JP2013208958A - 船舶用流動層装置及び船舶用流動層装置を搭載した船舶 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 送気手段により送られる排気ガス1を固体粒子5に通過させ処理する船舶に搭載される船舶用流動層装置10は、固体粒子5を内部に収納した筐体4と、筐体4の下部に設けた送気手段から送られる排気ガス1が通過する開口3を有した分散板2と、筐体4の内部に設けた、船舶の動揺に伴う筐体4の揺動によって固体粒子5が過剰に流動することを抑制する仕切板6を備えており、固体粒子5が筐体4の揺動の影響により流動するものである。
【選択図】 図1
Description
また、ガス化流動相炉と燃焼流動層炉とを一体化した流動層ガス化燃焼炉が用いられている(例えば、特許文献4)。
特許文献2は、2つの風箱の上側に多孔板型ガス分散板を介して流動層を備える室を仕切板で乾燥室と分級室とに仕切り、仕切板の下側に連絡通路19を形成させた多室形流動分級装置を開示する。
特許文献3は、流動したコークス炉用原料石炭が移動可能にフリーボード部及び空気室を該石炭の移動方向に2室以上に分割し、各空気室に流量制御可能なガス供給ダクトを設けるとともに、各フリーボード部に流量制御可能なガス排出ダクトを設けた流動層乾燥分級機を開示する。
特許文献4は、燃焼炉を、第2仕切壁を設けて流動層部分を主燃焼室と、熱回収室とに分割し、第2仕切壁5は下部の連絡口で主燃焼室と熱回収室を相互に連絡した流動層ガス化燃焼炉を開示する。
本発明は、船舶において、不可避な船体動揺影響を抑制し、また利用して、例えば主機関からの排気ガスなどの気体処理を安定的かつ効率良く行うことができる船舶用流動層装置の提供を目的としている。
上記の構成により、固体粒子が過剰に流動することに起因して、流動層にいわゆる吹き抜けが生じることを抑え、気体と固体粒子とを接触させて処理することができる。ここで、「筐体の揺動によって前記固体粒子を流動させた」とは、筐体の揺動のみにより固体粒子を流動させることの意義ではなく、流動の際、固体が筐体の揺動の影響を受けることを意義している。
上記の構成により、厚みの変化を抑制し、流動層に要求される機能を維持することができる。
使用中に固体粒子が供給されない、いわゆるバッチ式の流動装置では、固体粒子が過剰に流動することを抑制する必要があるが、過剰流動抑制手段によりこれを抑制することができる。
この構成により、複数の方向の固体粒子の過剰な流動を抑制できる。
この構成により、複数の方向の動揺の程度に応じて過剰流動を抑制することができる。
この構成により、状況に応じた適切な抑制度に調整することができる。
この構成により、固体粒子が、開口部を介して、過剰流動抑制手段で分離された筐体内の室間を移動することができる。
この構成により、動揺が非常に大きい場合において、筐体の揺動による過剰流動の程度が大きい方向への固体粒子の移動を抑制しつつ、取り出しの際には、開口部を介して筐体内の固体粒子を移動させることができる。
この構成により、動揺の程度が中程度以下の場合において、適度の開口により過剰な流動を防止しつつ、固体粒子が開口部を介して動揺が大きい方向に適度に移動できることとなる。
この構成により、仕切板の数を減らすことができる。
この構成により、仕切板で固体粒子の過剰流動を抑制することができる。
この構成により、船舶が動揺した時に、固体粒子が仕切板を乗り越えて過剰に流動することを防止できる。
この構成により、固体粒子が取出口の中心部に移動することが容易となる。
この構成により、傾斜手段により筐体を傾けることができる。
この構成により、ユニットの交換により固体粒子を交換することができる。
この構成により、船の動揺に起因する脱硫剤の過剰な流動を抑制することができる。
この構成により、上述した船舶用流動層装置同様の作用を奏する。
厚みの変化を抑制して流動層に要求される機能を維持することにより、気体の処理を効率良く行うことが可能となる。
また、いわゆるバッチ式の流動装置のように、処理中に連続的に固体粒子を供給しないものであっても、固体粒子の過剰な流動を抑制することで、気体の処理を効率良く行うことが可能となる。
また、複数方向への固体粒子の過剰な流動を抑制することにより、気体の処理を効率良く行うことが可能となる。この場合、動揺の程度に応じて過剰流動を抑制する構成とすれば、より効率良く気体の処理を行うことが可能となる。
前記過剰流動抑制手段の抑制度を可変とすれば、状況に応じた適切な抑制度に調整し、効率良く気体の処理を行うことが可能となる。
固体粒子が開口部を介して筐体内を移動できることとすれば、筐体から固体粒子の取り出し、および筐体への固体粒子の供給が容易になり、筐体内の粒子交換を容易に行うことが可能となる。この場合、動揺が小さい方向の固体粒子の揺動を制御する仕切板の下部に開口部を設けることとすれば、動揺が非常に大きい場合において、動揺の過剰流動の抑制効果を高めつつ粒子交換を容易に行うことが可能となる。
また、動揺が大きい方向の固体粒子の揺動を制御する仕切板の下部に開口部を設けることとすれば、動揺の程度が中程度以下の場合において、その適度な移動により船舶の動揺による筐体の揺動を利用して固体粒子を適度に流動させることが可能となる。
筐体の側壁を仕切板として用いれば、船舶用流動層装置の構造を簡略化することが可能となる。
仕切板により過剰流動を抑制する構成とすれば、気体の処理を効率良く行うことが可能となる。この場合、船舶が動揺した時に、仕切板を乗り越えないように固体粒子の高さを設定すれば、過剰流動抑制手段としての仕切板の機能を十分に発揮させることが可能となる。
固体粒子が取出口の中心部に容易に移動する構成、筐体を傾ける傾斜手段を備えた構成、ユニットの交換により固体粒子を交換できる構成とすれば、固体粒子の交換を容易に行うことが可能となる。
固体粒子を脱硫剤とし、その過剰な流動を抑制する構成とすれば、排気ガスの脱硫処理を効率良く行うことが可能となる。
本発明の船舶用流動層装置を備えた船舶は、上述した船舶用流動層装置と動揺の効果を奏することが可能である。
本発明の船舶用流動装置の実施形態について、以下、図を参照して説明する。
船舶に搭載している主機関(エンジン)からの排気ガスを処理する方法のひとつとして、流動層装置による乾式処理がある。図11(a)は流動層装置を船舶において使用したときに船体動揺の影響により生じる吹き抜けを説明する船舶が水平な状態の模式図であり、(b)船舶が傾いた状態の模式図である。
なお、以下の実施形態では、船舶用流動層装置10を排気ガス1から脱硫する脱硫に用いる場合について、説明する。しかし、船舶用流動層装置10の用途はこれに限られるものではなく、他の気体の処理に用いることや、熱交換機能を更に付与することも可能である。
図1(a)(b)に示すように、本実施形態の船舶用流動層装置10は、送気手段としての主機関(図示せず)から送られた排気ガス(気体)1を固体粒子5に通過させ処理する船舶に搭載されるものであって、固体粒子5を内部に収納した筐体4と、筐体4の下部に設けた、主機関から送られる排気ガス1が通過する開口3を有した分散板2と、筐体4の内部に設けた、船舶の動揺に伴う筐体4の揺動によって固体粒子5が過剰に流動することを抑制する過剰流動抑制手段としての仕切板6を備えている。
分散板2としては、粒子が下に落下しないようにしながら排気ガス1などの気体を筐体4内に送り込むことが可能な多孔板などを用いることができる。開口3は分散板2が上記機能を奏するのに適切な大きさおよび形状とすればよい。
船舶用流動層装置10は船舶上で用いられるものであり、その使用中において固体粒子5が外部から供給されることはない。
この構成により、船舶用流動層装置10の使用時に、固体粒子5を流動させている際において、船舶の揺動の影響を受けて固体粒子5の厚みTが変化することを抑制することがきる。仕切板6は、固体粒子5の過剰な流動を抑制することができるものであれば良く、例えば、熱交換機能のような他の機能をも備えたものを用いても良い。
△T(100)=W×tanθとなる。
対して、本実施形態の船舶用流動層装置10は、筐体4を4枚の仕切板6により間隔Pで5つに等分割されている(P=W/5)。このため、筐体4内部の各室4−1〜4−5の幅Pは筐体4の幅の1/5となる。したがって、筐体4の幅をW、傾きをθとすると、流動層7における厚さTの差ΔT(10)は
△T(10)=P×tanθ=(W/5)×tanθ=△T(100)/5となる。
このように、仕切板6により、固体粒子5が船舶の動揺によって過剰に流動することを抑制することができる。このため、この過剰な流動に起因して、流動層7に吹き抜けが生じることを抑制できる。この結果として、固体粒子5と排気ガス1との接触を維持することができるから、固体粒子5による、排気ガス1の脱硫を効率良く行うことができる。
なお、ここでは、仕切板6を等間隔に設ける例を示したが、等間隔とすることは必須ではなく、流動層7に吹き抜けが生じることを抑制することができる間隔であれば、等間隔としなくても良い。
この関係により、仕切板6の間隔Pを決定すればよいことが分かる。
第1の実施形態において、船舶用流動層装置の筐体内部に仕切板を設けることにより、船舶の動揺による影響を抑制できることを説明した。本実施形態では、固体粒子の排出・供給を容易にした船舶用流動層装置について、図面を参酌して以下に説明する。上述した実施形態において説明した部材と機能の同じものについては、同じ番号を付し以下では説明を省略する。
上記の構成によれば、仕切板6は、船舶の動揺に伴う筐体4の揺動による固体粒子5の過剰な流動を抑制することができる。
このため、図3(b)に示すように、傾斜可能に構成された筐体4の一端を傾斜手段11により持ち上げることにより、その反対の端に設けられた取出口9から容易に固体粒子5を排出することができる。したがって、固体粒子5の交換を容易に実施することが可能となる。
以上のように、図5、図6に示した船舶用流動層装置30は、複数の傾斜面を備えた分散板12により、交換時における固体粒子5の移動を促進し、粒子の排出等をより容易にしている。
同図に示すように、船舶用流動層装置40は、仕切板6が複数の方向に設けられている。このように、仕切板6を並べる方向を複数の方向とすることにより、船舶の複数方向の動揺による筐体4の揺動による固体粒子5の過剰な流動を抑制することができる。
例えば、固体粒子5の種類や量に応じて、開口部8の高さを手動で調整し、船舶の動揺や気体の量応じて、モータ等を用いて開口部8の高さを自動で調整する構成のように、手動および自動を組み合わせた構成を用いてもよい。
また、取り出し時にモータ等により駆動して開口部8を全開とすれば、固体粒子5を容易に取り出すことができる。
上記の構成によれば、筐体4内部の固体粒子5が横揺れによって過剰に流動することを防止できる。図8に示した構成は、船舶の動揺が非常に大きい場合に好適に用いられる。
ローリング方向は船舶の動揺が大きいため下部に開口部8を設けて積極的に動揺を利用することができる。また、開口部8の上に仕切板6が設けられていることにより、固体粒子5が流動しすぎることを防ぐこともできる。したがって、ローリング方向の船舶の動揺を利用して、固体粒子5の適度な流動を実現することが可能となる。
対して、ピッチング方向は動揺が少ないので、仕切板6Yの下部を開口させても、固体粒子5の流動に寄与することは期待できないことから無開口ものとする。図9に示した構成は、船舶の動揺が中程度以下であり、固体粒子5の適度な流動に用いることができる場合に好適に用いられる。
また、図8および図9に示したようにX方向とY方向の仕切板6X、仕切板6Yのうちの片方を無開口とすることにより、筐体4をユニット化することが容易になる。
図10(a)は、本実施形態に係るユニットを側面方向から見た斜視模式図であり、図10(b)は、図10(a)のユニットを複数備えてなる船舶用流動層装置の斜視模式図である。筐体内の仕切板を説明するため、各図では固体粒子を省略している。
なお、ユニット60を並べる方向は、船舶の横方向、前後方向の何れでも構わない。第2の実施形態において説明したように、ユニット60が船舶の前後方向に並ぶようにすれば、横方向(ローリング方向)の動揺を用いて固体粒子を適度に流動させることができる。
また、船舶用流動層装置70を構成するユニット60の位置によって、固体粒子5の消耗度に差がある場合、消耗度の激しいユニット60のみを交換することもできる。このため、ユニット化による作業性の向上に加え、経済性も向上する。
また、本発明は、その動揺により固体粒子の過剰な流動が生じる、例えば洋上の浮体に用いることもできる。
2、12 分散板
4 筐体
5 固体粒子
6、6X、6Y 仕切板(過剰流動抑制手段)
7 流動層
8 開口部
9 取出口
10、20、30、40、50、55、70 船舶用流動層装置
11 傾斜手段
60 ユニット
61 側壁
Claims (17)
- 送気手段により送られる気体を固体粒子に通過させ処理する船舶に搭載される流動層装置であって、
前記固体粒子を内部に収納した筐体と、
前記筐体の下部に設けた前記送気手段から送られる気体が通過する開口を有した分散板と、
前記筐体の内部に設けた、前記船舶の動揺に伴う前記筐体の揺動によって前記固体粒子が過剰に流動することを抑制する過剰流動抑制手段を備え、
前記筐体の揺動によって前記固体粒子を流動させたことを特徴とする船舶用流動層装置。 - 前記過剰流動抑制手段が、前記筐体が揺動により傾くことによる流動層の厚みの変化を抑制するものであることを特徴とする請求項1に記載の船舶用流動装置。
- 前記固体粒子は、前記流動装置の使用中において外部から供給されないことを特徴とする請求項2に記載の船舶用流動装置。
- 前記過剰流動抑制手段は、複数の方向に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の船舶用流動装置。
- 前記過剰流動抑制手段は、複数の前記方向ごとに抑制度を変えて構成したことを特徴とする請求項4に記載の船舶用流動装置。
- 前記過剰流動抑制手段の抑制度を可変としたことを特徴とする請求項1から請求項5のうちの1項に記載の船舶用流動装置。
- 前記過剰流動抑制手段は、前記分散板との間に開口部を残して前記筐体内部を仕切る仕切板であることを特徴とする請求項5に記載の船舶用流動装置。
- 前記過剰流動抑制手段は、複数の方向のうち、
前記筐体内部の揺動が大きい方向を仕切る仕切板を前記分散板との間に開口部を有さないものとし、前記筐体内部の揺動が小さい方向を仕切る仕切板を前記分散板との間に開口部を残して仕切るものとしたことを特徴とする請求項5に記載の船舶用流動層装置。 - 前記過剰流動抑制手段は、複数の方向のうち、
動揺が大きい方向を前記分散板との間に開口部を残して前記筐体内部を仕切る開口した仕切板とし、動揺が小さい方を前記分散板との間に開口部を有さないように仕切る無開口の仕切板として構成したことを特徴とする請求項5に記載の船舶用流動層装置。 - 前記筐体を複数備え、前記無開口の仕切板は前記筐体の側壁で兼ねたことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の船舶用流動層装置。
- 前記固体粒子を前記仕切板の上端以下で下端以上に充填したことを特徴とする請求項7から請求項10のうちの1項に記載の船舶用流動装置。
- 前記仕切板の高さを前記船舶の動揺があっても、固体粒子の高さが前記仕切板を越えない高さに設定されたことを特徴とする請求項11に記載の船舶用流動層装置。
- 前記筐体の側部に前記固体粒子の取出口を設け、前記分散板の形状を前記固体粒子が前記取出口の中心部に移動容易なように傾斜を持たせて構成したことを特徴とする請求項1から請求項12のうちの1項に記載の船舶用流動層装置。
- 前記筐体を傾斜可能に構成し、前記筐体を傾斜させる傾斜手段を備えていることを特徴とする請求項1から請求項12のうちの1項に記載の船舶用流動層装置。
- 前記分散板を下部に有した前記筐体をユニット化し、前記ユニットを流動層装置本体に着脱自在に構成したことを特徴とする請求項1から請求項14のうちの1項に記載の船舶用流動層装置。
- 前記送気手段は前記船舶の主機関とし、また前記固体粒子は脱硫剤として、前記主機関から供給される気体である排気ガスを脱硫したことを特徴とする請求項1から請求項14のうちの1項に記載の船舶用流動層装置。
- 請求項1から請求項16のうちの1項に記載の船舶用流動層装置を船舶に備えたことを特徴とする船舶用流動層装置を搭載した船舶。
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