JP2013221645A - Shot ball scattering device and shot ball scattering method for shot cleaning, and boiler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばボイラー内に鋼球等のショット球を散布して伝熱管に付着したダストを除去するショットクリーニング用のショット球散布装置、ショット球散布方法、及びショット球散布装置を備えたボイラーに関する。 The present invention relates to a shot ball spraying device for shot cleaning, a shot ball spraying method, and a boiler including a shot ball spraying device that sprays shot balls such as steel balls in a boiler to remove dust adhering to a heat transfer tube. About.
ボイラーは、蒸気を生成するための節炭器(エコノマイザー)、過熱器、蒸発器を備えている。図6は、底部側から高温のボイラーガス(例えば、燃焼室からの燃焼ガス)を導入して頂部側から排出するボイラー1のケーシング1dを示しており、ケーシング1d内に過熱器1c、蒸発器1b、節炭器1aが配置されている。過熱器1c、蒸発器1b及び節炭器1aは、一般に、伝熱管式の熱交換器構造となっており、伝熱管内に通水される水をボイラーガスの熱で加熱して蒸気にする。
The boiler includes a economizer, a superheater, and an evaporator for generating steam. FIG. 6 shows a
ボイラーガスは、ダスト(例えば、飛灰など)を同伴しているため、伝熱管のガス側伝熱面にダストが付着すると熱交換効率が低下する。過熱器1c、蒸発器1b、節炭器1aの熱交換効率が低下すると、結果としてボイラー効率が低下してしまう。そのため、伝熱管に付着したダストを除去する方法が従来より検討されている。ダストを除去する方法としては、蒸気や圧縮空気などの流体を噴射して伝熱管表面に付着しているダストを吹き飛ばすスートブロワー方式が知られている。しかし、スートブロワー方式の場合、流体が消費されることによるコストの増加があり、また蒸気を使用した場合はボイラー1の蒸気回収率を低下させることになる。
Since the boiler gas is accompanied by dust (for example, fly ash), the heat exchange efficiency decreases when the dust adheres to the gas side heat transfer surface of the heat transfer tube. When the heat exchange efficiency of the superheater 1c, the
本発明者らは、スートブロワー方式に代わる新たなダスト除去方法として、特許文献1に開示されているようなショットクリーニング方式のダスト除去方法を具現化するに至っている。特許文献1に開示されているダスト除去方法は、ショット球である鋼球をケーシング1dの上部から散布し、自由落下する鋼球を伝熱管に衝突させることでダストを振い落とす方法である。鋼球は、ケーシング1dの底部から回収して再使用する。
The present inventors have realized a dust removal method of a shot cleaning method as disclosed in
ショット球散布装置の構成について、図6を参照しながら説明する。ショット球である鋼球100は、鋼球タンク2内に貯留されており、ロータリーフィーダー21等の切出装置によって定量的に切出される。ロータリーフィーダー21で切出した鋼球100は、鋼球搬送管22内に供給され、搬送用気体発生装置としてのブロワー23から管内に吹き込まれる搬送用気体(例えば高圧空気)によって加速されて鋼球搬送管22内を流れ、ボイラー1まで搬送される。符号23aは、ブロワー23が起動したときに開く遮断弁である。
The configuration of the shot ball spraying device will be described with reference to FIG. A
鋼球搬送管22の先端から射出された鋼球100は、衝突板24に当たって分散し、ボイラー1のケーシング1d内に均一に散布される。鋼球100は、ケーシング1d内を自由落下していき、伝熱管に衝突してダストを振い落す。ケーシング1dの底部まで落下した鋼球100とダストは、案内シュート25を介して鋼球回収装置26に回収される。そして、鋼球100とダストは、鋼球回収装置26において、粉状のダスト、鋼球100、塊状になっているダストに分離され、鋼球100は鋼球タンク2に戻される。粉状のダストは、ダスト粉切出用ロータリバルブ27を介してダスト輸送管28内に供給されて回収される。一方、塊状のダストは、塊状物切出用二重弁29を介してダスト輸送管28内に供給されて回収される。
The
特許文献1に開示されているショット球散布装置は、ボイラー1への散布位置が一か所である。ボイラー1内に鋼球100を均一に散布するためには、散布位置を複数設定した方が好ましい場合がある。しかしながら、搬送用気流を発生させるブロワー23は、鋼球100を流すために30KW以上もの動力を使用する大型タイプであるため、散布位置の数だけブロワー23を設置するのは経済的でない。従って、鋼球搬送管22を途中で分岐し、分岐させた搬送管の先端をボイラー1の異なる位置に導入すると共に、分岐点に配置した流路切替弁で鋼球100の搬送経路を選択切替するのが望ましい。
The shot ball spraying device disclosed in
本発明者らは、流路切替弁として図7に示すような三方弁を検討した。三方弁は、ケーシング31に供給ノズル32及び第1排出ノズル33並びに第2排出ノズル34が形成されており、ケーシング31内に弁体としてのベント管35を回転自在に配置した構成となっている。この三方弁は、ベント管35の回転動作によって何れか一方の排出ノズル33(34)のみを搬送路に選択する。より詳しくは、図7は、供給ノズル32と第1排出ノズル33とが連通状態になるようにベント管35が位置され、第1排出ノズル33側を搬送路に選択した状態を示している。一方、第2排出ノズル34側を搬送路に切り替える際にはベント管35をケーシング31の縦回転軸Q(紙面に直交する方向の回転軸)廻りに約120度回転させて、図7において供給ノズル32側に位置しているベント管35の管端が第2排出ノズル34側に位置し、第1排出ノズル33側に位置しているベント管35の管端が供給ノズル32側に位置するようにする。
The present inventors examined a three-way valve as shown in FIG. 7 as a flow path switching valve. In the three-way valve, a
一般的に使用される弁は、弁体とケーシングとの間をポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などを用いた樹脂系シール材によってシールするが、一般的に粉粒体の場合には、弁体であるベント管35と各ノズル32,33,34との接合部にスリーブ36を押し付けたメタルタッチ方式のシール構造とする。
The valve generally used is sealed between the valve body and the casing by a resin-based sealing material using polytetrafluoroethylene (PTFE) or the like. This is a metal touch seal structure in which a
この場合、搬送路を切替えるためにベント管35を回転させるとメタルタッチの部分が接触摺動するため強い切替駆動力を必要とする。さらに、鋼球衝突によりメタルタッチシートの部分に打ち傷が発生するとシール性が悪化し、さらに変形が進むと弁体であるベント管35の回転動作に支障をきたす場合がある。また、シール性が悪化すると、ベント管35とケーシング31との間に鋼球100と共に随伴されてくるダストが侵入し、回転動作不良を加速させて開閉不良となる場合がある。
In this case, when the
さらに、本発明者らは、ショット球搬送用の流路切替弁として、例えば特開平5−209691号に開示されているような粉体搬送用切替弁の適用可能性を検討した。しかしながら、この切替弁は、弁内に摺動する部分(シールパッキン)があるため、この摺動する部分に鋼球100が衝突して変形が生じた場合、弁体の回転動作に支障をきたす場合がある。さらに、方向切替管とケーシング内周面との間に隙間が形成されるようにしているが、鋼球100が衝突した影響でケーシング内周面に変形(例えば、凹凸)が生じると方向切替弁が回転できなくなる場合がある。そのため、この弁は粉体用としては適用できるが、鋼球100などの高強度で粒径の大きいショット球の搬送用としては適用することができない。
Furthermore, the present inventors examined the applicability of a powder transfer switching valve as disclosed in, for example, JP-A-5-209691 as a flow path switching valve for shot ball transfer. However, since this switching valve has a sliding part (seal packing) in the valve, when the
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、例えば鋼球等のショット球のボイラー内の散布位置を選択切替可能にするために、ショット球搬送経路を複数に分岐し、分岐点に流路切替弁を配置した構成において、ショット球が衝突することに起因する動作不良の発生を抑えることのできる流路切替弁を備えたショット球散布装置及びショット球散布方法並びにボイラーを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to set a shot ball conveyance path so that a spray position in a boiler of a shot ball such as a steel ball can be selected and switched. A shot sphere spraying device and a shot sphere equipped with a flow path switching valve capable of suppressing the occurrence of malfunction due to a collision of a shot ball in a configuration in which the flow path switching valve is branched at a branch point. It is to provide a spraying method and a boiler.
即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
(1)ショットクリーニング用のショット球を気流搬送するショット球搬送装置と、前記ショット球搬送装置と前記ボイラーを連結する配管であって、途中で分岐し、ショット球を射出する先端開口部がボイラー内に各々導入されたショット球搬送管と、前記ショット球搬送管の分岐点に配置され、前記分岐路の中からショット球を搬送する分岐路を選択切替する流路切替弁とを備え、前記ボイラー内にショット球を散布して伝熱管に付着したダストを除去するショットクリーニング用のショット球散布装置において、
前記流路切替弁が、短円柱形状のケーシングと、前記ケーシングの外周面に形成され、且つ、前記ケーシングの内周面よりも内側に延出した管端部を有する供給口及び複数の排出口と、前記供給口及び排出口の管端部との間に隙間を介在させた状態で前記複数の排出口の中から選択された排出口と前記供給口とを連通状態にする、前記ケーシングの縦回転軸廻りに回転可能な弁体と、を備えたことを特徴とするショット球散布装置。
(2)前記供給口及び前記排出口の管端部の先端は、前記弁体の回転軸を中心とする仮想円に沿ってR形状に形成されており、前記供給口及び前記排出口の管端部の先端と僅かな隙間を介在させて対向する前記弁体の先端部分も、前記弁体の回転軸を中心とする仮想円に沿ってR形状に形成されていることを特徴とする前記(1)に記載のショット球散布装置。
(3)前記ケーシングには、前記ケーシング内の圧力が少なくとも前記供給口との接続部分における前記ショット球搬送管内の圧力よりも高くなるようにする加圧用管が接続されており、前記加圧用管を通じて、ショットクリーニング実行時に前記ショット球搬送装置において搬送用気体発生装置からの搬送用気体の一部を直接導入することを特徴とする前記(1)又は(2)に記載のショット球散布装置。
(4)前記ボイラー内に各々導入された分岐路の先端開口部には、ショットクリーニング実行時において前記流路切替弁によって搬送路に選択されなかったときに、その先端開口部を閉止して前記ボイラーとの連通状態を遮断する開閉蓋式の遮断弁が設けられていることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載のショット球搬送装置。
(5)前記(1)〜(4)のいずれかに記載のショット球散布装置を備えているボイラー。
(6)複数に分岐された分岐路の先端開口部がボイラー内に各々導入されたショット球搬送管を通じてショット球を気流搬送し、前記ショット球搬送管の分岐点に配置された流路切替弁によってショット球を搬送する分岐路を選択切替し、選択された分岐路の先端開口部からボイラー内にショット球を散布することで伝熱管に付着したダストを除去するショットクリーニング用のショット球散布方法において、
短円柱形状のケーシングと、前記ケーシングの外周面に形成され、且つ、前記ケーシングの内周面よりも内側に延出した管端部を有する供給口及び複数の排出口と、前記供給口及び排出口の管端部との間に隙間を介在させた状態で前記複数の排出口の中から選択された排出口と前記供給口とを連通状態にする前記ケーシングの縦回転軸廻りに回転可能な弁体を備えた流路切替弁を用いて、ショット球を搬送する分岐路を選択切替することを特徴とするショット球散方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A shot ball transport device that transports a shot ball for shot cleaning in an air stream, and a pipe that connects the shot ball transport device and the boiler, and a tip opening that branches off in the middle and injects the shot ball is a boiler Each including a shot ball transport pipe introduced therein, and a flow path switching valve that is arranged at a branch point of the shot ball transport pipe and selectively switches a branch path for transporting a shot ball from the branch path, In the shot ball spray device for shot cleaning that sprays shot balls in the boiler and removes dust adhering to the heat transfer tubes,
The flow path switching valve has a short cylindrical casing, and a supply port and a plurality of discharge ports that are formed on the outer peripheral surface of the casing and have pipe ends extending inward from the inner peripheral surface of the casing. The exhaust port selected from the plurality of exhaust ports and the supply port in a communication state with a gap interposed between the supply port and the pipe end of the discharge port. A shot ball spraying device comprising: a valve body rotatable around a vertical rotation shaft.
(2) The distal ends of the pipe ends of the supply port and the discharge port are formed in an R shape along a virtual circle centered on the rotation axis of the valve body, and the tubes of the supply port and the discharge port The tip portion of the valve body facing the tip of the end portion with a slight gap is also formed in an R shape along a virtual circle centered on the rotation axis of the valve body. The shot ball spraying device according to (1).
(3) The pressurizing pipe is connected to the casing so that the pressure in the casing becomes higher than the pressure in the shot ball transport pipe at least in the connection portion with the supply port. The shot ball spraying device according to (1) or (2), wherein a part of the transfer gas from the transfer gas generator is directly introduced into the shot ball transfer device during shot cleaning.
(4) The tip opening of each branch path introduced into the boiler is closed when the channel switching valve is not selected by the flow path switching valve during shot cleaning, and the tip opening is closed. The shot ball transport device according to any one of (1) to (3), wherein an open / close lid type shut-off valve for shutting off a communication state with the boiler is provided.
(5) A boiler provided with the shot ball spraying device according to any one of (1) to (4).
(6) A flow path switching valve disposed at a branch point of the shot ball transport pipe, in which the shot spheres are air-flow transported through the shot ball transport pipes each of which has a plurality of branched branch end openings introduced into the boiler. A shot ball spraying method for shot cleaning that selectively removes the branch path that transports the shot sphere by spraying and removes dust adhering to the heat transfer tube by spraying the shot sphere into the boiler from the tip opening of the selected branch path In
A short cylindrical casing, a supply port and a plurality of discharge ports formed on the outer peripheral surface of the casing and having a pipe end extending inward from the inner peripheral surface of the casing, and the supply port and the discharge port It is possible to rotate around the longitudinal rotation axis of the casing that brings the discharge port selected from the plurality of discharge ports into communication with the supply port in a state where a gap is interposed between the tube end portion of the outlet A shot ball scattering method characterized by selectively switching a branch path for transporting a shot ball using a flow path switching valve provided with a valve body.
本発明のショットクリーニング用のショット球散布装置によれば、短円柱形状のケーシングに形成される供給口及び複数の排出口がケーシング内周面よりも内側に延出した管端部を有する構造とし、前記ケーシングの縦回転軸廻りに回転可能な弁体が、前記供給口及び排出口の管端部との間に隙間を介在させた状態で回転し、前記複数の排出口の中から選択された排出口と前記供給口とを前記隙間を介在させた状態で連通状態にする流路切替弁を採用したことにより、前記隙間を設けたことによって摺動する部分がなくなり、多少の打ち傷ができても弁体の回転に支障が生じない。特に、ケーシング内周面よりも内側に延出した管端部を形成しているので、前記隙間以外の領域については弁体とケーシング内周面との間の離間距離が大きくなっている。従って、ケーシング内に侵入したダストが存在しても弁体が回転することに支障が生じない。 According to the shot ball spraying device for shot cleaning of the present invention, the supply port and the plurality of discharge ports formed in the short cylindrical casing have a pipe end portion extending inward from the casing inner peripheral surface. A valve body rotatable around a longitudinal rotation axis of the casing rotates with a gap interposed between the supply port and the pipe end of the discharge port, and is selected from the plurality of discharge ports. By adopting a flow path switching valve that connects the discharge port and the supply port with the gap interposed therebetween, there is no sliding portion due to the provision of the gap, and there is some damage. However, there is no problem with the rotation of the valve body. In particular, since the pipe end portion extending inward from the casing inner peripheral surface is formed, the separation distance between the valve element and the casing inner peripheral surface is large in the region other than the gap. Therefore, even if there is dust that has entered the casing, there is no problem with the rotation of the valve body.
さらに、本発明によれば、好ましくは前記ケーシング内の圧力が少なくとも前記供給口との接続部分における前記ショット球搬送管内の圧力よりも高くなるようにケーシング内を加圧する加圧用管をケーシングに接続し、ショットクリーニング実行時に前記ショット球搬送装置が発生させる搬送用気体の一部を、前記加圧用管を通じて導入することにより、より確実に、弁体とケーシングとの間にショット球と共に随伴されてくるダストがケーシング内に侵入するのを抑制し、ダストの侵入に起因する動作不良の発生を抑えることができる。 Further, according to the present invention, it is preferable that the pressure pipe for pressurizing the inside of the casing is connected to the casing so that the pressure in the casing is higher than the pressure in the shot ball transport pipe at least at the connection portion with the supply port. In addition, by introducing a part of the transfer gas generated by the shot ball transfer device during shot cleaning through the pressurizing tube, it is more reliably accompanied with the shot ball between the valve body and the casing. It is possible to suppress the coming dust from entering the casing, and to suppress the occurrence of malfunction due to the dust intrusion.
以下、本発明の好ましい実施形態に従うショットクリーニング用のショット球散布装置について、鋼球を散布する鋼球散布装置を一例に挙げて詳しく説明する。勿論、セラッミック球などの鋼球以外のショット球を散布する装置として使用することができる。さらに、以下に説明する実施形態によって本発明の技術的範囲は何ら限定解釈されることはない。 Hereinafter, a shot ball spraying device for shot cleaning according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail by taking a steel ball spraying device for spraying steel balls as an example. Of course, it can be used as a device for spraying shot balls other than steel balls, such as ceramic balls. Further, the technical scope of the present invention is not construed as being limited by the embodiments described below.
図1は、ショットクリーニングシステムの全体構成図である。従来の構成と同じ構成については、同じ符号を付すことによって詳しい説明を省略する。本実施形態のショットクリーニングシステムは、鋼球搬送管22が途中で分岐しており、分岐点に流路切替弁4が設けられている。さらに、分岐された鋼球搬送管22(22a,22b)は、ボイラー1のケーシング1dの上部にそれぞれ接続されており、各分岐路22a,22bの吐出口の部分に管路遮断弁5(5a、5b)が設けられている。なお、図1では、鋼球搬送管22を2本に分岐した構成を示しているが、3本以上に分岐する場合は、分岐路をさらに2本に分岐し、その分岐点にさらに流路切替弁4を設けるようにする。配置する流路切替弁4の姿勢は特に制限されることはなく、縦置き又は横置きとすることができる。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a shot cleaning system. About the same structure as the conventional structure, detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. In the shot cleaning system of the present embodiment, the steel
流路切替弁4は、図2〜図4に示すように、弁本体部をなす短円柱状のケーシング41と、ケーシング41内で回転可能な弁体をなすベント管42を備えている。ケーシング41は、例えば円筒状部材41aの両端開口部を、円盤状のケーシング蓋41bで塞いでフランジ同士をボルト41c等で固定することによって形成する。ケーシング41の側周面には、フランジ部を有するノズル形式の3つの開口部(43、44、45)が互いに周方向に位相をずらして形成(例えば、120度間隔)されており、鋼球100が侵入する供給口、鋼球100が排出される第1排出口及び第2排出口を構成している。図示は省略しているが、ブロワー23からの鋼球搬送管22は供給ノズル43に接続され、鋼球搬送管22の2本の分岐路22a、22bは第1排出ノズル44と第2排出ノズル45にそれぞれ接続されている。なお、供給口(43)、第1排出口(44)及び第2排出口(45)はフランジを有するノズル形式でなくともよく、ねじ込み形式などに適宜変形することができる。
As shown in FIGS. 2 to 4, the flow
弁体をなすベント管42は、ケーシング41の中央に位置する縦回転軸Q(紙面に直交する方向の回転軸)廻りに回転可能なように、ケーシング41内に納められている。ベント管42には、その曲がり面に直交する方向に延びるトラニオン軸46が取り付けられている。トラニオン軸46の両端は、上下のケーシング蓋41bの中央にそれぞれ形成されている開口穴を貫通し、例えばベアリング等の軸受装置46aによって回転自在に支持されている。トラニオン軸46が貫通する開口穴は、例えばグランドパッキン等のシール部材46bによって封止されている。トラニオン軸46の一方の端部には、回転レバー47が設けられており、回転レバー47を回動させる駆動シリンダー48がさらに連結されている。従って、駆動シリンダー48を駆動させてそのシリンダーロッドを伸長及び後退させることにより、回転レバー47がトラニオン軸46を回転させ、ベント管42がトラニオン軸46を回転軸にして回動する構成となっている。
The
流路切替弁4は、ベント管42の回転により第1排出ノズル44又は第2排出ノズル45の何れか一方を搬送路に選択する。図3は、供給ノズル43と第2排出ノズル45とが連通状態になるようにベント管42の周方向における開口部の位相が位置決めされている。すなわち、第2排出ノズル45側(OUT2)を搬送路に選択した状態を示している。ベント管42を回転させたときに第2排出ノズル45の開口部とベント管42の開口部とが丁度対向した位置で停止するように、ケーシング41内にはストッパー49bが設けられている。同様に、第1排出ノズル44の開口部とベント管42の開口部とが丁度対向した位置で停止するようにストッパー49aが設けられている。
The flow
一方、第1排出ノズル44側(OUT1)に搬送路に切り替える際には、駆動シリンダー48を駆動して、トラニオン軸46を回転軸としてベント管42を反時計廻りに120度回転させて、図3において供給ノズル43側に位置しているベント管42の管端が第2排出ノズル45側に位置し、図3において第1排出ノズル44側に位置しているベント管42の管端が供給ノズル43側に位置するようにする。ベント管42は、ストッパー49aによって動作が規制され、第1排出ノズル44の開口部とベント管42の開口部とが丁度対向した位置で停止する。流路切替時のベント管42の回転角は、図3に示す開き角度αの場合は180度−(α/2)となる(図2参照)。開き角度αが120度より小さい場合は回転レバー47の動作角度(180度−(α/2))が大きくなり回転レバー方式では動作が難しくなる。そのため、駆動シリンダー48を回転用アクチュエーターに替えトラニオン軸46に直結する方式も選択し得る。
On the other hand, when switching to the conveyance path toward the
供給ノズル43、第1排出ノズル44及び第2排出ノズル45は、その先端の部分がケーシング41の内周面よりも内側に延出した管端部43a、44a、45aを有する。管端部43a、44a、45aは、ベント管42の縦回転軸Qに向かって延出している。さらに、管端部43a、44a、45aは、ベント管42の端部との間に僅かな隙間(例えば、0.2〜1.0mmのギャップδ)が形成される位置まで延出している。より好ましくは、この管端部43a、44a、45a以外でのベント管42とケーシング41内周面との隙間が、前記ギャップδの10倍以上となる位置まで延出させる。一例としては、10〜15mm延出させる。従って、ベント管42は、流路切替動作をする際に摺動する部分がなく、最もケーシング41の内周面に接近するギャップδ以外のところではケーシング41の内周面からの離間距離を大きくしているためダスト等がケーシング41内に存在しても直ちに回転障害とはならない。
The
供給ノズル43、第1排出ノズル44及び第2排出ノズル45の管端部43a、44a、45aの先端は、ベント管42が回動するケーシング41の縦回転軸Q(すなわち、トラニオン軸の軸芯)を中心とする仮想円に沿ってR形状に形成されている。さらに、ベント管42の両端部も、同様に回転軸Qを中心とする仮想円に沿ってR形状に形成されている。ベント管42側の仮想円は、ノズル43、44、45側の仮想円よりもギャップδの分だけ半径が小さい。
The tips of the
また、ケーシング41には、ベント管42内及びノズル43、44、45内の流路形成領域を除いたケーシング内部領域の圧力を調整するために、加圧用の気体を導入する開口孔6が形成されている。この開口孔6には、図1に示す加圧用管61の一端が接続されており、加圧用管61の他端は、鋼球搬送管22のブロワー23の吐出管直後の位置に接続されている。好ましくは、ロータリーフィーダー21よりもブロワー23寄りの位置である。従って、ショットクリーニングを実行するためにブロワー23を起動させると、加圧用管61を通じて高圧の気体がケーシング41内に導入される。ロータリーフィーダー21よりも下流側は、鋼球100を搬送するために圧力損失が大きい。従って、ブロワー23寄りの位置から分岐させた加圧用管61を通じて搬送用気体の一部を加圧用気体として直接導入することにより、この加圧用気体の圧力は、少なくとも供給ノズル43の入口部分における鋼球搬送管22内の圧力よりも高い。従って、ケーシング41内の圧力を流路形成領域よりも高くすることができ、圧力差によって搬送時ギャップδからダストがケーシング41内に侵入しないようにしている。
In addition, the
ベント管42及び第1排出ノズル44及び第2排出ノズル45は、耐摩耗性を考慮し、焼き入れ用合金鋼鋼管(SCM)を使用することが望まれ、またベント管42は熱間曲げ加工して製作し、焼き入れを行うのが望ましい。ケーシング41内の状態は、ケーシング内点検窓41dで目視点検が可能なようにしている。
The
続いて、図5を参照しながら管路遮断弁5について説明する。管路遮断弁5は、弁体51、弁体51を支持するシリンダーロッド52、シリンダーロッド52を伸長及び後退並びに回転させるロータリーシリンダー53を備えており、これらによって開閉蓋式の弁を構成している。弁体51は、ボイラー1内に導入された鋼球搬送管22の各吐出口(22a,22b)と対向するように配置されており、吐出口に蓋をする位置(すなわち、弁を閉止した状態)と、横移動によって吐出口から離れた位置51aを経由し、さらに回転することによって鋼球100の射出領域から退避した位置51b(すなわち、弁を開いた状態)との間を移動することが可能になっている。鋼球100の射出領域とは、吐出口からとび出す鋼球群の進路領域を意味する。
Next, the pipeline shutoff valve 5 will be described with reference to FIG. The pipe shut-off valve 5 includes a
弁体51は、例えば板状の部材であり、図5(b)に示すように平面形状が円形であって鋼球搬送管22の吐出口を塞ぐ大きさのシール面の領域を有し、このシール面の領域から延出した部分にシリンダーロッド52の先端が固定接続されている。弁体21の平面形状は限定されることはなく、矩形状や楕円状などの種々の形状にすることもできる。さらに、必ずしも板状でなくともよい。弁体51は、例えば炭素鋼やステンレス鋼などの金属材料で形成されている。また、鋼球搬送管22は、例えば炭素鋼鋼管などの金属材料で形成されており、従って弁体51と鋼球搬送管22の接合部はメタルタッチとなる。
The
シリンダーロッド52は、鋼球搬送管22と平行に延びるようにして鋼球搬送管22の上部側の位置に配置されている。従って、シリンダーロッド52を後退させると弁体51が鋼球搬送管22の吐出口に向かう方向に移動し、反対にシリンダーロッド52を伸長させると弁体51が鋼球搬送管22の吐出口から離れる方向に移動する。さらに、弁体51が鋼球搬送管22の吐出口から離れた状態でシリンダーロッド52を回転させると弁体51がシリンダーロッド52を回転軸にして回転する。図5(b)には一例として弁体51を90度回転させた状態を示しているが、鋼球100が衝突しない角度まで回転させる。
The
シリンダーロッド52の後端は、ロータリーシリンダー53が接続されている。ロータリーシリンダー53は、一例として鋼球搬送管22上に固定配置することができる。ロータリーシリンダー53は、その駆動動作によってシリンダーロッド52を伸長及び後退、並びに回転させる。このようなロータリーシリンダー53は、例えば電動式或いは流体圧駆動式のアクチュエーターによって実用化されている。
A
ボイラー1の側壁は、稼働時と停止時の温度差に起因して熱膨張するため、管路遮断弁5の構成要素をボイラー1の側壁に固定配置するのは好ましくない。従って、本例では、ケーシング1dの側壁にフランジ付きのノズル1fを設け、ノズル1fの開口部を通じて鋼球搬送管22の先端をボイラー1内に導入している。そして鋼球搬送管22の外周面に、ノズル1fの開口部を塞ぐことのできる円形の板状部材22cを固定配置し、ボイラー1の熱膨張分を吸収するためのフレキシブルな継手54を挟んで円形の板状部材22cとノズル1fのフランジとをボルト等で固定している。フレキシブルな継手54は、例えばジャバラ状の継手を用いることができる。
Since the side wall of the
シリンダーロッド52は、円形の板状部材22cに形成した開口穴を貫通しており、グランドパッキン等のシール部材55によって開口穴を封止している。また、ボイラー1のケーシング1dの外表面及び円形の板状部材22cの表面は、保温材1eで覆われている。
The
さらに、ボイラー1のケーシング1d内には、鋼球搬送管22の吐出口と対向する位置に衝突板24が配置されている。衝突板24は、射出方向と直交する水平回転軸24aを支軸にして回転可能となっており、水平回転軸24aの端部に接続した回転駆動装置(不図示)によって任意の角度θに回転させた状態に静止させることができる。衝突板24は、水平方向に射出される鋼球100を衝突させて分散させものであり、角度θを変えることで下方への鋼球100の分散状態を調節し、これにより鋼球100の散布状態を平準化する。さらに、衝突面の形状を変えることにより、分散性を向上させることができる。
Further, a
鋼球搬送管22は、既述したように、途中で分岐して各分岐路22a,22bの先端がボイラー1のケーシング1dの上部に導入されている。管路遮断弁5は、ケーシング1d内における各分岐路22a,22bの先端に設けられている。さらに、流路切替弁4で鋼球100を流す流路を選択することによって、ボイラー1への鋼球100の射出場所を切り替えることができるようになっている。そして、鋼球100を散布する流路に選択された分岐路22a(22b)の管路遮断弁5のみ弁を開くようにする。すなわち、選択されなかった分岐路22b(22a)の管路遮断弁5については弁を閉じた状態を維持して、ボイラー1と遮断状態を維持する。
As described above, the steel
上述の装置の作用について説明する。ショットクリーニングを実行する際には、まず、鋼球100の搬送路を選択するために、流路切替弁4のベント管42を回転させて第1排出ノズル44又は第2排出ノズル45のいずれか一方が連通状態になるようにする。その一方で、流路に選択された方の管路遮断弁5の弁を開き、流路に選択されなかった方の管路遮断弁5は弁を閉止した状態を維持する。
The operation of the above apparatus will be described. When performing the shot cleaning, first, in order to select the conveyance path of the
続いて、ブロワー23を起動すると共にブロワー吐出口の弁23aを開いて、鋼球搬送管22に搬送用空気を供給する。搬送用気体発生装置としてのブロワー23が起動されると、加圧用管61を通じて高圧空気の一部がケーシング41内に直接導入される。さらに、ロータリーフィーダー21を起動して鋼球タンク2から鋼球100を定量的に切出し、鋼球搬送管22内に供給する。本例では、一例としてショット球搬送装置がブロワー23、ロータリーフィーダー21及び鋼球タンク2を含む構成を例示しているが、これらの構成に限定されることはない。鋼球100は、搬送用空気の高速気流(例えば40〜50m/s)によって鋼球搬送管22内を流れ、ボイラー1のケーシング1d内に導入されている吐出口から射出される。鋼球100は平均粒径が6〜10mm程度のものを使用し、搬送媒体として空気を使用し、固気比2〜3kg/kgで、管内空気流速は40〜50m/sとする。鋼球100のサイズを変更する場合には、鋼球サイズに比例して空気流速を上げる必要がある。
Subsequently, the
ケーシング1dの上部に射出された鋼球100は、衝突板24に当たって分散し、下方に向かって落下する。そして、過熱器1c、蒸発器1b及び節炭器1aの伝熱管に衝突してダストを振い落とす。ケーシング1dの底部まで落下した鋼球100とダストは、案内シュート25を介して鋼球回収装置26に回収される。そして、鋼球100とダストは、鋼球回収装置26において、粉状のダスト、鋼球、塊状になっているダストに分離され、鋼球100は鋼球タンク2に戻されて循環使用される。
The
所定の時間、例えば5〜10分程度が経過すると、ショットクリーニングを停止する。停止の手順は、まず、ロータリーフィーダー21の切出しを停止し、鋼球100が鋼球搬送管22の管内から排出されるよう搬送用空気の供給を継続する。そして一定の時間が経過すると、ブロワー23を停止すると共にブロワー吐出口の弁23aを閉止する。続いて、管路遮断弁5を閉止してボイラー1との連通状態を遮断する。このような一連のショットクリーニング動作は、例えば1時間に5〜10分程度の間隔で間欠的に行われる。
When a predetermined time, for example, about 5 to 10 minutes elapses, the shot cleaning is stopped. In the stopping procedure, first, the cutting of the
流路切替弁4による搬送路の選択切替は、上述の停止作業が完了した後に行う。特に、鋼球搬送管22の管内に残った鋼球100が落下してきてケーシング41やベント管42に衝突しないように、鋼球搬送管22の管内から鋼球100が排出された後に行う。選択切替は、上述したようにベント管42を回転させることによって行う。流路の選択切替を実行するタイミングは、一流路のショットクリーニング動作終了後に一旦停止して次のショット動作開始時に行う。
The transfer path selection switching by the flow
伝熱管に付着したダストの除去は、鋼球100の落下衝突力を利用しているため、付着ダストの固着力が高い場合は衝突力を上げるために鋼球100のサイズを大きくする。鋼球搬送管22の口径は、例えば100〜150mm程度とすることができ、鋼球100の搬送流量を40〜80kg/minとすることができる。ショットクリーニングの実行時間及び実行する間隔については、ボイラー1のサイズに応じて適宜決定する。
Since the dust adhering to the heat transfer tube uses the falling collision force of the
以上のことから、本実施形態によれば、各ノズル43、44、45とベント管42との間にギャップδを設けたことによって弁体であるベント管42が動作する際に摺動する部分がなくなる。従って、多少の打ち傷ができてもベント管42の回転に支障が生じない。また、摺動する部分がないのでベント管42を回転させる際の摩擦抵抗も少ないという利点もある。さらに、特に各ノズル43、44、45がケーシング41の内周面よりも内側に延出した管端部43a、44a、45aを有しているので、最もケーシング41の内周面と接近するギャップδ以外の領域についてはベント管42とケーシング41の内周面との間の離間距離が大きい。従って、ケーシング41内に多少のダスト侵入があってもベント管42の回転動作に支障が生じない。
From the above, according to the present embodiment, the portion that slides when the
ギャップδは、好ましくは0.2〜1.0mm程度である。このギャップδ部分ではケーシング41に導入した圧力調整用の気体が鋼球搬送管22にリークする形となるが、ギャップδを小さくすると、ギャップδの部分で鋼球衝突によって発生する打ち傷が障害となって回転動作に支障が出るおそれがある。またギャップδを大きくすると気体のリーク量が増加し、その分、弁の下流側における鋼球搬送管22の流量が増加して圧力損失が大きくなる。従って、ギャップδの部分は、好ましくは0.2〜1.0mmであれば打ち傷による影響をなくし、リーク量も搬送用気体の流量に対し数パーセント以下になり圧力損失は特に問題にならない。
The gap δ is preferably about 0.2 to 1.0 mm. In this gap δ portion, the pressure adjusting gas introduced into the
さらに、本実施形態によれば、ギャップδは管路とケーシング41との密閉性をなくすことになるが、ブロワー23の吐出口直後から分岐させた加圧用管61を通じてケーシング41内に搬送用気体の一部を鋼球搬送管路22に導入される上流側から直接導入する構成としたことにより、ギャップδから鋼球100に随伴されてくるダストがケーシング41内に侵入するのを抑制することができる。すなわち、ショットクリーニング実行中は、ブロワー23より直接ケーシング41内を加圧し、鋼球100に随伴するダストがケーシング41内に侵入、堆積するのを防止する。これは、共通のブロワー23を気体発生源としても、本流の鋼球搬送管22は鋼球100を送るための圧力損失が大きいため、ブロワー23の吐出口に直結された加圧用管61からの気体の方が流路切替弁4に導入したときの圧力が高いことを利用したものである。
Furthermore, according to the present embodiment, the gap δ eliminates the sealing between the pipe line and the
1 ボイラー
1a ボイラー節炭器
1b ボイラー蒸発器
1c ボイラー過熱器
2 鋼球タンク
21 ロータリーフィーダー
22 鋼球搬送管
22a 流路選択後の一方の鋼球搬送管
22b 流路選択後の他方の鋼球搬送管
23 ブロワー
25 案内シュート
26 鋼球回収装置
4 流路切替弁
41 ケーシング
42 ベント管
43 供給ノズル
44 第1排出ノズル
45 第2排出ノズル
43a 供給ノズルの延出した管端部
44a 第1排出ノズルの延出した管端部
45a 第2排出ノズルの延出した管端部
5 管路遮断弁
61 加圧用管
δ ギャップ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記流路切替弁が、
短円柱形状のケーシングと、
前記ケーシングの外周面に形成され、且つ、前記ケーシングの内周面よりも内側に延出した管端部を有する供給口及び複数の排出口と、
前記供給口及び排出口の管端部との間に隙間を介在させた状態で前記複数の排出口の中から選択した排出口と前記供給口とを連通状態にする、前記ケーシングの縦回転軸廻りに回転可能な弁体と、を備えたことを特徴とするショット球散布装置。 A shot ball conveying device for conveying a shot ball for shot cleaning by airflow, and a pipe connecting the shot ball conveying device and the boiler, each of which is branched in the middle and has a tip opening portion for injecting the shot ball in the boiler. The introduced shot ball transport pipe and a flow path switching valve that is arranged at a branch point of the shot ball transport pipe and selectively switches a branch path for transporting the shot ball from the branch path, and is provided in the boiler. In a shot ball spraying device for shot cleaning that sprays shot balls and removes dust adhering to heat transfer tubes,
The flow path switching valve is
A short cylindrical casing;
A supply port and a plurality of discharge ports formed on the outer peripheral surface of the casing and having a pipe end extending inward from the inner peripheral surface of the casing;
A longitudinal rotation shaft of the casing that brings the discharge port selected from the plurality of discharge ports into communication with the supply port in a state where a gap is interposed between the supply port and the pipe end of the discharge port. A shot ball spraying device comprising a valve body rotatable around.
前記供給口及び前記排出口の管端部の先端と僅かな隙間を介在させて対向する前記弁体の先端部分も、前記弁体の回転軸を中心とする仮想円に沿ってR形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のショット球散布装置。 The tips of the pipe ends of the supply port and the discharge port are formed in an R shape along a virtual circle centered on the rotation axis of the valve body,
The distal end portion of the valve body facing the distal ends of the pipe end portions of the supply port and the discharge port with a slight gap is also formed in an R shape along a virtual circle centered on the rotation axis of the valve body The shot ball spraying device according to claim 1, wherein the shot ball spraying device is provided.
前記加圧用管を通じて、ショットクリーニング実行時に前記ショット球搬送装置において搬送用気体発生装置からの搬送用気体の一部を直接導入することを特徴とする請求項1又は2に記載のショット球散布装置。 A pressure pipe is connected to the casing so that the pressure in the casing is higher than at least the pressure in the shot ball transport pipe in the connection portion with the supply port,
3. The shot ball spraying device according to claim 1, wherein a part of the transfer gas from the transfer gas generating device is directly introduced into the shot ball transfer device through the pressurizing tube when performing shot cleaning. .
短円柱形状のケーシングと、前記ケーシングの外周面に形成され、且つ、前記ケーシングの内周面よりも内側に延出した管端部を有する供給口及び複数の排出口と、前記供給口及び排出口の管端部との間に隙間を介在させた状態で前記複数の排出口の中から選択された排出口と前記供給口とを連通状態にする前記ケーシングの縦回転軸廻りに回転可能な弁体を備えた流路切替弁を用いて、ショット球を搬送する分岐路を選択切替することを特徴とするショット球散布方法。 The shot sphere is air-flow conveyed through the shot sphere conveying pipe introduced into each of the boilers at the front end opening of the branched branch path, and the shot sphere is moved by the flow path switching valve disposed at the branch point of the shot sphere conveying pipe. In the shot sphere spraying method for shot cleaning, which selectively removes the branch path that transports and removes dust adhering to the heat transfer tubes by spraying shot spheres in the boiler from the tip opening of the selected branch path,
A short cylindrical casing, a supply port and a plurality of discharge ports formed on the outer peripheral surface of the casing and having a pipe end extending inward from the inner peripheral surface of the casing, and the supply port and the discharge port It is possible to rotate around the longitudinal rotation axis of the casing that brings the discharge port selected from the plurality of discharge ports into communication with the supply port in a state where a gap is interposed between the tube end portion of the outlet A shot ball spraying method comprising: selectively switching a branch path for carrying a shot ball using a flow path switching valve provided with a valve body.
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