JP2011208714A - ドレン排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダストによる閉塞をより確実に防止することができるドレン排出装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るドレン排出装置１０は、ガスをシールしつつドレンを排出する水封式のドレン排出装置１０であって、ドレン排出管３を通じて排出されるダスト１５を含むドレンから比重差によりダスト１５を沈降分離させるダスト分離器１３と、前記ドレン排出管３とは完全に分離し、前記ダスト分離器１３と連通接続しダスト１５が分離されたドレンをシール水３１とする水封装置１９と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、製鉄所で発生する副生ガスを輸送するガス管などにおいて使用される、ガスをシールしつつドレンを排出する水封式のドレン排出装置に関する。

製鉄所に設置され、副生ガスを主要燃料としている火力発電所は、製鉄所から接続されるガス管により副生ガスの供給を受けている。ガス管には点検時などにガスを遮断するためのＵ字水封弁が設置されている。副生ガスには水分が含まれており、発電所運転中にはガス管、Ｕ字水封弁底部等に貯まった水分はドレン排出管・シールポットで構成される水封式のドレン排出装置を通じて排出される。ドレン排出装置は、シール水を張り込んだシールポット内にドレン排出管を一定の深さ浸漬させ、ガスをシールしつつドレンをシールポット内に流下させる構造からなり、構造が単純で安価なことから多く使用されている。

副生ガスの中でも特に高炉ガスには大量の水分が含まれ、さらに鉄粉などのダストが多く含まれている。このためＵ字水封弁底部に設けられたドレン排出管・シールポットがドレンと共に送られるダストにより閉塞することが懸念される。ガス管水平部に設けられたドレン排出管・シールポットについても長い年月を経ると同様な現象が発生することが当然に予想される。

このようなドレン排出管・シールポットのダストによる閉塞を防止するために、ダスト分離器を設けたドレン排出装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。図３に特許文献１に記載のドレン排出装置１の模式図を示す。ドレン排出装置１は、ドレン排出管３をＴ字管として、鉛直管部６の下方にポット状のダスト分離装置１３が設けられ、ドレン排出管３の水平管部７の先端部に水封管部８が設けられている。水封管部８は、シールポット２７内に配設され、シールポット２７に張り込まれたシール水３１で水封されている。シールポット２７には、オーバーフロー管３３が設けられ、これによりシール水３１の水位が一定に保持される。

このようなドレン排出装置１は、ガス管２から排出されるダストを含むドレンが、鉛直管部６を流下しダスト分離装置１３に導かれ、ダストがここで比重差により沈降分離される。ダストが分離されたドレンは、水平管部７、水封管部８を通じてシールポット２７に導かれる。なお、ダスト分離装置１３に蓄積するダストは、ある程度の量が貯まった時点で排出される。

特開２００８−６４１９６号公報

特許文献１に記載のドレン排出装置１は、大略的にはダストが分離されたドレンがシールポット２７へ送られるが、次の理由によりダストを含むドレンがシールポット２７に流れ込み、長期間の運転又はダスト量の多いドレンを扱う場合、水封管部８又はシールポット２７がダストで閉塞する恐れがある。ドレンがシールポット２７に送られるためには、ダスト分離装置１３及びドレン排出管の水平管部７の下端までドレンが充満される必要がある。つまり水位が水平管部７の下端部を越える高さになって初めてドレンがシールポット２７に流れ込む。このような状態でドレン排出管の鉛直管部６を流下するダストを含むドレンは、充満しているドレン上に落ちる。このとき流下した量と同じ量のドレンが水平管部７方向に流れるため、ダストを含むドレンが水平管部７方向に流される可能性がある。また、ドレン排出管の鉛直管部６を流下するダストを含むドレンのうち水平管部７側を流下するダストを含むドレンは、水平管部７との結合部９を落下するとき、直接、水平管部７に落下する可能性があり、ここに落下したダストを含むドレンはシールポット２７に送られる。以上のように特許文献１に記載のドレン排出装置１も、従来から問題視されているダストによる閉塞という問題を十分に解決するものとは言い難い。

本発明の目的は、ダストによる閉塞をより確実に防止することができるドレン排出装置を提供することである。

本発明は、ガスをシールしつつドレンを排出する水封式のドレン排出装置であって、ドレン排出管を通じて排出されるダストを含むドレンからダストを比重差により沈降分離させるダスト分離器と、前記ドレン排出管とは完全に分離し、前記ダスト分離器と連通接続しダストが分離されたドレンをシール水とする水封装置と、を備えることを特徴とするドレン排出装置である。

また本発明において、前記水封装置が浸漬式水封装置又はＵ字型水封装置であることを特徴とする。

本発明に係るドレン排出装置は、ダストを含むドレンからダストを比重差により沈降分離させるダスト分離器を備え、水封装置はドレン排出管とは完全に分離し、ダスト分離器と連通接続しダストが分離されたドレンをシール水とするので、水封装置側にダストが流れ込まず、水封装置がダストで閉塞することを確実に防止することができる。

本発明の第１実施形態のドレン排出装置１０の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態のドレン排出装置１２の構成を示す図である。 従来のドレン排出装置１の構成を示す図である。

図１は、本発明の第１実施形態のドレン排出装置１０の構成を示す図である。ドレン排出装置１０は、ガス管２内を流通するガス（副生ガス）をシールしつつガス管２内のドレンを排出する水封式のドレン排出装置であって、ドレンに含まれるダストを比重差により沈降分離させるダスト分離器１３と、ダスト分離器１３でダスト１５が分離されたドレン(以下、清澄水１７と言う)をシール水とする水封装置１９とを含む。

ダスト分離器１３は、ガス配管２内のドレンを排出するドレン排出管３の直径に比較して数倍以上の直径を有する円筒状の容器であり、ドレン排出管３の下端に連通接続する。底部は沈降分離したダスト１５を排出させ易いように逆円錐状となっている。またダスト分離器１３の上部には、ダスト分離器１３からダスト１５を排出させるときに使用する水を供給するための給水弁２１が設けられている。一方、底部には沈降分離したダスト１５を排出するダスト排出弁２３が設けられている。

水封装置１９は、ダスト分離器１３と連通接続する逆Ｕ字状の水封管２５とシール水を貯留するシールポット２７とを含み構成される。水封管２５は、ドレン排出管３とは完全に分離し、ドレン排出管３と距離を隔ててダスト分離器１３の上端に連通接続されている。水封管２５は、ダスト分離器１３の上端に連通接続する立上り管部、立上り管部に続く水平管部、水平管部に続く下降管部からなり、下降管部の下方がシール水３１に浸漬され水封部２９を形成する。シールポット２７は、上部が大気開放された容器であり、清澄水１７をシール水３１として貯留する。シールポット２７には、水封高さを一定に保持するためのオーバーフロー管３３が設けられ、オーバーフロー水は、ドレンタンク３５に集められる。

ドレン排出管３を通じて流下するダストを含むドレンは、満水状態のダスト分離器１３に導かれ、比重の大きいダストはここで沈降分離する。ダスト分離器１３でダスト１５が分離されたドレンからなる清澄水１７は、満水状態の水封管２５を通じてシールポット２７に導かれ、最終的にオーバーフロー管３３からオーバーフローする。このようなドレン排出装置１０は、ドレン排出管３と水封管２５とが完全に分離し、水封管２５はダスト分離器１３の上端に連通接続する立上り管部を有するので、ドレン排出管３を通じて流下するダストを含むドレンが直接、水封管２５に入り込むことはない。このため水封管２５にはダストが分離された清澄水１７のみが送られ、水封装置１９がダストで閉塞することがない。

ダスト分離器１３内に堆積したダスト１５を排出するときは、ドレン排出管３に介装された止め弁５を閉止した後、給水弁２１を通じてダスト分離器１３内に水を送り込む。オーバーフロー管３３から水をオーバーフローさせながら、ダスト排出弁２３を開け、水と一緒にダスト１５を排出させる。ダスト排出完了後にダスト排出弁２３を閉じ、その後、給水弁２１を閉じる。この方法はダスト分離器１３内を常に満水状態としてダスト１５を排出するため、ダスト排出前にダスト分離器１３内に有毒な副生ガスが存在していたとしても副生ガスは外部には排出されず、安全にダスト１５を排出させることができる。

図２は、本発明の第２実施形態のドレン排出装置１２の構成を示す図である。図１に示す第１実施形態のドレン排出装置１０と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。ドレン排出装置１２もＵ字水封弁４を流通するガスをシールしつつＵ字水封弁４内のドレンを排出する水封式のドレン排出装置であって、ドレンに含まれるダストを比重差により沈降分離させるダスト分離器１３と、ダスト分離器１３でダストが分離されたドレン(清澄水１７)をシール水とする水封装置２０とを含む。水封装置２０が第１実施形態のドレン排出装置１０と異なる。なお、ここではＵ字水封弁４の底部に設けられたドレン排出装置を示したが、第１実施形態のドレン排出装置１０と同様に、ガス管水平部に設けてもよいことは言うまでもない。

水封装置２０は、Ｕ字管状の水封管２６からなり、水封管２６は、ドレン排出管３とは完全に分離し、ドレン排出管３と距離を隔ててダスト分離器１３と連通接続する。水封管２６は、清澄水入口部２８をダスト分離器１３内の上部に有し、下降管部３０、下降管部３０に続く水平管部３２、水平管部３２に続く上昇管部３４、さらに上昇管部３４に続く水平管部３６を有し、下降管部３０、水平管部３２及び上昇管部３４が水封となっている。水平管部３６の先端部は下方に開口部を有し、オーバーフロー管として機能する。

ドレン排出管３を通じて流下するダストを含むドレンは、満水状態のダスト分離器１３に導かれ、比重の大きいダスト１５はここで沈降分離する。ダスト分離器１３でダストが分離されたドレンからなる清澄水１７は、満水状態の水封管２６に流れ込み水平管部３６の端部からオーバーフローする。このようなドレン排出装置１２は、ドレン排出管３と水封管２６とが完全に分離し、水封管２６は、ダスト分離器１３内の上部に清澄水入口部２８を有するので、ドレン排出管３を通じて流下するダストを含むドレンが直接、水封管２６に入り込むことはない。このため水封管２６にはダストが分離された清澄水１７のみが送られ、水封装置２０がダストで閉塞することがない。

上記実施形態では、ガス管２内を流通するダストを含むドレンを例に取り説明したが、本発明に係るドレン排出装置は、比重差により沈降分離可能なダスト、固形分を含むドレンに幅広く適用することができることは言うまでもない。なお、ドレンとダスト又は固形分との比重差が小さく、ダスト又は固形分がショートパスして水封管に流れ込む恐れがあるときには、ドレン排出管３と水封管２５、２６との間にダスト又は固形分のショートパスを防ぐ邪魔板を設けてもよい。

２ ガス管
３ ドレン排出管
４ Ｕ字水封弁
１０ ドレン排出装置
１２ ドレン排出装置
１３ ダスト分離器
１５ ダスト
１７ 清澄水
１９ 水封装置
２０ 水封装置
２５ 水封管
２６ 水封管
２７ シールポット
２８ 清澄水入口部
２９ 水封部
３１ シール水

Claims (2)

1. ガスをシールしつつドレンを排出する水封式のドレン排出装置であって、
   ドレン排出管を通じて排出されるダストを含むドレンから比重差によりダストを沈降分離させるダスト分離器と、
   前記ドレン排出管とは完全に分離し、前記ダスト分離器と連通接続しダストが分離されたドレンをシール水とする水封装置と、
   を備えることを特徴とするドレン排出装置。
2. 前記水封装置が浸漬式水封装置又はＵ字型水封装置であることを特徴とする請求項１に記載のドレン排出装置。

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