JP2834635B2 - 屈曲管部設置用クリーニング・ノズル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屈曲管部設置用クリー
ニング・ノズルに関し、詳しくは、例えば、コークス炉
の乾留室やガス発生炉からの発生ガスあるいは燃焼装置
等より排出されるタール状ミスト、すす、付着性粉塵等
(以下、まとめて不純物と称す)を含有しているガスを上
昇管より屈曲管部を通して導出する管路において、上記
屈曲管部の内部でガス中に含有される不純物が管内壁面
に付着・堆積するのを抑制するために流体を噴射するク
リーニング・ノズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりコークス炉やガス発生炉等から
発生したガスは導管を通して回収され、所要の後続設備
で処理したのち、加熱用等に使用することが為されてい
る。上記発生ガス回収システムにおいては、通常、図５
に示すように、発生ガスはガス発生装置１より上昇管２
を通して回収し、該上昇管２の上端に屈曲管３を介して
ダクト４に連続させており、発生ガスは上昇管２より屈
曲管３を通してダクト４へと導通され、所要の装置へと
送られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記屈曲管３は上昇管
２に対して、スペース的な問題やガス発生装置の運転条
件等より通常直角方向に屈曲させており、そのため 該
屈曲部において、ガスは屈曲管３の上側部内壁面３ａに
衝突して流れる。よって、発生ガス中に含有される不純
物が上側部内壁面３ａに付着・堆積すると共に、この付
着・堆積した不純物が対向する下側部内壁面３ｂに落下
して、下側部内壁面３ｂにも付着・堆積する。さらに、
屈曲管３と上昇管２の下側接続部分には通常噴射流体が
上昇管側へ、即ちガス発生炉内へ流下することを防止す
るためのフランジ部３ｃが突出して取付られており、こ
のフランジ部３ｃの背後部ではガスの渦流が発生するの
で屈曲管３の下部屈曲端部３ｅの部分の内壁面にもガス
中の不純物が付着・堆積する。

【０００４】上記の付着した不純物は何も対策をとらな
いと、次第に堆積・固化して、図６(Ａ)(Ｂ)に示すよう
な、大きな不純物の塊Ａ, Ｂ, Ｃへと成長していく。

【０００５】上記した問題に対して、図７に示すよう
に、屈曲管３の上側部内壁面３ａにノズル５を取り付
け、ガス中の不純物の付着・堆積を防止する試みが為さ
れてきた。しかしながら、上記ノズル５の噴射方向はノ
ズル５の軸線と垂直方向の１方向のみであるため、上側
部内壁面３ａに対する不純物の付着・堆積を防止するこ
とは出来ても下側部内壁面３ｂへの不純物の付着・堆積
の防止には不十分であった。また、当然のことながら、
下側部の屈曲端部３ｅへの不純物の付着・堆積は殆んど
防止出来なかった。

【０００６】このように、ノズル５を取り付けても、上
記図６に示す屈曲管３の２箇所に不純物の塊Ｂ、Ｃが成
長するのを効果的に防止出来なかった。そのため、従
来、月に１度の割合で、屈曲管３の人手によるクリーニ
ングを行っているが、該クリーニング作業は時間および
手数がかかり、その結果、ガス発生装置の生産性が低下
すると共に、作業環境が極めて悪いために、３Ｋ作業の
最たるものとなっていた。

【０００７】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
ので、屈曲管に取り付けるノズルを改良して、屈曲管内
壁面へのガス中の不純物の付着・堆積を抑制し、よっ
て、付着・堆積した不純物除去のために必要なクリーニ
ング作業の頻度を皆無もしくは大幅に減らすことを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、不純物を含有する排出ガスの管路におけ
る屈曲管に取り付けるノズルとして、ノズル本体の先端
にノズル軸線方向に扇形パターンで流体を噴射する第１
噴射口を設けると共に、該ノズル本体の外周面に開口し
てノズル軸線方向に対して略垂直方向に扇形パターンで
且つ広角で流体を噴射する第２噴射口を設けていること
を特徴とする屈曲部設置用クリーニング・ノズルを提供
しようとするものである。

【０００９】上記ノズルは、円筒形状のノズル本体の軸
線に沿って流体通路を設け、該流体通路の先端に円弧形
状とした小径の圧縮室を形成すると共に、ノズル本体の
先端面に略直径方向に切欠溝を設け、該切欠溝の底面を
上記圧縮室の先端と交差させて、切欠溝の底面中央部に
細長い楕円形状の第１噴射口を設ける一方、ノズル本体
の外周壁の２００°までの範囲に対して、ノズル軸線と
略直交する方向より切欠を入れて上記流体通路と連通す
る第２噴射口を設けた構造としている。

【００１０】上記第２噴射口は圧縮室近傍の流体通路に
連通するように設けている。尚、第２噴射口の設置位置
は上記に限定されず、クリーニング対象物に対応して設
定することが出来る。即ち、さらに、第１噴射口側へ近
付けて設置しても良いし、第１噴射口より離して設置し
ても良い。

【００１１】上記ノズルを取り付ける屈曲管が排出ガス
上昇管の上端の一側部に直交する方向に連続して取り付
ける場合、屈曲管の上昇管連続側近傍の上側壁部中央部
に対してノズルを垂直に取り付け、ノズルの第１噴射口
を下向きに、第２噴射口を下流側の横向きに配置してい
る。即ち、第１噴射口からの噴射により屈曲管の下側部
内壁面に付着・堆積しようとする不純物を飛散し、第２
噴射口からの噴射により屈曲管の上側部内壁面に付着・
堆積しようとする不純物を飛散するようにしている。

【００１２】上記ノズルより噴射する流体としては、通
常、水、温水、熱水等が使用出来るが、排出ガス中に含
有される不純物の付着・堆積を溶解ないし、その粘着性
を緩和もしくはその剥離性を容易にする溶剤又はその溶
液を使用することもできる。

【００１３】

【作用】本発明に係わるノズルでは、 軸線方向への噴射
と、該軸線方向に対して略垂直方向への噴射との２方向
への噴射を１つのノズルで行うことができ、上記軸線方
向の噴射により屈曲管の下側部内壁面に付着・堆積する
不純物を飛散する一方、軸方向と垂直方向の噴射で上側
部内壁面に付着・堆積する不純物を飛散する。

【００１４】また、軸線に対する垂直方向への噴射は従
来よりもさらに広角度の２００°近い広角噴射としてい
るため、上側部内壁面に対して広範囲で噴射される。こ
のように、２００°近い広角とすることにより、噴射角
度が高々１５０°であった従来ノズルでは噴射が行き届
かなかった部分の内壁面のクリーニングが可能となり、
その結果として、下側部内壁面３ｂへの不純物の付着・
堆積を効果的に抑制出来る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳細に説
明する。図１において、コークス炉１０から発生するガ
スを上昇管１１を通して回収し、上昇管１１の上端の一
側部に屈曲管１２を接続し、屈曲管１２のＬ字形状に曲
がった下端にダクト１３の一端を接続し、該ダクト１３
を所要位置まで延在させている。これら上昇管１１、屈
曲管１２およびダクト１３を通して導通される発生ガス
に乱流や渦流が発生すると管内面に発生ガスが衝突し
て、発生ガス中に含まれている不純物が管内壁面に付着
・堆積することとなる。

【００１６】即ち、上昇管１１より屈曲管１２は略直角
に屈曲しているため、当該部分では、発生ガスは図示し
たように屈曲管１２の上側部内壁面１２ａに衝突し、上
側部内壁面１２ａに不純物が付着・堆積しやすい。ま
た、上昇管１１と屈曲管１２の下部接続部ではフランジ
部１２ｂの存在により、図示のように渦流が発生しやす
く、フランジ部１２ｂの内面側に不純物が付着・堆積し
やすい。よって、屈曲管１２の上昇管接続端近傍の上側
部中央に本発明に係わるノズル２０を取り付けている。

【００１７】上記ノズル２０は図２(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)に示す
構造で、円筒形状のノズル本体２１の中心部に、軸線Ｌ
１に沿った流体通路２２を設け、流体供給管(図示せず)
との接続側は開口２３とする一方、他端の先端側には端
面を円弧形状とした小径の圧縮室２４を形成している。

【００１８】ノズル本体２０の先端面２５には、径方向
に所定幅Ｗ１の切欠溝２６を貫通させて形成し、該切欠
溝２６を上記圧縮室２４の先端と交差させることによ
り、図のように細長い楕円形状の第１噴射口２７を形成
している。該形状として、第１噴射口２７からの噴射パ
ターンは、本実施例の場合、フランジ部１２ｂの幅を考
慮して図４(Ａ)に示すように噴射角が６０°の扇形とな
るようにしている。また、本実施例の場合、ノズル本体
２０とフランジ部１２ｂとの位置関係を考慮して、第１
噴射口２７の中心をノズル本体２１の中心位置より僅か
にずらせて位置させ、中心より図４(Ｂ)に示すように約
５°傾いた方向に向かって噴射するようにしている。

【００１９】また、流体通路２２の圧縮室２４と近接し
た外周壁２８には、軸線Ｌ１に対して垂直方向より所定
幅Ｗ２の切り込みを入れて、第２噴射口２９を形成して
いる。該第２噴射口２９は、図２(Ｂ)の側面図において
点線で示すように切り込み２９ａ、２９ｂを２方向より
入れて、図４(Ｃ)に示すように、外周壁に２００°の範
囲で開口させている。第２噴射口２９は上記形状とする
ことにより、噴射パターンが２００°の広角で扇形状と
なるように設定している。

【００２０】上記ノズル２０は図３に示すように、先端
を下向きとして、屈曲管１２の上側部中央に垂直に取り
付け、第２噴射口２９が内壁面より突出するように位置
させて固定している。該第２噴射口２９は下流側に向か
って水平方向に開口し、第２噴射口２９から流体がノズ
ル設置位置の略真横の位置から下流側の上側半周部内壁
面の略全体にわたって噴射されるようにしている。ノズ
ル先端の下向きに開口する第１噴射口２７は、フランジ
部１２ｂの内部側に向かって流体が噴射するようにして
いる。

【００２１】上記のように、屈曲管１２と上昇管１１と
の連続部にノズル２０を取り付けているため、該屈曲部
分に生じるガス中の不純物の管内壁面への付着・堆積を
低減出来る。即ち、上昇管１１の内部を垂直方向に上昇
したガスが屈曲管１２へと直角方向に導通される時、屈
曲管１２の上側部内壁面１２ａに衝突する。この衝突に
より排出ガス中に含まれる不純物が内壁面１２ａに付着
・堆積しようとするが、ノズル２０の第２噴射口２９よ
り噴射される流体により飛散されて内壁面１２ａへの付
着・堆積が防止あるいは抑制される。従って、上側部内
壁面１２ａに付着した不純物が対向する下側部内壁面に
落下されて付着・堆積することも防止あるいは抑制出来
る。

【００２２】また、上昇管１１と屈曲管１２の連続部の
下側にはフランジ部１２ｂがあるため、該フランジ部１
２ｂで遮断された部分１２ｄに渦流が発生して、ガス中
の不純物が当該部分の内壁面に付着・堆積しようとす
る。しかしながら、ノズル２０の第１噴射口２７より噴
射される流体がフランジ部１２ｂに向かって噴射される
ため、当該部分の内壁面に不純物が付着・堆積するのを
防止あるいは抑制出来る。

【００２３】ノズル流体の圧力や噴射量は、屈曲部の形
状等ローカルな条件に応じた不純物の付着防止効果を考
慮して任意に変更できることは言うまでもないが、上記
実施例のノズル２０では、図２および図４に示すよう
に、流体通路２２の直径を２０mmとし、流体を２kg/cm²
で供給することにより、 第１噴射口２７より１０リット
ル／分で、第２噴射口２９より４０リットル／分で流体
を噴射させて、従来の１回／月のクリーニング作業の頻
度を１回／６ケ月に延長しても何等の支障がないことを
確認できた。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わるノズルでは、軸線方向と軸線方向に対して垂直
方向の２方向に向かって流体を噴射させているため、屈
曲管部の上側部内壁面と下側部内壁面に付着しようとす
る発生ガス中の不純物を両方同時に飛散せることが出来
る。しかも、上記２方向の噴射パターンを扇形とし、均
等に流体を散布できるために、内壁面への不純物の付着
・堆積を効果的に低減出来る。

【００２５】かつ、特に、不純物が付着・堆積しやすい
上側部内壁面に対しては、噴射角を従来ノズルよりも格
段に広げて１８０〜２００°の広い範囲としているた
め、不純物の付着・堆積を従来よりもさらに広範囲に渡
って低減出来る。それに伴い、上側部内壁面に付着した
不純物が落下して下側部内壁面に付着・堆積することも
低減出来る。

【００２６】上記のように、屈曲管の上下内壁部への不
純物の付着・堆積を低減できるため、これらを除去する
ためのクリーニング作業の回数を、従来の１回／月程度
から１回／６ケ月以上へと大幅に減らすことができる利
点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のノズルを適用したガス管路の断面図
である。

【図２】 本発明に係わるノズルを示し、(Ａ)は断面
図、(Ｂ)は左側面図、(Ｃ)は(Ａ)のＣ−Ｃ線断面図であ
る。

【図３】 上記ノズルを屈曲管に取り付けた部分の拡大
図である。

【図４】 (Ａ)(Ｂ)(Ｃ)は上記ノズルの第１噴射口およ
び第２噴射口からの噴射角度を示す概略図である。

【図５】 屈曲管を有するガス管路の概略断面図であ
る。

【図６】 図５における屈曲管の内壁面に付着・堆積し
た不純物を示す断面図である。

【図７】 屈曲管に従来のノズルを取り付けた場合の断
面図である。

【符号の説明】

１０ コークス炉 １１ 上昇管 １２ 屈曲管 １２ａ 上側部内壁面 １２ｂ フランジ部 １３ ダクト ２０ ノズル ２１ ノズル本体 ２２ 流体通路 ２７ 第１噴射口 ２９ 第２噴射口

フロントページの続き (73)特許権者 390002118 株式会社いけうち 大阪府大阪市西区阿波座１−15−15 (72)発明者 松野 勤 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 田村 光之進 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 浜木 誠 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地の 表示なし） 川崎製鉄株式会社水島製鉄 所内 (72)発明者 月原 裕二 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地の 表示なし） 川崎製鉄株式会社水島製鉄 所内 (72)発明者 佐地 孝文 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友 金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 渡辺 幹夫 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友 金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 松田 和清 兵庫県加古川市金沢町７番地 関西熱化 学株式会社加古川工場内 (72)発明者 原田 和彦 兵庫県多可郡中町曽我井788−１ (72)発明者 羽場 秀樹 大阪府大阪市東淀川区西淡路６−５ ４ 棟505 (56)参考文献 実公 昭40−33872（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05B 1/00 - 1/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不純物を含有するガスの管路における屈
   曲管に取り付けるノズルであって、 上記ノズル本体の先端にノズル軸線方向に扇形パターン
   で流体を噴射する第１噴射口を設けると共に、該ノズル
   本体の外周面に開口してノズル軸線方向に対して略垂直
   方向に扇形パターンで且つ広角で流体を噴射する第２噴
   射口を設けていることを特徴とする屈曲部設置用クリー
   ニング・ノズル。
2. 【請求項２】 筒形状のノズル本体の軸線に沿って流体
   通路を設け、該流体通路の先端に円弧形状とした圧縮室
   を形成すると共に、ノズル本体の先端面に略直径方向に
   切欠溝を設け、該切欠溝の底面を上記圧縮室の先端と直
   交させて、切欠溝の底面中央部に細長い楕円形状の第１
   噴射口を設ける一方、ノズル本体の外周壁の２００°ま
   での範囲にわたってノズル軸線と略直交する方向より切
   欠を入れて上記流体通路と連通する第２噴射口を設けて
   いる請求項１記載の屈曲部設置用クリーニング・ノズ
   ル。
3. 【請求項３】 上記屈曲管が排出ガス上昇管の上端の一
   側部に略直交する方向に接続して取り付けられるもの
   で、該屈曲管の上昇管接続側近傍の上側壁部中央部に対
   して上記ノズルを略垂直に取り付け、該ノズルの第１噴
   射口を下向きに、第２噴射口を下流側の横向きに配置し
   ている前記請求項のいずれか１項に記載の屈曲部設置用
   クリーニング・ノズル。