JP2015165100A - Mist separator, exhaust gas treatment device, and ship - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、舶用のディーゼルエンジンから排出される排ガスを処理する排ガス処理装置に適用されるミスト分離機及び排ガス処理装置並びに船舶に関するものである。 The present invention relates to, for example, a mist separator, an exhaust gas treatment device, and a ship that are applied to an exhaust gas treatment device that treats exhaust gas discharged from a marine diesel engine.
ディーゼルエンジンから排出される排ガスは、NOxやSOx、煤塵などの有害物質が含まれている。特に、低質な燃料が使用される舶用のディーゼルエンジンは、排ガスに含まれる有害物質の量も多くなる。そのため、舶用のディーゼルエンジンは、この有害物質を処理する排ガス処理装置が必要となる。 Exhaust gas discharged from a diesel engine contains harmful substances such as NOx, SOx, and dust. In particular, marine diesel engines using low-quality fuel also increase the amount of harmful substances contained in the exhaust gas. Therefore, the marine diesel engine requires an exhaust gas treatment device for treating this harmful substance.
従来の排ガス処理装置は、排ガス再循環(EGR)装置が一般的である。このEGR装置は、ディーゼルエンジンの燃焼室から排出された排ガスの一部を、燃焼用空気に混入して燃焼室に戻すものである。そのため、燃焼用空気は、酸素濃度が低下し、燃料と酸素との反応である燃焼の速度を遅らせることで燃焼温度が低下し、NOxの発生量を減少することができる。 Conventional exhaust gas treatment devices are generally exhaust gas recirculation (EGR) devices. This EGR device mixes a part of exhaust gas discharged from a combustion chamber of a diesel engine into combustion air and returns it to the combustion chamber. Therefore, in the combustion air, the oxygen concentration is lowered, the combustion temperature is lowered by delaying the combustion speed, which is a reaction between the fuel and oxygen, and the amount of NOx generated can be reduced.
ところで、排ガス処理装置にて、ディーゼルエンジンから排出される排ガスは、EGRバルブを通ってスクラバによりNOxや煤塵などの有害物質が除去された後、大気から吸入された燃焼用空気に混入されてからディーゼルエンジンに戻される。このとき、スクラバは、排ガスに対して水噴射を行うことで有害物質を除去し、ミスト分離機は、排ガスに含有する水分を分離している。 By the way, exhaust gas discharged from a diesel engine in an exhaust gas treatment device is mixed with combustion air sucked from the atmosphere after removing harmful substances such as NOx and soot through an EGR valve by a scrubber. Returned to diesel engine. At this time, the scrubber removes harmful substances by performing water injection on the exhaust gas, and the mist separator separates moisture contained in the exhaust gas.
なお、排ガス再循環システムとしては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。また、ミスト分離機としては、例えば、特許文献2に記載されたものがある。この特許文献2に記載された多段式気水分離機では、気水分離器を多段式にし、最下段の旋回羽根の角度を小さく、上方に沿って徐々に旋回羽根の角度を大きくし、最上段の旋回羽根の角度を最大としている。 In addition, as an exhaust gas recirculation system, there exists a thing described in the following patent document 1, for example. Moreover, as a mist separator, there exists a thing described in patent document 2, for example. In the multistage steam-water separator described in Patent Document 2, the steam-water separator is made multistage, the angle of the swirl blade at the lowermost stage is decreased, and the angle of the swirl blade is gradually increased along the upper side. The angle of the upper swirl blade is maximized.
ところで、上述した排ガス処理装置では、ディーゼルエンジンの運転状態に応じて排ガス再循環ラインで処理するガス流量が変動する。ミスト分離機は、通過するガス流速に応じてミスト捕集率が変化することから、例えば、大流量(高速流)に合わせると小流量(低速流)でミスト除去量が減少し、小流量(低速流)に合わせると大流量(高速流)でミストが再飛散してしまう。ガス流量が変化する場合、シャッターなどを用いて通路面積を変更することが考えられるが、設備が大型化して高コスト化してしまう。なお、上述した多段式気水分離機は、気水分離器を多段とし、各旋回羽根の角度を変更することで、圧損を低減するものであり、ガス流量の変動に対して考慮したものではない。 By the way, in the exhaust gas treatment apparatus described above, the gas flow rate to be treated in the exhaust gas recirculation line varies depending on the operation state of the diesel engine. Since the mist collection rate of the mist separator changes according to the gas flow velocity that passes through it, for example, when it is adjusted to a large flow rate (high-speed flow), the mist removal amount decreases at a small flow rate (low-speed flow), and a small flow rate ( Mist re-scatters at a large flow rate (high-speed flow) when adjusted to low-speed flow. When the gas flow rate changes, it is conceivable to change the passage area using a shutter or the like, but the equipment becomes larger and the cost is increased. Note that the multistage steam-water separator described above has a multi-stage steam-water separator and reduces the pressure loss by changing the angle of each swirl blade. Absent.
本発明は上述した課題を解決するものであり、ガス流量が変動してもミストを適正に捕集可能とするミスト分離機及び排ガス処理装置並びに船舶を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a mist separator, an exhaust gas treatment device, and a ship that can properly collect mist even if the gas flow rate fluctuates.
上記の目的を達成するための本発明のミスト分離機は、第1通路面積を有する第1ガス通路と、前記第1通路面積より大きい第2通路面積を有して前記第1ガス通路におけるガス流動方向の下流側に配置される第2ガス通路と、前記第1ガス通路に配置される第1ミスト捕集部と、前記第2ガス通路に配置される第2ミスト捕集部と、を有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a mist separator according to the present invention includes a first gas passage having a first passage area and a gas in the first gas passage having a second passage area larger than the first passage area. A second gas passage disposed on the downstream side in the flow direction, a first mist collecting portion disposed in the first gas passage, and a second mist collecting portion disposed in the second gas passage. It is characterized by having.
従って、ミスト捕集部は、通過するガス流量(ガス流速)に応じてミスト捕集率が変化する。そのため、小流量(低速流)のガスが通路面積の小さい第1ガス通路に流れ込むと、第1ミスト捕集部が適正にガスからミストを分離して捕集することができる。一方、大流量(高速流)のガスが通路面積の小さい第1ガス通路に流れ込むと、第1ミスト捕集部が適正にガスからミストを捕集することができず、ミストが再飛散してしまうが、その後、ガスが通路面積の大きい第2ガス通路が流れ込むためにガス流量(ガス流速)が低下し、第2ミスト捕集部が再飛散したミストを含めて適正にガスからミストを分離して捕集することができる。その結果、ガス流量(ガス流速)が変動しても、2種類の通路面積のガス通路に配置されたミスト捕集部によりミストを適正に捕集することができる。 Therefore, the mist collection part changes in the mist collection part according to the gas flow rate (gas flow velocity) to pass. Therefore, when a gas having a small flow rate (low-speed flow) flows into the first gas passage having a small passage area, the first mist collecting unit can appropriately separate and collect the mist from the gas. On the other hand, if a gas with a large flow rate (high-speed flow) flows into the first gas passage having a small passage area, the first mist collecting part cannot properly collect the mist from the gas, and the mist re-scatters. However, since the gas flows into the second gas passage with a large passage area after that, the gas flow rate (gas flow velocity) decreases, and the mist is properly separated from the gas including the mist re-scattered by the second mist collecting part. And can be collected. As a result, even if the gas flow rate (gas flow rate) fluctuates, the mist can be properly collected by the mist collecting unit arranged in the gas passages having two kinds of passage areas.
本発明のミスト分離機では、前記第1ガス通路と前記第2ガス通路との間に通路面積が徐々に拡大する第3ガス通路が設けられ、前記第1ミスト捕集部は、前記第3ガス通路よりガス流動方向の上流側に配置され、前記第2ミスト捕集部は、前記第3ガス通路よりガス流動方向の下流側に配置されることを特徴としている。 In the mist separator according to the present invention, a third gas passage having a passage area that gradually increases is provided between the first gas passage and the second gas passage, and the first mist collecting section includes the third gas passage. The second mist collecting portion is disposed upstream of the gas passage in the gas flow direction, and the second mist collecting portion is disposed downstream of the third gas passage in the gas flow direction.
従って、第3ガス通路よりガス流速を徐々に低下させることができ、大流量(高速流)のガスであっても、第2ガス通路でガス流速が適正に低下させて小流量(低速流)の排ガスとし、第2ミスト捕集部が効率的にミストを捕集することができる。 Accordingly, the gas flow rate can be gradually reduced from the third gas passage, and even if the gas is in a large flow rate (high-speed flow), the gas flow rate is appropriately reduced in the second gas passage to reduce the flow rate (low-speed flow). The second mist collecting section can efficiently collect mist.
本発明のミスト分離機では、前記第1ミスト捕集部と前記第2ミスト捕集部は、同じ開口率に設定されることを特徴としている。 In the mist separator according to the present invention, the first mist collecting section and the second mist collecting section are set to have the same aperture ratio.
従って、第1ミスト捕集部と第2ミスト捕集部の構成を共通化することで、低コスト化を可能とすることができる。 Therefore, it is possible to reduce the cost by sharing the configuration of the first mist collecting unit and the second mist collecting unit.
本発明のミスト分離機では、前記第1ミスト捕集部及び前記第2ミスト捕集部は、複数の折れ板が前記ガス通路の径方向に所定間隔をもって配置されて構成されることを特徴としている。 In the mist separator according to the present invention, the first mist collecting unit and the second mist collecting unit are configured such that a plurality of folded plates are arranged at predetermined intervals in the radial direction of the gas passage. Yes.
従って、複数の折れ板を所定間隔で配置して各ミスト捕集部を構成することで、簡単な構成で効率良くガスからミストを分離して捕集することができる。 Therefore, by arranging a plurality of folded plates at predetermined intervals to constitute each mist collecting section, it is possible to efficiently separate and collect mist from the gas with a simple configuration.
また、本発明の排ガス処理装置は、舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスの一部を燃焼用空気として再循環する排ガス再循環ラインと、前記排ガス再循環ラインを流れる排ガスに対して水を噴射するスクラバと、前記スクラバを経た排ガスからミストを分離する前記ミスト分離機と、を有することを特徴とするものである。 Moreover, the exhaust gas treatment apparatus of the present invention injects water into the exhaust gas recirculation line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the marine diesel engine as combustion air, and the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation line. It has a scrubber and the mist separator that separates mist from the exhaust gas that has passed through the scrubber.
従って、舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスは、一部が排ガス再循環ラインに流れ、スクラバにより水が噴射されることで有害物質が除去され、ミスト分離機によりミストが分離されて除去された後、過給機により圧縮されて燃焼用空気として舶用ディーゼルエンジンに再循環される。ミスト分離機は、通路面積が異なる2つのガス通路にそれぞれミスト捕集部が設けられることで、ガス再循環ラインに流れるガス量が変動しても、
第1、第2ミスト捕集部が適正にガスからミストを分離して捕集することができる。その結果、ガス流量(ガス流速)が変動しても、2種類のミスト捕集部によりミストを適正に捕集することができ、適正な排ガスを舶用ディーゼルエンジンに再循環することができる。
Therefore, after the exhaust gas discharged from the marine diesel engine partly flows into the exhaust gas recirculation line, water is injected by the scrubber, harmful substances are removed, and the mist is separated and removed by the mist separator. Compressed by the supercharger and recirculated to the marine diesel engine as combustion air. Even if the amount of gas flowing in the gas recirculation line fluctuates, the mist separator is provided with a mist collecting part in each of two gas passages having different passage areas.
The 1st, 2nd mist collection part can isolate | separate and collect mist from gas appropriately. As a result, even if the gas flow rate (gas flow rate) fluctuates, the mist can be properly collected by the two types of mist collecting portions, and the appropriate exhaust gas can be recirculated to the marine diesel engine.
また、本発明の船舶は、排ガス処理装置を有することを特徴とするものである。 Moreover, the ship of this invention has an exhaust gas processing apparatus, It is characterized by the above-mentioned.
従って、適正な排ガスを舶用ディーゼルエンジンに再循環することができる。 Accordingly, appropriate exhaust gas can be recirculated to the marine diesel engine.
本発明のミスト分離機、排ガス処理装置、船舶によれば、通路面積が異なる第1ガス通路及び第2ガス通路を設け、各ガス通路にミスト捕集部をそれぞれ配置するので、ガス流量(ガス流速)が変動しても、2種類のミスト捕集部によりミストを適正に捕集することができる。 According to the mist separator, the exhaust gas treatment apparatus, and the ship of the present invention, the first gas passage and the second gas passage having different passage areas are provided, and the mist collecting part is disposed in each gas passage. Even if the flow rate) fluctuates, the mist can be properly collected by the two kinds of mist collecting portions.
以下に添付図面を参照して、本発明に係るミスト分離機及び排ガス処理装置並びに船舶の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of a mist separator, an exhaust gas treatment device, and a ship according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and when there are two or more embodiments, what comprises combining each embodiment is also included.
図4は、本実施形態の排ガス処理装置を表す概略構成図である。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating the exhaust gas treatment apparatus of the present embodiment.
本実施形態のミスト分離機は、舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスの一部を過給機により圧縮して燃焼用空気として舶用ディーゼルエンジンに再循環するとき、この再循環する排ガスから有害物質を除去するものである。 When the mist separator of this embodiment compresses a part of the exhaust gas discharged from the marine diesel engine by the supercharger and recirculates it as combustion air to the marine diesel engine, harmful substances are removed from the recirculated exhaust gas. To be removed.
本実施形態の排ガス処理装置において、図4に示すように、舶用ディーゼルエンジン11は、図示しないが、プロペラ軸を介して推進用プロペラを駆動回転させる推進用の機関(主機関)である。この舶用ディーゼルエンジン11は、ユニフロー掃排気式のディーゼルエンジンであって、2ストロークディーゼルエンジンであり、シリンダ内の吸排気の流れを下方から上方への一方向とし、排気の残留を無くすようにしたものである。ディーゼルエンジン11は、ピストンが上下移動するシリンダ(燃焼室)12と、シリンダ12に連通する掃気チャンバ13と、シリンダ12に連通すると共に排気バルブが設けられる排気ポート14とを有している。そして、ディーゼルエンジン11は、掃気チャンバ13に給気ラインG1が連結され、排気ポート14に排気ラインG2が連結されている。
In the exhaust gas treatment apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
過給機21は、コンプレッサ22とタービン23とが回転軸24により一体に回転するように連結されて構成されている。この過給機21は、ディーゼルエンジン11の排気ラインG2から排出された排ガスによりタービン23が回転し、タービン23の回転が回転軸24により伝達されてコンプレッサ22が回転し、このコンプレッサ22が再循環ガスを圧縮して給気ラインG1からディーゼルエンジン11に供給する。
The
過給機21は、タービン23を回転した排ガスを排出する排気ラインG3が連結されており、この排気ラインG3は、図示しない煙突(ファンネル)に連結されている。また、排気ラインG3は、排ガス再循環ラインG4が分岐している。排ガス再循環ラインG4は、EGRバルブ(流量制御弁)41が設けられており、スクラバ(NOx除去用スクラバ)42に連結されている。EGRバルブ41は、排ガス再循環ラインG4を通過する排ガスの流量を調整するものである。スクラバ42は、排ガスに対して水を噴射することで、含有するNOxや煤塵などの有害物質を除去するものである。本実施例では、ベンチュリ式スクラバを採用しているがこの構成に限定されるものではない。
The
スクラバ42は、中空形状をなす本体43と、排ガスが導入されるベンチュリ部44と、排水を貯留する貯水部45とを有している。スクラバ42は、ベンチュリ部44に導入された排ガスに対して水を噴射する水噴射部46を有しており、貯水部45の排水をこの水噴射部46に循環する排水循環ラインW1が設けられ、排水循環ラインW1にポンプ47が設けられている。スクラバ42は、有害物質が除去された排ガスを排出するガス排出部48が設けられ、ガス排出ラインG5が連結されている。ガス排出ラインG5は、ミスト分離機(ミストエリミネータ)49とブロワ(送風機)50が設けられ、混合機(ミキサ)51に連結されている。
The
ブロワ50は、スクラバ42内の排ガスをガス排出部48からガス排出ラインG5に排出するものである。ミスト分離機49は、水噴射により有害物質が除去された排ガスに含有する水分(水蒸気)を分離するものであり、分離した分離水は、分離水ラインW2によりスクラバ42の貯水部45に戻される。混合機(ミキサ)51は、外気から吸入した空気とガス排出ラインG5からの排ガス(再循環ガス)を混合して燃焼用空気を生成するものであり、この燃焼用空気を過給機21のコンプレッサ22に供給する燃焼用空気供給ラインG6が設けられている。そして、過給機21は、コンプレッサ22は、圧縮した燃焼用空気を給気ラインG1からディーゼルエンジン11に供給可能であり、給気ラインG1は、エアクーラ(冷却器)52が設けられている。このエアクーラ52は、コンプレッサ22により圧縮されて高温となった再循環ガスを冷却水と熱交換することで冷却するものである。
The
エアクーラ52は、高温の再循環ガスを冷却することで温度と圧力が低下することから、含有する水蒸気が凝縮して凝縮水(ドレン水)が発生する。エアクーラ52は、発生したドレン水を排出するドレン水排出ラインW3が設けられ、ドレン水排出ラインW3は、処理装置53に連結されている。この処理装置53は、ドレン水からディーゼルエンジン11の潤滑油やシステム油などの油分を除去するものであり、処理水はそのまま排水し、分離した廃棄物は図示しない廃棄物容器に収容する。
In the
ここで、本実施形態の排ガス処理装置の作用を説明する。 Here, the effect | action of the exhaust gas processing apparatus of this embodiment is demonstrated.
本実施形態の排ガス処理装置において、舶用ディーゼルエンジン11は、掃気チャンバ13からシリンダ12内に燃焼用空気が供給されると、ピストンによってこの燃焼用空気が圧縮され、この高温の空気に対して燃料が噴射することで自然着火し、燃焼する。そして、発生した燃焼ガスは、排ガスとして排気ポート14から排気ラインG2に排出される。舶用ディーゼルエンジン11から排出された排ガスは、過給機21におけるタービン23を回転した後、排気ラインG3に排出され、EGRバルブ41が閉止しているときは、全量が排気ラインG3から外部に排出される。
In the exhaust gas treatment apparatus of the present embodiment, when the
一方、EGRバルブ41が開放しているとき、排ガスは、その一部が排気ラインG3から排ガス再循環ラインG4に流れる。排ガス再循環ラインG4に流れた排ガスは、スクラバ42により、含有するNOxや煤塵などの有害物質が除去される。即ち、スクラバ42にて、排ガスは、ベンチュリ部44を高速で通過するとき、水噴射部46から水を噴射されることで、この水により冷却されると共に、NOxや煤塵などの微粒子(PM)が水と共に落下して除去される。そして、NOxや煤塵などを含んだ水は、貯水部45に貯留され、ポンプ47により排水循環ラインW1を通して再び水噴射部46に戻される。
On the other hand, when the
スクラバ42により有害物質が除去された排ガスは、ガス排出部48からガス排出ラインG5に排出され、ミスト分離機49により水分(水蒸気)が分離された後、混合機51で吸入した空気と混合され、燃焼用空気となる。この燃焼用空気は、燃焼用空気供給ラインG6を通り、過給機21のコンプレッサ22で圧縮された後、エアクーラ52で冷却され、給気ラインG1からディーゼルエンジン11に供給される。
The exhaust gas from which harmful substances have been removed by the
また、エアクーラ52は、高温の再循環ガスを冷却することで、水蒸気が凝縮してドレン水が発生し、このドレン水は、ドレン水排出ラインW3に排出される。このドレン水は、油分を含んでいることから、処理装置63がこのドレン水を浄化処理する。
Further, the
ここで、本実施形態のミスト分離機49について、詳細に説明する。
Here, the
本実施形態のミスト分離機49において、図1に示すように、ガス通路61は、第1ガス通路62と、第2ガス通路63と、第3ガス通路64とを有している。第1ガス通路62は、円筒形状をなし、所定の第1通路面積を有している。第2ガス通路63は、円筒形状をなし、第1通路面積より大きい所定の第2通路面積を有している。第1ガス通路62は、ガス流動方向の下流側に第2ガス通路63が配置されている。
In the
第3ガス通路64は、円錐台形状をなし、第1ガス通路62と第2ガス通路63との間に配置されており、通路面積が第1通路面積から第2通路面積へと徐々に拡大している。この第3ガス通路64は、第1ガス通路62のガス流動方向における下流側端部と、第2ガス通路63のガス流動方向における上流側端部とを連続的に連結するものである。なお、第3ガス通路64は、通路面積が直線的に拡大しているが、曲線的に拡大するようにしてもよいし、階段状に拡大してもよい。また、円錐台形状でなくても、配管が角形代面であれば、配管形状にあわせて角錐台形状であってもよい。
The
第1ガス通路62は、第1ミスト捕集部65が配置され、第2ガス通路63は、第2ミスト捕集部66が配置されている。即ち、第1ミスト捕集部65は、第3ガス通路64よりガス流動方向の上流側に配置され、第2ミスト捕集部66は、第3ガス通路64よりガス流動方向の下流側に配置されている。具体的に、第1ミスト捕集部65は、第1ガス通路62と第3ガス通路64の連結部に配置され、第2ミスト捕集部66は、第2ガス通路63と第3ガス通路64の連結部に配置されている。
The
この第1ミスト捕集部65と第2ミスト捕集部66は、ほぼ同様の構成をなし、ほぼ同じ開口率に設定されている。ここで、同じ開口率とは、必ずしも同じで無ければならないわけではなく、若干の差があってもよい。第1ミスト捕集部65及び第2ミスト捕集部66は、複数の折れ板65a,66aがガス通路62,63の径方向に所定間隔S1,S2の隙間をもって配置されて構成されている。この折れ板65a,66aは、少なくとも1個(本実施例では、2個)の折れ曲がり部を有しており、排ガスに含まれるミストの微粒子が各折れ板65a,66aに衝突して付着することで、この微粒子が排ガスから分離される。ここで、所定隙間S2は、所定隙間S1より大きいことが好ましい。
The first
この場合、ミスト分離機49が配置される排ガス再循環ラインG4を流れる排ガスの流量は、舶用ディーゼルエンジン11から排出される排ガス量やEGRバルブ41の開度に応じて変動する。そのため、第1ガス通路62の第1通路面積と第1ミスト捕集部65の開口率は、排ガス再循環ラインG4を流れる排ガスの最小流量に応じて設定され、第2ガス通路63の第2通路面積と第2ミスト捕集部66の開口率は、排ガス再循環ラインG4を流れる排ガスの最大流量に応じて設定されている。
In this case, the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation line G4 where the
ミスト捕集部65,66は、通過する排ガスのガス流量(ガス流速)に応じてミスト捕集率が変化する。そのため、図2に示すように、排ガスGが小流量(低速流)であるとき、この排ガスGは、通路面積の小さい第1ガス通路62に流れ込む。すると、小流量(低速流)の排ガスGは、第1ミスト捕集部65が排ガスGからミストm1を分離して捕集する。この場合、第1ガス通路62は、小流量(低速流)ガス用であることから、第1ミスト捕集部65は、小流量(低速流)の排ガスGに含まれるミストm1を適正に分離して捕集することができる。
In the
一方、図3に示すように、排ガスGが大流量(高速流)であるとき、この排ガスGは、まず、通路面積の小さい第1ガス通路62に流れ込む。すると、大流量(高速流)の排ガスGは、第1ミスト捕集部65が排ガスGからミストm1を分離して捕集する。しかし、第1ガス通路62は、小流量(低速流ガス)用であることから、第1ミスト捕集部65は、大流量(高速流)の排ガスGに含まれるミストm1を分離して捕集することができるものの、下流側にミストm2の微粒子が再飛散してしまう。この再飛散したミストm2の微粒子は、排ガスGに含まれるミストm1の微粒子より大粒径となってしまう。
On the other hand, as shown in FIG. 3, when the exhaust gas G has a large flow rate (high-speed flow), the exhaust gas G first flows into the
そこで、第1ミスト捕集部65を通過した大流量(高速流)の排ガスGは、通路面積の大きい第2ガス通路63に流れ込む。すると、大流量(高速流)の排ガスGは、第2ミスト捕集部66が排ガスGからミストm1を分離して捕集する。この場合、第2ガス通路63は、大流量(高速流)ガス用であることから、第2ミスト捕集部66は、大流量(高速流)の排ガスGに含まれるミストm2を適正に分離して捕集することができる。即ち、第1ガス通路62から第3ガス通路64を通って第2ガス通路63に流れる排ガスGは、通路面積が拡大することで流速が低下し、小流量の排ガスGとなる。そのため、第2ミスト捕集部66は、再飛散したミストm1を含めて適正に排ガスGからミストm1,m2を分離して捕集することができる。
Therefore, the exhaust gas G having a large flow rate (high-speed flow) that has passed through the first
このように本実施形態のミスト分離機にあっては、第1通路面積を有する第1ガス通路62と、第1通路面積より大きい第2通路面積を有して第1ガス通路62におけるガス流動方向の下流側に配置される第2ガス通路63と、第1ガス通路62に配置される第1ミスト捕集部65と、第2ガス通路63に配置される第2ミスト捕集部66とを設けている。
As described above, in the mist separator of the present embodiment, the
従って、小流量(低速流)の排ガスが通路面積の小さい第1ガス通路62が流れ込むと、第1ミスト捕集部65が適正に排ガスからミストを分離して捕集することができる。一方、大流量(高速流)の排ガスが通路面積の小さい第1ガス通路62が流れ込むと、第1ミスト捕集部65が適正にガスからミストを捕集することができず、ミストが再飛散してしまう。しかし、その後、排ガスが通路面積の大きい第2ガス通路63が流れ込むためにガス流量(ガス流速)が低下し、第2ミスト捕集部66が再飛散したミストを含めて適正に排ガスからミストを分離して捕集することができる。その結果、ガス流量(ガス流速)が変動しても、2種類の通路面積のガス通路62,63に配置されたミスト捕集部65,66によりミストを適正に捕集することができる。
Accordingly, when the
本実施形態のミスト分離機では、第1ガス通路62と第2ガス通路63との間に通路面積が徐々に拡大する第3ガス通路64を設け、第1ミスト捕集部65を第3ガス通路64よりガス流動方向の上流側に配置し、第2ミスト捕集部66を第3ガス通路64よりガス流動方向の下流側に配置している。従って、第3ガス通路64よりガス流速を徐々に低下させることができ、大流量(高速流)の排ガスであっても、第2ガス通路63でガス流速が適正に低下させて小流量(低速流)の排ガスとし、第2ミスト捕集部66が効率的にミストを捕集することができる。
In the mist separator of the present embodiment, a
本実施形態のミスト分離機では、第1ミスト捕集部65と第2ミスト捕集部55をほぼ同様の開口率に設定している。従って、第1ミスト捕集部65と第2ミスト捕集部66の構成を共通化することで、低コスト化を可能とすることができる。
In the mist separator of the present embodiment, the first
本実施形態のミスト分離機では、第1ミスト捕集部65及び第2ミスト捕集部66は、複数の折れ板65a,66aがガス通路62,63の径方向に所定間隔の隙間S1,S2をもって配置されて構成されている。従って、簡単な構成で効率良くガスからミストを分離して捕集することができる。
In the mist separator according to the present embodiment, the first
また、本実施形態の排ガス処理装置にあっては、舶用ディーゼルエンジン11から排出された排ガスの一部を過給機21により圧縮して燃焼用空気として舶用ディーゼルエンジン11に再循環する排ガス再循環ラインG4と、排ガス再循環ラインG4を流れる排ガスに対して水を噴射することで有害物質を除去するスクラバ42と、スクラバ42により有害物質が除去された後に排ガスからミストを分離するミスト分離機49とを有している。
In the exhaust gas treatment apparatus of the present embodiment, part of the exhaust gas discharged from the
従って、舶用ディーゼルエンジン11から排出された排ガスは、一部が排ガス再循環ラインにG4流れ、スクラバ42により水が噴射されることで有害物質が除去され、ミスト分離機49によりミストが分離されて除去された後、過給機21により圧縮されて燃焼用空気として舶用ディーゼルエンジン11に再循環される。ミスト分離機49は、通路面積が異なる2つのガス通路62,63にそれぞれミスト捕集部65,66が設けられることで、ガス再循環ラインG4に流れる排ガス量(排ガス流速)が変動しても、2種類の通路面積のガス通路62,63に配置された第1、第2ミスト捕集部65,66が適正に排ガスからミストを分離して捕集することができる。その結果、適正な排ガスを舶用ディーゼルエンジン11に再循環することができる。
Accordingly, a part of the exhaust gas discharged from the
なお、上述した実施形態では、第1ミスト捕集部65と第2ミスト捕集部66をほぼ同様の開口率としたが、異なる開口率としてもよい。また、複数の折れ板65a,66aを所定間隔で配置することで、第1ミスト捕集部65及び第2ミスト捕集部66を構成したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、メッシュ構造や多孔板構造などとしてもよい。
In the above-described embodiment, the first
また、上述した実施形態では、異なる通路面積に設定された2種類のガス通路62,63を連結し、各ガス通路62,63にミスト捕集部65,66を設けたが、異なる通路面積に設定された3種類以上のガス通路を連結し、各ガス通路にミスト捕集部を設けてもよい。この場合、排ガスの流動方向における下流側ほど大きい通路面積のガス通路を配置することが望ましい。
In the above-described embodiment, two types of
また、上述した実施形態では、舶用ディーゼルエンジンとして、主機関を用いて説明したが、発電機として用いられるディーゼルエンジンにも適用することができる。 Moreover, in embodiment mentioned above, although demonstrated using the main engine as a marine diesel engine, it is applicable also to the diesel engine used as a generator.
また、上述した実施形態では、排ガス再循環ラインG4にスクラバ42とミスト分離機49を設ける構成としたが、この構成に限定されるものではない。本発明のミスト分離機は、ガス流量(ガス流速)が変動するガス流路を流れるガスからミストを適正に分離することができるものであり、ボイラなどの各ガス処理設備に適用することができる。
In the above-described embodiment, the
11 舶用ディーゼルエンジン
21 過給機
42 スクラバ
49 ミスト分離機
61 ガス通路
62 第1ガス通路
63 第2ガス通路
64 第3ガス通路
65 第1ミスト捕集部
65a 折れ板
66 第2ミスト捕集部
66a 折れ板
G 排ガス
m1,m2 ミスト(微粒子)
S1,S2 隙間
DESCRIPTION OF
S1, S2 gap
Claims (6)
前記第1通路面積より大きい第2通路面積を有して前記第1ガス通路におけるガス流動方向の下流側に配置される第2ガス通路と、
前記第1ガス通路に配置される第1ミスト捕集部と、
前記第2ガス通路に配置される第2ミスト捕集部と、
を有することを特徴とするミスト分離機。 A first gas passage having a first passage area;
A second gas passage having a second passage area larger than the first passage area and disposed downstream in the gas flow direction in the first gas passage;
A first mist collecting part disposed in the first gas passage;
A second mist collecting portion disposed in the second gas passage;
The mist separator characterized by having.
前記排ガス再循環ラインを流れる排ガスに対して水を噴射するスクラバと、
前記スクラバを経た排ガスからミストを分離する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のミスト分離機と、
を有することを特徴とする排ガス処理装置。 An exhaust gas recirculation line that recirculates part of the exhaust gas discharged from the marine diesel engine as combustion air;
A scrubber for injecting water to the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation line;
The mist separator according to any one of claims 1 to 4, wherein the mist is separated from the exhaust gas that has passed through the scrubber.
An exhaust gas treatment apparatus comprising:
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2014
- 2014-02-28 JP JP2014039882A patent/JP2015165100A/en active Pending
-
2015
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