JPH1057718A - ストレーナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 石炭の微粉末と、重油や水などとを混合した
ものである石炭スラリーに含まれる粗粒を除去するため
のストレーナ装置において、粗粒補集部の内面への粗粒
の付着、堆積を減少させ、付着した粗粒により羽根の回
転が妨げられて羽根が曲がったり破損したりするのを防
止する。 【解決手段】 ストレーナ装置により石炭スラリーをろ
過する際に、除去された粗粒がケーシング１の下部の粗
粒補集部８へ沈下していくが、駆動軸１５の周りに螺旋
状の羽根２８を設けた形状の攪拌羽根２６を回転させ
て、粗粒補集部８の内部に上下方向に対流を生じさせ
る。このことによって、沈下した粗粒が粗粒補集部８の
内面に付着、堆積するのを減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は石炭スラリー燃料
の移送経路に介設されるもので、スラリー粗粒等を除去
するために用いられるストレーナ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】石炭を流体化して液体燃料と同様にタン
ク貯蔵、管路輸送及びボイラーでの燃焼を可能とする石
炭利用技術が開発されている。これは石炭の微粉末と、
水や重油などの液体とを混合した石炭スラリー燃料（Ｃ
ＷＭ、ＣＯＭ等）を用いるものである。そして石炭スラ
リー中の異物や過大粒子（以下、これらを粗粒と称す）
を除去するために、その移送経路にストレーナ装置が介
設されている。従来のストレーナ装置は、図３に示す構
造のものである。

【０００３】まず図のように、ベースＢに支持された上
下方向に伸びる円筒形のケーシング５１を有し、このケ
ーシング５１の内部に概略円筒状のフィルターエレメン
ト５２が配置されている。このケーシング５１の上部に
は、流体入口管５３をフィルターエレメント５２の内部
へ通じるように設け、ケーシング５１の下部には、流体
出口管５４を設けている。またフィルターエレメント５
２の下端に逆円錐形の粗粒補集部５５を取付けている。
この粗粒補集部５５の下端部に粗粒戻り管５６がケーシ
ング５１の外部へ通じるように設置されている。粗粒戻
り管５６はドレン弁５７を備えており、ハンドル５８に
よりドレン弁５７を開閉するようになっている。

【０００４】上記ケーシング５１の上方には、モータ５
９と減速機６０とが設置されており、駆動軸６１の上端
部が減速機６０を介してモータ５９に取付けられ、駆動
軸６１がモータ５９により駆動されるようになってい
る。この駆動軸６１は、減速機６０からケーシング５１
内のフィルターエレメント５２の中心を通り粗粒補集部
５５まで延びていて、その下端部に攪拌羽根６２が取り
付けられている。攪拌羽根６２は２本の支持棒６３、６
４を駆動軸６１に略直交して取付け、支持棒６３、６４
の両端には、複数の短冊形の羽根６５、６６を、粗粒補
集部５５の内面に平行になるように傾斜状態で取り付け
られている。また上記フィルターエレメント５２の内部
において駆動軸６１には、スクレーパ６７が取り付けら
れており、スクレーパ６７の先端がフィルターエレメン
ト５２の内面に摺接している。これはフィルターエレメ
ント５２の目詰まりを防止するためのものである。

【０００５】上記ストレーナ装置においては、流体入口
管５３から石炭スラリーをフィルターエレメント５２内
に注入すると、石炭スラリーはフィルターエレメント５
２によってろ過され、ケーシング５１内の外周側を通過
して、ケーシング５１の下部の流体出口管５４から外部
へと流出する。フィルターエレメント５２を通過できな
かった粗粒はフィルターエレメント５２の内部に残留す
る。またモータ５９により減速機６０を介して駆動され
ている駆動軸６１の回転にともない、スクレーパ６７が
回転しフィルターエレメント５２内面に付着した粗粒を
かき落とす。そしてこれら粗粒が粗粒補集部５５内へ次
第に沈下していき、適当な時間間隔でもってドレン弁５
７を開けることによりこれらは外部へ排出される。沈下
した粗粒が粗粒補集部５５の内面に付着、堆積するのを
防ぐために、駆動軸６１の下端部に取り付けられた攪拌
羽根６２が回転し粗粒を攪拌する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記ストレーナ装置に
おいて、粗粒補集部５５内で駆動軸６１の下端部に取り
付けられた攪拌羽根６２が粗粒を攪拌するために回転し
ている。しかしながらフィルターエレメント５２の内部
を粗粒補集部５５に向けて沈下していく粗粒は、２枚の
羽根６５、６６の回転によって生じる粗粒補集部５５の
周方向の流れによって攪拌されるものの、全体的には重
力の作用によって沈下していく傾向があるため、粗粒補
集部５５の内面への粗粒の付着、堆積を避けることがで
きなかった。そのため、付着、堆積した粗粒により羽根
６５、６６の回転が妨げられて羽根６５、６６が折曲し
たり、場合によっては破損してしまうという問題があっ
た。

【０００７】この発明は上記従来の問題を解決するため
になされたものであって、その目的は、粗粒補集部の内
面への粗粒等の付着、堆積を減少させ、付着粗粒等によ
り羽根の回転が妨げられて羽根が折曲したり破損するの
を防止でき、そのため使用寿命と動作信頼性とを向上す
ることが可能なストレーナ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１のストレ
ーナ装置は、ケーシング１内に筒状のフィルターエレメ
ント２を配置すると共に、フィルターエレメント２の底
部には下方ほど横断面積が小さくなる形状の粗粒補集部
８を連設し、微粉炭と水等の液体とを混合してなる石炭
スラリーを上記フィルターエレメント２の内部に導入す
ると共に、フィルターエレメント２を通過した石炭スラ
リーを外部へと送出する一方、フィルターエレメント２
内に残留したスラリー粗粒等を粗粒補集部８から外部へ
と排出すべく構成し、さらに上記粗粒補集部８の内部に
攪拌手段２６を配置して成るストレーナ装置において、
上記攪拌手段２６は、上記粗粒補集部８内に上下方向に
対流を生じさせるよう構成されていることを特徴として
いる。

【０００９】また請求項２のストレーナ装置は、本体ケ
ーシング１内にフィルターエレメント２を配置し微粉炭
と水等の液体とを混合して成る石炭スラリーをフィルタ
ーエレメント２を通過させることにより、フィルターエ
レメント２の上流側に粗粒等を残留させ、フィルターエ
レメント２の下方に設けた粗粒補集部８から残留したス
ラリー粗粒等を外部へと排出すべく構成し、さらにこの
粗粒補集部８内に攪拌手段２６を配置して成るストレー
ナ装置において、上記攪拌手段２６は、上記粗粒補集部
８内に上下方向に対流を生じさせるよう構成されている
ことを特徴としている。

【００１０】上記請求項１及び請求項２のストレーナ装
置においては、石炭の微粉末と重油や水等の液体とを混
合して成る石炭スラリーはケーシング１内のフィルター
エレメント２によってろ過されて、ケーシング１の外部
へ送出される。フィルターエレメント２を通過できなか
った粗粒は、フィルターエレメント２の上流側に残留
し、粗粒補集部８内へ次第に沈下していく。このとき粗
粒補集部８の内部に配置された攪拌手段により、粗粒補
集部８の内部に上下方向に対流を生じさせる。フィルタ
ーエレメント２から粗粒補集部８内へ沈下してきた粗粒
は、この粗粒補集部８内の対流に巻き込まれ粗粒補集部
８内で浮上、降下を繰り返す。そして適宜、粗粒補集部
８から外部へ排出される。上記請求項１のストレーナ装
置は、フィルターエレメント２の内部から外部へ向けて
石炭スラリーを流通させる構造を対象にしているが、請
求項２のストレーナ装置はそれ以外の構造、つまりフィ
ルターエレメント２の外部から内部へと石炭スラリーを
流通させるものや、円筒形以外のフィルターエレメント
２を用いるものも包含するものである。

【００１１】さらに請求項３のストレーナ装置は、請求
項１又は請求項２のストレーナ装置において上記攪拌手
段２６は、モータ１３等の駆動源によって回転駆動され
る駆動軸１５に装着したスクリュー型の羽根２８によっ
て構成されていることを特徴としている。

【００１２】上記攪拌手段としては、請求項３のように
スクリュー型の羽根２８を用いるのが、その実施に好適
であるが、プロペラ型の羽根を用いてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の具体的な実施の形態に
ついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこの
発明の実施例によるストレーナ装置の断面図、図２はス
クレーパの構成図である。まず図１のように、ベースＢ
に支持された上下方向に伸びる円筒形のケーシング１が
設けられており、このケーシング１の内部には概略円筒
状のフィルターエレメント２が配置されている。フィル
ターエレメント２は上端部にフランジ３を備えており、
フランジ３がケーシング１の内面に周設されたエレメン
ト取付台４に固定されている。フィルターエレメント２
の下端部はケーシング１の下端開口部と略同じ高さにあ
る。

【００１４】上記ケーシング１の側面のエレメント取付
台４よりも上方には、流体入口管５がフィルターエレメ
ント２の内部に通じるように設けられており、ケーシン
グ１の側面の下部には流体出口管６が設けられている。
ケーシング１の下端部に環状のフランジ７が、内側へ向
かってフィルターエレメント２の下端外周部に密着する
ように設けられており、またこのフランジ７の下部に逆
円錐形の粗粒補集部８が取り付けられていて、フィルタ
ーエレメント２の下端開口部が粗粒補集部８の上端開口
部に連通している。フィルターエレメント２の外周部と
ケーシング１の内面との間から流体出口管６へ通じる環
状の空間の上端部は、フランジ３とエレメント取付台４
により閉鎖されており、下端部はフィルターエレメント
２の下端部とフランジ７とにより閉鎖されている。粗粒
補集部８の下端部に粗粒戻り管９が設けられており、粗
粒戻り管９はドレン弁１０を備えている。ケーシング１
の上端部は蓋体１１により密閉されている。蓋体１１は
ケーシング１の内部の空気を外部へ排出するための空気
出口管１２を備えている。蓋体１１の上方にモータ１３
と減速機１４が設置されている。駆動軸１５の上端が減
速機１４を介してモータ１３に取り付けられており、駆
動軸１５はモータ１３によって回転駆動される。駆動軸
１５は、減速機１４から、蓋体１１に設けられた軸受１
６を通り、フィルターエレメント２の中心部を通って粗
粒補集部８まで延びていて、その下端部に後述する攪拌
手段としての攪拌羽根２６が取り付けられている。駆動
軸１５は、エレメント取付台４にフィルターエレメント
２とともに固定されている軸支え板１７により支持され
ている。蓋体１１と軸支え板１７との間で駆動軸１５に
クラッチ１８が設けられている。これは駆動軸１５に過
負荷が作用するのを避けるためである。

【００１５】図２に示すように、フィルターエレメント
２の内部において、駆動軸１５に２本の支持棒１９、２
０が駆動軸１５に略直交して固定されており、支持棒１
９、２０の両端にスクレーパ取付け軸２１が金具２２に
より駆動軸１５に平行に固定されている。さらにスクレ
ーパ取付け軸２１にスクレーパ台２３が回動可能に取り
付けられていて、スクレーパ台２３にスクレーパ２４が
固定されている。スクレーパ取付け軸２１にばね２５が
はめこまれており、ばね２５によりスクレーパ２４の先
端がフィルターエレメント２の内面に押しつけられてい
る。

【００１６】攪拌羽根２６は、スリーブ２７の周囲に螺
旋状（スクリュー型）の羽根２８を装着したものであ
る。羽根２８は、スリーブ２７の上端から下端に向け
て、径方向突出長が粗粒補集部８の内面に沿うように逆
円錐状に短くなっている。スリーブ２７の中空部を駆動
軸１５の下端部にはめ込み、植込キー２９によりスリー
ブ２７が駆動軸１５に対して回転しないように固定して
ある。さらに、駆動軸１５の下端部にナット３０を螺着
し、攪拌羽根２６の駆動軸１５からの抜脱を防止してい
る。

【００１７】以上の構成によりストレーナ装置を運転す
る。まずドレン弁１０を閉めた状態で流体入口管５から
石炭スラリーを注入する。石炭スラリーは石炭の微粉末
と重油や水などの液体を混合して成るもので、含まれる
粒子の９０％以上が１．５〜２ｍｍ以下の大きさとなっ
ているものである。注入された石炭スラリーがケーシン
グ１の内部のフィルターエレメント２によってろ過さ
れ、ケーシング１内の外周部を通過して流体出口管６か
ら外部へ流出する。フィルターエレメント２を通過でき
なかった異物や過大粒子（以下、粗粒という）はフィル
ターエレメント２の内部に残留する。またモータ１３に
より減速機１４を介して駆動されている駆動軸１５によ
りスクレーパ２４が回転してフィルターエレメント２内
面に付着した粗粒をかき落とす。そしてこれら粗粒が粗
粒補集部８内へ次第に沈下していき、適当な時間間隔で
もってドレン弁１０を開けることにより、これらは外へ
排出される。このとき、粗粒が粗粒補集部８の内面に堆
積するのを防ぐために、攪拌羽根２６が回転し粗粒を攪
拌する。

【００１８】粗粒補集部８内において攪拌羽根２６を回
転させると、スリーブ２７の近傍の石炭スラリーは羽根
２８によって上方へ向かって流れていく。攪拌羽根２６
の上方へ達した石炭スラリーは、次いで羽根２８と粗粒
補集部８の内面との間を通って粗粒補集部８の下部へ向
かって流れていき、その後再び羽根２８により上方へ流
れていく。このように羽根２８により生じるスリーブ２
７の近傍の上方向の流れに伴い、羽根２８と粗粒補集部
８の内面との間に下方へ向かう流れが生じ、粗粒補集部
８内の石炭スラリーに上下方向への対流が生じる。沈下
してきた粗粒はこの攪拌羽根２６によって生じる上下方
向への対流に巻き込まれ、攪拌羽根２６の上方へ浮上あ
るいは粗粒補集部８の下部への降下を繰り返す。このよ
うな羽根２８と粗粒補集部８の内面との間に生じる流れ
により粗粒補集部８の内面へ粗粒が付着しにくくなり、
粗粒補集部８の内面での粗粒の堆積を減少させることが
できる。そして付着、堆積した粗粒により攪拌羽根２６
の回転が妨げられて羽根２８が曲がったり破損したりす
るのを防止でき、そのため装置の使用寿命と動作信頼性
とを向上することができる。

【００１９】なお攪拌羽根２６を、スリーブ２７の近傍
の石炭スラリーが羽根２８によって下方へ向かって流れ
ていくように回転させると、粗粒補集部８内の石炭スラ
リーに上記の場合と逆方向に対流が生じるが、この場合
でも上記の場合と同様に粗粒補集部８の内面への粗粒の
付着、堆積を減少させることができる。

【００２０】上記実施例では攪拌羽根２６の形状がスリ
ーブ２７の周りに螺旋状（スクリュー型）の羽根２８を
設けたものになっているが、これはコンパクト化を図る
ためのものであり、必ずしもこの形状である必要はな
い。例えばプロペラ形の羽根を用いる場合でも、同様に
粗粒補集部８の内部の石炭スラリーに上下方向への対流
を起こさせることができ、粗粒補集部８の内面への粗粒
の付着、堆積を減少させることができる。また上記では
フィルターエレメント２の内部から外部へと石炭スラリ
ーを通過させたが、フィルターエレメント２の外部から
内部へと石炭スラリーを通過させる構成のものであって
も、粗粒補集部８を備えるものであれば上記同様に実施
可能である。

【００２１】

【発明の効果】請求項１及び請求項２のストレーナ装置
においては、粗粒補集部内に上下方向の対流を生じさせ
ることにより、粗粒補集部の内面近傍で上方向、又は下
方向への流れが生じるようにしてあるので、重力によっ
て沈下していこうとする粗粒等が粗粒補集部の内面に付
着、堆積するのを減少させることができる。そのため、
ストレーナ装置の使用寿命と動作信頼性とを向上するこ
とができる。

【００２２】また請求項３のストレーナ装置は、その実
施に際し、コンパクトに構成可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例によるストレーナ装置の縦断
面図である。

【図２】上記装置において用いるスクレーパの構成を示
す横断図である。

【図３】従来のストレーナ装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ フィルターエレメント ８ 粗粒補集部 １３ モータ １５ 駆動軸 ２８ 羽根

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング（１）内に筒状のフィルター
   エレメント（２）を配置すると共に、フィルターエレメ
   ント（２）の底部には下方ほど横断面積が小さくなる形
   状の粗粒補集部（８）を連設し、微粉炭と水等の液体と
   を混合してなる石炭スラリーを上記フィルターエレメン
   ト（２）の内部に導入すると共に、フィルターエレメン
   ト（２）を通過した石炭スラリーを外部へと送出する一
   方、フィルターエレメント（２）内に残留したスラリー
   粗粒等を粗粒補集部（８）から外部へと排出すべく構成
   し、さらに上記粗粒補集部（８）の内部に攪拌手段（２
   ６）を配置して成るストレーナ装置において、上記攪拌
   手段（２６）は、上記粗粒補集部（８）内に上下方向に
   対流を生じさせるよう構成されていることを特徴とする
   ストレーナ装置。
2. 【請求項２】 本体ケーシング（１）内にフィルターエ
   レメント（２）を配置し微粉炭と水等の液体とを混合し
   て成る石炭スラリーをフィルターエレメント（２）を通
   過させることにより、フィルターエレメント（２）の上
   流側に粗粒等を残留させ、フィルターエレメント（２）
   の下方に設けた粗粒補集部（８）から残留したスラリー
   粗粒等を外部へと排出すべく構成し、さらにこの粗粒補
   集部（８）内に攪拌手段（２６）を配置して成るストレ
   ーナ装置において、上記攪拌手段（２６）は、上記粗粒
   補集部（８）内に上下方向に対流を生じさせるよう構成
   されていることを特徴とするストレーナ装置。
3. 【請求項３】 上記攪拌手段（２６）は、モータ（１
   ３）等の駆動源によって回転駆動される駆動軸（１５）
   に装着したスクリュー型の羽根（２８）によって構成さ
   れていることを特徴とする請求項１又は請求項２のスト
   レーナ装置。