JP2007330875A - Equipment and method for recovering dust - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダクト内部に堆積したダストの回収設備及び回収方法に関する。 The present invention relates to a collection facility and a collection method for dust accumulated inside a duct.
工場などで排出された粉塵や有害物質を含む気体は、環境汚染を防止するために集塵機や触媒装置などの処理装置で処理された後に、大気に開放されることが義務付けられている。ダクトは、これらの排出された気体を外部と隔離して流すための流路として広く使用されている。例えば鉄鋼業においては、焼結鉱製造工程で鉄鉱石などの原料を焼結し製鉄原料を製造する焼結機、焼結鉱冷却機などにおいて、ダストとして焼結鉱を有する集塵ガスが排出されるため、公害を防止するために集塵ガスを処理する集塵機を設置することが義務付けられている。そして、この集塵機へ集塵ガスを流すために集塵ダクトが使用されている。 Gases containing dust and harmful substances discharged from factories and the like are required to be released to the atmosphere after being processed by a processing device such as a dust collector or a catalytic device in order to prevent environmental pollution. Ducts are widely used as flow paths for flowing these exhausted gases separately from the outside. For example, in the iron and steel industry, dust collection gas containing sintered ore is discharged as dust in sintering machines and sintered ore coolers that sinter raw materials such as iron ore in the sintered ore production process to produce iron making raw materials. Therefore, in order to prevent pollution, it is obliged to install a dust collector that processes the dust collection gas. And the dust collection duct is used in order to flow dust collection gas to this dust collector.
ダクトでは、ダストの重量や慣性などにより内部にダストの堆積が生じる。このダストの堆積は、流路の有効面積を減少させ、さらに累積的なダストの堆積を生じさせるため、ダクトにおけるダストの堆積を解決することが従来からの大きな課題である。そのため、ダクトを流れる気体の流速を速くしてダストの堆積を防止することが行われている。これにより、ダクトは、ダクト内の通過流速が10〜20m/秒程度となるように処理すべき風量から有効面積が計算され、設計されている。しかし、設備の配置から、通常ダクトを直線的に配置することは困難であり、上下左右だけでなく、180度反対方向にダクトを曲げることさえ必要な場合がある。このような曲げが生じている箇所においてはダストが堆積し、特に曲げが大きいほどダストが堆積し易くなる。ダクトの形状を工夫することで、このような箇所へダストが堆積することの防止が図られているが、実際はダクトにダストが堆積しないようにすることは、不可能である。 In the duct, dust accumulates inside due to the weight and inertia of the dust. Since this dust accumulation reduces the effective area of the flow path and also causes cumulative dust accumulation, it has been a major challenge to solve the dust accumulation in the duct. Therefore, increasing the flow rate of the gas flowing through the ducts to prevent dust accumulation is performed. Thereby, the effective area is calculated from the air volume which should be processed so that the passage flow velocity in a duct may be about 10-20 m / sec, and the duct is designed. However, it is usually difficult to arrange the duct in a straight line due to the arrangement of the equipment, and it may be necessary to bend the duct not only vertically and horizontally but also in the opposite direction 180 degrees. Dust accumulates at the places where such bending occurs, and dust is more likely to accumulate, especially as the bending increases. By devising the shape of the duct, it is possible to prevent dust from accumulating in such a place, but in practice it is impossible to prevent dust from accumulating in the duct.
そのため、従来は小型重機やダスト搬出機械をダクト内で運転し、作業員がダクト内に入るなどして、ダストを集積、排出及び回収していた。しかし、小型重機やダスト搬出機械による回収では、ダクトにこれらの搬入出及び走行装置が必要となる場合があるため、設備が大きくなり、設備費も高くなる。作業員による回収では、作業員が劣悪な環境で作業をしなければならない。また、これらの方法では、回収作業にかかる費用が高く、さらに回収作業中はダクトの使用を停止する必要があるため設備の作業効率が悪化するという問題があった。 For this reason, conventionally, a small heavy machine or a dust carry-out machine is operated in a duct, and an operator enters the duct to collect, discharge, and collect dust. However, collection by a small heavy machine or a dust unloading machine may require these loading / unloading and traveling devices in the duct, which increases facilities and increases facility costs. In the collection by the worker, the worker must work in a poor environment. In addition, these methods have a problem that the cost for the collection work is high, and the use efficiency of the equipment is deteriorated because it is necessary to stop the use of the duct during the collection work.
このような問題を解決するために、ダクトでのダストの堆積を防止する発明がなされている。特許文献1では、ほぼ水平な集煙ダクトを軸芯回りに回転させることで、ダクト底面に堆積したダストを排ガスの流速が速いダクト上部に持ち上げ、この排ガスでダストを押すことによりダストの堆積を防止する発明が開示されている。特許文献2では、粉粒体のダストが堆積するダクトの下部屈曲部の底面の孔から圧縮空気を噴出させ、ダストを吹き上げることでダストの堆積を防止する発明が開示されている。特許文献3では、ダクト内に設置されたダンパが閉鎖されている際に、このダンパの支軸に設けられるノズルからそのダンパの直上流に圧縮空気を噴射してダンパに堆積したダストを吹き飛ばすことで、ダストの堆積を防止する発明が開示されている。特許文献4には、他の設備系統(ディスペンサ)の圧力排ガスを集塵ダクト内に導き、噴出させることでダクト内に堆積したダストを吹き飛ばし、ダストの堆積を防止する発明が開示されている。特許文献5には、集塵機の集塵室へ排ガスを流入させる分岐ダクトがダンパにより閉鎖されている際に、集塵機でダストを除去した清浄ガスの一部を閉鎖されたダンパに噴出させることで堆積したダストを吹き飛ばし、ダストの堆積を防止する発明が開示されている。特許文献6には、触媒反応充填器に排ガスの上昇流部と下降流部を有する脱硝装置において、排ガス流量が少ない場合には、下降流部のみを排ガスが通過するように排ガスバイパスラインを設けることで、上昇流部の触媒へのダスト蓄積を防止する発明が開示されている。
しかし、特許文献1に記載の発明では、ダクトを回転させるターニング装置を適用するためには円形ダクトが妥当であると考えられる。そのため、ダクト有効面積を大きくするためなどにより、ダクトの形状を角型にしなければならないときは、この発明を使用できないという問題があった。また、ターニング装置の設置場所が必要なため、狭い場所での使用が困難であるという問題があった。さらに、回転ダクトと非回転部の接続部はシールで気密されるが、回転を許しながらシールする必要があるため、このシール性能を維持するには保守費及び保守作業の負担が大きいという問題があった。
However, in the invention described in
また、特許文献2に記載の発明では、ダクトの大きさに合わせ適切な量の圧縮空気を供給することが必要であり、大きなダクトでは大量の圧縮空気を供給するため運転費が大きくなるという問題があった。また、ダストの堆積量が場所によって異なると、圧縮空気が堆積量の少ない場所から噴出するため、噴出が不均等となり、噴出しない場所にはダストが堆積するという問題があった。さらに、圧縮空気の供給により、処理する含塵ガスが増えるという問題があった。特に、鉄鋼業における焼結系統のダストは、重量が鉄粉を多く含むことで重く、また石灰などの成分を含むときには多少の湿度で固化するため、圧縮空気を噴出する孔が閉塞しやすい。そのため、多くの圧縮空気を必要とすることで運転費が大きくなり、さらには圧縮空気ではダストの堆積を防止することができない場合もあるという問題があった。
Moreover, in the invention described in
特許文献3に記載の発明は、特許文献2に記載の発明と同様に圧縮空気を用いてダンパに堆積したダストを吹き飛ばすため、圧縮空気の供給により処理する含塵ガスが増え、特に鉄鋼業における焼結系統のダストでは、運転費が大きくなり、圧縮空気ではダストの堆積を防止することができない場合もあるという問題があった。
The invention described in
特許文献4に記載の発明は、特許文献2及び3に記載の発明と同様に圧縮空気を用いて堆積したダストを吹き飛ばすが、圧縮空気として他の設備系統の圧力排ガスを使用するため、運転費は特許文献2及び3に記載の発明に比べて低減されている。しかし、大きなダクトでは、他の設備系統から大量の圧縮空気を供給する必要があるという問題があった。また、圧縮空気の供給により処理する含塵ガスが増えるという問題があった。特に鉄鋼業における焼結系統のダストでは、上述のとおり多くの空気が必要であることで他の設備系統からそのような空気が供給される必要があり、さらには圧縮空気ではダストの堆積を防止することができない場合もあるという問題があった。
The invention described in
特許文献5に記載の発明では、堆積ダストを吹き飛ばすためには、供給する清浄ガスの供給量が供給されるダクトの大きさに対して十分であることが必要である。供給されるダクトが特許文献5に記載の発明のように分岐ダクトのような面積の小さいダクトであれば問題ないが、メインダクトのような大きなダクトに適用すると、供給する清浄ガスに風量の不足が生じ、堆積ダストを吹き飛ばすことができないという問題があった。また、清浄ガスの供給により、処理する排ガスが増えるという問題があった。特に鉄鋼業における焼結系統のダストでは、上述のとおり大量の圧縮気体が必要であるため、清浄ガスの風量が不足するとともに、圧縮空気ではダストの堆積を防止することができない場合もあるという問題があった。
In the invention described in
特許文献6に記載の発明は、脱硝装置のダクトであり、集塵ダクトに応用するには集塵ダクトを複数のダクトに分岐し、集塵ガスの流量に応じて使用するダクトの本数を変えて集塵ガスの流速を調整し、ダストの堆積を防止することが考えられる。しかし、分岐ダクトやそれに付随したダンパ、制御装置などを設置する必要があるため、設備の建設費が高くなるという問題がある。また、1本の集塵ダクトを複数の分岐ダクトとすることで、より大きな設置場所が必要になるという問題がある。
The invention described in
そこで、本発明は上記問題を解決するため、ダクトの形状や設置場所の広さを問わず使用でき、処理する気体を増やさずに、重量があり固化しやすいダストでも確実にダストの堆積を防止することができるとともに、保守が容易で、建設費、運転費が安価なダスト回収設備を提供することを課題とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present invention can be used regardless of the shape of the duct and the size of the installation place, and reliably prevents dust accumulation even with heavy and easily solidified dust without increasing the gas to be processed. Another object of the present invention is to provide a dust recovery facility that can be easily maintained and that is inexpensive to construct and operate.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、圧縮空気やダクトを回転させることでダストをダクト内部に吹き飛ばすことより、ダストをダクトの外部へ排出することがダストの堆積を防止するためには確実かつ効率的であり、特にダストが有価物であるときには、ダストの再利用が容易であるとの着想を得て、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive investigations to solve the above problems, the present inventors have found that dust is discharged outside the duct by blowing the dust into the duct by rotating the compressed air or the duct. It was reliable and efficient to prevent, and when the dust is a valuable material, the idea that the reuse of the dust is easy was obtained and the present invention was completed.
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。 The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
請求項1に記載の発明は、ダストを含む気体が流れるダクト(3)と、ダクトの底部に設置され、ダクトに堆積したダストをダクトの外へ搬送するコンベア(5)とを備えることを特徴とするダスト回収設備(1)を提供することにより前記課題を解決する。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のダスト回収装置(1)において、コンベア(5)に接続されたダストシュート(6)にダクト(3)内部の圧力を遮断するダスト排出装置(7)が備えられることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the dust recovery device (1) according to the first aspect, the dust discharge device for blocking the pressure inside the duct (3) to the dust chute (6) connected to the conveyor (5). (7) is provided.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のダスト回収設備(1)において、ダストシュート(6)の下端に接続され、ダストシュートから落下したダストを圧縮気体により気送する気送装置(8)を備えることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のダスト回収設備(1)において、気送装置(8)の吸入部が、ダクト(3)が接続された集塵機(19)の排出口と接続されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the dust recovery facility (1) according to the third aspect, the suction part of the air feeding device (8) is connected to the outlet of the dust collector (19) to which the duct (3) is connected. It is connected.
ここで、気送装置の吸入部と集塵機の排出口との接続には、その間に集塵機用の送風機や、排気筒などの装置を介して接続されることも含まれる。 Here, the connection between the suction part of the air feeding device and the discharge port of the dust collector includes a connection between them via a device such as a dust collector blower or an exhaust pipe.
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載のダスト回収設備(1)において、気送装置(8)の吐出部に接続され、気送されたダストを圧縮気体から分離する固気分離装置(9)を備えることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the dust recovery facility (1) according to the third or fourth aspect, wherein the dust recovery facility (1) is connected to a discharge part of the air feeding device (8) and separates the air dust from the compressed gas. An air separation device (9) is provided.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のダスト回収設備(1)において、固気分離装置(9)とダクト(3)とが、ダストが分離された圧縮気体をダクトに戻す配管(10)により接続されることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the dust recovery facility (1) according to the fifth aspect, wherein the solid-gas separation device (9) and the duct (3) return the compressed gas from which the dust is separated to the duct. It is connected by (10).
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載のダスト回収設備(1)において、コンベア(5)がスクリューコンベアであることを特徴とする。
The invention described in
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載のダスト回収設備(1)において、ダクト(3)に堆積するダストが焼結鉱を含むことを特徴とする。
The invention described in
請求項9に記載の発明は、ダクト(3)に堆積したダストを回収する方法であって、ダクトの底部に設置したコンベア(5)により、コンベアの搬送先に接続されたダストシュート(6)にダストを排出する工程と、ダストシュートにおいてダクト内部の圧力を遮断し、排出されたダストを落下させる工程と、ダストシュートに接続された気送配管(13)に落下したダストを、圧縮気体により気送する工程と、気送されたダストを圧縮気体から回収する工程とを有することを特徴とするダスト回収方法を提供することにより前記課題を解決する。
Invention of
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載のダスト回収方法において、圧縮気体として、ダクト(3)が接続された集塵機(19)で清浄された清浄気体の一部を用いることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is the dust collection method according to the ninth aspect, wherein a part of the clean gas cleaned by the dust collector (19) to which the duct (3) is connected is used as the compressed gas. And
請求項11に記載の発明は、請求項9又は10に記載のダスト回収方法において、ダストが分離された圧縮気体を、ダクト(3)に戻すことを特徴とする。
The invention described in claim 11 is characterized in that, in the dust recovery method according to
請求項1に記載の発明によれば、ダクトの底部にダストを搬送するコンベアを設置することにより、連続的かつ確実にコンベアに堆積したダストを排出することができる。また、コンベアでダストを外部に排出するため、圧縮空気を使用する場合のように処理装置で処理する気体の量を増加させないだけでなく、処理するダストの量を少なくすることができるとともに、吹き飛ばしたダストが再びダクトの他の場所に堆積することを防止することができる。また、コンベアはダクトの底部に開口部を設けることで容易に設置が可能であるため、先にダクトを設置し、実際に使用してダストの堆積部位を確認した後に、コンベアを設置することが可能である。そのため、既存のダクトにも大きな改修をせずに、いわゆる「後付け」で設置可能である。これにより、効果的な位置にコンベアを設置することで、高い効果を得ることができる。さらに、本発明では、ダクトは底部にコンベアが設置されれば良いため、広い設置場所、特殊な装置及び多くの装置を必要とせず、ダクト底部の開口部のシールも一般的なパッキン類で充分であるため、建設費、運転費、及び保守に掛かる負担を少なくすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the dust accumulated on the conveyor can be discharged continuously and reliably by installing the conveyor that conveys the dust at the bottom of the duct. Also, because the dust is discharged to the outside by the conveyor, not only does the amount of gas processed by the processing device not increase as in the case of using compressed air, but also the amount of dust processed can be reduced and blown away. It is possible to prevent the accumulated dust from accumulating in other places of the duct again. In addition, since the conveyor can be easily installed by providing an opening at the bottom of the duct, it is possible to install the duct after first installing the duct and actually checking the dust accumulation site. Is possible. Therefore, existing ducts can be installed by so-called “retrofitting” without major modifications. Thereby, a high effect can be acquired by installing a conveyor in an effective position. Furthermore, in the present invention, since it is only necessary to install a conveyor at the bottom of the duct, a large installation place, special equipment and many devices are not required, and general packings are sufficient for sealing the opening at the bottom of the duct. Therefore, it is possible to reduce the construction cost, operation cost, and maintenance burden.
請求項2に記載の発明によれば、ダスト排出装置によりダストに掛かるダクト内部の圧力が遮断される。ダストシュートにおいてダクト内部の圧力が遮断されないと、ダクト内部が負圧であれば排出すべきダストが吸引されて、正圧であればダストが噴出されることによりダストシュートから連続的にダストが気送配管に落下しないという事態が生じるが、請求項2に記載の発明により、このような事態を防止することができることができ、安定してダストを回収することが可能である。
According to the second aspect of the present invention, the pressure inside the duct applied to the dust is cut off by the dust discharging device. If the pressure inside the duct is not shut off in the dust chute, the dust to be discharged is sucked if the duct has a negative pressure, and if the pressure is positive, the dust is continuously ejected from the dust chute. Although the situation that it does not fall to a feed pipe arises, according to the invention of
請求項3に記載の発明によれば、気送装置により圧縮気体でダストを搬送することで、コンベアなどでの輸送に比べ迅速であり、上下方向への輸送が容易であるとともに、ダストを飛散させずに輸送することができる。また、搬送装置も簡易的にすることが可能である。 According to the third aspect of the present invention, the dust is conveyed by the compressed gas by the air feeding device, which is quicker than the transportation on the conveyor and the like, and the transportation in the vertical direction is easy and the dust is scattered. Can be transported without In addition, the conveying device can be simplified.
請求項4に記載の発明によれば、気送装置の吸入部が集塵機の排出口と接続されることで、集塵機で清浄された清浄気体が気送装置に供給されて気送用の圧縮気体となる。これにより、外部から気体が入らないため、系全体のガスバランスが崩れず、新設だけでなく既存のダクトに本発明の設備を設置した場合であっても、安定して設備を稼動させることができる。また、排出のために加圧される清浄気体を用いることで、気送装置での圧縮気体の加圧が低減されるため、運転費を削減することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the compressed gas for air supply is supplied by supplying the clean gas cleaned by the dust collector to the air supply device by connecting the suction part of the air supply device to the discharge port of the dust collector. It becomes. As a result, since no gas enters from the outside, the gas balance of the entire system does not collapse, and even when the equipment of the present invention is installed not only in a new installation but also in an existing duct, the equipment can be operated stably. it can. Moreover, since the pressurization of the compressed gas in an air feeding apparatus is reduced by using the clean gas pressurized for discharge | emission, an operating cost can be reduced.
請求項5に記載の発明によれば、固気分離装置でダストを圧縮気体から分離することにより、周囲にダストを飛散させることなく、ダストを回収することが可能である。
According to the invention described in
請求項6に記載の発明によれば、固気分離装置とダクトとが配管により接続されることにより、固気分離装置でダストが分離された圧縮気体が大気でなくダクトに戻されるため、圧縮気体からのダストの分離が完全でなくても大気にダストを飛散させることを防止することができる。
According to the invention described in
請求項7に記載の発明によれば、コンベアにスクリューコンベアを用いることで、スクリューコンベアの駆動装置にトルクの大きなモータなどを使用することにより、重量のあるダストや固化しやすいダストであっても確実にダクトから排出することができる。また、スクリューコンベアは構造上、特に粉塵の搬送に適しているため、ダストが粉塵であるときに効率的にダストを搬出することが可能である。 According to the seventh aspect of the present invention, even if the dust is heavy or easily solidified by using a screw conveyor for the conveyor, and using a motor having a large torque for the drive device of the screw conveyor. It can be reliably discharged from the duct. In addition, the screw conveyor is structurally suitable for transporting dust in particular, and therefore can efficiently carry out dust when the dust is dust.
請求項8に記載の発明によれば、焼結鉱のダストは重量が大きく、また石灰などの成分を含むことで固化しやすいため、圧縮空気などで吹き飛ばすような従来のダスト回収設備では堆積を防止することが困難であったが、請求項1〜7に記載の発明にかかるダスト回収設備を用いることで、確実にダストを回収することができる。また、これにより従来では有価物であるにも関わらずダストとして処分されることがあった焼結鉱を容易に再利用することが可能である。
According to the eighth aspect of the present invention, since the dust of sintered ore is heavy and contains solid components such as lime, it is easy to solidify. Therefore, the conventional dust recovery equipment that blows away with compressed air or the like does not accumulate. Although it was difficult to prevent, the dust can be reliably recovered by using the dust recovery facility according to the inventions of
請求項9に記載の発明によれば、ダクトの底部に設置したコンベアでダストを排出することにより、連続的かつ確実にコンベアに堆積したダストを排出することができる。また、コンベアでダストを外部に排出するため、圧縮空気を使用する場合のように処理する気体の量を増加させないだけでなく、吹き飛ばしたダストが再びダクトの他の場所に堆積することを防止することができるとともに、集塵機などで処理するダストの量を少なくすることができる。一方、ダストシュートにおいてダクト内部の圧力が遮断されないと、ダクト内部が負圧のときは排出すべきダストが吸引され、正圧のときはダストが噴出することとなり、ダストシュートから連続してダストが気送配管に落下しないが、ダストシュートにおいてダクト内部の圧力を遮断して排出されたダストを落下させることで、このような事態を防止することができ、安定してダストを回収することが可能である。さらに、ダストシュートに接続された気送配管に落下したダストを、圧縮気体により気送することにより、コンベアなどでの輸送に比べ迅速に、ダストを飛散させずに輸送することができ、上下方向への輸送も容易である。またさらに、ダストを圧縮気体から回収することにより、周囲にダストを飛散させることなく、ダストを回収することが可能である。 According to the ninth aspect of the invention, the dust accumulated on the conveyor can be discharged continuously and reliably by discharging the dust with the conveyor installed at the bottom of the duct. In addition, because the dust is discharged to the outside by the conveyor, not only does the amount of gas to be processed increase as in the case of using compressed air, but it also prevents the blown-off dust from accumulating again in other places of the duct. It is possible to reduce the amount of dust processed by a dust collector or the like. On the other hand, if the pressure inside the duct is not cut off in the dust chute, the dust to be discharged is sucked when the pressure inside the duct is negative, and dust is ejected when the pressure is positive, and the dust is continuously discharged from the dust chute. Although it does not fall into the pneumatic piping, it can prevent such a situation by dropping the discharged dust by shutting off the pressure inside the duct in the dust chute, and it is possible to collect the dust stably. It is. Furthermore, the dust that has fallen to the pneumatic piping connected to the dust chute can be transported by compressed gas, so that it can be transported more quickly and without scattering the dust than in the conveyor. Easy to transport to. Further, by collecting the dust from the compressed gas, it is possible to collect the dust without scattering the dust around.
請求項10に記載の発明によれば、気送用の圧縮気体として集塵機で清浄された清浄気体の一部を用いることで、外部から気体を入れないため、系全体のガスバランスが崩れず、新設だけでなく既存のダクトに本発明の設備を設置した場合であっても、安定して設備を稼動させることができる。また、排出のために加圧された清浄気体を用いることで、気送装置での圧縮気体の加圧が低減されるため、設備の運転費を削減することができる。
According to the invention described in
請求項11に記載の発明によれば、ダストが分離された気送用の圧縮気体をダクトに戻すことにより、圧縮気体からのダストの分離が完全でなくても大気にダストを飛散させることを防止することができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, by returning the compressed gas for air separation from which the dust is separated to the duct, the dust is scattered in the atmosphere even if the separation of the dust from the compressed gas is not complete. Can be prevented.
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。 Such an operation and gain of the present invention will be made clear from the best mode for carrying out the invention described below.
以下、図面に示す実施形態に基づき、本発明によるダスト回収設備の一例として、コンベアがスクリューコンベアであり、ダスト排出装置がアクチュエータを備えた2重弁である場合を説明する。また、気送装置が送風機、送風ダクト及び気送配管から構成される場合、並びに固気分離装置がサイクロン及びアクチュエータを備えた2重弁である場合を説明するが、以下に説明するものは本発明の実施形態の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り以下の説明になんら限定されるものではない。 Hereinafter, based on the embodiment shown in the drawings, as an example of the dust collection facility according to the present invention, a case where the conveyor is a screw conveyor and the dust discharge device is a double valve provided with an actuator will be described. In addition, a case where the air feeding device is constituted by a blower, a blower duct and an air feeding pipe, and a case where the solid-gas separation device is a double valve provided with a cyclone and an actuator will be described. It is an example of this embodiment, Comprising: This invention is not limited to the following description at all unless the summary is exceeded.
図1は、1つの実施形態にかかる本発明のダスト回収設備1を模式的に示した図である。ダスト回収設備1は、駆動装置4、スクリューコンベア5、ダストシュート6、ダスト排出装置7、気送装置8、固気分離装置9及び排気管10を備えている。そして、ダスト排出装置7はアクチュエータ11a、11b及びダスト排出弁12a、12bを、気送装置8は気送配管13、気送用送風機14及び送風ダクト15を、固気分離装置9はサイクロン16、アクチュエータ17a、17b及びダスト排出弁18a、18bを有している。ダクト3の底部には、一端に駆動装置4を取り付けたスクリューコンベア5を設置する。このスクリューコンベア5の下部にはダストシュート6の上端を接続する。ダストシュート6の内部には、2基のダスト排出弁12a、12bを設置する。このダスト排出弁12a、12bには、それぞれにアクチュエータ11a、11bを取り付ける。ダストシュート6の下端を上方から気送配管13に接続し、気送配管13の流入部には気送用送風機14の吐出口を取り付ける。一方、ダクト3が接続された集塵機19の排出口を、集塵機用送風機20及び排気筒21を介して送風ダクト15の流入部に接続し、送風ダクト15の流出部を気送用送風機14の吸入口に接続する。そして、気送配管13の流出部を、固気分離装置9を構成するサイクロン16に接続する。これにより、気送装置8は、ダストシュート6が接続されるとともに、吸入部が集塵機19の排出口と接続され、吐出部が固気分離装置9に接続される。サイクロン16の下部からは、2基のダスト排出弁18a、18bが設置された配管が、ダスト搬送機22の上部へ伸びている。このダスト排出弁18a、18bには、それぞれアクチュエータ17a、17bが取り付けられている。また、サイクロン16の上部から、排気管10をダクト3へ接続する。
Drawing 1 is a figure showing typically
かかる構成によるダスト回収設備1の作動について、図2のフローチャートにより説明する。なお、図1において付した符号を適宜使用して説明する。最初に、集塵機19が運転中であるかどうかが判断される(ステップS1)。これは、集塵機19が運転されていないときはダクト3に気体が流れておらず、ダクト回収設備1を作動させる必要がないためである。ステップS1で肯定判断された場合(集塵機19が運転中である場合)には、ダスト搬送機22が運転中であるかどうかが判断される(ステップS2)。ダスト搬送機22が運転中でないときは、回収したダストを搬送することができないためである。ステップS2で肯定判断された場合(ダスト搬送機22が運転中である場合)には、ダクト3内部の圧力によるダストの噴出を防ぐためにダスト排出弁12a、12bが閉鎖中であるかどうかが判断される(ステップS3)。ステップS3で肯定判断された場合(ダスト排出弁12a、12bが閉鎖中である場合)には、気送用送風機14が運転中であるかどうかが判断される(ステップS4)。ステップS5で肯定判断された場合(気送用送風機14が運転中である場合)には、スクリューコンベア5が運転される(ステップS5)。これにより、ダクト3のスクリューコンベア5が設置された場所に堆積したダストは、ダクト3の外部のダストシュート6へ連続的かつ確実に排出される。また、ダストの排出に、従来のように圧縮空気を用いないため、集塵機19で処理する気体の量が増加することを防止することができる。さらに、ダストをダクト3から排出することで、集塵機19で処理するダストの量を少なくすることができ、圧縮空気で堆積ダストを吹き飛ばす場合に生じていた吹き飛ばしたダストが再びダクト3の他の場所に堆積するという事態も防止することができる。
The operation of the
スクリューコンベア5の運転により、ダスト排出弁12a、12bが作動する(ステップS6)。ダスト排出弁12a、12bの作動は、一方のダスト排出弁が閉であるときは、他方のダスト排出弁は開となる。この動作により、常にどちらか一方のダスト排出弁が閉となっているため、ダスト排出弁12a、12bよりダクト3内部の圧力が遮断される。具体的な作動としては、ダスト排出弁12a、12bは、最初は共に閉状態であり、ダスト排出弁12aの上方にはスクリューコンベア5でダクト3から排出されたダストが溜まっている。ここからダスト排出弁12aを開放すると、ダストは、閉状態であるダスト排出弁12bの上方まで落下する。次に、ダスト排出弁12aを閉にし、その直後にダスト排出弁12bを開にすることで、ダクト3内部の圧力が遮断され、ダストは気送配管13に落下する。そして、ダスト排出弁12bが閉となり、上述の作動が繰り返される。これにより、ダクト3内部の圧力の影響を受けずに、安定してダストを回収することが可能である。
The
気送配管13に落下したダストは、気送装置8の気送用送風機14で加圧された圧縮気体により、気送配管13を通って気送される(ステップS7)。これにより、ダストを飛散させずに迅速にダストを搬送することが可能であり、上下にも容易に搬送することができる。ここでは、圧縮気体として、集塵機19でダクト3を流れる気体からダストが清浄された清浄気体が使用されている。清浄気体は集塵機19から排出され、集塵機用送風機20で加圧され、排気筒21で大気に排出される。一方で、清浄気体の一部が、送風ダクト15により気送装置へ供給され、気送用送風機14でさらに加圧され、気送用の圧縮気体となっている。これにより、外部から気体が入らないため、系全体のガスバランスが崩れず、安定して設備を稼動させることができる。また、排出のために加圧されている清浄気体を用いることで、気送装置での圧縮気体の加圧が低減されるため、運転費を削減することができる。なお、ダクト3を流れる気体量に比べ、気送する圧縮気体の量が極めて少量で済む場合は、系全体のガスバランスを崩すおそれがないため、気送用送風機14で清浄気体でなく大気を吸引することが可能である。
The dust that has fallen on the
この圧縮気体により気送されたダストは、サイクロン16に流入し(ステップS8)、圧縮気体とダストが分離される。ここで、圧縮気体から分離されたダストは、サイクロン16から速度を持って下方に噴出する。そのため、ダストが飛散しないようにダスト排出弁18a、18bを用いて完全に固気分離を行い、ダストをダスト搬送機22へ落下させる。これには、まずダストが噴出することを防止するため、ダスト排出弁18a、18bが閉鎖しているかどうかが判断される(ステップS9)。ステップS9で肯定判断された場合(ダスト排出弁18a、18bが閉鎖中である場合)には、ダスト排出弁18a、18bが作動し(ステップS10)、圧縮気体からの圧力が遮断されてダストがダスト搬送機22へ落下する。なお、ダスト排出弁18a、18bの作動は、上述したステップS6のダスト排出弁12a、12bの作動と同様である。これにより、周囲にダストを飛散させることなく、気送用の圧縮気体からダストを回収することが可能である。一方、ダストが分離された圧縮気体は排気管10でダクト3へ戻されるため、圧縮気体からのダストの分離が完全でなくても大気にダストを飛散させることを防止することができる。
The dust blown by the compressed gas flows into the cyclone 16 (step S8), and the compressed gas and dust are separated. Here, the dust separated from the compressed gas is ejected downward from the
以上により、ダストは回収される(ステップS11)。そして、回収したダスト量が計測され(ステップS12)、ダスト量が処理能力などから定められる適正量以下であるかどうかが判断される(ステップS13)。ステップS13で否定判断された場合(ダスト量が適正量より多い場合)には、ダスト回収設備1は停止され(ステップS14)、ダクト3からのダストの回収は終了する。
Thus, the dust is collected (step S11). Then, the collected dust amount is measured (step S12), and it is determined whether or not the dust amount is equal to or less than an appropriate amount determined from the processing capability (step S13). When a negative determination is made in step S13 (when the amount of dust is larger than the appropriate amount), the
一方、ステップS1で否定判断された場合(集塵機19が運転中でない場合)には、集塵機19の運転が開始され(ステップS15)、処理はステップS1に戻される。ステップS2で否定判断された場合(ダスト搬送機22が運転中でない場合)には、ダスト搬送機22の運転が開始され(ステップS16)、ステップS2に戻される。ステップS3で否定判断された場合(ダスト排出弁12a、12bが閉鎖中でない場合)には、ダスト排出弁12a、12bが閉鎖され(ステップS17)、処理はステップS3に戻される。ステップS4で否定判断された場合(気送用送風機14が運転中でない場合)には、気送用送風機14の運転が開始され(ステップS18)、ステップS4に戻される。ステップS9で否定判断された場合(ダスト排出弁18a、18bが閉鎖中でない場合)には、ダスト排出弁18a、18bが閉鎖され(ステップS19)、処理はステップS9に戻される。ステップS13で肯定判断された場合(ダスト量が適正量以下である場合)には、ステップS1に戻されてダストの回収が継続される。以上の判断がなされることにより、ダスト回収装置1の適正な作動が確保されている。
On the other hand, when a negative determination is made in step S1 (when the
なお、スクリューコンベア5は、ダクト3の底部に開口部を設けることで容易に設置が可能である。そのため、実際の使用によるダストの堆積場所を確認した後に効果的な位置にコンベアを設置することで、高い効果を得ることができる。また、既存のダクト3にも大きな改修をせずに、いわゆる「後付け」で設置可能である。さらに、本発明に係るダクト回収装置1では、広い設置場所、特殊な装置及び多くの装置を必要とせず、ダクト底部の開口部のシールも一般的なパッキン類で充分であるため、建設費、運転費及び保守に掛かる負担を少なくすることができる。
The
以下の実施例において、さらに具体的に本発明を開示する。図3は、本発明のダスト回収設備1の実施例を模式的に示した図である。なお、図1と同じ構成を採るものについては、図1にて使用した符号を付し、その説明を省略する。実施例では、本発明に係るダスト回収設備1を、鉄鋼業における鉄鉱石の焼結工程における焼結機の集塵ダクト(以下単に「ダクト」という。)3に設置した。そのため、ダストは焼結鉱である。ダクト3は、紙面右下の流入側において水平に設置され、垂直に立ち上がった後、紙面左側の流出側へ直角に曲がって水平となっている。この形状により、ダクト3ではダストは重量及び慣性によりダクト3が垂直に立ち上がる箇所の下隅に堆積する。そのため、この場所に駆動装置4として2基のモータを取り付けた4軸のスクリューコンベア5を設置した。この場所のダクトの大きさは有効内幅5200mmであり、スクリューコンベア5をダクト3の幅方向(気体の流れと直交する方向)にダストを搬送するようにして設置した。さらに、スクリューコンベア5の下部とダストシュート6の上端との位置関係から、スクリューコンベア5で排出されたダストを斜め上方に搬送する必要があったため、これらを傾斜スクリューコンベア23により接続した。ダストシュート6には、ダスト排出装置7を設置した。ダストシュート6の下端を気送配管13に接続し、気送配管13の流入部を気送用送風機14(図6参照)の吐出口に取り付けた。気送配管13を上方に垂直に立ち上げて水平に曲げた後、流出部をサイクロン16に接続した。サイクロン16の下部には、2重のダスト排出弁18a、18b(図1参照)を設置した配管の上端を接続し、下端をダスト搬送機22の上方に配置した。そして、このダスト排出弁18a、18bには、それぞれアクチュエータ17a、17b(図1参照)を取り付けた。ダスト搬送機22は開放型のベルトコンベアであるため、回収したダストの飛散防止からコンベアの上方を覆うようにコンベアスカート24を設置した。また、サイクロン16の上部とダクト3とを、排気管10により接続した。
The present invention will be more specifically disclosed in the following examples. FIG. 3 is a diagram schematically showing an embodiment of the
かかる構成により、ダクト3の垂直に立ち上がる箇所の下隅に堆積したダストは、駆動装置4により駆動されたスクリューコンベア5によりダクト3の外部へ排出され、傾斜スクリューコンベア23により斜め上方のダストシュート6に搬送された。ダストは、後述するとおりダストシュート6に備えられたダスト排出装置7によりダクト3内部の圧力が遮断され、気送配管13へ落下した。そして、ダストは、気送用送風機14で加圧した圧縮気体により気送され、サイクロン16に流入された。サイクロン16において、ダストは、圧縮気体と分離されて下部から排出され、後述のとおりアクチュエータ17a、17bにより作動する2重のダスト排出弁18a、18bにより完全に固気分離されて、ダスト搬送機22により回収された。一方、サイクロン16でダストと分離された圧縮気体は、排気管10によりダクト3に戻された。
With this configuration, the dust accumulated in the lower corner of the vertically rising portion of the
(スクリューコンベア)
図4は、実施例におけるスクリューコンベア5とその駆動装置4を示す図である。4軸のスクリューコンベア5a〜5dを平行に設置し、駆動装置4として2基のモータ4a、4bをスクリューコンベア5a〜5dの一端に備えた。そして、スクリューコンベア5a〜5dを、2軸ごとにベルト25、25を介して1基のモータと接続した。スクリューコンベア5a〜5dには、螺旋状に配置されたスクリューの直径が140mm、ピッチが100mmの物を使用した。モータ4a、4bは、容量0.1kw、回転数1500rpm、減速比1/1247の物を使用した。かかる構成により、モータ4a、4bの駆動により、スクリューコンベア5a〜5dは約1.2rpmで回転し、鉄鉱石のダストを搬送能力60kg/hで排出した。これにより、焼結鉱のような重量があり固化しやすいダストでも、堆積ダストを排出できることが確認できた。特に1軸のスクリューコンベアでは、重量のあるダストが固化することでスクリューコンベアが停止し、ダストの排出できなくなるような場合であっても、4軸のスクリューコンベア5a〜5dとすることで、1軸あたりの負担が減少しダストの排出が可能となった。また、スクリューコンベア5a〜5dが広い範囲に設置されるため、広く堆積ダストを排出することが可能となった。なお、スクリューコンベアの軸数は特に限定されず、ダストの種類や設置が必要な底部面積などから選定することが可能である。
(Screw conveyor)
FIG. 4 is a diagram illustrating the
(ダスト排出装置)
図5は、実施例におけるダスト排出装置7を示す図である。ダスト排出装置7を、それぞれにアクチュエータ11a〜11cを取り付けたダスト排出弁12a〜12cにより構成した。ダスト排出弁12a〜12cを、ダクト3(図3参照)と気送配管13を結合するダストシュート6内に設置した。これにより、ダスト排出弁12aと12bの間に第1室を、ダスト排出弁12bと12cの間に第2室を形成した。ダスト排出弁12a〜12c及びアクチュエータ11a〜11cの構造は特に限定されない。ダスト排出弁12a〜12cとしてはバタフライ弁などが使用可能であり、耐圧性能は、一般的な呼称のJIS5Kを用いれば十分である。また、耐熱性能は、80℃程度の仕様のものを使用することが好ましい。アクチュエータ11a〜11cとしては油圧シリンダーや減速機付き電動モータなどが使用可能であり、全閉、全開の時間は、概ね5秒以内に完了する仕様のものを使用することが好ましい。かかる構成により、アクチュエータ11a〜11cは、制御信号を受けてダスト排出弁12a〜12cを作動させるようにした。制御信号は、制御系にタイマーなどを用いて、開閉時間を自由に設定できるようにした。ダスト排出弁12a〜12cの作動の一例及びダストの状況は、次のとおりである。
(1) ダスト排出弁12a 閉、ダスト排出弁12b 閉、ダスト排出弁12c 閉または開
この状態では、すべてのダスト排出弁12a〜12cを閉とすることで、ダクト3から気送配管13への圧力遮断が行われた。ダスト回収装置1が作動していない時は、この状態となっている。これにより、スクリューコンベア5(図3参照)によりダストシュート6に排出されたダストは、ダスト排出弁12aの上部に堆積した。
(2) ダスト排出弁12a 開、ダスト排出弁12b 閉、ダスト排出弁12c 閉または開
(1)からダスト排出弁12aを開としたことで、ダストは第1室へ移動した。
(3) ダスト排出弁12a 閉、ダスト排出弁12b 開、ダスト排出弁12c 閉
(2)からダスト排出弁12aを閉とし、その直後にダスト排出弁12bを開としたことで、ダストは第2室へ落下した。この時、ダスト排出弁12aが閉となったことで、ダクト3内部の圧力から第1室及び第2室が遮断された。
(4) ダスト排出弁12a 閉または開、ダスト排出弁12b 閉、ダスト排出弁12c 開
(3)からダスト排出弁12bを閉とし、その直後にダスト排出弁12cを開とした。この時、ダスト排出弁12bを閉としたことでダクト3内部の圧力から第2室が遮断されたため、ダストは気送配管13へ落下した。
この後、ダスト排出弁12a〜12cは、上述した(1)の作動に戻り、以降(1)〜(4)の作動が繰り返された。
なお、上記の「閉または開」は、開閉どちらであっても機能面での問題はないため、閉または開のどちらでも良い。実施例では気送配管13からの気送のための圧縮気体の逆流を完全に防止するためにダスト排出弁12a〜12cを3箇所に設置したが、図2において説明したように機能から見ればダスト排出弁は2箇所に設置されていれば良い。
(Dust discharge device)
FIG. 5 is a diagram illustrating the
(1)
(2)
(3) Closing the
(4)
Thereafter, the
Note that the above-mentioned “closed or opened” may be either opened or closed because there is no functional problem regardless of whether it is opened or closed. In the embodiment, the
(気送装置)
図6は、実施例における気送装置8(図1参照)の気送用送風機14を示す図である。気送用送風機14には、電動モータ26によりベルト27を介して駆動される風量240m3/h、圧力20kPaのルーツブロワを使用した。気送用送風機14の上部に吸入口28を設け、紙面上方に吐出口29を設けた。吸入口28を、集塵機19(図1参照)の排出口と、集塵機用送風機20、排気筒21及び送風ダクト15(すべて図1参照)を介して接続した。吐出口29を、気送配管13(図3参照)の流入部と接続した。かかる構成により、吸入口28から吸入された気体が、気送用送風機14で圧力20kPaの圧縮気体となって吐出口29から気送配管13に吐出された。これにより、ダストシュート6(図3参照)から気送配管13へ落下したダストは、固気分離装置9(図1参照)へ気送された。なお、実施例では、ダクト3を流れる集塵ガスが100万m3/hであり、気送に必要な圧縮気体量が240m3/hであったため、集塵ガスに比べ気送する圧縮気体の量が極めて少量であり、系全体のガスバランスを崩すおそれがないため、気送用送風機14は大気を吸引した。なお、ダクトを流れる気体量に比べ、気送する圧縮気体の量が少量でなく、気送用送風機14が大気を吸引することで系全体のガスバランスを崩すおそれがあるときは、気送用送風機14は集塵機19(図1参照)で処理された清浄気体を吸入することが好ましい。これにより、外部から気体が入らないため、系全体のガスバランスが崩れず、安定して設備を稼動させることができる。また排出のために集塵機用送風機20(図1参照)で加圧される清浄気体を用いることで、気送装置での圧縮気体の加圧が低減されるため、運転費を削減することができる。
(Pneumatic device)
FIG. 6 is a diagram illustrating the air blower 14 of the air feed device 8 (see FIG. 1) in the embodiment. The air blower 14 used was a Roots blower having an air volume of 240 m 3 / h and a pressure of 20 kPa driven by an
(固気分離装置)
実施例では、固気分離装置9(図1参照)として、サイクロン16(図3参照)及びそれぞれにアクチュエータ17a、17bを取り付けた2重のダスト排出弁18a、18bを使用した(図1参照)。サイクロン16は、処理風量を240m3/hとした。また、ダスト排出弁18a、18bは、構造的には上述したダスト排出弁12a〜12c(図3参照)を2重弁としたものであるが、ダスト排出弁18a、18bのそれぞれ上方に、ダスト排出装置(図5参照)より大きなダストを蓄えるための室を有する構造とした。
(Solid-gas separator)
In the embodiment, as the solid-gas separation device 9 (see FIG. 1), a cyclone 16 (see FIG. 3) and double
また、排気管10は、口径125mmとし、サイクロン16からダクト3(図3参照)へ接続した。
The
以上により実施された本発明のダスト回収設備1から必要電力を求め、年間稼動費を算出した。また、ダストを鉄鉱石、回収ダスト量を60kg/hとする同様の条件により、従来のダスト回収方法の年間稼動費を求め、比較をした。従来のダスト回収方法としては、圧縮空気でダストを飛ばす方法、ダクトを回転させる方法、並びに重機で収集及び排出する方法を選定した。表1に本発明に係るダスト回収設備1と従来のダスト回収方法の年間稼動費を示す。なお、年間稼動費は、圧縮空気でダストを飛ばす方法の年間稼動費を1.00とし、他のダスト回収方式は、圧縮空気でダストを飛ばす方法を基準とした指数により表した。
The required power was obtained from the
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うダスト回収設備及びダスト回収方法もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。 While the present invention has been described in connection with embodiments that are presently the most practical and preferred, the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein. However, the present invention can be changed as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and the dust recovery equipment and the dust recovery method accompanying such changes are also within the technical scope of the present invention. It must be understood as included.
1 ダスト回収装置
3 ダクト
5 スクリューコンベア
7 ダスト排出装置
8 気送装置
9 固気分離装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ダクトの底部に設置され、前記ダクトに堆積した前記ダストを前記ダクトの外へ搬送するコンベアと
を備えることを特徴とするダスト回収設備。 A duct through which a gas containing dust flows,
A dust collection facility, comprising: a conveyor installed at a bottom of the duct and configured to convey the dust accumulated in the duct to the outside of the duct.
前記ダクトの底部に設置したコンベアにより、前記コンベアの搬送先に接続されたダストシュートに前記ダストを排出する工程と、
前記ダストシュートにおいて前記ダクト内部の圧力を遮断し、排出された前記ダストを落下させる工程と、
前記ダストシュートに接続された気送配管に落下した前記ダストを、圧縮気体により気送する工程と、
気送された前記ダストを圧縮気体から回収する工程と
を有することを特徴とするダスト回収方法。 A method for collecting dust accumulated in a duct,
A step of discharging the dust to a dust chute connected to a transport destination of the conveyor by a conveyor installed at the bottom of the duct;
Shutting off the pressure inside the duct in the dust chute and dropping the discharged dust;
A step of pneumatically feeding the dust that has fallen to the pneumatic piping connected to the dust chute with compressed gas;
And a step of recovering the dust sent from the compressed gas.
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