JP4082183B2 - 排ガス冷却塔とダストかき寄せ機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒状構造物の底面に降り積もったダストをかき寄せて排出するダストかき寄せ機に係る。特にスクレーパの構造に特徴があり、ダストを含んだ排ガスを冷却する排ガス冷却塔に好適なダストかき寄せ機とそのダストかき寄せ機を備えた排ガス冷却塔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種のプラントでは、ダストを含んだ高温の排ガスを冷却するために排ガス冷却塔を用いることがある。
排ガス冷却塔は、高温の排ガスを導入する入口付近に水噴射をおこない、噴霧冷却水と高温の排ガスを気液接触させる。減温した排ガスは排ガス冷却塔の中を下降し、下部側より排出され、例えば、後流の集塵機へ送られる。排ガス中のダストの一部は、排ガス冷却塔の床面に降り積もる。
【０００３】
ダストかき寄せ機が、灰ガス冷却塔の底に設けられ、底に積もったダストを床に設けられたダスト排出口より外へ排出する。
ダストかき寄せ機は、スクレーパ取付フレームとスクレーパと駆動機構とで構成される。
スクレーパ取付フレームは、床面の中心部で回転する構造体である。スクレーパが長手方向を水平にしてスクレーパ取付フレームに取り付けられる。スクレーパ取付フレームが回転すると、スクレーパが底部に溜まったダストを掃く。ダストは、スクレーパにより掃き寄せられ、ダスト排出口から外部へ排出される。二重ダンパがダスト排出口に設けられ、排出されたダストを切り出す。
【０００４】
ダストの性状と噴霧する水の量によって、ダストの付着性が高まって、ダストが底面や内壁面に付着しやすくなる。
ダストの付着性が高まると、スクレーパがダストから大きな抵抗を受けて、スクレーパを回転するのに大きな力が必要になる。
底面や内壁面に付着したダストが固くなると、スクレーパを回転するのに必要な力がさらに大きくなり、スクレーパを駆動する駆動機構が停止してしまうこともある。
【０００５】
【非特許文献１】
石川禎昭著、「流動床式ごみ焼却炉設計の実務」、増補改訂版、日本国、工業出版社、平成６年８月２０日、１３４頁、図３．７ー１
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、排ガス冷却塔等の排ガス処理塔の内部に積もったダストの粘着性が高くなっても、少ない動力で、確実にダストを排出することのできるダストかき寄せ機とそのダストかき寄せ機を備えた排ガス冷却塔が要請されていた。
【０００７】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、従来のダストを含んだ排ガスを冷却する排ガス冷却塔にかわって、少ない動力で、確実にダストを排出することのできるダストかき寄せ機とそのダストかき寄せ機を備えた排ガス冷却塔を提供しようとする。
【０００８】
【課題を解決するための機構】
上記目的を達成するため、本発明に係るダストを含んだ排ガスを冷却する排ガス冷却塔を、ダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する冷却塔本体と、前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと該スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材であるスクレーパと前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構とを有するダストかき寄せ機と、を備え、前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され前記底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持つ、ものとした。
【０００９】
上記本発明の構成により、冷却塔本体がダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有し、スクレーパ取付フレームが前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転し、スクレーパが該スクレーパ取付フレームに取り付けられ、駆動機構が前記スクレーパ取付フレームを回転させ、スクレーパフレームが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であり、複数の羽根板が該スクレーパフレームに支持され底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃くので、スクレーパ取付フレームが回転して、スクレーパフレームが前記底面の上部を移動し、スクレーパフレームに支持された複数の羽根板が底面に積もったダストを掃いて、前記底面に積もった排ガスのダストが排出口にはき寄せられる。
【００１０】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、複数の前記羽根板が、面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させ、前記スクレーパフレームの長手方向に所定の間隔を空けて配されるのが好ましい。
上記本発明の構成により、長手方向に所定の間隔を空けて配される複数の羽根板が、面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させるので、個々の羽根板がダストを掃く抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００１１】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、各々の前記羽根板が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って前記床面の帯状の領域である床領域を掃き、各々の前記床領域が重なり合って前記床面をほぼ覆っているのが好ましい。
上記本発明の構成により、各々の該床領域が重なり合って前記床面をほぼ覆っているので、複数の前記羽根板が移動することにより前記底面に積もったダストを掃くことが出来る。
【００１２】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、前記垂直軸を中心とし円弧が前記排出口を跨ぐピッチ円を仮想した場合、前記スクレーパ取付フレームが回転する毎に、前記羽根板がダストを前記ピッチ円の円弧の方へ掃き寄せるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記スクレーパ取付フレームが回転する毎に、前記羽根板がダストを前記ピッチ円の円弧の方へ掃き寄せるので、ダストがピッチ円の円弧上に集まり前記排出口から順次排出される。
【００１３】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、前記羽根板の下に向いた縁が凹部と凸部の連なりでできているのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記羽根板の下に向いた縁が凹部と凸部の連なりでできているので、凹部でのダストを掃き寄せる抵抗が凸部でのダストを掃き寄せる抵抗よりも小さく、個々の羽根板がダストを掃く抵抗力がより小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクがより小さく、スクレーパ取付フレームはより少ないトルクで回転できる。
【００１４】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、前記スクレーパが前記スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻く板であるかき爪を持つのが好ましい。
上記本発明の構成により、かき爪が、該スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻くので、内壁面に付着したダストが崩壊して底面に落ち、順次排出口から排出される。
【００１５】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、前記スクレーパが、該スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻く板である複数のかき爪を持ち、複数の前記かき爪が上下に所定の間隔をあけて配されるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記複数のかき爪が上下に所定の間隔をあけて配されるので、個々のかき爪がダストを引っ掻く抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００１６】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、前記かき爪が面を上下に向けているのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記かき爪の面が上下に向けているので、かき爪の面に作用するダストの抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００１７】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、各々のかき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って前記内壁面の帯状の領域である内壁領域を引っ掻き、各々の該内壁領域が重複しないのが好ましい。
上記本発明の構成により、各々の前記内壁領域が重複しないので、前記かき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って前記内壁領域に付着したダストを掻き落とし、残ったダストが自重で落下するので、すくない動力で前記内壁面に付着したダストを掻き落とすことができる。
【００１８】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する排ガス処理塔に溜まったダストを排出口へかき寄せるダストかき寄せ機を、前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと、該スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材であるスクレーパと、前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構と、を備え、前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持つ、ものとした。
【００１９】
上記本発明の構成により、スクレーパ取付フレームが前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転し、スクレーパが該スクレーパ取付フレームに取り付けられ、駆動機構が前記スクレーパ取付フレームを回転させ、スクレーパフレームが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であり、複数の羽根板が該スクレーパフレームに支持され底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃くので、スクレーパ取付フレームが回転して、スクレーパフレームが底面の上部を移動し、スクレーパフレームに支持された複数の羽根板が底面に積もったダストを掃いて、底面に積もった排ガスのダストが排出口にはき寄せられる。
【００２０】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、複数の前記羽根板が、面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させ、前記スクレーパフレームの長手方向に所定の間隔を空けて配されのが好ましい。
上記本発明の構成により、長手方向に所定の間隔を空けて配される複数の羽根板が、面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させるので、個々の羽根板がダストを掃く力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００２１】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、各々の前記羽根板が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って前記床面の帯状の領域である床領域を掃き、各々の該床領域が重なり合って前記床面をほぼ覆っているのが好ましい。
上記本発明の構成により、各々の該床領域が重なり合って前記床面をほぼ覆っているので、複数の羽根板が移動することにより前記底面に積もったダストを掃くことが出来る。
【００２２】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、前記垂直軸を中心とし円弧が前記排出口を跨ぐピッチ円を仮想した場合、前記スクレーパ取付フレームが回転する毎に、前記羽根板がダストを前記ピッチ円の円弧の方へ掃き寄せるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記スクレーパ取付フレームが回転する毎に、前記羽根板がダストを前記ピッチ円の円弧の方へ掃き寄せるので、ダストがピッチ円の円弧上に集まり前記排出口から順次排出される。
【００２３】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、前記羽根板の下に向いた縁が凹部と凸部の連なりでできているのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記羽根板の下に向いた縁が凹部と凸部の連なりでできているので、凹部でのダストを掃き寄せる抵抗が凸部でのダストを掃き寄せる抵抗よりも小さく、個々の羽根板がダストを掃く力がより小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクがより小さく、スクレーパ取付フレームはより少ないトルクで回転できる。
【００２４】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、前記スクレーパが該スクレーパフレームに支持され内壁面に付着したダストを内壁面に向いた縁で引っ掻く板であるかき爪を持つのが好ましい。
上記本発明の構成により、かき爪が、該スクレーパフレームに支持され内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻くので、内壁面に付着したダストが崩壊して底面に落ち、順次排出口から排出される。
【００２５】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、前記スクレーパが該スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻く板である複数のかき爪を持ち、複数の前記かき爪が上下に所定の間隔をあけて配されるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記複数のかき爪が上下に所定の間隔をあけて配されるので、個々のかき爪がダストを引っ掻く抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００２６】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、前記かき爪が面を上下に向けているのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記かき爪の面が上下に向けているので、かき爪の面に作用するダストの抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００２７】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、各々のかき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って内壁面の帯状の領域である内壁領域を引っ掻き、各々の該内壁領域が重複しないのが好ましい。
上記本発明の構成により、各々の該内壁領域が重複しないので、かき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って内壁面の内壁領域に付着したダストを掻き落とし、残ったダストが自重で落下するので、すくない動力で前記内壁面に付着したダストを掻き落とすことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２９】
本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の全体正面図である。図２は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分正面図である。図３は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の平面断面図である。図４は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その１である。図５は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その２である。図６は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その３である。
【００３０】
排ガス冷却塔１は、ダストを含んだ排ガスＧを冷却する装置であって、冷却塔本体２と水噴霧装置３とダストかき寄せ機４とダスト排出機構５とで構成される。
冷却塔本体２は、ダストを排出する排出口Ｍを設けられた円形の底面Ｆと該底面から上方に立ち上がった内壁面Ｈとを有する装置であり、溶接鋼板構造の外部ケーシングとその内面にはられた耐火構造とで構成される。
通常の冷却塔本体２は、垂直に立った円筒状構造物であり、上部に排ガス導入口を設けられ、下部側面に排ガス排気口を設けられる。
【００３１】
水噴霧装置３は、冷却塔本体２の内部に水を噴霧する装置である。
水噴霧装置３は、冷却塔本体２の側壁の上部に側壁を貫通して内部に噴射口を向けた複数のノズルを備える。
排ガスは、排ガス導入口から入り、水噴霧装置３により噴霧される水に直接接触して冷却され、冷却塔本体２の内部を降下し、排ガス排気口から出る。その際に、排ガス中のダストが、冷却塔本体２の底面に降り積もる。
【００３２】
ダストかき寄せ機４は、冷却塔本体２の底面Ｆに積もったダストをかき寄せて、排出口Ｍに集める装置である。
ダストかき寄せ機４は、垂直軸回りに回転し底面Ｆの上を掃いて、ダストを排出口Ｍに集める。
ダストは、ダストかき寄せ機４によりかき寄せられて、排出口Ｍから下に落ちる。
【００３３】
ダスト排出機構５は、排出口Ｍに落ちたダストを切り出す装置である。ダスト排出装置５は、例えば、２重ダンパであり、ダストを定期的に排出する。
【００３４】
次に、ダストかき寄せ機４の構造を詳述する。
ダストかき寄せ機４は、スクレーパ取付フレーム１０とスクレーパ２０と駆動機構３０とで構成される。
スクレーパ取付フレーム１０は、底面Ｆの中央部に取り付けられ垂直軸回りに回転する構造である。後述する駆動機構３０の回転駆動軸が底面Ｆの中央部に回転軸を垂直にして取り付けられ、スクレーパ取付フレーム１０はその回転駆動軸に固定され、回転する。
円錐状の傘状構造物がスクレーパ取付フレーム１０の上部に設けられる。円錐の母線はダストの安息角を越えて傾いている。
後述するスクレーパ２０を固定するフランジが、スクレーパ取付フレーム１０の側面に設けられる。
図３では、スクレーパ取付フレーム１０に取り付けられた４つのスクレーパ２０を示している。
【００３５】
スクレーパ２０は、スクレーパ取付フレーム１０に支持されて回転し床面Ｆのダストを掃く機構であり、スクレーパフレーム２１と複数の羽根板２２と複数のかき爪２３と羽根板支持体２４とで構成される。
スクレーパフレーム２１は、スクレーパ取付フレーム１０に一端を取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材である。
図２と図３は、スクレーパ取付フレーム１０のフランジにそれぞれ取り付けられた４つのスクレーパフレーム２１を示している。スクレーパフレーム２１は、鋼板を溶接して製造され、面を垂直に立てた板が上から見て矩形に折り曲げられた形状をしている。
【００３６】
羽根板２２は、スクレーパフレーム２１に支持され底面Ｆに溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である。
前記羽根板の下に向いた縁が凹部ａと凸部ｂの連なりでできている。
図５には、下の縁が矩形の凹部ａと矩形の凸部ｂの連なりでできており、上部をスクレーパフレーム２１に支持された羽根板２２が示されている。
複数の羽根板２２が、面をスクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させ、半径方向に所定の間隔を空けて配される。すなわち、スクレーパフレームの長手方向の基準線がスクレーパ取付フレームの回転する垂直軸に交差する場合、複数の羽根板２２の面がスクレーパフレームのその基準線の直交方向に所定の角度（例えば、５度から３０度のうちの度）で交差する。
さらに、最外周に配される羽根板２２の側縁の下部は、凹部ａと凸部ｂの連なりでできている。
図４には、下の縁が矩形の凹部ａと矩形の凸部ｂの連なりでできており、側の縁が三角形の凹部ａと三角形の凸部ｂの連なりでできており、上部をスクレーパフレーム２１に支持された羽根板２２が示されている。
【００３７】
垂直軸を中心とし円弧が前記排出口Ｍを跨ぐピッチ円Ｌを仮想した場合、スクレーパ取付フレーム１０が回転する毎に、羽根板２４がダストを前記ピッチ円Ｌの円弧の方へ掃き寄せる。
図７には、羽根板２２がダストをピッチ円Ｌの円弧の方向へ掃く様子が白抜きの矢印で示されている。
各々の前記羽根板２２がスクレーパ取付フレーム１０の回転に伴って床面Ｆを帯状に掃く。この床面Ｆの帯状の領域を床領域Ｄと仮に呼ぶ。スクレーパ２０毎の羽根板２２の各々の該床領域Ｆが重なり合って床面Ｆのほぼ全体を覆っている。ほぼ全体とは、床面のうち中央部を除く意味である。
図３には、４つのスクレーパ２０がスクレーパ取付フレーム１０の円周に均等に配され、複数の羽根板２２が各々のスクレーパフレーム２１の半径方向にスクレーパ２０毎に異なる間隔で配されているのが示されている。従って、それぞれの羽根板２２が帯状に底面Ｆを掃き、その帯状の領域が重複部を持ちながら重なり合って、全体として底面Ｆを覆っている。
【００３８】
かき爪２３は、スクレーパフレーム２１に支持され内壁面Ｈに付着したダストを内壁面に向いた縁で引っ掻く板である。
かき爪２３が、面を上下に向けてスクレーパフレーム２１に固定される。
図６には、スクレーパフレーム２１にボルトで固定されている３枚のかき爪２３が示されている。
各々のスクレーパフレーム２１に支持されたかき爪２３がスクレーパ取付フレーム１０の回転に伴って内壁面Ｈを帯状に引っ掻く。この帯状の領域を内壁領域Ｅと仮に呼ぶ。スクレーパ毎のかき爪２３の各々の内壁領域Ｅが重複しないのが好ましい。
例えば、図６に示した３つのかき爪２３を一組として、４組のかき爪２３が、４つのスクレーパフレームに異なる高さ位置で固定される。
【００３９】
羽根板支持体２４は、羽根板２２の中間部を固定し、羽根板２２を固定する部材である。
【００４０】
駆動機構３０は、スクレーパ取付フレーム１０を回転駆動する装置である。
駆動機構３０は、軸心を垂直にした回転軸とその回転軸を回転する動力を持つ。
回転軸が、底面Ｆの中央部に突き出て、スクレーパ取付フレーム１０を支持する。
【００４１】
次に、排ガス冷却塔とそのダストかき寄せ機の作用を説明する。
図７は、本発明の実施形態に係るダストかき寄せ機の作用説明図である。
高温の排ガスＧが、排ガス導入口から排ガス冷却塔本体２へ入る。排ガスＧは、排ガス冷却塔本体２の内部を下りながら水噴射装置３の噴霧する水に直接接触し、温度を下げ、排ガス排気口から外部へでる。
排ガスＧ中のダストは、内側面Ｈに付着し、底面Ｆに降り積もる。スクレーパ取付フレーム１０に落ちたダストは、傘状構造物の上を滑って、床面Ｆに落ちる。
駆動機構３０が、スクレーパ取付フレーム１０を垂直軸回りに回転させる。
スクレーパ２０が、床面Ｆの上を回転軸を中心に回転移動する。
羽根板２２の下の縁が底面Ｆに積もったダストを掃く。ダストが、羽根板２２に掃かれて、回転軸を中心に回転する方向へ移動しながら、ピッチ線Ｌの円弧の方向へ移動する。ダストは、複数の羽根板２２に掃かれながら、順次排出口Ｍへ入る。
ダストが、内壁面Ｈに付着する。
かき爪２３が内壁面Ｈの内壁領域Ｅに付着したダストをかき落とす。
複数のかき爪２３が内壁領域Ｅのダストを書き落とすと、内壁面Ｈに付着して帯状に残ったダストが自重で崩落する。
落下したダストは羽根板２２の下の縁に掃かれて、排出口Ｍへはき寄せられる。
ダストは、排出口Ｍに一定量溜まったあとで、ダスト排出機構５により外部へ切り出される。
【００４２】
上述の実施形態のダストかき寄せ機とこのダストかき寄せ機を備えた排ガス冷却塔とを用いれば、少ない動力で底面に積もったダストをかき寄せることができる。
また、複数の羽根板がスクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させて配されるので、羽根板に作用するダストの抵抗が小さく、少ない動力で多くのダストをかき寄せることができる。
また、各々の羽根板のかき寄せる床領域が重なり合って床面をほぼ覆うので、すくない動力で、床面のダストをかき寄せることができる。
また、各羽根板が移動しつつダストをピッチ円の円弧の方向へかき寄せるので、効率良くダストを排出口へ誘導できる。
また、羽根板の下の縁が凹部と凸部の連なりでできているので、羽根板にかかる抵抗力が少なく、スクレーパを回転させる動力が少なくて済む。
また、側壁を引っ掻くかき爪を設けたので、側壁に付着したダストをかき落とすことができる。
また、かき爪が面を上に向けており、かき爪が引っ掻く内壁領域が重複しないので、全体のかき爪に作用する抵抗力が小さく、スクレーパを回転させる動力が少なくて済む。
【００４３】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
ダストかき寄せ機を水直接接触式の排ガス冷却塔を例に説明したがこれに限定されず、その他の排ガス処理塔にも適用できる。
排ガス冷却塔の底面を円形であるとして説明したがこれに限定されず、例えば、底面が２の円が一部重複した眼鏡型でもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の排ガス冷却塔とダストかき寄せ機は、その構成により、以下の効果を有する。
ダストを掃く複数の羽根板をスクレーパフレームに設けたので、スクレーパ取付フレームに取り付けられたスクレーパフレームが底面の上部を回転移動し、スクレーパフレームに支持された複数の羽根板が底面に積もったダストを掃いて、底面に積もった排ガスのダストが排出口にはき寄せられる。
また、複数の羽根板が、面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させ、長手方向に所定の間隔を空けて配されるので、個々の羽根板がダストを掃く抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
また、各々の該床領域が重なり合ってほぼ床面を覆っているので、底面に積もったダストを掃くことが出来る。
また、前記スクレーパ取付フレームが回転する毎に、前記羽根板がダストを前記ピッチ円の円弧の方へ掃き寄せるので、ダストがピッチ円の円弧上に集まり前記排出口から順次排出される。
また、前記羽根板の下に向いた縁が凹部と凸部の連なりでできているので、個々の羽根板がダストを掃く抵抗力がより小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクがより小さく、スクレーパ取付フレームはより少ないトルクで回転できる。
また、かき爪が、該スクレーパフレームに支持され内壁面に付着したダストを内壁面に向いた縁で引っ掻くので、内壁面に付着したダストが崩壊して底面に落ち、順次排出口から排出される。
また、前記かき爪が上下に所定の間隔をあけて配されるので、個々のかき爪がダストを引っ掻く抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
また、前記かき爪の面が上下に向けているので、引っ掻き板の面に作用するダストの抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
また、各々の該内壁領域が重複しないので、かき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って内壁面の内壁領域に付着したダストを掻き落とし、残ったダストが自重で落下するので、すくない動力で内壁面に付着したダストを掻き落とすことができる。
従って、少ない動力で、確実にダストを排出することのできるダストかき寄せ機とそのダストかき寄せ機を備えた排ガス冷却塔を提供できる。
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の全体正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の平面断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その１である。
【図５】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その２である。
【図６】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その３である。
【図７】本発明の実施形態に係るダストかき寄せ機の作用説明図である。
【符号の説明】
ａ 凹部
ｂ 凸部
Ｄ 床領域
Ｅ 内壁領域
Ｆ 床面
Ｇ 排ガス
Ｈ 内壁面
Ｗ 水
１ 排ガス冷却塔
２ 排ガス冷却塔本体
３ 水噴射装置
４ ダストかき寄せ機
５ ダスト排出機構
１０ スクレーパ取付フレーム
２０ スクレーパ
２１ スクレーパフレーム
２２ 羽根板
２３ かき爪
２４ 羽根板支持体
３０ 駆動機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒状構造物の底面に降り積もったダストをかき寄せて排出するダストかき寄せ機に係る。特にスクレーパの構造に特徴があり、ダストを含んだ排ガスを冷却する排ガス冷却塔に好適なダストかき寄せ機とそのダストかき寄せ機を備えた排ガス冷却塔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種のプラントでは、ダストを含んだ高温の排ガスを冷却するために排ガス冷却塔を用いることがある。
排ガス冷却塔は、高温の排ガスを導入する入口付近に水噴射をおこない、噴霧冷却水と高温の排ガスを気液接触させる。減温した排ガスは排ガス冷却塔の中を下降し、下部側より排出され、例えば、後流の集塵機へ送られる。排ガス中のダストの一部は、排ガス冷却塔の床面に降り積もる。
【０００３】
ダストかき寄せ機が、灰ガス冷却塔の底に設けられ、底に積もったダストを床に設けられたダスト排出口より外へ排出する。
ダストかき寄せ機は、スクレーパ取付フレームとスクレーパと駆動機構とで構成される。
スクレーパ取付フレームは、床面の中心部で回転する構造体である。スクレーパが長手方向を水平にしてスクレーパ取付フレームに取り付けられる。スクレーパ取付フレームが回転すると、スクレーパが底部に溜まったダストを掃く。ダストは、スクレーパにより掃き寄せられ、ダスト排出口から外部へ排出される。二重ダンパがダスト排出口に設けられ、排出されたダストを切り出す。
【０００４】
ダストの性状と噴霧する水の量によって、ダストの付着性が高まって、ダストが底面や内壁面に付着しやすくなる。
ダストの付着性が高まると、スクレーパがダストから大きな抵抗を受けて、スクレーパを回転するのに大きな力が必要になる。
底面や内壁面に付着したダストが固くなると、スクレーパを回転するのに必要な力がさらに大きくなり、スクレーパを駆動する駆動機構が停止してしまうこともある。
【０００５】
【非特許文献１】
石川禎昭著、「流動床式ごみ焼却炉設計の実務」、増補改訂版、日本国、工業出版社、平成６年８月２０日、１３４頁、図３．７ー１
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、排ガス冷却塔等の排ガス処理塔の内部に積もったダストの粘着性が高くなっても、少ない動力で、確実にダストを排出することのできるダストかき寄せ機とそのダストかき寄せ機を備えた排ガス冷却塔が要請されていた。
【０００７】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、従来のダストを含んだ排ガスを冷却する排ガス冷却塔にかわって、少ない動力で、確実にダストを排出することのできるダストかき寄せ機とそのダストかき寄せ機を備えた排ガス冷却塔を提供しようとする。
【０００８】
【課題を解決するための機構】
上記目的を達成するため、本発明に係るダストを含んだ排ガスを冷却する排ガス冷却塔を、ダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する冷却塔本体と、前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと該スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材であるスクレーパと前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構とを有するダストかき寄せ機と、を備え、前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され前記底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持つ、ものとした。
【０００９】
上記本発明の構成により、冷却塔本体がダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有し、スクレーパ取付フレームが前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転し、スクレーパが該スクレーパ取付フレームに取り付けられ、駆動機構が前記スクレーパ取付フレームを回転させ、スクレーパフレームが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であり、複数の羽根板が該スクレーパフレームに支持され底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃くので、スクレーパ取付フレームが回転して、スクレーパフレームが前記底面の上部を移動し、スクレーパフレームに支持された複数の羽根板が底面に積もったダストを掃いて、前記底面に積もった排ガスのダストが排出口にはき寄せられる。
【００１０】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、複数の前記羽根板が、面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させ、前記スクレーパフレームの長手方向に所定の間隔を空けて配されるのが好ましい。
上記本発明の構成により、長手方向に所定の間隔を空けて配される複数の羽根板が、面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させるので、個々の羽根板がダストを掃く抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００１１】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、各々の前記羽根板が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って前記床面の帯状の領域である床領域を掃き、各々の前記床領域が重なり合って前記床面をほぼ覆っているのが好ましい。
上記本発明の構成により、各々の該床領域が重なり合って前記床面をほぼ覆っているので、複数の前記羽根板が移動することにより前記底面に積もったダストを掃くことが出来る。
【００１２】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、前記垂直軸を中心とし円弧が前記排出口を跨ぐピッチ円を仮想した場合、前記スクレーパ取付フレームが回転する毎に、前記羽根板がダストを前記ピッチ円の円弧の方へ掃き寄せるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記スクレーパ取付フレームが回転する毎に、前記羽根板がダストを前記ピッチ円の円弧の方へ掃き寄せるので、ダストがピッチ円の円弧上に集まり前記排出口から順次排出される。
【００１３】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、前記羽根板の下に向いた縁が凹部と凸部の連なりでできているのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記羽根板の下に向いた縁が凹部と凸部の連なりでできているので、凹部でのダストを掃き寄せる抵抗が凸部でのダストを掃き寄せる抵抗よりも小さく、個々の羽根板がダストを掃く抵抗力がより小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクがより小さく、スクレーパ取付フレームはより少ないトルクで回転できる。
【００１４】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、前記スクレーパが前記スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻く板であるかき爪を持つのが好ましい。
上記本発明の構成により、かき爪が、該スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻くので、内壁面に付着したダストが崩壊して底面に落ち、順次排出口から排出される。
【００１５】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、前記スクレーパが、該スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻く板である複数のかき爪を持ち、複数の前記かき爪が上下に所定の間隔をあけて配されるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記複数のかき爪が上下に所定の間隔をあけて配されるので、個々のかき爪がダストを引っ掻く抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００１６】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、前記かき爪が面を上下に向けているのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記かき爪の面が上下に向けているので、かき爪の面に作用するダストの抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００１７】
さらに、本発明に係る排ガス冷却塔は、各々のかき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って前記内壁面の帯状の領域である内壁領域を引っ掻き、各々の該内壁領域が重複しないのが好ましい。
上記本発明の構成により、各々の前記内壁領域が重複しないので、前記かき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って前記内壁領域に付着したダストを掻き落とし、残ったダストが自重で落下するので、すくない動力で前記内壁面に付着したダストを掻き落とすことができる。
【００１８】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する排ガス処理塔に溜まったダストを排出口へかき寄せるダストかき寄せ機を、前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと、該スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材であるスクレーパと、前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構と、を備え、前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持つ、ものとした。
【００１９】
上記本発明の構成により、スクレーパ取付フレームが前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転し、スクレーパが該スクレーパ取付フレームに取り付けられ、駆動機構が前記スクレーパ取付フレームを回転させ、スクレーパフレームが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であり、複数の羽根板が該スクレーパフレームに支持され底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃くので、スクレーパ取付フレームが回転して、スクレーパフレームが底面の上部を移動し、スクレーパフレームに支持された複数の羽根板が底面に積もったダストを掃いて、底面に積もった排ガスのダストが排出口にはき寄せられる。
【００２０】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、複数の前記羽根板が、面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させ、前記スクレーパフレームの長手方向に所定の間隔を空けて配されのが好ましい。
上記本発明の構成により、長手方向に所定の間隔を空けて配される複数の羽根板が、面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させるので、個々の羽根板がダストを掃く力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００２１】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、各々の前記羽根板が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って前記床面の帯状の領域である床領域を掃き、各々の該床領域が重なり合って前記床面をほぼ覆っているのが好ましい。
上記本発明の構成により、各々の該床領域が重なり合って前記床面をほぼ覆っているので、複数の羽根板が移動することにより前記底面に積もったダストを掃くことが出来る。
【００２２】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、前記垂直軸を中心とし円弧が前記排出口を跨ぐピッチ円を仮想した場合、前記スクレーパ取付フレームが回転する毎に、前記羽根板がダストを前記ピッチ円の円弧の方へ掃き寄せるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記スクレーパ取付フレームが回転する毎に、前記羽根板がダストを前記ピッチ円の円弧の方へ掃き寄せるので、ダストがピッチ円の円弧上に集まり前記排出口から順次排出される。
【００２３】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、前記羽根板の下に向いた縁が凹部と凸部の連なりでできているのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記羽根板の下に向いた縁が凹部と凸部の連なりでできているので、凹部でのダストを掃き寄せる抵抗が凸部でのダストを掃き寄せる抵抗よりも小さく、個々の羽根板がダストを掃く力がより小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクがより小さく、スクレーパ取付フレームはより少ないトルクで回転できる。
【００２４】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、前記スクレーパが該スクレーパフレームに支持され内壁面に付着したダストを内壁面に向いた縁で引っ掻く板であるかき爪を持つのが好ましい。
上記本発明の構成により、かき爪が、該スクレーパフレームに支持され内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻くので、内壁面に付着したダストが崩壊して底面に落ち、順次排出口から排出される。
【００２５】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、前記スクレーパが該スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻く板である複数のかき爪を持ち、複数の前記かき爪が上下に所定の間隔をあけて配されるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記複数のかき爪が上下に所定の間隔をあけて配されるので、個々のかき爪がダストを引っ掻く抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００２６】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、前記かき爪が面を上下に向けているのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記かき爪の面が上下に向けているので、かき爪の面に作用するダストの抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
【００２７】
さらに、本発明に係るダストかき寄せ機は、各々のかき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って内壁面の帯状の領域である内壁領域を引っ掻き、各々の該内壁領域が重複しないのが好ましい。
上記本発明の構成により、各々の該内壁領域が重複しないので、かき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って内壁面の内壁領域に付着したダストを掻き落とし、残ったダストが自重で落下するので、すくない動力で前記内壁面に付着したダストを掻き落とすことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２９】
本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の全体正面図である。図２は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分正面図である。図３は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の平面断面図である。図４は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その１である。図５は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その２である。図６は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その３である。
【００３０】
排ガス冷却塔１は、ダストを含んだ排ガスＧを冷却する装置であって、冷却塔本体２と水噴霧装置３とダストかき寄せ機４とダスト排出機構５とで構成される。
冷却塔本体２は、ダストを排出する排出口Ｍを設けられた円形の底面Ｆと該底面から上方に立ち上がった内壁面Ｈとを有する装置であり、溶接鋼板構造の外部ケーシングとその内面にはられた耐火構造とで構成される。
通常の冷却塔本体２は、垂直に立った円筒状構造物であり、上部に排ガス導入口を設けられ、下部側面に排ガス排気口を設けられる。
【００３１】
水噴霧装置３は、冷却塔本体２の内部に水を噴霧する装置である。
水噴霧装置３は、冷却塔本体２の側壁の上部に側壁を貫通して内部に噴射口を向けた複数のノズルを備える。
排ガスは、排ガス導入口から入り、水噴霧装置３により噴霧される水に直接接触して冷却され、冷却塔本体２の内部を降下し、排ガス排気口から出る。その際に、排ガス中のダストが、冷却塔本体２の底面に降り積もる。
【００３２】
ダストかき寄せ機４は、冷却塔本体２の底面Ｆに積もったダストをかき寄せて、排出口Ｍに集める装置である。
ダストかき寄せ機４は、垂直軸回りに回転し底面Ｆの上を掃いて、ダストを排出口Ｍに集める。
ダストは、ダストかき寄せ機４によりかき寄せられて、排出口Ｍから下に落ちる。
【００３３】
ダスト排出機構５は、排出口Ｍに落ちたダストを切り出す装置である。ダスト排出装置５は、例えば、２重ダンパであり、ダストを定期的に排出する。
【００３４】
次に、ダストかき寄せ機４の構造を詳述する。
ダストかき寄せ機４は、スクレーパ取付フレーム１０とスクレーパ２０と駆動機構３０とで構成される。
スクレーパ取付フレーム１０は、底面Ｆの中央部に取り付けられ垂直軸回りに回転する構造である。後述する駆動機構３０の回転駆動軸が底面Ｆの中央部に回転軸を垂直にして取り付けられ、スクレーパ取付フレーム１０はその回転駆動軸に固定され、回転する。
円錐状の傘状構造物がスクレーパ取付フレーム１０の上部に設けられる。円錐の母線はダストの安息角を越えて傾いている。
後述するスクレーパ２０を固定するフランジが、スクレーパ取付フレーム１０の側面に設けられる。
図３では、スクレーパ取付フレーム１０に取り付けられた４つのスクレーパ２０を示している。
【００３５】
スクレーパ２０は、スクレーパ取付フレーム１０に支持されて回転し床面Ｆのダストを掃く機構であり、スクレーパフレーム２１と複数の羽根板２２と複数のかき爪２３と羽根板支持体２４とで構成される。
スクレーパフレーム２１は、スクレーパ取付フレーム１０に一端を取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材である。
図２と図３は、スクレーパ取付フレーム１０のフランジにそれぞれ取り付けられた４つのスクレーパフレーム２１を示している。スクレーパフレーム２１は、鋼板を溶接して製造され、面を垂直に立てた板が上から見て矩形に折り曲げられた形状をしている。
【００３６】
羽根板２２は、スクレーパフレーム２１に支持され底面Ｆに溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である。
前記羽根板の下に向いた縁が凹部ａと凸部ｂの連なりでできている。
図５には、下の縁が矩形の凹部ａと矩形の凸部ｂの連なりでできており、上部をスクレーパフレーム２１に支持された羽根板２２が示されている。
複数の羽根板２２が、面をスクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させ、半径方向に所定の間隔を空けて配される。すなわち、スクレーパフレームの長手方向の基準線がスクレーパ取付フレームの回転する垂直軸に交差する場合、複数の羽根板２２の面がスクレーパフレームのその基準線の直交方向に所定の角度（例えば、５度から３０度のうちの度）で交差する。
さらに、最外周に配される羽根板２２の側縁の下部は、凹部ａと凸部ｂの連なりでできている。
図４には、下の縁が矩形の凹部ａと矩形の凸部ｂの連なりでできており、側の縁が三角形の凹部ａと三角形の凸部ｂの連なりでできており、上部をスクレーパフレーム２１に支持された羽根板２２が示されている。
【００３７】
垂直軸を中心とし円弧が前記排出口Ｍを跨ぐピッチ円Ｌを仮想した場合、スクレーパ取付フレーム１０が回転する毎に、羽根板２４がダストを前記ピッチ円Ｌの円弧の方へ掃き寄せる。
図７には、羽根板２２がダストをピッチ円Ｌの円弧の方向へ掃く様子が白抜きの矢印で示されている。
各々の前記羽根板２２がスクレーパ取付フレーム１０の回転に伴って床面Ｆを帯状に掃く。この床面Ｆの帯状の領域を床領域Ｄと仮に呼ぶ。スクレーパ２０毎の羽根板２２の各々の該床領域Ｆが重なり合って床面Ｆのほぼ全体を覆っている。ほぼ全体とは、床面のうち中央部を除く意味である。
図３には、４つのスクレーパ２０がスクレーパ取付フレーム１０の円周に均等に配され、複数の羽根板２２が各々のスクレーパフレーム２１の半径方向にスクレーパ２０毎に異なる間隔で配されているのが示されている。従って、それぞれの羽根板２２が帯状に底面Ｆを掃き、その帯状の領域が重複部を持ちながら重なり合って、全体として底面Ｆを覆っている。
【００３８】
かき爪２３は、スクレーパフレーム２１に支持され内壁面Ｈに付着したダストを内壁面に向いた縁で引っ掻く板である。
かき爪２３が、面を上下に向けてスクレーパフレーム２１に固定される。
図６には、スクレーパフレーム２１にボルトで固定されている３枚のかき爪２３が示されている。
各々のスクレーパフレーム２１に支持されたかき爪２３がスクレーパ取付フレーム１０の回転に伴って内壁面Ｈを帯状に引っ掻く。この帯状の領域を内壁領域Ｅと仮に呼ぶ。スクレーパ毎のかき爪２３の各々の内壁領域Ｅが重複しないのが好ましい。
例えば、図６に示した３つのかき爪２３を一組として、４組のかき爪２３が、４つのスクレーパフレームに異なる高さ位置で固定される。
【００３９】
羽根板支持体２４は、羽根板２２の中間部を固定し、羽根板２２を固定する部材である。
【００４０】
駆動機構３０は、スクレーパ取付フレーム１０を回転駆動する装置である。
駆動機構３０は、軸心を垂直にした回転軸とその回転軸を回転する動力を持つ。
回転軸が、底面Ｆの中央部に突き出て、スクレーパ取付フレーム１０を支持する。
【００４１】
次に、排ガス冷却塔とそのダストかき寄せ機の作用を説明する。
図７は、本発明の実施形態に係るダストかき寄せ機の作用説明図である。
高温の排ガスＧが、排ガス導入口から排ガス冷却塔本体２へ入る。排ガスＧは、排ガス冷却塔本体２の内部を下りながら水噴射装置３の噴霧する水に直接接触し、温度を下げ、排ガス排気口から外部へでる。
排ガスＧ中のダストは、内側面Ｈに付着し、底面Ｆに降り積もる。スクレーパ取付フレーム１０に落ちたダストは、傘状構造物の上を滑って、床面Ｆに落ちる。
駆動機構３０が、スクレーパ取付フレーム１０を垂直軸回りに回転させる。
スクレーパ２０が、床面Ｆの上を回転軸を中心に回転移動する。
羽根板２２の下の縁が底面Ｆに積もったダストを掃く。ダストが、羽根板２２に掃かれて、回転軸を中心に回転する方向へ移動しながら、ピッチ線Ｌの円弧の方向へ移動する。ダストは、複数の羽根板２２に掃かれながら、順次排出口Ｍへ入る。
ダストが、内壁面Ｈに付着する。
かき爪２３が内壁面Ｈの内壁領域Ｅに付着したダストをかき落とす。
複数のかき爪２３が内壁領域Ｅのダストを書き落とすと、内壁面Ｈに付着して帯状に残ったダストが自重で崩落する。
落下したダストは羽根板２２の下の縁に掃かれて、排出口Ｍへはき寄せられる。
ダストは、排出口Ｍに一定量溜まったあとで、ダスト排出機構５により外部へ切り出される。
【００４２】
上述の実施形態のダストかき寄せ機とこのダストかき寄せ機を備えた排ガス冷却塔とを用いれば、少ない動力で底面に積もったダストをかき寄せることができる。
また、複数の羽根板がスクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させて配されるので、羽根板に作用するダストの抵抗が小さく、少ない動力で多くのダストをかき寄せることができる。
また、各々の羽根板のかき寄せる床領域が重なり合って床面をほぼ覆うので、すくない動力で、床面のダストをかき寄せることができる。
また、各羽根板が移動しつつダストをピッチ円の円弧の方向へかき寄せるので、効率良くダストを排出口へ誘導できる。
また、羽根板の下の縁が凹部と凸部の連なりでできているので、羽根板にかかる抵抗力が少なく、スクレーパを回転させる動力が少なくて済む。
また、側壁を引っ掻くかき爪を設けたので、側壁に付着したダストをかき落とすことができる。
また、かき爪が面を上に向けており、かき爪が引っ掻く内壁領域が重複しないので、全体のかき爪に作用する抵抗力が小さく、スクレーパを回転させる動力が少なくて済む。
【００４３】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
ダストかき寄せ機を水直接接触式の排ガス冷却塔を例に説明したがこれに限定されず、その他の排ガス処理塔にも適用できる。
排ガス冷却塔の底面を円形であるとして説明したがこれに限定されず、例えば、底面が２の円が一部重複した眼鏡型でもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の排ガス冷却塔とダストかき寄せ機は、その構成により、以下の効果を有する。
ダストを掃く複数の羽根板をスクレーパフレームに設けたので、スクレーパ取付フレームに取り付けられたスクレーパフレームが底面の上部を回転移動し、スクレーパフレームに支持された複数の羽根板が底面に積もったダストを掃いて、底面に積もった排ガスのダストが排出口にはき寄せられる。
また、複数の羽根板が、面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させ、長手方向に所定の間隔を空けて配されるので、個々の羽根板がダストを掃く抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
また、各々の該床領域が重なり合ってほぼ床面を覆っているので、底面に積もったダストを掃くことが出来る。
また、前記スクレーパ取付フレームが回転する毎に、前記羽根板がダストを前記ピッチ円の円弧の方へ掃き寄せるので、ダストがピッチ円の円弧上に集まり前記排出口から順次排出される。
また、前記羽根板の下に向いた縁が凹部と凸部の連なりでできているので、個々の羽根板がダストを掃く抵抗力がより小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクがより小さく、スクレーパ取付フレームはより少ないトルクで回転できる。
また、かき爪が、該スクレーパフレームに支持され内壁面に付着したダストを内壁面に向いた縁で引っ掻くので、内壁面に付着したダストが崩壊して底面に落ち、順次排出口から排出される。
また、前記かき爪が上下に所定の間隔をあけて配されるので、個々のかき爪がダストを引っ掻く抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
また、前記かき爪の面が上下に向けているので、引っ掻き板の面に作用するダストの抵抗力が小さく、スクレーパフレームに作用する抵抗トルクが小さく、スクレーパ取付フレームは少ないトルクで回転できる。
また、各々の該内壁領域が重複しないので、かき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って内壁面の内壁領域に付着したダストを掻き落とし、残ったダストが自重で落下するので、すくない動力で内壁面に付着したダストを掻き落とすことができる。
従って、少ない動力で、確実にダストを排出することのできるダストかき寄せ機とそのダストかき寄せ機を備えた排ガス冷却塔を提供できる。
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の全体正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の平面断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その１である。
【図５】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その２である。
【図６】本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の部分詳細図その３である。
【図７】本発明の実施形態に係るダストかき寄せ機の作用説明図である。
【符号の説明】
ａ 凹部
ｂ 凸部
Ｄ 床領域
Ｅ 内壁領域
Ｆ 床面
Ｇ 排ガス
Ｈ 内壁面
Ｗ 水
１ 排ガス冷却塔
２ 排ガス冷却塔本体
３ 水噴射装置
４ ダストかき寄せ機
５ ダスト排出機構
１０ スクレーパ取付フレーム
２０ スクレーパ
２１ スクレーパフレーム
２２ 羽根板
２３ かき爪
２４ 羽根板支持体
３０ 駆動機構
Claims (10)
- ダストを含んだ排ガスを冷却する排ガス冷却塔であって、
ダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する冷却塔本体と、
前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと該スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材であるスクレーパと前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構とを有するダストかき寄せ機と、
を備え、
前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され前記底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持ち、
前記スクレーパフレームが面を垂直に立てた板が上から見て矩形に折り曲げられた形状をして、
複数の前記羽根板が面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させ前記スクレーパフレームの長手方向に所定の間隔を空けて配されて上部を前記スクレーパフレームに支持される、
ことを特徴とする排ガス冷却塔。 - 前記スクレーパが前記羽根板の中間部を固定する部材である羽根板支持体を持つ、
ことを特徴とする請求項１に記載の排ガス冷却塔。 - ダストを含んだ排ガスを冷却する排ガス冷却塔であって、
ダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する冷却塔本体と、
前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと該スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材であるスクレーパと前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構とを有するダストかき寄せ機と、
を備え、
前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され前記底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持ち、
最外周に配される前記羽根板の下に向いた縁が矩形の凹部と矩形の凸部の連なりでできており側の縁が三角形の凹部と三角形の凸部の連なりでできている、
ことを特徴とする排ガス冷却塔。 - ダストを含んだ排ガスを冷却する排ガス冷却塔であって、
ダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する冷却塔本体と、
前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと該スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材である複数のスクレーパと前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構とを有するダストかき寄せ機と、
を備え、
前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され前記底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持ち、
前記スクレーパが前記スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻く板であるかき爪を持ち、
前記かき爪が複数の前記スクレーパフレームに異なる高さで固定される、
ことを特徴とする排ガス冷却塔。 - ダストを含んだ排ガスを冷却する排ガス冷却塔であって、
ダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する冷却塔本体と、
前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと該スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材である複数のスクレーパと前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構とを有するダストかき寄せ機と、
を備え、
前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され前記底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持ち、
前記スクレーパが前記スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻く板であるかき爪を持ち、
各々の前記かき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って前記内壁面の帯状の領域である内壁領域を引っ掻き、
複数の前記スクレーパ毎のかき爪の各々の前記内壁領域が重複しない、
ことを特徴とする排ガス冷却塔。 - ダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する排ガス処理塔に溜まったダストを排出口へかき寄せるダストかき寄せ機であって、
前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと、
前記スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材であるスクレーパと、
前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構と、
を備え、
前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され前記底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持ち、
前記スクレーパフレームが面を垂直に立てた板が上から見て矩形に折り曲げられた形状をして、
複数の前記羽根板が面を前記スクレーパフレームの移動する向きに所定の角度で交差させ前記スクレーパフレームの長手方向に所定の間隔を空けて配されて上部を前記スクレーパフレームに支持される、
ことを特徴とするダストかき寄せ機。 - 前記スクレーパが前記羽根板の中間部を固定する部材である羽根板支持体を持つ、
ことを特徴とする請求項６に記載のダストかき寄せ機。 - ダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する排ガス処理塔に溜まったダストを排出口へかき寄せるダストかき寄せ機であって、
前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと、
前記スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材であるスクレーパと、
前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構と、
を備え、
前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され前記底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持ち、
最外周に配される前記羽根板の下に向いた縁が矩形の凹部と矩形の凸部の連なりでできており側の縁が三角形の凹部と三角形の凸部の連なりでできている、
ことを特徴とするダストかき寄せ機。 - ダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する排ガス処理塔に溜まったダストを排出口へかき寄せるダストかき寄せ機であって、
前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと、
前記スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材である複数のスクレーパと、
前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構と、
を備え、
前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され前記底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持ち、
前記スクレーパが前記スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻く板であるかき爪を持ち、
かき爪が複数の前記スクレーパフレームに異なる高さで固定される、
ことを特徴とするダストかき寄せ機。 - ダストを排出する排出口を設けられた底面と該底面から上方に立ち上がった内壁面とを有する排ガス処理塔に溜まったダストを排出口へかき寄せるダストかき寄せ機であって、
前記底面に取り付けられ垂直軸回りに回転するスクレーパ取付フレームと、
前記スクレーパ取付フレームに取り付けられた部材である複数のスクレーパと、
前記スクレーパ取付フレームを回転させる駆動機構と、
を備え、
前記スクレーパが前記スクレーパ取付フレームに取り付けられ長手方向を水平方向に沿った長手部材であるスクレーパフレームと該スクレーパフレームに支持され前記底面に溜まったダストを下に向いた縁で掃く板である複数の羽根板とを持ち、
前記スクレーパが前記スクレーパフレームに支持され前記内壁面に付着したダストを前記内壁面に向いた縁で引っ掻く板であるかき爪を持ち、
各々の前記かき爪が前記スクレーパ取付フレームの回転に伴って前記内壁面の帯状の領域である内壁領域を引っ掻き、
複数の前記スクレーパ毎のかき爪の各々の前記内壁領域が重複しない、
ことを特徴とするダストかき寄せ機。
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