JP2018119319A - 除塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大量の塵芥によりスクリーンが閉塞するなどして発生する水路の上流側と下流側の大きな水位差を低減可能な除塵装置を提供する。【解決手段】本発明の除塵装置１Ａは、水路を横切る一対のリンクチェーン２と、前記リンクチェーン２を回動させる上部及び下部スプロケットホイール３と、前記リンクチェーン２のリンク毎に水流方向に対して垂直又は所定角度に傾斜させたスクリーン４と、前記上部及び下部スプロケットホイール３を支持するスクリーンフレーム５Ａを備えた除塵装置１Ａにおいて、前記スクリーンフレーム５Ａは、主面に流水が通過する開口部２０を備えたことを特徴としている。【選択図】 図１

Description

本発明は海水、河川水などの流体から塵芥を捕集する回転式網枠を備えた除塵装置に関する。

発電所などのプラント設備には、海水、河川水を導いて冷却水を確保するための取水設備が配備されることがある。この取水設備には流体中に混入する塵芥などの異物を除去回収するための除塵装置も配備されている。

図５は従来の除塵装置の説明図である。図示のように除塵装置１は、水路を横切るように設けた左右（以下、水路を横切る方向を左右という）一対のリンクチェーン２と、リンクチェーン２を回動させる上部及び下部スプロケットホイール３（上部スプロケットホイールは不図示）と、リンクチェーン２のリンク毎に水流方向に対して垂直又は所定角度に傾斜させたスクリーン４を備えている。

図６はスクリーンフレームの説明図である。回動時にスクリーン４に作用する水圧は、リンクチェーン２の上部及び下部スプロケットホイール３を介してスクリーンフレーム５で支持している。スクリーンフレーム５は水路の両端（水流と直交する方向）に、水路底部から地上まで連続して形成している。スクリーンフレーム５は、一端を水路両端に天地方向に埋設した凹形状のスクリーンガイド６に上部から挿入し、スクリーン４に作用する水圧による負荷をリンクチェーン２及びスクリーンフレーム５を介して基礎に埋設された凹形状金物で受けている。スクリーンフレーム５と水路壁７の隙間は止水しており、除塵装置１の上流側から下流側への流れはない。この隙間はデッドスペースとなっている。このため、除塵装置１の有効通水部分はスクリーン４のみとなっている。

近年、プラント設備の大型化に伴う取水量の増加や、プラント設備近隣の一般ごみ、海水、河川水に含まれる一般ごみの増加によって、除塵装置の稼働率が増加する傾向にある。また、集中豪雨、台風発生などの悪天候時には、流体中に塵芥が大量かつ一挙に流入することがあり、除塵装置のスクリーンが閉塞し、スクリーンの上流側と下流側に大きな水位差が発生して、通水障害や除塵装置が過負荷で停止するケースがある。大きな水位差が発生した場合、スクリーンの回動速度を上げて水位差を少なくする運転が実施されるが、塵芥が大量に生じた場合には回動速度を上げる効果は少ない。

特許文献１−３に開示の除塵装置は、このような水位差を解消するために、スクリーンを支持するスクリーン枠に開口を設けて、水位差が生じないときには可動枠又はフラッパで開口を塞ぎ、大きな水位差が生じたときに可動枠が移動又はフラッパが開き、開口から流水が通過できるようにしている。

特開平６−１１６９２６号公報 特開平３−２５７２１１号公報 特開平３−２５７２１２号公報

しかしながらスクリーン枠に開口と、可動枠又はフラッパを設ける構成では、スクリーン枠が回動する際に衝突を避けるための機構が必要であり制約があった。
また塵芥を捕集するスクリーン枠にこのような構成を組み込んだ場合、塵芥が付着し易くなりメンテナンスに時間がかかる問題があった。
回動するスクリーン枠のうち、上流側の水面付近に位置するスクリーン枠のみが水位差の解消に関与している。スクリーン枠は固定ではなく回動する構成のため、スクリーン枠の全数又はほぼ全数に構成を設けなければならない。
また、このような構成を組み込むことによりスクリーン枠の自重が増加したり、水中を回動する際、水流の抵抗を受け易くなったりして、駆動源の動力が大きくなり、装置全体の稼働コストが増加してしまう。

そこで上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は大量の塵芥によりスクリーンが閉塞するなどして発生する水路の上流側と下流側の大きな水位差を低減可能な除塵装置を提供することにある。

上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、水路を横切る一対のリンクチェーンと、前記リンクチェーンを回動させる上部及び下部スプロケットホイールと、前記リンクチェーンのリンク毎に水流方向に対して垂直又は所定角度に傾斜させたスクリーンと、前記上部及び下部スプロケットホイールを支持するスクリーンフレームを備えた除塵装置において、前記スクリーンフレームは、主面に流水が通過する開口部を備えたことを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第１の手段によれば、スクリーンフレームの主面に流水が通過可能な開口を設けているため、大量の塵芥によりスクリーンが閉塞するなどして発生する水路の上流側と下流側の大きな水位差を解消することができる。また、装置の回動部分ではなく、固定したフレームに開口を設けているので、水流の抵抗や、回動部分の動力増加のおそれがない。

上記課題を解決するための第２の手段として、本発明は、第１の手段において、前記スクリーンフレームは、下流側の主面に前記開口部を開閉自在なダンパを備えたことを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第２の手段によれば、開口部を開閉自在なダンパにより水位差が発生していないときは、開口部を塞いで、流水と共に塵芥が通過することを防止できる。また大きな水位差が発生したときは、水流の圧力によって開放状態となり、水流を効率的に通過させることができる。

上記課題を解決するための第３の手段として、本発明は、第２の手段において、前記ダンパは、前記開口部を閉じる方向に付勢するウェイトを取付けたことを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第３の手段によれば、ウェイトにより水位差がないときには開口部をダンパで閉塞した状態を維持できる。所定の水位差の水圧のときにダンパが開放状態となる重量に設定したウェイトによりダンパの開放のタイミングを制御できる。

上記課題を解決するための第４の手段として、本発明は、第１ないし第３のいずれか１の手段において、前記開口部は、前記水路の最低水位側に１つ以上又は／及び最低水位と最高水位の間に１つ以上設けたことを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第４の手段によれば、水面付近を浮遊するクラゲなどの海洋生物がスクリーンを閉塞して通水を妨げて水位差が発生する実情から、最低水位又は／及び最低水位と最高水位の間に開口部を設けることにより、水面付近の開口部から流水を通過させて効率的に水位差を解消することができる。

上記課題を解決するための第５の手段として、本発明は、第１ないし第４のいずれか１の手段において、前記スクリーンフレームの上流側であって、前記水路の水路壁に流水を前記スクリーンに導入する案内部を設けたことを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第５の手段によれば、水路壁とスクリーンフレームの間のデッドスペースに滞留している塵芥をスクリーン枠へ向けて流して捕集することができる。また、デッドスペースの滞留を解消することにより、デッドスペース付近のスクリーンフレームの腐食や海洋生物の付着・成長を防止できる。

上記課題を解決するための第６の手段として、本発明は、第５の手段において、前記案内部は、網又は／及びバーであることを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第６の手段によれば、スクリーン又はバーで塵芥と流水を分離し、案内部から流水のみが通過しデッドスペースの滞留を解消することができる。

上記課題を解決するための第７の手段として、本発明は、第５又は６の手段において、前記案内部は、前記水路の両端で天地方向に沿って形成し、水流方向に複数分割したことを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第７の手段によれば、点検、部品交換、清掃などのメンテナンス時の作業を容易に行うことができる。

本発明によれば、スクリーンフレームの主面に流水が通過可能な開口を設けているため、大量の塵芥によりスクリーンが閉塞するなどして発生する水路の上流側と下流側の大きな水位差を解消することができる。また、装置の回動部分ではなく、固定したフレームに開口を設けているので、水流の抵抗や、回動部分の動力増加のおそれがない。

本発明の除塵装置の説明図である。 ダンパの説明図である。 ウェイトの説明図である。 案内部の説明図である。 従来の除塵装置の説明図である。 スクリーンフレームの説明図である。

本発明の除塵装置を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
［除塵装置１Ａ］
図１は除塵装置の説明図である。図２はダンパの説明図である。図３はウェイトの説明図である。図４は案内部の説明図であり、（１）は平面図（ダンパはプレートのみ）、（２）は正面図である。図１に示す除塵装置１Ａは、図５に示す除塵装置１と基本構成は同じである。

本発明の除塵装置１Ａのスクリーンフレーム５Ａは装置全体の一部となる左右側面と、一対の下部スプロケットホイール３の下面を覆うフレームカバーである。スクリーンフレーム５Ａは左右側面の主面を水流に沿って配置し、断面視で両端を主面に対して互いに反対方向へ折り曲げて延出させたクランク状に形成して剛性を高める構成を採用している（図４参照）。スクリーンフレーム５Ａの側面中央側の端部は水路側へ上下方向に連続して突出させて、水路に設けたスクリーンガイド６の溝（上下方向に連続して形成）内部に納まるように取り付けている。

［開口部２０］
スクリーンフレーム５Ａの主面には開口部２０を設けている。開口部２０は、水路の上流側から下流側へ水流が通過可能な孔である。開口部２０の孔径、設置数は、装置の大きさに応じて任意に設定変更できる。
この開口部２０の取付け箇所は、スクリーンフレーム５Ａにおける水路の最低水位側に１つ以上又は／及び最低水位と最高水位の間に１つ以上設けている。水面付近で浮遊するクラゲなどの海洋生物は、主に水面付近に位置するスクリーン４で捕集されている。水面付近のスクリーン枠が閉塞し易く通水の妨げとなっている。このため、最低水位側又は／及び最低水位と最高水位の間に開口部を設けることにより水面付近から流水を通過させて効率的に水位差を解消することができる。

［ダンパ３０］
図２に示すように開口部２０には、孔を開閉可能なダンパ３０を取り付けている。本実施形態のダンパ３０は、スクリーンフレーム５Ａの下流側に面する主面に開口部２０を塞ぐプレート３２と、一端側がプレートに接続する一対のサポート３４と、サポート３４の他端側に接続する回転軸３６からなる。なおダンパ３０の構成は、所定の水圧により開口部２０を開閉自在な構成であれば、他の構成も採用し得る。このような構成のダンパ３０により、プレート３２が回転軸３６の軸回りを回転自在となり、プレート３２が開口部に接近したときスクリーンフレーム５Ａの開口部２０を閉塞状態とする。またプレート３２が開口部２０から離れたとき開放状態となる。
ダンパ３０は、装置全体の大きさを考慮して開口部２０に取付けない構成であっても良い。この場合、水路壁７とスクリーンフレーム５Ａの間のデッドスペースに水流を発生させて、通水面積を大きく確保でき水位差を発生し難くすることができる。

［ウェイト４０］
図３に示すようにダンパ３０にはウェイト４０を取り付けている。本実施形態のウェイト４０は、一対のサポート３４の間にボルトなどの固定手段４２により取り付けた錘である。水位差が発生するとダンパ３０に流水の水圧がかかり、この水圧がダンパ３０の自重よりも大きくなると、開口部２０からダンパ３０が離れて開放状態となり流水が通過可能となる。所定の水位差のときにダンパ３０を開放したいときには、あらかじめ、ダンパの取り付け位置における水位差の水圧を求めておく。ウェイト４０は、この水圧になったときにダンパが開放可能となるように重量を任意に設定変更可能に構成している。
このような構成のウェイト４０により、水位差がないとき又は所定水位差まで開口部２０をダンパ３０で閉塞した状態を維持できる。そして所定の水位差のときにダンパ３０が開放状態となり、ダンパの開放のタイミングを制御できる。

［案内部５０］
図４に示すようにスクリーンフレーム５Ａの上流側であって、水路の水路壁７に流水をスクリーン４に導入する案内部５０を設けている。案内部５０は、従来、水路壁７とフレームスクリーン５Ａの間のデッドスペースの上流側であって、水路の底面から水面に亘って形成している。案内部５０は平面視で水流に対して水路両側の水路壁７からスクリーン４の両端に向けて傾斜しており、水流及び塵芥をスクリーン４に向けて導入している。
このような構成の案内部５０により、水路壁７とスクリーンフレーム５Ａの間のデッドスペースに滞留している塵芥をスクリーン４へ向けて流して捕集することができる。また、デッドスペースの滞留を解消することにより、デッドスペース付近のスクリーンフレーム５Ａの腐食や海洋生物の付着・成長を防止できる。

また案内部５０は、スクリーン、簀子状のバー、平網形、波網形のうち１つ以上を組み合わせた形状を採用することができる。このような案内部５０の開き目は、スクリーン４の開き目と同じかそれ以下に設定している。
またバー又は波網形を用いた案内部５０の場合、バー又は波網の凸部を水平方向に配置すると良い。これにより塵芥がバー又は波網の凸部に沿ってスクリーン４へ滑るように導入することができる。
さらに案内部５０は、水路両端の水路壁７で水路底面から水面の天地方向に沿って形成し、水流方向に複数分割すると良い。これにより案内部５０の点検、部品交換、清掃などのメンテナンス時の作業を容易に行うことができる。

上記構成による本発明の除塵装置の作用について以下説明する。
除塵装置１Ａは、スクリーンフレーム５Ａの主面に設けた開口部２０により、スクリーンフレーム５Ａと水路壁７の間のデッドスペースに流れを生じさせて、水位差が発生し難くしている。
また水路両端の水路壁７に設けた案内部５０により、スクリーンフレーム５Ａと水路壁７の間のデッドスペースに滞留している塵芥をスクリーン４へ向けて流して捕集することができる。従ってデッドスペースの滞留を解消することにより、デッドスペース付近のスクリーンフレーム５Ａの腐食や海洋生物の付着・成長を防止できる。

大量の塵芥によりスクリーン４が閉塞するなどして水路の上流側と下流側の大きな水位差が発生したとき、スクリーンフレーム５Ａに設けた開口部２０から流水が通過して、大きな水位差を解消することができる。
また、あらかじめ所定の水位差のときであって開口部２０から流水を通過させたいときには、ウェイト４０付きのダンパ３０により、所定の水位差の水圧が作用したときに開口部２０を閉塞していたダンパ３０が開放状態となり、開口部２０から水流を通過させることができる。

このような本発明の除塵装置によれば、スクリーンの閉塞などにより水路の上流側と下流側で発生した大きな水位差を、スクリーンフレームに設けた開口部から流水を通過させることにより解消することができる。また水中に固定したスクリーンフレームに開口部を設けているので、駆動源の負荷がなく、装置全体の稼働コストも増加することがない。
案内部により水路壁とスクリーンフレームの間のデッドスペースが少なくなり、通水面積を大きく確保できる。またデッドスペースの塵芥をスクリーンへ水流と共に導入しているので、塵芥の滞留を低減できる。さらにデッドスペースに流れを発生させることにより、デッドスペース付近のスクリーンフレームなどの設備部品の腐食、海洋生物の付着・成長を防止できる。

本発明は、プラントなどの取水設備における塵芥を捕集する回転式網枠を備えた除塵装置として特に有用である。

１，１Ａ………除塵装置、２………リンクチェーン、３………スプロケットホイール、４………スクリーン、５，５Ａ………スクリーンフレーム、６………スクリーンガイド、７………水路壁、２０………開口部、３０………ダンパ、３２………プレート、３４………サポート、３６………回転軸、４０………ウェイト、４２………固定手段、５０………案内部。

Claims (7)

1. 水路を横切る一対のリンクチェーンと、前記リンクチェーンを回動させる上部及び下部スプロケットホイールと、前記リンクチェーンのリンク毎に水流方向に対して垂直又は所定角度に傾斜させたスクリーンと、前記上部及び下部スプロケットホイールを支持するスクリーンフレームを備えた除塵装置において、
   前記スクリーンフレームは、主面に流水が通過する開口部を備えたことを特徴とする除塵装置。
2. 前記スクリーンフレームは、下流側の主面に前記開口部を開閉自在なダンパを備えたことを特徴とする請求項１に記載の除塵装置。
3. 前記ダンパは、前記開口部を閉じる方向に付勢するウェイトを取付けたことを特徴とする請求項２に記載の除塵装置。
4. 前記開部口は、前記水路の最低水位側に１つ以上又は／及び最低水位と最高水位の間に１つ以上設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の除塵装置。
5. 前記スクリーンフレームの上流側であって、前記水路の水路壁に流水を前記スクリーンに導入する案内部を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の除塵装置。
6. 前記案内部は、網又は／及びバーであることを特徴とする請求項５に記載の除塵装置。
7. 前記案内部は、前記水路の両端で天地方向に沿って形成し、水流方向に複数分割したことを特徴とする請求項５又は６に記載の除塵装置。