JP3088150B2 - Fiber reinforced resin impeller for rotary scrubber - Google Patents

Fiber reinforced resin impeller for rotary scrubber

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JP3088150B2
JP3088150B2 JP03281304A JP28130491A JP3088150B2 JP 3088150 B2 JP3088150 B2 JP 3088150B2 JP 03281304 A JP03281304 A JP 03281304A JP 28130491 A JP28130491 A JP 28130491A JP 3088150 B2 JP3088150 B2 JP 3088150B2
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佳史 中納
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液体を用いて腐食性ガ
スおよび微粉(ダスト、ヒューム)を含むガスを洗浄集
塵する回転式スクラバの繊維強化樹脂製羽根車に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber reinforced resin impeller of a rotary scrubber for cleaning and collecting gas containing corrosive gas and fine powder (dust and fume) using a liquid.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球環境問題が注目されるように
なり、ボイラ−や焼却炉の腐食性ガスおよび微粉(ダス
ト、ヒュ−ム等)を含む工場排ガスを洗浄集塵し、環境
に放出するガスをより一層、清浄化する技術が要求され
ている。耐蝕性のある繊維強化樹脂(以下FRPという
ことがある)をスクラバ本体、入口ダクト等に使用する
手法は、特公昭55−23656号公報で知られてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to global environmental problems, and factory exhaust gas containing corrosive gas and fine powder (dust, fume, etc.) from boilers and incinerators is collected and discharged to the environment. There is a demand for a technology for further purifying the generated gas. A method of using a corrosion-resistant fiber reinforced resin (hereinafter sometimes referred to as FRP) for a scrubber body, an inlet duct, and the like is known from Japanese Patent Publication No. 55-23656.

【0003】回転式スクラバにおいて高集塵率を得るた
めには、羽根車を高速回転させる必要がある。鋼製の回
転羽根車は重量が大きいため、周速の限度が低く、捕集
効率に限界があった。回転式スクラバの羽根車を、鋼製
からガラス繊維強化樹脂(以下GFRPとということが
ある)にすることにより、重量は約1/2程度に軽量化
でき、捕集効率も向上することから、近年開発が行われ
ている。
In order to obtain a high dust collection rate in a rotary scrubber, it is necessary to rotate the impeller at high speed. Because of the heavy weight of the steel impeller, the peripheral speed was low and the collection efficiency was limited. By changing the impeller of the rotary scrubber from steel to glass fiber reinforced resin (hereinafter sometimes referred to as GFRP), the weight can be reduced to about 1/2 and the collection efficiency can be improved. It has been developed in recent years.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、GFR
P製羽根車の寿命は、鋼製羽根車に比べて排ガス中の微
粒子による摩耗によって短いことが問題であった。ま
た、炭素繊維強化樹脂(以下CFRPということがあ
る)製羽根車は、GFRP製羽根車より強度、剛性が大
きいので、限界の周速も大きく、捕集効率が向上するこ
とが期待される。しかし、摩耗に関しては、CFRPは
GFRPより劣っているので寿命にさらに問題があっ
た。本発明は、高集塵率を維持し、耐摩耗性に優れた繊
維強化樹脂製羽根車を提供することを目的とするもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION However, GFR
There was a problem that the life of the P-made impeller was shorter than that of the steel-made impeller due to abrasion by fine particles in exhaust gas. Further, since an impeller made of carbon fiber reinforced resin (hereinafter sometimes referred to as CFRP) has higher strength and rigidity than an impeller made of GFRP, it is expected that the peripheral speed at the limit is large and the collection efficiency is improved. However, with respect to abrasion, CFRP is inferior to GFRP, so there was a further problem in life. An object of the present invention is to provide a fiber reinforced resin impeller that maintains a high dust collection rate and has excellent wear resistance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するために鋭意検討した結果、表面に特定の弾
性率の無機質繊維からなる繊維強化樹脂層を有する繊維
強化樹脂製羽根車が、耐摩耗性に優れていることを見出
し本発明に到達した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a fiber-reinforced resin blade having a fiber-reinforced resin layer made of an inorganic fiber having a specific elastic modulus on its surface. The present inventors have found that a car has excellent wear resistance, and have reached the present invention.

【0006】すなわち、本発明は、羽根車本体が繊維強
化樹脂であって、表面に弾性率が15000kgf/m
2 以上の無機質繊維からなる繊維強化樹脂層を有する
回転式スクラバ用繊維強化樹脂製羽根車に関するもので
ある。さらに本発明は、羽根車本体の繊維強化樹脂に用
いられる繊維の弾性率が6000kgf/mm2 以上、
強度が150kgf/mm2 以上である高強度、高弾性
の繊維を、体積比率で繊維強化樹脂全体の10%以上7
0%以下含有することを特徴とする回転式スクラバ用繊
維強化樹脂製羽根車に関するものである。
That is, according to the present invention, the impeller body is made of a fiber-reinforced resin, and the surface has an elastic modulus of 15,000 kgf / m2.
The present invention relates to a fiber reinforced resin impeller for a rotary scrubber having a fiber reinforced resin layer made of inorganic fibers of m 2 or more. Further, according to the present invention, the elastic modulus of the fiber used for the fiber-reinforced resin of the impeller body is 6000 kgf / mm 2 or more,
High-strength, high-elasticity fibers with a strength of 150 kgf / mm 2 or more are used in a volume ratio of at least 10%
The present invention relates to a fiber reinforced resin impeller for a rotary scrubber, which contains 0% or less.

【0007】回転式スクラバ用繊維強化樹脂製羽根車の
形状は、図1〜図6に示すようなものが挙げられる。必
要に応じてこれらの羽根車を数段重ねて使用することが
できる。図1、図3、図5は羽根車の平面図であり(図
では羽根車の半分を示す)、図2、図4、図6はそれぞ
れに対応する断面図である。腐食性ガスまたは微粉を含
むガスはそれぞれの断面図における上部から流入して、
主板、側板、羽根の間を通って側面へ抜け、次の羽根車
へ向かう。
[0007] The shape of the fiber reinforced resin impeller for a rotary scrubber is as shown in FIGS. 1 to 6. If necessary, these impellers can be used in several layers. FIGS. 1, 3, and 5 are plan views of the impeller (half of the impeller is shown in the drawings), and FIGS. 2, 4, and 6 are corresponding cross-sectional views. Corrosive gas or gas containing fine powder flows in from the top in each sectional view,
Pass through the main plate, side plate and blades to the side and go to the next impeller.

【0008】羽根車の耐摩耗性を向上して寿命を延ばす
ために、FRP製羽根車本体の表面に、弾性率が150
00kgf/mm2 以上の無機質繊維からなる繊維強化
樹脂層を設けることが好ましい。該無機質繊維として
は、アルミナ質繊維およびシリコンカ−バイド繊維など
が挙げられる。
In order to improve the wear resistance of the impeller and prolong its life, the surface of the FRP impeller body has an elastic modulus of 150.
It is preferable to provide a fiber reinforced resin layer made of an inorganic fiber of 00 kgf / mm 2 or more. Examples of the inorganic fibers include alumina fibers and silicon carbide fibers.

【0009】本発明に用いられるアルミナ質繊維は、一
般的なガラス繊維の2倍以上の弾性率を有し、合成樹脂
との接着性が極めて良好であるため、強度、弾性率、層
間せん断強度にすぐれた複合材料を容易に製造しうるも
のである。該アルミナ質繊維はアルミナ(Al2 3
含有量が60重量%以上のものが好ましい。さらに好ま
しくはアルミナ含有量72重量%以上、シリカ(SiO
2 )含有量28%以下のものがよく、特に好ましくはア
ルミナ含有量75〜98重量%、シリカ含有量25〜2
重量%のものがよい。アルミナ含有量が60重量%未満
では繊維弾性率が充分ではなく、またアルミナ含有量が
98%以上になると弾性率が大きくなりすぎて取扱い
性、成形性が悪くなる。
The alumina fiber used in the present invention has an elastic modulus of at least twice that of a general glass fiber and has extremely good adhesion to a synthetic resin. This makes it possible to easily produce an excellent composite material. The alumina fiber is alumina (Al 2 O 3 )
Those having a content of 60% by weight or more are preferred. More preferably, the alumina content is 72% by weight or more, and silica (SiO
2 ) Those having a content of 28% or less are preferred, and particularly preferred are an alumina content of 75 to 98% by weight and a silica content of 25 to 2%.
% By weight is preferred. If the alumina content is less than 60% by weight, the fiber elastic modulus is not sufficient, and if the alumina content is 98% or more, the elastic modulus becomes too large, and handleability and moldability deteriorate.

【0010】また該アルミナ質繊維のX線的構造におい
て、α−アルミナの反射を実質的に示さないものが好ま
しい。一般に無機質繊維は高温において繊維内に繊維を
形成する無機物の結晶粒子が成長し、これら結晶粒子間
の粒界破壊のために繊維強度が著しく低下する。同時
に、結晶粒子の成長に伴って繊維の表面積が減少し、こ
のために樹脂との接着性が低下する。この事情は該アル
ミナ質繊維において、そのX線回折像にα−アルミナの
反射が現れることによって特徴づけられることが一般に
知られている。したがって本発明に用いられるアルミナ
質繊維はそのX線回折像にα−アルミナの反射が現れな
いように製造されたものが好ましい。
In the X-ray structure of the alumina fiber, it is preferable that the fiber does not substantially exhibit the reflection of α-alumina. In general, inorganic fibers grow in the fiber at a high temperature, and crystal grains of an inorganic substance forming the fiber grow, and the fiber strength is remarkably reduced due to the destruction of grain boundaries between these crystal particles. At the same time, the surface area of the fiber decreases with the growth of the crystal grains, and therefore, the adhesion to the resin decreases. It is generally known that this situation is characterized by the appearance of α-alumina reflection in the X-ray diffraction image of the alumina fiber. Therefore, the alumina fiber used in the present invention is preferably manufactured so that the reflection of α-alumina does not appear in the X-ray diffraction image.

【0011】アルミナ質繊維として、商品名アルテック
ス(住友化学工業(株)製)、商品名アルセン(電気化
学工業(株)製)、商品名ネクステルR(3M社製)、
商品名アルマックス(三井鉱山(株)製)、商品名FP
ファイバー(デュポン社製)などを挙げることができ
る。これらの中で好ましい繊維は、アルテックスおよび
アルセンである。
Examples of the alumina fibers include Altex (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Arsen (trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Nextel R (trade name, manufactured by 3M),
Product name Almax (Mitsui Mining Co., Ltd.), Product name FP
Fiber (manufactured by DuPont) and the like can be mentioned. Preferred fibers among these are Artex and Arsen.

【0012】本発明に用いられるシリコンカーバイド繊
維は、ポリカルボシラン焼成法により製造される商品名
ニカロン(日本カーボン(株)製)、およびカーボン芯
線上へのCVD法(化学蒸着法)により製造されるテキ
ストロン スペシャリティマテリアルズ(Texstr
on Specialty Materials)社製
のものなどがあり、一般的なガラス繊維の2倍以上の弾
性率を有するものである。
The silicon carbide fiber used in the present invention is manufactured by Nicalon (trade name, manufactured by Nippon Carbon Co., Ltd.) manufactured by a polycarbosilane firing method, and manufactured by a CVD method (chemical vapor deposition method) on a carbon core wire. Textron Specialty Materials (Texstr)
on Specialty Materials) and has an elastic modulus twice or more that of general glass fiber.

【0013】本発明において使用する無機質繊維の形態
は特に限定されるものではなく、長繊維でも短繊維でも
よいが、長繊維で用いるほうが高強度の特徴を生かせる
ので好ましい。長繊維のときにはロ−ビング状、織布
状、プリプレグ状で使用することができる。いずれの形
状で使用する場合においても、FRP製羽根車本体上に
ハンドレイアップ法により無機質繊維に樹脂を含浸させ
ながら、無機質繊維強化樹脂層を形成することが好まし
い。
The form of the inorganic fiber used in the present invention is not particularly limited, and it may be a long fiber or a short fiber. However, it is preferable to use a long fiber because the high strength characteristics can be obtained. In the case of long fibers, they can be used in the form of roving, woven cloth or prepreg. Regardless of the shape used, the inorganic fiber reinforced resin layer is preferably formed on the FRP impeller body while the resin is impregnated with the inorganic fiber by the hand lay-up method.

【0014】該無機質繊維強化樹脂層の厚みは、少なく
とも50μm以上が好ましい。さらに好ましくは100
〜2000μmがよく、特に好ましくは100〜100
0μmがよい。100μm以下では耐摩耗性能の向上効
果が小さく、2000μm以上ではコストおよび重量増
加の点で好ましくない。該無機質繊維強化樹脂層は、羽
根車の表面全体に形成することが好ましいが、使用条件
によっては摩耗の激しい場所に限定して形成してもよ
い。
The thickness of the inorganic fiber reinforced resin layer is preferably at least 50 μm or more. More preferably 100
20002000 μm is preferred, and particularly preferably 100-100
0 μm is preferred. If it is less than 100 μm, the effect of improving the wear resistance is small, and if it is more than 2000 μm, it is not preferable in terms of cost and weight. The inorganic fiber reinforced resin layer is preferably formed on the entire surface of the impeller, but may be formed only in places where wear is severe depending on the use conditions.

【0015】さらに、該樹脂にセラミック粉末を添加す
ること、および前記無機質繊維強化樹脂層の上にさらに
セラミック粉末を含有した粉末分散樹脂をコ−ティング
して使用することは、一層の耐摩耗性が得られるので好
ましい。セラミック粉末には、アルミナ、ジルコニア、
炭化ケイ素、二ほう化チタンなどのモース硬度7以上の
粉末、あるいは、黒鉛、二硫化モリブデンなどの固体潤
滑性粉末を用いることができる。また、これらの粉末は
2種以上混合して用いることができる。セラミック粉末
の配合量は樹脂100gに対して20から50gが好ま
しい。
Further, adding ceramic powder to the resin, and coating and using a powder-dispersed resin further containing ceramic powder on the inorganic fiber reinforced resin layer, results in a further increase in wear resistance. Is preferred. Ceramic powder includes alumina, zirconia,
Powders having a Mohs hardness of 7 or more such as silicon carbide and titanium diboride, or solid lubricating powders such as graphite and molybdenum disulfide can be used. These powders can be used as a mixture of two or more kinds. The amount of the ceramic powder is preferably 20 to 50 g per 100 g of the resin.

【0016】また、FRP製羽根車本体上の無機質繊維
強化樹脂およびさらにその上にコーティングして用いる
セラミック粉末を含有した粉末強化樹脂における、マト
リックス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタン樹脂、フェノ
ール樹脂、アルキッド樹脂、キシレン樹脂、メラミン樹
脂、シリコン樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリメ
タクリレート樹脂、ABS樹脂、フッ素樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂(ナ
イロン6、6.6、6.10、6.11、6.12な
ど)、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリスルフォ
ン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルエ
ーテルケトン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂等の熱
可塑性樹脂を挙げることができる。これらの中でエポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂
が性能及び取扱い性の面から好ましい。
The matrix resin of the inorganic fiber reinforced resin on the FRP impeller body and the powder reinforced resin containing the ceramic powder to be further coated thereon may be epoxy resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester, or the like. Resin, urethane resin, phenol resin, alkyd resin, xylene resin, melamine resin, thermosetting resin such as silicone resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polymethacrylate resin, ABS resin, fluorine resin, polycarbonate resin, Polyester resin, polyamide resin (nylon 6, 6.6, 6.10, 6.11, 6.12, etc.), polyphenylene sulfide resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyether ether ketone resin, It can be exemplified thermoplastic resins such as polyphenylene oxide resins. Of these, epoxy resins, unsaturated polyester resins, and vinyl ester resins are preferred from the viewpoint of performance and handleability.

【0017】次に、羽根車本体の繊維強化樹脂について
説明する。該繊維強化樹脂のマトリックス樹脂として
は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエ
ステル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッ
ド樹脂,キシレン樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、シ
リコン樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ
プロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリメタクリレ
ート樹脂、ABS樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂(ナイロン
6、6.6、6.10、6.11、6.12など)、ポ
リフェニレンサルファイド樹脂、ポリスルフォン樹脂、
ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケ
トン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂等の熱可塑性樹
脂を挙げることができる。これらの中でエポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂が性能及
び取扱い性の面から好ましい。
Next, the fiber reinforced resin of the impeller body will be described. Examples of the matrix resin of the fiber reinforced resin include thermosetting resins such as epoxy resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, urethane resin, phenol resin, alkyd resin, xylene resin, melamine resin, furan resin, silicone resin, and polyethylene. Resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polymethacrylate resin, ABS resin, fluorine resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyamide resin (nylon 6, 6.6, 6.10, 6.11, 6.12, etc.), Polyphenylene sulfide resin, polysulfone resin,
Thermoplastic resins such as polyethersulfone resin, polyetheretherketone resin, and polyphenylene oxide resin can be used. Among these epoxy resins,
Unsaturated polyester resins and vinyl ester resins are preferred in terms of performance and handleability.

【0018】羽根車本体の繊維強化樹脂の強化繊維とし
ては、繊維の弾性率が6000kgf/mm2 以上、強
度が150kgf/mm2 以上である繊維を、体積比率
で繊維強化樹脂全体の10%以上70%以下含有するこ
とが望ましい。さらに好ましくは30体積%以上、65
体積%以下がよい。10体積%より少ない場合は強化効
果が十分ではなく、70体積%より大きい場合は繊維同
士の接触確率が大きくなって逆に強度が低下するので好
ましくない。
Examples of the reinforcing fibers of the fiber-reinforced resin of the impeller body, the elastic modulus of the fiber 6000kgf / mm 2 or more, the fiber is strength of 150 kgf / mm 2 or more, 10% or more of the total fiber-reinforced resin in a volume ratio It is desirable to contain 70% or less. More preferably, 30 volume% or more, 65
% By volume or less is preferred. If it is less than 10% by volume, the reinforcing effect is not sufficient, and if it is more than 70% by volume, the probability of contact between the fibers becomes large, and the strength is undesirably reduced.

【0019】さらに好ましくは、繊維の弾性率が150
00kgf/mm2 以上、強度が200kgf/mm2
以上である繊維を、体積比率で繊維強化樹脂全体の30
%以上65%以下含有するものがよい。弾性率が600
0kgf/mm2 未満かつ強度が150kgf/mm2
未満では、羽根車全体の剛性が低下するため高速回転が
望めなく、また大きな慣性力下では、無機質繊維層と本
体との間に割れが生じるので好ましくない。
More preferably, the elastic modulus of the fiber is 150
00 kgf / mm 2 or more, strength 200 kgf / mm 2
The above fibers are used in a volume ratio of 30% of the entire fiber reinforced resin.
% To 65%. Elastic modulus is 600
Less than 0 kgf / mm 2 and strength is 150 kgf / mm 2
If it is less than 1, the high-speed rotation cannot be expected because the rigidity of the entire impeller is reduced, and under a large inertial force, cracks occur between the inorganic fiber layer and the main body, which is not preferable.

【0020】強化繊維の具体例としては、炭素繊維、ガ
ラス繊維、アラミド繊維、アルミナ質繊維、およびシリ
コンカ−バイド繊維からなる群から選ばれた少なくとも
1種の繊維が挙げられる。アルミナ質繊維およびシリコ
ンカーバイド繊維としては、前記のものが例示される。
これらの中で、ガラス繊維はコストが低い点で好まし
い。また、比強度、比剛性が大きい方が軽量化/高速回
転化の効果が顕著であり、高集塵率が得られるので、炭
素繊維が好ましい。また、これらの繊維を目的に応じて
2種以上組み合わせて使用することも好ましい。たとえ
ば、炭素繊維とガラス繊維のハイブリッド使用は性能と
コストのバランスの面から好ましい。
Specific examples of the reinforcing fiber include at least one fiber selected from the group consisting of carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, alumina fiber, and silicon carbide fiber. As the alumina fiber and the silicon carbide fiber, those described above are exemplified.
Of these, glass fibers are preferred because of their low cost. In addition, carbon fibers are preferred because the higher the specific strength and specific rigidity, the more remarkable the effect of lightening / high-speed rotation and a high dust collection rate. It is also preferable to use a combination of two or more of these fibers according to the purpose. For example, the hybrid use of carbon fiber and glass fiber is preferable in terms of balance between performance and cost.

【0021】本発明における繊維強化樹脂製スクラバの
羽根車本体の製造方法は、ハンドレイアップ法、プレス
成形法、オートクレーブ成形法などによって製造でき
る。一般に羽根車は複雑な形状が多いので、ハンドレイ
アップ法が好ましい。
The method for manufacturing the impeller body of the fiber-reinforced resin scrubber in the present invention can be manufactured by a hand lay-up method, a press molding method, an autoclave molding method, or the like. Generally, the impeller has many complicated shapes, so the hand lay-up method is preferable.

【0022】また、成形欠陥を少なくするため、強化繊
維のFRP中における体積含有率を30%以上にし、ハ
ンドレイアップ成形した後、真空バックに入れてボイド
を無くし繊維含有率を上げる方法も好ましい。また、成
形欠陥を少なくするため、プレス成形、オートクレーブ
成形などであらかじめ羽根車を製作しておき、これを芯
型にして、ハンドレイアップ法で表層に耐摩耗性の繊維
強化樹脂層を形成しながら、所定の3次元形状に組み立
てる方法も好ましい。
In order to reduce molding defects, it is also preferable to increase the fiber content by increasing the volume content of the reinforcing fibers in the FRP to 30% or more, performing hand lay-up molding, and then placing the fibers in a vacuum bag to eliminate voids. . In order to reduce molding defects, an impeller is manufactured in advance by press molding, autoclave molding, etc., and this is used as a core, and a wear-resistant fiber-reinforced resin layer is formed on the surface by hand lay-up. However, a method of assembling into a predetermined three-dimensional shape is also preferable.

【0023】[0023]

【実施例】以下に実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 FRPの摩耗試験方法 JIS K7204に準じて、下記の条件で摩耗試験を
行った。 試験機:テーバー摩耗試験機(安田精機製作所製、TA
BER ABRASER) 摩耗リング:CS−17 荷重:1000g 回転数:1000回転
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto. Abrasion test method for FRP Abrasion test was performed under the following conditions according to JIS K7204. Testing machine: Taber abrasion tester (TA, manufactured by Yasuda Seiki Seisaku-sho, TA
(BER ABRASER) Wear ring: CS-17 Load: 1000g Number of rotations: 1000

【0024】実施例1 テストピースの積層構成はアルミナ繊維織布(Al)+
サーフェイスマット(S)+チョップドストランドマッ
ト(C)5層+サーフェイスマット(S)+アルミナ繊
維織布(Al)(以下(Al+S+5C+S+Al)と
略す。)であり、いずれの層においてもマトリックス樹
脂にビスフェノール系ビニルエステル(昭和高分子
(株)製)を用いた。ハンドレイアップ法により、繊維
体積含有率(Vf)が30%となるようにテストピース
を作成し、摩耗試験を行った。その結果を表1に示す。
Example 1 The laminated structure of the test piece was made of woven alumina fiber (Al) +
Surface mat (S) +5 layers of chopped strand mat (C) + surface mat (S) + alumina fiber woven fabric (Al) (hereinafter abbreviated as (Al + S + 5C + S + Al)), and in any layer, bisphenol-based matrix resin Vinyl ester (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) was used. Test pieces were prepared by the hand lay-up method so that the fiber volume content (Vf) became 30%, and a wear test was performed. Table 1 shows the results.

【0025】使用した材料の詳細を以下に記す。 サーフェイスマット:日本板硝子(株)製マイクログラ
スサーフェイスマット(製品記号 CFG24)、繊維
目付 30g/m2 、成形後繊維含有率 10体積%、
厚み 120μm、密度 1.34 チョップドストランドマット:日本板硝子(株)製チョ
ップドストランドマット(製品記号 REM380−G
5(ポリエステルバインダー))、繊維長 約50m
m、繊維目付 380g/m2 、成形後繊維含有率30
体積%、厚み490μm、密度 1.61 アルミナ繊維織布:住友化学工業(株)製アルミナ繊維
アルテックス、平織、1000フィラメント/ヤーン、
繊維の弾性率21000kgf/mm2 、繊維径15μ
m、繊維目付 510g/m2 、成形後繊維含有率 4
0体積%、厚み375μm、密度 2.41 その結果を表1に示す。
The details of the materials used are described below. Surface mat: Microglass surface mat (product code CFG24) manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., fiber weight 30 g / m 2 , fiber content after molding 10 vol%,
Thickness: 120 μm, density: 1.34 Chopped strand mat: Nippon Sheet Glass Co., Ltd. chopped strand mat (product code REM380-G)
5 (polyester binder)), fiber length about 50m
m, fiber weight 380 g / m 2 , fiber content after molding 30
Volume%, thickness 490 μm, density 1.61 Alumina fiber woven fabric: Sumitomo Chemical Co., Ltd. alumina fiber Artex, plain weave, 1000 filaments / yarn,
Fiber elastic modulus 21000kgf / mm 2 , fiber diameter 15μ
m, fiber weight 510 g / m 2 , fiber content after molding 4
0 volume%, thickness 375 μm, density 2.41 The results are shown in Table 1.

【0026】実施例2 マトリックス樹脂に粒径約10μmのSiC粉末を充填
して用い、SiC粉末の充填量はマトリックス樹脂10
0gに対し、30gの割合としたこと以外は、実施例1
に準じてテストピースを作成して、摩耗試験を行った。
Example 2 A matrix resin was filled with SiC powder having a particle size of about 10 μm and used.
Example 1 except that the ratio was 30 g with respect to 0 g.
A test piece was prepared in accordance with the above and a wear test was performed.

【0027】比較例1 テストピースの積層構成を、サーフェイスマット(S)
+チョップドストランドマット(C)5層+サーフェイ
スマット(S)、(以下(S+5C+S)と略す。)と
したこと以外は、実施例1に準じてテストピースを作成
して、摩耗試験を行った。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1 The laminated structure of the test pieces was changed to a surface mat (S).
A test piece was prepared in accordance with Example 1 and subjected to a wear test, except that +5 layers of chopped strand mat (C) + surface mat (S) (hereinafter abbreviated as (S + 5C + S)). Table 1 shows the results.

【0028】[0028]

【表1】 表中の摩耗比率は比較例1を100として表した。[Table 1] The abrasion ratio in the table is set to 100 in Comparative Example 1.

【0029】実施例3 図1および図2にアンモニア廃ガス処理用スクラバ羽根
車を示す。羽根車の直径は850mm、羽根、主板、側
板の厚みは10mmであり、羽根は円周に24枚取り付
けた。使用時の回転数はインバーターで可変であり、1
20〜1200rpmであった。羽根車の主板、側板、
羽根を、ガラス繊維ロービングクロス(日本板硝子
(株)製、マイクログラスロービングクロス、製品記号
REW810−M、平織、繊維目付810g/m2
成形後繊維含有率45体積%、厚み700μm、密度
1.82)とチョップドストランドを交互に7層ずつ積
層し、その外側をサーフェイスマット1層、さらにその
表層にアルミナ繊維織布2層を積層し、マトリックスに
ビニルエステル樹脂を用いてハンドレイアップ法により
作成した。材料はガラス繊維ロービングクロス以外は実
施例1と同じものを用いた。 本羽根車をアンモニア排
ガス処理試験プラントの回転式スクラバに取付けて使用
したところ、1年経過しても表層樹脂の10数μmが摩
耗したのみで使用上支障がない程度であった。
Embodiment 3 FIGS. 1 and 2 show a scrubber impeller for treating ammonia waste gas. The diameter of the impeller was 850 mm, the thickness of the blade, the main plate, and the side plate was 10 mm, and 24 blades were mounted on the circumference. The rotation speed at the time of use is variable by the inverter.
It was 20-1200 rpm. The main and side plates of the impeller,
The blades are made of a glass fiber roving cloth (Micro Glass Roving Cloth, manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., product code REW810-M, plain weave, fiber weight 810 g / m 2 ,
After molding, a fiber content of 45% by volume, a thickness of 700 μm, a density of 1.82) and chopped strands are alternately laminated in seven layers, one surface mat on the outside, and two layers of alumina fiber woven fabric on the surface layer. It was prepared by a hand lay-up method using a vinyl ester resin as a matrix. The same material as in Example 1 was used except for the glass fiber roving cloth. When this impeller was used by attaching it to a rotary scrubber of an ammonia exhaust gas treatment test plant, even after one year, only a few 10 μm of the surface resin was worn, and there was no problem in use.

【0030】試験プラントの運転条件は下記の通りであ
った。 入口アンモニアガス濃度 12000ppm 温度 150℃ 風量 10M3 /分 粉塵捕集効率 99%以上 出口アンモニアガス濃度 1ppm以下 処理液 希硫酸
The operating conditions of the test plant were as follows. Inlet ammonia gas concentration 12000ppm Temperature 150 ° C Air flow 10M 3 / min Dust collection efficiency 99% or more Outlet ammonia gas concentration 1ppm or less Treatment liquid Dilute sulfuric acid

【0031】比較例2 表層のアルミナ繊維織布を用いないほかは、実施例3に
準じて、回転式スクラバ用羽根車を作成し、実施例3と
同様の運転を行ったところ、3カ月後に、摩耗により羽
根の肉厚がほとんどの部分で半分以下となり、使用不可
となった。
Comparative Example 2 An impeller for a rotary scrubber was prepared in the same manner as in Example 3 except that the surface alumina fiber woven fabric was not used, and the same operation as in Example 3 was performed. In addition, the thickness of the blade was reduced to less than half in most parts due to abrasion, and the blade could not be used.

【0032】実施例4 図1および図2にボイラー廃ガス処理用スクラバ羽根車
を示す。主板、側板、羽根を住化ハーキュレス製CFR
Pプリプレグ[炭素繊維マグマナイト(商品名)AS4
(弾性率24000kgf/mm2 )/エポキシ樹脂1
908〕を用いて、擬等方性[0°/±45°/90
°]に積層し120℃硬化でプレス成形した後、表面に
住友化学工業(株)製アルミナ繊維アルテックス(弾性
率21000kgf/mm2 )の平織にビニルエステル
樹脂(ダウケミカル(株)製商品名デラケーン)をマト
リックスとしてハンドレイアップ法により成形する。C
FRP部分のVfは60%、ALFRP部分のVfは4
0%にできる。
Embodiment 4 FIGS. 1 and 2 show a scrubber impeller for boiler waste gas treatment. Sumitomo Hercules CFR for main plate, side plate and blades
P prepreg [Carbon fiber magmanite (trade name) AS4
(Elastic modulus 24000 kgf / mm 2 ) / epoxy resin 1
908] to obtain a pseudo isotropic [0 ° / ± 45 ° / 90 °
°] and press-molded by curing at 120 ° C., and a plain weave of alumina fiber Artex (elastic modulus 21,000 kgf / mm 2 ) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. on the surface and vinyl ester resin (trade name manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) (Delacane) as a matrix by a hand lay-up method. C
Vf of FRP part is 60%, Vf of ALFRP part is 4
0%.

【0033】本羽根車をボイラー廃ガス処理プラントの
回転式スクラバに取付け、塩化水素、塩素ガス処理およ
びダストの集塵のため、高速回転(たとえば最大369
0rpm、周速71.5m/s)での長期運転が可能で
ある。
The impeller is mounted on a rotary scrubber of a boiler waste gas treatment plant, and is rotated at high speed (for example, up to 369) for hydrogen chloride and chlorine gas treatment and dust collection.
Long-term operation at 0 rpm and a peripheral speed of 71.5 m / s) is possible.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の羽根車は、耐摩耗性および剛性
に優れることから、高速回転(たとえば、周速約40m
/s以上、最大約70m/s)での長期運転が可能であ
り、高集塵率が得られる。また、1機に取り付ける羽根
車の数を減らすことができるので、スクラバの製作費を
削減することができ、運転に際しては省エネルギー効果
がある。さらに、本発明の羽根車の構造は、ガスブロア
ーやファンなどにも広く応用することができる。
The impeller of the present invention is excellent in abrasion resistance and rigidity, so that it can be rotated at a high speed (for example, at a peripheral speed of about 40 m).
/ S or more, up to about 70 m / s) for long-term operation and a high dust collection rate. In addition, since the number of impellers mounted on one machine can be reduced, the production cost of the scrubber can be reduced, and there is an energy saving effect during operation. Furthermore, the structure of the impeller of the present invention can be widely applied to gas blowers, fans, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】スクラバー羽根車の平面図を示す。FIG. 1 shows a plan view of a scrubber impeller.

【図2】スクラバー羽根車の断面図を示す。FIG. 2 shows a cross-sectional view of a scrubber impeller.

【図3】スクラバー羽根車の平面図を示す。FIG. 3 shows a plan view of a scrubber impeller.

【図4】スクラバー羽根車の断面図を示す。FIG. 4 shows a cross-sectional view of a scrubber impeller.

【図5】スクラバー羽根車の平面図を示す。FIG. 5 shows a plan view of a scrubber impeller.

【図6】スクラバー羽根車の断面図を示す。FIG. 6 shows a cross-sectional view of a scrubber impeller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 主板 2 側板 3 羽根 1 main plate 2 side plate 3 blade

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】羽根車本体が繊維強化樹脂であって、表面
に弾性率が15000kgf/mm2 以上の無機質繊維
からなる繊維強化樹脂層を有する回転式スクラバ用繊維
強化樹脂製羽根車。
1. An impeller made of a fiber-reinforced resin for a rotary scrubber, wherein the impeller body is made of a fiber-reinforced resin and a surface thereof has a fiber-reinforced resin layer made of an inorganic fiber having an elastic modulus of 15000 kgf / mm 2 or more.
【請求項2】羽根車本体の繊維強化樹脂に用いられる繊
維の弾性率が6000kgf/mm2 以上、強度が15
0kgf/mm2 以上である高強度、高弾性の繊維を、
体積比率で繊維強化樹脂全体の10%以上70%以下含
有することを特徴とする請求項1記載の回転式スクラバ
用繊維強化樹脂製羽根車。
2. The fiber used for the fiber reinforced resin of the impeller body has an elastic modulus of 6000 kgf / mm 2 or more and a strength of 15 or more.
A high-strength, high-elastic fiber of 0 kgf / mm 2 or more,
The impeller made of fiber-reinforced resin for a rotary scrubber according to claim 1, wherein the impregnator contains 10% or more and 70% or less of the entire fiber-reinforced resin by volume ratio.
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