专利名称：污泥流动层焚烧炉的散气管及散气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及污泥流动层焚烧炉的散气管及散气装置。
背景技术：
日本特开2009-222372号公报公开了以往的流动焚烧炉的分散管支承结构。在该分散管支承结构中，在沿着水平方向插入到流动焚烧炉的炉体下部的分散管的炉外侧基部连接有向下方弯曲的通道，该通道的下端面经由在水平面内能够滑动的金属衬垫而连接在流动空气的集管的上表面，该集管的下表面由能够沿着上下方向位移的弹簧吊钩进行弹性支承。根据本发明者的讨论，随着流动层焚烧炉的规模变大而散气管(分散管)主体的长 度必然变长，由此散气管的固有振动频率下降而接近流砂的固有振动频率。由于散气管与流砂的共振而散气管破损而成为不能使用时，流动层焚烧炉的运转停止而不能进行污泥的
处理处置。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2009-222372号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止散气管的破损的污泥流动层焚烧炉的散气管及散气装置。本发明的第一观点的污泥流动层焚烧炉的散气管具备形成有向流动层焚烧炉内吹出空气的喷出口的前端部；及由所述流动层焚烧炉支承的根部。所述前端部的壁厚比所述根部的壁厚薄。优选的是，所述前端部的外径与所述根部的外径相等，所述前端部的内径比所述根部的内径大。优选的是，所述前端部的外径比所述根部的外径小，所述前端部的内径与所述根部的内径相等。优选的是，贯通所述流动层焚烧炉的壳体的套筒固定于所述壳体。在所述套筒焊接有支承板。以所述散气管穿过所述套筒的状态将所述根部固定于所述支承板。本发明的第二观点的污泥流动层焚烧炉的散气装置具备第一散气管；第二散气管；及安装于流动层焚烧炉的支承结构。所述支承结构具备支承板。所述第一散气管具备形成有向所述流动层焚烧炉内吹出空气的喷出口的第一前端部；及固定于所述支承板的第一根部。所述第一前端部的壁厚比所述第一根部的壁厚薄。所述第二散气管具备形成有向所述流动层焚烧炉内吹出空气的喷出口的第二前端部；及固定于所述支承板的第二根部。所述第二前端部的壁厚比所述第二根部的壁厚薄。优选的是，所述支承结构具备以贯通所述流动层焚烧炉的壳体的状态固定于所述壳体的第一套筒；及以贯通所述壳体的状态固定于所述壳体的第二套筒。在所述支承板形成有第一贯通孔及第二贯通孔。所述支承板以所述第一贯通孔与所述第一套筒的内部连通且所述第二贯通孔与所述第二套筒的内部连通的状态焊接于所述第一套筒及所述第二套筒。在所述第一根部焊接有第一固定用板。在所述第二根部焊接有第二固定用板。以所述第一散气管穿过所述第一套筒的状态将所述第一固定用板螺栓紧固于所述支承板。以所述第二散气管穿过所述第二套筒的状态将所述第二固定用板螺栓紧固于所述支承板。优选的是，所述支承结构具备以贯通所述流动层焚烧炉的壳体的状态固定于所述壳体的第一套筒；及以贯通所述壳体的状态固定于所述壳体的第二套筒。所述支承板焊接于所述第一套筒及所述第二套筒。所述第一根部以所述第一散气管穿过所述第一套筒的状态固定于所述支承板。所述第二根部以所述第二散气管穿过所述第二套筒的状态固定于所述支承板。根据本发明，由于前端部的壁厚比根部的壁厚薄，因此散气管的固有振动频率高，即使在散气管较长的情况下也难以引起散气管与流砂的共振。因此，提供一种防止散气管 的破损的污泥流动层焚烧炉的散气管及散气装置。由于散气管的破损得到防止，因此会确保流动层焚烧炉的长期的运转稳定性。
本发明的上述目的、其他的目的、效果及特征参照附图由实施方式的记述而变得更加明确。图I是本发明的第一实施方式的污泥处理设备/流动层焚烧炉的简图。图2是第一实施方式的污泥处理设备/流动层焚烧炉的局部剖视图。图3是第一实施方式的散气管的剖视图。图4是第二实施方式的散气管的剖视图。图5是第三实施方式的污泥处理设备/流动层焚烧炉的局部剖视图。图6是第三实施方式的支承板的主视图。
具体实施例方式以下，参照附图，说明用于实施本发明的污泥流动层焚烧炉的散气装置的方式。(第一实施方式)参照图1，本发明的第一实施方式的污泥处理设备I具备流动层焚烧炉10 ;向流动层焚烧炉10内的流动层50吹入燃烧用空气的散气装置20。流动层焚烧炉10对脏水污泥、屎尿处理污泥、各种废水处理污泥那样的污泥进行焚烧。以下，说明流动层焚烧炉10为气泡型的情况，但流动层焚烧炉10也可以为循环型。散气装置20具备鼓风机那样的空气供给装置21、空气预热器22、集管23、及多个散气管30。空气供给装置21经由空气预热器22而与集管23连接。集管23与多个散气管30分别连接。各散气管30由直管形状形成，以散气管30的轴成为水平的方式插入到流动层焚烧炉10内，在该状态下被流动层焚烧炉10支承。空气供给装置21向集管23供给空气。空气预热器22对该空气进行预热。空气预热器22例如从由流动层焚烧炉10排出的废气回收热量而对空气进行预热。预热后的空气从集管23通过散气管30而吹出到流动层50内。流动层50包括作为流动介质的流砂。
参照图2，流动层焚烧炉10具备壳体11和在壳体11的内侧设置的耐火物12。散气装置20具备支承结构40。多个散气管30包括散气管30A及30B。散气管30A及30B以相互平行的方式经由支承结构40而支承在壳体11上。散气管30A具备前端部31、根部32、固定用板33、凸缘34、肋35。前端部31是散气管30A的轴向下游侧的圆筒部分，根部32是散气管30A的轴向上游侧的圆筒部分。前端部31及根部32对于散气管30A内的空气流而言分别为下游侧及上游侧。在前端部31形成有向流动层焚烧炉10内吹出空气的多个空气喷出口 31a。空气喷出口 31a朝向正下方或斜下方。由于仅形成有朝向正下方或斜下方的空气喷出口 31a，因此在散气装置20停止向流动层焚烧炉10内的空气吹入时能够防止流砂向散气管30A内部的侵入。在固定用板33上形成有贯通孔33a。固定用板33在使根部32穿过贯通孔33a的状态下焊接于根部32。凸缘34焊接在根部32的上游侧端。凸缘34及固定用板33与散气管30A的轴垂直。在凸缘34及固定用板33上形成有螺栓孔。肋35设置在固定用板33及凸缘34之间，且焊接于固定用板33、凸缘34、及根部32。通过肋35对固定用板33及凸缘34进行加强。包含散气 管30B在内的其他的散气管30与散气管30A同样地构成。支承结构40具备弯曲板41、支承板42A及42B、套筒44A及44B、支承肋46A及46B。弯曲板41沿着壳体11的外形弯曲，并焊接在壳体11的外侧。套筒44A及44B分别以贯通壳体11及弯曲板41的状态焊接于弯曲板41，从而固定于壳体11。通过设置弯曲板41，即使不增加壳体11的厚度也会确保必要的强度。在支承板42A上形成有贯通孔43A。支承板42A以贯通孔43A与套筒44A的内部连通的方式焊接在套筒44A的弯曲板41外的部分的端部。支承板42A与套筒44A的轴垂直。支承肋46A焊接于弯曲板41、套筒44A及支承板42A,对套筒44A及支承板42A进行加强。在支承板42B上形成有贯通孔43B。支承板42B以贯通孔43B与套筒44B的内部连通的方式焊接在套筒44B的弯曲板41外的部分的端部。支承板42B与套筒44B的轴垂直。支承肋46B焊接于弯曲板41、套筒44B、及支承板42B，对套筒44B及支承板42B进行加强。在支承板42A及42B上形成有螺栓孔。在集管23设有空气供给通道24A及24B。空气供给通道24A具备形成有螺栓孔的凸缘25。空气供给通道24B与空气供给通道24A同样地构成。以散气管30A穿过套筒44A的状态利用螺栓紧固而将固定用板33及支承板42A固定。因此，散气管30A的根部32经由支承结构40而被壳体11支承。通过对散气管30A的凸缘34和空气供给通道24A的凸缘25进行螺栓紧固，而将散气管30A与集管23连接。与散气管30A同样地，散气管30B螺栓紧固于支承板42B及空气供给通道24B。由于散气管30A螺栓紧固于支承结构40及空气供给通道24A且散气管30B螺栓紧固于支承结构40及空气供给通道24B，因此散气管30A及30B的更换容易。需要说明的是，流动层焚烧炉10的截面形状并未限定为图2所示的圆形，也可以是方形。这种情况下，取代弯曲板41而可以使用平板。参照图3，前端部31及根部32在接合部30a被焊接。前端部31的壁厚T31比根部32的壁厚T32薄。具体而言，前端部31的外径D31与根部32的外径D32相等，前端部31的内径d31比根部32的内径d32大。这里，若将从根部到前端部壁厚为一定的散气管延长，则散气管的固有振动频率下降而接近流动层中含有的流砂的固有振动频率，因此散气管与流砂容易共振。此外，若将从根部到前端部壁厚为一定的散气管延长，则由于散气管的自重增加而作用在根部的被支承部上的应力变得非常大。由此，散气管容易破损。在从根部到前端部壁厚为一定的散气管的情况下，为了防止破损，例如，需要使用强度高但高价的材料、或将壁厚增加得非常大。散气管30A由于前端部31的壁厚T31比根部32的壁厚T32薄，因此固有振动频率高，即使延长散气管30A的长度L3tl，散气管30A与流砂的共振也难以发生。另外，由于壁厚T31薄，因此距根部32的被支承部(即安装有固定用板33及凸缘34的部分)远的前端部31的重量轻，作用于根部32的被支承部的应力小。因此，散气管30A适合于流动层焚烧炉10为大型的情况。从凸缘34 (根部32的上游侧端)到接合部30a的长度L32相对于散气管30A的全长L3tl的比例(L32/L3(i)越小，则作用于根部32的被支承部的应力越小。然而，若比例(L32/L3tl)过小，则由于前端部31的自重而作用于接合部30a的弯曲应力变得过大。因此，优选比例(L32/L3CI)处于一定的范围内。例如，优选的是，在前端部31的外径D31与根部32的外径D32相等且前端部31的内径d31比根部32的内径d32大时，长度L32为全长L3tl的40°/Γ45%。
根据本实施方式，即使没有使用强度高而高价的材料或将壁厚增加得非常大，也能防止散气管30的破损。仅通过将现有的污泥处理设备的散气管更换为本实施方式的散气管30，就能够防止散气管的破损。(第二实施方式)参照图4，说明本发明的第二实施方式的散气管30Α。本实施方式的散气管30Α除了以下的点之外与第一实施方式的散气管30Α同样地构成。在本实施方式中，前端部31的外径D31比根部32的外径D32小且前端部31的内径d31与根部32的内径d32相等。在本实施方式中，包含散气管30B在内的其他的散气管30既可以与本实施方式的散气管30A同样地构成,也可以与第一实施方式的散气管30A同样地构成。需要说明的是，也可以使前端部31的外径D31比根部32的外径D32小并使前端部31的内径d31比根部32的内径d32大。另外，也可以在前端部31与根部32之间设置具有壁厚T31及T32的中间的壁厚的中间部。(第三实施方式)参照图5，说明本发明的第三实施方式的支承结构40。本实施方式的支承结构40除了以下的点之外与第一实施方式的支承结构40相同。本实施方式的支承结构40取代支承板42A及42B而具备支承板47。本实施方式的支承结构40具备配置在相邻的套筒之间的支承肋48。支承肋48焊接在相邻的套筒、弯曲板41、及支承板47上。如图6所示，在支承板47上形成有贯通孔47a及47b。在贯通孔47a及47b的各自的周围形成有未图示的螺栓孔。支承板47以贯通孔47a与套筒44A的内部连通且贯通孔47b与套筒44B的内部连通的方式焊接于套筒44A及44B。这里，支承板47与套筒44A及44B的轴向垂直。以散气管30A穿过套筒44A的状态将固定用板33和支承板47螺栓紧固，从而将散气管30A的根部32固定于支承板47。同样地，散气管30B也固定于支承板47。如此，由于将在第一实施方式中对于每个散气管30设置的支承板(例如，支承板42A、42B)由一张支承板47置换，因此本实施方式的支承结构40的强度高。根据本实施方式的支承结构40，即使不增加壳体11的板厚，也会牢固地支承散气管30。需要说明的是，固定于支承板47的散气管30的根数为多个即可，并未限定为图5所示的例子。以上，参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明并未限定为上述实施方式。能 够对上述实施方式进行各种变更。能够将上述实施方式相互组合。本申请主张以2010年4月19日提出申请的日本申请特愿2010-096065号为基础的优先权，将其公开的全部内容取入于此。
权利要求
1.一种污泥流动层焚烧炉的散气管，其具备 形成有向流动层焚烧炉内吹出空气的喷出口的前端部；及 由所述流动层焚烧炉支承的根部， 所述前端部的壁厚比所述根部的壁厚薄。
2.根据权利要求I所述的污泥流动层焚烧炉的散气管，其中， 所述前端部的外径与所述根部的外径相等， 所述前端部的内径比所述根部的内径大。
3.根据权利要求I所述的污泥流动层焚烧炉的散气管，其中， 所述前端部的外径比所述根部的外径小， 所述前端部的内径与所述根部的内径相等。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的污泥流动层焚烧炉的散气管，其中， 贯通所述流动层焚烧炉的壳体的套筒固定于所述壳体， 在所述套筒焊接有支承板， 以所述散气管穿过所述套筒的状态将所述根部固定于所述支承板。
5.一种污泥流动层焚烧炉的散气装置，其具备 第一散气管； 第二散气管；及 安装于流动层焚烧炉的支承结构， 所述支承结构具备支承板， 所述第一散气管具备 形成有向所述流动层焚烧炉内吹出空气的喷出口的第一前端部；及 固定于所述支承板的第一根部， 所述第一前端部的壁厚比所述第一根部的壁厚薄， 所述第二散气管具备 形成有向所述流动层焚烧炉内吹出空气的喷出口的第二前端部；及 固定于所述支承板的第二根部， 所述第二前端部的壁厚比所述第二根部的壁厚薄。
6.根据权利要求5所述的污泥流动层焚烧炉的散气装置，其中， 所述支承结构具备 以贯通所述流动层焚烧炉的壳体的状态固定于所述壳体的第一套筒；及 以贯通所述壳体的状态固定于所述壳体的第二套筒， 在所述支承板形成有第一贯通孔及第二贯通孔， 所述支承板以所述第一贯通孔与所述第一套筒的内部连通且所述第二贯通孔与所述第二套筒的内部连通的状态焊接于所述第一套筒及所述第二套筒， 在所述第一根部焊接有第一固定用板， 在所述第二根部焊接有第二固定用板， 以所述第一散气管穿过所述第一套筒的状态将所述第一固定用板螺栓紧固于所述支承板， 以所述第二散气管穿过所述第二套筒的状态将所述第二固定用板螺栓紧固于所述支承板。
7.根据权利要求5所述的污泥流动层焚烧炉的散气装置，其中， 所述支承结构具备 以贯通所述流动层焚烧炉的壳体的状态固定于所述壳体的第一套筒；及 以贯通所述壳体的状态固定于所述壳体的第二套筒， 所述支承板焊接于所述第一套筒及所述第二套筒， 所述第一根部以所述第一散气管穿过所述第一套筒的状态固定于所述支承板， 所述第二根部以所述第二散气管穿过所述第二套筒的状态固定于所述支承板。
全文摘要
污泥流动层焚烧炉的散气管具备形成有向流动层焚烧炉内吹出空气的喷出口的前端部；及由流动层焚烧炉支承的根部。前端部的壁厚比根部的壁厚薄。
文档编号F23C10/20GK102812295SQ20108006505
公开日2012年12月5日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年4月19日
发明者泽田伸一, 松寺直树, 吉田季男, 林庆一 申请人:三菱重工环境·化学工程株式会社