JP2591197B2 - 内燃機関の排気ガス処理装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス処理装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
電設備のディーゼルエンジンを対象とした内燃機関の排
気ガス処理装置に関する。
電設備を備えている。この非常用発電設備は、ディーゼ
ルエンジンと発電機を組合せたものであり、通常は地下
に構築した駅構内の発電機室に設置されている。
排気ガスは排気ダクトを通じて地上側の大気中に排出す
るようにしているが、この場合に排気ダクトの出口は市
街地の歩道付近に開放している場合が多い。一方、ディ
ーゼルエンジンの排気ガスは高温(約400℃)で黒鉛成
分を多く含んでおり、高温,黒鉛の排気ガスをまま地上
に排出したのでは環境汚染の原因となる。そこで、従来
ではディーゼルエンジンの高温排気ガスを常温(30℃程
度)まで冷却し、さらに排気ガスの煤煙成分を除去した
上で排気ダクトを通じて地上の大気中に排出するように
している。
のである。図において、1は地下の発電機室内に設置し
た内燃機関としてのディーゼルエンジン、2はディーゼ
ルエンジン1と地上の大気側との間に配管した排気ダク
トであり、排気ダクト2の内部にはフィン付きコイルチ
ューブに冷却水を導水して排気ガスを冷却する水冷式冷
却器3,およびその後段には一種の電気集じん機である消
煙器4が配備されている。なお、水冷式冷却器3は給水
弁5を介して水道6に接続配管されている。
4は停止状態にある。ここでディーゼルエンジン1の運
転時には給水弁5を開放するとともに、消煙器4を運転
開始する。これにより水道6より低音(15〜20℃程度)
の冷却水が冷却器3に導水され、冷却水との熱交換作用
でディーゼルエンジン1より排出した高温排気ガスを常
温まで冷却する。さらに冷却された排気ガスは後段の消
煙器4に導かれ、ここで排気ガスに含まれている黒鉛成
分を電気集じんして除去する。これにより、ディーゼル
エンジンの排気ガスは冷却,浄化された上で排気ダクト
2より大気中に放出されることになる。なお、冷却器3
の排水はそのままドレンとして系外に排水される。
約400℃)を常温まで冷却するためには冷却能力の大き
な冷却器が必要である。このために前記した従来の排気
ガス処理装置では、コイル式冷却器3に所要の冷却能力
を持たせるためには冷却器が大形となる他、該冷却器で
は多量の水道水量を消費するために運転コストが嵩む。
式冷却器に代えて蒸発潜熱を利用した冷却効果の高い水
噴霧式冷却器を採用することも考えられるが、ガス中に
水を噴霧して冷却した排気ガスをそのままガス冷却器の
後段に設置した電気集じん方式の消煙器に導入すると、
排気ガスと一緒に多くの浮遊水滴が直接消煙器に導入さ
れることになり、このために電気集じん機の放電電極と
集じん電極との間に異常放電が多発して安定した運転が
妨げられ、このままでは集じん機能が低下して実用に供
し得なくなる。
頭記のように地下鉄の駅構内に設置した非常用電源設備
の内燃機関を対象として、消煙器の電気集じん機能に悪
影響を及ぼすことなく、少ない冷却水の消費量で内燃機
関の排気ガスを効率よく冷却,浄化できるようにした排
気ガス処理装置を提供することを目的とする。
置においては、水冷式冷却器として、排気ガス中に水を
噴霧して蒸発潜熱により排気ガスを冷却する前段の水噴
霧式冷却器と、コイルチューブに冷却水を導水して排気
ガスを冷却する後段のコイル式冷却器とを組合せて消煙
器の上流側に配置するものとする。
に蒸発潜熱による排気ガスの冷却効果をより一層高める
ために、コイル式冷却器の排水を水噴霧式冷却器に給水
して排気ガス中に噴霧するよう配管するものとする。
クト内に並べた多数のノズルから排気ガスへ水を霧状に
スプレーするものであり、スプレー水は高温排気ガス
(約400℃)の雰囲気中で蒸発し、その蒸発潜熱により
排気ガスの温度を数十℃(50〜60℃)程度まで降下させ
るように効率よく冷却する。同時にスプレー水の一部は
シャワーとなって排気ガスを洗浄し、排気ガス中に含ま
れている黒鉛成分の煤などの粗大な煤じんを取り込んで
ドレンとして系外に排除するように働く。
導水された冷却水との熱交換作用により前段の水噴霧式
冷却器である程度冷却した排気ガスをさらに常温まで下
げるように冷却するとともに、排気ガス中の水蒸気をコ
イルの表面に凝縮させて除湿し、ドレンとして系外に排
除するように働く。これによりコイル式冷却器を通過し
た排気ガスは絶対湿度が低下し、かつ浮遊水滴を殆ど含
まない状態になる。
引き起こすこがなく安定運転でき、電気集じんの機能を
十分に発揮して排気ガスを効果的に消煙できる。
として廃棄することなく、水噴霧式冷却器に導水て排気
ガス中に噴霧することにより、冷却水の消費水量の節減
水が図れるとともに、コイル式冷却器より出た排水ガス
との熱交換によりある程度水温が上昇しているので水噴
霧の際にスプレー水が蒸発し易く、顕熱よりも冷却効果
の高い蒸気潜熱を有効利用するのに好都合である。
する同一部材には同じ符号が付してある。すなわち、排
気ダクト2の内部には電気集じん方式の消煙器4,その上
流側に配したコイル式冷却器3の他に、その前段側には
多数のスプレーノズル7aを分散配備した水噴霧式冷却器
7が設置されており、かつ該水噴霧式冷却器7はコイル
式冷却器3の出口側より分岐して接続配管されている。
なお、8はドレン側に通じる配管に介装した絞り弁、9
は水圧計である。また、図示実施例では、水噴霧式冷却
器7は前後3列に並ぶスプレーノズル群を有し、各列の
間でジグザグな排気ガス通風路を形成するように仕切板
10が、さらに後段のコイル式冷却器3との間には水滴除
去用のエリミネータ,並びに排気ガスの整流板として機
能するパンチングメタル11が設けてある。
弁5を開放すれば、水道6より加圧給水された冷却水が
コイル式冷却器3に導水されるとともに、その出口側よ
り排水の一部が絞り弁8の手前側から水噴霧式冷却器7
に分流して供給され、スプレーノズル7aを通じてディー
ゼルエンジン1の高温排気ガス中に直接噴霧される。こ
れによりスプレー水は高温排気ガスの雰囲気中で蒸発
し、その蒸発潜熱により排気ガスを約50〜60℃程度まで
降下させるように冷却する。同時にスプレー水の一部は
シャワーとなって排気ガスを洗浄し、排気ガス中に含ま
れている黒煙成分の煤などの粗大な煤じんを取り込んだ
上でドレンとして排気ダクト2の底面側から系外に排除
する。
ル式冷却器3の排水として排気ガスとの熱交換によりあ
る程度水温が上昇しているので、スプレーノズル7aから
排気ガス中にスプレーした際に蒸発し易く、したがって
その蒸発潜熱による排気ガスの冷却効果を高めるのに好
都合となる。さらに、水道6から給水した冷却水をコイ
ル式冷却器3,および水噴霧式冷却器7の双方で有効利用
するので冷却水の消費量が節減でき、実機テストの結果
でも高温排気ガスを常温まで冷却するのに要する冷却水
量を従来装置と比べてほぼ半分の量に減らせることが確
認されている。
ングメタル11を透過した後に後段のコイル式冷却器3を
通過し、ここで常温まで冷却された後に消煙器4へ導か
れる。この通風過程で排気ガスに含まれている水蒸気の
一部はパンチングメタル11の壁面上に凝縮し、さらに後
段のコイル式冷却器3のコイル表面上に凝縮して気液分
離し、ドレンとして系外に排除される。これにより電気
集じん式消煙器4に流入する排気ガスは絶対湿度が低下
して殆ど浮遊水滴を含まない状態となり、消煙器4では
異常放電のおそれなしに排気ガス中の煤じん成分を良好
に集じんすることができる。
に構成されているので次記の効果を奏する。
て蒸発潜熱により排気ガスを冷却する前段の水噴霧式冷
却器と、コイルチューブに冷却水を導水して熱交換によ
り排気ガスを冷却する後段のコイル式冷却器とを組合せ
て消煙器の上流側に配備したことにより、冷却器の下流
側に配備した電気集じん式消煙器で水滴に起因する異常
放電を引き起こすことなく、少ない冷却水消費量で効率
よく内燃機関の高温排気ガスを常温まで冷却することが
できる他、水噴霧のシャワー洗浄により除じん作用も含
めて装置全体としての消煙効果をより一層高めることが
できる。
程度水温が上昇したコイル式冷却器の排水水噴霧式冷却
器に導入して排気ガス中に噴霧するよう配管したことに
より、水噴霧式冷却器より排気ガス中に噴霧した水の蒸
発が促進されてその蒸発潜熱による冷却効果がより一層
高まり、排気ガスの冷却速度が向上するので、水噴霧冷
却器による冷却空間のスペースをコンパクトにすること
も可能となる。加えて、冷却水の有効利用により高温排
気ガスを常温まで冷却するに要する冷却水の消費量を従
来装置と比べてほぼ半分に節水して運転コストの大幅な
節減化が図れる。
ける内燃機関の排気ガス処理装置の構成配置図である。
図において、 1:ディーゼルエンジン(内燃機関)、2:排気ダクト、3:
コイル式冷却器、4:電気集じん式消煙器、6:水道、7:水
噴霧式冷却器。
Claims (1)
- 【請求項1】内燃機関の高温排気ガスを常温まで冷却
し、さらに排気ガスの煤煙成分を除去した上で大気中に
放出する排気ガス処理装置であり、内燃機関に接続した
排気ダクト内に水冷式の冷却器,および電気集じん方式
の消煙器を備えたものにおいて、前記の水冷式冷却器と
して、排気ガス中に水を噴霧して蒸発潜熱により排気ガ
スを冷却する前段の水噴霧式冷却器と、コイルチューブ
に冷却水を導水して熱交換により排気ガスを冷却する後
段のコイル式冷却器とを組合せて消煙器の上流側に配備
すると共に、前記コイル式冷却器の、排気ガスとの熱交
換により水温が上昇した排水を、水噴霧式冷却器に導入
して、排気ガス中に噴霧するよう配管して成ることを特
徴とする内燃機関の排気ガス処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1322073A JP2591197B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 内燃機関の排気ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1322073A JP2591197B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 内燃機関の排気ガス処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03182615A JPH03182615A (ja) | 1991-08-08 |
JP2591197B2 true JP2591197B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=18139616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1322073A Expired - Lifetime JP2591197B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 内燃機関の排気ガス処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2591197B2 (ja) |
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-
1989
- 1989-12-12 JP JP1322073A patent/JP2591197B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPH03182615A (ja) | 1991-08-08 |
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