JP2006181424A - Gas mixer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス混合器に係わり、特に被希釈ガスの流量範囲が広い場合に好適で、混合性が高く、コンパクト、しかもメンテナンス性に優れたガス混合器に関するものである。 The present invention relates to a gas mixer, and particularly to a gas mixer that is suitable when the flow range of a gas to be diluted is wide, has high mixing properties, is compact, and has excellent maintainability.
従来技術のガス混合器の公知例を図3および図4に示す。
図3はガス混合器の内部を見た図(図3(a))と図3(a)のガス流れの下流側から見たA−A線の矢視図(図3(b))を示したものである。
A known example of a prior art gas mixer is shown in FIGS.
3 is a view of the inside of the gas mixer (FIG. 3 (a)) and an arrow view of the AA line (FIG. 3 (b)) viewed from the downstream side of the gas flow of FIG. 3 (a). It is shown.
図3に示すガス混合器は、ガス混合器本体1と分散孔3を有する被希釈ガス供給管2から構成され、主流ガスが流れるガス混合器本体1内のほぼ中央部まで被希釈ガス供給管2を挿入し、該被希釈ガス供給管2に設けた分散孔3を通じて被希釈ガスを分散・混合・希釈しようとするものである。しかし、被希釈ガスの分散・混合性は乏しく、主流ガス中に被希釈ガスの濃度分布が生じることになり、ガス混合器の下流側に設置されることになる被希釈ガスを利用する図示していない反応装置などにおける性能低下や、被希釈ガスのリークなどの問題が発生する。ただし、分散孔3から図示していない反応装置までの距離を長くすれば被希釈ガスの濃度分布をある程度均一化することはできるが、混合器および反応装置を含めたシステム全体のサイズが大きなものとなってしまう。
The gas mixer shown in FIG. 3 is composed of a gas mixture body 1 and a dilution
この対策として、図4(ガス混合器の内部を見た図(図4(a))と図4(a)のガス流れの下流側から見たA−A線とB−B線の各矢視図(図4(b)、図4(c)))に示すように、被希釈ガス供給管2の分散孔3と図示していない反応装置の間に立体構造から成る一般的なミキサー4を設けることが容易に考えられるが、立体構造のミキサー4は一般に圧力損失が大きく、また、主流ガス中のダストなどが付着した場合のメンテナンス性も乏しい。
As countermeasures, FIG. 4 (a view of the inside of the gas mixer (FIG. 4A)) and arrows AA and BB viewed from the downstream side of the gas flow in FIG. As shown in the visual views (FIGS. 4B and 4C), a
また、図4に示す構成は、操作条件が広く主流ガスに対する被希釈ガスの割合が数%〜50%の間で変化する場合への対応は困難であり、特に、被希釈ガスの割合が高い条件では、分散孔3の圧力損失が高くなり、被希釈ガスの流量を確保できなくなる。被希釈ガス供給管2を太くし分散孔3を大きくすれば、流量確保の問題には対処することができるが、分散孔3の配置を配慮しなければ分散・混合性を高めることは難しい。また、分散孔3の配置のみにとらわれると被希釈ガス供給管2の構造が複雑になり、メンテナンス性が欠如することになる。
Further, the configuration shown in FIG. 4 is difficult to cope with a wide range of operating conditions and a ratio of the dilution gas to the mainstream gas that varies between several% to 50%, and in particular, the ratio of the dilution gas is high. Under the conditions, the pressure loss of the
また、特開2002−306938号公報には図5(ガス混合器の内部を見た図(図5(a))と図5(a)のガス流れの上流側から見たA−A線矢視図(図5(b))に示すように、ガス混合器本体1内を流れる主流ガスに対して十文字状の被希釈ガス管2を設け、該被希釈ガス管2のガス流れの上流側に向いた噴出孔6及び中心孔7から被希釈ガスを噴出し、その下流部にガス流攪拌用の2本の柱体8,8を主流ガスのガス流れ方向に間隔を開けて互いに直交する方向に配置してガスなどの流体を混合する装置が開示されている。
上記図3、図4に示す従来技術は、主流ガスにガスを均一に分散供給するための対策又は主流ガスに対する被希釈ガスの割合が高くなる条件への対応などについて十分配慮されておらず、混合器のみならず、システム全体のコンパクト性が損なわれるとともに、システムの圧力損失増加などの問題が発生する可能性があった。 The prior art shown in FIG. 3 and FIG. 4 does not give sufficient consideration to measures for uniformly supplying the gas to the mainstream gas, or to a condition where the ratio of the dilution gas to the mainstream gas is high, Not only the mixer but also the compactness of the entire system is impaired, and problems such as an increase in pressure loss of the system may occur.
また、前記特許文献1記載の発明は、十文字状の被希釈ガス管2から被希釈ガスをガス流れの上流側に向けて噴出する構成であるので、被希釈ガスをガス混合器本体1内のガス流れに対して十分大きな噴出エネルギーで吹き出さないと、主流ガスとの混合が十分でなくなる。また被希釈ガスの噴出孔6,7が主流ガスのガス流れに対向する向きに配置されているので、詰まり易く常時清掃を怠らないようにする必要がある。
Moreover, since the invention described in Patent Document 1 is configured to eject the diluted gas from the cross-shaped diluted
本発明の課題は、上記問題点を解消し、簡易かつコンパクトな構造で被希釈ガスを均一に分散でき、しかもメンテナンス性に優れたガス混合器を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a gas mixer that can uniformly disperse a gas to be diluted with a simple and compact structure and that is excellent in maintainability.
本発明の上記課題は次の解決手段により達成される。
請求項1記載の発明は、主流となるガスが流れるダクト内に被希釈ガスを供給して両方のガスを混合する混合器において、ダクトの上流側から見たときに、2本の被希釈ガス供給管が十字型になるように、それぞれの被希釈ガス供給管をガス流れ方向にずらしてダクト側面からダクト内に挿入し、被希釈ガス供給管の下流側および両側面側に被希釈ガスを噴出させる分散孔を設け、さらに、被希釈ガス供給管の下流側に十字型の遮蔽翼からなるミキシングプレートを少なくとも1枚設置したガス混合器である。
The above object of the present invention is achieved by the following means.
The invention according to claim 1 is a mixer for supplying a gas to be diluted into a duct through which a main gas flows, and mixing both gases. When viewed from the upstream side of the duct, the gas to be diluted is two. Each dilution gas supply pipe is shifted in the gas flow direction and inserted into the duct from the side of the duct so that the supply pipe has a cross shape, and the dilution gas is supplied to the downstream side and both side faces of the dilution gas supply pipe. The gas mixer is provided with a dispersion hole to be ejected, and further provided with at least one mixing plate composed of a cross-shaped shielding blade on the downstream side of the diluted gas supply pipe.
請求項2記載の発明は、前記被希釈ガス供給管が直管形状であり、その分散孔をガス流れ下流側と側面側に交互に並ぶように配置した請求項1に記載のガス混合器である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the gas mixer according to the first aspect, wherein the dilution gas supply pipe has a straight pipe shape, and the dispersion holes are alternately arranged on the gas flow downstream side and the side surface side. is there.
請求項3記載の発明は、前記ミキシングプレートは、主流のガス流れに旋回作用を与えず、その遮蔽翼の下流側に渦を発生させる平板状の遮蔽翼からなる請求項1ないし2に記載のガス混合器である。 According to a third aspect of the present invention, in the mixing plate according to any one of the first and second aspects, the mixing plate includes a flat shield blade that does not give a swirling action to the main gas flow and generates a vortex downstream of the shield blade. It is a gas mixer.
請求項4記載の発明は、前記希釈ガス供給管およびミキシングプレートをダクトの上流側から見たときに、希釈ガス供給管とミキシングプレートの遮蔽翼部分が重ならないようにずらして配置した請求項1ないし3のいずれかに記載のガス混合器である。 According to a fourth aspect of the present invention, when the dilution gas supply pipe and the mixing plate are viewed from the upstream side of the duct, the dilution gas supply pipe and the mixing blade are arranged so as not to overlap each other. Or a gas mixer according to any one of 3 to 3.
請求項5記載の発明は、2枚以上配置した前記ミキシングプレートは、ダクトの上流側から見たときに、隣り合うミキシングプレート同士の遮蔽翼部分が重ならないようにずらして配置した請求項1ないし3のいずれかに記載のガス混合器。 According to a fifth aspect of the present invention, the two or more mixing plates are arranged so as to be shifted so that the shielding blade portions of adjacent mixing plates do not overlap when viewed from the upstream side of the duct. 4. The gas mixer according to any one of 3.
(作用)
請求項1記載の発明によれば、被希釈ガス供給管の分散孔の数と大きさを十分確保しやすく、1本の被希釈ガス供給管におけるガス分散性が高められ、主流ガスに対する被希釈ガスの割合が高くなる条件にも対応できるようになる。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the number and size of the dispersion holes of the dilution gas supply pipe can be sufficiently secured, the gas dispersibility in one dilution gas supply pipe can be enhanced, and the dilution of mainstream gas can be achieved. It becomes possible to cope with conditions where the ratio of gas is high.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、被希釈ガス供給管が直管形状であるので、装置停止時に被希釈ガス供給管をダクトから引抜くことで容易に分散孔を清掃することができる。また被希釈ガス供給管の分散孔が主流ガスの流れ方向に向けて設けられていないので、分散孔に主流ガス内に含まれる固形物などが入り込むことが少なく、メンテナンス性に優れている。
According to the invention described in
請求項3記載の発明によれば、請求項1、2記載の発明の作用に加えて、ミキシングプレートの下流側でのガスの混合性が、さらに良好となる。
According to the invention described in
請求項4記載の発明によれば、請求項1ないし3記載のいずれかの発明の作用に加えて、被希釈ガス供給管およびミキシングプレートをダクトの上流側から見たときに、分散孔とミキシングプレートの遮蔽翼部分が重ならないようにずらして配置しているため、分散孔が配置されていない領域へのガスの吹抜けが防止され、主流ガスと被希釈ガスの混合が阻害されることがない。
According to the invention described in
請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし3記載のいずれかの発明の作用に加えて、ミキシングプレートを複数枚設置し、ダクトの上流側から見たときに、隣り合うミキシングプレート同士の遮蔽翼部分が重ならないようにずらして配置することで、更に高い混合性を得ることが可能となる。
According to the invention described in
請求項1記載の発明によれば、主流ガスに被希釈ガスを均一に分散供給でき、主流ガスに対する被希釈ガスの割合が高くなる条件にも柔軟に対応可能であり、簡易かつコンパクトな構造のガス混合器を提供することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the dilution gas can be uniformly distributed and supplied to the mainstream gas, and can flexibly cope with the condition where the ratio of the dilution gas to the mainstream gas is high, and has a simple and compact structure. A gas mixer can be provided.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、メンテナンス性に優れたガス混合器を提供することが可能となる。
According to the invention described in
請求項3記載の発明によれば、請求項1、2記載の発明の効果に加えて、ミキシングプレートの下流側でのガスの混合性が良好となり、主流ガスと被希釈ガスとの均一混合が容易となる。 According to the third aspect of the invention, in addition to the effects of the first and second aspects of the invention, the gas mixing property on the downstream side of the mixing plate is improved, so that the mainstream gas and the gas to be diluted are uniformly mixed. It becomes easy.
請求項4記載の発明によれば、請求項1ないし3記載のいずれかの発明の効果に加えて、分散孔とミキシングプレートの遮蔽翼部分が重ならないように配置されているので、分散孔が配置されていない領域へのガスの吹抜けが防止され、主流ガスと被希釈ガスの混合性が更に良くなる。
According to the invention described in
請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし3記載のいずれかの発明の効果に加えて、ミキシングプレート同士の遮蔽翼部分が重ならないように配置されているので、更に高い混合性を得ることが可能となる。 According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effects of any of the first to third aspects of the invention, the shielding blades between the mixing plates are arranged so that they do not overlap. Can be obtained.
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1には本発明の一実施例のガス混合器の内部を見た図(図1(a))と図1(a)のガス流れの下流側から見たA−A線、B−B線及びC−C線の各矢視図(図1(b)〜図1(d))を示した。なお、本発明の図1と図2に示す実施例におけるミキサーは、図3と図4に示す従来技術のミキサー4と明確に区別するため、ミキシングプレート5と呼ぶことにする。
FIG. 1 is a view of the inside of a gas mixer according to an embodiment of the present invention (FIG. 1 (a)) and an AA line and BB seen from the downstream side of the gas flow of FIG. 1 (a). Each arrow figure (FIG.1 (b)-FIG.1 (d)) of the line and CC line was shown. The mixer in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 of the present invention is called a
図1において、主流ガスが流れるガス混合器本体1内を横断する方向に被希釈ガス供給管2をガス流れ方向に間隔を設け、かつ互いに直交する方向に挿入する。すなわち、混合器本体1をガス流れの上流側から見たときに、2本の直管形状の被希釈ガス供給管2が十字型をなすように、それぞれの被希釈ガス供給管2をガス流れ方向にずらして混合器本体1側面から混合器本体1内に挿入している。
In FIG. 1, the diluted
被希釈ガス供給管2には所定の間隔で複数個の分散孔3が設けられており、該分散孔3は被希釈ガス供給管2の下流側および両側面に被希釈ガスを噴出させる方向に設けられている。また、前記分散孔3のガス噴出方向がガス流れ下流側と混合器本体1の内壁面に対向する側とに交互に並ぶように被希釈ガス供給管2の長手方向に順に配置されていることが図3と図4に示す従来技術と異なる。
The dilution
また、前記2つの被希釈ガス供給管2が配置されるガス混合器本体1内の下流側には2枚の平板を重ね合わせた十字型形状のミキシングプレート5が互いに直交するようにガス混合器本体1内を横断する方向に設けられている。
Further, a gas mixer in which a
図1に示す実施例では、被希釈ガスを噴出させる分散孔3をガス流れ下流側と混合器本体1の内壁面に対向する側面側とに設けているが、分散孔3をガス流れ下流側と混合器本体1の内壁面に対向する側面側とに交互に並ぶように配置したことも従来技術と異なる。このため、分散孔3の数と大きさを十分確保しやすく、1本の被希釈ガス供給管2におけるガス分散性が高められ、主流ガスに対する被希釈ガスの割合が高くなる条件にも対応できるようになる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the dispersion holes 3 through which the gas to be diluted are ejected are provided on the gas flow downstream side and the side surface facing the inner wall surface of the mixer body 1. Also, it is different from the prior art in that they are arranged alternately on the side of the mixer body 1 facing the inner wall surface. For this reason, it is easy to secure the number and size of the dispersion holes 3, the gas dispersibility in one dilution
また、被希釈ガス供給管3が直管形状であり、装置停止時に被希釈ガス供給管2をダクトから引抜くことで容易に分散孔を清掃することができる。また被希釈ガス供給管の分散孔3が主流ガスの流れ方向に向けて設けられていないので、分散孔3に主流ガス内に含まれる固形物などが入り込むことが少なく、メンテナンス性に優れている。
Further, the dilution
また、ミキシングプレート5は遮蔽翼からなり、ガス混合器本体1内を流れる主流のガス流れに旋回作用を与えず、その遮蔽翼の下流側に渦を積極的に発生させる構造である。そのため、ミキシングプレート5の下流側でのガスの混合性が良好となる。
The mixing
また、被希釈ガス供給管2およびミキシングプレート5を混合器本体1の下流側から見たときに、分散孔3とミキシングプレート5の遮蔽翼部分がその中心部を除いて重ならないようにずらして配置しているため、分散孔3が配置されていない領域への主流ガスの吹抜けが防止され、主流ガスと被希釈ガスの混合が阻害されることがない。
Further, when the diluted
図2は本発明の一実施例のガス混合器の内部を見た図(図2(a))と図2(a)のガス流れの下流側から見たD−D線矢視図(図2(b))を示したものである。 2 is a view of the inside of a gas mixer according to an embodiment of the present invention (FIG. 2 (a)) and a view taken along the line D-D as viewed from the downstream side of the gas flow in FIG. 2 (a). 2 (b)).
図2に示す実施例は、十字型形状のミキシングプレート5を2枚離して設置し、混合器本体1の上流側から見たときに、ミキシングプレート5同士の遮蔽翼部分がその中心部を除いて重ならないようにずらして配置した点が図1と異なる。その他の構成は図1に示す実施例1の構成と同じであるので、その説明は省略する。
In the embodiment shown in FIG. 2, two
ミキシングプレート5を複数にすることで、図1に示す実施例1より更に高い主流ガスと被希釈ガスの混合性を得ることが可能となり、混合器本体1の長さを短くすることができる。
By using a plurality of mixing
なお、上記実施例では十字型形状のミキシングプレート5を使用しているが、ミキシングプレート5の形状はこれに限らず、例えば一文字形状のものでもよい。
In the above embodiment, the
本発明は、例えば排ガス脱硝装置のアンモニアガス注入装置などとして広範囲な操作条件に対応できるガス混合器として利用できる。 The present invention can be used as a gas mixer that can cope with a wide range of operating conditions, for example, as an ammonia gas injection device of an exhaust gas denitration device.
1 ガス混合器本体 2 被希釈ガス供給管
3 分散孔 4 ミキサー
5 ミキシングプレート 6 噴出孔
7 中心孔 8 柱体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
ダクトの上流側から見たときに、2本の被希釈ガス供給管が十字型になるように、それぞれの被希釈ガス供給管をガス流れ方向にずらしてダクト側面からダクト内に挿入し、被希釈ガス供給管の下流側および両側面側に被希釈ガスを噴出させる分散孔を設け、さらに、被希釈ガス供給管の下流側に十字型の遮蔽翼からなるミキシングプレートを少なくとも1枚設置したことを特徴とするガス混合器。 In a mixer that mixes both gases by supplying the gas to be diluted into the duct through which the main gas flows.
When viewed from the upstream side of the duct, the respective dilution gas supply pipes are shifted in the gas flow direction so that the two dilution gas supply pipes have a cross shape, and are inserted into the duct from the duct side surface. Dispersion holes for injecting dilution gas are provided on the downstream side and both side surfaces of the dilution gas supply pipe, and at least one mixing plate composed of cross-shaped shielding blades is installed on the downstream side of the dilution gas supply pipe. A gas mixer characterized by.
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