JPS6061060A - サイクロンの分離効率の増進方法ならびに方法を実施するためのサイクロン型分離器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はサイクロンにおける分離効率を増進する方法と
、各種の大きさを有する微分子を分離するためのサイク
ロン分離装置とに関Ｊる。

（ロ）従来の技術および発明が解決しようとする問題点 サイクロンの分離効率はサイクロンへの入口速度と、微
分子の粒子の大きさとに著しく左右される。小型の微分
子は大型の微分子よりも分離困雌である。このことは、
小型の微分子が低い時下速度を有していることと、サイ
クロンの中心部分において空気の流れとともにきわめて
容易に吸い上げられることとに起因している。

分離効率を一増進するのに最も明白なことは丈イクロン
内への入口速度を増大することである。従来の設計のプ
ラントにおいてはその結果として、１、　圧力降下が増
大することと、 ２、　サイクロンの外皮表面の腐食（その大部分が大型
の微分子で引き起される）が増進づること とになる。

この圧力降下はしばしば容認されることができるが、速
度が増大した場合、上記の増進されｔ＝　ｆｆｇ食はこ
のサイクロンの寿命の猛烈な減少に導く。

その理由で、通常、毎秒的２０から３０メートルの最大
入口速度が用いられている。

（ハ）問題点を解決づる／ｊめの手段および発明の作用 本発明の目的はナイフロンの入口における高いガス輸送
速度と関連された上記の逆効果を生ずることなく、サイ
クロン分離装置を有するプラントでの分離効率を増進す
ることである。本発明によれば、輸送ガス流内の微分子
がサイクロン入口からある距離において、適当には停止
まで、速度を低下されることでこの改善がもたらされる
。減速点後は、前記微分子は輸送ガス流により加速され
る。大型の重い微分子は小型軽量の微分子よりも緩徐に
加速される。前記サイクロン入口から適当な距離に減速
点を置くことで、入口における微分子に望まれる「速度
プロフィル」が得られるであろう。上記の距離は、ある
大きさを超過し且つ最大の腐食効果を有している微分子
が毎秒約２０メートルを越えない速度を有するように、
選択されている。最小の微分子は輸送ガスの速度と同じ
速度まで迅速に加速される。高い入口速度が得られる結
果、小型の微分子に関しては分離効率が改善されまた大
型の微分子に関しては先行技術の清浄プラントの場合と
同じ分離効率が得られることになる。結果的にサイクロ
ンの寿命を短縮することになる腐食を少しも増大づるこ
となく、全分離効率が改善される。

上記微分子の減速はＴ形状の分岐パイプ内で行われるこ
とができる。すなわち、一方の分岐パイプは運送パイプ
に接続されまた使方の分岐パイプはふたにより密封され
て自空所を形成し、またこの自交所内で微分子の「クッ
ション」が蓄積して栓を形成し、かくしてこの分岐パイ
プ内の材料との直接の接触を防止し且つ腐食を防止する
。

たとえば、本発明は与圧された流動床を有する燃焼プラ
ント（ＰＦＢＧプラント）とこのプラントからの燃焼ガ
スで駆動されるガスタービンに適用されることができる
。これに関連して腐食によるタービンの損傷を防止する
ためこの燃焼ガスに同伴する微分子を有効に分離する必
要がある。本発明のこの適用にａ３いて、さらに他の例
として、直列をなした清浄段の個数が維持され且つ高い
分離効率が達成されてもよいし、あるいは直列をなした
清浄段の個数が減ぜられ且つ浄化の度合が維持されても
よい１．後者の場合にはサイクロンのための小さい空所
ばかりでなく少数のサイクロンが必要とされる。圧力容
器も小さくされることができる。設備費が茗しく軽減さ
れる。Ｔ形分岐パイプ内での転向により引き起こされる
圧力降下は直列をなした少数のりイクロンにより補償さ
れる。

（ニ）実施例 以下本発明を添付図面について詳細に説明する。

添付図面においで、符号１で示されているザイクロンは
微分子と混合されたガスを導管２を通して供給される。

微分子たとえば動力プラント内の与圧された流動化床を
離れた燃焼ガスに同伴するごみは運搬用パイプ２内では
輸送ガスとほぼ同じ速度を有している。運搬用パイプが
りイクＯン内へ直接接線方向に間口している第１図にし
たかつＩζ先行技術の設計においては、ガスと微分子と
はサイクロン１に進入した場合同じ速度を有するであろ
う。高い入口速度の場合には、微分子のサイズが特に大
きい結果どして符号３でマークされているサイクロンの
壁の部分内で強い腐食を生ずることになる。実際的理由
で、寿命を考慮し通常は入口速度の最大の限度は毎秒１
５メートルと２０メートルとの間にある。この入口速度
に４３いては、小型の微分子に関しては分離が不満足な
ものである。本発明にしたがった清浄プラントのこの実
施例においては軸部分５を有するＴ形状の分岐パイプ４
がサイクロン１の入口に接続されまた輸送パイプが前記
分岐パイプの部分６に接続されている。

前記分岐パイプの部分７はふた８により閉鎖されて自空
所９を形成し、上記寵空所には微分子が詰込まれて「ブ
レーキクッション」を形成し、上記ブレーキクッション
に前記輸送パイプ内の微分子が打ち当って速度を低下さ
れるようにされている。

速度を低下された後に、微分子は前記分岐パイプの分岐
部分５内で加速される。小型の微分子は迅速に加速され
、大型の微分子はより緩徐に加速される。微分子の荷車
、微分子のサイズ分布、微分子の引り輸送ガスの圧力、
温度、粘性等に関する分岐パイプ部分５の適当な長さく
Ｘ）を選択することにより、上記ガス流内の微分子の質
量の適当な「速度プロフィル」を達成することができる
。

毎秒５０メートルあるいはそれ以上のガス速度を使用す
るとともにさらに腐食の観点から望ましい毎秒１５〜２
０メー１−ルより低い大型微分子の速度を得ることが可
能であろう。

本発明の効果が第３図に明瞭に例示されている。

輸送パイプ２内Ｊ３よび前記分岐パイプ内の輸送ガスの
速度が線１０で示されている。勺イクロン入口における
微分子の速度は微分子の［速度プロフィル」を示してい
る曲線１１により示されている。

この曲線は微分子の速度が微分子の大きさの増大にした
がって減ぜられることを示している。上記曲線の形状と
位置とは微分子の密度および形状とガスの特性（圧力、
温度、粘性等）はもちろんのこと分岐パイプ部分５の長
さくＸ）にノミ右される。

増大された長さくＸ）においては、前記曲線は矢印１２
で示されているように上方且つ右方へ変位される。破線
による曲線１１ａおよび１１ｂはそれぞれ、分岐パイプ
部分５の増大されまた減小された長さくＸ＞に対する速
度プロフィルを示している。破線１３は先行技術のサイ
クロン設バーでのガスと微分子との正常な入口速度を代
表している。

曲線１１から明らかなとおり大型微分子の入口速度は線
１３より下方に横置しているがこのことはλ 腐食と寿命との観点から望ましい。

（ボ）発明の効果　４゜ 本発明にしたがったサイクロン分１Ｉｌｌ装置は特許願
昭５８−１８７．６５９号の明細書に開示されでいるよ
うな形式の、床設備および灰吐出し設備とを有するＰＦ
ＢＧプラント内の輸送ガスから床材料または灰を分離す
るのに最も置型である。このサイクロン分頗装買は前記
吐出し装置と分離された材料のための収集容器との間の
灰吐出し装置の出口端部に位置決めされている。前記種
類の灰吐出し装置が使用された場合、高い輸送速度、た
とえば毎秒５０−６０メートルで作業するのに適してい
る。この高い速度でのサイクロン内へのガス−微分子混
合物の直接供給の結果は許容不能な腐食とサイクロンの
短寿命とを生ずることになる。

本発明はサイクロンの許容可能な磨損と細い微分子の高
度の分離との両方を得ることを可能にする。

本発明にしたがったサイクロン分離装置はまたガスター
ビンに進入する前にＰＦＢＧの流動化床を置去るガスを
きれいにするのに用いられて良い結果が得られている。

【図面の簡単な説明】

第１図は水平断面における先行技術の設呂１のサイクロ
ンの概略図、第２図は本発明が適用されるサイクロンを
通る対応した断面図、第３図は本発明の効果を説明する
線図である。 １・・・サイクロン、２・・・導管、 ３・・・壁の強度腐食部分、 ４・・・工形状の分岐パイプ、５・・・軸部分、６・・
・分岐パイプ部分、７・・・分岐パイプ部分、８・・・
ふた、９・・・自空所、１０・・・線、１１・・・曲線
、１２・・・矢印、１３・・・破線。 代理人　浅　村　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　サイクロンの分離効率の増進方法において、微
   分子を含んでいるガス流が、これら微分子が減速される
   ように、サイクロン（１）への入口の前方で転向され、
   しかる後に、前記転向の点と前記入口との間の輸送距離
   にわたって前記微分子が加速されて、前記サイクロンへ
   の入口において大型の微分子が小型の微分子よりも低速
   度を与えられることを特徴とする方法。 （２、特許請求の範囲第１項記載の方法においで、前記
   ガスと微分子の流れが約９０°だけ転向） されることを特徴とする方法。 （３）　特許請求の範囲第２項記載の方法においで、前
   記の転向が盲空所（９）を形成されたＴ形状の分岐管（
   ４）内で行われ、この自学所内に転向点における微分子
   のためのストッパを構成゛する粉末の柱体が形成される
   ことを特徴とする方法。 （４）　特許請求の範囲第１項記載の方法を実施するた
   めのサイクロン分離装置において、サイクロンへの供給
   パイプがサイクロン（１）の入口に接続された軸部（５
   ）を有するＴ形状の分岐パイプ（４）を設けられている
   ことを特徴とするサイクロン分離装置。 （５）　特許請求の範囲第４項記載のサイクロン分離装
   置においＣ１この分離装置が輸送ガスから床材料ま１〔
   は灰を分離する１ｃめのＰＦＢＣプラント内の床または
   灰吐出しシステム内に含まれていることを特徴と一す′
   るサイクロン分離装置。 （６）　特許請求の範囲第４項記載のサイクロン分離装
   置において、この分離装置が流動化された床を離れた燃
   焼ガスをきれいにするためのシステム内に用いられてい
   ることを特徴とする勺イクロン分離装置。 （７）　特許請求の範囲第４項記載のサイクロン分離装
   置において、この分離装置がＰＦＢＣ動カプラント内の
   ガスタービンと流動化床との間のガス浄化システム内に
   含まれていることを特徴とするサイクロン分離装置。