JP2009228942A - Stirring blade for mixing gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2種以上のガスが導入される排ガスダクト内のガスを、素早く撹拌混合することができ、しかも簡単な構造で製作も容易なガス混合用撹拌羽根に関するものである。 The present invention relates to a gas mixing stirring blade that can quickly stir and mix gases in an exhaust gas duct into which two or more kinds of gases are introduced, and that can be easily manufactured with a simple structure.
窯の周辺部には、直径が2m前後の大口径の排ガスダクト等が設置されているが、これらの排ガスダクトはコスト面から鉄製の鋼管が用いられているのが普通である。しかしながら、鉄製の鋼管は350℃以上になると酸化反応が活発になって腐食や剥離を発生しダクトの寿命が短くなってしまうため、ダクト内には冷却用のエア(約30℃)を同時に供給し、約1200℃の高温ガスを冷却するようにしている。 In the periphery of the kiln, a large-diameter exhaust gas duct having a diameter of about 2 m is installed. However, these exhaust gas ducts are usually made of steel pipes from the viewpoint of cost. However, if the steel pipe is heated to 350 ° C or higher, the oxidation reaction becomes active, causing corrosion and peeling, and the life of the duct is shortened. Therefore, cooling air (about 30 ° C) is simultaneously supplied into the duct. The high temperature gas of about 1200 ° C. is cooled.
一方、窯全体の温度管理やエネルギーロスの熱収支計算等を行う場合は、前記排ガスダクト内を流れるガス全体の平均的な温度を把握することが前提となる。しかしながら、前記のように高温ガスと低温ガスを混合させた直後の大口径ダクト内における流体の温度分布および速度分布は、高温ガスが上部を流れやすく、一方、低温ガスが下部を流れやすくて不均一となっている。このため、熱電対により温度測定をした場合は、不均一な流速の一部分を測定することになり、流速全体の温度を把握することはできなかった。 On the other hand, when performing temperature management of the entire kiln, heat balance calculation of energy loss, or the like, it is assumed that the average temperature of the entire gas flowing in the exhaust gas duct is grasped. However, as described above, the temperature distribution and velocity distribution of the fluid in the large-diameter duct immediately after mixing the high-temperature gas and the low-temperature gas are not easy because the high-temperature gas tends to flow in the upper part and the low-temperature gas tends to flow in the lower part. It is uniform. For this reason, when the temperature was measured with a thermocouple, a part of the non-uniform flow rate was measured, and the temperature of the entire flow rate could not be grasped.
なお、管径が2mのダクト内を流れるガスの流速(5〜20m/sの範囲)に対する温度偏差値を測定した結果は、図7のグラフに示すように、流速が5m/sの場合600℃で、その後、流速と逆比例して温度偏差値が小さくなるものの、流速が20m/sと高速になっても温度偏差値は400℃と依然として高く、ガス流の均一な撹拌混合が十分になされていないことが確認されている。 In addition, as shown in the graph of FIG. 7, the result of measuring the temperature deviation value with respect to the flow velocity of gas flowing in a duct having a pipe diameter of 2 m (range of 5 to 20 m / s) is 600 when the flow velocity is 5 m / s. After that, although the temperature deviation value becomes smaller in inverse proportion to the flow rate, the temperature deviation value is still as high as 400 ° C even when the flow rate becomes as high as 20 m / s, and the uniform stirring and mixing of the gas flow is sufficient. It has been confirmed that this has not been done.
そこで、ガス全体を撹拌混合する方法として、ダクト内にオリフィスを設置してガスを混合させる方法が一般的であったが、例えば、流速が20m/sの場合で500Paから1000Paと圧力損失が非常に大きく、非効率的である。また、配管中にダンパを設置し、このダンパの開度を制御しつつ排ガスと冷却用空気を混合する方法(例えば、特許文献1を参照)や、更には、ダクト内にスクリュー形状の撹拌羽根を設置することも考えられるが、ダンパや大口径のスクリューの製作はコストが膨大となり、また製作日数が長期間必要であり、全ての排ガスダクトに装着することは現実には難しいという問題点があった。
本発明は上記のような問題点を解決して、2種以上のガスが導入される排ガスダクト内のガスを素早く撹拌混合することができ、しかも簡単な構造で製作およびダクトへの取り付けも容易であり、更には製造コストも廉価なものとできるガス混合用撹拌羽根を提供することを目的として完成されたものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, can quickly stir and mix the gas in the exhaust gas duct into which two or more kinds of gases are introduced, and is easy to manufacture and attach to the duct. Furthermore, the present invention has been completed for the purpose of providing a gas mixing stirring blade that can be manufactured at low cost.
上記課題を解決するためになされた本発明のガス混合用撹拌羽根は、2種以上のガスが導入される排ガスダクト内に設置して前記ガスを混合するガス混合用撹拌羽根であって、ダクトの中心で長手方向に直交するよう架設した軸上に取り付けられる2枚1組の長方形板体からなり、これら2枚の長方形板体がダクトの側面視で軸を中心にして互いにクロスした状態で、かつダクトの平面視で長手方向に対し同方向に斜めにひねった状態で取り付けてあることを特徴とするものである。 The gas mixing stirring blade of the present invention made to solve the above problems is a gas mixing stirring blade that is installed in an exhaust gas duct into which two or more gases are introduced and mixes the gas. In the state where the two rectangular plates are attached to each other on a shaft installed so as to be orthogonal to the longitudinal direction at the center of each other, and the two rectangular plates are crossed with respect to each other about the shaft in a side view of the duct. And it is attached in the state twisted diagonally in the same direction with respect to the longitudinal direction in a plan view of the duct.
また、クロスした2枚の長方形板体のダクト断面方向への投影面積が、ダクトの断面積に対して15〜30%の範囲にあることが好ましく、これを請求項2に係る発明とする。
更には、平面視で2枚の長方形板体の傾斜角度が、ダクトの長手方向に対して30〜60°の範囲にあることが好ましく、これを請求項3に係る発明とする。
The projected area of the two crossed rectangular plates in the duct cross-sectional direction is preferably in the range of 15 to 30% with respect to the cross-sectional area of the duct.
Furthermore, it is preferable that the inclination angle of the two rectangular plates in plan view is in the range of 30 to 60 ° with respect to the longitudinal direction of the duct, and this is the invention according to
本発明のガス混合用撹拌羽根は、ダクトの中心で長手方向に直交するよう架設した軸上に取り付けられる2枚1組の長方形板体からなり、これら2枚の長方形板体がダクトの側面視で軸を中心にして互いにクロスした状態で、かつダクトの平面視で長手方向に対し同方向に斜めにひねった状態で取り付けてあるので、ダクト内の上部を流れるガスは下向きで、かつ斜めにひねられつつ下方へ方向変換し、ダクト内壁にぶつかった後は再び中央に向けて流れることとなる。一方、ダクト内の下部を流れるガスは上向きで、かつ斜めにひねられつつ上方へ方向変換し、ダクト内壁にぶつかった後は再び中央に向けて流れることとなり、前記のガス流と短時間で均一に撹拌混合されることとなる。 The stirring blade for gas mixing of the present invention is composed of a set of two rectangular plates that are mounted on a shaft that is installed so as to be orthogonal to the longitudinal direction at the center of the duct, and these two rectangular plates are viewed from the side of the duct. In the state of crossing each other with the axis as the center, and in a plan view of the duct, it is attached in a state of being twisted obliquely in the same direction with respect to the longitudinal direction. It turns downward while being twisted, and after hitting the inner wall of the duct, it flows again toward the center. On the other hand, the gas flowing in the lower part of the duct is upward and turns upward while being twisted diagonally. After hitting the inner wall of the duct, it flows again toward the center, and is uniform with the gas flow in a short time. To be stirred and mixed.
また、請求項2に係る発明は、クロスした2枚の長方形板体のダクト断面方向への投影面積が、ダクトの断面積に対して15〜30%の範囲にあるので、ガス流を均一に撹拌混合することができ、またガス流に圧力損失を発生させることもない。
In the invention according to
更に、請求項3に係る発明は、平面視で2枚の長方形板体の傾斜角度が、ダクトの長手方向に対して30〜60°の範囲にあるので、ガス流がこの長方形板に沿って体長手方向に対し斜め方向に流れを変更し、均一な撹拌混合を実現することとなる。
Furthermore, in the invention according to
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図面は、本発明のガス混合用撹拌羽根を排ガスダクト内に設置した一例を示すものであり、図1は概略を示す側面図、図2は概略を示す平面図、図3は概略を示す正面図である。図において、10は排ガス用のダクトであり、このダクト10内には高温(約1200℃)の排ガスと冷却用エア(約30℃)の2つのガスが導入されている。また、これら2つのガスが合流する場所から、おおよそダクト管径に相当する距離だけ下流側には、ガス混合用の撹拌羽根1が設置されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings show an example in which the gas mixing stirring blades of the present invention are installed in an exhaust gas duct. FIG. 1 is a side view showing the outline, FIG. 2 is a plan view showing the outline, and FIG. 3 is a front view showing the outline. FIG. In the figure,
前記撹拌羽根1は、2枚1組の長方形板体2、2から構成されている。この長方形板体2は、例えばSUS304のような耐熱性鋼で形成されている。また、この長方形板体2は、ダクト10の中心でブラケット11を介して、長手方向に直交するよう架設した軸12上に取り付けられており、更に、長方形板体2は、ダクトの側面視で軸を中心にして互いにクロスした状態(図1を参照)で、かつダクトの平面視で長手方向に対し同方向に斜めにひねった状態(図2を参照)で取り付けられている。
The stirring
即ち、ダクト10の側面視で軸12を中心にして互いにクロスした状態にある2枚1組の長方形板体2、2のうち、一方は上部を流れる高温ガスを下部側へ方向変更させるものであり、他方は逆に下部を流れる低温ガスを上部側へ方向変更させるものである。また、このように単純にガス流を上下に変更するのみでは均一な撹拌混合ができないため、本発明では、更にダクト10の平面視で長手方向に対し同方向に斜めにひねった状態としてある。
これにより、ダクト内の上部を流れる高温ガスは下向きで、かつ斜めにひねられつつ下方へ方向変換し、ダクト内壁にぶつかった後は反射して再び中央に向けて流れることとなる。一方、ダクト内の下部を流れる低温ガスは上向きで、かつ斜めにひねられつつ上方へ方向変換し、ダクト内壁にぶつかった後は反射して再び中央に向けて流れることとなる。
That is, one of the two
As a result, the hot gas flowing in the upper part of the duct turns downward and turns downward while being twisted diagonally, and after hitting the inner wall of the duct, it is reflected and flows toward the center again. On the other hand, the low-temperature gas flowing in the lower part of the duct turns upward and turns upward while being twisted obliquely, and after hitting the inner wall of the duct, it is reflected and flows toward the center again.
この結果、2種のガス流はダクト内の撹拌羽根1の下流において自動的に旋回されつつ撹拌されることにより、極めて短時間で均一に混合され、ガス流の温度偏差がほとんど解消されることとなる。このため、前記撹拌羽根1の下流側であれば何処で測定しても均一化された流速全体の温度を把握することが可能となる。
As a result, the two types of gas flows are stirred while being automatically swirled downstream of the stirring
このように、2種のガス流を均一に撹拌混合するには、クロスした2枚の長方形板体2、2のダクト断面方向への投影面積が、ダクトの断面積に対して15〜30%の範囲にあるように設計することが好ましい。
これは、2枚の長方形板体2、2をガス流に対して障害となるように垂直方向に立てていけば撹拌力は増加するものの、抵抗が大きくなり、逆に水平に寝かしていけば抵抗は小さくなるものの、撹拌力が低下するので、経験上の設計値からダクト断面方向への投影面積が、ダクトの断面積に対して15〜30%の範囲とする。なお、現場作業的には長方形板体2の角度を、45°を基準として±25°前後の範囲で調整すればよい。なお、図示の実施例においては45°に傾斜したものとしてある。
Thus, in order to uniformly stir and mix the two types of gas flows, the projected area of the two crossed
This is because if the two
また、平面視で2枚の長方形板体2、2の傾斜角度が、ダクトの長手方向に対して15〜60°の範囲にあるように設計することが好ましい。
これは、2枚の長方形板体2、2を単純に互いに上下方向にクロスさせるのみでは、均一な撹拌混合ができないからである。傾斜角度が15°未満ではガス流に斜め方向への十分なひねりを付与することが難しく、60°より大きいと長方形板体2がダクト10の管壁に当たるおそれがあるので、15〜60°の範囲とする。なお、現場作業的には45°に傾斜したものが簡単で設定しやすい。
Moreover, it is preferable to design so that the inclination angle of the two
This is because uniform stirring and mixing cannot be performed by simply crossing the two
また実施例においては、長方形板体2は、図4に示されるように、板体部3と補強部4とが断面T字型に接合されたものとなっており、更に補強部4の中央には楕円状の切り欠き部5が形成された構造となっている。
このような長方形板体2は、金属板片さえあれば短時間で正確に製作できるものであり、しかも図5に示されるように、軸12への取り付けは楕円状の切り欠き部5と係合させて所定の角度に調節したうえ溶接するのみであるので、熟練工でなくても容易に装着することが可能である。
In the embodiment, as shown in FIG. 4, the
Such a
以上に説明した撹拌羽根を用いて、管径が2mのダクト内を流れるガスの流速(5〜25m/sの範囲)に対する温度偏差値を測定した。この結果、図6のグラフに示されるように、50〜75℃であり、熱電対によってガス流速全体の温度を正確に測定できることが確認できた。また、流速が20m/sの場合の圧力損失は50〜100Paと少ないことも確認されており、効率的な温度測定ができた。 Using the stirring blade described above, the temperature deviation value with respect to the flow velocity of gas flowing in the duct having a pipe diameter of 2 m (range of 5 to 25 m / s) was measured. As a result, as shown in the graph of FIG. 6, it was 50 to 75 ° C., and it was confirmed that the temperature of the entire gas flow rate could be accurately measured by the thermocouple. In addition, it was confirmed that the pressure loss when the flow rate was 20 m / s was as low as 50 to 100 Pa, and an efficient temperature measurement was possible.
以上の説明からも明らかなように、本発明のガス混合用撹拌羽根は、ダクトの中心で長手方向に直交するよう架設した軸上に取り付けられる2枚1組の長方形板体からなり、これら2枚の長方形板体がダクトの側面視で軸を中心にして互いにクロスした状態で、かつダクトの平面視で長手方向に対し同方向に斜めにひねった状態で取り付けた構造としたので、2種以上のガスが導入される排ガスダクト内のガスを素早く均一に撹拌混合することができ、また簡単な構造で製作およびダクトへの取り付けも容易に行えることとなる。しかも、前記の撹拌混合は短時間で行われるため、短いダクトでよく装置のコンパクト化を図ることができ、また耐熱性をもたせるためにステンレス鋼による内張りを施す個所も少なくて済み低コスト化できるという利点もある。 As is clear from the above description, the gas mixing stirring blade of the present invention is composed of a set of two rectangular plates attached on a shaft constructed so as to be orthogonal to the longitudinal direction at the center of the duct. Two rectangular plates are attached in a state of crossing each other around the axis in a side view of the duct and twisted in the same direction with respect to the longitudinal direction in a plan view of the duct. The gas in the exhaust gas duct into which the above gas is introduced can be quickly and uniformly stirred and mixed, and can be easily manufactured and attached to the duct with a simple structure. In addition, since the agitation and mixing is performed in a short time, the apparatus can be made compact with a short duct, and the number of places to be lined with stainless steel for heat resistance can be reduced and the cost can be reduced. There is also an advantage.
1 撹拌羽根
2 長方形板体
3 板体部
4 補強部
5 切り欠き部
10 ダクト
11 ブラケット
12 軸
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101666846B1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-10-19 | 주식회사 랩웍스 | Device for Improving Flow Uniformity for Stack |
WO2016170679A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | 株式会社長野セラミックス | Mixing device |
JP2017067029A (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | ヤンマー株式会社 | Exhaust emission control device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59150525U (en) * | 1983-03-30 | 1984-10-08 | 三菱重工業株式会社 | fluid mixer |
JPH05118632A (en) * | 1991-10-28 | 1993-05-14 | Nippon Sekkei Kk | Air mixing device |
-
2008
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59150525U (en) * | 1983-03-30 | 1984-10-08 | 三菱重工業株式会社 | fluid mixer |
JPH05118632A (en) * | 1991-10-28 | 1993-05-14 | Nippon Sekkei Kk | Air mixing device |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016170679A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | 株式会社長野セラミックス | Mixing device |
JPWO2016170679A1 (en) * | 2015-04-24 | 2018-02-15 | 株式会社長野セラミックス | Mixing equipment |
KR101666846B1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-10-19 | 주식회사 랩웍스 | Device for Improving Flow Uniformity for Stack |
JP2017067029A (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | ヤンマー株式会社 | Exhaust emission control device |
WO2017056578A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | ヤンマー株式会社 | Exhaust gas purifying device |
KR20180059514A (en) * | 2015-09-30 | 2018-06-04 | 얀마 가부시키가이샤 | Exhaust purification device |
CN108138632A (en) * | 2015-09-30 | 2018-06-08 | 洋马株式会社 | Waste gas purification apparatus |
EP3358159A4 (en) * | 2015-09-30 | 2018-08-08 | Yanmar Co., Ltd. | Exhaust gas purifying device |
KR102012609B1 (en) | 2015-09-30 | 2019-08-20 | 얀마 가부시키가이샤 | Exhaust filter |
US10413874B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-09-17 | Yanmar Co., Ltd. | Exhaust gas purification device |
CN108138632B (en) * | 2015-09-30 | 2020-04-14 | 洋马株式会社 | Exhaust gas purification device |
Also Published As
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