JPS6023294Y2 - 高温ガス用多列衝突型集塵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はたとえばコークス乾式消火設備、その他高温ガ
スを排出する設備において、高温排ガスのエネルギーを
回収する前に排ガスの除塵を行う集塵装置に関するもの
で、特に、高温ガスを衝突させて集塵させる高温ガス用
多列衝突型集塵装置に関するものである。

従来、高温の排ガスをボイラ等に導くようにしたもので
あっては、排ガス管の途中に集塵装置を設け、排ガス中
に含まれているダスト等によりボイラ等が損傷すること
を防ぐようにしている。

上記目的で従来一般に採用されている集塵装置としては
、第１図に示すように、排ガス管ａの天井より下向きに
邪魔板すを取り付け、ガス流がすべて邪魔板すの下端ア
ーチ部より下方を通り反転させられるようにしたものが
ある。

しかし、上記従来の邪魔板による慣性衝突反転集塵装置
は、次のような多くの問題点がある。

（イ）ガス流全体が図示の如く反転させられるため、ガ
ス流に沿った煙道が長くなって全体が大型化し、コスト
高となる。

（ロ）ガス流全体が大きく曲げられるため、ボイラ等の
手前のガス流速が非常に逼り、ボイラ等を摩耗させるお
それが大きい。

又平均流速を落しても流速の逼りは防止できず、流速の
大きい個所では局部摩耗を起してしまう。

（ハ）特に、集塵装置自体が大型化して来ると、上記従
来方式では、邪魔板すの下端のアーチ部に構造的な問題
があり、大型化に伴い安全確保が非常に難しい。

上記従来方式による諸問題を解決するものとして、本考
案者等が種々研究を重ねた結果、第２図Ａ、Ｂに示す如
く、排ガス管ａの途中に鉛直の整流格子Ｃをガス流路の
幅方向に配設すると共にその下流側に鉛直の捕集格子ｄ
を配設してなる衝突格子ｅによる集塵装置の構成が考え
られた。

この構成によれば、ガス流の大きな反転がないことから
邪魔板型式の欠点は解消できると考えられる。

しかしながら、上記衝突格子による集塵装置は、高温ガ
スに適用する場合に難しい問題がある。

すなわち、衝突格子ｅは製作上金属製とすることが考え
られるが、金属製の格子は、高温に対して硬度が非常に
低下するため、摩耗、破損が生じ易く、寿命の延長が確
保できない。

摩耗を防ぎ長寿命を確保するには、格子を耐火物（耐火
煉瓦）で作ることが考えられる。

しかし、衝突格子は、断面寸法に対し背が非常に高いの
で、ガス流からの水平力、地震の水平力等の水平荷重に
対して非常に不安定であり、くずれ落ちることがある。

上記水平荷重による格子のくずれを考察すると、格子を
構成する耐火煉瓦の目地に水平荷重により引張りが発生
し、これが原因で目地切れを起してくずれ落ちるに至る
と考えられる。

してかって、このくずれ落ちを防ぎ格子の安定化を図る
方法を考えねばならないが、先ず考えられるのが、格子
の中に芯金を入れ、耐火煉瓦が目地切れを発生してもこ
の芯金で水平荷重を受けるようにすることである。

しかし、この芯金による安定化方法には、■ ８００℃
以上の高温においては、芯金の強度を期待するのが困難
である。

■ したがって芯金の冷却を考えなければならないが、
格子の数が非常に多いため、空冷あるいは水冷のどちら
の場合にも大きな動力が必要となる。

特に、コークス乾式消火設備のような省エネルギー設備
でのランニングコストのアップは非常に望ましくない。

■ 又、本来集塵装置の格子の破壊は、直ちにプラント
を危険な状態にするものではないが、芯金を冷却してい
る場合は危険な状態となる。

すなわち、芯金を冷却している場合に、部分的に格子煉
瓦が脱落した場合には、芯金が露出し、ガスにさらされ
るため、芯金は摩耗して孔があき、空気又は水や漏出す
ることになり爆発の危険性が生ずる。

したがって、この種のトラブルは危険であるために直ち
にプラント全体を停止しなければならない。

これは致命的な欠点である。という欠陥がある。

そこで、かかる欠陥のない格子の安定化方法として、格
子に予め圧縮荷重を加えておく、すなわち、格子を予圧
しておいて水平荷重により格子に発生する引張応力をキ
ャンセルさせ、破壊の原因となる目地切れを防止するこ
とが考えられる。

格子を安定化させる場合、その安定化のための機構を高
温排ガス通路外の低温の場所に配置しなければならない
という制限があるが、上記予圧による場合は必要な機器
を高温排ガス通路外の低温の場所に配置することも可能
である。

本考案は、邪魔板方式に代る衝突格子による集塵装置に
ついての前記考察にもとづき耐火煉瓦からなる衝突格子
に予圧をかけて安定化させると共に更に各耐火煉瓦の安
定性を高めるようにしようとするもので、ガス通路の途
中に、耐火煉瓦を積み重ね該積み重ねた耐火煉瓦を所要
の間隔で並べてなる整流格子を通路の幅方向に配設する
と共に、該整流格子の下流側で且つ整流格子間を通過し
たガス流を遮る位置に、前面を凹凸状にしてダストの捕
集ができる形状とした耐火煉瓦を積み重ねて該積み重ね
た耐火煉瓦を所要の間隔で並べてなる捕集格子を配設し
、上記整流格子の隣接する耐火煉瓦相互間、捕集格子の
隣接する耐火煉瓦相互間、及び整流格子の各耐火煉瓦と
捕集格子の各耐火煉瓦との相互間の適宜高さ位置を、つ
なぎ煉瓦で連結し、且つ上記各格子に予め圧縮荷重を予
える予圧機構を上記通路の外に備えたことを特徴とする
ものである。

以下、図面にもとづき本考案の実施例を説明する。

第３図乃至第７図は本考案の高温ガス用多列衝突型集塵
装置の一実施例を示すもので、内壁を耐火物で構築し天
井部２をアーチ状にした高温排ガス通路１を横方向に延
長させ、該排ガス通路１の途中の底部に、集塵されたダ
ストを取り出すためのダスト取出口３を設け、且つこの
ダスト取出口３より下流側に、排ガス通路１の幅方向に
所要間隔をあけて多数の芯金４を並べて直立配設し、各
芯金４の下端を底部加圧ビーム６上の底板７に水平方向
へ動かないように保持させ、又同様に該芯金４の下流側
には上記芯金４に対して千鳥状となるよう芯金５を直立
配設させる。

上流側の各芯金４に対しては、前面を流線型とした耐火
煉瓦８を、該芯金４を貫通させて通路１の底部から天井
部２下まで積み重ね、各隣接せる耐火煉瓦８間には所要
の間隔が保たれているようにして整流格子１０を構築し
、一方、下流側の各芯金５に対（７ては、前面を凹凸状
にしてダストの捕集ができる形状とした耐火煉瓦９を、
芯金５を貫通させて通路１の底部から天井部２下まで積
み重ね、同様に各隣接せる耐火煉瓦９間には所要の間隔
が保たれているようにして捕集格子１１を構築腰且該捕
集格子１１と上記整流格子１０とにより、ガス流は第２
図Ｂの矢印の如く水平方向へ屈曲して流れ、又、ダスト
は下流側の捕集格子１１の前面部、すなわち、耐火煉瓦
９の前面の凹部で捕集され、そのまま該凹部内を落下す
るようにした衝突格子１２を構成する。

尚、前記ダスト取出口３は、通路１の底部まで達してい
る前記整流格子１０及び捕集格子１１の下端部にホッパ
一部３４を介して開口していて、捕集格子１１の耐火煉
瓦９前面の凹部に捕集されて通路１の底部まで落下した
高温ダスト３５がホッパ一部３４をすべり落ちるように
しである。

又、ダスト取出口３の下端はロータリフィーダ等のダス
ト排出装置３６に接続され、且つ高温ダスト３５を上記
排出装置３６により外部へ排出される前に冷却水等で冷
却させる高温ダスト冷却装置３７が、ダスト取出口３の
下端部に設けてあり、捕集格子１１で捕集されたダスト
３５は捕集格子１１に沿い落下した後、ホッパ一部３４
をすべり落ち、下部の高温ダスト冷却装置３７で冷却さ
れ、しかる後、排出装置３６で外部へ排出されるように
しである。

本考案の特徴とするところは、上記衝突格子１２の各格
子１０．１１の耐火煉瓦８．９を互に連結させて安定化
させることと、衝突格子１２に予め圧縮荷重をかけてお
くことである。

上記耐火煉瓦の相互の連結は、たとえば第３図乃至第６
図に示すようにして行う。

先ず、上流側の整流格子１０の耐火煉瓦８と下流側の捕
集格子１１の耐火煉瓦９との連結は、第３図に示すよう
に整流格子１０の適宜高さ位置の耐火煉瓦８の後端と捕
集格子１１の耐火煉瓦９との間を、集塵性能を阻害しな
いように第５図の如くつなぎ煉瓦１３で一体的につなぎ
、又整流格子１０の耐火煉瓦８相互間及び捕集格子１１
の耐火煉瓦９相互間の連結は、第４図に示すように適宜
高さ位置の耐火煉瓦相互間に、第６図の如くそれぞれ集
塵性能を阻害しない形のつなぎ煉瓦１４及び１５を介在
させて、それぞれ一体的に連結させる。

又、衝突格子１２の予圧機構は排ガス通路１の外部に設
ける。

詳述するに、天井部２の上方に天井加圧ビーム１６を設
け、該天井加圧ビーム１６と底部加圧ビーム６との間に
、第４図に示す如くテンションバー１７を鉛直に配し、
該テンションバー１７の下端を底部加圧ビーム６に枢着
し且つテンションバー１７の上端を天井加圧ビーム１６
上に突出させて荷重調整用ナツト１８にて天井加圧ビー
ム１６に係合させ、荷重調整用ナツト１８の操作により
天井加圧ビーム１６が上下方向に変位させられるように
し、一方、天井部２に貫入させた前記芯金４．５の各上
端のまわりには、第７図に詳細を示すように押え煉瓦１
９を配置して、該押え煉瓦１９を各格子１０．１１の頂
面上に載せ、更に上記押え煉瓦１９の上部には、上部が
通路１の外部に位置している筒形の格子押え金具２０を
位置させて、該格子押え金具２０の上端と前記天井加圧
ビーム１６下面との間に加圧スプリング２１を介在せし
め、又該加圧スプリング２１の調整のためのシム２２を
、スプリング座２３と格子押え金具２０の上端フランジ
２４との間にかみ込ませるようにし、更に又、該フラン
ジ２４との通路１外部の天井パネル２５との間に衝突格
子１２の煉瓦熱膨張を吸収するためのベロー２６を設け
た構成とし、上記荷重調整用ナツト１８により全体の締
付けを行う天井加圧ビーム１６と底部加圧ビーム６、及
び格子押え金具２０、加圧スプリング２１、シム２２等
による加圧手段とよりなる予圧機構により、押え煉瓦１
９及び格子の耐火煉瓦８．９に圧縮荷重を予めかけるよ
うにする。

尚、上記押え煉瓦１９は各格子１０．１１直上部の天井
部２内にあって各格子の耐火煉瓦８．９の上に載ってお
り、耐火煉瓦８．９の熱膨張によって上下方向に移動す
するが、このとき、天井部２を過大に突き上げることが
ないようにすると共に水平方向の動きの制限、更には気
密の確保のために、天井部２と押え煉瓦１９との間の隙
間にセラミックファイバー２７と可縮モルタル２８が充
填されている。

２９は天井部２と耐火煉瓦８．９との間に露出している
押え煉瓦１９を摩耗から保護するため、天井部２に突出
させた突起物である。

本考案の多列衝突型集塵装置は、上記構成としであるた
め、構築後、整流格子１０と捕集格子１１からなる衝突
格子１２の耐火煉瓦８．９への予圧は、全体的には荷重
調整用ナツト１８の操作による天井加圧ビーム１６の変
位により全体の締付けとして一律に与え、又個々の格子
における１本１本の耐火煉瓦の予圧力の調整はシム２２
により行う。

上記各格子への予圧により、ガス流からの水平力、地震
の水平力等の水平荷重に対して安定性を保つことができ
る。

又本考案では、整流格子１０同志がつなぎ煉瓦１４によ
り、捕集格子１１同志がつなぎ煉瓦１５によりそれぞれ
連結させており、更に整流格子１０と捕集格子１１とは
つなぎ煉瓦１３で連結されているため、各格子１０．１
１の安定性をより高めることができる。

尚、集塵装置の乾燥、昇熱を行う際には、大きな熱膨張
が生じるが、この熱膨張に対しては段階的に荷重調整用
ナツト１８を調整する必要があるが、加圧スプリング２
１の選定により荷重調整用ナツト１８の調整回数を減ら
すことができる。

以上本考案の実施例を説明したが、本考案は上記実施例
に限定されるものではなく、次のような構成を採用する
こともできる。

すなわち、各格子１０．１１における個々の耐火煉瓦の
予圧力の調整を行う機構としてシム２２による方式を示
したが、この方式に代えて第８図に示す如く調整ねじ３
０の回転によりばね座３１を変位させ、加圧スプリング
２１の弾力を調整するようにした調整機構を採用しても
よい。

又全体の重量増大あるいはランニングコストの増大をあ
る程度許すことができるならば、加圧スプリング２１に
代えて、第９図に示す如く加圧用ウェイト３２を格子ご
とに準備し、予圧をかけるようにすること、あるいは、
第１０図に示す如く加圧用シリンダ（油圧又は空圧）３
３を天井加圧ビーム１６と格子押え金物２０との間に配
し、予圧をかけるようにすることができる。

加圧用ウェイト３２あるいは、加圧用シリンダ３３によ
るときは、乾燥昇熱時の予圧力の調整をなくすことが可
能である。

以上述べたように、本考案の高温ガス用多列衝突型集塵
装置によれば、 （ｉ） 耐火煉瓦を積み重ねてなる格子への予圧機構
を備えているので、格子に圧縮荷重を予めかけておくこ
とにより格子に水平力が作用しても格子を安定させるこ
とができ、又予圧機構は高温排ガス通路外の低温の場所
に配置することができる。

（ｉｉ） 耐火煉瓦よりなる格子は互につなぎ煉瓦で
連結されているので、ある格子がくずれようとしても他
の格子でこれを防ぐことができ、安定を高めることがで
きる。

（ｉｉｉ） 衝突格子により、ガス流は邪魔板タイプ
の如き反転がないので、ボイラ等への流入ガス流速を均
一にすることができてボイラ等の摩耗寿命を延ばすこと
ができ、又、ガス流路が短かくなることから装置全体を
小型化できる。

等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の邪魔板タイプの集塵装置の切断側面図、
第２図Ａは本考案の基本となる衝突型の集塵装置の切断
側面図、第２図Ｂは第２図Ａにおける格子の概略平面図
、第３図は本考案の集塵装置の詳細を示す切断側面図、
第４図は第３図の正面図、第５図及び第６図は本考案に
おける格子相互のつなぎ状態を示す平面図、第７図は第
３図の■部の拡大図、第８図乃至第１０図はいずれも他
の例を示す図である。 １・・・・・・排ガス通路、２・・・・・・天井部、４
．５・・・・・・芯金、６・・・・・・底部加圧ビーム
、８．９・・・・・・耐火煉瓦、１０・・・・・・整流
格子、１１・・・・・・捕集格子、１２・・・・・・衝
突格子、１３．１４．１５・・・・・・つなぎ煉瓦、１
６・・・・・・天井加圧ビーム、１８・・・・・・荷重
調整用ナツト、 プリング、 １９・・・・・・押え煉瓦、２１・・・・・・加圧用ス
２２・・・・・・シム、３０・・・・・・調整ねじ、３
２・・・・・・加圧用ウェイト、 ダ。 ３３・・・・・・加圧用シリン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガス通路の途中に、耐火煉瓦を積み重ね該積み重ねた耐
   火煉瓦を所要の間隔で並べてなる整流格子を通路の幅方
   向に配設すると共に、該整流格子の下流側で且つ整流格
   子間を通過したガス流を遮る位置に、前面を凹凸状にし
   てダストの捕集できる形状とした耐火煉瓦を積み重ねて
   該積み重ねた耐火煉瓦を所要の間隔で並べてなる捕集格
   子を配設し、上記整流格子の隣接する耐火煉瓦相互間、
   捕集格子の隣接する耐火煉瓦相互間、及び整流格子の各
   耐火煉瓦と捕集格子の各耐火煉瓦との相互間の適宜高さ
   位置を、つなぎ煉瓦で連結し、且つ上記各格子に予め圧
   縮荷重を与える予圧機構を上記通路の外に備えたことを
   特徴とする高温ガス用多列衝突型集塵装置。