JP2003201827A - Soot removing system and its operating method - Google Patents

Soot removing system and its operating method

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JP2003201827A
JP2003201827A JP2001398963A JP2001398963A JP2003201827A JP 2003201827 A JP2003201827 A JP 2003201827A JP 2001398963 A JP2001398963 A JP 2001398963A JP 2001398963 A JP2001398963 A JP 2001398963A JP 2003201827 A JP2003201827 A JP 2003201827A
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JP
Japan
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exhaust gas
soot
removing device
main body
soot removing
Prior art date
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Withdrawn
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JP2001398963A
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Japanese (ja)
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Toshiya Ishikawa
敏也 石川
Hoki Haba
方紀 羽場
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove soot from the exhaust gas using the body of a soot removing device when a diesel power generation device is to be started. <P>SOLUTION: The body 40 of the soot removing device is structured so that the exhaust gas introduced from an exhaust gas inlet 20 is passed through an outer filter 34, centrifugal fluidized bed 33, and inner filter 36 and exhausted from an exhaust gas outlet 22 upon passing via an inner flow pipe 30. Quarts sand is used as the fluidizing substance to form the centrifugal fluidized bed 33, and a rotor 21 is rotated by a main shaft 11 at a high speed to perform purification of the exhaust gas. Thereby the soot in the exhaust gas is removed when the diesel power generation device is to be started, and thereafter the exhaust gas is bypassed via a centrifugal fluidized bed 123 so as not to supply to the centrifugal fluidized bed 33 after the rated operation is established. That is, the flow of the exhaust gas is changed between at starting and during the rated operation. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特にディーゼルエ
ンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中に含まれ
るすすを除去するためのすす除去システム及びその運転
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soot removing system for removing soot contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine and a method of operating the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ホテル、ビル等種々の環境でディーゼル
発電装置が使用されているが、その排気口周辺が排気ガ
ス中に含まれるすすにより黒く変色し、美感を損ねてい
る。
2. Description of the Related Art Diesel power generators are used in various environments such as hotels and buildings, but the area around the exhaust port thereof turns black due to the soot contained in the exhaust gas, impairing the aesthetics.

【0003】その対応として、排気口周辺の清掃、塗り
替え等の対策がとられるが、多大な費用を要するととも
に繰り返しその対策を実施する必要がある。
As measures against this, measures such as cleaning around the exhaust port and repainting are taken, but it requires a great deal of cost and it is necessary to repeatedly implement the measures.

【0004】そこで近年は、ディーゼル発電装置の排気
ガスに含まれるすすを除去する装置が検討されている。
Therefore, in recent years, a device for removing soot contained in the exhaust gas of a diesel power generator has been studied.

【0005】ここで、ディーゼル発電装置の排気ガス中
に含まれるすす(ダスト、塵埃など)を遠心流動層を有
する装置により除去するものとして、特開平4−322
724号がある。この特開平4−322724号に係る
「排気ガスなどの処理装置」について、図16(a)の
流動層反応器を使用したすす除去装置の縦断正面図及び
そのA−A断面図である図16(b)に基づいて説明す
る。
Here, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-322 discloses that soot (dust, dust, etc.) contained in the exhaust gas of a diesel power generator is removed by a device having a centrifugal fluidized bed.
There is 724. FIG. 16 is a vertical sectional front view and a sectional view taken along line AA of the soot removing device using the fluidized bed reactor of FIG. 16 (a) regarding the “exhaust gas processing device” according to JP-A-4-322724. A description will be given based on (b).

【0006】符号82は円筒構造の流動反応器であり、
この流動反応器82は円筒面を分散板83とし、これの
両側に端板84及び端板85を結合して円筒構造を形成
されている。前記一方の端板84の中心部の外面は、駆
動軸86に固定されるとともに、他方の端板85の中心
部には、前記駆動軸86と同一軸線の排気管87の一端
が固定されている。
Reference numeral 82 is a flow reactor having a cylindrical structure,
The flow reactor 82 has a cylindrical surface as a dispersion plate 83, and end plates 84 and 85 are connected to both sides of the dispersion plate 83 to form a cylindrical structure. The outer surface of the central portion of the one end plate 84 is fixed to the drive shaft 86, and one end of an exhaust pipe 87 having the same axis as the drive shaft 86 is fixed to the central portion of the other end plate 85. There is.

【0007】符号88は触媒であり、符号89はフィル
タである。フィルタ89は前記駆動軸86及び排気管8
7と同一軸線をもつ円筒構造である。フィルタ89によ
り、粒子化した触媒88や塵(すす等)の排出を抑制す
る。
Reference numeral 88 is a catalyst, and reference numeral 89 is a filter. The filter 89 includes the drive shaft 86 and the exhaust pipe 8
7 is a cylindrical structure having the same axis as 7. The filter 89 suppresses discharge of the particulated catalyst 88 and dust (soot, etc.).

【0008】前記駆動軸86にはプーリー90が設けて
あり、ディーゼル発電装置の回動軸(図示省略)より減
速機構、駆動ベルト(図示省略)等の駆動伝達機構を介
して、ディーゼル発電装置の回転数に対応した回転駆動
が駆動軸86に伝達されるように構成されている。
A pulley 90 is provided on the drive shaft 86, and a pulley 90 of the diesel power generator is connected to a rotary shaft (not shown) of the diesel power generator via a drive transmission mechanism such as a reduction mechanism and a drive belt (not shown). The rotation drive corresponding to the rotation speed is transmitted to the drive shaft 86.

【0009】符号91は、前記流動層反応器82より径
大で、かつ、流動層反応器82全体と駆動軸86および
排気管87の一部を被覆するように設けた排気ガスの導
入外筒である。導入外筒91の一側には、発電装置の排
気管(図示省略)に直結される排気ガス導入管92が設
けてある。
Reference numeral 91 denotes an exhaust gas introduction outer cylinder having a diameter larger than that of the fluidized bed reactor 82 and provided so as to cover the entire fluidized bed reactor 82, the drive shaft 86 and a part of the exhaust pipe 87. Is. An exhaust gas introduction pipe 92 that is directly connected to an exhaust pipe (not shown) of the power generator is provided on one side of the introduction outer cylinder 91.

【0010】ここで、前記ディーゼル発電装置が始動さ
れると、その回転駆動は減速機構や駆動伝達機構を介し
て駆動軸86が駆動される。前記駆動軸86に直結され
ている流動層反応器82、排気管87が回転され、流動
層反応器82内の触媒88は遠心力によって分散板83
の内面に張り付くように流動せしめられる。
Here, when the diesel generator is started, the rotational drive thereof drives the drive shaft 86 via a speed reduction mechanism and a drive transmission mechanism. The fluidized bed reactor 82 and the exhaust pipe 87, which are directly connected to the drive shaft 86, are rotated, and the catalyst 88 in the fluidized bed reactor 82 is dispersed by the centrifugal force to the dispersion plate 83.
It is made to flow so as to stick to the inner surface of the.

【0011】そして、ディーゼル発電装置の排気ガスは
排気ガス導入管92から排気ガス導入外筒91内に導入
され、ディーゼル発電装置による排気ガスのガス圧によ
って排気ガスは分散板83を通過し、触媒88を通過し
た後、浄化ガスとして排出される。この時、排気ガス中
のすすは触媒88から成る流動層を通過する際に補集さ
れ集塵が行われる。
Then, the exhaust gas of the diesel power generator is introduced into the exhaust gas introduction outer cylinder 91 from the exhaust gas introduction pipe 92, and the exhaust gas passes through the dispersion plate 83 due to the gas pressure of the exhaust gas from the diesel power generator and the catalyst After passing 88, it is discharged as purified gas. At this time, soot in the exhaust gas is collected and collected when passing through the fluidized bed formed of the catalyst 88.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】遠心流動層を有する排
気ガス処理装置を介しての排気は、重力場の流動層反応
器と比較すれば圧力損失が低減されているものの、実験
的に測定を行ったところ、図15に示す遠心流動層の回
転数と圧力損失の関係図からも明らかなように、その圧
力損失は回転数に比例して増大しており、ディーゼルエ
ンジン等の排気ガスの発生源に対して十分な排気が可能
であるとは言えない。
Exhaust gas through an exhaust gas treatment apparatus having a centrifugal fluidized bed has a reduced pressure loss as compared with a fluidized bed reactor in a gravity field, but it has been experimentally measured. As a result, the pressure loss increases in proportion to the number of revolutions of the centrifugal fluidized bed as shown in the relationship diagram between the number of revolutions of the centrifugal fluidized bed and the pressure loss. It cannot be said that sufficient exhaust for the source is possible.

【0013】例えば、ディーゼルエンジン運転中に排気
が不十分となると、ディーゼルエンジンの停止や、場合
によってはディーゼルエンジンの破損といった重大な事
態を引き起こすこととなり、ディーゼル発電装置であれ
ば発電が停止してしまうという問題がある。
For example, if exhaust gas becomes insufficient while the diesel engine is in operation, a serious situation such as stop of the diesel engine or damage of the diesel engine may be caused. There is a problem that it ends up.

【0014】そして、これらの状況を回避するには、排
気ガス中のすすを除去すると共に十分な排気を確保する
ために、装置を大型化する必要が生じるという問題があ
る。
In order to avoid these situations, there is a problem that it is necessary to increase the size of the apparatus in order to remove soot in the exhaust gas and secure sufficient exhaust.

【0015】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであり、内燃機関から排出される排気ガス中の
すすを圧力損失による内燃機関への影響なく除去するこ
とができるすす除去装置及びすす除去装置の運転方法を
提供するものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and is a soot removing device capable of removing soot in exhaust gas discharged from an internal combustion engine without affecting the internal combustion engine due to pressure loss. A method of operating a soot removing device is provided.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るために、第1発明は、内燃機関からのすすを含
有した排気ガスが流通する排気ガス管路と、前記排気ガ
ス管路中に配置され、排気ガスを導入して排気ガス中の
すすを除去した後排出するすす除去手段と、を有し、前
記排気ガス管路に、方向切換弁を介して前記すす除去手
段を迂回するバイパス配管を設けたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to an exhaust gas pipe line through which exhaust gas containing soot from an internal combustion engine flows, and the above-mentioned exhaust gas pipe. A soot removing means that is disposed in the passage and that discharges soot after removing the soot in the exhaust gas and then discharges the soot removing means in the exhaust gas pipeline via a direction switching valve. It is characterized in that a bypass pipe for bypassing is provided.

【0017】第2発明は、前記第1発明のすす除去シス
テムにおいて、前記すす除去手段は、流動化粒子物質か
ら成る遠心流動層が形成されたすす除去装置本体により
構成され、前記すす除去装置本体に前記内燃機関から排
出されるすすが含まれた排気ガスを導入させることによ
り、その排気ガスをすす除去してから排気することを特
徴とする。
A second invention is the soot removing system of the first invention, wherein the soot removing means comprises a soot removing device main body in which a centrifugal fluidized bed made of fluidized particulate matter is formed. The exhaust gas containing soot discharged from the internal combustion engine is introduced into the exhaust gas to exhaust the exhaust gas after soot removal.

【0018】第3発明は、前記第1又は第2発明の何れ
かに記載のすす除去システムにおいて、前記流動化粒子
物質として珪砂を用いたことを特徴とする。
A third invention is characterized in that, in the soot removing system according to the first or the second invention, silica sand is used as the fluidized particulate matter.

【0019】第4発明は、前記第1及至第3発明の何れ
かに記載のすす除去システムにおいて、前記流動化物質
の一部若しくは全部の触媒を触媒粒子としたことを特徴
とする。
A fourth invention is characterized in that, in the soot removing system according to any one of the first to third inventions, a part or all of the catalyst of the fluidizing substance is catalyst particles.

【0020】第5発明は、排気ガス管路に前記第1及至
第4発明の何れかに記載のすす除去システムの運転方法
であって、前記排気ガス管路に内燃機関からの排気ガス
を導入し、前記内燃機関からの排出される排気ガスのす
す量が多いときには、排気ガスをすす除去装置本体へ導
入し、前記排気ガス中のすす量が少ないときには、排気
ガスの全部若しくは一部をすす除去装置本体へ導入する
ことなく、バイパス配管へ迂回させて排出するよう方向
切換弁を操作することを特徴とする。
A fifth aspect of the present invention is a method of operating the soot removing system according to any one of the first to fourth aspects of the invention, wherein exhaust gas from an internal combustion engine is introduced into the exhaust gas pipeline. However, when the soot amount of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is large, the exhaust gas is introduced into the soot removing device main body, and when the soot amount in the exhaust gas is small, all or part of the exhaust gas is sooted. It is characterized in that the directional control valve is operated so as to bypass the bypass pipe and discharge it without introducing it into the main body of the removing device.

【0021】第6発明は、前記第2発明に記載のすす除
去システムにおいて、前記排気ガス管路に内燃機関から
の排気ガスを導入し、前記内燃機関からの排出される排
気ガスのすす量が多いときには、排気ガスをすす除去装
置本体へ導入し、排気ガス中のすす量が少ないときに
は、排気ガスをすす除去装置本体に接するように導入し
て、排気ガス温度と触媒作用とにより捕集したすすを燃
焼除去しながら内燃機関の発電装置の運転を行うことを
特徴とする。
A sixth aspect of the invention is the soot removing system according to the second aspect of the invention, wherein the exhaust gas from the internal combustion engine is introduced into the exhaust gas pipeline, and the soot amount of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is reduced. When the amount of soot is large, the exhaust gas is introduced into the soot removing device main body, and when the amount of soot in the exhaust gas is small, the exhaust gas is introduced so as to be in contact with the soot removing device main body and collected by the exhaust gas temperature and the catalytic action. It is characterized in that the generator of the internal combustion engine is operated while burning and removing soot.

【0022】第7発明は、前記第2又は第6発明記載の
すす除去システムの運転方法において、内燃機関の始動
時から定格運転時までをすす量の多いときとし、定格運
転中をすす量の少ないときとして運転することを特徴と
する。
In a seventh aspect of the present invention, in the method for operating the soot removing system according to the second or sixth aspect of the invention, the amount of soot from the time of starting the internal combustion engine to the time of rated operation is large, and It is characterized by driving when there are few.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】実際にディーゼルエンジンを運転
して、排出されるすすの量を確認したところ図13中の
すす排出量を示すグラフに示すように、その大部分(8
0〜90%以上)が始動時(〜アイドリング)に排出さ
れていることが確認できた。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION When the diesel engine was actually operated and the amount of soot discharged was confirmed, as shown in the graph of soot discharge in FIG.
It was confirmed that 0 to 90% or more) was discharged at the time of starting (to idling).

【0024】そこで出願人はこの点に着眼して、始動時
(〜アイドリング)のみ、流動化粒子物質(珪砂等)よ
り遠心流動層を構成するすす除去装置を経由して排気ガ
スを排気することですす除去を行い、その後の定格運転
時にはすす除去装置をバイパスすることで圧力損失によ
るエンジンへの影響を無くするように、すす除去装置及
び配管を構成し、運転することを試みた(図13及び図
14参照)。以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。なお、図中の矢印は、排気ガスの流れにつ
いて述べたものである。
Therefore, the applicant pays attention to this point, and exhausts the exhaust gas from the fluidized particulate matter (silica sand, etc.) through the soot removing device constituting the centrifugal fluidized bed only at the time of starting (to idling). Soot removal was performed, and the soot removal device and piping were configured so as to eliminate the influence of the pressure loss on the engine by bypassing the soot removal device during the subsequent rated operation (Fig. 13). And FIG. 14). Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The arrows in the figure indicate the flow of exhaust gas.

【0025】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1のすす除去装置本体の構成説明図で、符号40は
すす除去装置本体である。排気ガスは、排気ガス入口2
0から入り、レジューサ19の邪魔板18にて分散され
てから、外側フィルタ34、遠心流動層33、内側フィ
ルタ36を経た後、内通管30を通過して排気ガス出口
22から排出される。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a structural explanatory view of a soot removing apparatus main body according to a first embodiment of the present invention, in which reference numeral 40 is a soot removing apparatus main body. Exhaust gas is exhaust gas inlet 2
It enters from 0, is dispersed by the baffle plate 18 of the reducer 19, passes through the outer filter 34, the centrifugal fluidized bed 33, and the inner filter 36, then passes through the inner passage pipe 30, and is discharged from the exhaust gas outlet 22.

【0026】前記本体中心には、主軸11が、1本通過
しており、その両端を穴用Cリング13で固定された軸
受14にて両持ち支持している。第1ケーシング35と
第2ケーシング352の間は、ロータ21に設けられた
内通管30に取り付けられた内通管ラビリンス31にて
シーリングされている。内通管30は主軸11に立てら
れた内通管ピラー29にて支えられている。主軸11と
第1ケーシング35の間には、軸ラビリンス23と前部
軸受室37に設けられた軸ラビリンスケーシング28に
てシーリングされており、軸ラビリンスケーシング28
の出っ張りを軸方向に出さないようにロータ21にロー
タラビリンス17が設けられている。
One main shaft 11 passes through the center of the main body, and both ends thereof are supported by bearings 14 fixed by C-rings 13 for holes. A space between the first casing 35 and the second casing 352 is sealed by an inner passage pipe labyrinth 31 attached to an inner passage pipe 30 provided in the rotor 21. The inner pipe 30 is supported by an inner pipe pillar 29 which is erected on the main shaft 11. The main shaft 11 and the first casing 35 are sealed by a shaft labyrinth 23 and a shaft labyrinth casing 28 provided in the front bearing chamber 37.
The rotor 21 is provided with a rotor labyrinth 17 so as not to project the protrusions in the axial direction.

【0027】同様に、主軸11と第2ケーシング32の
間は、軸ラビリンス23と後部軸受室27に設けられた
軸ラビリンスケーシング28にてシーリングされてい
る。主軸11とモータ25のモータ主軸26は、フレッ
クスカップリング24にて連結されている。主軸11と
軸受14の間には、軸用Cリング12で固定されたセラ
ミックスブッシュ15が入っており、ロータ21から主
軸11を伝達してくる熱が、軸受14に届かないように
している。さらに断熱セラミックスブッシュ15のロー
タ21側には、ヒートシンクファン16が設けられてお
り、ロータ21から主軸11を伝達してくる熱を強制的
に吸収放散できるようになっている。主軸11とロータ
21を含めた軸方向の伸びは、波形バネ38にて吸収す
る。また、符号39は排気ガス側面出口を示すものであ
る。
Similarly, the main shaft 11 and the second casing 32 are sealed by an axial labyrinth 23 and an axial labyrinth casing 28 provided in the rear bearing chamber 27. The main shaft 11 and the motor main shaft 26 of the motor 25 are connected by a flex coupling 24. A ceramic bush 15 fixed by a shaft C ring 12 is inserted between the main shaft 11 and the bearing 14 to prevent heat transmitted from the rotor 21 from the main shaft 11 from reaching the bearing 14. Further, a heat sink fan 16 is provided on the rotor 21 side of the heat insulating ceramic bush 15 to forcibly absorb and dissipate heat transmitted from the rotor 21 to the main shaft 11. The corrugated spring 38 absorbs the axial extension including the main shaft 11 and the rotor 21. Reference numeral 39 indicates an exhaust gas side surface outlet.

【0028】図2はすす除去装置本体の軸受部詳細を示
す断面図を示す。符号37及び27は、各々前部軸受室
37と後部軸受室27である。前記前部軸受室37と後
部軸受室27には、空気取入口42と空気吐出口43が
設けてあるので、ヒートシンクファン16は、回転する
ことで遠心ファンのように空気を空気取入口42から吸
い込み、空気吐出口43から吐き出す。このとき、空気
取入口42から吸い込まれた冷気44は、主軸から伝わ
った熱で熱くなった翼42を冷却するため、暖気45と
なって空気吐出口43から排出される。
FIG. 2 is a sectional view showing details of the bearing portion of the soot removing apparatus main body. Reference numerals 37 and 27 denote a front bearing chamber 37 and a rear bearing chamber 27, respectively. Since the front bearing chamber 37 and the rear bearing chamber 27 are provided with the air intake port 42 and the air discharge port 43, the heat sink fan 16 is rotated so that air is discharged from the air intake port 42 like a centrifugal fan. Inhale and exhale from the air outlet 43. At this time, the cold air 44 sucked from the air intake 42 cools the blades 42 that have become hot due to the heat transmitted from the main shaft, and thus becomes warm air 45 and is discharged from the air discharge port 43.

【0029】なお、ヒートシンクファン16は、通常の
遠心ファンと違い翼(図示省略)が中心部から直接放射
状に生えている。これは、熱を主軸から効率良く吸い上
げるために、できるだけ伝熱抵抗を小さくするためであ
る。
Unlike the normal centrifugal fan, the heat sink fan 16 has blades (not shown) that directly radiate from the center. This is to reduce heat transfer resistance as much as possible in order to efficiently absorb heat from the main shaft.

【0030】図3(a)及び(b)は、図1に記載のす
す除去装置本体40に2つの入口と1つの出口を持つ切
換え弁を設けた構成図であり、切換え弁47の一方の入
口を排気ガス側面出口39と連接させ、他方の入口を排
気ガス出口22に連結された配管46に連接させる。そ
して、切換え弁47の弁本体49を切り換えることによ
り排気ガスを、すす除去装置本体40を経由させて図3
(a)に示す矢印のように排気ガス出口48より排出す
るか、図3(b)に示す矢印のようにすす除去装置本体
40をバイパスさせて排気ガスを排気ガス出口48から
排出する。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are configuration diagrams in which a switching valve having two inlets and one outlet is provided in the soot removing apparatus main body 40 shown in FIG. The inlet is connected to the exhaust gas side surface outlet 39, and the other inlet is connected to the pipe 46 connected to the exhaust gas outlet 22. Then, by switching the valve body 49 of the switching valve 47, the exhaust gas is caused to pass through the soot removing apparatus body 40, and FIG.
The exhaust gas is discharged from the exhaust gas outlet 48 as shown by the arrow in FIG. 3A, or the exhaust gas is discharged from the exhaust gas outlet 48 by bypassing the soot removing device main body 40 as shown by the arrow in FIG.

【0031】ここで、図3(a)においては、始動時か
ら定格運転時までは、切換え弁47内の弁本体49は、
排気ガス側面出口39側(切換え弁47の一方の入口)
を閉じることにより、排気ガスは排気ガス出口22へと
導かれるため、すす除去装置本体40内に排気ガスを導
入することができる。この動作により、ディーゼル発電
装置の始動時に発生するすすを確実に除去することがで
き、排気口周辺を変色させることが無くなる。
Here, in FIG. 3A, the valve body 49 in the switching valve 47 is operated from the start to the rated operation.
Exhaust gas side outlet 39 side (one inlet of the switching valve 47)
Since the exhaust gas is guided to the exhaust gas outlet 22 by closing, the exhaust gas can be introduced into the soot removing device main body 40. By this operation, soot generated at the time of starting the diesel power generator can be reliably removed, and discoloration around the exhaust port is eliminated.

【0032】また、図3(b)においては、定格運転時
から停止時までは、切換え弁47内の弁本体49が、配
管46側(切換え弁47の他方の入口)を閉じることに
より、排気ガスはすす除去装置本体40をバイパスして
排気ガス側面出口39へと導かれる。この動作により、
定格運転時には、すす除去装置本体を排気ガスがバイパ
スすることで、圧力損失によるエンジンへの影響を無く
すことができる。
Further, in FIG. 3 (b), from the rated operation to the stop, the valve body 49 in the switching valve 47 closes the pipe 46 side (the other inlet of the switching valve 47) so that the exhaust gas is discharged. The gas bypasses the soot removing device main body 40 and is guided to the exhaust gas side surface outlet 39. By this operation,
During the rated operation, the exhaust gas bypasses the soot removing device body, so that the influence of pressure loss on the engine can be eliminated.

【0033】図4は上記すす除去装置本体内へ排気ガス
を誘導するための切換え弁及びバタフライ弁についての
詳細な断面図で、図4(a)は方向切換え弁47であ
り、弁本体49は軸49aを支点として図示矢印のよう
に回動する。また、図4(b)はバタフライ弁49b、
49cを使用することにより、方向切換え弁47と同様
の働きを持たせたものである。
FIG. 4 is a detailed sectional view of a switching valve and a butterfly valve for guiding the exhaust gas into the soot removing device body. FIG. 4 (a) is a direction switching valve 47 and a valve body 49 is The shaft 49a rotates about a fulcrum as shown by an arrow. Further, FIG. 4B shows a butterfly valve 49b,
By using 49c, a function similar to that of the direction switching valve 47 is provided.

【0034】ここで、上記実施の形態1として遠心流動
層33を形成する流動化物質としては珪砂を用いている
が、珪砂以外に石灰コークス、鉄鉱石、焼結鉱、ボーキ
サイト等の鉄鉱類、アルミナ等のセラミックス等類を使
用することもできる。
Although silica sand is used as the fluidizing material for forming the centrifugal fluidized bed 33 in the first embodiment, iron ores such as lime coke, iron ore, sinter, bauxite, etc., in addition to silica sand, Ceramics such as alumina can also be used.

【0035】図5は、上記実施の形態1のすす除去装置
本体40の別構成を示す断面図で、この図5ではモータ
25の反対側に配管46を配置するとともに、主軸11
を中空主軸11aに形成し、その中空主軸11aには、
排気ガスが流れ込むように複数の孔が穿設されていて、
中空主軸11aの主軸出口11bには、配管21の一端
が接続される。配管46の他端には、チーズ継手53が
連結され、そのチーズ継手53には、バタフライ弁50
が取り付けられて、弁開閉用のギヤドモータ51により
バタフライ弁50の開閉制御が行われる。バタフライ弁
50は、排気ガス側面出口39に接続される。このよう
にモータ25の反対側に配管46を設けて排気ガスを排
出する構成は、設置スペースに余裕がある場合に適して
いる。
FIG. 5 is a sectional view showing another structure of the soot removing device main body 40 of the first embodiment. In FIG. 5, the pipe 46 is arranged on the opposite side of the motor 25 and the main shaft 11
Is formed on the hollow main shaft 11a, and the hollow main shaft 11a has
Multiple holes are drilled so that exhaust gas flows in,
One end of the pipe 21 is connected to the spindle outlet 11b of the hollow spindle 11a. A cheese joint 53 is connected to the other end of the pipe 46, and the butterfly joint 50 is connected to the cheese joint 53.
Is attached, and the opening / closing control of the butterfly valve 50 is performed by the geared motor 51 for valve opening / closing. The butterfly valve 50 is connected to the exhaust gas side surface outlet 39. In this way, the configuration in which the pipe 46 is provided on the opposite side of the motor 25 to discharge the exhaust gas is suitable when the installation space has a margin.

【0036】また、内燃機関の始動時から定格運転時ま
でに排出されるすす量の多い排気ガスのとき、前記バタ
フライ弁50を閉じることにより、すす除去装置本体4
0内を通過するために、すすが除去され、内燃機関の定
格運転中に排出されるすす量の少ない排気ガスのとき、
前記バタフライ弁50を開けることにより、すす除去装
置本体40をバイパスする。
Further, when exhaust gas containing a large amount of soot is discharged from the start of the internal combustion engine to the rated operation, by closing the butterfly valve 50, the soot removing device main body 4
In order to pass through 0, soot is removed, and when exhaust gas with a small amount of soot is discharged during the rated operation of the internal combustion engine,
By opening the butterfly valve 50, the soot removing device body 40 is bypassed.

【0037】上記本発明実施の形態1において、内燃機
関のディーゼルエンジンの始動時から定格運転時まで
は、排気ガス流量は少ないが大量のすすを含んだ排気ガ
スをすす除去装置本体40内を通過させ、すすを除去
し、定格運転時には、排気ガス流量は多いがあまりすす
を含まない排気ガスをすす除去装置本体40をバイパス
するように構成したものである。
In the first embodiment of the present invention, the exhaust gas flow rate is low but the exhaust gas containing a large amount of soot passes through the soot removing device main body 40 from the start of the diesel engine of the internal combustion engine to the rated operation. Thus, the soot is removed, and during the rated operation, the exhaust gas main body 40, which has a large exhaust gas flow rate but does not contain much soot, is bypassed.

【0038】(実施の形態2)図6は、上記実施の形態
1のすす除去装置本体40のさらに別構成を示す断面図
で、この図6の構成のものは、排気ガス入口20と排気
ガス出口22の配管46a,46bを並行配置し、ま
た、出口フィルタ62及びすす粒子を溜めるピット59
を設けたものである。
(Embodiment 2) FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another structure of the soot removing apparatus main body 40 of the above-mentioned Embodiment 1. The structure of FIG. 6 has an exhaust gas inlet 20 and an exhaust gas. The pipes 46a and 46b of the outlet 22 are arranged in parallel, and the outlet filter 62 and the pit 59 for storing soot particles are also provided.
Is provided.

【0039】以下図6の構成について述べる。すす除去
装置本体40は、ロータ外側フィルタ55、遠心流動層
33、ロータ内側フィルタ56を通過してきた排気ガス
を中空主軸57に導くように構成したものである。
The configuration of FIG. 6 will be described below. The soot removing device body 40 is configured to guide the exhaust gas that has passed through the rotor outer filter 55, the centrifugal fluidized bed 33, and the rotor inner filter 56 to the hollow main shaft 57.

【0040】ここで、ケーシング54は渦巻き型のポン
プのようになっており、下部にピット59を、排気ガス
入口20のすぐ下に排気ガス(浄化ガス)出口22を設
けた構造となっている。ピット59の上部には返し板6
1が、下部には下蓋60が設けられている。排気ガス出
口22とケーシング54の間には、出口フィルタ62が
設けられている。出口フィルタ62は、ロータ外側フィ
ルタ55及びロータ内側フィルタ56よりも目が細か
く、ロータ外側フィルタ55及びロータ内側フィルタ5
6の目の大きさは、あまり小さいと目づまりするので、
遠心流動層33に使われている粒子の大きさより少し小
さければ良い。装置全体は断熱材58により包囲されて
おり、内部の温度が高められるようになっている。
Here, the casing 54 is like a spiral pump, and has a structure in which a pit 59 is provided in the lower portion and an exhaust gas (purified gas) outlet 22 is provided immediately below the exhaust gas inlet 20. . The return plate 6 is located above the pit 59.
1 and a lower lid 60 is provided at the bottom. An outlet filter 62 is provided between the exhaust gas outlet 22 and the casing 54. The outlet filter 62 has a finer mesh than the rotor outer filter 55 and the rotor inner filter 56, and the rotor outer filter 55 and the rotor inner filter 5
If the size of 6's eyes is too small, it will clog, so
It suffices if it is a little smaller than the size of the particles used in the centrifugal fluidized bed 33. The entire device is surrounded by a heat insulating material 58 so that the internal temperature can be raised.

【0041】なお、ピット59の部分において、排気ガ
ス中のすす粒子は、ロータ外側フィルタ55に突入でき
るとは限らず、ケーシング54内部に残ってしまうこと
が多い。これらのすす粒子を捕集し溜めておく役割を持
つのが、ピット59である。すす粒子66は、排気ガス
64の流れに乗ってピット59に入るが、返し板61が
有るため、排気ガス64は渦を巻いてしまい、すす粒子
はピット59内に止め置かれる。また、図7(b)の状
況において、出口フィルタ62に付着したすす粒子は、
図7(a)の状況において剥がれ落ち、返し板61に沿
ってピット59に入ると考えられる。こうしてピット5
9内には、すす粒子が溜まって行くが、ピット59内
に、燃焼触媒を担持した粒子を適量入れておけば、ケー
シング54内の温度が400℃位になったところで捕集
したすす粒子を、自動的に燃焼して浄化することができ
る。
In the pit 59, soot particles in the exhaust gas are not always able to rush into the rotor outer filter 55 and often remain inside the casing 54. The pit 59 has a role of collecting and storing these soot particles. The soot particles 66 enter the pit 59 along with the flow of the exhaust gas 64, but because of the return plate 61, the exhaust gas 64 swirls and the soot particles are stopped in the pit 59. Further, in the situation of FIG. 7B, the soot particles attached to the outlet filter 62 are
In the situation of FIG. 7 (a), it is considered that it peels off and enters the pit 59 along the return plate 61. In this way pit 5
Soot particles accumulate in 9 but if an appropriate amount of particles carrying a combustion catalyst is put in pit 59, the soot particles collected when the temperature in casing 54 reaches about 400 ° C. , Can be burnt and purified automatically.

【0042】また、図7は前記図6記載のすす除去装置
本体40の外部配管例及び外部配管を排気ガスがどのよ
うに通過するかを示す概略構成図で、排気ガス入口20
には直管継手63が、排気ガス出口22には、弁開閉用
のギヤドモータ51にて開閉できるバタフライバルブ5
0の一端が取り付けられており、その他端は、チーズ継
手53に接続される。チーズ継手53には、図6に示し
たように主軸11の出口11bに配管46を介して接続
される。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of external piping of the soot removing apparatus main body 40 shown in FIG. 6 and how exhaust gas passes through the external piping.
Is a straight pipe joint 63, and the exhaust gas outlet 22 is a butterfly valve 5 that can be opened and closed by a geared motor 51 for opening and closing the valve.
One end of 0 is attached and the other end is connected to the cheese joint 53. As shown in FIG. 6, the cheese joint 53 is connected to the outlet 11b of the main shaft 11 via a pipe 46.

【0043】ここで、図7(a)において、始動時から
定格運転時までは、バタフライバルブ50を閉じると排
気ガス64は、ロータ外側フィルタ55に突入し、遠心
流動層33を通過して、すすを除去する。その後、ロー
タ内側フィルタ56を通り、中空主軸11aを通って主
軸出口11bを経て浄化ガス65として排出される。
Here, in FIG. 7A, from the time of starting to the time of rated operation, when the butterfly valve 50 is closed, the exhaust gas 64 rushes into the rotor outer filter 55 and passes through the centrifugal fluidized bed 33, Remove soot. Then, it passes through the rotor inner filter 56, the hollow main shaft 11a, the main shaft outlet 11b, and is discharged as purified gas 65.

【0044】次に図7(b)のように、定格運転時から
停止時までには、バタフライバルブ50を開にする。す
ると、排気ガス64は、圧力損失の少ない経路であるロ
ータ外側フィルタ55の外側に導かれ、ロータを素通り
して排気ガス出口22からバタフライバルブ50を経て
排出される。
Next, as shown in FIG. 7B, the butterfly valve 50 is opened from the rated operation to the stop. Then, the exhaust gas 64 is guided to the outside of the rotor outer filter 55, which is a path with little pressure loss, passes through the rotor as it is, and is discharged from the exhaust gas outlet 22 through the butterfly valve 50.

【0045】また、図7において、ディーゼル発電装置
の始動時において、バタフライバルブ50を閉にし、大
量に排出されるすすを遠心流動層33にて捕集する。そ
の後、定格運転に移行すると同時か、それよりも少し早
めにバタフライバタフライバルブ50を開にし、排気ガ
ス64がケーシング54とロータ外側フィルタ55の間
の空間を通過するように流せば、発電装置(エンジン)
の温度の上昇に伴って、排気ガス64の温度が上昇して
行き、遠心流動層33内の粒子の温度も上昇して行く。
遠心流動層33に使用する粒子の燃焼触媒を使用すれ
ば、温度が400℃位になったとき、触媒が活性化して
捕集したすすを自動的に燃焼して排気ガスを浄化するこ
とができる。すすを燃焼浄化するときは、ロータをゆっ
くり回転させて、満遍なく粒子を熱するようにすると良
い。
Further, in FIG. 7, at the time of starting the diesel generator, the butterfly valve 50 is closed and a large amount of soot is collected in the centrifugal fluidized bed 33. After that, at the same time as shifting to the rated operation or a little earlier than that, the butterfly butterfly valve 50 is opened, and the exhaust gas 64 is caused to flow through the space between the casing 54 and the rotor outer filter 55. engine)
The temperature of the exhaust gas 64 rises as the temperature rises, and the temperature of the particles in the centrifugal fluidized bed 33 also rises.
If a particle combustion catalyst used for the centrifugal fluidized bed 33 is used, when the temperature reaches about 400 ° C., the catalyst is activated and the soot collected can be automatically burned to purify the exhaust gas. . When purifying soot by combustion, it is advisable to rotate the rotor slowly to heat the particles evenly.

【0046】前記本発明実施の形態1のすす除去装置内
に、前記燃焼触媒及方向切替弁を用いることにより、す
す除去を行わないときも、排気ガスがすす除去装置40
内に導入され排気される。
By using the combustion catalyst and the direction switching valve in the soot removing device of the first embodiment of the present invention, the exhaust gas soot removing device 40 is used even when soot is not removed.
It is introduced inside and exhausted.

【0047】(実施の形態3)まず、本発明実施の形態
3の第1例を図8により述べる。図8は、ディーゼル発
電装置の始動時と定格運転時とにより排気ガスをすす除
去装置本体に導入するか、導入させないでそのまま排気
させるかを示す構成説明図をである。
(Third Embodiment) First, a first example of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a structural explanatory view showing whether the exhaust gas is introduced into the soot removing device main body at the time of starting the diesel power generator and at the time of rated operation, or whether the exhaust gas is directly exhausted without being introduced.

【0048】図8は、すす除去装置本体40を排気ガス
入口20及び排気ガス出口22を有する配管71に連結
管69と70より接続したものである。配管71内に
は、連結管69と70との間に方向切換え弁47を設
け、ディーゼル発電装置の始動時から定格運転時まで
は、図8(a)に示すようにすす除去装置本体40内に
設けられたヒータ68への通電を停止させるとともに、
方向切換え弁47を図8(a)に示すように配置する。
これにより、排気ガスは、連結管69からすす除去装置
本体40内に導入されてすすが除去される。
FIG. 8 shows a soot removing device main body 40 connected to a pipe 71 having an exhaust gas inlet 20 and an exhaust gas outlet 22 through connecting pipes 69 and 70. A direction switching valve 47 is provided in the pipe 71 between the connecting pipes 69 and 70, and from the start of the diesel generator to the rated operation, as shown in FIG. The power supply to the heater 68 provided in the
The direction switching valve 47 is arranged as shown in FIG.
As a result, the exhaust gas is introduced into the soot removing device main body 40 from the connecting pipe 69 to remove soot.

【0049】一方、にディーゼル発電装置が定格運転時
に達したなら、図8(b)に示すように、方向切換え弁
47の弁本体を上げると、排気ガス(このときは高温の
排気ガスになっている)は、配管71の中を図示矢印の
ように通過して排気される。
On the other hand, when the diesel generator reaches the rated operation time, as shown in FIG. 8B, the valve body of the directional control valve 47 is raised to generate exhaust gas (at this time, the exhaust gas becomes hot exhaust gas). Is passed through the pipe 71 as shown by an arrow in the figure and is exhausted.

【0050】また、定格運転時のとき、すす除去装置本
体40内に設けられたヒータ68を通電させることによ
り、すす除去装置本体40内のすす(含塵等)等を燃焼
させる。
During the rated operation, the heater 68 provided in the soot removing device body 40 is energized to burn the soot (including dust) in the soot removing device body 40.

【0051】なお、前記図8において、すす除去装置本
体40内の触媒にすす(含塵等)が付着すると、すす除
去の低下を招くために、開閉することができる点検口扉
(図示省略)を設け、触媒粒子カセット(図示省略)を
簡単に交換できるようにした。
In FIG. 8, if soot (including dust) adheres to the catalyst in the soot removing device main body 40, the removal of soot will be deteriorated, so that the inspection door can be opened and closed (not shown). Is provided so that the catalyst particle cassette (not shown) can be easily replaced.

【0052】図9は、ディーゼル発電装置から排出され
た排気ガスを、マフラ74を介して図示破線で示す遠心
流動層式のすす除去装置に導入した構成説明図で、この
図9のようにマフラ74を使用して、ディーゼル発電装
置からの排気音を低減してから、すすの除去を行うよう
にしてもよい。
FIG. 9 is an explanatory view of the structure in which the exhaust gas discharged from the diesel power generator is introduced into the centrifugal fluidized bed type soot removing device shown by the broken line in the drawing through the muffler 74. As shown in FIG. 74 may be used to reduce exhaust noise from the diesel generator before soot is removed.

【0053】なお、前記方向切換弁47及びバタフライ
弁50とは異なり、図示しない回転角度を任意に設定で
きる方向切換弁を、配管71と連結管69の連結口側に
設け、前記方向切換弁に動力として、駆動用ギヤドモー
タを設け、そのギヤドモータに電力を供給している電線
の途中に、直列に電流センサ及びOPアンプのコンパレ
タ等を設け、その方向切換弁の停止位置を決定する。
Unlike the directional switching valve 47 and the butterfly valve 50, a directional switching valve (not shown) capable of arbitrarily setting a rotation angle is provided at the connection port side of the pipe 71 and the connecting pipe 69, and the directional switching valve is provided. A drive geared motor is provided as a power source, and a current sensor and a comparator of an OP amplifier are provided in series in the middle of an electric wire supplying electric power to the geared motor to determine the stop position of the directional control valve.

【0054】ここで、内燃機関の始動時から定格運転時
までのすす量の多いときは前記回転駆動を任意に設定で
きる方向切換弁により、前記配管71内を排気ガスが流
通しないように閉塞させ、排気ガスがすす除去装置本体
40内に導入される。また、内燃機関の定格運転時のす
す量の少ない排気ガスのとき、連結口に停止棒を設け、
前記回転角度を任意に設定できる方向切換弁を停止棒に
当たるところまで回転させて停止させ、連結口が少し開
口するようにし、すす除去装置本体40内に排気がすの
一部導入させるようにし、その他の排気ガスは、配管7
1内を素通りして排気ガス出口22から排出される。
Here, when there is a large amount of soot from the start of the internal combustion engine to the rated operation, a directional valve that can arbitrarily set the rotary drive is used to block the inside of the pipe 71 so that exhaust gas does not flow. The exhaust gas is introduced into the soot removing device main body 40. Also, when exhaust gas with a small amount of soot during rated operation of the internal combustion engine, a stop rod is provided at the connection port,
The direction switching valve whose rotation angle can be arbitrarily set is rotated to a position where it hits a stop rod and stopped, so that the connection port is slightly opened and a part of the exhaust gas is introduced into the soot removing device main body 40. For other exhaust gases, pipe 7
The gas passes through the inside of 1 and is discharged from the exhaust gas outlet 22.

【0055】また、方向切替弁47及バタフライバルブ
50の変わりに、孔が形成された板状のスライド部材を
モータで動作させたバルブを、連結管69,70との間
の配管71に介挿させ、前記配管71を断絶できるスラ
イド等を設け、すす除去装置本体40への排気ガスの流
量を制御することもできる。
Further, instead of the direction switching valve 47 and the butterfly valve 50, a valve in which a plate-shaped slide member having a hole is operated by a motor is inserted in a pipe 71 between the connecting pipes 69 and 70. By providing a slide or the like capable of disconnecting the pipe 71, the flow rate of the exhaust gas to the soot removing device main body 40 can be controlled.

【0056】以上より、内燃機関のディーゼルエンジン
の始動時から定格運転時までは、排気ガス流量は少ない
が大量のすすを含んだ排気ガスを捕集し、定格運転時に
は、排気ガス流量は多いがあまりすすを含まない高温ガ
スの一部をすす除去装置本体40に流すことで、触媒粒
子の温度を高め、捕集したすすを燃焼して浄化すること
ができる。
As described above, the exhaust gas flow rate is small from the start of the diesel engine of the internal combustion engine to the rated operation, but the exhaust gas containing a large amount of soot is collected, and the exhaust gas flow rate is large during the rated operation. By flowing a part of the high-temperature gas containing less soot to the soot removing device main body 40, the temperature of the catalyst particles can be raised and the collected soot can be burned and purified.

【0057】次に、本発明実施の形態3の第2例とし
て、図10(a)に断面図及図10(b)に概略構成図
を示し、その動作を図11(a)から図11(b)によ
り説明する。図10(a)において、符号55、33、
56は各々ロータ外側フィルタ、遠心流動層、ロータ内
側フィルタを示し、ロータ外側フィルタ55、遠心流動
層33、ロータ内側フィルタ56を通過してきた排気ガ
スを中空主軸57に導く構造である。また、ケーシング
54は渦巻きポンプのようになっており、マッフル79
を設けた二重構造となっている。
Next, as a second example of the third embodiment of the present invention, a sectional view is shown in FIG. 10A and a schematic configuration diagram is shown in FIG. 10B, and its operation is shown in FIGS. This will be described with reference to (b). In FIG. 10A, reference numerals 55, 33,
Reference numerals 56 denote a rotor outer filter, a centrifugal fluidized bed, and a rotor inner filter, respectively, which have a structure for guiding the exhaust gas passing through the rotor outer filter 55, the centrifugal fluidized bed 33, and the rotor inner filter 56 to the hollow main shaft 57. The casing 54 is like a centrifugal pump, and the muffle 79
It has a double structure.

【0058】排気ガス入口20から少し入った位置にピ
ボット78を設け、このピボット78を中心に回動する
偏向板77が設けられ、ピボット78は、弁開閉用ギヤ
ドモータ51にて上下に傾きを変えられるようになって
いる。装置全体は断熱材58にて被覆されており、内部
の温度が高められるようになっている。
A pivot 78 is provided at a position slightly entering from the exhaust gas inlet 20, and a deflection plate 77 which rotates about the pivot 78 is provided. The pivot 78 is vertically tilted by the valve opening / closing geared motor 51. It is designed to be used. The entire device is covered with a heat insulating material 58 so that the internal temperature can be raised.

【0059】また、図10(b)において、主軸出口1
1bは配管46を経てチーズ継手53により排気ガス出
口22と接続している。このため、排気ガス64が装置
に入ってから浄化ガス65になって排出される方向は丁
度逆になる。
Further, in FIG. 10B, the spindle outlet 1
1b is connected to the exhaust gas outlet 22 by a cheese joint 53 via a pipe 46. Therefore, the direction in which the exhaust gas 64 enters the device and becomes the purified gas 65 and is discharged is just opposite.

【0060】次に、図11(a)に示すように、偏向板
77を上側に傾けると、排気ガス64はマッフル79の
内側に導かれ、ロータ外側フィルタ55に突入し、遠心
流動層33を通過して、すすを除去した後、ロータ内側
フィルタ56を通り、中空主軸57を通って主軸出口1
1bを経て排出される。
Next, as shown in FIG. 11A, when the deflecting plate 77 is tilted upward, the exhaust gas 64 is guided to the inside of the muffle 79, penetrates into the rotor outer filter 55, and the centrifugal fluidized bed 33 is formed. After passing through and removing soot, it passes through the rotor inner filter 56, the hollow main shaft 57 and the main shaft outlet 1
It is discharged via 1b.

【0061】更に、図11(b)にディーゼル発電装置
の定格運転時から停止時までの動作を述べるに、この場
合には、偏向板77を下に傾けると、排気ガス64はマ
ッフル79の外側に導かれロータを素通りして、排気ガ
ス出口22から排出される。
Further, FIG. 11 (b) shows the operation of the diesel generator from the rated operation to the stop. In this case, when the deflecting plate 77 is tilted downward, the exhaust gas 64 is outside the muffle 79. Is discharged to the exhaust gas outlet 22 through the rotor.

【0062】前記より、ディーゼル発電装置の始動時に
おいて、偏向板77を上側に傾け、大量に排出されるす
すを遠心流動層33にて捕集する。その後、定格運転に
移行すると同時か、それよりも少し早めに偏向板77を
下に傾け、排気ガス64がケーシング54とマッフル7
9の間の空間を通過するように流せば、ディーゼル発電
装置の温度の上昇に伴って、排気ガス64の温度も上昇
して行き、マッフル79の温度も上昇し、遠心流動層3
3内の粒子(珪砂)の温度も上昇して行く。遠心流動層
33に使用する粒子(珪砂)に燃焼触媒を担持しておけ
ば、温度が400℃位になったとき、触媒が活性化して
捕集したすすを自動的に燃焼して浄化することができ
る。すすを燃焼浄化するときは、ロータをゆっくり回転
させて、万遍なく粒子(珪砂)を熱するようにすると良
い。
From the above, at the time of starting the diesel power generator, the deflecting plate 77 is tilted upward and a large amount of soot discharged is collected by the centrifugal fluidized bed 33. Then, at the same time as shifting to the rated operation or slightly earlier than that, the deflecting plate 77 is tilted downward so that the exhaust gas 64 is discharged from the casing 54 and the muffle 7.
If it is made to flow through the space between 9, the temperature of the exhaust gas 64 also rises as the temperature of the diesel power generator rises, the temperature of the muffle 79 also rises, and the centrifugal fluidized bed 3
The temperature of particles (silica sand) in 3 also rises. If a combustion catalyst is supported on the particles (silica sand) used in the centrifugal fluidized bed 33, when the temperature reaches about 400 ° C, the catalyst is activated and the soot collected is automatically burned and purified. You can When purifying soot by combustion, it is advisable to rotate the rotor slowly to heat the particles (silica sand) evenly.

【0063】前記本発明実施の形態1及本発明実施の形
態2のすす除去装置内に、前記方向切替弁及燃焼触媒を
用いることにより、すす除去を行わないときも、排気ガ
スをすす除去装置内40に導入され排気される。
By using the directional control valve and the combustion catalyst in the soot removing device of the first embodiment and the second embodiment of the present invention, the exhaust gas soot removing device is used even when soot removal is not performed. It is introduced into the inside 40 and exhausted.

【0064】また、前記本発明の実施形態1及本発明実
施の形態2のすす除去装置内に、前記方向切替弁等及燃
焼触媒を用いることにより、すす除去を行わないとき
も、排気ガスの一部をすす除去装置内40に導入し排気
される。
Further, by using the directional control valve and the combustion catalyst in the soot removing device of the first embodiment of the present invention and the second embodiment of the present invention, exhaust gas is exhausted even when soot is not removed. A part of the soot is introduced into the soot removing device 40 and is exhausted.

【0065】(実施の形態4)まず、本発明実施の形態
4は、珪砂に一部燃焼触媒を混合し、補集したすすを排
気ガス温度と触媒作用とにより燃焼除去するよう構成し
たものである。
(Embodiment 4) First, Embodiment 4 of the present invention is configured so that silica sand is partially mixed with a combustion catalyst and the soot collected is burned and removed by the exhaust gas temperature and the catalytic action. is there.

【0066】図12は、本発明8実施の形態4を示す遠
心流動層式すす除去装置用触媒を使用する装置の構成説
明図で、ロータ21内に珪砂粒子80と礫状の触媒担持
粒子81が入れてある。触媒担持粒子81には、触媒を
担持しやすいゼオライトなどの粉末に燃焼触媒や脱硝触
媒等を担持してから焼き固め、粒径φ5〜10mmの礫
状に砕いたものを使用する。
FIG. 12 is a structural explanatory view of an apparatus using a catalyst for a centrifugal fluidized bed type soot removing apparatus showing an eighth embodiment of the present invention. Silica sand particles 80 and gravel-shaped catalyst-carrying particles 81 in a rotor 21. Is included. As the catalyst-supporting particles 81, powders of zeolite or the like, which easily carry a catalyst, carrying a combustion catalyst, a denitration catalyst, etc., and then baked and solidified are crushed into gravel particles having a particle diameter of 5 to 10 mm.

【0067】珪砂粒子に一部燃焼触媒を混合し、捕集し
たすすを排気ガス温度と触媒作用により燃焼除去する。
燃焼触媒としては、流動化粒子物質に直接触媒を担持す
るほか、ゼオライトにCu等の触媒を担持したものを流
動化粒子物質に混入して用いることができ、触媒金属と
しては、その他にMn等を用いることができる。また、
ゼオライトにCu等の触媒を担持した燃焼触媒を用いる
場合には、燃焼触媒は遠心流動層全体の少なくとも20
〜50%程度を混入し、残りの50〜80%程度は珪砂
を用いる。ディーゼル発電装置の始動時から定格運転時
までのすすの捕集を行う際は、遠心流動層を高速(50
0〜2000rpm程度)で回転させ、排気ガスを遠心
流動層を介して排出させる。
The silica sand particles are partially mixed with a combustion catalyst, and the soot collected is burned and removed by the exhaust gas temperature and the catalytic action.
As the combustion catalyst, in addition to directly supporting the catalyst on the fluidized particle substance, zeolite on which a catalyst such as Cu is supported can be mixed with the fluidized particle substance and used. Can be used. Also,
When a combustion catalyst in which a catalyst such as Cu is supported on zeolite is used, the combustion catalyst is at least 20% of the entire centrifugal fluidized bed.
About 50% is mixed, and the remaining about 50% to 80% is silica sand. When collecting soot from the start of the diesel generator to the rated operation, the centrifugal fluidized bed is operated at high speed (50
The exhaust gas is discharged through the centrifugal fluidized bed by rotating at 0-2000 rpm).

【0068】通常、珪砂はゼオライトよりも比重が大き
いので、ロータ21が回転すると、この二つの珪砂粒子
80の層を外側にして2層に分離する。このため、排気
入口20から入った排気ガスは、ロータ111の外側フ
ィルタ55、珪砂粒子80、触媒担持粒子81、内側フ
ィルタ56の順に通過して排気出口22から浄化ガスを
排出する。また、ディーゼルエンジンの定格運転時から
停止時までは、弁を切り替えて排気ガスが遠心流動層を
迂回して流れるようにし、遠心流動層の回転数を低速に
する。
Since silica sand usually has a larger specific gravity than zeolite, when the rotor 21 rotates, the silica sand particles 80 are separated into two layers with the layers of the silica sand particles 80 being outside. Therefore, the exhaust gas entering from the exhaust inlet 20 passes through the outer filter 55 of the rotor 111, the silica sand particles 80, the catalyst-carrying particles 81, and the inner filter 56 in this order, and exhausts the purified gas from the exhaust outlet 22. Also, from the rated operation of the diesel engine to the stop thereof, the valve is switched so that the exhaust gas bypasses the centrifugal fluidized bed and flows, thereby reducing the rotational speed of the centrifugal fluidized bed.

【0069】このとき、礫状の触媒担持粒子81は脆い
ので、少しずつ砕けて小さくなって珪砂粒子80と混じ
り、珪砂粒子80が捕集した粒子と接触しやすくなるた
め、負荷運転時以降から排気ガスの温度が上昇して、触
媒担持粒子81の粉末が混ざった珪砂粒子80の層の温
度が高まると、燃焼触媒の作用で捕集されたすすは燃焼
浄化される。触媒担持粒子81に担持してある触媒が脱
硝触媒なら、すすを還元剤とする脱硝も行える。さら
に、触媒担持粒子81は外側フィルタ55を通過できる
まで小さく砕けるようになり、外側フィルタ55を通過
した触媒担持粒子81はケーシング54内に溜まるよう
になる。溜まった触媒担持粒子81は、定期的なメンテ
ナンス時に回収し、減った礫状の触媒担持粒子81は、
この時期に補給し、次のメンテナンス時までに、小さく
砕けても無くならない程度の大きさにしておかなければ
ならない。
At this time, since the gravel-shaped catalyst-supporting particles 81 are fragile, they are crushed little by little and mixed with the silica sand particles 80, and the silica sand particles 80 easily come into contact with the collected particles. When the temperature of the exhaust gas rises and the temperature of the layer of the silica sand particles 80 in which the powder of the catalyst-supporting particles 81 is mixed rises, the soot collected by the action of the combustion catalyst is burned and purified. If the catalyst supported on the catalyst-supporting particles 81 is a denitration catalyst, denitration using soot as a reducing agent can also be performed. Furthermore, the catalyst-supporting particles 81 are crushed into small pieces until they can pass through the outer filter 55, and the catalyst-supporting particles 81 that have passed through the outer filter 55 are collected in the casing 54. The accumulated catalyst-supporting particles 81 are collected at the time of regular maintenance, and the reduced gravel-like catalyst-supporting particles 81 are
It must be replenished at this time, and the size must be small enough not to be lost by the next maintenance.

【0070】前記本発明実施の形態1及本発明実施の形
態2のすす除去装置本体内に、前記燃焼触媒を用いるこ
とにより、すす除去を行わないときも、排気ガスがすす
除去装置40内に導入され排気される。
By using the combustion catalyst in the soot removing device main body of the first and second embodiments of the present invention, the exhaust gas is stored in the soot removing device 40 even when soot is not removed. It is introduced and exhausted.

【0071】また、前記本発明の実施形態3のすす除去
装置本体内に、前記燃焼触媒を用いることにより、すす
除去を行わないときも、排気ガスの一部をすす除去装置
40内に導入し排気される。
Further, by using the combustion catalyst in the soot removing device main body of the third embodiment of the present invention, a part of the exhaust gas is introduced into the soot removing device 40 even when soot removal is not performed. Exhausted.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上示したように本発明によれば、ディ
ーゼル発電装置の始動時のみ、流動化粒子物質より遠心
流動層を構成するすす除去装置本体を経由して排気ガス
を排気することですすの除去を行って、すすによる排気
口周辺の変色を防止することができる。また、ディーゼ
ル発電装置の定格運転時には、すす除去装置本体を排気
ガスが流通しないように、排気ガスをバイパスさせるこ
とで圧力損失によるディーゼル発電装置への悪影響を無
くすことができる。さらに、すす除去装置本体内の触媒
において、流動化物質の一部に触媒(燃焼触媒等)を混
入するとともに、すすの除去を行わないときも排気ガス
をすす除去装置本体内に導入することで、排気ガス温度
と触媒作用とにより、捕集したすすを排気ガス温度と触
媒作用により燃焼除去することができる。
As described above, according to the present invention, the exhaust gas is exhausted from the fluidized particulate matter through the soot removal device body forming the centrifugal fluidized bed only when the diesel power generator is started. By removing soot, discoloration around the exhaust port due to soot can be prevented. Further, during the rated operation of the diesel power generator, the exhaust gas is bypassed so that the exhaust gas does not flow through the soot removing device main body, so that the adverse effect on the diesel power generator due to the pressure loss can be eliminated. Furthermore, in the catalyst in the soot removing device main body, a catalyst (combustion catalyst etc.) is mixed in a part of the fluidizing substance, and exhaust gas is introduced into the soot removing device main body even when soot is not removed. By the exhaust gas temperature and the catalytic action, the collected soot can be burned and removed by the exhaust gas temperature and the catalytic action.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1におけるすす除去装置本
体の構成説明図。
FIG. 1 is a structural explanatory view of a soot removing device main body according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施の形態1におけるすす除去装置本体
の軸受部の詳細を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing details of a bearing portion of the soot removing apparatus main body according to the first embodiment of the present invention.

【図3】(a)、(b)は実施の形態1におけるすす除
去装置本体に切換弁を設けた構成説明図。
3A and 3B are configuration explanatory views in which a switching valve is provided in the soot removing apparatus main body in the first embodiment.

【図4】(a)方向切換え弁の断面図、(b)バタフラ
イ弁の断面図。
4A is a sectional view of a directional control valve, and FIG. 4B is a sectional view of a butterfly valve.

【図5】本発明実施の形態1におけるすす除去装置本体
の断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the soot removing apparatus main body according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明実施の形態2におけるすす除去装置本体
の構成断面図。
FIG. 6 is a structural cross-sectional view of a soot removing apparatus main body according to the second embodiment of the present invention.

【図7】図6のすす除去装置本体の外部配管例及排気ガ
スの流れを示す構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram showing an example of external piping and a flow of exhaust gas of the soot removing apparatus main body of FIG.

【図8】本発明実施の形態3の第1例における(a)始
動時のすす除去装置本体の構成説明図、(b)定格運転
時のすす除去装置本体の構成説明図。
8A and 8B are configuration explanatory diagrams of a soot removing device main body at the time of starting and FIG. 8B is a configuration explanatory diagram of the soot removing device main body at a rated operation in the first example of the third embodiment of the present invention.

【図9】マフラと遠心流動層式のすす除去装置本体とを
使用した構成説明図。
FIG. 9 is a structural explanatory view using a muffler and a centrifugal fluidized bed type soot removing device main body.

【図10】本発明実施の形態3の第2例における(a)
構成断面図、(b)概略構成図。
FIG. 10 (a) in the second example of Embodiment 3 of the present invention.
Configuration cross-sectional view, (b) schematic configuration diagram.

【図11】本発明実施の形態3の第2例における動作図
説明図。
FIG. 11 is an operation diagram explanatory diagram in the second example of the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明実施の形態4における始動時のすす除
去装置本体の構成断面図。
FIG. 12 is a structural cross-sectional view of a soot removing device main body at the time of starting in Embodiment 4 of the present invention.

【図13】ディーゼル発電装置の運転状況とすすを含む
排気ガスとの関係を示すグラフ。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the operating condition of the diesel power generator and the exhaust gas containing soot.

【図14】遠心流動層の回転数とすす除去率の関係を示
す特性図。
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotational speed of the centrifugal fluidized bed and the soot removal rate.

【図15】遠心流動層の回転数と圧力損失の関係を示す
特性図。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotational speed of the centrifugal fluidized bed and the pressure loss.

【図16】(a)従来からある流動層反応器を使用した
すす除去装置の構成図、(b)流動層反応器の構成図。
16 (a) is a block diagram of a soot removing device using a conventional fluidized bed reactor, and FIG. 16 (b) is a block diagram of a fluidized bed reactor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…主軸 20…排気ガス入口 21…ロータ 22…排気ガス出口 25…モータ 30…内通管 33…遠心流動層 34…外側フィルタ 36…内側フィルタ 46…配管 47…切換え弁 50…バタフライバルブ 51…開閉用直流ギヤドモータ 11 ... Spindle 20 ... Exhaust gas inlet 21 ... Rotor 22 ... Exhaust gas outlet 25 ... Motor 30 ... Internal conduit 33 ... Centrifugal fluidized bed 34 ... Outer filter 36 ... Inside filter 46 ... Piping 47 ... Switching valve 50 ... Butterfly valve 51 ... DC geared motor for opening / closing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G090 AA01 AA06 BA01 BA08 CB24 DB01 4D058 JA58 JB06 JB34 MA44 SA08 UA25    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 3G090 AA01 AA06 BA01 BA08 CB24                       DB01                 4D058 JA58 JB06 JB34 MA44 SA08                       UA25

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関からのすすを含有した排気ガス
が流通する排気ガス管路と、 前記排気ガス管路中に配置され、排気ガスを導入して排
気ガス中のすすを除去した後排出するすす除去手段と、
を有し、 前記排気ガス管路に、方向切換弁を介して前記すす除去
手段を迂回するバイパス配管を設けたことを特徴とする
すす除去システム。
1. An exhaust gas line through which exhaust gas containing soot from an internal combustion engine flows, and an exhaust gas pipe arranged in the exhaust gas line for introducing exhaust gas to remove soot in the exhaust gas and then discharging the exhaust gas. Soot removing means,
A soot removing system, characterized in that the exhaust gas pipeline is provided with a bypass pipe bypassing the soot removing means via a direction switching valve.
【請求項2】 前記請求項1記載のすす除去システムに
おいて、 前記すす除去手段は、流動化粒子物質から成る遠心流動
層が形成されたすす除去装置本体により構成され、 前記すす除去装置本体に前記内燃機関から排出されるす
すが含まれた排気ガスを導入させることにより、その排
気ガスをすす除去してから排気することを特徴とするす
す除去システム。
2. The soot removing system according to claim 1, wherein the soot removing means is constituted by a soot removing device main body in which a centrifugal fluidized bed made of fluidized particulate matter is formed, and the soot removing device main body is provided with the soot removing device main body. A soot removing system characterized by introducing exhaust gas containing soot discharged from an internal combustion engine to remove soot and then exhausting the exhaust gas.
【請求項3】 前記請求項1又は2の何れかに記載のす
す除去システムにおいて、 前記流動化粒子物質として珪砂を用いたことを特徴とす
るすす除去システム。
3. The soot removing system according to claim 1 or 2, wherein silica sand is used as the fluidized particulate matter.
【請求項4】 前記請求項1及至3の何れかに記載のす
す除去システムにおいて、 前記流動化物質の一部若しくは全部の触媒を触媒粒子と
したことを特徴とするすす除去システム。
4. The soot removing system according to any one of claims 1 to 3, wherein a part or all of the catalyst of the fluidizing substance is catalyst particles.
【請求項5】 排気ガス管路に前記請求項1及至4の何
れかに記載のすす除去システムの運転方法であって、 前記排気ガス管路に内燃機関からの排気ガスを導入し、
前記内燃機関からの排出される排気ガスのすす量が多い
ときには、排気ガスをすす除去装置本体へ導入し、 前記排気ガス中のすす量が少ないときには、排気ガスの
全部若しくは一部をすす除去装置本体へ導入することな
く、バイパス配管へ迂回させて排出するよう方向切換弁
を操作することを特徴とするすす除去装置の運転方法。
5. A method for operating the soot removal system according to any one of claims 1 to 4, wherein an exhaust gas from an internal combustion engine is introduced into the exhaust gas line,
When the soot amount of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is large, the exhaust gas is introduced into the soot removing device main body, and when the soot amount in the exhaust gas is small, the soot removing device is a soot removing device for all or part of the exhaust gas. A method for operating a soot removing device, characterized in that a directional switching valve is operated so as to bypass the bypass pipe and discharge the bypass pipe without introducing the main body.
【請求項6】 前記請求項2に記載のすす除去システム
において、 前記排気ガス管路に内燃機関からの排気ガスを導入し、
前記内燃機関からの排出される排気ガスのすす量が多い
ときには、排気ガスをすす除去装置本体へ導入し、 排気ガス中のすす量が少ないときには、排気ガスをすす
除去装置本体に接するように導入して、排気ガス温度と
触媒作用とにより捕集したすすを燃焼除去しながら内燃
機関の発電装置の運転を行うことを特徴とするすす除去
システムの運転方法。
6. The soot removal system according to claim 2, wherein exhaust gas from an internal combustion engine is introduced into the exhaust gas pipeline,
When the soot amount of exhaust gas discharged from the internal combustion engine is large, the exhaust gas is introduced into the soot removing device main body, and when the soot amount in the exhaust gas is small, the exhaust gas is introduced so as to contact the soot removing device main body. Then, the soot removing system is operated while the soot collected by the exhaust gas temperature and the catalytic action is burned and removed to operate the power generator of the internal combustion engine.
【請求項7】 前記請求項2又は6記載のすす除去シス
テムの運転方法において、 内燃機関の始動時から定格運転時までをすす量の多いと
きとし、定格運転中をすす量の少ないときとして運転す
ることを特徴とするすす除去システムの運転方法。
7. The method for operating the soot removal system according to claim 2, wherein the internal combustion engine is operated when the amount of soot is large from the start to the rated operation and when the amount of soot is small during the rated operation. A method of operating a soot removal system characterized by:
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