圧縮機６の吐出側では０．５ＭＰａＧ、約１５９℃の高温高圧蒸気が得られ、この蒸気はシステム用ヘッダ７に供給される。システム用ヘッダ７の蒸気は、上述した乾燥用蒸気やキャリア蒸気などとして利用されることになる。 When the drying system D1 is operated in a stable state, high-temperature high-pressure steam of 0.5 MPaG and about 159 ° C. is obtained on the discharge side of the steam compressor 6, and this steam is supplied to the system header 7. The steam of the system header 7 will be used as the above-mentioned drying steam, carrier steam, or the like.

しかしながら実際には被処理物は常に一定の物性値とは限らず、また、乾燥室１１内における被処理物の分散状態等も変動する。これらの変動の影響により蒸気圧縮機６の吐出側の高温高圧蒸気の蒸気量の増減、圧力の増減が生じる。システム用ヘッダ７の圧力が圧力設定値ＳＮより高圧になると、過剰な蒸気が調整弁７３から大気等に放出されることになる。 However, in reality, the material to be treated does not always have a constant physical property value, and the dispersed state of the material to be treated in the drying chamber 11 also fluctuates. Due to the influence of these fluctuations, the amount of steam of the high-temperature and high-pressure steam on the discharge side of the steam compressor 6 increases and decreases, and the pressure increases and decreases. When the pressure of the system header 7 becomes higher than the pressure set value SN, excess steam is discharged from the regulating valve 73 to the atmosphere or the like.

システム用ヘッダ７の圧力が圧力設定値ＳＮよりも高圧となるのは、主には熱交換器４でドレンが蒸発して生成する蒸気量の増加に因るものである。そのため、熱交換用蒸気に非凝縮性ガスが混合され、熱交換器４での熱交換が抑制されて、ドレンから蒸発が抑えられる。これによりシステム用ヘッダ７の圧力は圧力設定値ＳＮに速やかに収束することになる。尚、乾燥システムＤ１の停止に関しては、まず被処理物の投入を停止し、乾燥室１１内の被処理物が全て乾燥されるまで乾燥用蒸気とキャリア蒸気を供給する運転を継続し、続いて起動時とは逆の順序で各装置の停止と各所の弁の開閉が行なわれる。場合により、乾燥室１１内の被処理物を全て乾燥させない状態で各装置を停止し、乾燥室１１内に被処理物を残した状態で次の運転（起動）を行なうことも可能である。 The pressure of the system header 7 becomes higher than the pressure set value SN mainly due to an increase in the amount of steam generated by evaporation of the drain in the heat exchanger 4. Therefore, the non-condensable gas is mixed with the heat exchange steam, heat exchange in the heat exchanger 4 is suppressed, and evaporation from the drain is suppressed. As a result, the pressure of the system header 7 quickly converges to the pressure set value SN. Regarding the stop of the drying system D1, the charging of the object to be processed is first stopped, and the operation of supplying the drying steam and the carrier steam is continued until all the objects to be processed in the drying chamber 11 are dried, and then the operation is continued. Each device is stopped and valves are opened and closed in the reverse order of startup. In some cases, it is possible to stop each device in a state where all the objects to be processed in the drying chamber 11 are not dried, and to perform the next operation (start) with the objects to be processed left in the drying chamber 11.

続いて、第２実施形態の乾燥システムについて説明する。以下の説明では、第１実施形態の乾燥システムにおける構成要素の名称と同じ名称の構成要素については、これまで用いた符号と同じ符号を付して、第１実施形態の乾燥システムとの相違点を中心に説明する。 Subsequently, the drying system of the second embodiment will be described. In the following description, the components having the same names as the components in the drying system of the first embodiment are designated by the same reference numerals as those used so far, and are different from the drying system of the first embodiment. Will be mainly explained.

図３は、第２実施形態の乾燥システムを、熱交換器を中心に概略的に示したブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram schematically showing the drying system of the second embodiment centering on the heat exchanger.

この第２実施形態の乾燥システムＤ２も、第１実施形態の乾燥システムＤ１と同じく、乾燥機１と、集塵機２と、ドレンタンク３と、熱交換器４と、蒸気ブロワ５と、蒸気圧縮機６と、システム用ヘッダ７等を備えている。 The drying system D2 of the second embodiment is also the same as the drying system D1 of the first embodiment, that is, the dryer 1, the dust collector 2, the drain tank 3, the heat exchanger 4, the steam blower 5, and the steam compressor. 6 and a system header 7 and the like are provided.

第２実施形態の乾燥システムＤ２は、第１実施形態の乾燥システムＤ１と比べて、熱交換器４の使い方が異なる。図３に示す熱交換器４も、縦型（縦置き）であり、熱交換器４内に多数のチューブ４２が設けられているが、第１実施形態の乾燥システムＤ１と比べ、各チューブ４２の内部に、ドレンが溜められる貯留部がある点で異なる。図３でも、ドレンタンク３および熱交換器４におけるドレンを灰色で表している。回収蒸気は、熱交換器４内における、チューブ４２の外部の空間の上方から供給され、各チューブ４２の外周面と接触することで各チューブ４２内のドレンとの熱交換が行われる。この結果、各チューブ４２内では、ドレンが再蒸発して蒸気が発生し、この蒸気は蒸気ブロワ５によって吸引される。第２実施形態においては、各チューブ４２の内部が貯留部の一例に相当し、熱交換器４内における、各チューブ４２の外部に設けられた空間が気体通過部の一例に相当する。 The drying system D2 of the second embodiment uses the heat exchanger 4 differently from the drying system D1 of the first embodiment. The heat exchanger 4 shown in FIG. 3 is also a vertical type (vertical installation), and a large number of tubes 42 are provided in the heat exchanger 4, but each tube 42 is compared with the drying system D1 of the first embodiment. The difference is that there is a storage area inside which the drain is stored. Also in FIG. 3, the drains in the drain tank 3 and the heat exchanger 4 are shown in gray. The recovered steam is supplied from above the space outside the tubes 42 in the heat exchanger 4, and when it comes into contact with the outer peripheral surface of each tube 42, heat exchange with the drain in each tube 42 is performed. As a result, in each tube 42, the drain is re-evaporated to generate steam, and this steam is sucked by the steam blower 5. In the second embodiment, the inside of each tube 42 corresponds to an example of a storage portion, and the space provided outside each tube 42 in the heat exchanger 4 corresponds to an example of a gas passage portion.

また、第２実施形態の熱交換器４では、非凝縮性ガスは、図３の２点鎖線で示すように、熱交換器４に直接供給する経路を２箇所として示しているが、２箇所に限らず多方向から同時に供給する態様であっても構わない。 Further, in the heat exchanger 4 of the second embodiment, as shown by the two-dot chain line in FIG. 3, the non-condensable gas shows the direct supply path to the heat exchanger 4 as two places, but two places. It is not limited to the above, and it may be supplied from multiple directions at the same time.

この様に第１実施形態の熱交換器４と第２実施形態の熱交換器４とでは態様は異なるが、本発明に適用され得る熱交換器である。 As described above, the heat exchanger 4 of the first embodiment and the heat exchanger 4 of the second embodiment have different aspects, but are heat exchangers that can be applied to the present invention.

他方において、熱交換器４のメインテナンスを考慮する場合、第１実施形態の熱交換器４の方が洗浄作業の点では優位である。つまり、回収蒸気は集塵機２を経てはいるが、長時間の運転により回収蒸気に接する部位は回収蒸気に含まれる極く微小なダストや油脂成分等で汚染される場合もあり、洗浄を行う必要を生じることがある。第１実施形態の乾燥システムＤ１であれば各チューブ４２の内周面を洗浄する必要が生じ、第２実施形態の乾燥システムＤ２であれば各チューブ４２の外周面を洗浄する必要が生じる。ほとんどの場合において熱交換器４内での各チューブ４２の間隔（隣り合うチューブ４２の外周面の距離）は狭く（短く）、外周面を洗浄するには手間や時間を要する。各チューブ４２の外周面を洗浄するよりも、各チューブ４２の内周面を洗浄する第１実施形態の熱交換器４の方がはるかに容易である。 On the other hand, when considering the maintenance of the heat exchanger 4, the heat exchanger 4 of the first embodiment is superior in terms of cleaning work. That is, although the recovered steam passes through the dust collector 2, the part in contact with the recovered steam may be contaminated with extremely small dust or oil / fat components contained in the recovered steam due to long-term operation, and it is necessary to perform cleaning. May occur. In the case of the drying system D1 of the first embodiment, it is necessary to clean the inner peripheral surface of each tube 42, and in the case of the drying system D2 of the second embodiment, it is necessary to clean the outer peripheral surface of each tube 42. In most cases, the distance between the tubes 42 in the heat exchanger 4 (distance between the outer peripheral surfaces of adjacent tubes 42) is narrow (short), and it takes time and effort to clean the outer peripheral surfaces. It is much easier to clean the inner peripheral surface of each tube 42 with the heat exchanger 4 of the first embodiment than to clean the outer peripheral surface of each tube 42.

本発明は上述の実施形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことが出来る。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.

例えば、第１実施形態の乾燥システムＤ１であっても、第２実施形態の乾燥システムＤ２であっても、乾燥機１は、多管式加熱管１２を有する連続式伝導伝熱型乾燥機であったが、撹拌部や回転軸部が間接加熱部を成す所謂るパドルドライヤ等の連続式伝導伝熱型乾燥機であってもよい。 For example, in both the drying system D1 of the first embodiment and the drying system D2 of the second embodiment, the dryer 1 is a continuous conduction heat transfer type dryer having a multi-tube heating tube 12. However, it may be a continuous conduction heat transfer type dryer such as a so-called paddle dryer in which the stirring part and the rotating shaft part form an indirect heating part.

また、第１実施形態の乾燥システムＤ１であっても、第２実施形態の乾燥システムＤ２であっても、熱交換器４は縦型（縦置き）であったが、横型（横置き）であってもよい。 Further, in both the drying system D1 of the first embodiment and the drying system D2 of the second embodiment, the heat exchanger 4 was a vertical type (vertical installation), but a horizontal type (horizontal installation). There may be.

また、例えば、第１実施形態の熱交換器４であっても、第２実施形態の熱交換器４であっても、熱交換器における回収蒸気とドレンが気体通過部を介して熱交換できる態様であれば、満液式熱交換器でなくとも他の形式の熱交換器であってもよい。 Further, for example, in both the heat exchanger 4 of the first embodiment and the heat exchanger 4 of the second embodiment, the recovered steam and the drain in the heat exchanger can exchange heat through the gas passage portion. As long as it is an embodiment, it may be a heat exchanger of another type instead of the full-liquid heat exchanger.

ただし、第１実施形態の熱交換器４の態様であれば、回収蒸気とドレンとの熱交換により生成した凝縮水は垂直なチューブ４２内を流下するので、チューブ４２内面の境膜付近に偏在する非凝縮性ガスは凝縮水の流下と共にチューブ４２外へ速やかに排出されるため、非凝縮性ガスがチューブ４２内に残留し難く、非凝縮性ガスの供給量の変化が速やかに熱交換に現れ、反応応答性に関して優れている。また、全てのチューブ４２はドレンと一律の高さで浸っており、加えて非凝縮性ガスが均一に混合した回収蒸気は各チューブに均等に分散されるので、これもまた優れた反応応答性に寄与していると考えられる。尚、非凝縮性ガスのチューブ４２からの排出を促進するために、凝縮水の流下方向に沿って、例えば補助蒸気をチューブ４２内に間欠的に短時間供給することにより反応応答性を向上させることもできる。 However, in the embodiment of the heat exchanger 4 of the first embodiment, the condensed water generated by the heat exchange between the recovered steam and the drain flows down in the vertical tube 42, and is therefore unevenly distributed near the boundary film on the inner surface of the tube 42. Since the non-condensable gas is quickly discharged to the outside of the tube 42 as the condensed water flows down, it is difficult for the non-condensable gas to remain in the tube 42, and the change in the supply amount of the non-condensable gas promptly exchanges heat. Appears and is excellent in reaction responsiveness. In addition, all the tubes 42 are immersed at the same height as the drain, and in addition, the recovered vapor in which the non-condensable gas is uniformly mixed is evenly dispersed in each tube, which also has excellent reaction responsiveness. It is thought that it contributes to. In order to promote the discharge of the non-condensable gas from the tube 42, the reaction response is improved by intermittently supplying auxiliary steam into the tube 42 for a short time along the flow direction of the condensed water. You can also do it.

以上の記載では、水分等の蒸発成分を多く含む固体状の被処理物から、蒸発成分の少ない乾燥物を得る場合について説明したが、本発明は、液状体の被処理物から水分等の蒸発成分を蒸発させ、濃縮された液状物を得る場合についても適用可能であり、この場合には、乾燥システムＤ１，Ｄ２は濃縮システムになり、乾燥機１は濃縮機になり、乾燥室１１は濃縮室になる。また、乾燥用蒸気は濃縮用蒸気になり、乾燥物は濃縮物になる。 In the above description, the case where a dry product having a small amount of evaporation component is obtained from a solid object to be treated containing a large amount of evaporation component such as water has been described. It is also applicable to the case where the components are evaporated to obtain a concentrated liquid, in which case the drying systems D1 and D2 become a concentration system, the dryer 1 becomes a concentrator, and the drying chamber 11 concentrates. Become a room. Further, the steam for drying becomes steam for concentration, and the dried product becomes a concentrate.

なお、以上説明した各実施形態の記載にのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を、他の実施形態に適用してもよい。 Even if the constituent requirements are included only in the description of each of the above-described embodiments, the constituent requirements may be applied to other embodiments.

Ｄ１，Ｄ２乾燥システム
１乾燥機
１１乾燥室
１２多管式加熱管
２集塵機
３ドレンタンク
４熱交換器
４１１貯留部
４２チューブ
５蒸気ブロワ
６蒸気圧縮機
７システム用ヘッダ
８過熱ヒータ
７１乾燥用蒸気圧力計器
７２補助蒸気用制御弁
７４非凝縮性ガス用制御弁 D1, D2 Drying system 1 Dryer 11 Drying chamber 12 Multi-tube heating tube 2 Dust collector 3 Drain tank 4 Heat exchanger 411 Reservoir 42 Tube 5 Steam blower 6 Steam compressor 7 System header 8 Overheat heater 71 Steam pressure for drying Instrument 72 Control valve for auxiliary steam 74 Control valve for non-condensable gas

Claims

液体が供給され該液体が貯留される貯留部と、気体が内部を通過する気体通過部とを備え、該気体通過部の内部を通過する気体と該貯留部に貯留された液体との間で熱交換し、該液体を蒸発させる熱交換器と、
前記熱交換器から排出された蒸気を圧縮し高温高圧蒸気を得る圧縮機と、
前記圧縮機によって得られた高温高圧蒸気の状態に関する情報を出力する出力部とを備え、
前記気体通過部は、熱交換用蒸気に非凝縮性ガスが混ざった気体が通過するものであり、
前記熱交換用蒸気に対する前記非凝縮性ガスの混合量を、前記出力部の出力結果に応じて調整可能で、該混合量の調整により前記熱交換器の熱交換能力を調整する調整部を備えたことを特徴とする乾燥・濃縮システム。 It is provided with a storage portion to which a liquid is supplied and stores the liquid, and a gas passage portion through which the gas passes, and between the gas passing through the inside of the gas passage portion and the liquid stored in the storage portion. A heat exchanger that exchanges heat and evaporates the liquid,
A compressor that compresses the steam discharged from the heat exchanger to obtain high-temperature and high-pressure steam, and
It is equipped with an output unit that outputs information on the state of the high-temperature and high-pressure steam obtained by the compressor.
The gas passage portion allows a gas in which a non-condensable gas is mixed with steam for heat exchange to pass through.
The mixing amount of the non-condensable gas with the heat exchange steam can be adjusted according to the output result of the output unit , and the heat exchange capacity of the heat exchanger is adjusted by adjusting the mixing amount. A drying and concentrating system characterized by the fact that.

乾燥・濃縮室内に配置され乾燥・濃縮用蒸気が内部を通過する伝熱部材を備え、該乾燥・濃縮室内で被処理物を該伝熱部材に接触させることで該伝熱部材の内部を通過する該乾燥・濃縮用蒸気の熱を該被処理物に伝えて該被処理物を乾燥・濃縮させる乾燥・濃縮機を備え、
前記貯留部が、前記伝熱部材から回収したドレンが供給され該ドレンが前記液体として貯留されるものであり、
前記気体通過部が、前記乾燥・濃縮室内から回収した蒸気が前記熱交換用蒸気として通過するものであることを特徴とする請求項１記載の乾燥・濃縮システム。 It is equipped with a heat transfer member that is placed in the drying / concentrating chamber and allows steam for drying / concentrating to pass through the inside of the heat transfer member. Equipped with a drying / concentrating machine that transfers the heat of the steam for drying / concentrating to the object to be processed to dry / concentrate the object to be processed.
The storage unit is supplied with the drain recovered from the heat transfer member, and the drain is stored as the liquid.
The drying / concentrating system according to claim 1, wherein the gas passing portion allows steam recovered from the drying / concentrating chamber to pass through as the heat exchange steam.

前記乾燥・濃縮室は、前記非凝縮性ガスの供給口が設けられたものであることを特徴とする請求項２記載の乾燥・濃縮システム。 The drying / concentrating system according to claim 2, wherein the drying / concentrating chamber is provided with a supply port for the non-condensable gas.

前記乾燥・濃縮室内から回収した蒸気を前記気体通過部まで送る経路に、前記非凝縮性ガスの供給口が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の乾燥・濃縮システム。 The drying / concentrating system according to claim 2 or 3, wherein the non-condensable gas supply port is provided in a path for sending the steam recovered from the drying / concentrating chamber to the gas passage portion.

前記気体通過部に、前記非凝縮性ガスの供給口が設けられていることを特徴とする請求項２から４のうちいずれか１項記載の乾燥・濃縮システム。 The drying / concentrating system according to any one of claims 2 to 4, wherein the gas passage portion is provided with a supply port for the non-condensable gas.

前記圧縮機によって得られた前記高温高圧蒸気が、前記乾燥・濃縮用蒸気として用いられることを特徴とする請求項２から５のうちいずれか１項記載の乾燥・濃縮システム。 The drying / concentrating system according to any one of claims 2 to 5, wherein the high-temperature high-pressure steam obtained by the compressor is used as the drying / concentrating steam.

前記出力部が、前記圧縮機によって得られた高温高圧蒸気の圧力の値と、予め設定されている設定値とに基づく制御信号を出力するものであり、
前記調整部が、前記制御信号に応じて、前記混合量を調整するものであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載の乾燥・濃縮システム。 The output unit outputs a control signal based on the pressure value of the high-temperature high-pressure steam obtained by the compressor and the preset value.
The drying / concentrating system according to any one of claims 1 to 6, wherein the adjusting unit adjusts the mixing amount in response to the control signal.