JP2655029B2 - 除塵装置の運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は海水や河川水から塵芥を
除去する除塵装置に係り，特にリンクチエンを可変速に
駆動できる動力装置と制御装置を備えた除塵装置の効率
的な運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，一般に使用される除塵装置におい
ては，工業用水の用水路または発電所などの冷却水を取
水するための水路に広く使用され，最もよく知られてい
るものとしては，水路の両側にリンクチエンを設け，こ
のリンクチエンの各リンク毎にバースクリーンあるいは
金網よりなるスクリーンを流れ方向に対し垂直またはほ
ぼ垂直に立設し，これを回動することによってスクリー
ンに引掛かった塵芥を水路外に除去する構造のものがあ
る。

【０００３】図５〜図７は従来の除塵装置の１実施例を
示し，図５は全体概要図，図６，図７はバケット部を有
するスクリーン枠の詳細縦断面図と正面図である。

【０００４】図５において，１は上部スプロケットホイ
ル，２は下部スプロケットホイル，３は両スプロケット
ホイル１，２に無端状に装架されたリンクチエン，４は
リンクチエン３に取付けられ下部に捕捉した塵芥を収納
するバケット部を有するスクリーン枠，５は伝動チエン
６と鎖車７を介して上部スプロケットホイル１に動力を
伝達する動力装置，８は上部スプロケットホイル１の
軸，９はトラフ１０に塵芥を誘導させる案内板，１１は
除塵装置のハウジング，１２は流水路，Ｆ矢印は流水の
方向を示す。

【０００５】スクリーン枠４は図６に示すように，リン
クチエン３の１ピッチ毎に取付けられ，１４はスクリー
ン本体で，金網または鋤状に多数配設した棒材よりな
り，かつ流水中の塵芥などを阻止するとともに，これを
すくいあげる部材である。

【０００６】１５は前記スクリーン本体１４の上端部に
設けられた上部ビームで，この上部ビーム１５は水路の
幅に応じて好適な直径を有するパイプからなり，その中
心がリンクチエン３のローラ３ｂ部の中心に位置するよ
うに設けられ，かつその下部に突設された取付板１６を
介し前記スクリーン本体１４を一体的に固定している。
１７は前記スクリーン本体１４の下端部に設けられた断
面コ字状の下部ビームで，この下部ビーム１７はその下
部に隣設するスクリーン枠４の上部ビーム１５の上方部
を回動自在に覆うように設けられ，その上部に突設され
た取付板１８を介し，前記スクリーン本体１４を一体的
に固定している。

【０００７】１９はスクリーン本体１４をその側部から
保持する側板で，この側板１９は図６に示すようにリン
クチエン３のリンク幅より広い幅を備え，かつ上部ビー
ム１５と下部ビーム１７の左右端面にそれぞれ一体的に
固定されている。換言すれば，この側板１９と前記上部
ビーム１５および下部ビーム１７とによりスクリーン本
体１４を保持する枠体（スクリーン枠４）を形成してい
る。そして，この枠体はその側板１９をボルト２０によ
りリンク３ａの側面に固定することによりリンクチエン
３に固定される。２１は前記下部ビーム１７に突設され
た塵芥バケットで，この塵芥バケット２１はスクリーン
本体１４の下部前方を斜めに覆うように設けられてお
り，その左右端部は支持板２２を介して側板１９に一体
的に固着されている。なお，２３は下降するスクリーン
１３の背部に設けたスプレイパイプで，鎖線で示すよう
に図示しない洗浄ポンプで加圧されたスプレイ水をスク
リーン１３の背面に噴射することにより，スクリーン本
体１４に付着している塵芥を離脱させるためのものであ
る。したがって，流れ中に浮遊する塵芥などは，まずス
クリーン本体１４によって阻止され，リンクチエン３の
上昇にともなって，塵芥バケット２１によってすくい上
げられ，塵芥を収納した塵芥バケット２１はさらに上昇
し，上部スプロケット１の頂部で水平となり，次いで反
転して降下する。Ｌ矢印はリンクチエンの駆動方向を示
す。

【０００８】そして，塵芥バケット２１内に存する塵芥
はその重力により落下し，下部スクリーンの塵芥バケッ
ト２１の外面とガイドプレート９に案内されて水路１０
内に排出される。一方，スクリーン本体１４に付着して
いる塵芥などは，スプレイ水によって離脱され前記同様
下部スクリーンの塵芥バケット２１の外面とガイドプレ
ート９を介してトラフ１０に排出される。

【０００９】また，リンクチエンの駆動用動力装置は，
定速回転数の電動機を使用して一定速度でリンクチエン
の駆動を行なう方式や，除塵装置に流れ込む塵芥量の変
化に伴って生じる除塵装置の前後の水位差の変化に応じ
て，電動機の極数変換（ポールチェンジ）方式による低
速運転−高速運転の２段階切替えや４段階切替え運転を
行なうことの出来るものが使用されていた。また，除塵
装置の回動速度操作は図８のとおりに低速運転と高速運
転と切替えで行なわれていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが，近年，取水
量の増大に伴って水路幅も広くなる一方，水路に浮遊す
る塵芥が急激に増加するという現象に遭遇する傾向が強
まり，このため，従来の定速による除塵装置や極数変換
による可変速の電動機ではこれらに十分対応することが
できず，水位差の異常な増加によって機器が損傷したり
寿命が低下するほか，異常停止を余儀なくさせられた。
特に大量の水母発生などの塵芥の一時的多量流れ込みに
より処理能力以上の塵芥量の流入にも，運転停止するこ
となく安全に操業する対応策が採られていなかった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために，本発明における除塵装置の運転方法は，無端
状のリンクチエンに塵芥捕集用の網型スクリーンを備え
たスクリーン枠を接合して上下一対のスプロケットホイ
ルを可変速に駆動する動力装置ならびに制御装置を備え
た除塵装置の運転方法において，該除塵装置の前後に発
生する水位差と予め該制御装置に入力した複数個の水位
差の設定値とを比較し，各々の水位差に対応して決定し
たリンクチエンの回動速度の設定値に前記のリンクチエ
ンの回動速度が一致するように操作指令を発するととも
に，実測の水位差の増加速度が設定値を越えたときには
水位差の実測値の如何に拘らず該リンクチエンの回動速
度を可変速領域のうちの最高速度とした。

【００１２】

【作用】本発明の運転方法では，除塵装置の制御装置
に，予め使用状態で考えられる低水位差および異常時の
高水位差およびその中間の水位差の任意の水位差の設定
値とその各々の水位差の設定値に適合するリンクチエン
駆動の回動速度の設定値とを入力しておき，水位差の実
測値とこれらの設定値とを随時比較して，その水位差に
対応する回動速度に変更する。また，急激な水位差増加
には現状の水位差が低くても一旦回動速度を最高速度と
したあと，水位差の変動が収束する段階に応じてその水
位差に適合する回動速度に戻すという運転操作を採用し
た。その結果，急激な塵芥量の増加が生じる異常時にも
運転停止することなく連続運転が可能となった。

【００１３】

【実施例】以下，図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図１〜図４は本発明の実施例に係
り，図１除塵装置の順序起動系統図，図２は除塵装置の
回動速度操作系統図，図３は制御フローチャート，図４
は動力装置の操作回路図である。

【００１４】図１に示すように，除塵装置の起動から停
止に至る一連の順序起動は，プログラムタイマで設定し
た時刻になると，除塵装置の前後に設けた水位計の実測
値の差異（以下水位差と呼ぶ）が，予め設定した起動開
始を指定する水位差（たとえば２００ｍｍ）に達する
と，スプレイ２３へ噴射する加圧水を供給する洗浄ポン
プを起動し，洗浄水の吐出圧が３ｋｇ／ｃｍ^２を越える
と除塵装置が起動される（具体的にはスクリーン枠４の
回動）。そして，運転タイマで設定した運転時間が終了
すると除塵装置および洗浄ポンプは停止される。

【００１５】一方，運転中のスクリーン枠の回動速度の
制御は，たとえば，図２に示すように，水位差ΔＨが２
００ｍｍ未満のときには原則としてスクリーン枠は可変
速領域の最低速度で駆動されるかあるいは停止しておく
こととし，水位差ΔＨが２００ｍｍ以上のときには可変
速領域の最低速度から最高速度までの速度で，予め水位
差に応じて設定された回動速度が採用される。動力装置
の可変速領域は，従来の極数変換による方法では最高速
度は最低速度の２倍か４倍の速度が通常採用され可変速
領域が本発明で採用する領域（１０倍）より狭いので，
従来法では，図８に示すように，スクリーン枠の回動速
度は低速と高速の２段切替えが選択される。この場合水
位差と選択する回動速度との関係が本発明のようにリニ
アでなく階段状に変化するため，余分な電力の消費を来
たすという難点があった。したがって，本発明を採用す
る除塵装置はインバータ制御（周波数制御）による動力
装置を採用し，回動速度は１．６〜１６ｍ／ｍｉｎの可
変速領域を保有する。

【００１６】図４は本発明を採用する除塵装置の動力装
置の操作回路を示し，４０はノーヒューズブレーカ，５
０はインバータユニット，６０は制御装置，７０は電磁
開閉器，８０はヒューズ，９０はインバータモータであ
り，これらから構成される回路Ｘは主回路であり，これ
に対して回路Ｙは主回路Ｘが故障したときの予備回路で
ある。制御装置６０の中には，設定器や比較器および調
整器，操作器，増幅器等が内蔵されている。

【００１７】図３に示した制御フローチャートは，図２
に示した回動速度操作系統図にしたがって，動力装置に
指令を発信する制御装置６０へ入力する具体的なプログ
ラムを示すもので，まず，除塵装置の制御装置６０へ水
位差の設定値Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４およびそれに対応
する回動速度の設定値Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を
入力する。具体的には，運転実績を考慮して図３の各々
の設定値の括弧内の数値を採用した。除塵装置の運転起
動を開始したあと，タイマに予め設定した時間間隔毎に
水位差の実測値と設定値とが比較され，水位差ΔＨが１
５０ｍｍ以下のときは回動せず，１５０〜２００ｍｍの
ときには最低速Ｖ１＝１．６ｍ／ｍｉｎで運転する。２
００ｍｍを越えたときにはその直前の水位差ΔＨの変化
率（水位差速度ｖと呼ぶ）が，ある一定値ａを越えると
き最高速度Ｖ４＝１６ｍ／ｍｉｎへ切替える。一定値
（設定値）ａは運転実績から判断して１０秒間に５０ｍ
ｍを越えるとき，すなわちａ＝５ｍｍ／ｓとする。水位
差速度ｖが一定値ａ未満のときには塵芥の流れ込みが緩
やかなので水位差ΔＨが２００〜２５０ｍｍのときＶ２
＝６．４ｍ／ｍｉｎ，２５０〜３００ｍｍのときＶ３＝
１１．２ｍ／ｍｉｎとし，水位差ΔＨが３００ｍｍを越
えるとき最高速度のＶ４＝１６ｍ／ｍｉｎとする。図３
に示す本発明の回動速度制御では，水位差ΔＨが急激に
増加して水位差速度ｖがある一定値ａを越えたときに
は，それまで低速の回動速度Ｖを最高速度に切替えて早
く回動させ，水位差ΔＨがほぼ収束して水位差速度ｖが
設定値ａ以下となったときには，実測の水位差ΔＨに対
応する回動速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３へ低下し以後安定運転
を継続する。この運転方法の特長は，上述したように，
急激な水位差の増加が起こっても一旦最高速度に回動速
度を上昇させてから，順次その水位差に見合った適正な
回動速度に低下して行き運転停止や機器損傷を未然に防
止することができることである。なお，停止状態から最
高速度まではインバータ制御の動力装置では最短で６秒
間しかかからないので急激な塵芥の流れ込みに十分対応
できる。

【００１８】水路に流れ込む水面は水流の変動や波浪の
影響を受けてある程度上下動しており，その動きは横軸
を時間軸とした場合ある周期を有する略正弦波形状とな
っている。したがって，水位差の実測値にこの上下動の
誤差が混入するのを防止するため，この周期以上の時間
を等間隔に複数個に細分した時刻における各々の実測値
の平均値を出して，この平均値の水位差を実測の水位差
ΔＨとして採用する。たとえば，１周期が５秒程度の上
下動に対しては，０．５秒毎に１０点計測しこれらの１
０点の計測値の平均値を実測水位差ΔＨとする。この場
合には，図３におけるタイマの設定時間はこの周期５秒
よりも大きく５秒以上とする。

【００１９】一方，上下動の周期が５秒とすると平均の
実測の水位差ΔＨは制御装置６０へ５秒毎に入力される
から，水位差速度ｖがａ＝５ｍｍ／ｍｉｎを越えるため
には水位差ΔＨの変化が５秒間で２５ｍｍ以上であり，
５秒毎の実測値が２５ｍｍ以上増加したとき，回動速度
Ｖは最高速度のＶ４＝１６ｍ／ｍｉｎへ変更され水位差
ΔＨの急激上昇に備える。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように，本発明の除塵装置
の運転方法では，実測の水位差に適合したスクリーンの
回動速度で運転するばかりでなく，水位差の上昇速度が
設定値以上となったときには現状の水位差の如何に拘ら
ず回動速度を採り得る最高速度としてからその水位差の
安定を待ってその水位差に適合した回動速度に戻すとい
う運転方法としたので，急激な塵芥の流れ込みにも安定
した連続運転の継続が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る除塵装置の順序起動系統
図である。

【図２】本発明の実施例に係る除塵装置の回動速度操作
系統図である。

【図３】本発明の実施例に係る制御フローチャートであ
る。

【図４】本発明の実施例に係る動力装置の操作回路図で
ある。

【図５】従来の除塵装置の全体縦断面図である。

【図６】従来の除塵装置のスクリーン枠の縦断面図であ
る。

【図７】従来の除塵装置のスクリーン枠の正面図であ
る。

【図８】従来の除塵装置の回動速度操作系統図である。

【符号の説明】

１ 上部スプロケットホイル ２ 下部スプロケットホイル ３，３ｘ，３ｙ リンクチエン ３ａ リンクチエン ４ スクリーン枠（またはバー枠） ５ 動力装置 ６ 伝動チエン １４ スクリーン本体 １５ 上部ビーム １７ 下部ビーム １９ 側板 ２１ 塵芥バケット ４０ ノーヒューズブレーカ ５０ インバータユニット ６０ 制御装置 ７０ 電磁開閉器 ８０ ヒューズ ９０ インバータモータ Ｘ 主回路 Ｙ 予備回路 ΔＨ 水位差（実測値） Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４ 水位差（設定値） Ｖ 回動速度（実際値） Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４ 回動速度（設定値） ｖ 水位差速度

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端状のリンクチエンに塵芥捕集用の網
   型スクリーンを備えたスクリーン枠を接合して上下一対
   のスプロケットホイルを可変速に駆動する動力装置なら
   びに制御装置を備えた除塵装置の運転方法において，該
   除塵装置の前後に発生する水位差と予め該制御装置に入
   力した複数個の水位差の設定値とを比較し，各々の水位
   差に対応して決定したリンクチエンの回動速度の設定値
   に前記のリンクチエンの回動速度が一致するように操作
   指令を発するとともに，実測の水位差の増加速度が設定
   値を越えたときには水位差の実測値の如何に拘らず該リ
   ンクチエンの回動速度を可変速領域のうちの最高速度と
   する除塵装置の運転方法。