固体物及び気体の分離装置およびセメント製造用プラント
固体物を供給する固体物供給ポートおよび気体を供給する気体供給ポートを有して、気体及び固体物の混合体を誘導する上昇パイプと、遠心力により気体及び固体物の混合体から固体流と気体流へ分離する下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプと、パイプ構造内に少なくとも１つの屈曲部を有し、上昇パイプとヘリカル及び／又はスパイラル状パイプとを接続する誘導ヘッドと、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの終端部に接続されて固体流を放出する固体物用パイプと、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの終端部に接続されて気体流を放出する気体用パイプとを備えている固体物及び気体の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体物及び気体の分離装置およびセメント製造用プラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメントおよび鉱物業界では、特に、細粒材の余熱、冷却、及び／又は、焼成のために用いられる、ＤＣ熱交換器とサイクロン式分離器とを備えたシステムが知られている。
通常、このような装置は、１つの段階（ステージ）上に他の段階を積み重ねた複数の段階から構成され、気体流は、全ての段階を通して底部から頂部へ方向付けられ、他方、固体物は、反対方向で各段階に供給されるようになっている。
各段階の終端で、固体物が、気体から分離されるようになっている。
【０００３】
このようなシステムでは、巨大なヘッドルーム（headroom）、すなわち、特に上下方向における巨大な空間を必要するという問題があり、また、サイクロン式分離器による分離度合（すなわち、分離の程度）が必ずしも満足のいく水準に達していないという問題があった。
例えば、このサイクロンでは、制御不能な流れがしばしば発生し、この制御不能な流れは、サイクロン内で形成される渦巻流（swirling flow）上における流入した気体流の重なり（superimposition）を原因として、または、サイクロンのコーン（cone）内における気体流の流れ方向の反転を原因として、例えば、サイクロンの吸気口で発生するようになっている。
さらに、サイクロンの縁に常に堆積する粒子が、サイクロンの流入する気体流に、再び導入される（すなわち、再び混ざり込む）恐れがあった。
【０００４】
異なる大きさの構成に起因して、遠心力は同じ流入速度を有した状態で変化し、その結果、異なる分離状況を生じるという他の問題があった。
【０００５】
それゆえ、ＵＳ４３１８６９２では、セメント原材料用の多段階（マルチステージ）構成の予熱器が提案されており、各段階は、上昇パイプと、隣接するヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（helical and/or spiral conduit）とから構成されている。
上昇パイプとヘリカル及び／又はスパイラル状パイプとは、肘状誘導部材（guide elbow）により相互に接続されている。
ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプは、矩形断面を有し、また、ブロック形状の収集チャンバー（block-form collection chamber）の一側面に接続されている。
接続部分は、ブロック形状の収集チャンバーの全ての側面に亘って延びている。
収集チャンバーの下側部分は、漏斗状に先細るように形成されて、固体物の放出機能を有し、一方、気体は、上方に向けて誘導されるようになっている。
しかしながら、この収集チャンバーの分離度合は、満足のいく水準に達していない。
【０００６】
本発明の目的は、固体物及び気体の分離装置の分離性能を改善することである。
【０００７】
本発明の目的は、請求項１の特徴により達成される。
【０００８】
本発明の固体物及び気体の分離装置は、（ａ）固体物を供給する固体物供給ポートおよび気体を供給する気体供給ポートを有し、気体及び固体物の混合体を誘導する上昇パイプと、（ｂ）遠心力により気体及び固体物の混合体から固体流と気体流へ分離する下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプと、（ｃ）パイプ構造内（in the conduit configuration）に少なくとも１つの屈曲部を有し、上昇パイプとヘリカル及び／又はスパイラル状パイプとを接続する誘導ヘッドと、（ｄ）ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの終端部に接続されて固体流を放出する固体物用パイプと、（ｅ）ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの終端部に接続されて気体流を放出する気体用パイプとを実質的に備えている。
【０００９】
本発明で用いられる用語「ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ」は、少なくとも部分的にヘリカル及び／又はスパイラル状を呈するパイプを意味している。
ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの捻れは、特に、例えば９０°の比較的小さな角度範囲のみに亘って延びている。
【００１０】
ＵＳ４３１８６９２では、上昇パイプと下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプとは、相互に肘状誘導部材により相互に接続されている。
【００１１】
装置の分離性能を改善するために、基礎的な実験では、本発明に係る実験は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ内における固体流と気体流の事前分離を改善するために行われた。
同時に、誘導ヘッドの領域において、乱流（turbulence）が気体及び固体物の混合体内で生成される場合に、前述した目的に、優位性があることが判明している。
ＵＳ４３１８６９２では、気体及び固体物の混合体がスムーズに誘導され、一方、本発明では、乱流がパイプ構造内の屈曲部により明確に生成され、このパイプ構造内の屈曲部が、隣接するヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ内で、改善された固体流及び気体流の事前分離（pre-separation）を引き起こすようになっている。
【００１２】
更なる利点と他の実施形態は、従属する請求項の主題である。
【００１３】
本発明の好適な実施形態では、パイプ構造内の屈曲部（bend）が、側方から見た場合に、１２０°以下の角度を有している。
さらに、平面的に見た場合に１７０°以下の角度を有する屈曲部が、パイプ構造内に設けられてもよい。
屈曲部は、気体及び固体物の混合体を鋭角または鈍角で方向転換（divert）させるように形成されているのが好ましい。
【００１４】
誘導ヘッドは、上昇パイプに隣接する領域に第１の断面形状を有しているとともに、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプに隣接する領域に第２の断面形状を有していてもよい。
このように、例えば、上昇パイプが、円形を呈し、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプが、角を有する形状を呈していてもよい。
【００１５】
本発明の特別な実施形態では、誘導ヘッドは、上昇パイプに接続された第１部分と、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプに接続された第２部分とを備え、誘導ヘッドの第１部分と誘導ヘッドの第２部分が、パイプ構造内の屈曲部が第１部分と第２部分との間に形成されるように、相互に接続されている。
【００１６】
誘導ヘッドの第１部分は、例えば、円形断面の管状を呈していてもよく、この円形断面の管状部分は、上昇パイプから遠く離れた終端部で、誘導ヘッドの第２部分に結合しており、この第２部分は、第１部分の円形の断面部分からヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの断面部分への移行部分として機能し、２つの部分（第１部分と第２部分）は、気体及び固体物の混合体を鋭角及び／又は鈍角で方向転換させるように、相互に接続されている。
【００１７】
誘導ヘッドの第１部分が、円筒状の周壁を有し、誘導ヘッドの第２部分が、円筒状の周壁の領域に取り付けられていても何ら構わない。
さらに、誘導ヘッドの第１部分は、流れ方向に対して横方向または斜めに延びる終端面により、流れ方向に閉じられていても何ら構わない。
【００１８】
他の実施例では、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプは、少なくとも１つまたは複数の屈曲部が誘導ヘッドとヘリカル及び／又はスパイラル状パイプとの間の接続部分に設けられるように、誘導ヘッドに接続されている。
【００１９】
さらに、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの終端部に接続される分離チャンバーを設けてもよく、この分離チャンバーは、固体流を放出する固体物用パイプと気体流を放出する気体用パイプとを接続している。
【００２０】
上述した固体物及び気体の分離装置は、複数の段階を積み重ねた構成（すなわち、多段階構成）に適している。
ここで、ある段階の気体用パイプは、１つの上側の段階の上昇パイプに接続され、また、ある段階の固体物用パイプは、１つ下側の段階の上昇パイプに向けて開口している。
このように、固体物は、各段階を通して、頂部から底部に向けて導入され、また、反対方向に誘導された気体流と接触させられるようになっている。
固体物及び気体の分離装置は、特に、予熱器及び焼成炉及び炉を有するセメント製造用プラントの予熱器及び／又は焼成炉に用いられてもよい。
【００２１】
以下に、複数の実施例と図面を基に、本発明の更なる効果と実施形態を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１ａ】本発明の第１実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図１ｂ】本発明の第１実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図１ｃ】本発明の第１実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図２ａ】本発明の第２実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図２ｂ】本発明の第２実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図２ｃ】本発明の第２実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図３ａ】本発明の第３実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図３ｂ】本発明の第３実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図３ｃ】本発明の第３実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図４ａ】本発明の第４実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図４ｂ】本発明の第４実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図４ｃ】本発明の第４実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図５ａ】本発明の第５実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図５ｂ】本発明の第５実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図５ｃ】本発明の第５実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図６ａ】本発明の第６実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図６ｂ】本発明の第６実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図６ｃ】本発明の第６実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図７ａ】本発明の第７実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図７ｂ】本発明の第７実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図７ｃ】本発明の第７実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図７ｄ】本発明の第７実施例である固体物及び気体の分離装置を図７ｃと異なる角度から見て示す斜視図。
【図８】予熱器を示す側面図。
【図９】セメント製造用プラントを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１ａ乃至図１ｃに示す固体物及び気体の分離装置は、例えば、セメント製造時に用いられる細粒材用の余熱、冷却、及び／又は、焼成装置である。
これ（装置）は、固体物を供給する固体物供給ポート２および気体を供給する気体供給ポート３を有して、気体及び固体物の混合体を誘導する上昇パイプ１と、遠心力により気体及び固体物の混合体から固体流５と気体流６へ分離する下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４とから実質的に構成されている。
さらに、上昇パイプ１とヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４とを接続する誘導ヘッド（diverter head）７が設けられている。
ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の終端部は、固体流５を放出する固体物用パイプ８と気体流６を放出する気体用パイプ９とに接続されている。
【００２４】
誘導ヘッド７は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４に接続される第２部分７ｂと上昇パイプ１に接続される第１部分７ａとを有し、また、誘導ヘッド７の第２部分７ｂは、第１部分７ａに連結され、これら２つの部分（すなわち、第１部分７ａと第２部分７ｂ）の間には、パイプ構造内の第１屈曲部（bend）１０が設けられている。
図１の側面図（すなわち、図１ａ）に示すように、パイプ構造内（in the conduit configuration）の第１屈曲部１０は、１６０°以下に設定された角度αを有している。
【００２５】
誘導ヘッド７の第１部分７ａは、例えば、円形断面の管状（tubular）を呈しており、この第１部分７ａの断面は、図面に示す実施例では、上昇パイプ１の直径に対応している。
第１部分７ａの管状部分に横方向に接続された第２部分７ｂは、第１部分７ａの円形の断面部分からヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の断面部分への移行部分として機能している。
図面に示された実施例では、第１部分７ａと第２部分７ｂの両方は、気体及び固体物の混合体を鈍角で方向転換（divert）させるような態様で相互に接続されている。
【００２６】
第１屈曲部１０に加えて、第２屈曲部分１１が、誘導ヘッド７とヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４との間の接続部分に設けられている。
第１屈曲部１０と第２屈曲部分１１は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の終端部側で固体物用パイプ８と気体用パイプ９によりそれぞれ放出される固体流と気体流との分離を促進させるようになっている。
【００２７】
図面に示す実施例では、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の終端部に接続される分離チャンバー１２が設けられ、この分離チャンバー１２は、固体流５を放出する固体物用パイプ８と気体流６を放出する気体用パイプ９とを接続している。
分離チャンバー１２は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の開口部分で円筒形状を呈し、上方に位置する気体用パイプ９に併合（merge）、すなわち、結合されている。
漏斗状に先細る部分１２ａが、分離チャンバー１２の下側に隣接しており、この漏斗状に先細る部分１２ａは、固体物用パイプ８に接続されている。
ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４は、水平面に対して少なくとも３０°の角度βをなした状態かつ接線状（tangentially）に、分離チャンバー１２に対して開口しているのが好ましい。
【００２８】
本発明の範囲内であれば、分離チャンバー１２を異なる態様で構成しても何ら構わない。
【００２９】
以下に記載する他の実施例の説明では、同一の構成部材には、同一の符号を付している。
【００３０】
本発明の第２実施例は、図２ａ乃至図２ｃに示すように、前述した第１実施例と実質的に同様であり、第１実施例との相違点は、誘導ヘッド７の第２部分７ｂが、平面的に見た場合に、直線状ではなく湾曲している点である。
誘導ヘッド７の第２部分７ｂの湾曲は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４にまで繋がっている。
遠心力は、誘導ヘッド７の領域内で気体及び固体物の混合体にすでに作用している。
他の点では、第２実施例は、前述した第１実施例に一致しており、第１屈曲部１０が、誘導ヘッド７の第１部分７ａと第２部分７ｂとの間に設けられ、第２屈曲部分１１が、誘導ヘッド７とヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４との間の接続部分の領域に設けられている。
【００３１】
本発明の第３実施例は、図３ａ乃至図３ｃに示すように、誘導ヘッド７の第２部分７ｂが、斜め上方に向うように第１部分７ａに取り付けられているのではなく、流れ方向の斜め下方に向うように第１部分７ａの側面に取り付けられている。
【００３２】
誘導ヘッド７の第１部分７ａは、円筒状の周壁（cylindrical circumferential wall）を有し、９０°以下の角度αをなした状態かつ接線状に、第２部分７ｂに対して取り付けられている。
この接続部分（すなわち、第１部分７ａと第２部分７ｂとの間の接続部分）は、パイプ構造内の屈曲部１０である。
誘導ヘッド７の第１部分７ａは、第２部分７ｂの僅か上方にまで延び、また、流れ方向に対して横方向に走る（すなわち、延びる）終端壁７ｃにより閉じられている。
【００３３】
図４ａ乃至図４ｃに示す第４実施例と第３実施例との相違点は、誘導ヘッド７の第２部分７ｂが、下方に向けて方向付けられているのではなく、上方に向けて方向付けられている点である。
【００３４】
本発明の第５実施例は、図５ａ乃至図５ｃに示すように、実質的に第３実施例と同様である。
相違点（すなわち、第３実施例と第５実施例との相違点）は、第１部分７ａが、第２部分７ｂとの接続部分を超えて延びているのではなく、ここ（すなわち、第２部分７ｂとの接続部分）で閉じられている点であり、図５に示すように、第１部分７ａの上面は、第２部分７ｂの上側を規定する壁の平面と、概ね同一平面内で延びている。
【００３５】
図６ａ乃至図６ｃに示す第６実施例では、誘導ヘッド７の第１部分７ａは、円形断面の管状を呈しており、第２部分７ｂに対して接線状に接続されている。
第２部分７ｂは、実質的に矩形断面を有するとともに、図６ｂの平面図に示すように、湾曲している。
第２部分７ｂの下側を規定する壁７ｄは、上昇し、第２部分７ｂの上側を規定する壁７ｅは、実質的に水平方向に方向付けられ、または、第１部分７ａの中央線を横切るように（第１部分７ａの中央線に対して横方向に）方向付けられていている。
斜め上方に向けて走る（延びる）第２部分７ｂの下側を規定する壁７ｄは、流れのための屈曲部１０を形成している。
更なる屈曲部１１が、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４との接続部分に設けられている。
【００３６】
図面に示す本実施例では、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４が、分離チャンバー１２に向けて開口しており、この分離チャンバー１２は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４に連結される湾曲部１２ａと、固体物用パイプ８に接続される底部と気体用パイプ９に接続される頂部とを有する円筒状部１２ｂとを有し、湾曲部１２ａは、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の湾曲コースを続けて担い（ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の湾曲具合に沿って湾曲し）、最終的に、円筒状部１２ｂに向けて開口している。
【００３７】
本発明の第７実施例が、図７ａ乃至図７ｄに示されている。
第７実施例における相違点は、円筒状の第１部分７ａの終端面７ｃが、図６ａ乃至図６ｃに示す第６実施例のように流れの方向を横切っている（流れの方向に対して横方向に延びている）のではなく、第２部分７ｂの方向内で斜めに方向付けられている点である。
このように斜めに配置された終端面７ｃは、下側領域で斜め上方に向けて延びる第２部分７ｂに結合され、パイプ構造内の第１屈曲部を形成している。
第２屈曲部分が、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４との接続部分の領域に
設けられている。
【００３８】
本発明の範囲内であれば、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の半径、及び／又は、傾斜、及び／又は、断面形状、及び／又は、断面の大きさを気体及び固体物の混合体の流れ方向内で変化させても何ら構わない。
このように、一方で、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの領域における気体及び固体物の混合体の事前の分離は、影響を受けてもよく、他方で、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４を外部環境に適応させてもよい。
このことは、複数の段階（ステージ）が相互に入れ子状に配置され、かつ、一方を他方の上に配置した場合に、特に効果的である。
【００３９】
流れ方向内、及び／又は、少なくとも１つのセクションで、また、連続的に、半径、傾斜、断面形状、及び／又は、断面の寸法が、急激に変化するように設計しても何ら構わない。
そのため、例えば、半径の減少は、遠心力の増加を引き起こし、他方、半径の増加は、遠心力の低減に対応する（すなわち、遠心力の低減を引き起こす）ようになっている。
断面形状と寸法を変化させることにより、流れの速度は影響を受ける。
【００４０】
前述した装置は、固体物と気体との間における化学的及び／又は物理的な反応を行う装置、特に、１つの段階上に他の段階を積み重ねた複数の段階を備える細粒材の余熱、冷却、及び／又は、焼成装置に用いられるのが好ましい。
ここで、気体用パイプは、１つ上側に位置する段階の上昇パイプに接続され、固体物用パイプは、１つ下側に位置する段階の上昇パイプに向けて開口している。
【００４１】
図８に示すように、装置は、３つの段階Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩを備え、この装置は、例えば、セメント原料用の３つの段階を有する予熱器である。
ここでは、各段階は、概略的に同一である（すなわち、概略的に同一に示されている）。
これらは、前述した複数の実施例の１つまたは複数のいずれかの態様で構成されている。
特に、各段階Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩをそれぞれ異なる態様で構成してもよい。
【００４２】
このような多段階（マルチステージ）構成では、取り扱い前の固体物は、最も上側の段階ＩＩＩに固体物用パイプ８’’’を介して供給され、取り扱い後の固体物５、例えば、余熱済みの固体物は、最も下側の段階Ｉから放出されるように設計されている。
固体物は、３つの段階を通して、頂部から底部へ誘導され、他方、気体流は、反対方向で装置を通して誘導されるようになっている。
最も下側の段階Ｉに供給される気体６は、例えば、炉（kiln）または焼成炉（calciner）の排気である。
気体用パイプ９’’を介して第３段階（すなわち、段階ＩＩＩ）内に排出された気体６’’は、例えば粉塵除去用の、フィルターまたは下流（downstream）側に設けられた高性能な分離器（separator）に供給されるようになっている。
更なる処理のために、取り扱い後の固体物は、例えば、焼成炉または炉に移行されるようになっている。
上昇パイプ１と下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４とを備える気体及び固体物の混合体用のパイプの設置は、３つの段階を非常にコンパクトに相互に入れ子状に配置することを可能にする。
さらに、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４、４’、４’’は、左および右に交互にねじれた２つの連続した段階の態様を呈していてもよい。
【００４３】
図９は、セメント製造時における細粒材の熱処理用のプラントの斜視図であり、このプラントは、回転炉１０と焼成炉２０と予熱器３０とを備えている。
焼成炉２０及び／又は予熱器３０は、図１乃至図８に示す複数の実施例に従って構築されていてもよい。
異なる複数の実施例の各特徴を相互に組み合わせることが可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体物及び気体の分離装置およびセメント製造用プラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメントおよび鉱物業界では、特に、細粒材の余熱、冷却、及び／又は、焼成のために用いられる、ＤＣ熱交換器とサイクロン式分離器とを備えたシステムが知られている。
通常、このような装置は、１つの段階（ステージ）上に他の段階を積み重ねた複数の段階から構成され、気体流は、全ての段階を通して底部から頂部へ方向付けられ、他方、固体物は、反対方向で各段階に供給されるようになっている。
各段階の終端で、固体物が、気体から分離されるようになっている。
【０００３】
このようなシステムでは、巨大なヘッドルーム（headroom）、すなわち、特に上下方向における巨大な空間を必要するという問題があり、また、サイクロン式分離器による分離度合（すなわち、分離の程度）が必ずしも満足のいく水準に達していないという問題があった。
例えば、このサイクロンでは、制御不能な流れがしばしば発生し、この制御不能な流れは、サイクロン内で形成される渦巻流（swirling flow）上における流入した気体流の重なり（superimposition）を原因として、または、サイクロンのコーン（cone）内における気体流の流れ方向の反転を原因として、例えば、サイクロンの吸気口で発生するようになっている。
さらに、サイクロンの縁に常に堆積する粒子が、サイクロンの流入する気体流に、再び導入される（すなわち、再び混ざり込む）恐れがあった。
【０００４】
異なる大きさの構成に起因して、遠心力は同じ流入速度を有した状態で変化し、その結果、異なる分離状況を生じるという他の問題があった。
【０００５】
それゆえ、ＵＳ４３１８６９２では、セメント原材料用の多段階（マルチステージ）構成の予熱器が提案されており、各段階は、上昇パイプと、隣接するヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（helical and/or spiral conduit）とから構成されている。
上昇パイプとヘリカル及び／又はスパイラル状パイプとは、肘状誘導部材（guide elbow）により相互に接続されている。
ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプは、矩形断面を有し、また、ブロック形状の収集チャンバー（block-form collection chamber）の一側面に接続されている。
接続部分は、ブロック形状の収集チャンバーの全ての側面に亘って延びている。
収集チャンバーの下側部分は、漏斗状に先細るように形成されて、固体物の放出機能を有し、一方、気体は、上方に向けて誘導されるようになっている。
しかしながら、この収集チャンバーの分離度合は、満足のいく水準に達していない。
【０００６】
本発明の目的は、固体物及び気体の分離装置の分離性能を改善することである。
【０００７】
本発明の目的は、請求項１の特徴により達成される。
【０００８】
本発明の固体物及び気体の分離装置は、（ａ）固体物を供給する固体物供給ポートおよび気体を供給する気体供給ポートを有し、気体及び固体物の混合体を誘導する上昇パイプと、（ｂ）遠心力により気体及び固体物の混合体から固体流と気体流へ分離する下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプと、（ｃ）パイプ構造内（in the conduit configuration）に少なくとも１つの屈曲部を有し、上昇パイプとヘリカル及び／又はスパイラル状パイプとを接続する誘導ヘッドと、（ｄ）ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの終端部に接続されて固体流を放出する固体物用パイプと、（ｅ）ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの終端部に接続されて気体流を放出する気体用パイプとを実質的に備えている。
【０００９】
本発明で用いられる用語「ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ」は、少なくとも部分的にヘリカル及び／又はスパイラル状を呈するパイプを意味している。
ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの捻れは、特に、例えば９０°の比較的小さな角度範囲のみに亘って延びている。
【００１０】
ＵＳ４３１８６９２では、上昇パイプと下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプとは、相互に肘状誘導部材により相互に接続されている。
【００１１】
装置の分離性能を改善するために、基礎的な実験では、本発明に係る実験は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ内における固体流と気体流の事前分離を改善するために行われた。
同時に、誘導ヘッドの領域において、乱流（turbulence）が気体及び固体物の混合体内で生成される場合に、前述した目的に、優位性があることが判明している。
ＵＳ４３１８６９２では、気体及び固体物の混合体がスムーズに誘導され、一方、本発明では、乱流がパイプ構造内の屈曲部により明確に生成され、このパイプ構造内の屈曲部が、隣接するヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ内で、改善された固体流及び気体流の事前分離（pre-separation）を引き起こすようになっている。
【００１２】
更なる利点と他の実施形態は、従属する請求項の主題である。
【００１３】
本発明の好適な実施形態では、パイプ構造内の屈曲部（bend）が、側方から見た場合に、１２０°以下の角度を有している。
さらに、平面的に見た場合に１７０°以下の角度を有する屈曲部が、パイプ構造内に設けられてもよい。
屈曲部は、気体及び固体物の混合体を鋭角または鈍角で方向転換（divert）させるように形成されているのが好ましい。
【００１４】
誘導ヘッドは、上昇パイプに隣接する領域に第１の断面形状を有しているとともに、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプに隣接する領域に第２の断面形状を有していてもよい。
このように、例えば、上昇パイプが、円形を呈し、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプが、角を有する形状を呈していてもよい。
【００１５】
本発明の特別な実施形態では、誘導ヘッドは、上昇パイプに接続された第１部分と、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプに接続された第２部分とを備え、誘導ヘッドの第１部分と誘導ヘッドの第２部分が、パイプ構造内の屈曲部が第１部分と第２部分との間に形成されるように、相互に接続されている。
【００１６】
誘導ヘッドの第１部分は、例えば、円形断面の管状を呈していてもよく、この円形断面の管状部分は、上昇パイプから遠く離れた終端部で、誘導ヘッドの第２部分に結合しており、この第２部分は、第１部分の円形の断面部分からヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの断面部分への移行部分として機能し、２つの部分（第１部分と第２部分）は、気体及び固体物の混合体を鋭角及び／又は鈍角で方向転換させるように、相互に接続されている。
【００１７】
誘導ヘッドの第１部分が、円筒状の周壁を有し、誘導ヘッドの第２部分が、円筒状の周壁の領域に取り付けられていても何ら構わない。
さらに、誘導ヘッドの第１部分は、流れ方向に対して横方向または斜めに延びる終端面により、流れ方向に閉じられていても何ら構わない。
【００１８】
他の実施例では、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプは、少なくとも１つまたは複数の屈曲部が誘導ヘッドとヘリカル及び／又はスパイラル状パイプとの間の接続部分に設けられるように、誘導ヘッドに接続されている。
【００１９】
さらに、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの終端部に接続される分離チャンバーを設けてもよく、この分離チャンバーは、固体流を放出する固体物用パイプと気体流を放出する気体用パイプとを接続している。
【００２０】
上述した固体物及び気体の分離装置は、複数の段階を積み重ねた構成（すなわち、多段階構成）に適している。
ここで、ある段階の気体用パイプは、１つの上側の段階の上昇パイプに接続され、また、ある段階の固体物用パイプは、１つ下側の段階の上昇パイプに向けて開口している。
このように、固体物は、各段階を通して、頂部から底部に向けて導入され、また、反対方向に誘導された気体流と接触させられるようになっている。
固体物及び気体の分離装置は、特に、予熱器及び焼成炉及び炉を有するセメント製造用プラントの予熱器及び／又は焼成炉に用いられてもよい。
【００２１】
以下に、複数の実施例と図面を基に、本発明の更なる効果と実施形態を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１ａ】本発明の第１実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図１ｂ】本発明の第１実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図１ｃ】本発明の第１実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図２ａ】本発明の第２実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図２ｂ】本発明の第２実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図２ｃ】本発明の第２実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図３ａ】本発明の第３実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図３ｂ】本発明の第３実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図３ｃ】本発明の第３実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図４ａ】本発明の第４実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図４ｂ】本発明の第４実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図４ｃ】本発明の第４実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図５ａ】本発明の第５実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図５ｂ】本発明の第５実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図５ｃ】本発明の第５実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図６ａ】本発明の第６実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図６ｂ】本発明の第６実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図６ｃ】本発明の第６実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図７ａ】本発明の第７実施例である固体物及び気体の分離装置を示す斜視図。
【図７ｂ】本発明の第７実施例である固体物及び気体の分離装置を示す側面図。
【図７ｃ】本発明の第７実施例である固体物及び気体の分離装置を示す上面図。
【図７ｄ】本発明の第７実施例である固体物及び気体の分離装置を図７ｃと異なる角度から見て示す斜視図。
【図８】予熱器を示す側面図。
【図９】セメント製造用プラントを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１ａ乃至図１ｃに示す固体物及び気体の分離装置は、例えば、セメント製造時に用いられる細粒材用の余熱、冷却、及び／又は、焼成装置である。
これ（装置）は、固体物を供給する固体物供給ポート２および気体を供給する気体供給ポート３を有して、気体及び固体物の混合体を誘導する上昇パイプ１と、遠心力により気体及び固体物の混合体から固体流５と気体流６へ分離する下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４とから実質的に構成されている。
さらに、上昇パイプ１とヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４とを接続する誘導ヘッド（diverter head）７が設けられている。
ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の終端部は、固体流５を放出する固体物用パイプ８と気体流６を放出する気体用パイプ９とに接続されている。
【００２４】
誘導ヘッド７は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４に接続される第２部分７ｂと上昇パイプ１に接続される第１部分７ａとを有し、また、誘導ヘッド７の第２部分７ｂは、第１部分７ａに連結され、これら２つの部分（すなわち、第１部分７ａと第２部分７ｂ）の間には、パイプ構造内の第１屈曲部（bend）１０が設けられている。
図１の側面図（すなわち、図１ａ）に示すように、パイプ構造内（in the conduit configuration）の第１屈曲部１０は、１６０°以下に設定された角度αを有している。
【００２５】
誘導ヘッド７の第１部分７ａは、例えば、円形断面の管状（tubular）を呈しており、この第１部分７ａの断面は、図面に示す実施例では、上昇パイプ１の直径に対応している。
第１部分７ａの管状部分に横方向に接続された第２部分７ｂは、第１部分７ａの円形の断面部分からヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の断面部分への移行部分として機能している。
図面に示された実施例では、第１部分７ａと第２部分７ｂの両方は、気体及び固体物の混合体を鈍角で方向転換（divert）させるような態様で相互に接続されている。
【００２６】
第１屈曲部１０に加えて、第２屈曲部分１１が、誘導ヘッド７とヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４との間の接続部分に設けられている。
第１屈曲部１０と第２屈曲部分１１は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の終端部側で固体物用パイプ８と気体用パイプ９によりそれぞれ放出される固体流と気体流との分離を促進させるようになっている。
【００２７】
図面に示す実施例では、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の終端部に接続される分離チャンバー１２が設けられ、この分離チャンバー１２は、固体流５を放出する固体物用パイプ８と気体流６を放出する気体用パイプ９とを接続している。
分離チャンバー１２は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の開口部分で円筒形状を呈し、上方に位置する気体用パイプ９に併合（merge）、すなわち、結合されている。
漏斗状に先細る部分１２ａが、分離チャンバー１２の下側に隣接しており、この漏斗状に先細る部分１２ａは、固体物用パイプ８に接続されている。
ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４は、水平面に対して少なくとも３０°の角度βをなした状態かつ接線状（tangentially）に、分離チャンバー１２に対して開口しているのが好ましい。
【００２８】
本発明の範囲内であれば、分離チャンバー１２を異なる態様で構成しても何ら構わない。
【００２９】
以下に記載する他の実施例の説明では、同一の構成部材には、同一の符号を付している。
【００３０】
本発明の第２実施例は、図２ａ乃至図２ｃに示すように、前述した第１実施例と実質的に同様であり、第１実施例との相違点は、誘導ヘッド７の第２部分７ｂが、平面的に見た場合に、直線状ではなく湾曲している点である。
誘導ヘッド７の第２部分７ｂの湾曲は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４にまで繋がっている。
遠心力は、誘導ヘッド７の領域内で気体及び固体物の混合体にすでに作用している。
他の点では、第２実施例は、前述した第１実施例に一致しており、第１屈曲部１０が、誘導ヘッド７の第１部分７ａと第２部分７ｂとの間に設けられ、第２屈曲部分１１が、誘導ヘッド７とヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４との間の接続部分の領域に設けられている。
【００３１】
本発明の第３実施例は、図３ａ乃至図３ｃに示すように、誘導ヘッド７の第２部分７ｂが、斜め上方に向うように第１部分７ａに取り付けられているのではなく、流れ方向の斜め下方に向うように第１部分７ａの側面に取り付けられている。
【００３２】
誘導ヘッド７の第１部分７ａは、円筒状の周壁（cylindrical circumferential wall）を有し、９０°以下の角度αをなした状態かつ接線状に、第２部分７ｂに対して取り付けられている。
この接続部分（すなわち、第１部分７ａと第２部分７ｂとの間の接続部分）は、パイプ構造内の屈曲部１０である。
誘導ヘッド７の第１部分７ａは、第２部分７ｂの僅か上方にまで延び、また、流れ方向に対して横方向に走る（すなわち、延びる）終端壁７ｃにより閉じられている。
【００３３】
図４ａ乃至図４ｃに示す第４実施例と第３実施例との相違点は、誘導ヘッド７の第２部分７ｂが、下方に向けて方向付けられているのではなく、上方に向けて方向付けられている点である。
【００３４】
本発明の第５実施例は、図５ａ乃至図５ｃに示すように、実質的に第３実施例と同様である。
相違点（すなわち、第３実施例と第５実施例との相違点）は、第１部分７ａが、第２部分７ｂとの接続部分を超えて延びているのではなく、ここ（すなわち、第２部分７ｂとの接続部分）で閉じられている点であり、図５に示すように、第１部分７ａの上面は、第２部分７ｂの上側を規定する壁の平面と、概ね同一平面内で延びている。
【００３５】
図６ａ乃至図６ｃに示す第６実施例では、誘導ヘッド７の第１部分７ａは、円形断面の管状を呈しており、第２部分７ｂに対して接線状に接続されている。
第２部分７ｂは、実質的に矩形断面を有するとともに、図６ｂの平面図に示すように、湾曲している。
第２部分７ｂの下側を規定する壁７ｄは、上昇し、第２部分７ｂの上側を規定する壁７ｅは、実質的に水平方向に方向付けられ、または、第１部分７ａの中央線を横切るように（第１部分７ａの中央線に対して横方向に）方向付けられていている。
斜め上方に向けて走る（延びる）第２部分７ｂの下側を規定する壁７ｄは、流れのための屈曲部１０を形成している。
更なる屈曲部１１が、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４との接続部分に設けられている。
【００３６】
図面に示す本実施例では、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４が、分離チャンバー１２に向けて開口しており、この分離チャンバー１２は、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４に連結される湾曲部１２ａと、固体物用パイプ８に接続される底部と気体用パイプ９に接続される頂部とを有する円筒状部１２ｂとを有し、湾曲部１２ａは、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の湾曲コースを続けて担い（ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の湾曲具合に沿って湾曲し）、最終的に、円筒状部１２ｂに向けて開口している。
【００３７】
本発明の第７実施例が、図７ａ乃至図７ｄに示されている。
第７実施例における相違点は、円筒状の第１部分７ａの終端面７ｃが、図６ａ乃至図６ｃに示す第６実施例のように流れの方向を横切っている（流れの方向に対して横方向に延びている）のではなく、第２部分７ｂの方向内で斜めに方向付けられている点である。
このように斜めに配置された終端面７ｃは、下側領域で斜め上方に向けて延びる第２部分７ｂに結合され、パイプ構造内の第１屈曲部を形成している。
第２屈曲部分が、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４との接続部分の領域に
設けられている。
【００３８】
本発明の範囲内であれば、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４の半径、及び／又は、傾斜、及び／又は、断面形状、及び／又は、断面の大きさを気体及び固体物の混合体の流れ方向内で変化させても何ら構わない。
このように、一方で、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプの領域における気体及び固体物の混合体の事前の分離は、影響を受けてもよく、他方で、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４を外部環境に適応させてもよい。
このことは、複数の段階（ステージ）が相互に入れ子状に配置され、かつ、一方を他方の上に配置した場合に、特に効果的である。
【００３９】
流れ方向内、及び／又は、少なくとも１つのセクションで、また、連続的に、半径、傾斜、断面形状、及び／又は、断面の寸法が、急激に変化するように設計しても何ら構わない。
そのため、例えば、半径の減少は、遠心力の増加を引き起こし、他方、半径の増加は、遠心力の低減に対応する（すなわち、遠心力の低減を引き起こす）ようになっている。
断面形状と寸法を変化させることにより、流れの速度は影響を受ける。
【００４０】
前述した装置は、固体物と気体との間における化学的及び／又は物理的な反応を行う装置、特に、１つの段階上に他の段階を積み重ねた複数の段階を備える細粒材の余熱、冷却、及び／又は、焼成装置に用いられるのが好ましい。
ここで、気体用パイプは、１つ上側に位置する段階の上昇パイプに接続され、固体物用パイプは、１つ下側に位置する段階の上昇パイプに向けて開口している。
【００４１】
図８に示すように、装置は、３つの段階Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩを備え、この装置は、例えば、セメント原料用の３つの段階を有する予熱器である。
ここでは、各段階は、概略的に同一である（すなわち、概略的に同一に示されている）。
これらは、前述した複数の実施例の１つまたは複数のいずれかの態様で構成されている。
特に、各段階Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩをそれぞれ異なる態様で構成してもよい。
【００４２】
このような多段階（マルチステージ）構成では、取り扱い前の固体物は、最も上側の段階ＩＩＩに固体物用パイプ８’’’を介して供給され、取り扱い後の固体物５、例えば、余熱済みの固体物は、最も下側の段階Ｉから放出されるように設計されている。
固体物は、３つの段階を通して、頂部から底部へ誘導され、他方、気体流は、反対方向で装置を通して誘導されるようになっている。
最も下側の段階Ｉに供給される気体６は、例えば、炉（kiln）または焼成炉（calciner）の排気である。
気体用パイプ９’’を介して第３段階（すなわち、段階ＩＩＩ）内に排出された気体６’’は、例えば粉塵除去用の、フィルターまたは下流（downstream）側に設けられた高性能な分離器（separator）に供給されるようになっている。
更なる処理のために、取り扱い後の固体物は、例えば、焼成炉または炉に移行されるようになっている。
上昇パイプ１と下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４とを備える気体及び固体物の混合体用のパイプの設置は、３つの段階を非常にコンパクトに相互に入れ子状に配置することを可能にする。
さらに、ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ４、４’、４’’は、左および右に交互にねじれた２つの連続した段階の態様を呈していてもよい。
【００４３】
図９は、セメント製造時における細粒材の熱処理用のプラントの斜視図であり、このプラントは、回転炉１０と焼成炉２０と予熱器３０とを備えている。
焼成炉２０及び／又は予熱器３０は、図１乃至図８に示す複数の実施例に従って構築されていてもよい。
異なる複数の実施例の各特徴を相互に組み合わせることが可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）固体物を供給する固体物供給ポート（２）および気体を供給する気体供給ポート（３）を有し、気体及び固体物の混合体を誘導する上昇パイプ（１）と、
（ｂ）遠心力により気体及び固体物の混合体から固体流（５）と気体流（６）へ分離する下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）と、
（ｃ）上昇パイプ（１）とヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）とを接続する誘導ヘッド（７）と、
（ｄ）ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）の終端部側に接続されて固体流を放出する固体物用パイプ（８）と、
（ｅ）ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）の終端部側に接続されて気体流を放出する気体用パイプ（９）と
を備える固体物及び気体の分離装置であって、
前記誘導ヘッド（７）の領域に、パイプ構造内に少なくとも１つの屈曲部（１０、１１）が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記パイプ構造内の屈曲部（１０、１１）が、側方から見た場合に、１６０°以下の角度αを有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記屈曲部（１０、１１）が、前記気体及び固体物の混合体を鋭角または鈍角で方向転換させるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記誘導ヘッド（７）が、前記上昇パイプ（１）との接続領域に第１の断面形状を有しているとともに、前記ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）との接続領域に第２の断面形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記誘導ヘッド（７）が、前記上昇パイプ（１）に接続される第１部分（７ａ）と、前記ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）に接続される第２部分（７ｂ）とを有し、
前記誘導ヘッドの第１部分（７ａ）と誘導ヘッド（７）の第２部分（７ｂ）が、前記パイプ構造内の屈曲部が前記第１部分（７ａ）と第２部分（７ｂ）との間に形成されるように、相互に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記誘導ヘッド（７）の第１部分（７ａ）が、円形断面の管状を呈し、
前記円形断面の管状部分が、前記上昇パイプ（１）から遠く離れた終端部側で、前記誘導ヘッド（７）の第２部分に結合され、
前記第２部分（７ｂ）が、前記第１部分の円形の断面部分からヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）の断面部分への移行部分として機能し、
前記第１部分と第２部分が、前記気体及び固体物の混合体を鋭角及び／又は鈍角で方向転換させるように、相互に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項７】
前記誘導ヘッドの第１部分（７ａ）が、円筒状の周壁を有しているとともに、前記誘導ヘッド（７）の第２部分（７ｂ）が、前記円筒状の周壁の領域に取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項８】
前記誘導ヘッドの第１部分が、流れ方向に対して横方向または斜め方向に延びる終端壁により流れ方向に閉じられていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項９】
前記ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプと誘導ヘッドが、前記ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）と誘導ヘッド（７）との間の接続部分に少なくとも１つまたは複数の屈曲部（１１）が形成されるように、相互に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）の終端部側に接続される分離チャンバー（１２）が設けられ、
前記分離チャンバー（１２）が、前記固体流（５）を放出する固体物用パイプ（８）と前記気体流（６）を放出する気体用パイプ（９）とを接続していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
１つの段階上に他の段階を積み重ねた複数の段階が設けられ、
前記各段階が、上昇パイプ（１、１’、１’’）と、該上昇パイプ（１、１’、１’’）に隣接するヘリカル及び／又はスパイラル状パイプと、該ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４、４’、４’’）の終端部に接続される固体物用パイプ（８、８’、８’’）と、気体用パイプ（９、９’、９’’）とを備え、
前記各段階の気体用パイプが、１つ上側に位置する段階の上昇パイプに連結されているとともに、
前記各段階の固体物用パイプが、１つ下側に位置する段階の上昇パイプに向けて開口していることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
予熱器（３０）と焼成炉（２０）と炉（１０）とを備え、
前記予熱器（３０）及び／又は焼成炉（２０）が、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の装置を有していることを特徴とするセメント製造用プラント。
【請求項１】
（ａ）固体物を供給する固体物供給ポート（２）および気体を供給する気体供給ポート（３）を有し、気体及び固体物の混合体を誘導する上昇パイプ（１）と、
（ｂ）遠心力により気体及び固体物の混合体から固体流（５）と気体流（６）へ分離する下降用のヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）と、
（ｃ）上昇パイプ（１）とヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）とを接続する誘導ヘッド（７）と、
（ｄ）ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）の終端部側に接続されて固体流を放出する固体物用パイプ（８）と、
（ｅ）ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）の終端部側に接続されて気体流を放出する気体用パイプ（９）と
を備える固体物及び気体の分離装置であって、
前記誘導ヘッド（７）の領域に、パイプ構造内に少なくとも１つの屈曲部（１０、１１）が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記パイプ構造内の屈曲部（１０、１１）が、側方から見た場合に、１６０°以下の角度αを有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記屈曲部（１０、１１）が、前記気体及び固体物の混合体を鋭角または鈍角で方向転換させるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記誘導ヘッド（７）が、前記上昇パイプ（１）との接続領域に第１の断面形状を有しているとともに、前記ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）との接続領域に第２の断面形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記誘導ヘッド（７）が、前記上昇パイプ（１）に接続される第１部分（７ａ）と、前記ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）に接続される第２部分（７ｂ）とを有し、
前記誘導ヘッドの第１部分（７ａ）と誘導ヘッド（７）の第２部分（７ｂ）が、前記パイプ構造内の屈曲部が前記第１部分（７ａ）と第２部分（７ｂ）との間に形成されるように、相互に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記誘導ヘッド（７）の第１部分（７ａ）が、円形断面の管状を呈し、
前記円形断面の管状部分が、前記上昇パイプ（１）から遠く離れた終端部側で、前記誘導ヘッド（７）の第２部分に結合され、
前記第２部分（７ｂ）が、前記第１部分の円形の断面部分からヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）の断面部分への移行部分として機能し、
前記第１部分と第２部分が、前記気体及び固体物の混合体を鋭角及び／又は鈍角で方向転換させるように、相互に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項７】
前記誘導ヘッドの第１部分（７ａ）が、円筒状の周壁を有しているとともに、前記誘導ヘッド（７）の第２部分（７ｂ）が、前記円筒状の周壁の領域に取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項８】
前記誘導ヘッドの第１部分が、流れ方向に対して横方向または斜め方向に延びる終端壁により流れ方向に閉じられていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項９】
前記ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプと誘導ヘッドが、前記ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）と誘導ヘッド（７）との間の接続部分に少なくとも１つまたは複数の屈曲部（１１）が形成されるように、相互に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４）の終端部側に接続される分離チャンバー（１２）が設けられ、
前記分離チャンバー（１２）が、前記固体流（５）を放出する固体物用パイプ（８）と前記気体流（６）を放出する気体用パイプ（９）とを接続していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
１つの段階上に他の段階を積み重ねた複数の段階が設けられ、
前記各段階が、上昇パイプ（１、１’、１’’）と、該上昇パイプ（１、１’、１’’）に隣接するヘリカル及び／又はスパイラル状パイプと、該ヘリカル及び／又はスパイラル状パイプ（４、４’、４’’）の終端部に接続される固体物用パイプ（８、８’、８’’）と、気体用パイプ（９、９’、９’’）とを備え、
前記各段階の気体用パイプが、１つ上側に位置する段階の上昇パイプに連結されているとともに、
前記各段階の固体物用パイプが、１つ下側に位置する段階の上昇パイプに向けて開口していることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
予熱器（３０）と焼成炉（２０）と炉（１０）とを備え、
前記予熱器（３０）及び／又は焼成炉（２０）が、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の装置を有していることを特徴とするセメント製造用プラント。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【図７ｄ】
【図８】
【図９】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【図７ｄ】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２０１０−５３５６８８（Ｐ２０１０−５３５６８８Ａ）
【公表日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１９３９３（Ｐ２０１０−５１９３９３）
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５８１０５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１９０７２
【国際公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（５０４０４３９３４）ポリシウス アクチェンゲゼルシャフト (21)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５８１０５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１９０７２
【国際公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（５０４０４３９３４）ポリシウス アクチェンゲゼルシャフト (21)
【Ｆターム（参考）】
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