JP4533332B2 - 水冷式水平回転体のエア抜き構造 - Google Patents

Description

本発明は、高温雰囲気に晒されるスクリューコンベア、連続鋳造装置の下スクリューコンベヤ等の、水平回転し、内部が冷却のために水冷される水冷式水平回転体のエアを抜くためのエア抜き構造に関する。

廃棄物溶融設備では、燃焼室の底部にダストを排出するために冷却水が流れる水冷式の水平回転するスクリューコンベアが配置され（特許文献１参照）、また、熱回収設備の廃熱ボイラの下部にダストを排出するための水冷式の水平回転するスクリューコンベヤが配置されている（特許文献２参照）。

図４は水冷式水平回転体の従来例を示す図である。図４（ａ）に示す例においては、回転体３０は両端の給水側軸端部３１と排水側軸端部３２が軸受３３に回転可能に支持され、冷却水は図中の矢印で示すように、給水側軸端部３１から回転体３０の内部に供給され、排水側軸端部３２から排水される。

図４（ａ）では、軸端部３２から排水されるため、回転体３０の通水部内径が排水側軸内径よりも大きい場合、回転体３０の排水側軸端部レベル以上の部分がエア溜り３４となって非水冷となり、排水側軸端部レベル以上の鉄皮は非水冷となってしまう。回転により、鉄皮は加熱と冷却の繰り返しの熱影響を繰り返し受けるため、好ましくない。

そこで、回転体の溜まるエアを抜くために、各種のエア抜き構造が提案されている。図４（ｂ）に示す回転体３０では、排水側をエア抜き管３５が固定できる２重管式スイベルジョイント構造３６にし、エア抜き管３５の先端を回転体３０の内面の上端部に位置させてエアを抜くようにしている。

また、図４（ｃ）に示す回転体３０では、回転体内に中子３７を配置し、回転体内の外周部の水流速を上げて冷却水を中子３７の廻りを通過させて空気を排水軸端部側に追い出すようにしている。
特開２００１−４１４３０号公報 特開２００１−４１４３１号公報

しかしながら、図３（ｂ）に示すエア抜きは、エア抜き管３５はスイベルジョイント３６に固定して排水軸端部３２を貫通させて片持ち状態で支持しているため、不安定となるという問題がある。

また、図３（ｃ）に示すエア抜きは、高水圧、大水量が必要であり、確実性に欠けるという問題がある。

そこで、本発明は、水冷式水平回転体のエア溜りを簡単な構造で消失させることができるエア抜き構造を提供するものである。

また、本発明は、軸受により両端の軸端部が回転可能に軸支された回転体内に冷却水を給水及び排水する内部水冷式水平回転体のエア抜き構造において、回転体内に冷却水を給水する、回転体と共に回転する給水案内管が排水側の軸端部に固定され、給水案内管内に排水管が配置され、排水管の取水口を給水案内管より突出させ、突出した取水口の位置を回転体の軸心から離して回転体の内周面近くに位置させ、スイベルジョイントを介して給水案内管の端部が給水路に接続されるとともに、排水管の端部が排水路に接続されていることを特徴とする。

本発明は、排水管の回転により、排水管の取水口が回転動作により水没して排水し、エア溜り部分に入るとエアが抜けるために回転の繰り返し動作によりエア溜りを消失させることができる。その結果、非冷却部分の形成をおさることができる。

また、スクリュー軸の排水側軸端部に排水管を固定するので、図４（ｂ）に示す回転軸を貫通した片持ち支持に比べて、簡単な構造により排水管の安定した支持が可能となる。

また、一方の軸端部から給水と排水ができる構造とすることも可能で、他方の軸端部は単に軸受で支持すればよいので、水回りの設備を簡素化することができる。

本発明の実施例を図面により説明する。

図１は本発明によるエア抜き管を備えた回転体の全体の構造を示す概略図、図２はエア抜き管の支持構造を示す概略断面図で、燃焼室１の底部に灰を排出するために回転体としてスクリュー軸２にスクリュー羽根３を備えたスクリューコンベ４が配置された例を示すものである。

図１及び図２において、中空のスクリュー軸２は燃焼室１の壁に設けられた軸シール装置５に給水側軸端部６が回転可能に軸支され、スクリューケーシング７の壁に設けられた軸シール装置５に排水側軸端部８が回転可能に軸支される。

給水側軸端部６に接続された給水管９は軸受１０に回転可能に軸支され、給水管９の端部はスイベルジョイント１１により回転可能に給水路１２に接続される。また、給水側軸端部６及び排水側軸端部８の内径は炉内側軸内径よりも小さいため、排水側軸端部８にはエア抜きと排水を兼ねた排水管１３が固定される。

排水管１３は軸受１４に回転可能に軸支され、排水管１３の端部を排水路１６に接続する場合には、排水管１３の端部がスイベルジョイント１５により回転可能に排水路１６に接続される。排水管１３の取水口１７は、スクリュー軸２の端部近くに位置させ、その位置をスクリュー軸２の軸心より離し、スクリュー軸２の内周面近くに位置させる。

スクリュー軸２内には給水路１２、スイベルジョイント１１、給水管９、送水側軸端部６を経て冷却水が給水され、スクリュー軸２内の冷却水は排水管１３の取水口１７、排水管１３、スイベルジョイント１５を経て排水路１６に排水される。

スクリュー軸２は回転駆動装置１８によりチェーン１９及びスプロケット２０を介して回転する。

本実施例では、排水管１３の回転により、排水管１３と共に回転する排水管１３の取水口１７から排水とエア抜きをする。

また、スクリュー軸２の排水側軸端部８に排水管１３を固定するので、図４（ｂ）に示す回転軸を貫通した片持ち支持に比べて、簡単な構造により排水管１３の安定した支持が可能となる。

また、排水管１３の取水口１７をスクリュー軸２の内周面近くに位置させることにより、スクリュー軸２内のエア溜りをなくし、冷却水がスクリュー軸内にほぼ満たされるようになり、エア溜り、即ち非冷却部の形成を抑えることができる。

図３は排水管の支持構造の別実施例を示す概略断面図で、図２と同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。本実施例は、スクリュー軸２の一端のみから給水、排水を行う場合の例である。

スクリュー軸２の給水側軸端部８に給水案内管２１が固定され、給水案内管２１はスクリューケーシング７の壁に設けられた軸シール装置５と軸受１４に回転可能に支持され、給水案内管２１の端部が２重管式スイベルジョイント２２の軸受２３に回転可能に軸支される。

給水案内管２１の中空部には排水管１３が配置され、排水管１３は、取水口１７側が給水案内管２１に支持され、他端が２重管式スイベルジョイント２２の軸受２４に支持される。排水管１３は実施例１と同様に取水口１７は、その位置をスクリュー軸２の軸心より離し、スクリュー軸２の内面近くに位置させてエア溜まりの形成を抑える。

給水路１２から２重管式スイベルジョイント２２から給水された冷却水はスクリュー軸２の端から給水案内管２１を経由してスクリュー軸２内に給水される。スクリュー軸２を冷却した冷却水は給水案内管２１とともに回転する排水管１３を経由してスイベルジョイント２２を経て排水路１６に排水される。

本実施例でも、排水管１３の回転により、排水管１３の取水口１７が回転動作により水没して排水し、エア溜り部分に入るとエアが抜けるために回転の繰り返し動作によりエア溜りを消失させることができるので、非冷却部分の形成をおさることができる。

また、排水管１３を給水案内管２１とスイベルジョイント２２の軸受け２４で支持するので、簡単な構造により排水管１３の安定した支持が可能となる。

また、一方の軸端部は単に軸受で支持すればよいので、水回りの設備を簡素化することができる。

図１は本発明によるエア抜き管を備えた回転体の全体の断面を示す概略図である。 排水管の支持構造を示す概略断面図である。 排水管の支持構造の別実施例を示す概略断面図である。 水冷式水平回転体の従来例を示す図である。

符号の説明

１：燃焼室 ２：スクリュー軸
３：スクリュー羽根 ４：スクリューコンベヤ
５：軸受 ６：給水側軸端部
７：スクリューケーシング ８：排水側軸端部
９：給水管 １０：軸受
１１：スイベルジョイント １２：給水路
１３：排水管 １４：軸受
１５：スイベルジョイント １６：排水路
１７：取水口 １８：回転駆動装置
１９：チェーン ２０：スプロケット
２１：給水案内管 ２２：２重管式スイベルジョイント
２３：軸受 ３０：回転体
３１：給水側軸端部 ３２：排水側軸端部
３３：軸受 ３４：エア溜り
３５：エア抜き管 ３６：２重管式スイベルジョイント
３７：中子

Claims (1)

1. 軸受により両端の軸端部が回転可能に軸支された回転体内に冷却水を給水及び排水する内部水冷式水平回転体のエア抜き構造において、
   回転体内に冷却水を給水する、回転体と共に回転する給水案内管が排水側の軸端部に固定され、給水案内管内に排水管が配置され、排水管の取水口を給水案内管より突出させ、突出した取水口の位置を回転体の軸心から離れた回転体の内周面近くに位置させ、
   スイベルジョイントを介して給水案内管の端部が給水路に接続されるとともに、排水管の端部が排水路に接続されていることを特徴とする水冷式水平回転体のエア抜き構造。

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