JPH10337458A - 混合流体用管路 - Google Patents
混合流体用管路Info
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- JPH10337458A JPH10337458A JP9149763A JP14976397A JPH10337458A JP H10337458 A JPH10337458 A JP H10337458A JP 9149763 A JP9149763 A JP 9149763A JP 14976397 A JP14976397 A JP 14976397A JP H10337458 A JPH10337458 A JP H10337458A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流体の均質化を図り管壁の圧損を小さくする
とともに、混合距離が短い場合であっても流体混合効率
を高める。 【解決手段】 主管に対して垂直状態に接続される交差
供給管と、該交差供給管の下流に配される流体混合器と
から構成される流体混合管が、上流供給管と流体移送管
との間に介在状態に配されるとともに、主管の内部に、
流体を一方向に旋回させるための外側流体混合器と、該
外側流体混合器の内側に流体を反対方向に旋回させるた
めの内側流体混合器と、外側流体混合器と内側流体混合
器との間に配され流路を区画する円環状スリーブとから
構成される流体混合器が配される。
とともに、混合距離が短い場合であっても流体混合効率
を高める。 【解決手段】 主管に対して垂直状態に接続される交差
供給管と、該交差供給管の下流に配される流体混合器と
から構成される流体混合管が、上流供給管と流体移送管
との間に介在状態に配されるとともに、主管の内部に、
流体を一方向に旋回させるための外側流体混合器と、該
外側流体混合器の内側に流体を反対方向に旋回させるた
めの内側流体混合器と、外側流体混合器と内側流体混合
器との間に配され流路を区画する円環状スリーブとから
構成される流体混合器が配される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、混合流体用管路に
係わり、ゴミ燃焼ガス中のＮＯｘを処理する混合ガスの
適温処理を行う配管系に用いて好適な技術である。
係わり、ゴミ燃焼ガス中のＮＯｘを処理する混合ガスの
適温処理を行う配管系に用いて好適な技術である。
【０００２】
【従来の技術】混合流体用管路の技術例として、例えば
実開昭６２−０６０７９３号公報「流体混合管」が提案
されている。
実開昭６２−０６０７９３号公報「流体混合管」が提案
されている。
【０００３】この技術では、主管の中にその下流方向に
先端を向けて貫通状態に挿入されている交差管を設ける
とともに、該交差管の先端外周に螺旋状突条を配設する
ようにしている。この技術により、主管の交差管から噴
出させた流体を送り込んで、両方の流体の温度差がある
ときに主管や交差管の管壁、あるいはその連結部分に大
きな熱応力を与えないようにするとともに、２つの流体
をむらなく混合させるようにしている。
先端を向けて貫通状態に挿入されている交差管を設ける
とともに、該交差管の先端外周に螺旋状突条を配設する
ようにしている。この技術により、主管の交差管から噴
出させた流体を送り込んで、両方の流体の温度差がある
ときに主管や交差管の管壁、あるいはその連結部分に大
きな熱応力を与えないようにするとともに、２つの流体
をむらなく混合させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た流体混合管であると、交差管を主管に入れ込まなけれ
ばならず、交差管の取り付け部分からノズルを下流に延
ばすことにより、主管の管壁と交差管との接合部分の強
度を確保することが困難となる。また、交差管を主管に
入れ込みノズルを下流に延ばした状態で流体を供給する
ことにより、２つの流体が混合されるまでの距離が長く
なり、混合流の生成までに時間が掛かる。
た流体混合管であると、交差管を主管に入れ込まなけれ
ばならず、交差管の取り付け部分からノズルを下流に延
ばすことにより、主管の管壁と交差管との接合部分の強
度を確保することが困難となる。また、交差管を主管に
入れ込みノズルを下流に延ばした状態で流体を供給する
ことにより、２つの流体が混合されるまでの距離が長く
なり、混合流の生成までに時間が掛かる。
【０００５】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、以下の目的を達成するものである。 混合流体の均質化を図ること。 圧損を小さくすること。 混合距離を短くすること。 ２つの流体の混合促進を図ること。
たものであり、以下の目的を達成するものである。 混合流体の均質化を図ること。 圧損を小さくすること。 混合距離を短くすること。 ２つの流体の混合促進を図ること。
【０００６】
【課題を解決するための手段】主流体を流すための主管
と、該主管に接続され混合用流体を供給するための交差
供給管とを有する混合流体用管路において、主管の内周
部に、流体を一方向に旋回させるための外側流体混合器
と、該外側流体混合器の内側に流体を反対方向に旋回さ
せるための内側流体混合器とから構成される流体混合器
が配される技術が採用される。流体混合器は、交差供給
管の下流の近傍位置に配されており、外側流体混合器と
内側流体混合器との間に流路を区画するための円環状ス
リーブが配され、外側流体混合器にあっては、一旋回方
向にひねられた複数枚の翼が主管の内周面と円環状スリ
ーブとに対して接続状態に配され、内側流体混合器にあ
っては、反対の旋回方向にひねられた複数枚の翼が円環
状スリーブの内面から中心に向けて突出した状態で配さ
れる。なお、上流供給管には低温流体が供給され、交差
供給管には低温流体に対して相対的に高温の高温流体が
供給される。また、主管の下流にエルボが接続され、該
エルボに流体移送管が接続されるとともに、主管の内径
と、エルボの内径と、流体移送管の内径とが同一寸法に
設定される。
と、該主管に接続され混合用流体を供給するための交差
供給管とを有する混合流体用管路において、主管の内周
部に、流体を一方向に旋回させるための外側流体混合器
と、該外側流体混合器の内側に流体を反対方向に旋回さ
せるための内側流体混合器とから構成される流体混合器
が配される技術が採用される。流体混合器は、交差供給
管の下流の近傍位置に配されており、外側流体混合器と
内側流体混合器との間に流路を区画するための円環状ス
リーブが配され、外側流体混合器にあっては、一旋回方
向にひねられた複数枚の翼が主管の内周面と円環状スリ
ーブとに対して接続状態に配され、内側流体混合器にあ
っては、反対の旋回方向にひねられた複数枚の翼が円環
状スリーブの内面から中心に向けて突出した状態で配さ
れる。なお、上流供給管には低温流体が供給され、交差
供給管には低温流体に対して相対的に高温の高温流体が
供給される。また、主管の下流にエルボが接続され、該
エルボに流体移送管が接続されるとともに、主管の内径
と、エルボの内径と、流体移送管の内径とが同一寸法に
設定される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る混合流体用管
路の一実施形態について、図１を参照して説明する。
路の一実施形態について、図１を参照して説明する。
【０００８】以下、本発明に係る混合流体用管路の一実
施形態について、図１ないし図７を参照して説明する。
施形態について、図１ないし図７を参照して説明する。
【０００９】図１において、符号Ｘは混合流体用管路、
１は主管、２は流体混合器、３は上流供給管、４は交差
供給管、５はエルボ、６は流体移送管、７は管壁、Ｃは
熱交換器、Ｇはガス処理系、Ｈは高温流体供給系、Ｋは
流体混合管、Ｌは低温流体供給系である。
１は主管、２は流体混合器、３は上流供給管、４は交差
供給管、５はエルボ、６は流体移送管、７は管壁、Ｃは
熱交換器、Ｇはガス処理系、Ｈは高温流体供給系、Ｋは
流体混合管、Ｌは低温流体供給系である。
【００１０】該一実施形態における混合流体用管路Ｘ
は、ゴミ燃焼ガス中のＮＯｘを除去するために、排ガス
洗浄塔で行われるＨＣｌ，ＳＯｘ除去と、脱硝装置で行
われる脱硝処理との途中過程に設けられる設備であり、
排ガス洗浄塔から送り込まれる低温流体を主流体として
主管１に供給するとともに、低温流体を再加熱した高温
流体を混合用流体として低温流体と混合し、ガス処理系
Ｇに移送して脱硝処理を行うものである。
は、ゴミ燃焼ガス中のＮＯｘを除去するために、排ガス
洗浄塔で行われるＨＣｌ，ＳＯｘ除去と、脱硝装置で行
われる脱硝処理との途中過程に設けられる設備であり、
排ガス洗浄塔から送り込まれる低温流体を主流体として
主管１に供給するとともに、低温流体を再加熱した高温
流体を混合用流体として低温流体と混合し、ガス処理系
Ｇに移送して脱硝処理を行うものである。
【００１１】また、流体混合管Ｋの下流には、屈曲管状
をなすエルボ５が接続されるとともに、該エルボ５の下
流端部に流体移送管６が接続されており、流体混合管Ｋ
で生成されたガス処理系Ｇに供給されるようになってい
る。
をなすエルボ５が接続されるとともに、該エルボ５の下
流端部に流体移送管６が接続されており、流体混合管Ｋ
で生成されたガス処理系Ｇに供給されるようになってい
る。
【００１２】ここで、全体的な流れについて説明する
と、図９にモデル化して示すように、ゴミ焼却炉から排
出された燃焼ガスが、排ガス洗浄塔を経由させることに
よりＨＣｌ，ＳＯｘを除去した後に５３℃程度の低温状
態の主流体（低温流体）としてガス混合器に送り込ま
れ、再循環ファンから送り込まれる高温流体（混合用流
体）と混合されて１１０±２０℃の混合ガスとされた
後、蒸気式再加熱器に送り込まれて２１０℃程度まで加
熱され、一部は再循環ファンに分岐されて再循環させら
れ、残りが脱硝装置に送り込まれて脱硝処理されるよう
になっている。
と、図９にモデル化して示すように、ゴミ焼却炉から排
出された燃焼ガスが、排ガス洗浄塔を経由させることに
よりＨＣｌ，ＳＯｘを除去した後に５３℃程度の低温状
態の主流体（低温流体）としてガス混合器に送り込ま
れ、再循環ファンから送り込まれる高温流体（混合用流
体）と混合されて１１０±２０℃の混合ガスとされた
後、蒸気式再加熱器に送り込まれて２１０℃程度まで加
熱され、一部は再循環ファンに分岐されて再循環させら
れ、残りが脱硝装置に送り込まれて脱硝処理されるよう
になっている。
【００１３】前記主管１には、図１ないし図３に示すよ
うに、その上流部分に上流供給管３が９０度の角度で接
続され、その若干下流に交差供給管４が主管１および上
流供給管３の双方に対して９０度の角度で接続されてい
る。したがって、上流供給管３から低温流体を取り込む
と、主管１の管壁７がまず低温状態となり、次いで交差
供給管４から高温流体を取り込むことにより、主管１の
管壁７に大きな熱応力を与えないようにしている。交差
供給管４から取り込まれた高温流体は、上流供給管３か
ら取り込まれた低温流体に対して直交状態に取り込まれ
るため、各流体の、流量，流速，温度差による比重の違
い等から、高温流体と低温流体との分布が不均一な不均
質流体の状態で、流体混合管Ｋの下流に送り出される。
うに、その上流部分に上流供給管３が９０度の角度で接
続され、その若干下流に交差供給管４が主管１および上
流供給管３の双方に対して９０度の角度で接続されてい
る。したがって、上流供給管３から低温流体を取り込む
と、主管１の管壁７がまず低温状態となり、次いで交差
供給管４から高温流体を取り込むことにより、主管１の
管壁７に大きな熱応力を与えないようにしている。交差
供給管４から取り込まれた高温流体は、上流供給管３か
ら取り込まれた低温流体に対して直交状態に取り込まれ
るため、各流体の、流量，流速，温度差による比重の違
い等から、高温流体と低温流体との分布が不均一な不均
質流体の状態で、流体混合管Ｋの下流に送り出される。
【００１４】前記流体混合器２は、流体混合管Ｋにおい
て、図１に示すように、交差供給管４とエルボ５との間
に配され、図４ないし図７に示すように、外側流体混合
器２１と、内側流体混合器２２と、円環状スリーブ２３
とから構成されており、外側流体混合器２１にあって
は、主管１の内周面と円環状スリーブ２３とに対して一
旋回方向にひねられた状態の複数の翼２４ａが接続され
るとともに、内側流体混合器２２にあっては、翼２４ａ
と反対の旋回方向にひねられた複数の翼２４ｂが円環状
スリーブ２３の内面から中心に向けて突出した状態で配
されている。このため、上流から不均質流体が流体混合
器２に送り込まれると、不均質流体が翼（２４ａ，２４
ｂ）の形状に沿って誘導され、流路が複数に分散される
とともに、回転あるいは旋回をともなって下流に送り出
される。
て、図１に示すように、交差供給管４とエルボ５との間
に配され、図４ないし図７に示すように、外側流体混合
器２１と、内側流体混合器２２と、円環状スリーブ２３
とから構成されており、外側流体混合器２１にあって
は、主管１の内周面と円環状スリーブ２３とに対して一
旋回方向にひねられた状態の複数の翼２４ａが接続され
るとともに、内側流体混合器２２にあっては、翼２４ａ
と反対の旋回方向にひねられた複数の翼２４ｂが円環状
スリーブ２３の内面から中心に向けて突出した状態で配
されている。このため、上流から不均質流体が流体混合
器２に送り込まれると、不均質流体が翼（２４ａ，２４
ｂ）の形状に沿って誘導され、流路が複数に分散される
とともに、回転あるいは旋回をともなって下流に送り出
される。
【００１５】以下、流体混合器２の具体的な構成と、該
流体混合器２を通過する流体の混合状況を図６および図
７を参照して詳細に説明する。
流体混合器２を通過する流体の混合状況を図６および図
７を参照して詳細に説明する。
【００１６】前記外側流体混合器２１にあっては、翼２
４ａが、上述したように一旋回方向にひねられ、主管１
の内周面と円環状スリーブ２３とに対して接続状態に複
数配される。したがって、流体が、図７の下段に曲線の
ように、管壁７に沿って右方向に誘導されて旋回流を発
生させる。
４ａが、上述したように一旋回方向にひねられ、主管１
の内周面と円環状スリーブ２３とに対して接続状態に複
数配される。したがって、流体が、図７の下段に曲線の
ように、管壁７に沿って右方向に誘導されて旋回流を発
生させる。
【００１７】前記内側流体混合器２２にあっては、翼２
４ｂが、外側流体混合器２１と反対の方向にひねられ、
かつ、円環状スリーブ２３の内面から中心に向けて突出
した状態に複数配される。したがって、流体が図７の上
段に示す曲線のように円環状スリーブ２３の内面に沿っ
て左方向（上述の逆方向）に誘導されて旋回流を発生さ
せるとともに、図６の中央に示すように翼２４ａの端部
に局所的な流体の混合を促進する翼端渦を発生させ、さ
らに、円環状スリーブ２３の下流縁部に発生する剪断渦
と併せて、管壁７の内部および円環状スリーブ２３の内
部全域で混合を促進するようになっている。
４ｂが、外側流体混合器２１と反対の方向にひねられ、
かつ、円環状スリーブ２３の内面から中心に向けて突出
した状態に複数配される。したがって、流体が図７の上
段に示す曲線のように円環状スリーブ２３の内面に沿っ
て左方向（上述の逆方向）に誘導されて旋回流を発生さ
せるとともに、図６の中央に示すように翼２４ａの端部
に局所的な流体の混合を促進する翼端渦を発生させ、さ
らに、円環状スリーブ２３の下流縁部に発生する剪断渦
と併せて、管壁７の内部および円環状スリーブ２３の内
部全域で混合を促進するようになっている。
【００１８】つまり、主管１の内部に外側流体混合器２
１と内側流体混合器２２と円環状スリーブ２３とから構
成される流体混合器２を配しておくと、流体を送り込ん
だ際に、旋回方向の異なる二つの旋回流と、翼２４ａの
端部において局所的な流体の混合を行う翼端渦と、円環
状スリーブ２３の端部において局所的な混合を行う剪断
渦とが同時に発生して、半径方向に位置の異なる翼端渦
と剪断渦とに基づく混合流体が生成される。これらの混
合流体を、内側流体混合器２２に発生する旋回流や外側
流体混合器２１の端部に発生する反対方向の旋回流によ
って巻き込んで、再度混合させることによって、図６に
示す混合領域Ｅの下流において、流体が充分に混合され
た状態の均質流が形成される。
１と内側流体混合器２２と円環状スリーブ２３とから構
成される流体混合器２を配しておくと、流体を送り込ん
だ際に、旋回方向の異なる二つの旋回流と、翼２４ａの
端部において局所的な流体の混合を行う翼端渦と、円環
状スリーブ２３の端部において局所的な混合を行う剪断
渦とが同時に発生して、半径方向に位置の異なる翼端渦
と剪断渦とに基づく混合流体が生成される。これらの混
合流体を、内側流体混合器２２に発生する旋回流や外側
流体混合器２１の端部に発生する反対方向の旋回流によ
って巻き込んで、再度混合させることによって、図６に
示す混合領域Ｅの下流において、流体が充分に混合され
た状態の均質流が形成される。
【００１９】
【実施例】以下、図１ないし図５に示す混合流体用管路
について、流体混合器の無いものと、外側流体混合器の
みを配したものとを用意し、５３℃の低温流体と２１０
℃の高温流体とを供給して混合した際の実施例につい
て、図８を参照して説明する。
について、流体混合器の無いものと、外側流体混合器の
みを配したものとを用意し、５３℃の低温流体と２１０
℃の高温流体とを供給して混合した際の実施例につい
て、図８を参照して説明する。
【００２０】図８（ａ）は、流体混合器の無い場合、図
８（ｂ）は外側流体混合器を取り付けた場合における混
合流体用管内のガスの温度分布を示すものである。混合
流体用管路の仕様は以下の通りである。 主管上流端部から上流供給管中心までの距離： ７７５
ｍｍ 主管上流端部から交差中心までの距離： ２１２５ｍｍ 主管上流端部から流体混合器中心までの距離： ３５０
０ｍｍ 主管上流端部からエルボ入り口までの距離： ５９５５
ｍｍ 主管上流端部から流体移送管中心までの距離： ７７７
５ｍｍ 上流供給管の口径： １３５０ｍｍ 交差供給管の口径： １３５０ｍｍ 流体混合器の長さ（管軸方向の寸法） ４２０ｍｍ 翼（外側流体混合器）の基部の幅： ６００ｍｍ 翼（外側流体混合器）の頂部の幅： ４９１ｍｍ 主管，交差供給管，エルボの内径： １８２０ｍｍ 主管の中心からの下流端部までの距離： ４８２０ｍｍ 外側流体混合器の翼の枚数： ８枚 翼の形状： 図４および図５に示す平板状 〔サンプル（ａ）〕 混合器の有無：無し 測定位置：流体移送管出口 〔サンプル（ｂ）〕 混合器の有無：有り 翼の高さ：ｒ／２ 測定位置：流体移送管出口 ただし、ｒは主管１の内径の２分の１（半径）である。
８（ｂ）は外側流体混合器を取り付けた場合における混
合流体用管内のガスの温度分布を示すものである。混合
流体用管路の仕様は以下の通りである。 主管上流端部から上流供給管中心までの距離： ７７５
ｍｍ 主管上流端部から交差中心までの距離： ２１２５ｍｍ 主管上流端部から流体混合器中心までの距離： ３５０
０ｍｍ 主管上流端部からエルボ入り口までの距離： ５９５５
ｍｍ 主管上流端部から流体移送管中心までの距離： ７７７
５ｍｍ 上流供給管の口径： １３５０ｍｍ 交差供給管の口径： １３５０ｍｍ 流体混合器の長さ（管軸方向の寸法） ４２０ｍｍ 翼（外側流体混合器）の基部の幅： ６００ｍｍ 翼（外側流体混合器）の頂部の幅： ４９１ｍｍ 主管，交差供給管，エルボの内径： １８２０ｍｍ 主管の中心からの下流端部までの距離： ４８２０ｍｍ 外側流体混合器の翼の枚数： ８枚 翼の形状： 図４および図５に示す平板状 〔サンプル（ａ）〕 混合器の有無：無し 測定位置：流体移送管出口 〔サンプル（ｂ）〕 混合器の有無：有り 翼の高さ：ｒ／２ 測定位置：流体移送管出口 ただし、ｒは主管１の内径の２分の１（半径）である。
【００２１】図８（ａ）を検討すると、最高温度は１７
８．６℃，最低温度は６３．３℃，流体の温度差は１１
５．３℃であった。また、流体温度の分布状況を検討す
ると、等温線が管内を上下方向に密状態に分布してお
り、図中上部から下部に行くに従って徐々に温度が高く
なっているのが認められる。
８．６℃，最低温度は６３．３℃，流体の温度差は１１
５．３℃であった。また、流体温度の分布状況を検討す
ると、等温線が管内を上下方向に密状態に分布してお
り、図中上部から下部に行くに従って徐々に温度が高く
なっているのが認められる。
【００２２】図８（ｂ）を検討すると、最高温度は１３
６．７℃，最低温度は７３．２℃，流体の温度差は６
３．５℃であった。また、流体温度の分布状況を検討す
ると、等温線が１０５℃以上の高温域おいて管内周に沿
って分布しており、管中心部に行くに従って徐々に温度
が高くなっているのが認められる。７３．２〜１０５．
５℃の低温域にあっては、等温線が粗状態となってお
り、図中、中央の高温域を低温域が囲んだ状態となって
いるのが認められる。
６．７℃，最低温度は７３．２℃，流体の温度差は６
３．５℃であった。また、流体温度の分布状況を検討す
ると、等温線が１０５℃以上の高温域おいて管内周に沿
って分布しており、管中心部に行くに従って徐々に温度
が高くなっているのが認められる。７３．２〜１０５．
５℃の低温域にあっては、等温線が粗状態となってお
り、図中、中央の高温域を低温域が囲んだ状態となって
いるのが認められる。
【００２３】以上より、流体混合器が無い場合は、主管
に対して低温流体を取り込んで、内壁を低温状態に保っ
ておいてから高温流体を取り込むと、一部の流体が混合
されずに管内を流れ、高温流体が接した内壁部において
局所的な高温化が進む。一方、低温流体と接する内壁部
においては極端な温度上昇が認められないものの、流体
の最高温度と最低温度との温度差および温度傾斜が大き
くなり、流体の混合時に均質流となりにくい。
に対して低温流体を取り込んで、内壁を低温状態に保っ
ておいてから高温流体を取り込むと、一部の流体が混合
されずに管内を流れ、高温流体が接した内壁部において
局所的な高温化が進む。一方、低温流体と接する内壁部
においては極端な温度上昇が認められないものの、流体
の最高温度と最低温度との温度差および温度傾斜が大き
くなり、流体の混合時に均質流となりにくい。
【００２４】これに対し、流体混合器を用いた場合に
は、外側流体混合器のみによって形成される（翼部分が
一重）ものを採用したときの温度分布の計測結果である
が、内壁部に局所的な高温化を起こすことが無く、内周
壁近傍の低温状態が維持されたまま管内の中心部に向か
って徐々に流体が高温化しており、また、流体の最高温
度と最低温度との温度差および温度傾斜も、図８（ａ）
と比較して小さくなっている。このことから、管内にお
ける温度分布のむらが生じ難いと考えられる。よって、
上記方法で生成した混合流を、これとは反対方向の旋回
流を用いて混合をさらに強化した際には、混合流の均質
化がより一層高められるとともに、より短い混合領域で
効率良く混合流を生成することが可能であると推測され
る。
は、外側流体混合器のみによって形成される（翼部分が
一重）ものを採用したときの温度分布の計測結果である
が、内壁部に局所的な高温化を起こすことが無く、内周
壁近傍の低温状態が維持されたまま管内の中心部に向か
って徐々に流体が高温化しており、また、流体の最高温
度と最低温度との温度差および温度傾斜も、図８（ａ）
と比較して小さくなっている。このことから、管内にお
ける温度分布のむらが生じ難いと考えられる。よって、
上記方法で生成した混合流を、これとは反対方向の旋回
流を用いて混合をさらに強化した際には、混合流の均質
化がより一層高められるとともに、より短い混合領域で
効率良く混合流を生成することが可能であると推測され
る。
【００２５】
（１） 主管の内部に外側流体混合器と、内側流体混合
器と、円環状空隙部スリーブとから構成される流体混合
器を配することにより、局所的な流体混合を促進する翼
端渦および剪断渦と、翼列において大域的な流体混合を
促進する旋回流とを同時に発生させて流体混合を行うた
め、効率的に流体の均質化を図ることができる。 （２） 流体混合器が、一旋回方向にひねられた複数の
翼を主管の内周面と円環状空隙部スリーブとに対して接
続状態に配する外側流体混合器と、反対の旋回方向にひ
ねられた複数枚の翼を円環状スリーブの内面から中心に
むけて突出した状態で配する内側流体混合器とを有する
ことにより、主管内において旋回方向の異なる二重旋回
流を発生させることが可能となり、流体混合をより促進
させることができる。 （３） 旋回方向の異なる二重旋回流を発生させ、流体
混合を強化することにより、流体の混合領域を短くし、
混合流体用管路の小型化を図ることができる。 （４） 旋回方向の異なる二重旋回流を生じさせ、流路
周辺部の流体を旋回させることにより、流体混合時の圧
損を小さくすることができる。 （５） 流体の混合距離を短くし、２つの流体の温度差
が生じる区間を短くすることにより、高温流体の接触に
よる管壁内の局所的な高温化を防止し、管壁にかかる熱
応力を低減することができる。 （６） 流体混合器によって混合流体を生成することに
より、構造の単純化を達成することができる。 （７） 管壁内の局所的な高温化が防止されることによ
り、主管の管壁と接合される上流供給管および交差供給
管の接合部の熱疲労を低減することができる。
器と、円環状空隙部スリーブとから構成される流体混合
器を配することにより、局所的な流体混合を促進する翼
端渦および剪断渦と、翼列において大域的な流体混合を
促進する旋回流とを同時に発生させて流体混合を行うた
め、効率的に流体の均質化を図ることができる。 （２） 流体混合器が、一旋回方向にひねられた複数の
翼を主管の内周面と円環状空隙部スリーブとに対して接
続状態に配する外側流体混合器と、反対の旋回方向にひ
ねられた複数枚の翼を円環状スリーブの内面から中心に
むけて突出した状態で配する内側流体混合器とを有する
ことにより、主管内において旋回方向の異なる二重旋回
流を発生させることが可能となり、流体混合をより促進
させることができる。 （３） 旋回方向の異なる二重旋回流を発生させ、流体
混合を強化することにより、流体の混合領域を短くし、
混合流体用管路の小型化を図ることができる。 （４） 旋回方向の異なる二重旋回流を生じさせ、流路
周辺部の流体を旋回させることにより、流体混合時の圧
損を小さくすることができる。 （５） 流体の混合距離を短くし、２つの流体の温度差
が生じる区間を短くすることにより、高温流体の接触に
よる管壁内の局所的な高温化を防止し、管壁にかかる熱
応力を低減することができる。 （６） 流体混合器によって混合流体を生成することに
より、構造の単純化を達成することができる。 （７） 管壁内の局所的な高温化が防止されることによ
り、主管の管壁と接合される上流供給管および交差供給
管の接合部の熱疲労を低減することができる。
【図１】 本発明に係わる混合流体用管の一実施形態を
示すブロック図を併記した正断面図である。
示すブロック図を併記した正断面図である。
【図２】 図１のII-II矢視図である。
【図３】 図１のIII-III矢視図である。
【図４】 図２における翼の拡大図である。
【図５】 図４における翼の傾きを示すモデル図であ
る。
る。
【図６】 図１の流体混合管内における流体の混合状況
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図７】 図６の翼を通過する際の流体の状況を示す模
式図である。
式図である。
【図８】 流体混合時における流体の温度分布を示して
おり、（ａ）は流体混合器を取り付けない場合の温度分
布図，（ｂ）は流体混合器を取り付けた場合の温度分布
図である。
おり、（ａ）は流体混合器を取り付けない場合の温度分
布図，（ｂ）は流体混合器を取り付けた場合の温度分布
図である。
【図９】 本発明に係わる混合流体用管が使用される排
ガス処理工程を示す排ガス処理工程図である。
ガス処理工程を示す排ガス処理工程図である。
Ｘ 混合流体用管路 １ 主管 ２ 流体混合器 ３ 上流供給管 ４ 交差供給管 ５ エルボ ６ 流体移送管 ７ 管壁 ２１ 外側流体混合器 ２２ 内側流体混合器 ２３ 円環状スリーブ ２４ａ 翼 ２４ｂ 翼 ２５ａ 翼列 ２５ｂ 翼列 Ｃ 熱交換器 Ｅ 混合領域 Ｇ ガス処理系 Ｈ 高温流体供給系 Ｋ 流体混合管 Ｌ 低温流体供給系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 裕 東京都江東区豊洲三丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社豊洲総合事務所内
Claims (6)
- 【請求項１】 主流体を流すための主管（１）と、該主
管に接続され混合用流体を供給するための交差供給管
（４）とを有する混合流体用管路（Ｘ）であって、主管
の内周部に流体を一方向に旋回させるための外側流体混
合器（２１）と、該外側流体混合器の内側に流体を反対
方向に旋回させるための内側流体混合器（２２）とから
構成される流体混合器（２）が配されることを特徴とす
る混合流体用管路。 - 【請求項２】 流体混合器（２）には、外側流体混合器
（２１）と内側流体混合器（２２）との間に流路を区画
するための円環状スリーブ（２３）が配されることを特
徴とする請求項１記載の混合流体用管路。 - 【請求項３】 流体混合器（２）が、一旋回方向にひね
られた複数枚の翼（２４ａ）を主管（１）の内周面と円
環状スリーブ（２３）とに対して接続状態に配する外側
流体混合器（２１）と、反対の旋回方向にひねられた複
数枚の翼（２４ｂ）を円環状スリーブの内面から中心に
向けて突出した状態で配する内側流体混合器（２２）と
を有することを特徴とする請求項１または２記載の混合
流体用管路。 - 【請求項４】 主管（１）に対して垂直状態に接続され
る交差供給管（４）と、該交差供給管の下流の近傍位置
に配される流体混合器（２）とから構成される流体混合
管（Ｋ）が、上流供給管（３）と流体移送管（６）との
間に介在状態に配されることを特徴とする請求項１、２
または３記載の混合流体用管路。 - 【請求項５】 上流供給管（３）に低温流体が供給さ
れ、かつ、交差供給管（４）に低温流体に対して相対的
に高温の高温流体が供給されることを特徴とする請求項
１、２、３または４記載の混合流体用管路。 - 【請求項６】 主管（１）の内径と、エルボ（５）の内
径と、流体移送管（６）の内径とが同一寸法に設定され
ることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載
の混合流体用管路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9149763A JPH10337458A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 混合流体用管路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9149763A JPH10337458A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 混合流体用管路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10337458A true JPH10337458A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15482214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9149763A Withdrawn JPH10337458A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 混合流体用管路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10337458A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4875155B2 (ja) * | 2006-06-27 | 2012-02-15 | スルザー ケムテック アクチェンゲゼルシャフト | 通過流方向に流れの渦を発生させるための羽根対を有する静止ミキサ |
| KR101364639B1 (ko) * | 2012-05-14 | 2014-02-20 | 국방과학연구소 | 유체 혼합장치 및 이를 구비하는 검사 시스템 |
| JP2023058958A (ja) * | 2021-10-14 | 2023-04-26 | 株式会社東芝 | 配管用流動促進装置 |
-
1997
- 1997-06-06 JP JP9149763A patent/JPH10337458A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4875155B2 (ja) * | 2006-06-27 | 2012-02-15 | スルザー ケムテック アクチェンゲゼルシャフト | 通過流方向に流れの渦を発生させるための羽根対を有する静止ミキサ |
| KR101364639B1 (ko) * | 2012-05-14 | 2014-02-20 | 국방과학연구소 | 유체 혼합장치 및 이를 구비하는 검사 시스템 |
| JP2023058958A (ja) * | 2021-10-14 | 2023-04-26 | 株式会社東芝 | 配管用流動促進装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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