TWI683082B - 被處理物之乾燥方法及橫型旋轉式乾燥機 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種被處理物之乾燥方法及橫型旋轉式乾燥機，其可提高乾燥機之乾燥能力，容易進行被處理物之大量處理，且可小型化。
本發明之被處理物之乾燥方法係使用橫型旋轉式乾燥機，於將被處理物供給至旋轉筒之一端側並自另一端側排出之過程中，藉由加熱管群間接加熱被處理物而使其乾燥，該橫型旋轉式乾燥機係如下構成者：具有於一端側具有被處理物之供給口、於另一端側具有被處理物之排出口，且繞軸心自如旋轉之上述旋轉筒及供加熱介質通過之加熱管群設置於上述旋轉筒內，隨著上述旋轉筒之旋轉，藉由上述加熱管群將被處理物於旋轉方向揚起；且以由下述式1、式2決定之臨界速度比α成為30~未達100%之方式將上述旋轉筒旋轉，而使被處理物乾燥： Vc=2.21D1/2‧‧‧式1
α=V/Vc‧100‧‧‧式2
此處，Vc係臨界速度(m/s)，D係旋轉筒之內徑(m)，α係臨界速度比(%)，V係旋轉速度(m/s)。

Description

被處理物之乾燥方法及橫型旋轉式乾燥機
本發明係關於提高乾燥速度之被處理物之乾燥方法及橫型旋轉式乾燥機。
作為使煤炭或礦石等被處理物乾燥之乾燥機，大多使用蒸汽管式乾燥機(Steam Tube Dryer)(以下，稱為「STD」)、煤炭管式乾燥機(Coal-In-Tube)(專利文獻1)、及旋轉爐(rotary kiln)等。上述煤炭或礦石等被使用作為製鐵、精煉原料、發電燃料等，因要求穩定且大量處理該等，故作為符合該要求之乾燥機，已採用上述各乾燥機。
STD因間接加熱被處理物，故其熱效率高，每單位容量之處理量亦較多。又，因其亦可大型化，故適於大量處理之要求。
因煤炭管式乾燥機亦係間接加熱被處理物，故與上述STD同樣，其熱效率高，每單位容量之處理量亦多。但與STD相比，其存在難以大型化之缺點。例如，於欲以煤炭管式乾燥機處理上述1台STD可處理之量時，有需要複數台煤炭管式乾燥機之情形。
旋轉爐因使被處理物與熱風接觸而將其直接乾燥，故與間接加熱相比，存在熱效率較差之缺點。且亦存在排氣處理設備異常龐大之缺點。基於種種原因，作為處理大量被處理物之乾燥機，STD更具優勢。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]實用新型註冊第2515070號公報
[專利文獻2]特公昭62-60632號公報
近年來，被處理物之大量乾燥處理之要求漸高，為順應該要求，已不斷向乾燥機之大型化邁進。若以STD之大型化為例，已製造出殼體直徑4m、本體長度30m以上者。
然而，乾燥機之大型化，除產生設置面積增加之問題外，於製造或運輸方面亦產生問題。具體而言，為保持強度而增加各構件之板厚，於殼體直徑4m、本體長度30m之上述STD時，其本體重量已重達400噸。因此，存在完成需要大量時間的問題。亦存在製造時必須使用特殊設備之問題。
進而，伴隨大型化，於製品運輸時，需要可承受其重量之特種車輛，而逢運輸道路較窄時，便需要分割運輸，再於現場進行接合、組裝，故亦存在作業十分繁雜之問題。
對此，本發明人等發現，與其探討此種裝置之大型化存在極限，不如致力於提高被處理物之乾燥速度之課題。
因而，本發明之課題在於提高乾燥機對被處理物之乾燥速度。
又，藉由可增大乾燥機之每單位大小(殼體直徑)之乾燥處理量之本發明，可極力避免伴隨裝置之大型化之上述問題。
解決上述問題之本發明係如下所述。
<技術方案1之發明>
一種被處理物之乾燥方法，其特徵在於使用橫型旋轉式乾燥機，於將被處理物供給至旋轉筒之一端側並自另一端側排出之過程中，由加熱管群間接加熱被處理物而使其乾燥者，且該橫型旋轉式乾 燥機係如下構成者：具有於一端側具有被處理物之供給口、於另一端側具有被處理物之排出口，且繞軸心自如旋轉之上述旋轉筒及供加熱介質通過之上述加熱管群設置於上述旋轉筒內，隨著上述旋轉筒之旋轉，藉由上述加熱管群將被處理物於旋轉方向揚起；且 以由下述式1、式2決定之臨界速度比α成為30~未達100%之方式將上述旋轉筒旋轉，而使被處理物乾燥：Vc=2.21D1/2．．．式1
α=V/Vc．100．．．式2
此處，Vc係臨界速度(m/s)，D係旋轉筒之內徑(m)，α係臨界速度比(%)，V係旋轉速度(m/s)。
(作用效果)
關於STD之旋轉筒之旋轉數，過去並未進行理論驗證而直接以下數值運轉。亦即，於旋轉筒之內徑為4m時，將旋轉數之上限設為2~4.5rpm，於上述內徑為3m時，將旋轉數之上限設為2~5rpm，於上述內徑為2m時，將旋轉數之上限設為2~6rpm，於上述內徑為1m時，將旋轉數之上限設為3~10rpm進行運轉。
另一方面，根據本發明人等之見解，若改變STD之大小(旋轉筒內徑)，則即便以相同旋轉數旋轉，被處理物之乾燥速度仍會有所變化，且存在難以預測其速度之問題。尤其越是大型STD，則越難以預測其乾燥速度，故而將導熱面積預先設計為較大，以使乾燥能力具有餘裕。
基於該原因，先前例中，當自測試機按比例放大為實機時，難以獲得所期望之乾燥能力，相對於此，藉由利用本發明之被處理物之乾燥方法決定旋轉速度，於按比例放大時，可容易發揮出所期望之乾燥能力。
又，於本發明之被處理物之乾燥方法中，藉由將乾燥機之旋轉速度高速化，可較先前急遽提高乾燥能力，從而可大量處理被處理 物。
<技術方案2之發明>
如技術方案1之被處理物之乾燥方法，其中以使由下述式3決定之被處理物之填充率η成為20~40%之方式，對上述旋轉筒內供給被處理物，η=Ap/Af．100．．．式3
此處，η係填充率(%)，Ap係被處理物相對於自由截面積所佔之截面積(m2)，Af係自旋轉筒之總截面積減去全體加熱管之截面積而得之自由截面積(m2)。
(作用效果)
若填充率η為20~40%，則每單位截面積之處理量增多，且乾燥速度亦加快。又，因填充率η之上限並不過大，故而顯現良好之乾燥速度。更理想之填充率η係25~30%。另，所謂旋轉筒之總截面積，係指旋轉筒之任意之橫截面中之旋轉筒內部之截面積，不包含旋轉筒壁厚部分之面積。亦即，意指基於旋轉筒之內徑而計算之截面積。
<技術方案3之發明>
如技術方案1或2之被處理物之乾燥方法，其中於上述被處理物為中值徑(median diameter)50mm以下之煤炭時，使用內徑為1~6m之旋轉筒，以上述臨界速度比α成為40~未達100%之方式將上述旋轉筒旋轉，而使被處理物乾燥。
(作用效果)
於被乾燥物為煤炭時，因臨界速度比α係40~未達100%，故自處理量及乾燥速度之觀點而言最為適合。更理想之臨界速度比α係60~90%。
<技術方案4之發明>
如技術方案1或2之被處理物之乾燥方法，其中於上述被處理物 為中值徑200μm以下之樹脂系物質時，使用內徑為1~6m之旋轉筒，以上述臨界速度比α成為30~70%之方式將上述旋轉筒旋轉，而使被處理物乾燥。
(作用效果)
於被乾燥物為中值徑200μm以下之樹脂系物質時，因臨界速度比α成為30~70%，故自處理量及乾燥速度之觀點而言最為適合。更理想之臨界速度比α係40~60%。
<技術方案5之發明>
如技術方案1或2之被處理物之乾燥方法，其中以放射狀或於同心圓上配置複數個上述加熱管，且相鄰之加熱管間之間隔距離為80~150mm。
(作用效果)
相鄰之加熱管間之間隔距離係與隨著旋轉筒之旋轉而撈起被乾燥物之量、及所撈起之被乾燥物落下並返回至導熱管間之量有關，且該等亦與旋轉筒之旋轉速度有關連，故發現上述間隔距離以80~150mm為適宜。
<技術方案6之發明>
一種橫型旋轉式乾燥機，其特徵在於設為如下構成：具有於一端側具有被處理物之供給口、於另一端側具有被處理物之排出口，且繞軸心自如旋轉之旋轉筒及供加熱介質通過之加熱管群設置於上述旋轉筒內，隨著上述旋轉筒之旋轉，藉由上述加熱管群將被處理物於旋轉方向揚起；且於將被處理物供給至上述旋轉筒之一端側而自另一端側排出之過程中，藉由上述加熱管群間接加熱被處理物而使其乾燥；且可以由下述式1、式2決定之臨界速度比α成為30~未達100%之方式運轉： Vc=2.21D1/2．．．式1
α=V/Vc．100．．．式2
此處，Vc係臨界速度(m/s)，D係旋轉筒之內徑(m)，α係臨界速度比(%)，V係旋轉速度(m/s)。
(作用效果)
基於裝置之角度，發揮與請求項1相同之作用效果。
<技術方案7之發明>
如技術方案6之橫型旋轉式乾燥機，其中以放射狀或於同心圓上配置複數個上述加熱管，且相鄰之加熱管間之間隔距離為80~150mm。
(作用效果)
基於裝置之角度，發揮與請求項5同樣之作用效果。
<其他發明>
一種被處理物之乾燥速度評估方法，其特徵在於使用橫型旋轉式乾燥機，於將被處理物供給至旋轉筒之一端側並自另一端側排出之過程中，對以加熱管群間接加熱被處理物而使其乾燥時之被處理物之乾燥速度進行評估者，該橫型旋轉式乾燥機其係如下構成者：具有於一端側具有被處理物之供給口、於另一端側具有被處理物之排出口，且繞軸心自如旋轉之上述旋轉筒及供加熱介質通過之加熱管群設置於上述旋轉筒內，隨著上述旋轉筒之旋轉，藉由上述加熱管群將處理物於旋轉方向揚起；且以由下述式1、式2決定之臨界速度比α，評估乾燥速度：Vc=2.21D1/2．．．式1
α=V/Vc．100．．．式2
此處，Vc係臨界速度(m/s)，D係旋轉筒之內徑(m)，α係臨界速度比(%)，V係旋轉速度(m/s)。
(作用效果)
發揮與請求項1相同之作用效果。又，根據本技術方案之乾燥速 度評估方法，可獲得實機水平之適當之間接加熱橫型旋轉式乾燥機。
以上，根據本發明，可提高乾燥機對被處理物之乾燥速度。又，乾燥速度提高之結果，可增大乾燥機之每單位大小(殼體直徑)之乾燥處理量。反過來說，可使每處理量之裝置大小減小。
10‧‧‧旋轉筒
11‧‧‧蒸汽管(加熱管)
12‧‧‧夾套
17‧‧‧端板部
20‧‧‧支持單元
22‧‧‧開口部
23‧‧‧間隔壁
24‧‧‧螺旋葉片
25‧‧‧環箍構件
30‧‧‧馬達單元
32‧‧‧排出口
33‧‧‧載體氣體供給口
34‧‧‧排出口
35‧‧‧罩
36‧‧‧氣體吹入管
37‧‧‧氣體吹出口
41‧‧‧供給口
42‧‧‧螺旋加料器
44‧‧‧螺旋
45‧‧‧吸氣盒
46‧‧‧供給溜槽
47‧‧‧密封襯墊
48‧‧‧振動馬達
49‧‧‧彈簧
50‧‧‧排出口
55‧‧‧分級罩
56‧‧‧固定排氣口
57‧‧‧固定排出口
60‧‧‧揚料板
61‧‧‧內部蒸汽供給管
62‧‧‧內部排氣管
63‧‧‧旋轉接頭
65‧‧‧攪拌機構
70‧‧‧供給管
71‧‧‧排氣管
72‧‧‧氣體管
80‧‧‧殼體
A‧‧‧載體氣體
C‧‧‧微粒子
D‧‧‧液體
E‧‧‧處理物
J1‧‧‧半徑放射線
J2‧‧‧半徑放射線
K‧‧‧間隙
L1‧‧‧直線
r1‧‧‧同心圓
r2‧‧‧同心圓
S‧‧‧加熱介質
S1‧‧‧第1基準加熱管芯
S2‧‧‧第2基準加熱管芯
U1‧‧‧送出通路
U2‧‧‧載體氣體通路
W‧‧‧被乾燥物
Z‧‧‧帶式輸送器螺桿
圖1係本發明之橫型旋轉式乾燥機之側視圖。
圖2係表示螺旋加料器及其周邊之側視圖。
圖3係旋轉筒之另一端側之放大圖(側視圖)。
圖4係本發明之橫型旋轉式乾燥機(變化例)之側視圖。
圖5係圖4之X-X線剖面圖。
圖6係供給方式為噴射(shoot)式時之側視圖。
圖7係供給方式為振動輸送槽式時之側視圖。
圖8係將旋轉筒之橫截面形狀設為矩形時之例。
圖9係於旋轉筒外側設有夾套時之側視圖。
圖10係表示處理物之排出方式之變化例之側視圖。
圖11係採用對流之橫型旋轉式乾燥機之立體圖。
圖12係氣體吹入管式之橫型旋轉式乾燥機之說明圖；(a)係氣體吹入管之剖面圖；(b)係將氣體吹入管配置於乾燥機內之立體圖。
圖13係臨界速度比之導出過程之說明圖。
圖14係表示旋轉筒之直徑、旋轉數及臨界速度比之關係的圖表。
圖15係表示旋轉筒之直徑為320mm時之臨界速度比與乾燥速度之關係的圖表。
圖16係表示一面隨意變更臨界速度比與旋轉筒之直徑，一面使旋轉筒運轉，並拍攝旋轉筒內部之被處理物之分散狀態的照片，將其 進行描繪之圖。
圖17係表示變更旋轉筒直徑之情形時之臨界速度比與乾燥速度之關係的圖表。
圖18係表示變更填充率之情形時之臨界速度比與乾燥速度之關係的圖表。
圖19係本發明之橫型旋轉式乾燥機之加熱管之間隙之說明圖。
圖20係表示變更加熱管之間隙長度之情形時之臨界速度比與乾燥速度之關係的圖表(被處理物：煤炭)。
圖21係表示變更加熱管之間隙長度之情形時之臨界速度比與乾燥速度之關係的圖表(被處理物：樹脂系物質)。
圖22係表示本發明之橫型旋轉式乾燥機之加熱管之配置例之橫截面圖。
圖23係加熱管排列決定方法之說明圖。
圖24係表示本發明之橫型旋轉式乾燥機之加熱管配置例之橫剖面圖。
圖25係表示本發明之橫型旋轉式乾燥機之加熱管配置例之橫剖面圖。
圖26係以圖22為基礎而表示加熱管根數增加後之狀態之橫剖面圖。
圖27係以圖24為基礎而表示加熱管根數增加後之狀態之橫剖面圖。
圖28係以圖25為基礎而表示增加加熱管根數後之狀態之橫剖面圖。
圖29係表示以往之橫型旋轉式乾燥機之加熱管配置例之橫剖面圖。
圖30係說明被處理物之附著性之表。
以下，對本發明之較佳之實施形態，使用圖式進一步說明。另，以下之說明及圖式不過為顯示本發明之實施形態之一例者，本發明之內容不應解釋為限定於該實施形態。
(發明主旨)
一般而言，乾燥機之乾燥速度可如下述之式4表示。
Q=Uoa×Aef×Tln．．．式4
此處，Q係導熱量(W)，Uoa係總導熱係數(W/m2-K)，Aef係有效接觸導熱面積(m2)，Tln係溫度差(℃)。
乾燥速度係與導熱量Q同義，為了提高上述式4之左邊之導熱量Q，只要採取提高右邊之總導熱係數Uoa、有效接觸導熱面積Aef、溫度差Tln之任一者或全體之策略即可。
本發明人著眼於總導熱係數Uoa及有效接觸導熱面積Aef，認為為了提高該等，可進一步加快導熱面與被乾燥物W之相對接觸速度，及使被處理物W充分分散以進一步增大導熱面與被乾燥物W之有效接觸導熱面積。於實際進行各種實驗及探討後，可明確確認本發明之方法的有效性。
進而，對依循本發明之高速旋轉化技術進行詳細分析，結果發現即便於乾燥機之旋轉筒10之直徑不同時，亦可應用本發明之思想。
(被處理物W)
首先，作為乾燥對象物之被處理物W並未限定，作為其具體例，可例舉煤炭、銅礦石、鐵粉、鋅粉等之礦石、金屬系物質；對苯二甲酸、聚乙烯、聚縮醛、氯乙烯等之樹脂系物質；甲硫胺酸、麩質粉(gluten meal)、大豆加工粉、玉米纖維(Corn Fiber)、玉米胚芽(corn germ)等加工食品系物質；石膏、氧化鋁、蘇打灰等無機系物質；或脫水污泥等。
被處理物W較佳為物質表面不發黏且附著性較低者。圖30中，顯示引用日本粉體工業技術協會標準SAP15-13、2013解說書第17頁之解說圖5之表。於本發明中，較好將位於圖30之以虛線包圍之區域內者，詳細而言，將乾燥(dry)、環水帶(pendular)、絡水帶(funicular)1、絡水帶2、毛細帶(capillary)之物質用作被處理物W。糊狀(泥狀)因其存在極高附著性之傾向，故不適合作為本發明之被處理物W。
(中值徑)
本發明之中值徑(亦稱為「中值粒徑」)例如可利用以下方法決定。若進行詳述，則於被處理物W之粒徑為500微米以上時，以JIS(日本工業標準)M 8801煤炭試驗方法所記載之方法進行篩分，以Rosin-Rammler分佈表示篩分結果，將累計質量(篩網上)相當於50%時之粒徑設為中值徑(D50)。又，於被處理物W之粒徑未達500微米時，則利用雷射繞射式粒度分佈測定裝置(例如，商品名SALD-3100、島津製作所公司製)，測定粒度分佈，將累計體積相當於50%時之粒徑決定為中值徑(D50)。
(間接加熱橫型旋轉式乾燥機)
其次，對本發明之橫型旋轉式乾燥機(以下，亦稱為「STD(Steam Tube Dryer之簡稱)」)進行說明。如圖1所例示，該橫型旋轉式乾燥機之構造包含圓筒狀之旋轉筒10，且以該旋轉筒10之軸心相對於水平面略微傾斜之方式設置；旋轉筒10之一端較另一端位於更高處。於旋轉筒10之下方，以支持旋轉筒10之方式設有2台支持單元20及馬達單元30，將旋轉筒10設為藉由馬達單元30繞自身之軸心自如旋轉。該旋轉筒10係朝一方向旋轉。其方向可任意決定，例如如圖5所示，自另一端側(被處理物W之排出口側)觀看一端側(被處理物W之供給口41側)，可使其沿反時針方向(箭頭符號R方向)旋轉。
於旋轉筒10之內部，將金屬製管的蒸汽管(加熱管)11作為與被乾燥物W之導熱管，其沿著旋轉筒10之軸心延伸而安裝有多個。該蒸汽管11例如以相對於旋轉筒10之軸心成為同心圓之方式，於圓周方向及徑向各排列有複數個。關於其配置形態，將於後進行詳細說明。另，該加熱管11係藉由供加熱介質的蒸汽等於加熱管11內部流動而加溫。
又，於螺旋加料器42附近，設有自氣體吹入口亦即供給部41將作為載體氣體A之空氣或惰性氣體等吹入至旋轉筒10內部之氣體吹入機構(未圖示)，由該氣體吹入機構吹入之載體氣體A係朝旋轉筒10之另一端側於旋轉筒10之內部流動。
如圖1及圖3所示，於旋轉筒10之另一端側之周壁，貫通形成有複數個排出口50。排出口50沿著旋轉筒10之圓周方向形成複數個，於圖1及圖3之例中，其以呈2行之方式相互隔開地形成。又，將複數個排出口50均設為相同形狀，但亦可設為不同形狀。
又，於旋轉筒10之另一端側，具備氣體管72，於蒸汽管11內，設有供給蒸汽之供給管70與排氣管71。
(變化例)
另，如圖4所示，亦可於上述旋轉筒10之另一端側，設置攪拌被處理物W之攪拌機構65。
又，如圖4及圖5所示，亦可於旋轉筒10，以覆蓋具有複數個排出口50之另一端側之方式，設置可排出被處理物W及載體氣體A之分級罩55。該分級罩55係由較厚之金屬形成，分別於底面具有排出經乾燥及分級之被處理物W亦即處理物E之固定排出口57，於頂板具有排出載體氣體A之固定排氣口56。
(乾燥過程)
其次，一面參照圖1至圖3，一面說明以橫型旋轉式乾燥機乾燥被處理物W之過程。
被處理物W自供給口41被供給至螺旋加料器42內，並藉由未圖示之驅動機構使設置於該螺旋加料器42內部之螺旋44迴轉，而被供給至旋轉筒10之內部。自供給口41供給之被處理物W與藉蒸汽加熱之蒸汽管(加熱管)11接觸，一面乾燥，一面向旋轉筒10之另一端側移動，並被自排出口50排出。
另一方面，藉由設置於旋轉筒10之一端側之吹入機構自供給口41吹入之載體氣體A係通過旋轉筒10內，並自被處理物W之排出口亦即排出口50，排出至旋轉筒10之外。
又，自上述供給管70供給至加熱管11內之蒸汽係藉由被處理物W與加熱管11接觸而熱交換，於流動於加熱管11內之過程中冷卻而成為液體D，並自排氣管71排出。
(變化例)
其次，一面參照圖4及圖5，一面對使用包含攪拌機構65及分級罩55之橫型旋轉式乾燥機時進行說明。於該情形時，省略與上述說明重複之部分。
供給至旋轉筒10內之被處理物W若到達至設有攪拌機構65之位置，則由攪拌機構65進行攪拌，接著，如圖5所示，其被隨著旋轉筒10之旋轉而迴轉之揚料板60揚起。揚起之被處理物W當揚料板60位於旋轉筒10之上側時，自然落下，此時被處理物W所含有之微粒子C分散於旋轉筒10內(所謂飛行動作(flight action))。另，攪拌機構65之形狀只要為朝旋轉筒10之中心方向突出之板狀等，隨著旋轉筒10之旋轉而揚起被處理物W之構造即可。例如可設為與揚料板60相同之形狀。
另一方面，藉由設置於旋轉筒10之一端側之吹入機構自供給口41吹入之載體氣體A係通過旋轉筒10內，並自被處理物W之排出口亦即排出口50排出至旋轉筒10外。此時，載體氣體A隨被揚料板60分散於旋轉筒10內之微粒子C一起自排出口50排出。自排出口50排出之載 體氣體A經由固定排氣口56而自分級罩55排出。
被處理物W中之粒徑較大重量較重之粒子落至旋轉筒10內，並未隨載體氣體A自固定排氣口56排出，而自位於下側之排出口50自然落下。該自然落下之粒子(被處理物W)自固定排出口57，作為處理物E而被排出至外部。
(供給方式變化例)
說明本發明之橫型旋轉式乾燥機之變化例。
對橫型旋轉式乾燥機供給被處理物W之方式，除上述螺旋式(圖2)以外，亦可例示噴射式(圖6)或振動輸送槽式(圖7)。噴射式成為如下構造：使供給溜槽46與吸氣盒45結合，使自供給口41供給之被處理物W落下至供給溜槽46內，並向旋轉筒10內移動。吸氣盒45藉由密封襯墊47而連接於旋轉筒10，一面維持旋轉筒10與吸氣盒45間之密封性，一面使旋轉筒10旋轉。振動輸送槽式係吸氣盒45為輸送槽(剖面形狀為凹狀)，於該吸氣盒45之下端，結合振動馬達48與彈簧49。自供給口41供給之被處理物W落至輸送槽上。又，藉由吸氣盒45因振動馬達48而振動，使被處理物W朝旋轉筒10內移動。於安裝吸氣盒45時，為易於被處理物W移動，宜使其具有朝著旋轉筒10向下之傾斜。
(旋轉筒變化例)
旋轉筒10之剖面形狀除後述之圓形以外，亦可設為矩形。作為矩形例，將六角形之旋轉筒10顯示於圖8。若旋轉矩形之旋轉筒10，則因旋轉筒10之角部15使被處理物W被帶起，故被處理物W之混合變得良好。另一方面，與圓形之情形相比，因旋轉筒10之剖面積較窄，故亦存在所配置之加熱管11根數減少之缺點。另，矩形之角部數(邊數)可變更，更詳細而言，可將角部數設為3個以上之任意數。
如圖9所示，亦可設置包圍旋轉筒10之夾套12。於該情形時，使加熱介質S於旋轉筒10之外壁與夾套12之內壁間流動，同時自旋轉筒 10之外側進行加熱。其結果，與未設置夾套12之情形相比，可提高被處理物W之乾燥速度。作為該加熱介質S之例，可例舉200℃~400℃之高溫氣體、200℃~400℃之熱油等。此外，亦可以包圍旋轉筒10之方式設置複數個伴熱(trace)配管(未圖示)，而代替上述夾套12。
(排出方式變化例)
作為自橫型旋轉式乾燥機排出處理物E之方式，亦可採用如圖10之形態。於該形態中，載體氣體A係自殼體80上部之載體氣體供給口33而被送入至間隔壁23內側。於該載體氣體A為再利用氣體時，載體氣體A中含有粉塵等，但因於間隔壁23內側，亦即氣體通路U2，配置有帶式輸送器螺桿Z，故混入氣體內之粉塵等被該帶式輸送器螺桿Z捕捉。被捕捉之粉塵等在帶式輸送器螺桿Z之排送作用下向開口部22排送，而向殼體80內排出。所排出之粉塵等自由落下，並自殼體下方之排出口32排出。另一方面，載體氣體A之除粉塵等以外之氣體則未被帶式輸送器螺桿Z攔截，而被送進旋轉筒10內。
又，隨著旋轉筒10之旋轉，螺旋葉片24亦旋轉。因而，將被處理物W乾燥而得之乾燥物E，於送出通路U1內，在螺旋葉片24之排送作用下，向開口部21推進，並自開口部21排出。排出之乾燥物E因自身重量而自殼體下方之排出口32排出。
另一方面，貫通殼體80而朝間隔壁23內延伸之蒸汽路徑(內部蒸汽供給管61及內部排氣管62)係與旋轉筒10設為一體。內部蒸汽供給管61連通於端板部17之加熱管11之入口頭部，內部排氣管62連通於端板部17之加熱管11之出口頭部。又，蒸汽供給管70及排氣管71藉由旋轉接頭63而分別連結於內部蒸汽供給管61及內部排氣管62。
(氣體流通方式變化例)
圖1及圖4之橫型旋轉式乾燥機採用被處理物W之移動方向與載體氣體A之流動方向相同之「並流」。此外，亦可採用被處理物W之移動 方向與載體氣體A之流動方向相反之「對流」。
圖11中顯示採用「對流」之橫型旋轉式乾燥機之一例。於螺旋加料器42之上方設置被處理物W之供給口31，於罩35之下端設置處理物E之排出口32。又，自供給口31供給被處理物W，使被處理物W自旋轉筒10之一端側向另一端側移動，於該移動過程中，以加熱管11加熱而使其乾燥，並將乾燥而得之處理物E自排出口32排出。另一方面，於罩35之上端設置載體氣體A之供給口33，於螺旋加料器42之上方設置載體氣體A之排出口34。又，自供給口33供給載體氣體A，使上述載體氣體A自旋轉筒10之另一端側向一端側流動，於該過程中，搬送自被處理物W蒸發之蒸汽，將伴有蒸汽之載體氣體A自排出口34排出。
此外，亦可使用如圖12所示之氣體吹入管式之橫型旋轉式乾燥機。氣體吹入管36於旋轉筒10內部於軸向延伸而設，其與旋轉筒10或加熱管11一起旋轉。例如，可將其設置於複數個加熱管11、11之間，或較位於最內側之加熱管11設置於更內側。另，圖12中，為了易於分辨氣體吹入管36，而省略加熱管11之顯示。於該氣體吹入管36之壁面，開有複數個氣體吹出口37。於圖12之例中，於氣體吹入管36之上部，沿軸向設有2行氣體吹出口37。
於使上述氣體吹入管式乾燥機運轉時，自旋轉筒10之另一端側向氣體吹入管36內供給載體氣體A。所供給之載體氣體A自氣體吹出口37向旋轉筒10內噴出，後隨被處理物W之蒸汽，自旋轉筒10之一端側流出。此外，亦可設為自旋轉筒10之一端側對氣體吹入管36內供給載體氣體A，並自旋轉筒10之另一端側排氣之構成。
(旋轉筒支持構造變化例)
此外，旋轉筒10之支持構造除於旋轉筒10之外周安裝2個環箍構件20、20之上述支持構造以外，亦可設為於設置於一端側之螺旋加料 器42與設置於另一端側之氣體管72之外周，安裝軸承(未圖示)，並支持該軸承之構造；或將上述環箍構件25與軸承組合使用之支持構造。
(旋轉速度)
本發明係為提高被處理物W之乾燥速度，使旋轉筒10以較以往之橫型旋轉式乾燥機更高速旋轉。關於該旋轉速度之決定方法，於以下進行說明。
(步驟1)
決定橫型旋轉式乾燥機之處理負荷PL。具體而言，基於被處理物W之種類、含水率(%)及目標處理量(kg/h)等，算出負荷PL。
(步驟2)
將小型之橫型旋轉式乾燥機作為實驗機，研究每單位負荷之乾燥速度Rd。
(步驟3)
基於上述步驟2中研究出之乾燥速度Rd，決定旋轉筒10之尺寸。
(步驟4)
決定旋轉筒10之旋轉數。以往之旋轉數決定法係按旋轉筒10之旋轉速度(於本發明中，亦將「旋轉速度」稱為「周速」)作為重要基準，具體而言，使用下述式5決定旋轉數。另，旋轉速度V之值，於約0.1~1「m/s」之範圍內係依經驗法則決定。
N=(V×60)/(D×π)．．．式5
此處，N係旋轉數(r.p.m.)，V係旋轉速度(m/s)，D係旋轉筒10之內徑(m)。
本發明不同於上述式5，係以臨界速度比為基準決定旋轉數者，具體而言，使用下述式6決定。
N=V/Vc×Nc．．．式6
此處，N係旋轉數(r.p.m.)，V係旋轉速度(m/s)，Vc係臨界速度 (m/s)，Nc係臨界旋轉數(r.p.m.)。
(臨界速度、臨界速度比)
對上述式6之「臨界速度」與「臨界旋轉數」進行詳述。若參照圖13，則「臨界速度」係於橫型旋轉式乾燥機內，被處理物W之重力與作用於被處理物W之離心力相平衡之旋轉速度，理論上，意指使被處理物W隨旋轉筒10旋轉之旋轉筒10的旋轉速度。另，rω表示速度。又，所謂「臨界速度比」，係指實際旋轉速度對於上述臨界速度之比。
(臨界速度)
對臨界速度進行詳述。臨界速度因被處理物W之重力(mg)與離心力(m)相同，故下述式7成立。
mg=mrω 2．．．式7
此處，m係被處理物W之質量(kg)，g係重力加速度(m/s2)，r係旋轉筒10之半徑(m)，ω係角速度(rad/s)。
又，可自上述式7導出下述式8。
g=r(Vc/r)2．．．式8
此處，g係重力加速度(m/s2)，r係旋轉筒10之半徑(m)，Vc係臨界速度(m/s)。
因而，自上述式8導出下述式1，可求得臨界速度(m/s)。
Vc=(rg)1/2=(D/2．g)1/2=2.21D1/2
Vc=2.21D1/2．．．式1
此處，Vc係臨界速度(m/s)，D係旋轉筒10之內徑(m)。
(臨界速度比)
其次，對臨界速度比進行說明。臨界速度比α係指實際旋轉速度V相對於臨界速度(Vc)之比，可由下述式2表示。
α=V/Vc．100．．．式2
此處，α係臨界速度比(%)，V係旋轉速度(m/s)，Vc係臨界速度(m/s)。
(臨界旋轉數)
另，將臨界速度之旋轉筒10之旋轉數稱為「臨界旋轉數」，其可由下述式9求得。
Nc=Vc．60/(πD)=2.21D1/2．60/(πD)=42.2/D1/2
Nc=42.2/D1/2．．．式9
此處，Nc係臨界旋轉數(r.p.m.)，Vc係臨界速度(m/s)，D係旋轉筒10之內徑(m)。
(按比例放大)
將旋轉筒10之內徑D(m)設為X軸，將旋轉數N(r.p.m.)設為Y軸，而將臨界速度比α(%)之變化顯示於圖14。P1係以往之旋轉筒10之旋轉數，P2係本發明之旋轉筒10之旋轉數。根據圖14，可一如了然本發明之運轉條件(臨界速度比α=30~未達100%)不同於以往例。
(實驗例1)
使用內徑不同之3台橫型旋轉式乾燥機，對臨界速度比α(%)與乾燥速度Rd之關係進行實驗。各STD之旋轉筒10之直徑係320mm、900mm、1830mm。又，配置於各旋轉筒10內之加熱管11之間隙K係100mm。
對各STD內分批式投入煤炭(被處理物W)。該投入量係對直徑320mm之STD投入4kg、對直徑900mm之STD投入50kg、對直徑1830mm之STD投入250kg。又，該煤炭之中值徑係2.2mm。另，將設置於旋轉筒10內之加熱管11中所流動之蒸汽壓力分別設為0.6Mpa(錶壓)。
圖15中顯示表示STD之旋轉筒10之直徑為320mm時之臨界速度比與乾燥速度之關係的圖表。該圖15之乾燥速度之值係相對數值。詳言之，將STD之旋轉筒10之直徑為320mm，且臨界速度比為20%時之 乾燥速度之值定為1，以將該值作為基準之相對數值表示。
又，一面隨意變更臨界速度比與旋轉筒10之直徑，一面使旋轉筒10運轉，並拍攝旋轉筒10內部之被處理物W之分散狀態之照片，將其進行描繪之圖顯示於圖16。亦即，以可於各橫型旋轉式乾燥機中目測被乾燥物W動態之方式，於橫截面設置透明板，透過該透明板拍攝內部被處理物W之分散狀態的照片，並將其描繪而得者。另，圖16之旋轉筒10之旋轉方向與圖5相同，為逆時針方向。
將臨界速度比設為20%而運轉時，雖被乾燥物W於旋轉筒10之右側區域處於回爐狀態，但其以塊狀殘存於旋轉筒10之內壁，移動量亦較少，被處理物W並未怎樣分散。這意味著旋轉筒10之導熱面與被乾燥物W(煤炭)並未充分接觸。
另一方面，於將臨界速度比設為50%而運轉時，確認旋轉筒10內部後，可知被處理物W分散於旋轉筒10之較大範圍。又，將臨界速度比提高至70%而運轉，確認旋轉筒10內部後，被處理物W分散於更大之範圍。
又，將臨界速度比設為100%而運轉時，確認旋轉筒10內部後，可知雖存在些許半途落下之被處理物W，但被處理物W近乎全部一同旋轉，導熱面與被處理物W並未接觸，故而未進行熱傳遞。
另，圖16中旋轉筒10內所標註之箭頭符號，表示被處理物W之落下方向。
實際上，如圖17所示，可確認隨著臨界速度比之上昇，乾燥速度變高。又，即便變更旋轉筒10之直徑，相對於臨界速度比之乾燥速度之上昇傾向亦不會改變。另，圖17之乾燥速度之值係相對數值。詳言之，將STD之旋轉筒10之直徑為320mm、且臨界速度比為20%時之乾燥速度之值定為1，以將該值作為基準之相對數值表示。
(填充率)
本發明中，於使旋轉筒10高速旋轉時，較好將被處理物W之填充率設為20~40%。更好將填充率設為25~30%。
另，上述填充率可由以下式3求得。
η=Ap/Af．100．．．式3
此處，η係填充率(%)，Ap係被處理物W相對於自由截面積所佔之截面積(m2)，Af係自旋轉筒10之總截面積減去全體加熱管之截面積而得之自由截面積(m2)。
(實驗例2)
對直徑450mm之STD投入200kg/h煤炭(被處理物W)而進行實驗。配置於旋轉筒10之加熱管11之間隙K係100mm。又，該煤炭之中值徑為2.2mm。另，將配置於旋轉筒10內之加熱管11中所流動之蒸汽壓力設為0.6MPa(錶壓)。
圖18表示變更填充率時之臨界速度比與乾燥速度之圖表。該圖18之乾燥速度之值係相對數值。詳言之，將填充率為15%，且臨界速度比為20%時之乾燥速度之值定為1，以將其值作為基準之相對數值表示。將被處理物W之填充率設為15%而運轉時，因被處理物W與加熱管11之接觸面積較窄，故無法加快乾燥速度。另一方面，將被處理物W之填充率設為25%而運轉時，被處理物W與加熱管11之接觸面積增加，乾燥速度上昇。進而，於將被處理物之填充率設為35%而運轉時，於粉體層(粉體之被處理物W之層)之上層產生表面光滑，而導致未與導熱面接觸之被處理物增加。其結果，與以填充率25%運轉時相較，乾燥速度並未提昇。然而，與以填充率為15%運轉時相較，其乾燥速度較快。另，無論為何種填充率，均隨著臨界速度比之提高，乾燥速度亦上昇。
根據以上實驗，可知較好採用使被處理物W之乾燥速度顯著上昇之填充率20~40%。
(加熱管11之間隙)
圖19中顯示加熱管11之間隙K。於該例中，顯示間隙K於4個同心圓列全體相同之例。因此，將加熱管11之徑設為越接近外側則越大。鄰接之加熱管11之間(間隙)K之距離較好設為80~150mm。當然，可將加熱管11之內徑設為相同內徑且間隙K例如設為越接近外側則越大等之適當變形。又，亦可採用後述之第1配置形態或第2配置形態。
(實驗例3)
對直徑1830mm之STD，分批式投入250kg煤炭(被處理物W)而進行實驗。該煤炭之中值徑係2.2mm。另，將設置於旋轉筒10內之加熱管11中所流動之蒸汽壓力設為0.6MPa(錶壓)。
圖20中顯示臨界速度比與乾燥速度之圖表。該圖20之乾燥速度之值係相對數值。詳言之，將加熱管11之間隙K為50mm，且臨界速度比為20%時之乾燥速度之值定為1，以將該值作為基準之相對數值表示。
又，將製作圖20之圖表時之加熱管11之配置設為與圖19相同。亦即，自旋轉筒10之中心向外側以放射線狀配置加熱管11，將加熱管11之徑設為自內側向外側逐漸增大。藉此，可將位於第1行~第n行之加熱管11之間隙K設為全部相同。例如，加熱管11之間隙K為50mm時，位於第1行~第n行之加熱管11之間隙K皆為50mm。另，關於該加熱管11之配置，下述圖21中亦同。
將加熱管11之間隙K設為50mm而運轉時，流動於間隙K之被處理物W之量變少，被處理物W未怎樣混合，故乾燥速度變慢。其後，隨著將加熱管11之間隙K增長至80mm、100mm、150mm，乾燥速度亦逐漸加快。推測其係緣於流動於間隙K之被處理物W之量逐漸增多，被處理物W得以良好混合之故。另一方面，將加熱管11之間隙K設為200mm而運轉時，流動於間隙之被處理物W之量變多。但與間 隙K之長度為150mm時相比，被處理物W與加熱管11之接觸面積無太大變化。其結果，乾燥速度與150mm時亦無太大變化。另，無論何種填充率，均隨著臨界速度變高，乾燥速度亦上昇。
根據以上實驗可知，較好將鄰接之加熱管11之間(間隙)之距離設為80~150mm。
(實驗例4(樹脂系物質))
對直徑1830mm之STD分批式投入樹脂系物質。該投入量係250kg。又，該樹脂系物質之中值徑係0.1mm。又，將旋轉筒10內之加熱管11中所流動之蒸汽壓力設為0.45MPa(錶壓)。
圖21顯示表示被處理物W使用樹脂系物質，變更加熱管11之間隙K之長度之情形時之臨界速度比與乾燥速度之關係的圖表。該圖21之乾燥速度之值係相對數值。詳言之，將加熱管11之間隙K為50mm，且臨界速度比為20%時之乾燥速度之值定為1，以將該值作為基準之相對數值表示。
如圖21所示，於臨界速度比α為50%左右時，成為顯現乾燥速度峰值之山型。因而，可知臨界速度比α較佳為30~70%。又，若將加熱管11之間隙K逐漸增大至50mm、80mm、100mm，則乾燥速度亦逐漸加快。
如自以上結果可預測般，最適當之臨界速度比將視被處理物W之種類、含水率或乾燥機之尺寸等而有所不同，但臨界速度比較好採用40~90%。
(外徑與內徑之關係性)
上述各說明或各式中，使用旋轉筒10之內徑D，並未使用外徑。但亦可修正上述各式而使用外徑。關於該點，以下進行詳細闡述。
於上述各式中，D係內徑，現記述為使用外徑代替內徑之修正式。若將旋轉筒10之外徑設為Do，旋轉筒10之板厚(壁厚)設為t，內 徑設為D，則該等之關係成為下述式10。
D=Do-(2×t)．．．式10
因而，只要對上述各式之D，代入式10之右邊即可。例如，臨界速度比之式可記述如下。
Vc=2.21D1/2．．．式1
Vc=2.21×(Do-2×t)1/2
另，作為參考，顯示STD等之旋轉筒10之壁厚t的一般數值。存在旋轉筒10越大徑化，為了保持其強度之壁厚t越增大之傾向，實際而言，大致按以下數值進行設計。於旋轉筒10之內徑D為0.3~6m時，壁厚t成為3~100mm。
<關於加熱管>
本發明之加熱管11其尺寸及配置可適當選擇，但於指向本發明人等之高度旋轉化之過程中，得到之見解主要係提高接觸效率，及提高乾燥速度時，下述方式為有效。
(加熱管之配置)
如圖29所示，以往於旋轉筒10內以放射狀配置加熱管11。於旋轉筒10內，被處理物W(粉粒體)移行至旋轉筒10下部進入複數個加熱管11之間隙，並隨著旋轉筒10之旋轉，被複數個加熱管11於旋轉方向揚起。被揚起至靜止角(angle of repose)之被處理物W主要於越過靜止角之時點開始崩落，而轉為落下運動。更詳言之，超過靜止角界限，且自位於更上方之複數個加熱管11之間以雪崩狀落下，而與位於旋轉筒10下部之加熱管11產生碰撞。
落下之被處理物W再度進入至旋轉筒10下部之複數個加熱管11、11之間隙。因被處理物W落下之角度與進入至加熱管11、11之間隙之角度不同，故被處理物W並未迅速進入至加熱管11、11之間隙，而滯留於加熱管11、11之外側(旋轉筒10之中心側)，可判明被處理物W與加熱管11之接觸效率較差。若接觸效率較差，便存在被處理物W之乾 燥速度降低之問題。
又，因被處理物W落下之方向與進入至複數個加熱管11、11之間之方向不同，故落下之被處理物W與最內行(旋轉筒10之最中心側之行)之加熱管11、11產生碰撞，而存在運動能量一度成為零(被重設)之問題。
本發明為解決上述問題而對加熱管11之配置作了改良。
亦即，於具有於一端側包含被處理物W之供給口、於另一端側包含被處理物W之排出口且繞軸心自如旋轉之旋轉筒10，且於上述旋轉筒10內設置供加熱介質通過之多個加熱管11、11…，於將被處理物W供給至上述旋轉筒10之一端側並自另一端側排出之過程中，由上述加熱管11、11…加熱被處理物W而使其乾燥之橫型旋轉式乾燥機中，加熱管11、11…群之配置期望為以下之配置形態。
上述加熱管11、11…群係以上述旋轉筒10之中心為中心，實質上配置成同心圓狀，連結其中心側圓上之第1基準加熱管S1芯至第2基準加熱管S2芯之連結線係自下述(1)或(2)之配置形態之一者或組合該等而成之配置形態中選擇者。
<參照圖24：斜直線狀形態>
(1)第1配置形態：各加熱管11、11…芯係位於直接連結第1基準加熱管S1芯與第2基準加熱管S2芯之直線L1上，進而，相對於通過第1基準加熱管S1芯之半徑放射線J1，上述第2基準加熱管S2芯位於旋轉筒10之旋轉方向後方。
<參照圖22：曲線狀形態>
(2)第2配置形態：各加熱管11、11…芯位於連結第1基準加熱管S1芯與第2基準加熱管S2芯之曲線L2上，且越是朝著第2基準加熱管S2芯，越位於旋轉筒10之旋轉方向之後方；進而，相對於通過第1基準加熱管S1芯之半徑放射線J1，第2基準加熱管S2芯位於旋轉筒10之 旋轉方向後方。
亦即，如圖22及圖24所示，加熱管11、11…係以旋轉筒10之中心F為中心而配置成同心圓狀，且配置於包含中心側圓上之第1基準加熱管S1之同心圓r1、第2基準加熱管S2之同心圓r2、及位於旋轉筒10之最外側之最外加熱管11之同心圓r3之各同心圓上。
第1基準加熱管S1芯(參照圖22及圖24)係自位於旋轉筒10之最中心側之加熱管11群之行(「行1」：參照圖23)中任意選取之加熱管11之芯(加熱管中心)。
又，第2基準加熱管S2芯係自複數個加熱管11、11…之「行」中(參照圖23)位於旋轉筒10之最中心側之加熱管11(第1基準加熱管S1)，沿同一「列」向外側計數時所期望行數之加熱管S2之芯(加熱管11之中心)。
第2基準加熱管S2芯之位置可根據被處理物W之流動形態(該流動形態受源自被處理物W之物性(形狀、大小、黏性、材料種類等)之要因，及源自乾燥機之運轉條件之要因等左右)而適當選擇。
此時，期望將配置比ε=h2(第2基準加熱管S2之同心圓r2-第1基準(最內)加熱管S1之同心圓r1)/h1(旋轉筒內表面-第1基準(最內)加熱管S1之同心圓r1)設為超過1/2。
又，於本發明中，關於至少第1基準加熱管S1至第2基準加熱管S2之區間，期望設為上述第1配置形態或第2配置形態之加熱管配置。
進而，於本發明中，第2基準加熱管S2芯之位置係亦包含位於最外加熱管11之同心圓r3上之情形者。
如此般，可適當選擇採用第1配置形態或第2配置形態之區域，於圖24所示之例中，顯示加熱管11之行數共7行，第2基準加熱管S2之芯位於第4行之例。
圖24之例係第1配置形態例，圖22及圖23之例係第2配置形態。
圖24之例係7行全部為第1配置形態。亦即，位於直接連結第1基準加熱管S1芯與第2基準加熱管S2芯之直線L1上，進而，相對於通過第1基準加熱管S1芯之半徑反射線J1，第2基準加熱管S2芯位於旋轉筒10之旋轉方向後方。
於圖22及圖23之例中，9行全部為第2配置形態。亦即，各加熱管11、11…之芯位於連結第1基準加熱管S1芯與第2基準加熱管S2芯之曲線L2上，且越朝著第2基準加熱管S2芯越位於旋轉筒10之旋轉方向之後方，進而，相對於通過第1基準加熱管S1芯之半徑放射線J1，第2基準加熱管S2芯位於旋轉筒10之旋轉方向後方。
另，於圖22及圖24中，以旋轉筒10之中心點F為起點，將通過第1基準加熱管S1芯之線設為半徑放射線J1，將通過第2基準加熱管S2芯之線設為半徑放射線J2而分別顯示。上述h1及h2之各距離，若根據半徑放射線J2上之距離求出則佳。
(加熱管之其他曲線狀或直線狀配置)
此外，本發明之另一較佳形態中，亦可設為隨著自旋轉筒10之旋轉軸之同心圓上之中心側至位於外側，增大相鄰之加熱管11之間隙的配置。圖22~圖24係設為隨著自中心側朝向外側，逐漸增大相鄰之加熱管11之間隙之配置之例。
又，作為連結第1基準加熱管S1芯與第2基準加熱管S2芯之曲線L2，可設為輪轉線(粒子以最快速度下降時所畫出之線)、角突(cornu)之螺旋(平順下降時所畫出之線)或對數曲線、圓弧線或與該等線近似之線等。
圖28中顯示將加熱管11、11…之內側以遵循第2配置形態之曲線狀配置，關於外側部分為沿著半徑方向(放射方向)之形態之例。
圖25中顯示將加熱管11、11…之內側以遵循第2配置形態之曲線狀配置，關於外側部分為沿著半徑方向(放射方向)之形態之例。
圖27中顯示將加熱管11、11…以遵循第1配置形態之斜直線狀配置，關於外側部分，為自中間之同心圓上遍及最外側之同心圓，介裝斜直線狀之加熱管11、11…之列之例。
另一方面，如自該等例可推測般，雖圖式中未顯示具體例，但亦可組合第1配置形態與第2配置形態而配置。
關於所有行，即使不採用第1配置形態或第2配置形態，而於其間採用該等之配置形態時，亦如上所述，期望將配置比ε=h2(第2基準加熱管S2之同心圓r2-第1基準(最內)加熱管S1之同心圓r1)/h1(旋轉筒內表面-第1基準(最內)加熱管S1之同心圓r1)設為超過1/2。
(作用效果)
如上所述，藉由將加熱管11以曲線狀或斜直線狀配置，使被處理物W落下之方向與被處理物W進入至複數個加熱管11之間之方向近似，落下之被處理物於其運動方向未有太大改變之情形下，進入至複數個加熱管11、11之間隙。進入至加熱管11、11之間隙之被處理物W自旋轉筒10之內側朝外側流動，到達旋轉筒10之筒壁。藉由選定加熱管11之配置，由於被處理物W快速進入至加熱管11之間隙，並未滯留於加熱管11之外側(旋轉筒10之中心側)，使被處理物W與加熱管11之接觸良好，故可提高乾燥效率。又，因被處理物W與加熱管11之接觸面積增大，兩者之接觸時間亦增加，故自該點而言，同樣可提高乾燥效率。
又，因被處理物W順利進入至加熱管11、11之間隙，故加熱管11自被處理物W受到之衝擊變小。因此，與如以往般配置加熱管11之情形相比，可縮小加熱管11之直徑，從而可增加加熱管11之根數。其結果，加熱管11之整體導熱面積增加，從而可提高乾燥效率。
此外，於以往之裝置中，因落下之被處理物W與加熱管11產生衝突，而產生被處理物W(粉粒體)破碎，但根據上述較佳形態，可防止 或抑制破碎。其結果，可使最終製品(乾燥製品)之粒度分佈穩定，減少微粉，從而可減輕排氣處理設備之負荷。
另，各加熱管11、11…之直徑或壁厚可適當選擇。
(加熱管11之根數)
雖可將位於同心圓上之加熱管11之根數全部設為相同，但於將加熱管11以直線狀設置時，如圖27所示，較好將自旋轉筒10之最外周至中間附近之加熱管11之根數，設為多於自旋轉筒10之中間附近至最內周之加熱管11之根數。如此，藉由增加自中間附近至最外周之加熱管11之根數，可使相鄰之加熱管11、11間之距離自最內周至最外周設為大致相同。又，藉由增加加熱管11之根數，可增加加熱管11之導熱面積，從而可提高朝旋轉筒10之外周側移動之被處理物W之乾燥效率。
(加熱管11之直徑)
雖可將加熱管11之直徑全部設為相同，但如圖23所示，亦可設為自旋轉筒10之內周側朝外周側逐漸增大直徑。如此，藉由變更加熱管11之直徑，可使相鄰之加熱管11間之距離自內周至外周設為大致相同。如此藉由增大加熱管11之直徑，可增加加熱管11之導熱面積，從而可提高朝旋轉筒10之外周側移動之被處理物W之乾燥效率。
(加熱管11之排列之決定方法)
關於加熱管11排列之決定方法，一面參照圖23一面進行說明。另，以「列行」表示加熱管11之排列，將旋轉筒10之徑向(自旋轉筒10之中心軸朝外側之方向)之排列設為「行」，將圓周方向之排列設為「列」。
藉由變更鄰接之列間距離(例如，列1與列2間之距離)及鄰接之行間之距離(例如行1與行2之距離)，可改變被處理物W之分散性或流動性。
例如，若將圖23之附影線之加熱管11(以下，稱為「基準加熱管 11」)作為基準加以考量，則作為列間距離，除了(1)之加熱管11與基準加熱管11之距離、(5)之加熱管11與基準加熱管11之距離以外，亦可考慮(2)之加熱管11與基準加熱管11之距離、(8)之加熱管11與基準加熱管11之距離、(4)之加熱管11與基準加熱管11之距離、(6)之加熱管11與基準加熱管11之距離，將該等設為上述固定值以上。又，作為行間距離，可考慮(3)之加熱管11與基準加熱管11之距離、(7)之加熱管11與基準加熱管11之距離，亦將該等設為上述固定值以上。另，鄰接之加熱管11之距離較好設為80~150mm。
如以上般，列間距離及行間距離成為決定加熱管11排列時之限定條件。遵照該限定條件，同時以儘可能增大導熱面積，且使流動性變良好之方式，變更加熱管11之直徑、列數及行數，而嘗試各種變化，採用導熱面積最大，且流動性最佳之排列進行製品設計。另，根據實際對加熱管11之排列進行探討之結果，於逐漸增大列之曲率時，藉由逐漸縮小加熱管11之直徑，並逐漸增多行數，可將導熱面積設為最大。反之，於逐漸縮小列之曲率時，藉由逐漸增大加熱管11之直徑，並逐漸減少行數，可將導熱面積設為最大。
P1‧‧‧旋轉數
P2‧‧‧旋轉數

Claims (7)

  1. 一種被處理物之乾燥方法，其特徵在於使用橫型旋轉式乾燥機，於將被處理物供給至旋轉筒之一端側並自另一端側排出之過程中，藉由加熱管群間接加熱被處理物而使其乾燥，該橫型旋轉式乾燥機係如下構成者：具有於一端側具有被處理物之供給口、於另一端側具有被處理物之排出口，且繞軸心自如旋轉之上述旋轉筒及供加熱介質通過之上述加熱管群設置於上述旋轉筒內，隨著上述旋轉筒之旋轉，藉由上述加熱管群將被處理物於旋轉方向揚起；且以由下述式1、式2決定之臨界速度比α成為30~未達100%之方式將上述旋轉筒旋轉，而使被處理物乾燥：Vc=2.21D1/2‧‧‧式1 α=V/Vc‧100‧‧‧式2此處，Vc係臨界速度(m/s)，D係旋轉筒之內徑(m)，α係臨界速度比(%)，V係旋轉速度(m/s)。
  2. 如請求項1之被處理物之乾燥方法，其中：以使由下述式3決定之被處理物之填充率η成為20~40%之方式，對上述旋轉筒內供給被處理物，η=Ap/Af‧100‧‧‧式3此處，η係填充率(%)，Ap係被處理物相對於自由截面積所佔之截面積(m2)，Af係自旋轉筒之總截面積減去全體加熱管之截面積而得之自由截面積(m2)。
  3. 如請求項1或2之被處理物之乾燥方法，其中於上述被處理物為中值徑50mm以下之煤炭時，使用內徑為1~6m之旋轉筒，以上述臨界速度比α成為40~未達100%之方式將上述旋轉筒旋轉，而使被處理物乾燥。
  4. 如請求項1或2之被處理物之乾燥方法，其中於上述被處理物為中值徑200μm以下之樹脂系物質時，使用內徑為1~6m之旋轉筒，以上述臨界速度比α成為30~70%之方式將上述旋轉筒旋轉，而使被處理物乾燥。
  5. 如請求項1或2之被處理物之乾燥方法，其中以放射狀或於同心圓上配置複數個上述加熱管，且相鄰之加熱管間之間隔距離係80~150mm。
  6. 一種橫型旋轉式乾燥機，其特徵在於設為如下構成：具有於一端側具有被處理物之供給口、於另一端側具有被處理物之排出口，且繞軸心自如旋轉之旋轉筒及供加熱介質通過之加熱管群設置於上述旋轉筒內，隨著上述旋轉筒之旋轉，藉由上述加熱管群將被處理物於旋轉方向揚起；於將被處理物供給至上述旋轉筒之一端側而自另一端側排出之過程中，藉由上述加熱管群間接加熱被處理物而使其乾燥；且可以由下述式1、式2決定之臨界速度比α成為30~未達100%之方式運轉：Vc=2.21D1/2‧‧‧式1 α=V/Vc‧100‧‧‧式2此處，Vc係臨界速度(m/s)，D係旋轉筒之內徑(m)，α係臨界速度比(%)，V係旋轉速度(m/s)。
  7. 如請求項6之橫型旋轉式乾燥機，其中以放射狀或於同心圓上配置複數個上述加熱管，且相鄰之加熱管間之間隔距離係80~150mm。
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