JP2010194455A - 集塵機の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダストの払い落とし効率を向上させ、フィルタの通気抵抗を低減し省エネ性能を向上することができるようにした集塵機の運転方法を提供すること。
【解決手段】含塵空気を濾過するフィルタ７の濾過面に付着したダストを、フィルタ７の濾過面の裏面側に噴出される圧力気体で払い落とすようにした集塵機Ｓの運転方法において、圧力気体の噴出力及び噴出周期の少なくとも一方を、予め設定したパターンで変化させるようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、集塵機の運転方法に関し、特に、圧力気体をフィルタの濾過面の裏面側に向けて噴出させることによりフィルタの濾過面に付着したダストを払い落とすようにした集塵機の運転方法に関するものである。

従来、焼却炉や電気炉等から排出される排ガス中に含まれるダストを捕集するために、フィルタを用いた集塵機が広く採用されている。
この集塵機においては、フィルタの濾過面にダストが多量に付着し、通気抵抗（圧損）が所定値以上に上昇したとき、又は一定時間経過後に、ダストを払い落とすべく条件を選定してフィルタの濾過面の裏面側に圧力気体（例えば、圧縮空気）を噴出させることによりフィルタの濾過面に付着したダストを払い落とすようにしている。

より具体的には、フィルタの濾過面に付着したダストを、フィルタの濾過面の裏面側に圧力気体を噴出することによって払い落とすようにする集塵機Ｓ’は、図４に示すように、筐体２の内部を区画壁３により上下に区画し、下部を含塵空気導入室４、上部を浄化空気室５とし、含塵空気導入室４を塵埃発生源（図示省略）に接続し、浄化空気室５を吸引装置Ｆに接続するようになされている（例えば、特許文献１参照）。
そして、区画壁３には、多数の有底筒状のフィルタ７を垂下して取り付け、各フィルタ７の上方には、圧力気体供給源Ｇと接続されるヘッダタンク６と、開閉弁として、例えば、ダイヤフラムバルブ１０を使用し、これを介して接続されるインジェクターチューブ８を配備し、このインジェクターチューブ８に圧力気体噴出部９をフィルタ７の開口部に臨ませて形成するようにしている。

インジェクターチューブ８は、その基端側をダイヤフラムバルブ１０の弁座として圧力気体供給源Ｇと接続されるヘッダタンク６の筐体内６ａに配設するようにしている。

この集塵機Ｓ’は、筐体２の浄化空気室５の下流側に接続した吸引装置Ｆの吸引力によりダスト発生源からのダストを含んだ空気を含塵空気導入室４に導き、ダストがフィルタ７で捕捉され、浄化後の空気が浄化空気室５を介して排出される。
そして、フィルタ７の濾過面へのダストの付着に伴い、通気抵抗（圧損）が所定値に到達したとき、又は使用時間が一定時間経過した後に定期的に、ダイヤフラムバルブ１０を短時間に開動作させ、ヘッダタンク６内の圧力気体を瞬時にインジェクターチューブ８内に流出させるとともに、インジェクターチューブ８に配設した圧力気体噴出部９から洗浄空気をフィルタ７内に噴出させ、フィルタ７の濾過面に付着したダストを払い落とすようにしている。

一方、フィルタ７の濾過面に付着したダストの払い落としは、１列に並ぶ複数のフィルタ７に対して、１基のインジェクターチューブ８によって行われるもので、この場合、ダイヤフラムバルブ１０を開動作させることによって噴出する圧力気体の噴出力（ダストの払い落とし力）と、圧力気体の噴出周期（ダストを払い落とす周期）は、集塵機の運転中、一定の噴出力で、かつ、一定の周期としてこれを変えずに行われる。

特開２００７−１７５６３５号公報

上述のように、フィルタ７の濾過面に付着したダストを圧力気体をフィルタ７の濾過面の裏面側に向けて噴出させることによって払い落とすようにした集塵機では、当該払い落としを十分に行うことで通気抵抗（圧損）を下げて省エネ性能を向上することが望まれているが、集塵機の運転中、一定の噴出力で、かつ、一定の周期としてこれを変えずに行うようにしているため、例えば、払い落としが難しい性状のダストの場合等には、ダストの払い落とし効率が低く、省エネ性能を向上することが困難であった。

本発明は、上記従来の集塵機の運転方法が有する問題点に鑑み、例えば、払い落としが難しい性状のダストであっても、ダストの払い落とし効率を向上させ、フィルタの通気抵抗を低減し省エネ性能を向上することができるようにした集塵機の運転方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の集塵機の運転方法は、含塵空気を濾過するフィルタの濾過面に付着したダストを、フィルタの濾過面の裏面側に向けて噴出される圧力気体で払い落とすようにした集塵機の運転方法において、前記圧力気体の噴出力及び噴出周期の少なくとも一方を、予め設定したパターンで変化させるようにしたことを特徴とする。

この場合において、圧力気体の供給源に接続される一のヘッダタンクに、複数の開閉弁を配設し、該開閉弁を選択的に開放することにより前記ヘッダタンク内に貯留されている圧力気体を噴出させるに際して、同時に開放する開閉弁の数を変化させることによって圧力気体の噴出力を変化させるようにすることができる。

さらに、同時に開放する開閉弁の数に対応して圧力気体の噴出周期を設定することができる。

また、これらの場合において、圧力気体の供給源に接続されるヘッダタンクに、開閉弁を配設し、該開閉弁を開放することにより前記ヘッダタンク内に貯留されている圧力気体を噴出させるに際して、一度開放した開閉弁を所定時間内に連続して開放することによって圧力気体の噴出力を変化させるようにすることができる。

本発明の集塵機の運転方法によれば、圧力気体の噴出力を変化させることにより、フィルタに付着したダストを払い落とすためのフィルタに加えられる衝撃力を変化させることができ、また、圧力気体の噴出周期を変化させることによって、フィルタに付着したダストの払い落としのタイミングを変化させることができる。
そして、フィルタへの衝撃力の変化や払い落としタイミングの変化によって、消費エネルギを増大させることなく、ダストの剥離性を高め、ダストの払い落とし効率を向上させ、フィルタの通気抵抗を低減し省エネ性能を向上することができる。
また、フィルタへの衝撃力の変化や払い落としタイミングの変化を複合的に組み合わせることによってダストの払い落とし効率をさらに向上させることができる。

また、同時に開放する開閉弁の数を変化させることにより、圧力気体の噴出力を簡単に変化させることができる。
ここで、同時に開放する開閉弁の数を変化させる方法としては、例えば、複数の列のフィルタに対応する開閉弁を同時に開放することによって、１列のフィルタに対応する開閉弁を開放する場合と比較して、圧力気体の噴出力が小さくなり、フィルタに対する衝撃力を小さくすることができる。

さらに、同時に開放する開閉弁の数に対応して圧力気体の噴出周期を設定することにより、衝撃力の変化と払い落としタイミングの変化を複合的、かつ、合理的に組み合わせることができる。
ここで、例えば、１列のフィルタに対して払い落としを行う場合は、同時に複数の列のフィルタに対して払い落としを行う場合よりも開閉弁の開放回数は多くなるものの、１回の開閉弁の開放によって消費される圧力気体の量は少ないため、圧力気体の噴出周期（払い落としの周期）を短く設定する。
逆に、同時に複数列のフィルタに対して払い落としを行う場合は、１列のフィルタに対して払い落としを行う場合よりも開閉弁の開放回数は少なくなるものの、１回の開閉弁の開放によって消費される圧力気体の量は多いため、圧力気体の噴出周期（払い落としの周期）を長く設定する。

また、一度開放した開閉弁を所定時間内に連続して開放することによって圧力気体の噴出力を変化させることにより、ヘッダタンク内の圧力気体の量とその圧力が減少していくに伴い、圧力気体の噴出力が小さくなるので、フィルタに付着したダストを払い落とすためのフィルタに加えられる衝撃力に強弱をつけることができるとともに、１回目の払い落としによるダストがフィルタの濾過面に再付着する前に２回目の払い落としを行うことができ、ダストのフィルタの濾過面への再付着を有効に防止することができる。

これらによって、消費される圧力気体の量、すなわち、圧力気体の供給機構の能力を一定に保ちつつ、衝撃力の変化と払い落としタイミングの変化を複合的、かつ、合理的に組み合わせることによって、ダストの払い落とし効率を一層向上させることができる。

本発明の集塵機の実施例を示す一部断面の正面図である。 図１のＸ−Ｘ断面図である。 本発明の集塵機の運転方法を説明するフロー図である。 従来の集塵機の実施例を示す一部断面の正面図である。

以下、本発明の集塵機の運転方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図３に、本発明の集塵機の運転方法の一実施例を示す。
この集塵機の運転方法に使用する集塵機Ｓは、図１に示すように、筐体２の内部を区画壁３により上下に区画し、下部を含塵空気導入室４、上部を浄化空気室５とし、含塵空気導入室４を塵埃発生源（図示省略）に接続し、浄化空気室５を吸引装置Ｆに接続するようにしている。
区画壁３には、多数の有底筒状のフィルタ７を垂下して取り付け、各フィルタ７の上方には、圧力気体供給源Ｇと接続されるヘッダタンク６と、開閉弁１を介して接続されるインジェクターチューブ８を配備し、このインジェクターチューブ８に圧力気体噴出部９をフィルタ７の開口部に臨ませて形成するようにしている。
そして、この集塵機Ｓは、圧力気体噴出部９から噴出される圧力気体によってフィルタ７の濾過面に付着したダストを払い落とすように構成している。

開閉弁１は、ヘッダタンク６とインジェクターチューブ８との遮断と連通とを行うことができる機能を備えたものであれば、特に限定されるものではないが、本実施例においては、ダイヤフラムバルブを使用するようにしている。
また、圧力気体供給源Ｇから延設する配管を分岐させ、それぞれに所謂フルボディタイプのダイヤフラムを直接配設することもでき、この場合は、ヘッダタンク６を省略することができる。

そして、本発明の集塵機の運転方法は、圧力気体の噴出力及び噴出周期の少なくとも一方を、予め設定したパターンで変化させるようにすることにより、フィルタ７の濾過面に付着したダストを効果的に払い落とすことができるようにしたものである。

そして、より具体的には、圧力気体の噴出力の変化は、その方法は特に限定されるものではないが、本実施例においては、同時に開放する開閉弁の数を変化させること、換言すると、同時に圧力気体を噴射する列数を変更することによって行うようにしている。

この圧力気体の噴出力を変化させる方法としては、ヘッダタンク６内の圧力気体の圧力を変化させることによって行うこともできる。

さらに、この圧力気体の噴出力を変化させる方法としては、このほか、一度開放した開閉弁１を所定時間内に連続して開放することによって行うこともできる。
この場合、一度開放した開閉弁１を、例えば、０．２〜３秒程度以内、より好ましくは、０．５〜１秒程度以内に連続して再度開放するようにし、これにより、ヘッダタンク６内の圧力気体の量とその圧力が減少していくに伴い、圧力気体の噴出力が小さくなるので、フィルタ７に付着したダストを払い落とすためのフィルタ７に加えられる衝撃力に強弱をつけることができるとともに、１回目の払い落としによるダストがフィルタ７の濾過面に再付着する前に２回目の払い落としを行うことができ、ダストのフィルタ７の濾過面への再付着を有効に防止することができる。
なお、連続して再度開放する回数は、２回に限定されず、３回以上とすることもできる。

一方、圧力気体の噴出周期の変化は、集塵機Ｓの運転中に、予め設定したパターンで圧力気体の噴出周期を変化させるようにしたもので、その方法は特に限定されるものではないが、本実施例においては、同時に開放する開閉弁１の数に対応して、同一の数を開放する場合には同一の周期となるように設定している。
また、同時に開放する開閉弁の数が同じの場合でも、異なる周期となるように設定することもでき、例えば、同時に開放する開閉弁の数が１つの場合の周期をＴとし、この周期Ｔを異なる周期、例えば、Ｔａ＝３０秒、Ｔｂ＝４０秒の２通りとし、ＴａとＴｂとを交互に実行するように設定することもできる。

次に、本発明の集塵機の運転方法を、図３に示すフロー図に従って説明する。
まず、本実施例においては、同時に払い落としを行う列数をタイプ別に、１列のみを払い落とす場合をタイプ１、２列を同時に払い落とす場合をタイプ２、３列を同時に払い落とす場合をタイプ３として、それぞれの繰り返し回数を設定する。
ここで、同時に払い落としを行うときは、隣り合う列を行っても構わないが、本実施例（開閉弁１が、ヘッダタンク６に全部で２４基の開閉弁が備えられている場合）においては、隣り合う列について同時に払い落としを行わない場合について、ヘッダタンク６を仮想的に３分割（タンク室Ａ〜タンク室Ｃ）して、タンク室Ａの開閉弁を、開閉弁Ａ−１ａ〜Ａ−１ｈとし、同様に、タンク室Ｂの開閉弁を、開閉弁Ｂ−１ａ〜Ｂ−１ｈ、タンク室Ｃの開閉弁を、開閉弁Ｃ−１ａ〜Ｃ−１ｈとして説明する。

タイプ１では、「開閉弁Ａ−１ａ、開閉弁Ｂ−１ａ、開閉弁Ｃ−１ａ、開閉弁Ａ−２ａ、・・・、開閉弁Ｃ−１ｈ」の順に、タイプ２では、「開閉弁Ａ−１ａ及び開閉弁Ｂ−１ａ、開閉弁Ｃ−１ａ及び開閉弁Ａ−１ｂ、開閉弁Ｂ−１ｂ及び開閉弁Ｃ−１ｂ、・・・、開閉弁Ｂ−１ｈ及び開閉弁Ｃ−１ｈ」の順に、タイプ３では、「開閉弁Ａ−１ａ、開閉弁Ｂ−１ａ及び開閉弁Ｃ−１ａ、開閉弁Ａ−１ｂ、開閉弁Ｂ−１ｂ及び開閉弁Ｃ−１ｂ、・・・、開閉弁Ａ−１ｈ、開閉弁Ｂ−１ｈ及び開閉弁Ｃ−１ｈ」の順で開閉弁を開放することによってダストの払い落とし行う。

それぞれの繰り返し回数は、タイプ１の回数をＮ１、タイプ２の回数をＮ２、タイプ３の回数をＮ３として制御機構（図示省略）に入力する。
また、このタイプは任意に設定することができ、例えば、１列のみを払い落とす場合をタイプ１、２列を同時に払い落とす場合をタイプ２、４列を同時に払い落とす場合をタイプ３、６列を同時に払い落とす場合をタイプ４のように設定することもできる。

次に、各タイプの送りパターンを設定する。
送りパターンは、前記各タイプの繰り返し回数とは別に、各タイプを実行する順序（通常は０（実行しない）か１（実行する））を設定するもので、例えば、タイプ１を０、タイプ２を１、タイプ３を１、タイプ１を０、タイプ２を１、タイプ３を０という送りパターンを設定するとともに、Ｎ２＝１、Ｎ３＝２に設定した場合には（この場合、Ｎ１の値に拘わらず、タイプ１、すなわち、１列のみの払い落としのパターンは実行されない。）、「２列同時払い落とし、３列同時払い落とし、３列同時払い落とし、２列同時払い落とし」を１つのパターンとしてそれを繰り返すこととなる。

次に、各タイプの圧力気体の噴出周期と、それぞれの圧力気体の噴射時間を設定する。
圧力気体の噴出周期には、フィルタ７の通気抵抗（圧損）が所定値に到達した際に行う噴出周期Ｔ１と、所定時間の経過によって強制的に行う場合の噴出周期Ｔ２の２通りを設定することが好ましいが、圧損が所定値に到達した際にのみ、払い落としを開始する場合には、噴出周期としてＴ１のみを、圧損を測定することなく所定時間の経過によってのみ払い落としを行う場合には、噴出周期としてＴ２のみを設定すればよい。
噴出周期Ｔ１及び噴出周期Ｔ２は、タイプ１〜タイプ３のそれぞれに設定するもので、タイプ１のように、１列のみの払い落としのパターンでは、全列を払い落とすために行う開閉弁の開放回数は多くなるものの、１回の開閉弁の開放によって消費する圧力気体の量は少なくなるため、噴出周期Ｔ１、Ｔ２を短く設定し、タイプ２やタイプ３のように複数列を同時に払い落とすパターンでは、全列を払い落とすために行う開閉弁の開放回数（同時開放は、１回の開放とする）は少なくなるものの、１回の開閉弁の開放によって消費する圧力気体の量は多くなるため、噴出周期Ｔ１、Ｔ２を長く設定するようにしている。
この場合、噴射時間Ｊも、各タイプ別に設定することが好ましい。

タイプ別の繰り返し回数Ｎ１〜Ｎ３、各タイプの送りパターンは、上記のように作業者が制御機構に入力して設定するほか、０〜３までの整数のように制限を加えた乱数を発生させることによって制御機構において自動的に設定するようにしても構わない。

そして、フィルタ７の通気抵抗（圧損）が所定値に到達したとき、又は使用時間が一定時間経過したとき、送りパターンに従って、払い落としの列数を定めたタイプ１〜タイプ３の順にそれぞれの繰り返し回数だけ払い落としを行う。
ここで、各タイプの繰り返し回数を、Ｎ１＝１、Ｎ２＝２、Ｎ３＝１、送りパターンを、「タイプ１を０、タイプ２を０、タイプ３を１、タイプ１を１、タイプ２を０、タイプ３を１」、タイプ１の圧力気体の噴出周期をＴ１＝Ｔ２＝４５秒、タイプ３の圧力気体の噴出周期をＴ１＝Ｔ２＝９０秒、タイプ１の噴射時間Ｊを０．２秒、タイプ３の噴射時間Ｊを０．３秒としたときの開閉弁１の開放順は、送りパターンタイプ３の１回目、タイプ３の繰り返し回数Ｎ３＝１、タイプ３の圧力気体の噴出周期Ｔ１＝Ｔ２＝９０秒により、
（１）開閉弁Ａ−１ａ及び開閉弁Ｂ−１ａ及び開閉弁Ｃ−１ａ（９０秒後に）
（２）開閉弁Ａ−１ｂ及び開閉弁Ｂ−１ｂ及び開閉弁Ｃ−１ｂ（９０秒後に）
（３）開閉弁Ａ−１ｃ及び開閉弁Ｂ−１ｃ及び開閉弁Ｃ−１ｃ（９０秒後に）
・・・
（８）開閉弁Ａ−１ｈ及び開閉弁Ｂ−１ｈ及び開閉弁Ｃ−１ｈ（９０秒後に）
次に、送りパターンタイプ１の１回目、タイプ１の繰り返し回数Ｎ１＝１、タイプ１の圧力気体の噴出周期Ｔ１＝Ｔ２＝４５秒により、
（９）開閉弁Ａ−１ａ（４５秒後に）
（10）開閉弁Ｂ−１ａ（４５秒後に）
（11）開閉弁Ｃ−１ａ（４５秒後に）
（12）開閉弁Ａ−１ｂ（４５秒後に）
・・・
（32）開閉弁Ｃ−１ｈ（４５秒後に）
次に、送りパターンタイプ３の２回目、タイプ３の繰り返し回数Ｎ３＝１、タイプ３の圧力気体の噴出周期Ｔ１＝Ｔ２＝９０秒により、
（33）開閉弁Ａ−１ａ、開閉弁Ｂ−１ａ及び開閉弁Ｃ−１ａ（９０秒後に）
（34）開閉弁Ａ−１ｂ、開閉弁Ｂ−１ｂ及び開閉弁Ｃ−１ｂ（９０秒後に）
（35）開閉弁Ａ−１ｃ、開閉弁Ｂ−１ｃ及び開閉弁Ｃ−１ｃ（９０秒後に）
・・・
（40）開閉弁Ａ−１ｈ、開閉弁Ｂ−１ｈ及び開閉弁Ｃ−１ｈ
となる。
そして、再びフィルタ７の通気抵抗（圧損）が所定値に到達したとき、又は使用時間が一定時間経過したときに同様の順番で払い落としを行うようにする。

このように、圧力気体の噴出力と圧力気体の噴出周期を予め設定したパターンで変化させることによって、ダストのフィルタ７からの剥離性を改善し、性状の違いによるダストの払い落とし効率の低下を防止することができる。

以上、本発明の集塵機の運転方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の集塵機の運転方法は、ダストの払い落とし効率を向上させ、フィルタの通気抵抗を低減し省エネ性能を向上することができるという特性を有していることから、例えば、払い落としが難しい性状のダストを濾過する集塵機を始めとして、種々の集塵機に好適に用いることができる。
また、適用対象も、新規の集塵機のほか、既設の集塵機に対しても、払い落としを制御する制御機構のプログラムを変更するだけで適用を可能にすることができる。

１ 開閉弁
２ 筐体
３ 区画壁
４ 含塵空気導入室
５ 浄化空気室
６ ヘッダタンク
７ フィルタ
８ インジェクターチューブ
９ 圧力気体噴出部
Ｇ 圧力気体供給源
Ｓ 集塵機

Claims (4)

1. 含塵空気を濾過するフィルタの濾過面に付着したダストを、フィルタの濾過面の裏面側に向けて噴出される圧力気体で払い落とすようにした集塵機の運転方法において、前記圧力気体の噴出力及び噴出周期の少なくとも一方を、予め設定したパターンで変化させるようにしたことを特徴とする集塵機の運転方法。
2. 圧力気体の供給源に接続される一のヘッダタンクに、複数の開閉弁を配設し、該開閉弁を選択的に開放することにより前記ヘッダタンク内に貯留されている圧力気体を噴出させるに際して、同時に開放する開閉弁の数を変化させることによって圧力気体の噴出力を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の集塵機の運転方法。
3. 同時に開放する開閉弁の数に対応して圧力気体の噴出周期を設定することを特徴とする請求項２記載の集塵機の運転方法。
4. 圧力気体の供給源に接続されるヘッダタンクに、開閉弁を配設し、該開閉弁を開放することにより前記ヘッダタンク内に貯留されている圧力気体を噴出させるに際して、一度開放した開閉弁を所定時間内に連続して開放することによって圧力気体の噴出力を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の集塵機の運転方法。

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