JPS6138795B2

JPS6138795B2 -

Info

Publication number: JPS6138795B2
Application number: JP55138428A
Authority: JP
Inventors: Kazushige Tanae
Original assignee: Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1986-08-30
Also published as: JPS5762394A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、コンベヤ機能を兼ね備えた泥状物、
粒状物等の乾燥装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a method for producing slurry having a conveyor function,
This relates to a drying device for granular materials, etc.

〔従来の技術〕及び〔発明が解決しようとする問
題点〕従来、高温の排ガスなどの排熱を利用した固体
乾燥装置としては例えば、みぞ型撹拌乾燥装置が
ある。この装置では廃棄ボイラからのスチームに
より固体が間接的に加熱されて乾燥されるが、構
造が複雑であるうえ、排熱を乾燥用熱源として充
分に熱回収できない問題点があつた。[Prior Art] and [Problems to be Solved by the Invention] Conventionally, as a solid drying apparatus that utilizes exhaust heat such as high-temperature exhaust gas, there is, for example, a groove type stirring dryer. In this device, solids are indirectly heated and dried using steam from a waste boiler, but the structure is complex and there are problems in that exhaust heat cannot be used as a heat source for drying and cannot be sufficiently recovered.

[Means for solving problems]

本発明は、上記従来装置の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、泥状物等の移送機能を有し、内
部に熱媒体を封入した熱交換器を加熱部と被加熱
部（乾燥部）に跨がつてかつ回転可能に配備し、
該熱交換器を回転させることにより、前記熱媒体
を該熱交換器内で循環させ前記加熱部において加
熱された熱媒体を被加熱部に移動させると共に熱
交換器に供給された泥状物等を移送し、もつて泥
状物等を移送しつつ乾燥処理するように構成した
乾燥装置である。 The present invention has been made in view of the problems of the conventional device described above, and includes a heat exchanger having a function of transferring sludge, etc., and having a heating medium sealed inside. ) and is rotatably deployed,
By rotating the heat exchanger, the heat medium is circulated within the heat exchanger, the heat medium heated in the heating section is moved to the heated section, and the sludge etc. supplied to the heat exchanger is This is a drying device that is configured to transport sludge, etc. while drying it.

すなわち本発明の乾燥装置は、ケーシング内を
鉛直方向に設けた仕切板にて加熱部と被加熱部と
に区画形成し、前記仕切板を貫通し前記加熱部と
被加熱部に跨がつて、内部がテーパー状に傾斜し
た中空軸管とその外周にらせん状に設けられかつ
内部が中空軸管内部と連通接続された中空パイプ
又は中空スクリユー羽根とからなるコンベヤ機能
を有する熱交換器を回転可能に配設すると共に、
該熱交換器内に適量の熱媒体を封入し、さらに前
記被加熱部に被乾燥物の供給口及び乾燥物の排出
口を設けたことを特徴とするものである。 That is, in the drying device of the present invention, the inside of the casing is divided into a heating section and a heated section by a partition plate provided in the vertical direction, and the drying device penetrates the partition plate and straddles the heating section and the heated section, It is possible to rotate a heat exchanger that has a conveyor function and consists of a hollow shaft tube with a tapered interior and a hollow pipe or hollow screw blade that is spirally provided on the outer periphery and is connected to the inside of the hollow shaft tube. In addition to placing the
The heat exchanger is characterized in that an appropriate amount of heat medium is sealed in the heat exchanger, and the heated part is further provided with a supply port for drying material and a drying material discharge port.

本発明の実施態様を第１図及び第２図を参照し
て説明すれば、１_１は煙道の一部を構成する高温
側のダクトであり、このダクトには鉛直方向に設
けた仕切板４を介して、被乾燥物の移送流路を形
成するケーシング１_２が接続されている。このケ
ーシング１_２は水平方向に設けられた筒状体すな
わちハレル１_３と、これに連通接続した被乾燥物
の供給管１_４及び乾燥物の排出管１_５とにより構
成され、前記ダクト１_１内空間は加熱部Ａ、ケー
シング１_２内空間は被加熱部（乾燥部）Ｂとして
区画形成されている。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Reference numeral ₁₁ denotes a duct on the high temperature side constituting a part of the flue, and this duct has a partition plate installed in the vertical direction. 4, a casing ₁₂ is connected thereto, which forms a flow path for transporting the material to be dried. This casing ₁₂ is composed of a horizontally provided cylindrical body, that is, a barrel ₁₃ , and a drying material supply pipe ₁₄ and a dried material discharge pipe ₁₅ , which are connected in communication with the cylindrical body 13, and the duct ₁₁ The inner space is divided into a heating part A, and the inner space of the casing ₁₂ is divided into a heated part (drying part) B.

そして、前記仕切板４を貫通し加熱部Ａと被加
熱部Ｂに跨がつてスクリユーコンベヤ型の熱交換
器Ｈが（水平方向に）、駆動装置６により回転可
能に配設されている。 A screw conveyor type heat exchanger H is rotatably disposed (horizontally) passing through the partition plate 4 and spanning the heating section A and the heated section B (horizontally).

すなわち、この熱交換器Ｈは、前記中空軸管と
しての中空のスクリユー軸３と、このスクリユー
軸の周りにらせん状に設けられた中空のスクリユ
ー羽根２により構成され、第１図の右側から見て
左回転したときに材料を図面左から右に搬送しう
るスクリユーコンベヤとしても作用するように形
成されている。 That is, this heat exchanger H is composed of a hollow screw shaft 3 as the hollow shaft tube and a hollow screw blade 2 provided in a spiral shape around the screw shaft, and as seen from the right side of FIG. When rotated to the left, it also functions as a screw conveyor that can transport material from left to right in the drawing.

このスクリユー軸３はテーパー付きのものであ
つて、その中空部（内部）の内径は前記材料の搬
送の向きに従つて減少しており、しかも該中空部
は、その両端においてスクリユー羽根２の中空部
（内部）と連通状態に接続され、熱交換器Ｈ内に
は、封入された液状熱媒体７の循環流路が形成さ
れている。なお、熱媒体７の封入量は前記循環流
路の全容積の半分程度であり、熱媒体７が自由に
膨張できる空間を持たせてある。図中５は軸受で
ある。 This screw shaft 3 is tapered, and the inner diameter of its hollow portion (inside) decreases in accordance with the direction of conveyance of the material, and the hollow portion is formed into a hollow portion of the screw blade 2 at both ends thereof. The heat exchanger H is connected in communication with the heat exchanger H, and a circulation flow path for the sealed liquid heat medium 7 is formed within the heat exchanger H. Note that the amount of heat medium 7 enclosed is approximately half of the total volume of the circulation flow path, and a space is provided in which heat medium 7 can freely expand. 5 in the figure is a bearing.

しかして、熱交換器Ｈを駆動装置６により前記
した向きに回転させ、加熱部Ａに加熱流体ａ（た
とえば焼却炉からの排ガス）を、被加熱部Ｂに被
加熱物体すなわち汚泥の脱水ケーキ等の被乾燥物
ｂをそれぞれ供給すれば熱媒体７の加熱部Ａ、被
加熱部Ｂの間の循環流動（往復移動）により効果
的な熱交換作用つまり乾燥処理が行われる。な
お、第１図中b′は乾燥物である。 Then, the heat exchanger H is rotated in the above-described direction by the drive device 6, and the heated fluid a (for example, exhaust gas from an incinerator) is supplied to the heating section A, and the object to be heated, that is, a dehydrated cake of sludge, etc. is supplied to the heated section B. If the dried material b is supplied, an effective heat exchange action, that is, a drying process is performed due to the circulating flow (reciprocating movement) of the heating medium 7 between the heating section A and the heated section B. In addition, b' in FIG. 1 is a dried product.

すなわち、熱交換器Ｈの回転を停止していると
きには液状の熱媒体７はスクリユー羽根２のうち
図面下方部位と、スクリユー軸３の底部、特にそ
の大径部側の底部に滞留しているが、熱交換器Ｈ
を回転させることにより、熱媒体７はスクリユー
軸３の大径部側の端部からスクリユー羽根２に流
れ込んでからスクリユー羽根２の内部を材料の搬
送の向きと同じ向きに進み、スクリユー軸３の小
径部側の端部へ流れ出る。この流れ出た熱媒体７
は、スクリユー軸３内面が傾斜しているためその
中空部を流下して元の位置に循環する。これは、
熱媒体７が液状であるため、常に熱交換器の下方
位置に流れ込もうとする性質があるからである。
そして、この間に熱媒体７は加熱部Ａにおいて加
熱され、被加熱部Ｂで放熱する。したがつて、加
熱部Ａの熱が熱媒体７の循環流動により被加熱部
Ｂに移動されることになる。 That is, when the rotation of the heat exchanger H is stopped, the liquid heat medium 7 remains in the lower part of the screw blade 2 in the drawing and the bottom of the screw shaft 3, especially the bottom on the large diameter side. , heat exchanger H
By rotating the heating medium 7, the heat medium 7 flows into the screw blade 2 from the end on the large diameter side of the screw shaft 3, and then advances inside the screw blade 2 in the same direction as the material conveyance direction. It flows out to the end on the small diameter side. This flowing heat medium 7
Since the inner surface of the screw shaft 3 is inclined, it flows down the hollow part and circulates back to its original position. this is,
This is because, since the heat medium 7 is liquid, it always tends to flow into the lower position of the heat exchanger.
During this time, the heat medium 7 is heated in the heating section A and radiates heat in the heated section B. Therefore, the heat in the heating section A is transferred to the heated section B by the circulating flow of the heat medium 7.

特に、熱交換器Ｈはスクリユーコンベヤとして
も機能し、その回転数は送風機等に比べてはるか
に低く設定されるものであるし、スクリユー羽根
２の中空部はかなり小幅なものとされるから、ス
クリユー羽根内の熱媒体はゆつくり、かつ層厚小
の状態で移動する結果、加熱部Ａ内の熱は極めて
効率良く熱媒体に移動すると共に、該熱媒体と搬
送される材料との熱交換も効果的に進行するもの
である。 In particular, the heat exchanger H also functions as a screw conveyor, and its rotation speed is set much lower than that of a blower, etc., and the hollow part of the screw blade 2 is considered to be quite narrow. As a result of the heat medium in the screw blade moving slowly and with a small layer thickness, the heat in the heating section A is transferred to the heat medium extremely efficiently, and the heat between the heat medium and the material being conveyed is Exchange also proceeds effectively.

本発明では、熱交換に与える物体（加熱物体、
被乾燥物）によつてはスクリユー羽根の代わりに
第３図例のように固体移送機能を有するらせん状
の中空パイプ２′を使用することもできる。 In the present invention, an object provided for heat exchange (a heating object,
Depending on the material to be dried, a spiral hollow pipe 2' having a solid transfer function as shown in FIG. 3 may be used instead of the screw blade.

上記実施態様では加熱部Ａ内の加熱物体は気体
であつたが、本発明はこれに限定されるものでは
なく液体又は固体を適用することも可能であり、
スクリユー羽根を適用した場合は固体同士間ある
いは粘着性物質同士の熱交換に有効である。 In the above embodiment, the heated object in the heating section A was gas, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to apply a liquid or solid.
When screw blades are applied, they are effective for heat exchange between solids or between sticky substances.

さらに、本発明に係る熱交換器は中空スクリユ
ー羽根などの回転により撹拌作用も同時に起こる
ので汚泥の脱水ケーキなどの粘着性物質、ペレツ
ト状物質、粉粒体などの固体物質を乾燥する場
合、伝熱が極めて効果的に行われる利点がある。 Furthermore, in the heat exchanger according to the present invention, the stirring action occurs simultaneously with the rotation of the hollow screw blades, etc., so when drying sticky substances such as dehydrated sludge cake, pellet-like substances, powdered substances, and other solid substances, it is possible to It has the advantage that heating is carried out very effectively.

本発明は、前記熱交換器に封入する熱媒体とし
ては、その運転条件下において液体状態を維持す
るようなものを選定することが好ましいが、適宜
に種々のものを採用することが可能である。ま
た、熱媒体の注入、抜出等に便利なように前記中
空軸管をケーシングの外側まで延長して配備する
のが好ましい。 In the present invention, it is preferable to select a heat medium that maintains a liquid state under the operating conditions as the heat medium sealed in the heat exchanger, but it is possible to adopt various heat mediums as appropriate. . Further, it is preferable that the hollow shaft tube is extended to the outside of the casing for convenient injection and extraction of the heat medium.

また、中空スクリユー羽根のスクリユーのピツ
チを狭くしたり、適宜にフインを付設したり、あ
るいは中空スクリユー羽根に撹拌棒などの撹拌用
部材を設けることにより伝熱量をより大きくする
ことが可能となる。 Furthermore, it is possible to further increase the amount of heat transfer by narrowing the screw pitch of the hollow screw blade, adding fins as appropriate, or providing a stirring member such as a stirring bar to the hollow screw blade.

さらに、前記実施態様の装置では１枚の仕切板
を境にして左右の一方に加熱部、他方に被加熱部
をそれぞれ形成したものであつたが、２枚の仕切
板により挾まれた中央の空間を加熱部とし、該加
熱部の左右両側に被加熱部を配設することによ
り、加熱部の熱をより効率良く回収することがで
きる。 Furthermore, in the apparatus of the above embodiment, the heating section was formed on one side of the left and right sides with one partition plate as the border, and the heated section was formed on the other side. By using the space as a heating section and arranging the heated sections on both the left and right sides of the heating section, the heat of the heating section can be recovered more efficiently.

次に、本発明の実施例を第４図により説明す
る。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

〔Example〕

この乾燥装置は焼却炉の排ガス８（煙道ガス）
を加熱源として汚泥の脱水ケーキ９を乾燥するた
めのものである。この装置は、スクリユーコンベ
ヤ型の熱交換器H₁〜H₄を上下方向に（但し同じ
向きに）４段に設けてなるものであり、熱交換器
H₁及びH₃についてはスクリユー軸３の中空部内
径は図面左側端部を最小値に、右側端部を最大値
にそれぞれ設定し、熱交換器H₂及びH₄について
はこれと逆の形状にしてある点を除いては、これ
を実質的に同一形状・寸法のものとしてあり、か
つスクリユー羽根２の加熱部Ａ内配設部位のピツ
チを被加熱部Ｂ配設部位のそれより小とし、排ガ
ス８による熱媒体の加熱効果をより高めたものと
してある。これらの熱交換器は変速機付きの駆動
装置６により歯車伝導機構Ｇを介して回転できる
ようになつているが、熱交換器H₁〜H₄は上から
第１段目及び第３段目は図面右側から見て右回
転、第２段目及び第４段目は左回転である。 This drying equipment is used for incinerator exhaust gas 8 (flue gas).
is used as a heating source to dry the dehydrated sludge cake 9. This device consists of screw conveyor type heat exchangers H ₁ to _{H 4} arranged in four stages vertically (but in the same direction).
For H ₁ and H ₃ , the inner diameter of the hollow part of the screw shaft 3 is set to the minimum value at the left end in the drawing and the maximum value at the right end, and for heat exchangers H ₂ and H ₄ , the shape is opposite to this. The screw blades 2 have substantially the same shape and dimensions, except that the pitch of the screw blade 2 in the heating part A is smaller than that in the heated part B. , the heating effect of the heat medium by the exhaust gas 8 is further enhanced. These heat exchangers can be rotated by a drive device 6 with a transmission via a gear transmission mechanism G, and the heat exchangers H ₁ to _{H 4} are the first and third stages from the top. is a clockwise rotation when viewed from the right side of the drawing, and the second and fourth stages are counterclockwise rotations.

しかして、脱水ケーキ９を乾燥するに当たつて
は、駆動装置６を始動し加熱部Ａに排ガス８（温
度約300℃）を流し、ロータリーバルブ１２を開
けたのち脱水ケーキ９を被加熱部Ｂに供給する。
かくすることにより、熱交換器H₁については熱
媒体はスクリユー軸３内を図面左から右へ流れ、
スクリユー羽根２の中では右から左へ流れると共
に、脱水ケーキ９は右から左へ移送される。熱交
換器H₂においては熱媒体、脱水ケーキ９の流過
方向はH₁と逆になる。このようにして脱水ケー
キ９が被加熱部Ｂ内を輸送される間に排ガス８に
より間接的に加熱、乾燥され、ベーパ１１は被加
熱部Ｂの頂部から、乾燥ケーキ１０は下端部から
それぞれ排出される。 In order to dry the dehydrated cake 9, the drive device 6 is started, the exhaust gas 8 (temperature about 300°C) is caused to flow through the heating section A, and the rotary valve 12 is opened. Supply to B.
By doing this, for heat exchanger H ₁ , the heat medium flows inside the screw shaft 3 from left to right in the drawing,
Inside the screw blade 2, the water flows from right to left, and the dehydrated cake 9 is transferred from right to left. In the heat exchanger _H2 , the flow direction of the heat medium and the dehydrated cake 9 is opposite to that in _H1 . In this way, the dehydrated cake 9 is indirectly heated and dried by the exhaust gas 8 while being transported inside the heated section B, and the vapor 11 is discharged from the top of the heated section B, and the dried cake 10 is discharged from the lower end. be done.

この例では熱交換器H₁〜H₄には加熱部Ａにつ
いてもスクリユー羽根２が設けてあるが、加熱部
Ａについてのみ第３図に示すような中空パイプ型
のものとしてもよい。なお、駆動装置６は乾燥ケ
ーキ１０の乾燥状態を調べながら適宜その回転数
を調節すればよい。 In this example, screw blades 2 are provided for the heating section A of the heat exchangers _H1 to _H4 , but only the heating section A may be of a hollow pipe type as shown in FIG. Note that the rotation speed of the drive device 6 may be adjusted as appropriate while checking the drying state of the dried cake 10.

また、加熱部Ａのダクト１_１の代わりに被加熱
部Ｂと同様構造のケーシングを適用すれば、加熱
部Ａに固定物体を供給することもでき、固定同士
間の熱交換による乾燥処理が可能となる。 Furthermore, if a casing with the same structure as the heated part B is used instead of the duct ₁₁ in the heating part A, fixed objects can be supplied to the heating part A, and drying can be performed by heat exchange between the fixed objects. becomes.

〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明の乾燥装置は、高粘性
物質等の移送と乾燥処理が同時に行われ熱交換器
の伝熱効率も極めて優れているものであるから、
著しく能率の良い乾燥処理が行え、特に高温の排
ガスによる泥状物の連続式乾燥に有効で大量処理
に適するものであり、加熱物体として気体、液体
を適用した場合は勿論のこと固体を使用した場合
であつても極めて効果的に熱交換が行われ、しか
も装置構造が簡単で熱媒体循環ポンプなどを必要
とせず付帯設備が少なくて済むのでコンパクトで
メンテナンスも容易であり、排熱回収用の装置と
しても優れ省エネルギーの目的を達成するための
有効な装置となるものである。 As described above, the drying device of the present invention simultaneously performs the transport and drying of highly viscous substances, etc., and the heat transfer efficiency of the heat exchanger is extremely excellent.
It can perform extremely efficient drying processing, is particularly effective for continuous drying of muddy materials using high-temperature exhaust gas, and is suitable for large-scale processing. Heat exchange is performed extremely effectively even when the heat is removed, and the device structure is simple and does not require a heat medium circulation pump or other incidental equipment, making it compact and easy to maintain. It is also an excellent device and is an effective device for achieving the purpose of energy conservation.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施態様を示す正面断面
図、第２図は第１図の―線による熱交換器の
断面図、第３図は本発明の他の実施態様を示す正
面断面図、第４図は本発明の一実施例の正面断面
図である。Ａ……加熱部、Ｂ……被加熱部、Ｇ……歯車伝
導機構、Ｈ，H₁〜H₄……熱交換器、ａ……加熱
流体、ｂ……被乾燥物、b′……乾燥物、１_１……
ダクト、１_２……ケーシング、１_３……バレル、
１_４……供給管、１_５……排出管、２……スクリ
ユー羽根、２′……中空パイプ、３……スクリユ
ー軸、４……仕切板、５……軸受、６……駆動装
置、７……熱媒体、８……排ガス、９……脱水ケ
ーキ、１０……乾燥ケーキ、１１……ベーパ、１
２……ロータリーバルブ。 FIG. 1 is a front sectional view showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the heat exchanger taken along the line - in FIG. 1, and FIG. 3 is a front sectional view showing another embodiment of the present invention. , FIG. 4 is a front sectional view of an embodiment of the present invention. A...Heating part, B...Heated part, G...Gear transmission mechanism, H, _H1 to _H4 ...Heat exchanger, a...Heating fluid, b...Dried material, b'... Dry food, 1 ₁ ...
Duct, 1 ₂ ... Casing, 1 ₃ ... Barrel,
1 ₄ ... Supply pipe, 1 ₅ ... Discharge pipe, 2... Screw blade, 2'... Hollow pipe, 3... Screw shaft, 4... Partition plate, 5... Bearing, 6... Drive device, 7... Heat medium, 8... Exhaust gas, 9... Dehydrated cake, 10... Dry cake, 11... Vapor, 1
2...Rotary valve.

Claims

[Scope of Claims] 1. The interior of the casing is divided into a heating section and a heated section by a partition plate provided in the vertical direction, and the inside of the casing is divided into a heating section and a heated section by passing through the partition plate and spanning over the heating section and heated section. A heat exchanger having a conveyor function consisting of a hollow shaft tube with a tapered slope and a hollow pipe or a hollow screw blade provided in a spiral shape on the outer periphery and whose inside is connected to the inside of the hollow shaft tube can be rotated. What is claimed is: 1. A drying device, characterized in that a proper amount of heat medium is sealed in the heat exchanger, and a supply port for a material to be dried and a discharge port for a material to be dried are provided in the heated section. 2. The heated section is divided into a plurality of upper and lower stages, the heat exchanger is provided in each of these compartments, and the ends of the adjacent compartments are communicated with each other to form a zigzag flow path. A supply port for the material to be dried is provided in the upper part of the zigzag channel,
2. The drying device according to claim 1, wherein the drying material discharge ports are disposed at the lower portion.