JP2023055170A - Bug filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集塵装置に関し、気流中の粉体をフィルタメディアで捕集し、捕集した粉体は、圧縮空気をフィルタ内面に噴射するパルスジェットで払い落とす(逆洗)機構を有する集塵装置に関する。 The present invention relates to a dust collector, which has a mechanism for collecting powder in an airflow with a filter media and blowing off the collected powder with a pulse jet that injects compressed air to the inner surface of the filter (backwashing). Regarding the dust device.
粉体を扱う多くのプラントなどでは、例えば小麦粉や石灰などの製品や資源の回収、あるいは大気に含まれる粉塵(以下、製品や資源や塵埃などの粉体を総称して「粉塵」という。)の集塵の目的で、パルス逆洗型のバグフィルタを用いた集塵装置が設置されている。そのようなバグフィルタは、図7に示すように、バグフィルタ本体1の内部を、仕切板2によって、清浄室3と、含塵気流室4とに区画され、仕切板2には、袋状に設けられたろ布であるフィルタバグ(以下、フィルタという)5を介して清浄室3と含塵気流室4とを連通させる開口2Aが設けられている。開口2Aには、フィルタ5が、図示しないベンチュリ付きリテーナを介して含塵気流室4内に吊り下げられるように取り付けられている。含塵気流室4には、含塵気流の吸込口6が設けられ、清浄室3側に設けられた図示しないファンによって、含塵気流室4に吸い込まれた含塵気流は、フィルタ5の外側から内側へ通過して濾過され清浄気流となり排出口7から排出される。この集塵処理を便宜上、「通常運転」という。
In many plants that handle powder, for example, recovery of products and resources such as flour and lime, or dust contained in the atmosphere (hereinafter, powder such as products, resources, and dust is collectively referred to as "dust"). For the purpose of dust collection, a dust collector using a pulse backwash type bag filter is installed. In such a bag filter, as shown in FIG. 7, the inside of the bag filter
バグフィルタ本体1内には、複数個のフィルタ5(図7では6個。)を一列とするフィルタ列が本体1内に複数列配置されている(図8では5列)。清浄室3内には、各フィルタ列に沿って圧縮空気供給管8が複数列設けられ、圧縮空気供給管7には、フィルタ5に対応した位置に噴射ノズル9が設けられる。コンプレッサーから圧力調整弁13を介して圧縮空気が送られるマニホールド10と各圧縮空気供給管8の間にはダイヤフラムバルブ11が設けられ、ダイヤフラムバルブ11はチューブ12Aを介して電磁弁12に接続されており、電磁弁12が開放されると、ダイヤフラムバルブ11が開き、逆洗用圧縮空気が圧縮空気供給管8の噴射ノズル9から、フィルタ5の内部に向けて瞬時に噴出され、フィルタ5における空気の流れが、通常運転時であっても、内側から外側に向けた逆流となる。
In the bag filter
バグフィルタ1が通常運転を続けると、フィルタ5の表面には捕捉された粉塵が、時間が経過とともに捕捉量が増え、フィルタ5の抵抗(圧力損失)が増大していく。フィルタ5の外側に粉塵が付着して、フィルタ5の抵抗が増加して集塵機能が低下して粉塵を十分に捕捉できない状態となったと判断する基準値(所定の差圧)、すなわちフィルタ5の外側から内側へ通流する含塵気流の圧力損失の値が、フィルタ5の清掃(粉塵の払い落とし)が必要な基準値となったとき、フィルタ5内に向け、パルスジェットを噴射させて、フィルタ5内の圧力が、通常運転において負圧であった(外側から内側へという気流方向)ものが、正圧(内側から外側へという気流方向)に逆転させる。これを便宜上、「逆洗処理」という。
When the
このように、通常運転を続けながら、逆洗処理を行うものに、特許文献1がある。特許文献1では、通常運転をしている状態で、フィルタ5内にパルスジェットを噴射させた(1回目のパルス)後、続いて、フィルタ5内(浄化空気室側)と外(含塵空気導入室側)の圧力差(内外差圧)が通常運転をしている状態における内外差圧に回復する前に、再度パルスジェットをフィルタ5内に向けて噴射させる(2回目のパルス)。その際、2回目のパルスによる圧縮空気の噴射時間は、1回目のパルスの際の噴射時間よりも長くなるように設定されている。これは一度フィルタ5に軽く衝撃を与えて粉塵を払い落としやすい環境に整えた後すぐに、1回目よりも長めのパルスジェットを噴射させて、確実に粉塵を払い落とすものである。
In this way,
ところで特許文献1では、マニホールド10内に貯留している圧縮空気の圧力は、2Kg/cm2(約0.2MPa)という低圧に維持されている。そのため、比較的高圧(例えば0.5MPa)に設定されがちな従来のバグフィルタと比して、省エネ効果は大きい。さらに、パルスジェットの噴射を複数回にわたって行うため、粉塵量が多い場合には特に有効である。
By the way, in
しかしながら、低圧の設定では、粉塵の付着性(粘着性、凝集性、潮解性等)が高い場合や、フィルタ5の目詰まりが蓄積され、フィルタ寿命が末期に近づいてきた場合には、圧力不足で、逆洗の効果を十分に発揮できない。そういう意味で特許文献1には、パルスジェットの噴射圧力の最適化についての開示がない。
However, when the dust is highly adherent (adhesive, cohesive, deliquescent, etc.) or when the
そこで、特許文献2では、フィルタ5の目詰まり具合に応じた的確な払い落としを行うため、パルスジェットをフィルタ5内に向けて噴射させている最中に、フィルタ5内外の圧力を検知し、その圧力差がフィルタ内においてプラス状態であるように、圧縮空気の噴射時間および噴射圧力をコントロールできる集塵装置が開示されている。パルスジェットが噴射されたときはフィルタ5の内部が、含塵気流室内の圧力よりも常にプラス圧力状態になるような圧力で圧縮空気の噴射(パルスジェット)を行って逆洗効果を保証し、逆に、フィルタ5内が外側に対してマイナス圧の場合には、フィルタ5表面の粉塵は払い落されないと判断し、常にフィルタ5内の圧力がプラス圧力状態となるよう最適化制御を行うものである。
Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100003, in order to perform accurate brushing off according to the degree of clogging of the
しかしながら、特許文献2では、フィルタ5内部が常にプラス圧力状態でなければ、逆洗効果が保証されないという設定であるため、特にフィルタ5が新しい状態(粉塵がほとんど付着していない)である場合には、パルスジェットの噴射条件は、必要以上の数値(例えば、より高めの圧力で、かつより長めの噴射時間)が設定されることとなり、フィルタ新品時においては適正な制御とはなりづらい。
However, in
また、フィルタ5が寿命に近づき、目詰まりが激しくなると、フィルタ5内外の圧力差はどんどん高くなり、より強い圧力でパルスジェットを噴射しても、フィルタ5内の圧力は外部と比してプラス圧になるものの、実際には払い落としができていない状態であって、寿命に近づいたフィルタにとっては適正な制御ができなくなる。
As the
つまり、逆洗効果を確認する手段として、フィルタ内外の圧力差を外部と比較して内部をプラス圧に維持することに着目しただけでは、新品時である初期のフィルタ5や、目詰まって交換時が近づいた終末期のフィルタ5の逆洗処理を最適かつ効果的に行うことはできない。
In other words, as a means of confirming the backwashing effect, focusing only on maintaining a positive pressure inside the filter by comparing the pressure difference between the inside and outside of the filter with the outside does not allow the
そこで特許文献3には、ダイヤフラムバルブにパイロットダイヤフラムバルブを設けて圧縮空気が圧縮空気供給管8(導管)に流入する応答速度が上げ、さらにメインダイヤフラム組立部材にスリーブ形状の案内部材を取り付けることで圧力損失の上昇を防ぎ、圧縮空気の圧力を強大にしなくとも、ダイヤフラムバルブからフィルタ5内へ噴射される圧縮空気量の増大が図れるダイヤフラムバルブが開示されている。
Therefore, in
しかしながら、特許文献3では、ダイヤフラムバルブから圧縮空気供給管8(導管)への圧縮空気の流入速度は上がり、さらに圧縮空気供給管8(導管)への流入量の増大は図れていても、ダイヤフラムバルブより下流の管路抵抗、つまりバグフィルタ1側である圧縮空気供給管8(導管)や噴射ノズル9における圧力損失については検討されていない。
However, in
本発明は、前記のような問題点を鑑み、フィルタ5の目詰まり状態(新品から寿命に至るまで)に応じて、ろ過性能を最大限に発揮させつつも、逆洗用の圧縮空気供給(パルスジェット)の圧力をきめ細かく最適化して過剰な圧力供給を防いでフィルタ5の寿命を延ばし、かつ圧縮空気の圧力損失を最小限にして、大幅な省エネが達成できる逆洗機構を備えた集塵装置を提供することを課題とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention maximizes the filtration performance according to the clogging state of the filter 5 (from new to the end of life) while supplying compressed air for backwashing ( Pulse jet) pressure is finely optimized to prevent excessive pressure supply, extend the life of the
本発明における集塵装置は、袋状に形成したフィルタを複数個備えたフィルタ列を複数列有し、含塵気流室内に吸入れた含塵気流をフィルタの外側から内側へ通過させて粉塵を濾過した後、清浄となった気流を清浄室を経由して排出させる通常運転を行いながら、フィルタの内側から逆洗用圧縮空気を噴射させるパルスジェットにより、フィルタの外側に付着した粉塵を払い落とす逆洗処理を行い、この逆洗処理は、フィルタ列の一列ごとに行い、含塵気流室と清浄室には、それぞれの室内の圧力を測定する検出センサが少なくとも1つずつ設けられ、さらに、複数あるフィルタ列の全列あるいは全列のうちのいく列かを1サイクルとして、この1サイクルの中の少なくとも1つのフィルタ内には、フィルタの内圧を測定するフィルタ内圧用の検出センサが設けられる。そして、これら少なくとも3つの検出センサで検出された数値から、含塵気流室内と清浄室内の圧力差である差圧や含塵気流室内の圧力とフィルタ内圧との圧力差であるフィルタ内外差圧、そして、パルスジェット前後のフィルタ内圧力の差であるフィルタ内圧力上昇値などを演算する検出部を備える逆洗機構を有し、フィルタが新品時(差圧が初期基準値)の時の逆洗用圧縮空気の噴射圧力は、最大基準値において、フィルタ内圧用の検出センサが設けられたフィルタが属するフィルタ列にパルスジェットする直前の差圧と、パルスジェットした後のフィルタ内圧力上昇値とを比較して、フィルタ内圧力上昇値が、パルスジェット直前の差圧よりも絶対値で高くなる初めての噴射圧力あるいはそれよりも一段下に設定された噴射圧力を初期基準値の噴射圧力として選択する。 The dust collector according to the present invention has a plurality of rows of filter rows each having a plurality of bag-shaped filters, and the dust-containing airflow sucked into the dust-containing airflow chamber is passed from the outside to the inside of the filter to remove the dust. After filtering, while performing normal operation in which the cleaned airflow is discharged through the clean room, a pulse jet that injects backwashing compressed air from the inside of the filter removes dust adhering to the outside of the filter. A backwashing process is performed, and this backwashing process is performed for each filter row. At least one detection sensor for measuring the pressure in each chamber is provided in each of the dust-containing airflow chamber and the clean chamber, and further, A filter internal pressure detection sensor for measuring the internal pressure of the filter is provided in at least one filter in one cycle of all or some of the multiple filter rows. . Then, from the numerical values detected by these at least three detection sensors, the differential pressure between the dust-containing airflow chamber and the clean chamber, the filter inside-outside pressure difference between the dust-containing airflow chamber and the filter internal pressure, It has a backwashing mechanism equipped with a detection unit that calculates the filter internal pressure rise value, which is the difference in the filter internal pressure before and after the pulse jet, and backwashes when the filter is new (the differential pressure is the initial reference value). At the maximum reference value, the injection pressure of the compressed air for the filter is determined by dividing the differential pressure immediately before pulse jetting into the filter row to which the filter equipped with the filter internal pressure detection sensor belongs, and the filter internal pressure rise value after pulse jetting. By comparison, the first injection pressure at which the filter internal pressure rise value becomes higher in absolute value than the differential pressure immediately before the pulse jet or the injection pressure set one step lower than that is selected as the injection pressure of the initial reference value. .
このように初期基準値の噴射圧力を選択することで、差圧が初期基準値の範囲内にある時のパルスジェットに要するエネルギーをより最適化(省エネ)できる。 By selecting the injection pressure of the initial reference value in this way, the energy required for the pulse jet when the differential pressure is within the range of the initial reference value can be further optimized (energy saving).
次に、本発明の集塵装置は、バグフィルタ全体の差圧が、初期基準値を超え最大基準値に至るまでの通常運転時における逆洗用圧縮空気の噴射圧力を決める際には、以下のように判断する。バグフィルタ全体の差圧が、ある設定基準値よりも上昇傾向にある時は、フィルタ内外差圧を検出し、パルスジェット前のフィルタ内外差圧とパルスジェット後のフィルタ内外差圧とを比較し、パルスジェット後のフィルタ内外差圧の減少値が、1サイクル前のフィルタ内外差圧の減少値と同等に減少していることが確認できた場合には、噴射圧力はそのままに維持し、パルスジェットの間隔Tを狭める。 Next, in the dust collector of the present invention, when determining the injection pressure of the backwashing compressed air during normal operation when the differential pressure of the entire bag filter exceeds the initial reference value and reaches the maximum reference value, the following is performed: judge as When the differential pressure across the bag filter tends to rise above a certain set reference value, the differential pressure inside and outside the filter is detected, and the differential pressure inside and outside the filter before the pulse jet is compared with the differential pressure inside and outside the filter after the pulse jet. , If it can be confirmed that the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter after the pulse jet has decreased to the same value as the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter one cycle before, the injection pressure is maintained as it is, and the pulse Decrease the jet spacing T.
パルスジェットによって、粉塵はしっかり払い落とされているにもかかわらず、全体の差圧が上昇傾向にあるということは、1列のパルスジェットで払い落とす粉塵量よりも、含塵気流室へ吸引される粉塵量の方が多いと判断できるので、噴射圧力を無駄に上げることを防ぐことができる。 Even though the dust is thoroughly blown off by the pulse jet, the fact that the overall differential pressure tends to rise means that more dust is sucked into the dust-containing airflow chamber than the amount of dust that is blown off by a single row of pulse jets. Since it can be determined that the amount of dust to be discharged is larger, it is possible to prevent unnecessary increase of the injection pressure.
また、本発明の集塵装置は、バグフィルタ全体の差圧が、初期基準値を超え最大基準値に至るまでの通常運転時における逆洗用圧縮空気の噴射圧力を決める際のもう一つの判断材料は以下のとおりである。バグフィルタ全体の差圧が、ある設定基準値よりも上昇傾向にある時は、フィルタ内外差圧を検出し、パルスジェット前のフィルタ内外差圧とパルスジェット後のフィルタ内外差圧とを比較し、パルスジェット後のフィルタ内外差圧の減少値が、1サイクル前の前記フィルタ内外差圧の減少値よりも小さいことが確認できた場合には、噴射圧力を一段階増大させる。 In addition, the dust collector of the present invention is another judgment when determining the injection pressure of the backwashing compressed air during normal operation when the differential pressure of the entire bag filter exceeds the initial reference value and reaches the maximum reference value. The materials are as follows. When the differential pressure across the bag filter tends to rise above a certain set reference value, the differential pressure inside and outside the filter is detected, and the differential pressure inside and outside the filter before the pulse jet is compared with the differential pressure inside and outside the filter after the pulse jet. , when it is confirmed that the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter after the pulse jet is smaller than the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter one cycle before, the injection pressure is increased by one step.
バグフィルタ全体の差圧が上昇傾向で、かつ払い落としの効果が鈍くなっている場合には、パルスジェットのパワー不足であると判断でき、この場合には、噴射圧力を増大させて、フィルタの目詰まり問題を適切に解決することができる。 If the differential pressure across the bag filter tends to rise and the blow-off effect is dulled, it can be determined that the power of the pulse jet is insufficient. The clogging problem can be properly solved.
また、本発明の集塵装置は、設定基準値よりも上昇傾向にあった差圧が、設定基準値の設定範囲内で安定した状態で継続している場合には、狭めていたパルスジェットの間隔Tを広げたり、あるいは増加させていた噴射圧力を下げたりすることを特徴とする。 In addition, in the dust collector of the present invention, when the differential pressure, which tends to rise above the set reference value, continues in a stable state within the set range of the set reference value, the narrowed pulse jet It is characterized by widening the interval T or lowering the increased injection pressure.
上昇傾向にあった差圧が、パルスジェットの間隔Tを狭めてパルス回数を増加させたり、あるいは噴射圧力を増大させることにより、払い落とし効果が十分に発揮されれば、基準値の設定を上げる必要もなく、パルスジェットの噴射圧力も回数も低い水準に抑えることができ、フィルタへの負担も小さくでき、かつ省エネにも有効である。 If the differential pressure, which has been on the rise, is sufficiently wiped off by narrowing the interval T of the pulse jet and increasing the number of pulses, or by increasing the injection pressure, raise the setting of the reference value. There is no need, the injection pressure and frequency of the pulse jet can be suppressed to a low level, the burden on the filter can be reduced, and it is also effective for energy saving.
次に、バグフィルタ全体の差圧が、最大基準値を超えた場合には、差圧は最大基準値よりも高い値で高止まりし、パルスジェット前のフィルタ内外差圧に比して、パルスジェット後のフィルタ内外差圧の減少値が、1サイクル前の前記フィルタ内外差圧の減少値と同様に大幅に小さい状態が確認できた場合には、フィルタを新しいフィルタに交換する。 Next, when the differential pressure across the bag filter exceeds the maximum standard value, the differential pressure stops at a value higher than the maximum standard value, and compared to the differential pressure inside and outside the filter before the pulse jet, the pulse When it is confirmed that the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter after jetting is significantly smaller than the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter one cycle before, the filter is replaced with a new filter.
フィルタ寿命のサインが明確に判断でき、早めの交換により予防保全を図ることができる。 The sign of filter life can be clearly determined, and preventive maintenance can be achieved by early replacement.
また、本発明の集塵装置は、初期基準値から前記最大基準値のいずれの設定値にもかからず、パルスジェットの噴射時間は統一されていることを特徴とする。 Further, the dust collector of the present invention is characterized in that the injection time of the pulse jet is uniform regardless of any set value from the initial reference value to the maximum reference value.
パルスジェットの効果を最大限に引き出すための噴射条件(圧力)の最適化の判断条件は、噴射圧力と回数(噴射の間隔)のみに着目すればよく、非常にシンプルな逆洗最適化機構を実現できる。 Only the injection pressure and number of injections (injection intervals) can be considered as the conditions for optimizing the injection conditions (pressure) to maximize the effect of the pulse jet. realizable.
また、フィルタの目詰まり状態(新品から寿命に至るまで)に応じて、ろ過性能を最大限に発揮させつつも、逆洗用の圧縮空気供給の圧力をきめ細かく最適化して過剰な圧力供給を防いでフィルタの寿命を延ばし、かつ圧縮空気の圧力損失を最小限にして、大幅な省エネが達成できる。 In addition, depending on the clogging state of the filter (from new to the end of its service life), while maximizing filtration performance, the pressure of the compressed air supply for backwashing is finely optimized to prevent excessive pressure supply. Extends filter life and minimizes compressed air pressure loss to achieve significant energy savings.
以下、本発明の実施形態につき図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一の符号を付してある。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts.
図1は、本発明のバグフィルタの差圧、フィルタ内圧力の測定位置および、測定結果を逆洗条件に反映させる制御部との関係を模式的に示す図である。符号14は、含塵気流室内の圧力(Pd)を検出するセンサ、符号15は、清浄室内の圧力(Pc)を検出するセンサ、符号16は、フィルタ内の圧力(Pf)を検出するセンサである。それぞれのセンサの位置は、図示した位置に限るものではない。符号17は、各検出センサの圧力や圧力差等を検出あるいは演算する検出部である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the relationship between the differential pressure of the bag filter of the present invention, the measurement positions of the filter internal pressure, and the control unit that reflects the measurement results in the backwashing conditions.
ここで、含塵気流室内圧力(Pd。Pとは“Pressure”、dとは“dirty”や“dust”のd。)と清浄室内圧力(Pc。cとは“clean”のc。)との圧力差(Pd-Pc)を、便宜上、バグフィルタ1全体の「差圧(ΔP)」、含塵気流室内圧力(Pd)とフィルタ内圧力(Pf。fとは“filter”のf。)との圧力差(Pd-Pf)を、「フィルタ内外差圧(ΔPf)」、フィルタ5内に逆洗用圧縮空気(パルスジェット)を噴射する前のフィルタ内圧力(Pfb。bとは“before”のb。)とフィルタ5内にパルスジェットを噴射した直後のフィルタ内圧力(Pfa。aとは“after”のa。)との差を、「フィルタ内圧力上昇値(ΔPfin=|Pfa-Pfb|。以下、絶対値として示す。inとは“inside”のin。)」と言う。
以下、Pの後に用いるアルファベットは、上記説明に従い、適宜付していく。
Here, the pressure inside the dust-containing airflow (Pd.P means "Pressure", d means "dirty" or "dust") and the pressure inside the clean room (Pc.c means "c." of "clean"), For convenience, the pressure difference (Pd-Pc) of the
In the following, the alphabet used after P will be appropriately attached in accordance with the above description.
制御部18には、フィルタの目詰まり状態によって、マニホールド10内の圧縮空気の圧力を調整するための判断基準となる基準値が記憶されている。その基準値は通常運転時の差圧(ΔP)であり、フィルタ新品時における初期基準値(ΔPstart)(例えば、0.5kPa)、そして初期基準値を脱して以降、安定して通常運転できる最大基準値(ΔPmax)(例えば、1.5kPa)に至るまでの基準値を記憶(設定)させている。そして差圧(ΔP)が、最大基準値(ΔPmax)を超えると、フィルタ5の寿命となり、新しいフィルタ5への交換時であると判断できる。バグフィルタ1は基本的に、その差圧が、基準値0.5kPaから1.5kPaの間において、設定された基準値ごとに、パルスジェットの噴射圧力やパルスジェットの間隔をベストなものに調整することで、フィルタ5の寿命に至るまでの期間、通常運転を継続することができる。
The
ところで、逆洗用圧縮空気の供給(パルスジェット)はフィルタ列ごとに行う。そのため、フィルタ列が増えれば増えるほど、1列だけの払い落としによるバグフィルタ1全体の差圧(ΔP)の変動は非常に小さくなり、差圧(ΔP)だけで払い落としの効果を正確に知ることは難しい。一方、フィルタ5内に検出センサ16を配した場合、パルスジェット前後のフィルタ内圧力(Pf)やフィルタ内外差圧(ΔPf)、フィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)は、差圧(ΔP)よりも明瞭に変化を読み取ることができるメリットがある。そこで、フィルタ内圧力(Pf)を利用して、より正確に払い落し効果を見極め、基準値ごとに最適な供給条件をきめ細かく調整することができる。
By the way, supply of backwashing compressed air (pulse jet) is performed for each filter row. Therefore, as the number of filter rows increases, the fluctuation of the differential pressure (ΔP) of the
なお、本実施例では、8本からなるフィルタ5から構成される一列のフィルタ列が12列あるバグフィルタ1(フィルタ5の総数は96個)を用いており、フィルタ5内圧力(Pf)を検出する検出センサ16は、フィルタ列を構成する8個のフィルタ5のなかの1個だけ、かつ12列うち1列目だけに設けている。もちろん、検出センサ16の数はこれに限らず、すべてのフィルタ列にそれぞれ1個ずつ取り付けてもよく、2列ごと、3列ごと、4列ごと、あるいは6列ごとに1個ずつ取り付けるでも良い。また一列に2個以上設けても良い。
In this embodiment, the
図2は、パルスジェットを噴射ノズル9からフィルタ5内へ噴射させる(パルス)時のマニホールド10圧力を0.3MPaにした時のパルス前差圧(ΔPb)とパルス後差圧(ΔPa)、パルス時のフィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)の実測値である。図2の左端のグラフは、フィルタ5の差圧(ΔP)が、最大基準値1.5kPaに近づいた状態のもの、右の(1)~(5)(図と表では丸1~丸5と表記)のグラフは、差圧が、初期基準値0.5kPaの状態である新しいフィルタ5で、5回計測したものである。下記は、図2のグラフを表にしたものである。
(表1)
FIG. 2 shows the pre-pulse differential pressure (ΔPb) and the post-pulse differential pressure (ΔPa) when the manifold 10 pressure is set to 0.3 MPa when injecting the pulse jet from the
(Table 1)
図2と表1から、初期基準値(ΔPstart)でも最大基準値(ΔPmax)でも、パルス時のフィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)は、それぞれの基準値よりも上回っていることから、逆洗が正常に機能していることがわかる。また、初期基準値(ΔPstart)においては、フィルタ5の抵抗は低く、その際のフィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)は、最大基準値(ΔPmax)のそれと比べて半分以下となっていることがわかる。
From FIG. 2 and Table 1, both the initial reference value (ΔPstart) and the maximum reference value (ΔPmax), the filter internal pressure rise value (ΔPfin) at the time of pulse is higher than each reference value. It can be seen that it is functioning normally. Also, at the initial reference value (ΔPstart), the resistance of the
次に、図3と以下の表は、通常運転時(最大基準値1.5kPa)において、マニホールド10内の圧力を0.15~0.5MPaと変化させたときのパルス前後の差圧(ΔP)とパルス時のフィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)をそれぞれで実測した値をまとめたものである。
(表2)
Next, FIG. 3 and the following table show the differential pressure (ΔP ) and the pressure increase value (ΔPfin) in the filter at the time of pulse are summarized.
(Table 2)
マニホールド10の圧縮空気0.15MPaの時のフィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)は、1.424kPaであり、パルス前の差圧(ΔPb)よりも低くなっており、気流の流れはフィルタ5の外側から内側へ流れているのがわかる。一方、0.2MPa以上の圧力によるフィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)は、すべてパルス前差圧(ΔPb)よりも高くなっており、気流の流れがフィルタ5の内側から外側へ流れる逆洗が行われているのが見て取れる。この表においては、通常運転時のマニホールド10の供給圧力は、0.2MPa以上とすることが望ましいことがわかる。
The filter internal pressure rise value (ΔPfin) when the compressed air in the manifold 10 is 0.15 MPa is 1.424 kPa, which is lower than the differential pressure (ΔPb) before the pulse. You can see that it flows inward from the On the other hand, the filter internal pressure rise values (ΔPfin) due to pressures of 0.2 MPa or more are all higher than the pre-pulse differential pressure (ΔPb), and the air flow flows from the inside to the outside of the
一方、図2と表1において、フィルタ新品時にマニホールド10の供給圧力0.3MPaで行った場合のフィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)は、0.7932kPa(平均値)であるのに比べ、図3と表において、差圧(ΔP)が最大基準値に近づいたある程度目詰まりしたフィルタにマニホールド10の供給圧力0.15MPaで行った場合のフィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)は1.424kPaであった。これらの実測値を比べると、フィルタ新品時には、粉塵の付着がほとんどなく抵抗が小さいため、大きな圧力でパルスジェットを噴射しなくても、フィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)は、パルス前差圧(ΔPb)よりも上回ることがわかる。 On the other hand, in FIG. 2 and Table 1, the filter internal pressure rise value (ΔPfin) when the supply pressure of the manifold 10 is 0.3 MPa when the filter is new is 0.7932 kPa (average value). In the table, when the differential pressure (ΔP) approached the maximum reference value and the filter was clogged to some extent, the pressure increase in the filter (ΔPfin) was 1.424 kPa when the supply pressure of the manifold 10 was 0.15 MPa. . Comparing these measured values, when the filter is new, there is almost no adhesion of dust and the resistance is small. ΔPb).
フィルタ新品時、つまり、バグフィルタ1全体の差圧(ΔP)が、初期基準値(ΔPstart:0.5kPa)の水準にある間は、マニホールド10からの圧縮空気の供給圧力は、図3と表2に示す逆洗効果が見られる圧力(パルス時のフィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)がパルス前差圧(ΔPb)よりも高くなる0.2MPa)の一段下に設定された供給圧力0.15MPaを選択しても、十分に逆洗効果を得られることがわかる。
When the filter is new, that is, while the differential pressure (ΔP) of the
これは、フィルタ5内に検出センサ16を設け、フィルタ内圧力(Pf)を実測することで、フィルタ内圧力上昇値(ΔPfin)がはっきりとわかることから、払い落とし効果を明確に確認しながら、過剰な圧縮空気の圧力設定を回避できる。
This is because a
次に、図4は、バグフィルタ1の差圧(ΔP)が、初期基準値(ΔPstart:0.5kPa)を上回り、最大基準値(ΔPmax:1.5kPa)に至るまでの間の通常運転における逆洗圧力等、パルスジェット噴射条件の最適化についての概要を示す表とフローである。
Next, FIG. 4 shows that the differential pressure (ΔP) of the
図5は、差圧(ΔP)が初期基準値(ΔPstart)を脱し、最大基準値(ΔPmax)を経て、フィルタが寿命に至るまでのバグフィルタ1全体の差圧(ΔP)上昇の推移と、パルス前後のフィルタ内外差圧(ΔPf)の減少幅の推移、パルスジェットの噴射圧力上昇の推移等の関係を模式的に表したグラフである。
FIG. 5 shows the differential pressure (ΔP) leaving the initial reference value (ΔPstart), passing through the maximum reference value (ΔPmax), and the transition of the differential pressure (ΔP) increase of the
図5では、1列8本のフィルタ列が12列あるバグフィルタに対し、フィルタ内圧用の検出センサ16を4列ごとに設けている。この4列を1サイクルとする。パルスジェットは1列ずつすべての列に行うが、内圧(Pf)を測定するのは、1サイクルごとの1列目(バグフィルタ1全体では、1列、5列、9列…)だけである。
In FIG. 5, a bag filter having 12 rows of 8 filter rows is provided with a filter internal
また、図5の「フィルタ内外差圧(ΔPf)の減少値」とは、パルス前のフィルタ内外差圧(ΔPfb)とパルス後のフィルタ内外差圧(ΔPfa)の差(絶対値)を示している。逆洗効果が表れている場合には、パルス後のフィルタ内外差圧(ΔPfa)は、パルス前のフィルタ内外差圧(ΔPfb)に比してしっかり減少している(例えば、ΔPf1など)が、逆洗効果が見られない時は、減少値は小さい(例えば、ΔPf8など)ことを示している。 In addition, the "decreased value of the differential pressure inside and outside the filter (ΔPf)" in FIG. there is When the backwash effect appears, the differential pressure inside and outside the filter after the pulse (ΔPfa) is firmly reduced compared to the differential pressure inside and outside the filter before the pulse (ΔPfb) (for example, ΔPf1), but When the backwash effect is not observed, it indicates that the decrease value is small (eg, ΔPf8).
なお、図5では、パルスジェットの間隔Tは、一定の間隔で記載しているが、表2に示す差圧上昇の原因に応じて、間隔Tは狭めたり、広げたりする。 In FIG. 5, the interval T of the pulse jets is shown as a constant interval, but the interval T may be narrowed or widened depending on the cause of the increase in differential pressure shown in Table 2.
パルスジェットの噴射条件の最適化を、表3、表4、図4、図5を使って説明する。バグフィルタ1全体の差圧(ΔP)が、ある設定基準値よりもわずかに上昇傾向にある場合には、フィルタ内外差圧(ΔPf)を検出し、パルス前のフィルタ内外差圧(ΔPfb)とパルス後のフィルタ内外差圧(ΔPfa)とを比較し、パルス後のフィルタ内外差圧(ΔPfa)がしっかり下がって(減少)おり、かつ現サイクルのパルス後の前記フィルタ内外差圧の減少値が、1サイクル前のフィルタ内外差圧の減少値と比較して変わりないことが確認できれば、パルスされた列での払い落としが効果的に行われたことが確認できる。
Optimization of the injection conditions of the pulse jet will be explained using Tables 3 and 4, FIGS. 4 and 5. FIG. When the differential pressure (ΔP) of the
このとき、一列ごとの払い落としは効果的に行われていても、バグフィルタ1全体の差圧(ΔP)は、ある設定基準値よりも上昇傾向を示していることから、含塵気流室内へ流入する粉塵量が、パルスされたフィルタ列一列での払い落とし量よりも多く、バグフィルタ1全体の集塵負荷が増加していると判断できる。その場合には、噴射圧力はそのままで、パルスジェットの間隔Tを狭めてパルス回数を増やすなどの対応を取ることができる。
(表3)差圧上昇の要因に応じた対策
At this time, even if the sweeping off for each row is effectively performed, the differential pressure (ΔP) of the
(Table 3) Countermeasures according to factors of differential pressure rise
次に、バグフィルタ1全体の差圧(ΔP)がわずかにある設定基準値よりも上昇傾向を示している場合、同じく、フィルタ内外差圧(ΔPf)を検出し、パルス前のフィルタ内外差圧(ΔPfb)とパルス後のフィルタ外差内圧(ΔPfa)を比較し、現サイクルでのパルス前後のフィルタ内外差圧(ΔPfn)の減少値が、前サイクルでのフィルタ内外差圧(ΔPfn-1)での減少値よりも小さくなっている場合は、パルスの効きが悪くなっていることを意味する。例えば粉塵に湿気が加わり、粉塵の付着性が高くなっているとか、フィルタ5の目詰まりがかなり進んだことなどが要因となり、払い落としのための噴射圧力を増大させる要があると判断できる。その場合には、圧縮エアの供給圧力を大きくすることで対応する。
Next, when the differential pressure (ΔP) across the
もし、パルスジェットの間隔Tを狭めてパルス回数を増加させたり、あるいは噴射圧力を増大させることにより、払い落とし効果が十分に発揮され、ある設定基準値よりも上昇傾向を示していた差圧(ΔP)が、その設定基準値の設定範囲内で安定した状態で継続している場合には、狭めていたパルスジェットの間隔Tを広げたり(パルス回数を減らす)、あるいは噴射圧力を下げたりなどすることもできる。
(表4)フィルタの健康診断
If the pulse jet interval T is narrowed and the number of pulses is increased, or the injection pressure is increased, the sweeping effect will be sufficiently exhibited, and the differential pressure ( ΔP) continues in a stable state within the set range of the set reference value, widen the narrowed pulse jet interval T (reduce the number of pulses), or lower the injection pressure. You can also
(Table 4) Filter health check
このように、パルス回数を増やしたり(パルス間隔を狭める)、噴射圧力を大きくしたり(小さくしたり)していくなどの対応を繰り返しながら、差圧(ΔP)は徐々に上昇し、基準値の設定も最大基準値を経て、最終的には、寿命差圧ともいえる終期基準値(ΔPend:1.5kPa超え)へと至る。差圧(ΔP)が終期基準値に至ると、図5に示すように、パルスジェットをしても差圧(ΔP)も高止まりし、パルス前のフィルタ内外差圧(ΔPfb)に比して、パルス後のフィルタ内外差圧(ΔPfa)の減少値も小さいままとなり、この症状がみられるときは、フィルタ5は寿命を迎え、できるだけ早く新しいフィルタ5と交換しなければならない。
In this way, while repeating measures such as increasing the number of pulses (narrowing the pulse interval) and increasing (decreasing) the injection pressure, the differential pressure (ΔP) gradually increases until the reference value also passes through the maximum reference value, and finally reaches the terminal reference value (ΔPend: over 1.5 kPa) that can be said to be the life differential pressure. When the differential pressure (ΔP) reaches the final reference value, as shown in FIG. , the decreased value of the differential pressure between the inside and outside of the filter (ΔPfa) after the pulse remains small, and when this symptom is observed, the
ところで、本実施例では、パルスジェットの噴射条件の最適化には、初期基準値から最大基準値までの設定基準値と噴射回数と噴射圧力の3つの条件にのみ着目し、噴射時間は、例えば100msecに統一している。設定基準値に関わりなく、噴射時間の選択肢を一択にできた理由は3つある。1つは、パイロットダイヤフラムバルブを有するダイヤフラムバルブ11を採用したこと。2つ目は、ダイヤフラムバルブ11と電磁弁12をつなぐチューブ12a、圧縮空気供給管8、噴射ノズル9の口径を大きくして管路抵抗をできるだけ減らしてダイヤフラムバルブからの圧縮空気の流れに圧力損失を生じにくくする最適化を行ったこと、3つ目は、フィルタ5の口径を小さくしたことである。この3つの最適化により、マニホールド10の圧力を無駄に減少させることなく、パルスジェットを早く、一気に鋭くフィルタ5内に噴射することが実現できたのである。
By the way, in the present embodiment, in order to optimize the injection conditions of the pulse jet, attention is paid only to the three conditions of the set reference value from the initial reference value to the maximum reference value, the number of injections, and the injection pressure. It is unified to 100 msec. There are three reasons why we were able to select only one injection time option regardless of the set reference value. One is the adoption of the
図6は、0.2MPaの圧力で100msecの噴射時間と250msecの噴射時間でのパルスジェットを、10秒間隔で28回噴射した時に、フィルタ差圧にどのような変化が出るか実測した結果を示すものである。100msecも250msecも差圧変化に違いはなく、100msecで十分な威力を持ったパルスジェットができることが裏付けされた。 Fig. 6 shows the results of actual measurement of changes in filter differential pressure when pulse jets were injected 28 times at 10-second intervals at a pressure of 0.2 MPa and injection times of 100 msec and 250 msec. is shown. There is no difference in differential pressure change between 100 msec and 250 msec, which proves that a pulse jet with sufficient power can be generated at 100 msec.
1 バグフィルタ本体
2 仕切板
3 清浄室
4 含塵気流室
5 フィルタバグ(バグ)
6 (含塵気流)吸入口
7 (清浄気流)排出口
8 圧縮空気供給管
9 噴射ノズル
10 マニホールド
11 ダイヤフラムバルブ
12 電磁弁
REFERENCE SIGNS
6 (dust-containing airflow) inlet 7 (clean airflow)
Claims (6)
含塵気流室内に吸入れた含塵気流を前記フィルタの外側から内側へ通過させて粉塵を濾過した後、清浄となった気流を清浄室を経由して排出させる通常運転を行いながら、前記フィルタの内側から逆洗用圧縮空気を噴射させるパルスジェットにより、前記フィルタの外側に付着した粉塵を払い落とす逆洗処理を行い、前記逆洗処理は、前記フィルタ列の一列ごとに行い、かつ複数ある前記フィルタ列の全列あるいは前列のうちのいく列かを1サイクルとして繰り返し行い、
前記含塵気流室と前記清浄室には、それぞれの室内の圧力を測定する検出センサが少なくとも1つずつ設けられ、
前記1サイクルのうちの少なくとも1つの前記フィルタ内には、前記フィルタの内圧を測定するフィルタ内圧用の検出センサが設けられ、
これら少なくとも3つの検出センサで検出された数値から、前記含塵気流室内と前記清浄室内の圧力差である差圧、前記含塵気流室内の圧力と前記フィルタ内圧との圧力差であるフィルタ内外差圧、前記パルスジェット前後の前記フィルタ内圧力の差であるフィルタ内圧力上昇値などを演算する検出部を備える逆洗機構を備えた集塵装置であって、
前記フィルタが新品時であって、前記差圧が初期基準値の時の前記逆洗用圧縮空気の噴射圧力は、
最大基準値において、前記フィルタ内圧用の検出センサが設けられた前記フィルタが属するフィルタ列にパルスジェットする直前の前記差圧と、パルスジェットした後の前記フィルタ内圧力上昇値とを比較して、前記フィルタ内圧力上昇値が、前記パルスジェット直前の前記差圧よりも絶対値で高くなる初めての噴射圧力あるいはそれよりも一段下に設定された噴射圧力を初期基準値の噴射圧力として選択する集塵装置。 Having a plurality of filter rows each having a plurality of bag-shaped filters,
The dust-containing airflow sucked into the dust-containing airflow chamber is passed from the outside to the inside of the filter to filter the dust, and then the clean airflow is discharged through the clean chamber while performing normal operation. The backwashing process is performed by blowing off dust adhering to the outside of the filter by a pulse jet that injects backwashing compressed air from the inside of the filter row, and the backwashing process is performed for each row of the filter row, and there are a plurality of Repeating all the rows of the filter row or some of the previous rows as one cycle,
At least one detection sensor for measuring the pressure in each of the dust-containing airflow chamber and the clean chamber is provided,
A filter internal pressure detection sensor for measuring the internal pressure of the filter is provided in at least one of the filters in the one cycle,
From the numerical values detected by these at least three detection sensors, the differential pressure, which is the pressure difference between the dust-containing airflow chamber and the clean chamber, and the filter inside-outside pressure difference, which is the pressure difference between the dust-containing airflow chamber and the filter internal pressure. A dust collector equipped with a backwashing mechanism that includes a detector that calculates the filter pressure rise value, which is the difference between the pressure in the filter before and after the pulse jet, and the like,
The injection pressure of the backwashing compressed air when the filter is new and the differential pressure is the initial reference value is
At the maximum reference value, by comparing the differential pressure immediately before pulse jetting to the filter row to which the filter including the filter internal pressure detection sensor belongs and the filter internal pressure rise value after pulse jetting, The first injection pressure at which the filter internal pressure rise value becomes higher in absolute value than the differential pressure immediately before the pulse jet or the injection pressure set one step lower than the first injection pressure is selected as the injection pressure of the initial reference value. dust device.
前記差圧がある設定基準値よりも上昇傾向にある時、前記フィルタ内外差圧を検出し、パルスジェット前のフィルタ内外差圧とパルスジェット後のフィルタ内外差圧とを比較し、前記パルス後の前記フィルタ内外差圧の減少値が、1サイクル前の前記フィルタ内外差圧の減少値と同等に減少していることが確認できた場合には、前記噴射圧力はそのままで、パルスジェットの間隔を狭めることを特徴とする請求項1に記載の集塵装置。 The injection pressure of the backwashing compressed air during normal operation until the differential pressure exceeds the initial reference value and reaches the maximum reference value is
When the differential pressure tends to rise above a certain set reference value, the differential pressure inside and outside the filter is detected, and the differential pressure inside and outside the filter before the pulse jet is compared with the differential pressure inside and outside the filter after the pulse jet. If it can be confirmed that the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter has decreased to the same value as the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter one cycle before, the injection pressure remains the same, and the pulse jet interval 2. A dust collector according to claim 1, characterized in that the width is narrowed.
前記差圧がある設定基準値よりも上昇傾向にある時、前記フィルタ内外差圧を検出し、パルスジェット前のフィルタ内外差圧とパルスジェット後のフィルタ内外差圧とを比較し、前記パルス後の前記フィルタ内外差圧の減少値が、1サイクル前の前記フィルタ内外差圧の減少値よりも小さいことが確認できた場合には、前記噴射圧力を一段階増大させることを特徴とする請求項1に記載の集塵装置。 The injection pressure of the backwashing compressed air during normal operation until the differential pressure exceeds the initial reference value and reaches the maximum reference value is
When the differential pressure tends to rise above a certain set reference value, the differential pressure inside and outside the filter is detected, and the differential pressure inside and outside the filter before the pulse jet is compared with the differential pressure inside and outside the filter after the pulse jet. when it is confirmed that the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter is smaller than the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter one cycle before, the injection pressure is increased by one step. 2. The dust collector according to 1.
前記差圧が、前記最大基準値よりも高い値で高止まりし、前記パルス前の前記フィルタ内外差圧に比して、前記パルス後の前記フィルタ内外差圧の減少値が、1サイクル前の前記フィルタ内外差圧の減少値と同様に大幅に小さい状態が確認できた場合には、前記フィルタを新しいフィルタに交換することを特徴とする請求項2ないし4に記載の集塵装置。 If the differential pressure exceeds the maximum reference value,
The differential pressure stops at a value higher than the maximum reference value, and the decrease value of the differential pressure inside and outside the filter after the pulse is lower than the differential pressure inside and outside the filter before the pulse. 5. A dust collector according to any one of claims 2 to 4, wherein the filter is replaced with a new filter when it is confirmed that the differential pressure between the inside and outside of the filter is significantly small as well as the reduced value.
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