JP2020085662A - Light scattering type dust concentration meter for white turbid exhaust gas - Google Patents
Light scattering type dust concentration meter for white turbid exhaust gas Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020085662A JP2020085662A JP2018220630A JP2018220630A JP2020085662A JP 2020085662 A JP2020085662 A JP 2020085662A JP 2018220630 A JP2018220630 A JP 2018220630A JP 2018220630 A JP2018220630 A JP 2018220630A JP 2020085662 A JP2020085662 A JP 2020085662A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- exhaust gas
- dust
- mist
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、光散乱式ダスト濃度計に関し、特に、煙道内が露点以下となってミスト(液滴粒子)とダスト(固体粒子)が吸着、共存し、白濁している白濁排気ガス中のダスト濃度を、煙道内において、連続的で正確に、且つ長期にわたって継続的に測定可能な白濁排気ガス用の光散乱式ダスト濃度計に関する。 The present invention relates to a light scattering type dust densitometer, and in particular, mist (droplet particles) and dust (solid particles) are adsorbed and coexistent when the inside of the flue is below the dew point, and the dust in the cloudy exhaust gas becomes cloudy. The present invention relates to a light-scattering dust densitometer for cloudy exhaust gas capable of continuously, accurately and continuously measuring the concentration in a flue.
各種工場で発生する排気ガスには、硫黄酸化物や窒素酸化物などの有害物質が含まれている。このため、煙突を通じて大気中に排気ガスを排出する経路(排気ガス経路)に脱硫装置や脱硝装置などの排気ガス処理装置を設置することが義務付けられている。 Exhaust gas emitted from various factories contains harmful substances such as sulfur oxides and nitrogen oxides. For this reason, it is obligatory to install an exhaust gas treatment device such as a desulfurization device or a denitration device in a path (exhaust gas path) through which the exhaust gas is discharged into the atmosphere through the chimney.
一方、ダストに対しても所定の排出濃度規制が設けられている。例えば、製紙工場などでは排気ガス処理装置で使用したミストが排気ガス中に含まれ、白煙となって煙突から排出されている。そして、周辺住民が煙突から排出されている白煙を見て、規制値以上のダストが排出されているのではないかと感じ、工場等に問い合わせるケースもある。 On the other hand, a predetermined emission concentration regulation is also set for dust. For example, in a paper mill or the like, the mist used in the exhaust gas treatment device is contained in the exhaust gas and becomes white smoke and is discharged from the chimney. In some cases, the local residents see white smoke emitted from the chimney and feel that dust above the regulation value is being emitted, and inquire to the factory.
したがって、各種工場では、白煙が単にミストによるものであり、規制基準以上のダストが含まれていないことを明示する手法、すなわち、ダスト排出に関わる規制を遵守していることを常時確認できる手法(手段)が強く望まれていた。 Therefore, in various factories, a method to clearly show that white smoke is simply due to mist and does not contain dust that exceeds the regulation standard, that is, a method that can always be confirmed to comply with regulations related to dust emission. (Means) were strongly desired.
ダスト濃度を計測する手段としては、従来から光散乱式ダスト濃度計が知られている。しかしながら、従来の光散乱式ダスト濃度計は、リアルタイムで排気ガス中のダスト濃度を連続測定できるが、脱硫装置などで処理した後のミストを含む排気ガス(露点以下の白濁排気ガス)に対しては、大量に含まれるミストの影響によって正確なダスト濃度の測定が原理的に困難である。すなわち、従来から光散乱式ダスト濃度計は、ミストを含む排気ガスのダスト濃度の測定に適用できないという問題があった。 A light scattering type dust densitometer has been conventionally known as a means for measuring the dust concentration. However, the conventional light-scattering dust concentration meter can continuously measure the dust concentration in the exhaust gas in real time, but for exhaust gas containing mist after processing with a desulfurization device (cloudy exhaust gas below the dew point) In principle, accurate dust concentration measurement is difficult due to the influence of a large amount of mist. That is, there has been a problem that the light scattering type dust densitometer cannot be applied to the measurement of the dust concentration of the exhaust gas containing the mist.
これに対し、本願の発明者は、直接煙道内において連続的且つ正確で、さらに長期間継続的に、言い換えれば、煙道内の白濁排気ガスの一部を煙道外の検査室に採取するためのサンプリング管を用いることなく、連続的且つ正確で、さらに長期間継続的に、白濁排気ガス中のダクト濃度を測定できる光散乱式ダスト濃度計を発明し、特許文献1、特許文献2、特許文献3に示す特許出願を行い、既に特許権を取得している。
On the other hand, the inventor of the present application directly and continuously in the flue, for a long time continuously, in other words, for collecting a part of the cloudy exhaust gas in the flue to the inspection room outside the flue Invented a light scattering type dust densitometer capable of continuously and accurately measuring the duct concentration in the cloudy exhaust gas continuously and accurately for a long period of time without using a sampling tube. Patent Document 1,
特許文献1に記載の光散乱式ダスト濃度計は、煙道内においてミストとダストが吸着、共存した白濁排気ガス中のダスト濃度を測定するダスト濃度計であって、煙道内の白濁排気ガス中のミストを気化させる気化装置と、煙道内のミストが気化している領域に光を照射する光照射器と、光がミスト除去されたダストに反射した散乱光を検出する散乱光検出器とを備え、散乱光検出器によって検出された散乱光強度を基に白濁排気ガス中のダスト濃度を求めるように構成されている。 The light scattering type dust densitometer described in Patent Document 1 is a dust densitometer for measuring the dust concentration in a cloudy exhaust gas in which mist and dust are adsorbed and coexist in the flue, Equipped with a vaporizer that vaporizes the mist, a light irradiator that irradiates the area of the flue where the mist is vaporized, and a scattered light detector that detects the scattered light reflected by the dust from which the mist has been removed. The dust concentration in the cloudy exhaust gas is calculated based on the scattered light intensity detected by the scattered light detector.
特許文献2に記載の光散乱式ダスト濃度計は、煙道内において白濁排気ガス中のダスト濃度を直接測定するダスト濃度計であって、煙道内で測定対象白濁排気ガスを分離した上で測定対象白濁排気ガス中のミストを気化させる気化装置と、気化装置を経てミストが気化した状態を維持した領域と気化装置を経ない白濁排気ガスとを分断するエアーカーテンを気化装置下流に形成するエアーブロ機構等を備え、エアーカーテン内で、ミスト除去されたダストに反射した散乱光を検出して、白濁排気ガス中のダスト濃度を求めるように構成されている。
The light scattering type dust densitometer described in
特許文献3に記載の光散乱式ダスト濃度計は、煙道内で測定対象白濁排気ガスを取り込み、ミストを気化装置で気化させ、ミストが気化している領域で、ミスト除去されたダストに反射した散乱光を検出して、煙道内において白濁排気ガス中のダスト濃度を直接測定するダスト濃度計において、気化装置の測定対象白濁排気ガスの取り込み口付近に間欠的にエアーを発生させる間欠エアーブロ機構(気化装置入り口側の汚れ防止機能)を備えて構成されている。
The light scattering type dust densitometer described in
ここで、特許文献3においては、間欠エアーブロ機構を備え、気化装置の測定対象白濁排気ガスの取り込み口付近に間欠的にエアーを発生させることによって、水蒸気化したミストが光散乱式ダスト濃度計の入口付近に凝縮し、ドレンとして溜まることがなく、これに伴い、入口付近にダストが付着、さらに成長することを防止できる。これにより、連続的且つ正確で、長期間継続的に、ミストが大量に含まれた排気ガス中のダスト濃度を計測することを可能にしている。
Here, in
一方、特許文献3(特許文献1、特許文献2)の光散乱式ダスト濃度計においては、入口から白濁排気ガスを取り込み、気化装置でミストを気化させ、気化装置の出口から出た直後の排気ガス(ミストが気化した排気ガス)に、光照射器で光を照射し、散乱光検出器でダストに反射した散乱光を検出するように構成されている。 On the other hand, in the light-scattering dust concentration meters of Patent Document 3 (Patent Documents 1 and 2), the cloudy exhaust gas is taken in from the inlet, the mist is vaporized by the vaporizer, and the exhaust gas immediately after it exits the outlet of the vaporizer. A gas (exhaust gas in which mist is vaporized) is irradiated with light by a light irradiator, and scattered light reflected by dust is detected by a scattered light detector.
このため、連続的に、さらに長期にわたって継続的に計測を行った場合には、気化装置の出口付近に設けられ、光照射器から光を排気ガスに向けて照射(出射)し、ダストに反射した散乱光を散乱光検出器に向けて入射させる透光面に、ミストやダスト等が徐々に溜まることも考えられ、この点で改善の余地が残されていた。 For this reason, when measurement is performed continuously for a long period of time, it is installed near the outlet of the vaporizer, irradiates (exits) the light from the light irradiator toward the exhaust gas, and reflects it on the dust. Mist, dust, etc. may gradually accumulate on the translucent surface that causes the scattered light to enter the scattered light detector, and there is room for improvement in this respect.
本発明は、上記事情に鑑み、気化装置の出口付近に設けられ、光照射器から光を排気ガスに向けて照射し、ダストに反射した散乱光を散乱光検出器に向けて入射させる透光面に、ミストやダスト等が溜まることを防止(抑止)できる光散乱式ダスト濃度測定装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention is a light-transmitting light that is provided near the exit of a vaporizer, irradiates light from a light irradiator toward exhaust gas, and causes scattered light reflected by dust to enter toward a scattered light detector. An object of the present invention is to provide a light scattering type dust concentration measuring device capable of preventing (suppressing) accumulation of mist, dust, etc. on the surface.
本発明者は、光照射器から光を排気ガスに向けて照射し、ダストに反射した散乱光を散乱光検出器に向けて入射させる透光面に、ミストやダスト等が溜まることを防止する手段を見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventor prevents mist, dust or the like from accumulating on a light-transmissive surface which irradiates light from an optical irradiator toward exhaust gas and causes scattered light reflected by dust to enter toward a scattered light detector. Means have been found, and the present invention has been completed.
(1)本発明は、煙道内においてミストとダストが吸着、共存した白濁排気ガス中のダストを前記煙道内で直接検出してダスト濃度を測定するための白濁排気ガス用のダスト濃度計であって、前記煙道内に配設され、測定対象の前記白濁排気ガスを取り込むとともに前記ミストを気化させる気化装置と、前記ミストが気化している領域に光を照射する光照射器、及び前記光が前記ダストに反射した散乱光を検出する散乱光検出器からなるダスト検出装置と、前記気化装置の前記ミストを気化させた排気ガスの出口側から、前記光照射器で出射した光を前記ミストが気化している領域に投光させる透光面の側に向けて、及び前記ダストに反射した散乱光を前記散乱光検出器に受光させる透光面の側に向けてエアーを噴出させる透光面用のエアーブロ機構と、を備えることを特徴とする。 (1) The present invention is a dust densitometer for cloudy exhaust gas for directly detecting dust in the cloudy exhaust gas, in which mist and dust are adsorbed and coexisted in the stack, to measure the dust concentration. A vaporizer that is disposed in the flue and that takes in the cloudy exhaust gas to be measured and vaporizes the mist, a light irradiator that radiates light to a region where the mist is vaporized, and the light is A dust detection device consisting of a scattered light detector that detects scattered light reflected on the dust, and from the outlet side of the exhaust gas that vaporizes the mist of the vaporizer, the mist emits light emitted by the light irradiator. A light-transmitting surface that blows air toward the light-transmitting surface that projects light to the vaporized region and toward the light-transmitting surface that causes the scattered light detector to receive the scattered light reflected by the dust. And an air-blowing mechanism for use.
(2)本発明は、上記(1)において、前記気化装置を経てミストが気化した状態を維持した領域と前記気化装置を経ない前記白濁排気ガスとを分断するエアーカーテンを前記気化装置の前記排気ガスの出口側から前記排気ガスの流れ方向下流に形成するエアーカーテン用のエアーブロ機構を備え、前記透光面用のエアーブロ機構は、前記エアーカーテン内の前記気化装置を経てミストが気化した状態を維持した領域に、エアーを噴出させるエアー放出口を設け、前記エアー放出口から前記排気ガスの流れ方向下流側で、前記エアーカーテン内の前記気化装置を経てミストが気化した状態を維持した領域内に設けられた前記透光面の側に向けて前記エアーを噴出させるように構成されていてもよい。 (2) The present invention, in the above-mentioned (1), the air curtain for separating the region in which the mist is kept vaporized through the vaporizer and the cloudy exhaust gas that does not pass through the vaporizer from the vaporizer. The air blow mechanism for the air curtain is formed downstream from the exhaust gas outlet side in the flow direction of the exhaust gas, the air blow mechanism for the translucent surface, the mist is vaporized through the vaporizer in the air curtain In the region where the mist is maintained, an air ejection port for ejecting air is provided, and a region where the mist is vaporized through the vaporization device in the air curtain on the downstream side in the flow direction of the exhaust gas from the air ejection port The air may be ejected toward the side of the transparent surface provided inside.
(3)本発明は、上記(1)または(2)において、前記排気ガスの流れ方向下流側からの正面視で、前記エアー放出口が前記排気ガスの出口と前記透光面との上下方向の間に設けられていてもよい。 (3) In the present invention according to (1) or (2), the air discharge port is a vertical direction between the exhaust gas outlet and the light-transmitting surface in a front view from the downstream side in the exhaust gas flow direction. May be provided between.
本発明によれば、透光面用のエアーブロ機構を備えることにより、光照射器から光を排気ガスに向けて照射し、ダストに反射した散乱光を散乱光検出器に向けて入射させる透光面に、ミストやダスト等が溜まることを防止(抑止)できる。 According to the present invention, by providing the air-blowing mechanism for the light-transmitting surface, the light-transmitting device irradiates the exhaust gas with light from the light irradiator and causes the scattered light reflected by the dust to enter the scattered light detector. It is possible to prevent (suppress) the accumulation of mist and dust on the surface.
よって、本発明の光散乱式ダスト濃度計によれば、煙道内が露点以下となってミストとダストが吸着、共存し、白濁している白濁排気ガス中のダスト濃度を煙道内で連続的で正確に、且つ長期にわたって継続的に測定することができ、より信頼性の高い白濁排気ガスの光散乱式ダスト濃度計を実現することが可能になる。 Therefore, according to the light scattering type dust densitometer of the present invention, the dust concentration in the flue is below the dew point, the mist and the dust are adsorbed, coexist, and the dust concentration in the cloudy white turbid exhaust gas is continuously maintained in the flue. It is possible to realize a more reliable light-scattering dust concentration meter for cloudy exhaust gas that can be accurately and continuously measured over a long period of time.
以下、図1から図7を参照し、本発明の一実施形態に係る白濁排気ガス用の光散乱式ダスト濃度計について説明する。ここで、本実施形態は、煙道内が露点以下となってミストとダストが吸着、共存し、白濁している白濁排気ガス中のダスト濃度を、煙道内において、連続的で正確に、且つ長期にわたって継続的に測定可能な白濁排気ガス用の光散乱式ダスト濃度計に関するものである。 Hereinafter, a light scattering dust concentration meter for cloudy exhaust gas according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. Here, in the present embodiment, the dust concentration in the flue is below the dew point, mist and dust are adsorbed and coexist, and the dust concentration in the cloudy exhaust gas that is clouded is continuously, accurately, and long-term in the flue. The present invention relates to a light scattering dust densitometer for cloudy exhaust gas that can be continuously measured over a period of time.
本実施形態の光散乱式ダスト濃度計(白濁排気ガス用の光散乱式ダスト濃度計)Aは、図1及び図2に示すように、煙道1内において、白濁排気ガス2の流れ方向T上流側に気化装置A1を配置し、この気化装置A1でミスト3を気化させ、気化装置A1の下流のダスト検出装置A2で計測光4を照射するとともにダスト5に反射した散乱光6を検出し、光散乱強度でダスト濃度を測定するように構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the light-scattering dust densitometer (light-scattering dust densitometer for cloudy exhaust gas) A of the present embodiment has a flow direction T of the
具体的に、本実施形態の光散乱式ダスト濃度計Aは、図1、図2、図3に示すように、煙道1を流通する白濁排気ガス2をその流れを維持しつつ取り込んで白濁排気ガス2中のミスト3を気化させる気化装置A1と、気化装置A1で気化させた後の排気ガス(2)中のダスト濃度を計測するためのダスト検出装置A2と、演算装置7と、第1エアーブロ機構8、第2エアーブロ機構9、第3エアーブロ機構10とを備えている。
Specifically, the light-scattering dust densitometer A of the present embodiment, as shown in FIGS. 1, 2 and 3, takes in the
気化装置A1は、図3から図6(及び図2)に示すように、円筒状に形成され、白濁排気ガス2の流れ方向Tに軸線O1方向を合わせて配設される内筒(ヒータ管)11と、内筒11の外周に巻き回して設けられるシースヒータ12と、シースヒータ12を埋設するように内筒11の外周面を被覆する伝熱材13と、内筒11、シースヒータ12、伝熱材13を内包するように配設される断熱材14と、気化装置A1の外郭を形成し、内筒11、シースヒータ12、伝熱材13、断熱材14を収容する第一容器15とを備えている。
As shown in FIG. 3 to FIG. 6 (and FIG. 2), the vaporizer A1 is an inner cylinder (heater tube) that is formed in a cylindrical shape and is arranged with the direction of the axis O1 aligned with the flow direction T of the cloudy exhaust gas 2. ) 11, a
内筒11は、熱伝導性に優れた銅材などの金属材を用いて形成されている。本実施形態では、銅材とニッケル材を組み合わせて内筒11が形成され、これにより、非常に熱伝導率が高く、耐熱性、耐腐食性に優れた内筒11を実現している。
The
シースヒータ12としては、例えば、220V/600Wのシースヒータ12を複数内筒11に巻き回して用いている。なお、一つのシースヒータ12を内筒11に巻き回して構成しても勿論構わない。
As the
伝熱材13は、例えば、伝熱セメントであり、この伝熱材13で内筒11の外周面を被覆するとともに、シースヒータ12を伝熱材13で埋設することで、シースヒータ12が発した熱を内筒11の軸線O1方向に効果的に伝搬させ、内筒11全体が所定の温度となるように効果的に加熱できる。また、このような伝熱材13(及びシースヒータ12、断熱材14)を備えることによって、内筒11全体を大きな熱分布が生じないように、すなわち、内筒11の温度分布が小さくなるように(略均等になるように)加熱することが可能になり、内筒11を効率的に500℃以上の高温に加熱することが可能になる。
The
断熱材14は、グラスウール、ロックウールなどの耐熱性に優れた繊維系断熱材、フェノールフォームなどの耐熱性に優れた発泡系断熱材であり、特に繊維系断熱材が好適である。
The
気化装置A1の外郭を形成する第一容器15は、内筒11の一端側の入口(入口開口)20を外部に連通させつつ、内筒11の軸線O1に板面を直交させて内筒11の一端側に配設される入口側遮蔽板部21と、内筒11の他端側の出口(出口開口)22を外部に連通させつつ、内筒11の軸線O1に板面を直交させて内筒11の他端側に配設される出口側遮蔽板部23と、入口側遮蔽板部21と出口側遮蔽板部23の外周面に両端部側を接合し、内筒11、シースヒータ12、伝熱材13、断熱材14を囲繞するように配設されるカバー部24と、カバー部24とともに内筒11、シースヒータ12、伝熱材13、断熱材14を収容するように入口側遮蔽板部21と出口側遮蔽板部23の外周面に接合して配設され、煙道1を形成する躯体等への光散乱式ダスト濃度計Aの固定、シースヒータ12や各種エアーブロ機構8、9、10等の配線、配管の挿通、接続に用いられる盤状のベース部25とを備えて形成されている。
The
これら入口側遮蔽板部21、出口側遮蔽板部23、カバー部24、ベース部25によって、内筒11、シースヒータ12、伝熱材13、断熱材14が密閉状態で収容されている。
The
なお、本実施形態では、入口側遮蔽板部21、出口側遮蔽板部23、カバー部24、ベース部25の接合部分にシリコーンシール剤などのシール剤を塗布している。また、図1に示すように、ベース部25を、煙道1を封止するように固定して取り付けることで、煙道1を形成する躯体26などに貫通形成した取付孔26a部分の気密性を確保できるようになっている。
In the present embodiment, a sealant such as a silicone sealant is applied to the joint portion of the inlet side
入口側遮蔽板部21は、図3から図5に示すように、内筒11の一端側の入口開口20を形成する貫通孔部分が内筒11の軸線O1を中心とした径方向外側から内筒11の軸線O1側に向かうに従い、漸次入口20が開口する前面から軸線O1方向後方側の内面に向かう傾斜面(テーパー面)21aとして形成されている。これにより、内筒11の一端側の入口20から内筒11の内部に円滑に白濁排気ガス2を導入することができる。
As shown in FIGS. 3 to 5, in the inlet-side
本実施形態の第一容器15は、入口側遮蔽板部21、出口側遮蔽板部23、カバー部24、ベース部25が樹脂材を用いて形成されている。これにより、光散乱式ダスト濃度計Aの軽量化を図ることができるとともに、白濁排気ガス2に長期間暴露した場合であっても、また、白濁排気ガス2に塩酸などの腐食性物質が含まれている場合であっても、腐食、損傷等が生じにくい耐食性、耐久性に優れた容器を形成することができる。
In the
また、樹脂材を用いて入口側遮蔽板部21、出口側遮蔽板部23、カバー部24、ベース部25を形成することで、衝撃などによって損傷を生じた場合に、部材の交換を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れた光散乱式ダスト濃度計Aを実現できる。
Further, by forming the entrance-side
さらに、第一容器15は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン(四フッ化エチレン樹脂))、PFA(ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)などのフッ素系樹脂を用いることが好ましく、フッ素系樹脂にカーボンを混入した樹脂材を用いることがより好ましい。このようなフッ素系樹脂、カーボン混入フッ素系樹脂を用いることで、より効果的に耐食性、耐久性に優れた容器を形成することが可能になる。
Further, the
なお、第一容器15は、金属材を用いて形成してもよく、例えば、SUS304などのステンレス材を用いたり、ステンレス材にフッ素系樹脂をコーティングした部材を用いて形成してもよい。
The
本実施形態の第一容器15は、図5及び図6に示すように、一部(上端側)を内筒11の外周面に沿うように円弧状に形成されている。これに対し、図7に示すように、第一容器15は、矩形箱状(略矩形箱状を含む)に形成してもよい。図7のように第一容器15を矩形箱状に形成した場合には、カバー部24の取り付け、加工、交換等を容易に行うことができ、さらに、密閉性を容易に確保することが可能になる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
本実施形態の気化装置A1においては、上記の内筒11、シースヒータ12、伝熱材13、断熱材14、第一容器15を備えることにより、例えば、内筒11を500℃以上の高温に加熱することができる。なお、図3に示すように、シースヒータ12等の温度を測定、制御するため、第一容器15の内部に温度計測手段の熱電対27が配設される。
In the vaporizer A1 of the present embodiment, by including the
次に、ダスト検出装置A2は、図1から図4、図6に示すように、気化装置A1の内筒11の他端側の出口開口22(出口側遮蔽板部23)の排気ガス2の流れ方向T下流側に隣接して設けられ、気化装置A1でミスト3を気化させて出口開口22から出てくる排気ガス2に光4を照射する光照射器30と、排気ガス2に含まれたダスト5によって反射した散乱光6を検出する散乱光検出器31と、ダスト検出装置A2の外郭を形成し、光照射器30及び散乱光検出器31を収容する第二容器32とを備えて構成されている。
Next, as shown in FIG. 1 to FIG. 4 and FIG. 6, the dust detection device A2 discharges the
ダスト検出装置A2の外郭を形成する第二容器32は、第一容器15のベース部25を共有しつつ光照射器30及び散乱光検出器31を内包する矩形箱状(略矩形箱状を含む)に形成されている。また、気化装置A1の出口開口22から出た直後の排気ガス2側を向く上面に、円形状の貫通孔32aが形成され、この貫通孔32aに光照射器30及び散乱光検出器31を保持する保持ブロック32bが嵌合して設けられている。
The
また、保持ブロック32bには、第二容器32の内部の光照射器30から照射した光4を排気ガス2に向けて投光させ、ダスト5によって反射した散乱光6を第二容器32の内部の散乱光検出器31に受光させる透光部材(透光面:投光面及び受光面)32cが設けられている。なお、本実施形態では、保持ブロック32b、Oリング32dなどのシール材、パッキン材を用いることで第二容器32の内部の密閉状態が確保されている。
In addition, the holding
本実施形態の第二容器32は、第一容器15と同様に、樹脂材を用いて形成されている。これにより、光散乱式ダスト濃度計Aの軽量化を図ることができるとともに、白濁排気ガス2に長期間暴露した場合であっても、また、白濁排気ガス2に塩酸などの腐食性物質が含まれている場合であっても、腐食、損傷等が生じにくい耐食性、耐久性に優れた容器を形成することができる。さらに、樹脂材を用いることで、衝撃などによって損傷を生じた場合に、部材の交換を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れた光散乱式ダスト濃度計Aを実現できる。
Like the
また、第二容器32は、第一容器15と同様、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン(四フッ化エチレン樹脂))、PFA(ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)などのフッ素系樹脂を用いることが好ましい。また、フッ素系樹脂にカーボン(炭化ケイ素)を混入した複合樹脂材を用いることがより好ましい。このようなフッ素系樹脂、カーボン混入フッ素系樹脂を用いることで、より効果的に耐食性、耐久性に優れた容器を形成することが可能になる。
Further, the
勿論、第二容器32は、第一容器15と同様、金属材を用いて形成してもよく、例えば、SUS304などのステンレス材にフッ素系樹脂をコーティングした部材を用いて形成してもよい。
Of course, the
光照射器30は、図3に示すように、気化装置Aに対して白濁排気ガス2の流れ方向T下流のエアーカーテン(詳細を後述するエアーカーテン)33内でダスト5のみが存在する領域S1の一部の散乱光検出域S2に、ダスト濃度の測定の基礎となる散乱光6を検出するための計測光4を拡散光として照射する。その際、一定波長で同期検波した計測光4を照射するとよい。
As shown in FIG. 3, the
散乱光検出器31は、気化装置A1を経てミスト3が除去されたダスト5に計測光4が反射することにより散乱した散乱光6を検出する。
The scattered
なお、散乱光検出域S2(領域S1)には気化装置A1を経ていない白濁排気ガス領域S3が隣接するが、周囲の白濁排気ガス2がエアーカーテン33で遮断され、気化装置A1で気化させた排気ガス2と混合することがなく、さらに一定波長で同期検波した計測光4を排気ガス2に照射することによって、散乱光検出域S2のダスト5で散乱した散乱光6と、気化装置A1を経ていない白濁排気ガス2中のミスト3、ミスト吸着ダスト5で散乱した散乱光6とが異なる波長の散乱光6となり、これらを散乱光検出器31で識別することが可能になる。
The scattered light detection area S2 (area S1) is adjacent to the cloudy exhaust gas area S3 that has not passed through the vaporizer A1, but the surrounding
また、気化装置A1を経ていない、隣接又は混入した白濁排気ガス2から、散乱光検出域S2から発生する散乱光6と同波長の散乱光6が生成されたとしても極めて低量であること、さらに散乱光検出域S2の光強度が極めて強いことから、白濁排気ガス2からの散乱光6の光量は無視できる。
Further, even if the
さらに、本願の発明者は、光照射器30の光軸と散乱光検出器31の光軸の交角θを45°〜90°、好ましくは60°とすることで、気化装置Aで気化した排ガス2中のダスト5をダスト検出装置A2で確実で好適に検出できることを見出している。
Further, the inventor of the present application sets the intersection angle θ between the optical axis of the
図1に示すように、演算装置7は、散乱光がダスト濃度と比例関係にあることに基づいて、散乱光6の光強度からダスト濃度を演算する装置である。例えば、予めダスト濃度と光量と比例関係の検量線を作成しておけば、検出した散乱光6の光量に対するダスト濃度を前記検量線から求めることができる。なお、演算装置7と散乱光検出器31は一体としてもよい。本実施形態では、光ファイバーを介して、演算装置7が散乱光強度シグナルを受光するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
一方、本実施形態の光散乱式ダスト濃度計Aは、図3及び図5に示すように、白濁排気ガス2の入口20側に間欠エアーを噴出させる第1エアーブロ機構8を備えている。
On the other hand, the light-scattering dust densitometer A of the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, is provided with a first
第1エアーブロ機構8は、第一容器15の入口側遮蔽板部21に間欠エアーを通す第一流路8aと、内筒11の一端側の入口20が開口する前面から軸線O1方向後方側の内面に向かう入口側遮蔽板部21の傾斜面(テーパー面)21aに設けられ、第一流路8aが連通する多数のエアー放出口8bとを備えている。
The first
そして、第1エアーブロ機構8は、第一流路8aに間欠エアーを供給すると、複数のエアー放出口8bからエアーを噴出させる。この第1エアーブロ機構8のエアーブロにより、白濁排気ガス2の取り入れ口である入口20側部分(入口側遮蔽板部21の貫通孔部分)に凝縮したミスト3を乾燥させたり、吹き飛ばすことができる。また、貫通孔部分の内側が傾斜面21aとして形成されていることにより、ミスト3及びエアーブロが第一容器15から外側に流れていく。これにより、第一容器15の白濁排気ガス2の取り入れ口の入口20側に、ミスト3が凝集してドレンが貯溜することを防止できる。
Then, when the first
次に、本実施形態の光散乱式ダスト濃度計Aは、図3及び図6に示すように、気化装置A1を経てミスト3が気化した状態を維持した領域(気流)S1と、気化装置A1を経ない白濁排気ガスの領域S3とを分断、隔離するエアーカーテン33を形成するための第2エアーブロ機構9を備えている。
Next, as shown in FIGS. 3 and 6, the light scattering dust densitometer A of the present embodiment has a region (air flow) S1 in which the
第2エアーブロ機構9は、第一容器15の出口側遮蔽板部23に設けられて常時エアーを通す第二流路9aと、出口側遮蔽板部23の流れ方向T下流側に向けて開口し、出口側遮蔽板部23の外周端に沿って穿設され、第二流路9aと連通するエアー放出口9bとを備えている。
The second
これにより、第2エアーブロ機構9は、白濁排気ガス2の流れ方向Tの下流側に向けてエアーを噴出させ、気化装置A1を経てミスト3が気化した状態を維持した領域S1と、気化装置A1を経ない白濁排気ガス2の領域S3とを分断、隔離し、散乱光検出領域S1(S2)へのミスト3の混入を防ぎ、ミスト3の影響なく散乱光6を検出するためのエアーカーテン33を形成することができる。すなわち、このようなエアーカーテン33によって、第二容器32の上に隔離空間(S1)を形成することができる。
As a result, the second
なお、エアー放出口9bは、第一容器15の外周端に沿って、第二容器32の上面までの部分に配設されている。このとき、エアー放出口9bは、複数の孔を点在して形成されていても、1つの開口が線条に延びて形成されていてもよい。
The
一方、本実施形態の光散乱式ダスト濃度計Aにおいては、図3及び図6に示すように、上記の第1エアーブロ機構8、第2エアーブロ機構9に加え、第二容器32の透光面(投光面、受光面)32cに、ミスト3の凝縮によるドレンの貯溜、ドレンへのダスト5が付着、蓄積等を防止するための第3エアーブロ機構(透光面用のエアーブロ機構)10を備えている。
On the other hand, in the light scattering type dust densitometer A of the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 6, in addition to the above-described first
この第3エアーブロ機構10は、第一容器15の出口側遮蔽板部23に設けられて常時又は間欠的にエアーを通す第二流路9a(10a)と、出口側遮蔽板部23の流れ方向T下流側に向けて開口し、出口側遮蔽板部23の出口開口22の下方で、出口開口22と第二容器32の上面の間に、幅方向に沿って穿設され、第二流路9a(10a)と連通するエアー放出口10bとを備えている。
The third air-blowing
これにより、第3エアーブロ機構10は、エアーカーテン33の内部において、排気ガス2の流れ方向Tの下流側に向け、且つ第二容器32の透光面32c(透光面の上)に向けてエアーを噴出させてミスト3等を吹き飛ばし、第二容器32の透光面32cにミスト3の凝縮によるドレンの貯溜、ドレンへのダスト5の付着、蓄積等が生じることを防止(抑止)できる。
As a result, the third
ここで、図1及び図3に示すように、第1エアーブロ機構8、第2エアーブロ機構9、第3エアーブロ機構10は、エアー供給源(図示せず)と、エアー供給源と第一流路8a、第二流路9a(10a)とを接続する配管34と、各配管34に設けられた電磁バルブとを備えている。そして、第一流路8aには、電磁バルブの開閉制御によって間欠的にエアーが供給され、第二流路9a(10a)には、メンテナンスなどを行う以外の通常計測使用時に電磁バルブが解放され、常時エアーが供給される。
Here, as shown in FIGS. 1 and 3, the first
第1エアーブロ機構8によるエアーブロは、ダスト検出値に影響を及ぼすため、CPUが、エアーブロのタイミングに連動して、エアーブロ直前のダストの検出値を記録装置に記録し、表示部に、エアーブロ中の測定濃度として表示し、連続指示への影響を無くすようにすることが好ましい。
Since the air blow by the first
なお、第3エアーブロ機構10によるエアーブロが、第1エアーブロ機構8と同様、ダスト検出値に影響を及ぼすおそれがある場合には、第3エアーブロ機構10の流路10aを独立して設けたり、第1エアーブロ機構8の第一流路8aと連通させたり、第1エアーブロ機構8の第一流路8aに繋がる配管を第3エアーブロ機構10の流路10aに接続するなどして、第3エアーブロ機構10の流路10aに間欠的にエアーを供給し、ミスト3等を吹き飛ばすようにしてもよい。
When the air blow by the third
したがって、本実施形態の光散乱式ダスト濃度計Aにおいては、第1エアーブロ機構8、第2エアーブロ機構9に加え、第3エアーブロ機構10を備えることにより、気化装置A1の排気ガス2の出口22付近に設けられ、光照射器30から光4を排気ガス2に向けて照射し、ダスト5に反射した散乱光6を散乱光検出器31に向けて入射させる透光面32cに、ミスト3やダスト5等が溜まることを防止(抑止)できる。
Therefore, in the light scattering type dust densitometer A of the present embodiment, by providing the third
よって、本実施形態の光散乱式ダスト濃度計Aによれば、煙道1内が露点以下となってミスト3とダスト5が吸着、共存し、白濁している白濁排気ガス2中のダスト濃度を煙道1内で連続的で正確に、且つ長期にわたって継続的に測定することができ、より信頼性の高い白濁排気ガス2の光散乱式ダスト濃度計Aを実現することが可能になる。
Therefore, according to the light-scattering type dust densitometer A of the present embodiment, the dust concentration in the flue gas 1 becomes lower than the dew point, the
以上、本発明に係る光散乱式ダスト濃度計の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although one embodiment of the light-scattering dust densitometer according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned one embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit thereof.
本発明の光散乱式ダスト濃度計は、既存の煙道に簡単かつ低コストで取り付けられる。また、これまで困難であった露点以下の白濁排気ガス中のダストのみを直接煙道内において、白濁排気ガスの流れが低速であっても、他のミストの影響を受けることなく、連続的で正確に、且つ長期にわたって継続的に測定できる全流速対応型であるため、汎用性、信頼性が高く、白濁排気ガスに対して基準値を超えているのではないかと不安をもつ住民への説明エビデンスを提供できる。さらには、白煙防止対策にも活用することができる。したがって、排気ガス測定の技術分野、産業において大いに貢献することが期待できる。 The light scattering dust densitometer of the present invention can be easily and inexpensively attached to an existing flue. In addition, only the dust in the cloudy exhaust gas below the dew point, which has been difficult until now, can be directly and directly in the flue even if the flow of cloudy exhaust gas is low, without being affected by other mist, and continuously and accurately. In addition, it is highly versatile and reliable because it can be continuously measured over a long period of time, and it is highly versatile, and explanations to residents who are worried that it may exceed the standard value for cloudy exhaust gas Evidence Can be provided. Furthermore, it can be used for white smoke prevention measures. Therefore, it can be expected to make a great contribution to the technical field and industry of exhaust gas measurement.
1 煙道
2 白濁排気ガス
3 ミスト
4 計測光(光)
5 ダスト
6 散乱光
7 演算装置
8 第1エアーブロ機構
9 第2エアーブロ機構(エアーカーテン用のエアーブロ機構)
10 第3エアーブロ機構(透光面用のエアーブロ機構)
10b エアー放出口
11 内筒
12 シースヒータ
13 伝熱材
14 断熱材
15 第一容器
20 入口(入口開口)
21 入口側遮蔽板部
22 出口(出口開口)
23 出口側遮蔽板部
24 カバー部
25 ベース部
26 煙道を形成する躯体
26a 取付孔
27 熱電対
30 光照射器
31 散乱光検出器
32 第二容器
32c 透光部材(透光面:投光面及び受光面)
33 エアーカーテン
A 白濁排気ガス用の光散乱式ダスト濃度計
A1 気化装置
A2 ダスト検出装置
O1 内筒の軸線
S1 気化装置を経てミストが気化した状態を維持した領域(ミストが気化している領域)
S2 散乱光検出域
S3 気化装置を経ていない白濁排気ガス領域
T 白濁排気ガスの流れ方向
1
5
10 3rd air blower mechanism (air blower mechanism for translucent surface)
10b
21 Inlet-
23 Outlet
33 Air curtain A Light-scattering dust densitometer A1 for cloudy exhaust gas A1 Vaporizer A2 Dust detector O1 Inner cylinder axis S1 Area where mist is vaporized through the vaporizer (area where mist is vaporized)
S2 Scattered light detection area S3 White turbid exhaust gas area T not passing through vaporizer T White turbid exhaust gas flow direction
Claims (3)
前記煙道内に配設され、測定対象の前記白濁排気ガスを取り込むとともに前記ミストを気化させる気化装置と、
前記ミストが気化している領域に光を照射する光照射器、及び前記光が前記ダストに反射した散乱光を検出する散乱光検出器からなるダスト検出装置と、
前記気化装置の前記ミストを気化させた排気ガスの出口側から、前記光照射器で出射した光を前記ミストが気化している領域に投光させる透光面の側に向けて、及び前記ダストに反射した散乱光を前記散乱光検出器に受光させる透光面の側に向けてエアーを噴出させる透光面用のエアーブロ機構と、を備える白濁排気ガス用の光散乱式ダスト濃度計。 A dust densitometer for cloudy exhaust gas for measuring dust concentration by directly detecting dust in the cloudy exhaust gas coexisting with mist and dust in the stack,
A vaporizer that is disposed in the flue and takes in the cloudy exhaust gas to be measured and vaporizes the mist,
A light irradiator for irradiating light to a region where the mist is vaporized, and a dust detection device comprising a scattered light detector for detecting scattered light in which the light is reflected by the dust,
From the outlet side of the exhaust gas that vaporizes the mist of the vaporizer, toward the side of the light-transmitting surface that projects the light emitted by the light irradiator to the region where the mist is vaporized, and the dust. A light-scattering dust concentration meter for cloudy exhaust gas, comprising: an air-blowing mechanism for a light-transmitting surface that ejects air toward a light-transmitting surface that causes the scattered light detector to receive the scattered light reflected by the scattered light detector.
前記透光面用のエアーブロ機構は、
前記エアーカーテン内の前記気化装置を経てミストが気化した状態を維持した領域に、エアーを噴出させるエアー放出口を設け、
前記エアー放出口から前記排気ガスの流れ方向下流側で、前記エアーカーテン内の前記気化装置を経てミストが気化した状態を維持した領域内に設けられた前記透光面の側に向けて前記エアーを噴出させるように構成されている、請求項1に記載の白濁排気ガス用の光散乱式ダスト濃度計。 An air curtain that separates the region in which the mist is kept vaporized through the vaporizer and the cloudy exhaust gas that does not pass through the vaporizer from an outlet side of the exhaust gas of the vaporizer to the exhaust gas flow direction downstream. Equipped with an air blow mechanism for the air curtain to form
The air blow mechanism for the transparent surface is
In the area where the mist is maintained in a vaporized state through the vaporizer in the air curtain, an air discharge port for ejecting air is provided,
On the downstream side in the flow direction of the exhaust gas from the air outlet, the air is directed toward the light-transmitting surface provided in a region in which the mist is kept vaporized through the vaporizer in the air curtain. The light-scattering dust concentration meter for the cloudy exhaust gas according to claim 1, which is configured to eject.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018220630A JP6952346B2 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Light scattering dust densitometer for cloudy exhaust gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018220630A JP6952346B2 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Light scattering dust densitometer for cloudy exhaust gas |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020085662A true JP2020085662A (en) | 2020-06-04 |
JP6952346B2 JP6952346B2 (en) | 2021-10-20 |
Family
ID=70907537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018220630A Active JP6952346B2 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Light scattering dust densitometer for cloudy exhaust gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6952346B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112630114A (en) * | 2020-12-31 | 2021-04-09 | 金民 | Dust concentration detection equipment for environmental air detection and detection method thereof |
-
2018
- 2018-11-26 JP JP2018220630A patent/JP6952346B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112630114A (en) * | 2020-12-31 | 2021-04-09 | 金民 | Dust concentration detection equipment for environmental air detection and detection method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6952346B2 (en) | 2021-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100454349C (en) | Improvements relating to smoke detectors particularly ducted smoke detectors | |
TWI510772B (en) | Gas detector apparatus | |
US9835556B2 (en) | Gas analysis device | |
US20070024459A1 (en) | Particle monitors and method(s) therefor | |
CN105358964B (en) | CLA Chemilumineceut Analyzer and liquid depth sensor | |
HU224856B1 (en) | A method and a device for measuring, by photo-spectrometry, the concentration of harmful gases in the fumes through a heat-producing plant | |
BR112019016590B1 (en) | EARLY DETECTION OF SLOW COMBUSTION DUST IN DUST DRYING SYSTEMS INCLUDING A CO GAS DETECTION SYSTEM | |
JP5453607B2 (en) | Light scattering dust concentration meter | |
KR101760259B1 (en) | Extractive continuous ammonia monitoring system | |
JP5976885B1 (en) | Light scattering dust densitometer capable of measuring even low-flow exhaust gas and dust concentration measuring method | |
JP2020085662A (en) | Light scattering type dust concentration meter for white turbid exhaust gas | |
JPH09257667A (en) | Dust-concentration measuring device | |
WO2020110934A1 (en) | Light-scattering-type dust concentration meter for cloudy exhaust gas | |
JP6204941B2 (en) | Light scattering dust concentration meter with anti-smudge function on the vaporizer inlet side | |
WO2016083576A3 (en) | Device for analyzing measurement gases, particularly breathing air | |
JP2020085663A (en) | Light scattering type dust concentration meter for white turbid exhaust gas | |
CN106596365A (en) | Dust concentration monitoring device and method for high-humidity flue gas | |
KR20060006410A (en) | Light-extinction type diesel smoke meter | |
KR100389594B1 (en) | Heated, light-extinction type diesel smoke meter | |
KR102132672B1 (en) | Photoelectric Detection Device of White Smoke | |
WO2022214198A1 (en) | Dealing with fog and contaminations in environmental sensor devices | |
AU2006201261A1 (en) | Improvements Relating to Smoke Detectors Particularly Ducted Smoke Detectors | |
JP2005291867A (en) | Condensation detector of hydrogen peroxide gas and condensation control system of hydrogen peroxide gas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200910 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20201219 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20210115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210202 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210329 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210601 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210726 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210907 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210917 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6952346 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |