JP2017148721A - 部分取替え式集塵設備 - Google Patents

Abstract

【課題】集塵ダクト内の特定の場所がダストの堆積などによって清掃が必要になった場合に、長時間の集塵停止を必要としないで、設備の運転をすることができる新規な部分取替え式集塵設備を提案する。【解決手段】ダクト本管につながるダクト枝管のその延在位置にあるエルボを介して、その下方に、ダスト発生源を臨む上辺の片側もしくは両側に開口を有する集塵フードを配設してなる集塵設備において、上記ダクト枝管の延在位置に、取替式エルボを着脱可能に配設すると共に、その取替式エルボの直下にエルボ接続管を介在して上記集塵フードを配設し、そして、該取替式エルボは、架台のフレーム上に載置された状態でダクト枝管ならびにエルボ接続管と切り離し可能に接続される一方、該ダクト枝管、エルボ接続管および集塵フードについては、該架台を介して固定支持されている部分取替え式集塵設備。【選択図】図１

Description

本発明は、集塵設備とくに、部分取替え式集塵設備に関するものである。

製鉄所の製銑工場や製鋼工場などでは、ダストを多く含むガスが発生することから、ダストを局所集塵するための集塵設備が設けられている。この集塵設備の、特に集塵ダクト（ダクト本管やダクト枝管からなるもの）のうち、いわゆるエルボ（部）と呼ばれている個所があり、そこではダストの付着や堆積、さらには固着までして、ダクト配管の閉塞を起こす現象が見られる。従来、その付着したり堆積しているダストを除去（清掃）するためには、エルボの閉塞しやすい個所にマンホールを取り付け、そのマンホールから付着・堆積したダストを取り除く方法が一般的であった。

その他に、閉塞しやすい部分のダクト配管、とくにダクト枝管の一部を切り離して清掃する方法もある。例えば、特許文献１には、ダクト枝管の経路方向の途中に伸縮可能なエキスパンション部を有する短管を配設し、この短管をダクト枝管の経路と直交する方向に移動（切り離し）させる短管移動手段を用いてダクト枝管を分断できるように構成し、移動させてから該短管の補修、清掃を行なう（ただし、別のものに代替するとか交換はしない）という集塵用ダクト分断装置の提案がある。

特許平５−７９７７４号公報

このように、前述した従来技術にあっては、いずれの方法にあっても清掃や補修を行なう際に集塵設備の停止が不可欠であり、特に、ダクト内の特定の場所（ダストが付着しやすい部分）に大量に堆積したダストがあって、これを除去する必要が生じた場合、長時間の集塵停止を余儀なくされていた。

そこで、本発明の目的は、集塵ダクト内の特定の場所がダストの堆積などによって清掃が必要になった場合に、長時間の集塵停止を必要としないで、設備の運転をすることができる新規な部分取替え式集塵設備を提案することにある。

そこで、本発明では、前記目的を実現するべく鋭意検討した。その結果、発明者は、ダストが堆積して付着しやすいダクト枝管の延在位置（ダスト発生位置）にあるエルボ部分について、そこの内部に付着し堆積したダストを除去、清掃をするために、長時間の集塵停止を招くことなく、そのエルボ部分（ダスト枝管の遊端位置）を短時間で着脱できるような構造（切り離し、取り付け自在な構造）にすることが有効であることを知見した。即ち、切り離した該エルボ部分については、オフラインで効率よく清掃、補修等する一方、代わりに別の取替式エルボを装着して速やかに集塵運転を続けられるようにして、いわゆる集塵停止時間を取替式エルボの交換に要する時間のみとし、停止時間の短縮を図ることができるような集塵設備にすることが有効であることを突き止めた。

即ち、本発明は、従来技術が抱えている前述した課題を克服する方法として、ダクト本管につながるダクト枝管のその延在位置にあるエルボを介して、その下方に、ダスト発生源を臨む上辺の片側もしくは両側に開口を有する集塵フードを配設してなる集塵設備において、上記ダクト枝管の延在位置に、取替式エルボを着脱可能に配設すると共に、その取替式エルボの直下にエルボ接続管を介在して上記集塵フードを配設し、そして、該取替式エルボは、架台のフレーム上に載置された状態でダクト枝管ならびにエルボ接続管と切り離し可能に接続される一方、該ダクト枝管、エルボ接続管および集塵フードについては、該架台を介して固定支持されていることを特徴とする部分取替え式集塵設備を提案する。

また、本発明の上記構成に加えて、さらに下記の構成を採用することが、より好ましい解決手段になり得るものと考えられる。
（１）前記取替式エルボは、その直筒部分の上部に吊環を有すること、
（２）前記取替式エルボは、その直筒部分の前記吊環の両側に複数の環状補強リブを有すること、
（３）前記取替式エルボは、エルボ接続管の上端と接する下部に縮径部を有すると共に、この縮径部の下端部には外向きに突出する据付け用突き合わせフランジを有すること、
（４）前記架台は、取替式エルボ設置位置に臨んで、この取替式エルボを据付け位置に誘導するための少なくとも３個の下すぼまり上向き傾斜の位置決めガイドが固定されていること、

前記のような構成とした本発明に係る部分取替え式集塵設備によれば、ダクト配管のうちのダスト発生源近くの、ダストが特に付着、堆積しやすい部分、即ちダクト枝管の先端部分を切り離し・取り付けが容易な構造（非固定構造）の取替式エルボを取り付けることにしたので、ダストが堆積して閉塞を起しやすい部分のみを切り離し（取り外し）、一方で別の同型取替式エルボを装着（取付け）するようにしたので、清掃や補修等の作業が必要な使用済みの取替済みエルボについてはオフラインでこれを処理することができるようになると同時に、単に別の取替式エルボの交換作業だけで済むようになることから、集塵停止の時間を大幅に短縮することが可能である。

即ち、本発明によれば、ダストの付着による閉塞が生じた取替式エルボを取り外し、この付着ダストを除去・清掃する間、予備の（別の）同型取替式エルボを取付けることで集塵作業をスタートさせる一方で、清掃の必要な使用済み取替式エルボについては、オフラインで該閉塞部分等の清掃が行なえる。このことによって集塵停止時間を大幅に短縮することができるようになるのである。

また、本発明によれば、取替式エルボの部分とその前後を構成している据え置き部分（ダクト枝管、エルボ接続管、集塵フード）とは、これらを互いに接続固定することなく、それぞれが、架台によって支持されるようしてあることから、取替式エルボの着脱作業が容易にできる。しかも、該取替式エルボには吊環、架台には据付け用位置決めガイドが取付けてあるため、クレーンによって該取替式エルボのみを吊り揚げて切り離し、一方、装着に際しても、該位置決めガイドに沿うようにして降ろすことのみにて、該取替式エルボの脱着が容易にできるようになる。

また、本発明によれば、前記取替式エルボの下部に設けた縮径部の下端部に据付け用突き合わせフランジを外向きに突出させて設けたので、取替式エルボを取り外すときに、操業中に集塵しきれずに大気中に浮遊していたダストが架台側のエルボ接続管の方ではなく、外向きのフランジ上部に付着・堆積するようになるので、該取替式エルボを取り外す際に、かかる堆積ダストがダクト接続部に残留したままになるようなことがなくなり、新たな該取替式エルボの接続を短時間に行なえるようになると共に、取替式エルボを安定して設置することができる。

本発明に係る集塵設備の正面図である。 本発明に係る集塵設備の平面図である。 本発明に係る集塵設備の右側面図である。 本発明に係る集塵設備（図３）の取替式エルボ下端部とエルボ接続管上端部の詳細を示す部分切欠き図である。 取替式エルボ下端部の構成についての比較例の構造を示す部分断面図である。

図１〜図４は、いずれも本発明の好適実施形態の一例を示す図であり、高炉鍋から装入鍋１に溶銑を装入し、脱硫装置に向けて搬送する前の受銑作業での集塵設備を例示している。

これらの図面に示すところから明らかなように、本発明に係る部分取替え式集塵設備は、集塵ダクト本管２につながるダクト枝管３、３´の延在位置（ダスト発生源近傍に当たる遊端部）に、取替式エルボ４、４´をダクトフランジ３ａ部分にて切り離し可能に接続し、そして、この取替式エルボ４、４´の他端となる遊端部、即ち、取替式エルボ４、４´の下端には、切り離し可能なエルボ接続管５、５´を介して集塵フード６、６´が接続された構成を有する。

本発明の部分取替え式集塵設備の特徴的な構成の１つは、前記取替式エルボ４、４´の両端がダクト枝管３、３´とエルボ接続管５、５´、即ち実質的には前記集塵フード６、６´に対しそれぞれ容易に着脱できること、言い換えれば切り離しと取り付けを容易にしたことにある。

そのために、本発明では、第１に、該取替式エルボ４、４´には吊環８、８´を取付けて、当該取替式エルボ４、４´をクレーンにて簡便に懸吊して持ち運びできるようにしている。そして、該取替式エルボ４、４´にはまた、上記の懸吊の負荷に備えるために、該吊環８、８´の近傍に補強用リブ環９、９´を形成している。

前記取替式エルボ４、４´のダクト枝管３、３´やエルボ接続管５、５´への着脱を容易にするために、本発明では、第２に、該ダクト枝管３、３´とエルボ接続管５、５´ならびに集塵フード６、６´とは、架台Ｃ本体やそのフレーム１０、１０´に固定支持させる一方、該取替式エルボ４、４´については、単に上記架台のフレーム１０、１０´に取り外し（縁切り）可能な状態に載置するに止めてある。なお、図示の１１は、ダクト枝管３、３´や取替式エルボ４、４´の直筒部分を支えるサドル部材である。

前記取替式エルボ４、４´のダクト枝管３、３´やエルボ接続管５、５´への着脱を容易にするために、本発明では、第３に、特に該取替式エルボ４、４´を前記架台のフレーム１０、１０´上に据え付ける際に、この作業（位置決め）を容易にするために、該架台のフレーム１０、１０´上の当該取替式エルボ４、４´を囲む３方に、少なくとも３個、図示例では、４個の下すぼまり状の上向き傾斜した据付け用位置決めガイド１２、１２´・・・を配置している。このような構成にしたことにより、吊環８、８´を介して懸吊された取替式エルボ４、４´は、前記据付け用位置決めガイド１２に沿って、所定の位置で上方から降下させていくだけで、据付け位置、すなわちダクト枝管３、３´との接続位置、ならびにエルボ接続管５、５´との接続位置に、速やかにかつ正確に誘導することが可能になる。

そして、上記取替式エルボ４、４´の最終的な位置決め後は、必ずしもボルトなどで固定する必要はなく、自重と前記据付け用位置決めガイド１２、１２´の作用により、それぞれの接続部分に気密に密着した状態に据え付けることができる。

この場合において、本発明に係る集塵設備においては、図４に示すように、とくに矢視して示す部分拡大図に示すように、前記取替式エルボ４、４´下端部は、前記架台Ｃのフレーム１０、１０´上ならびに、前記エルボ接続管５、５´上端と気密に接触すると共に安定した状態に据え付けられるようにするために、縮径部４ｂを形成すると共に、この縮径部４ｂの下端に、外向きに突出する据付け用突き合せフランジ４ａ、４´ａを形成する。この突き合せフランジ４ａ、４´ａの存在により、エルボ接続管５、５´との接続部分とが互いによく密着してダストが洩れ出るようなことがなくなる。なお、このような着脱可能な接続構造は、ボルトなどの締付け手段を採用しなくともダクト空間を気密状態に維持できるという特徴がある。

そして、取替エルボ式４、４´とエルボ接続管５、５´との前記のような接続構造は、これらの部分に飛散する全てのダストを、前記取替式エルボ４、４´の下部に設けた縮径部４ｂと突き合わせフランジ４ａ、４ａ´との間で生じる外向きの段部に、操業中に集塵しきれずに大気中に浮遊していたダストの堆積塊Ｄが、この段部にて捕捉できるようになる。その結果、該取替式エルボ４、４´を架台（フレーム１０、１０´）Ｃから縁切りして切り離すとき、前記ダスト堆積塊Ｄもまた該エルボと共に一緒に運び出すことができるようになる。このことは、ダストの外側に付着した前記ダストＤがダクト接続面で拡散するようなことがなくなるので、新たな該取替式エルボの接続を短時間に行うことができるようになることを意味している。その結果、集塵ダストの処理、設備の保守・清掃が一層容易になる。

この点、図５に比較例として示すような接続構造、即ち、エルボ接続管５、５´の上端に突き合わせフランジ（比較例）５ａを設けた例では、ダスト堆積塊Ｄが、取替式エルボ４、４´の切り離し時に、該エルボ接続管５、５´の上端面に残ってしまい、これを取り除くための処理に時間がかかり、得策ではない。

本発明に適合する部分取替え式集塵設備を、製鉄所の製鋼工場に適用したところ、従来の設備では、ダストの清掃に９時間×３日かけても、全体の１〜２割程度しか除去できず、地金閉塞も防止できなかったと共に、その清掃作業により、集塵の停止と３日×５回／年＝１５日／年も次工程の脱硫処理能力が低下した。

これに対し、本発明に適合する集塵設備の採用により、集塵停止を８時間以内で取り替え作業が可能となり、集塵停止時間を大幅に短縮にしてしかも地金の閉塞も防止できた。

本発明に係る部分取替え式集塵設備は、例示した製鉄所の製銑、製鋼工場の製鉄ダスト発生源で用いる場合の他、鉱石や砂、プラスチック、食品などのダスト発生源での集塵にも適用が可能である。

１ 装入鍋（ダクト発生源）
２ ダクト本管
３、３´ ダクト枝管
４、４´ 取替式エルボ
４ａ 突き合わせフランジ
４ｂ 縮径部
５、５´ エルボ接続管
６、６´ 集塵フード
８、８´ 吊環
９、９´ 補強用リブ環
１０、１０´ 架台のフレーム
１１ サドル部材
１２、１２´ 据付け用位置決めガイド
Ｃ 架台
Ｄ ダストの堆積塊

Claims (5)

1. ダクト本管につながるダクト枝管のその延在位置にあるエルボを介して、その下方に、ダスト発生源を臨む上辺の片側もしくは両側に開口を有する集塵フードを配設してなる集塵設備において、
   上記ダクト枝管の延在位置に、取替式エルボを着脱可能に配設すると共に、その取替式エルボの直下にエルボ接続管を介在して上記集塵フードを配設し、そして、
   該取替式エルボは、架台のフレーム上に載置された状態でダクト枝管ならびにエルボ接続管と切り離し可能に接続される一方、該ダクト枝管、エルボ接続管および集塵フードについては、該架台を介して固定支持されていることを特徴とする部分取替え式集塵設備。
2. 前記取替式エルボは、その直筒部分の上部に吊環を有することを特徴とする請求項１に記載の部分取替え式集塵設備。
3. 前記取替式エルボは、その直筒部分の前記吊環の両側に複数の環状補強リブを有することを特徴とする請求項１または２に記載の部分取替え式集塵設備。
4. 前記取替式エルボは、エルボ接続管の上端と接する下部に縮径部を有すると共に、この縮径部の下端部には外向きに突出する据付け用突き合わせフランジを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の部分取替え式集塵設備。
5. 前記架台は、取替式エルボ設置位置に臨んで、この取替式エルボを据付け位置に誘導するための少なくとも３個の下すぼまり上向き傾斜の位置決めガイドが固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の部分取替え式集塵設備。

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