JPS63248460A - 電気集じん装置の洗浄方法および装置 - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、電気集じん装置において、集じん通路に堆
積した煤じんを除去するための電気集じん装置の洗浄方
法、およびこの方法を実施するための装置に関するもの
である。

【従来の技術】

煤じんを含んだ空気を清浄化する装置として電気集じん
装置はすでに知られるところである。これは、コロナ放
電を利用して空気中の煤じん粒子に電荷を与え、この帯
電粒子にクーロン力を作用させて集じん極板に捕集する
装置である。 捕集された煤じんば集じん通路内に堆積するので、一定
期間ごとにこの堆積した煤じんを払い落とす必要がある
。この煤じんの払い落としは電気集じん装置に必ず伴う
ものであり、いかに効率的に極板を清掃し得るかという
ことは、集じん効率とともに電気集じん装置にとってき
わめて重要な問題である。特に近時、集じん効率の向上
、装置の小形化の追求から、極板間隔がかっての数１０
胴から数閣に狭められてきており、このような狭い間隔
で多数配列された極板間に堆積する捕集煤じんの除去は
大きな課題となっている。 煤じんの除去手段として古（から知られているものに機
械的方式がある。これは、極板間にスクレーパ、ブラシ
などを配置し、清掃時にはこれを上下移動などさせて煤
じんを掻き落とすものであるが、構造複雑、通常運転時
の絶縁維持など問題点が多い。 このような問題点を解決するものとして、空気清浄方式
がある。これは捕集された煤じんに加圧空気を吹付けて
これを払い落とすもので、例えば特公昭５７−１６８６
４号公報に示された電気集じん装置がある。 この集じん装置は非粘着性の粉じんを含有したガスを処
理対象とするもので、集じん通路の両端を閉鎖した状態
で集じん通路内に付着堆積した非粘着性粉じんを噴射気
流で吹掃除去し、この結果集じん通路内に凝集粗大化し
た分散状態で排出された非粘着性粉じんを装置本体外に
排出して回収するようにしたものである。 このような空気洗浄方式は、前記機械式に比べ装置の簡
便さ、除去した煤じんの機外へ排出の容易さ等多くのす
ぐれた点を有し、目下の中心的方式として自動車用トン
ネルの換気システムなどで多く用いられている。 しかしながら、上記特公昭５７−１６８６４号公報でも
述べられている通り、空気洗浄方式は非粘着性の煤じん
の除去には有効であるが、粘着性を有する煤じんに対し
ては洗浄力が弱いという欠点がある。そのため、上記自
動車トンネルでの使用にしても最近問題が生じてきてい
る。 すなわち、スパイクタイヤの普及とともに、冬期路面が
削られてコンクリートダストが生じ、これがタイヤに付
着してトンネル内に持込まれた塩化カルシウムなどの融
雪剤と結合して粘土状の粒子となり、電気集じん装置に
捕集される事例が増えてきている。 自動車トンネル中の空気汚染が単に自動車の廃棄ガスだ
けによるものであれば、煤じんば黒鉛が主体であり特に
問題となるほどの粘着性は示さない。 粘着性があり、空気洗浄方式では除去しきれない煤じん
には水洗浄方式が有効である。これは空気に替えて加圧
した水を吹付けて煤じんを除去するもので、質量の大き
い水の洗浄力は空気に比べて格段に大きい。 しかしながら、この水洗浄方式は高電圧が印加される集
じん装置を水で濡らしてしまうため、洗浄後そのままで
は運転できず、運転再開に先立って集じん装置内を乾燥
させなければならないという問題点がある。 乾燥が不完全なままで集じん部に高電圧を印加すると、
極板間で水滴を介して放電が発生する。 その結果、極板が熱変形し、場合によっては極板同志が
接触して短絡してしまう。また碍子についても、表面の
濡れを介して流れる電流のために碍子が局部的に加熱さ
れてクラックが発生したり、電流値が大きいときは保護
しゃ断器が動作して集じん装置の運転が停止に到ること
がある。 したがって、水洗浄方式の場合には洗浄後の乾燥に十分
留意しなければならない。従来はその乾燥手段として、
電気集じん装置に汚染空気を導くために設備された送風
機を用い、この送風機による通風により極板、碍子等を
乾燥させていた。 しかし、このような単なる通風乾燥では運転再開に至る
まで長期間を要する他、その間大容量の送風機を運転す
ることによる電力の損失も大きい。 例えば、上記自動車トンネルの集じん装置についてみる
と、洗浄時間そのものは数分程度で済むが、約７ｍ／ｓ
の風速で通風乾燥した場合、運転再開し得るまでに６０
分以上を要している。 この発明はこのような状況の下になされたものであって
、電気集じん装置を水洗浄方式で洗浄した際の水滴の除
去に有効な手段を講することにより、電気集じん装置を
水洗浄した後、短時間で運転再開可能な電気集じん装置
の洗浄方法およびこれの実施に好適な装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【問題点を解決するための手段】

発明者らは種々の実験を繰返した結果、送風機による通
風乾燥に先立って、水洗浄によって濡れた極板に加圧さ
れた空気を吹付け、この極板に付着した水滴を吹飛ばし
ておくことが、その後の通風乾燥の時間を短縮する上で
きわめて有効であることを究明した。 そこで、この発明の電気集じん装置の洗浄方法は、電気
集じん装置の集じん通路に向かって加圧された水を吹付
けこの集じん通路内に堆積した煤じんを除去する工程と
、前記集じん通路を形成する極板に加圧された空気を吹
付けこの極板に付着した水滴を吹き飛ばす工程と、前記
集じん通路を通して送風する工程とからなるものである
。 集じん通路を通して送風する工程は、その前工程の空気
の吹付けと同時に開始することが好ましいが、必ずしも
これにこだわらない。すなわち、空気吹付工程の途中、
あるいはその後に開始しても差仕えない。 また、送風機による送風工程の開始とともに極板間に電
圧を印加することが望ましい。その場合、直ちに通常運
転時の定格電圧を印加するのは危険であり、ごく低い電
圧から徐々に昇圧させることが好ましい。その際、極板
の濡れにより発生する放電の回数をカウントし、その単
位時間当たりの回数が極板を損傷させない許容範囲内に
納まるように電圧制御するのがよい。 次に、この発明の電気集じん装置の洗浄装置は、集じん
通路に加圧された水を吹付ける水噴射機構と、この水噴
射機構から噴射された水を回収して機外へ排出する排水
機構と、前記集じん通路を形成する極板に加圧された空
気を吹付けるエアブロ−機構とを設けるものとする。 ここで、水噴射機構は噴水ノズル、洗浄水ポンプ、水配
管、電磁弁などからなる。 さらに、エアブロ−機構は、エアノズル、エアブロ−コ
ンプレッサ、エア配管、電磁弁などからなる。 また、排水機構は集じんユニット底部の水受皿、この水
受皿で回収した汚水を機外に導く排水管などからなる。 上記水噴射機構およびエアブロ−機構におけるノズルあ
るいは配管は兼用することが好ましい。 水噴射機構のノズル先端あるいは配管の局所に水滴が残
留していると寒冷地においては凍結して通路が閉塞され
ることがある。しかし、両者でノズルあるいは配管を兼
用すれば、残留した水は空気吹付は工程でエアパージさ
れ、上記凍結を防止できる。 なお、煤じんの堆積は、集じん部における集じん通路の
みならず、煤じん粒子に電荷を与える帯電部の極板や放
電線、あるいは碍子にも当然付着する。したがって、帯
電部や碍子にも洗浄を加えることが当然望ましい。

【作　用】

この発明によれば、集じん通路に堆積した煤じんに加圧
した水を吹付けた後、送風機による送風に先立って集じ
ん通路を形成する極板に加圧した空気が吹付けられる。 この空気の吹付けにより、まず極板に付着した水滴は瞬
間的に吹飛ばされて極板面は単に湿っただけの状態とな
る。また、空気圧縮機から供給される空気は大気よりも
乾燥した高温空気であり、集じん通路内の空気がこれで
置換されることにより極板面の水分の蒸発が効果的に行
われる。 ただし、エアーブローのみで集じんユニット内を隈なく
乾燥させようとするのは合理的ではなく、成る時間の空
気吹付は工程の後、送風機による送風工程を設け、集じ
んユニット内全体の乾燥を図るのである。

【実施例】

以下、自動車トンネル内の空気を浄化する電気集じん装
置にこの発明を適用した場合について、この発明の詳細
な説明する。 まず、第２図は、自動車トンネルの換気設備の概要を示
すものであって、自動車トンネル１００の車道空間内の
汚染空気を側壁部の吸気口１０１より電気集じん装置が
設置されたバイパス１０２内へ導入し、清浄化した空気
を送気口１０３より車道空間に吹出すようになっている
。 バイパス１０２は集じん室１０４、風路１０５、送風機
室１０６および吐出ダクト１０７に区分されている。 さらに、集じん室１０４および風路１０５は中央仕切壁
１０８により左右の２室に区分されており、これら左右
各室にそれぞれ電気集じん装置１および送風機３を設置
して、独立に運転するようになっている。 ま起、集じん室１０４を除いて、風路１０５、送風機室
１０６および吐出ダク）１０７はいずれも仕切壁１０９
で仕切られたバイパス空間の上半分のみを利用して設け
られており、下半分は補機室１１０、電気室１１１およ
び作業室１１２として利用されている。 さて、集じん室１０４の左右各室にそれぞれ設置されて
いる電気集じん装置は、いずれも処理風量１５ｒｒｆ／
ｓの集じんユニット２を６台用いて構成されており、全
体として９０　ｒｒｒ／ｓの処理風量を有している。 ３は電動機出力３００　ｋＷの送風機で左右の各風路ご
とに１台ずつ設置されている。この送風機３を運転する
ことによって矢印４のように車道空間から吸引された汚
染空気は、約７ｍ／Ｓの風速で集じん装置１を通過して
清浄化され、矢印５に示すように車道空間に吐出される
。 補機室１１０には、洗浄水貯水槽６、洗浄水ポンプ７、
汚水槽８、水処理装置９が設置されている。送水管１０
により電気集じん装置１に送られた洗浄水は、後述する
ように集じん通路等を洗浄したのち排水管１１を介して
一旦汚水槽８に貯留され、さらに水処理装置９に送られ
て浄化されてから放流される。水処理装置９は図示の換
気設備の外側に設けてもよい。水処理装置９から発生す
る汚泥ケーキは作業室１１２より車で搬出される。 １２はエアプローコンプレッサで、後述するように水洗
浄後の電気集じん装置に加圧した空気を吹付けるための
ものである。 電気室１１１には電気集じん装置に印加される直流高電
圧を発生させるための高電圧発生盤、集じん装置全体を
制御する集じん装置制御盤、送風機盤、変圧器盤等が設
置されている。 次に第１図は、上記換気設備において、この発明の方法
により電気集じん装置を洗浄する場合のタイムチャート
を示すものである。 集じん通路への水の吹付け、および極板への空気の吹付
けは、洗浄水ポンプ７およびエアブロ−コンプレッサ１
２の容量を合理的な適正規模とするために、処理風量１
５ｒｒｆ／ｓの集じんユニット２を２台ずつ、すなわち
処理風量３０ｒｒ？／Ｓずつ組にして行われる。したが
って第２図に示した実施例の場合、水吹付けおよび空気
吹付けの工程は集じんユニット２を２台ずつまとめて順
次３回実施され、その後全ユニットまとめて送風機３に
より通風される。 第１図に示すように、集じんユニット２台１組について
水吹付は工程は１分間実施され、次いで空気吹付は工程
が３分間実施される。３組に分けた６台の集じんユニッ
トについて、水吹付けと空気吹付けの工程が終了すると
送風工程を１０分間実施する。この送風工程は３回目の
空気吹付工程と同時に、あるいはその途中から開始して
もよい。 送風工程の開始とともに、あるいはその途中から、集じ
ん装置の集じん部あるいは帯電部に高電圧発生装置から
の電圧を印加すると乾燥を促進する上で効果的である。 すなわち、空気吹付は後なお極板に局部的に水滴が残留
していても、上記電圧を印加することにより水滴がスパ
ーク放電によりはじき飛ばされて除去される。また、碍
子表面に残存する濡れを介して電流が流れ、そのジュー
ル熱により碍子表面の乾燥が促進される。 ただし、この電圧は第１図に示すように徐々に昇圧させ
ることが必要で、直ちに運転電圧を印加すると、過度の
放電あるいは過大な短絡電流の発生により極板の損傷な
どを招（危険力５ある。電圧を徐々に上昇させる手段と
しては、スパークの回数をカウントし、単位時間当たり
の回数が予め確認された許容値、例えば１分間に４０〜
５０回程度以下になるように電圧を制御する方法が考え
られる。 第１図の実施例では、洗浄作業の開始から運転再開可能
までの所要時間は２２分間である。 これに対して、同一の電気集じん装置について従来の方
法で実験したところ、水吹付は工程各１分を３回実施し
た後直ちに送風工程に移行した場合は乾燥に６０分以上
を要し、洗浄開始から運転再開可能までの時間は約７０
分、すなわちこの発明の方法の３倍以上であった。 上記実施例において、水吹付けおよび空気吹付けを各３
回に分けたのは一例に過ぎず、洗浄水ポンプ、エアプロ
ーコンプレッサ等の容量を太き（してこれを１回で済ま
せるようにすれば、送風工程での時間の短縮効果をより
一層活かすことができる。 第３図および第４図は、集じんユニット２を示すもので
ある。 この集じんユニット２は、縦、横、高さの寸法がいずれ
も約２ｍの大きさで、１台のユニットで１５ボへの処理
風量を有している。第２図に示す集じん装置１は左右の
各風路とも６台の集じんユニット２を用いて構成されて
いる。 集じんユニット２において、１３は煤じんを捕集する集
じん部、１４はその前段で煤じん粒子に電荷を与える帯
電部である。そして、この集じんユニット２はこの集じ
ん部１３および帯電部１４からなる組を上下に２段積み
にしたものをさらに左右に２列並べて合計４組備えてい
る。 集じん部１３においては、第３図および第４図の一部を
切欠いて示したように、大地電位の集じん極板１５とこ
れに対向する高電位の極板１６とが交互に多数平行配置
され、極板１５．１６間には幅６ｍｍの集じん通路１７
が形成されている。 高電位の極板１６は、集じん極板１５を間隔を介して貫
通するロッド１８に取付けられているが、このロッド１
８は高圧支持板１９に固定され、さらにこの高圧支持板
１９は支持碍子２０を介して大地電位の側板２１に支持
されている。極板１８には給電碍子２２を介して高圧発
生装置２３からＤＣ５，５ｋＶが印加される。 帯電部１４は、この場合４０ｍｍ間隔で多数平行配置さ
れた大地電位の極板２４の間に放電線２５が張られて構
成されており、放電線２５には高圧発生装置２６から支
持碍子２７を介してＤＣｌｌｋＶが印加される。放電線
２７は図示しない支持碍子により支持されている。 ２８は集じん通路１７に加圧された水を吹付けるための
洗浄配管である。この洗浄配管２８は、集じん部１３お
よび帯電部１４を挟んで、汚染空気の入口側２９および
洗浄空気の出口側３０にそれぞれ互いに対向して水平に
、かつ上下方向に８段にわたって設けたられている。 この洗浄配管２８には多数のノズル３１が水平方向に取
付けられている。このノズルは流体を円錐形状に噴射す
るもので、１つのノズル当たりに必要な洗浄範囲を十分
に満足するように配慮されている。 洗浄配管２８およびノズル３１は水吹付けと空気吹付け
の両方に兼用になっており、洗浄配管２８は電磁弁■１
を介して洗浄水ポンプ７に、また電磁弁ｖ３を介してエ
アプローコンプレッサ１２に接続されている。 ３２〜３５は碍子を洗浄するためのノズルである。すな
わち、３２は集じん部１３の支持碍子２０（第４図）の
洗浄用、３３は集じん部１３の支持碍子２２の洗浄用、
３４は帯電部１４の給電碍子２７の洗浄用、また３５は
帯電部の図示しない支持碍子の洗浄用である。これら碍
子洗浄ノズルは円筒状の碍子の形状に適合するように偏
平形状に流体を噴出させるようになっている。 碍子洗浄ノズル３２〜３５は、碍子洗浄配管３６により
、電磁弁■２およびｖ４を介して洗浄水ポンプ７および
エアブロ−コンプレッサ１２に接続されている。 ３７および３８は、それぞれ空気入口側２９および出口
側３０のダンパ扉である。いずれも垂直な軸３９を支点
として開閉するダンパ４０と、異物の混入防止および感
電防止のための金網４１を備え、さらに集じん部洗浄配
管２８のノズル取付部を支持している。また、空気人口
側のダンパ扉３７は集じんユニット２の内部点検に便な
ように、第３図に２点鎖線で示すように開閉できるよう
になっている。 ４２は集じんユニット２の底部に設置された水受皿で、
２箇所で排水管１１に接続されている。 また、４３は集じんユニットの側壁、４４は天井板であ
る。 さて、このような集じんユニット２からなる集じん装置
１を洗浄する際は、ダンパ４０を閉じて洗浄水ポンプ７
を始動し、電磁弁Ｖｌ、Ｖ２を開いて１分間の水洗浄を
行う。水圧は約３　ｋｇ／ａｆｌで、集じん部洗浄ノズ
ル３１から噴出した洗浄水は集じん通路１７および帯電
部１４を洗浄する。また、碍子洗浄ノズル３２〜３５か
ら同時に噴出した洗浄水は集じん部の支持碍子２０、給
電碍子　２２）および帯電部の支持碍子（図示せず）、
給電碍子２１を洗浄する。 水洗浄に続き、電磁弁Ｖ３．Ｖ４を開いて空気吹付けを
３分間実施する。空気圧は約２ｋｇ／ｃｉで、水洗浄時
と同じノズル３１〜３５から音速で噴出された空気は極
板、碍子等に付着した水滴をたちまち吹き飛ばす。また
、この空気吹付けにより、配管内およびノズルの噴出口
に残留していた水はエアパージにより除去される。 以上の水および空気吹付けは、第２図の実施例の場合は
、集じんユニット２を２台ずつ組にして順次３回繰り返
される。 その後、ダンパ４０を開いて送風機３を起動し、集じん
部１３および帯電部１４に通風する。これによ゛り集じ
んユニット内全体の乾燥が行われる。 この際同時に、集じん部１３および帯電部１４に徐々に
昇圧させながら高電圧発生装置２３．２６からの高電圧
を印加し乾燥を促進させる。 なお、水吹付けおよび空気吹付けの際の水の機外への飛
散を防止するために、ダンパ４０を設けて集じんユニッ
トを閉鎖するようにしているが、必ずしも完全に閉鎖す
る必要はなく、送風時の整流を兼ねた開放したままのエ
リミネータでも別設差し支えない。特に、図示実施例の
ように、集じん部洗浄配管２８を互いに対向させて配置
したときは、噴出した水同志が衝突して集じんユニット
中央部に落下し、外部への飛散がより少なくなる。

【発明の効果】

この発明は、集じん通路を水洗浄した後、水滴の付着し
た極板に加圧された空気を吹付けてまずこの水滴を癩去
し、しかる後に送風して集じん部を乾燥させるようにし
たので、水洗浄後そのまま送風する従来方法に比べて送
風工程の時間を大幅に短縮することができる。したがっ
て、洗浄効果の大きい水洗浄方式を採用しながらなおか
つ短時間で洗浄作業を完了することができ、粘着性の煤
じんの除去に積極的に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の実施例を示すタイムチャート
、第２図はこの発明の装置を用いた電気集じん装置を設
備した自動車トンネルの換気設備の概要を示す斜視図、
第３図は電気集じんユニットのの内部の平面図、第４図
は第３図のｒＶ−ｒＶ線に沿う断面図である。 １：集じん装置、２：集じんユニット、３：送風機、６
：貯水槽、７：洗浄水ポンプ、８：汚水槽、１０；送水
管、１１：排水管、１２：エアブロ−コンプレッサ、１
３：集じん部、１４：帯電部、１７：集じん通路、２８
：洗浄配管、　３１：集じん部洗浄ノズル、３２〜３５
：碍子洗浄ノズル、３６：碍子洗浄配管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電気集じん装置の集じん通路に向かって加圧された
   水を吹付けこの集じん通路内に堆積した煤じんを除去す
   る工程と、前記集じん通路を形成する極板に加圧された
   空気を吹付けこの極板に付着した水滴を吹き飛ばす工程
   と、前記集じん通路を通して送風する工程とからなるこ
   とを特徴とする電気集じん装置の洗浄方法。 ２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、集じん
   通路を通して送風する工程の最中に極板間に電圧を印加
   する電気集じん装置の洗浄方法。 ３）集じん通路と、この集じん通路に煤じんを含んだ空
   気を導く送風機とを備えた電気集じん装置において、前
   記集じん通路に加圧された水を吹付ける水噴射機構と、
   この水噴射機構から噴射された水を回収して機外へ排出
   する排水機構と、前記集じん通路を形成する極板に加圧
   された空気を吹付けるエアブロー機構とを設けたことを
   特徴とする電気集じん装置の洗浄装置。 ４）特許請求の範囲第３項記載の装置において、水噴射
   機構における噴水ノズルとエアーブロー機構におけるエ
   アノズルとを兼用した電気集じん装置の洗浄装置。