JP3664732B2 - 静電沈降分離装置の中において集じん電極を懸垂し、制御し、叩く装置 - Google Patents

Description

本発明は、各集じん電極列について集じん電極の上端を固着した実質的に水平に配向された担持部品と、前記担持部品を静電沈降分離装置のケーシングに連結する連結部品と、静電沈降分離装置の横方向および／または縦方向の各集じん電極列の運動を制御するための制御手段と、叩きハンマーなどの叩き手段および前記担持部品に連結されたアンビルを含み各列の集じん電極を叩くための叩き機構とを含み、静電沈降分離装置の中に単数または複数の実質的に平行列を成して本質的に垂直に配置される集じん電極を懸垂し、制御し、また叩くための装置に関するものである。
通常、静電沈降分離装置はダスト含有ガスが洗浄のために通過させられる複数の逐次配列された沈降分離場から成る。各沈降分離場は、複数列を成して垂直に配置された複数の並置されアースされた集じん電極によって複数の平行ガス通路に分割される。これらの集じん電極は長方形の実質的にプレート状の組立て式金属シートの形を成す。各ガス通路の中に、負電圧の加えられる垂直放電電極が配置される。各ガス通路中の電界の中で、放電電極のコロナ放電の故にダスト含有ガスがイオン化される。負イオンは集じん電極によって引きつけられ、集じん電極にむかって移動しながらガスのダスト粒子と衝突し、これらのダスト粒子が帯電して、最寄りの集じん電極によって引きつけられてガスから分離し、この集じん電極上に堆積してダスト層を形成する。規則的間隔で、集じん電極が叩き機構によって機械的作用を受ける事によってダスト層が振動作用で集じん電極から緩められる。そこでダスト粒子はそれぞれ沈降分離場に組合わされた捕集ホッパの中に落ちる。
叩き機構は、各列の集じん電極の上端または下端に配置され、通常、静電沈降分離装置の横方向に水平に延在する回転軸回りに垂直面中を作動し、この回転軸に固着された叩きハンマーと、アンビルとを含む。各集じん電極列を洗浄するための叩き力が叩きハンマーによって発生されて、水平方向衝撃がアンビルを介して、集じん電極と協働する叩き機構に加えられ、こうして水平運動が叩き機構に加えられる。この水平運動が集じん電極中を伝搬する衝撃波の形で集じん電極に伝達される。このようにして、集じん電極上に堆積されたダスト層が緩められる。
洗浄操作中に叩き力が多少とも集じん電極の懸垂手段によって吸収される。吸収される叩き力の量は、集じん電極を懸垂手段に連結する方法と、懸垂手段を静電沈降分離装置のケーシングに連結する方法とに依存している。
通常、集じん電極は静電沈降分離装置の中に正確な位置に保持されて放電を防止するために、静電沈降分離装置の横方向および縦方向に制御される。
静電沈降分離装置の中において集じん電極を懸垂し、制御し叩く装置の種々の実施態様が提案されている。
例えば、EP 0,584,880は、静電沈降分離装置の中に順次の平行列を成して垂直に配列された集じん電極を叩きによって洗浄する装置を開示している。各列の集じん電極の上端が一対の水平に配置された縦方向叩きビームの間に取付けられ、従って前記ビームは集じん電極の担持部品としても作用する。前記叩きビームは一対の支承ビーム上に自由に載置され、これらの支承ビームの間に集じん電極の上端が配置される。前記の支承ビーム対は静電沈降分離装置のケーシングに属するフレーム上に載置される。従って叩きビーム対は叩き中に、支承ビーム上を水平に静電沈降分離装置の縦方向に滑動できるように配置されている。叩きによる洗浄中に、叩き力が叩きハンマーにより、衝撃波の形で、各集じん電極列の叩きビーム上に固着されたアンビルを介して集じん電極列のすべての集じん電極に伝達される。叩きビーム対の両端の各側において、積層バネがケーシング中に取付けられ、これらのバネが叩きビーム対の両端に配置された横方向のいわゆるストッパピンと協働する。叩きに際して、アンビルが再び叩きハンマーによって衝撃を受ける前に叩きビーム対のオリジナル位置までの跳ね返り運動が生じる。その結果、積層バネが集じん電極列を静電沈降分離装置の縦方向に制御する。また積層バネは静電沈降分離装置の横方向制御手段としても役立つ。このような開示された装置の欠点は、叩き中に比較的大量の叩き力がケーシングによって吸収され従って失われる事にある。さらに各集じん電極について、この装置は比較的多数の部品から成り、従って装置が機械的に複雑になる。
それぞれの集じん電極列の取付けは、まず集じん電極の上端を一対の支持ビームの間に挿入し、そこに一時的にボルトによって取付けるようにして実施される。次に各叩きビームが集じん電極の上方に突出した末端の両側に配置され、そこにボルトによって取付けられ、次に支持ビーム対のボルトを除去する。従ってこのように実施される取付け手順は複雑であって時間がかかる。各集じん電極列の取付けはおそらくは静電沈降分離装置の中で実施されるので、これは静電沈降分離装置の外部で集じん電極列を組立て、その後これを挿入する技術と比較して欠点を成す。
従って本発明の目的は、集じん電極を懸垂し、制御し、また叩きための静電沈降分離装置において集じん電極の洗浄に際して発生される叩き力をさらに効率的に使用する事のできる新規な改良型装置を提供するにある。本発明の他の目的は機械的に簡単で従って取付けやすい集じん電極を懸垂、制御および叩くための装置を提供するにある。
これらの目的は、導入部において説明した型の装置において、本発明によれば各列の担持部品が別々に連結部品によって懸垂され、これらの連結部品は前述のように担持部品を静電沈降分離装置のケーシングに対して連結し、このようにして叩き中に、各集じん電極列の静電沈降分離装置の縦方向に生じる水平枢転運動を最小限に限定する事のできる装置によって達成される。叩き中に発生する枢転運動はそれぞれ個別の懸垂から生じ、従って他の集じん電極列とは完全に独立である。限定された最小限の枢転運動とは担持部品の縦方向における約5mm以下の枢転運動を言う。
本発明によれば、前記の担持部品の連結部品は好ましくは２本の細長いロッドを含み、各ロッドがそのロッドを通る垂直軸線に対して約５乃至35゜、特に約５乃至15゜の範囲内の角度αを成し、これらのロッドが実質的に集じん電極列の面に配置されてこれらのロッドの下端の間隔がその上端の間隔より小となるように成される。担持部品が前述のように別々に懸垂されているので、集じん電極列は叩き後に自己定心する。すなわち、集じん電極列は直ちにその正確なオリジナル位置に戻る。
角度αが小さいほど、実際の懸垂構造が可動的となり、これは比較的多量の叩き力がケーシングによって吸収される事となり、その結果、洗浄作用が低下する。他方、角度αが大となれば、懸垂構造が非弾性的となり、これも洗浄力を低下させる。最適洗浄力を達成するためには、すなわち集じん電極に対してできるだけ多量の叩き力を伝達するためには、この角度は本発明によれば、できるだけ小量の叩き力がケーシングによって吸収されるように調整される。さらに角度αは集じん電極の過度の枢転運動を防止するように調整されなければならない。このような機械的に簡単で取付けやすい懸垂構造により、集じん電極の洗浄効率が向上する。
本発明によれば、装置の制御手段は担持部品と協働する上方制御部品および／または集じん電極の下端と協働する下方制御部品から成る。上方制御部品は前記担持部品の端末と協働する上方カム制御部品から成り、前記カム制御部品は静電沈降分離装置の横方向に複数の集じん電極列を通して実質的に水平に延在し、従ってこの横方向への各集じん電極列の運動を防止する。また上方制御部品は特に小角度αの場合に、静電沈降分離装置の縦方向の制御手段として役立つ。機械的に簡単で取付けやすいこれらの上方制御部品により、制御が効率的に実施される。
上方制御部品による制御のほか、さらに制御を改良するため、好ましくは下方制御部品が各集じん電極列の底部に備えられて、前述のように集じん電極の下端と協働する。
本発明の装置の好ましい実施態様によれば、集じん電極の下端が下方制御部品により、すなわち一方において静電沈降分離装置の横方向に、これらの下端を挟持する平坦な鉄ロッドなどの縦方向水平ロッド対と、また他方において静電沈降分離装置の縦方向に、集じん電極の前、後および／または中間に配置されたスペーサ部材とによって、緩く制御される。
本発明の装置のさらに他の好ましい実施態様においては集じん電極の下端は、静電沈降分離装置の横方向および縦方向に下方制御部品（12a,12b）によって、これらの下端に固着された縦方向水平ロッドをもって固定的に制御される事を特徴とする。
下方制御手段の共通フィーチャは、各集じん電極列が、前記ロッドの両端に配置された横方向カム制御部品によって静電沈降分離装置の横方向に制御される事にある。前記カム制御部品は望ましくは静電沈降分離装置の横方向に実質的に垂直に複数の集じん電極列を通して延在し、このようにしてそれぞれの集じん電極列が前記横方向に移動する事を防止する。機械的に単純で取付けの容易なこれらの下方制御部品により、効率的な制御が実施される。また本発明による下方および上方制御部品は熱膨張を考慮して設計される。
本発明によれば、叩き機構の前記アンビルは前記担持部品の上側に直接に固着され、また前記アンビルは叩きショルダを含み、この叩きショルダが叩き手段の叩き点を成し、前記叩き手段は叩き点が担持部品の水平中心線の上方に配置されるように配設される。本発明の他の実施態様によれば、前記アンビルは静電沈降分離装置の横方向において少なくとも２列の集じん電極を横断して延在する。この場合、例えば平坦な鉄バーから成るアンビルは各集じん電極列の担持部品の上側面に直接に固着される。
前記叩き手段は好ましくは静電沈降分離装置の横方向に実質的に水平に延在する回転軸回りに垂直面の中で作用し、叩き中にアンビルに対して水平方向衝撃を与える。実施態様により、衝撃はアンビルに対して直接に、または前記叩きショルダを介して間接的に与えられる。
本発明の装置の一般的利点は、各集じん電極列が静電沈降分離装置の外側で組立てられ次に装置中に挿入される事である。
以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明するが本発明はこれに限定されない。
第１図は静電沈降分離装置中の集じん電極に対して平行に取られた本発明の装置の概略断面図、
第２図は第１図のＢ−Ｂ線にそった集じん電極の水平横断面図、
第３図は第２図の下方制御部品の拡大図、また
第４図は第１図のＡ−Ａ線にそって取られた集じん電極の垂直断面図である。
第１図は静電沈降分離装置中の集じん電極２の電極列１に対して平行にとられた概略垂直断面図であって、この沈降分離装置は各電極列１について集じん電極２を懸垂し制御し叩くための装置を備える。
静電沈降分離装置は複数の逐次配列された沈降分離場を有し、各場は複数のアースされた集じん電極２の列１から成り、各列１において複数の電極２が順次垂直に配置されている。各集じん電極列１は実質的にプレート状の金属シートから成り、これらの金属シートはその間に、洗浄されるダスト含有ガスの通路を成している。静電沈降分離装置中のガス流は矢印Ｇで示されるように水平に生じる。集じん電極２の各列１の間に、放電電極（図示されていない）が収容され、これらの放電電極は負電圧に接続されている。
第１図に図示のように、各列の集じん電極２はその上端において、Ｕ型ビーム３の形の水平可撓性剛性担持部品に対して、リベットまたはボルトによって固着されている。このＵ型ビーム３は連結部品によって、図示の実施例においては２本の傾斜した細長い丸バー4a,4bによって個別に可動的に懸垂されている。丸バー4a,4bは集じん電極列の面に配置され、それぞれの下端が相互の方に向けられまたそれぞれの丸バーを通る垂直軸線Ｖに対して約10゜の角度αを成す。丸バー4a,4bの下端はＵ型ビーム３の上フランジの末端部分に対して固着され、これに対して丸バーの上端はケーシング５に固着されている。本発明によるＵ型ビーム３のこの特殊な懸垂構造と集じん電極２がＵ型ビーム３と直接に接触する事とにより、非常に小量の叩き力がケーシング５によって吸収され、その結果として効率的洗浄が得られる。さらに洗浄中に発生する集じん電極列１の水平枢転が最小限となる。
図示の実施態様において、各列の集じん電極２を洗浄するための叩き機構６はＵ型ビーム３の中央に配置され、この機構は、静電沈降分離装置の横方向に水平に延在する回転軸８回りに垂直面において作用する叩きハンマー７と、アンビル９とを含む。第４図に図示のように、Ｌビーム状のアンビル９はＵ型ビーム３の上フランジにボルトによって直接に固着され、叩きショルダ10を含む。従ってＵ型ビーム３は集じん電極２の担持部品および叩き手段として役立つ。洗浄中にＵ型ビーム３は叩きハンマー７によって水平方向の運動を受ける。すなわちハンマー７がアンビル９上の叩きショルダ10に対して衝撃を与え、この衝撃が担持ビーム３を介して衝撃波の形で集じん電極２に伝達される。また第４図から明かなように、叩きハンマー７の叩き点はＵ型ビーム３の水平中心線Ｃの上方に配置される。衝撃波は下方にすべての集じん電極２を通して伝搬し、従ってこれらの集じん電極が振動させられて、その上のダスト層が振動によって緩められる。そこでダスト粒子がそれぞれの沈降場に属する捕集ホッパ（図示されていない）の中に落下する。
さらに図示の装置は制御手段を含み、この制御手段は静電沈降分離装置の横方向および縦方向の各集じん電極列１の運動を制御するための上方および下方制御部品から成る。洗浄操作中に静電沈降分離装置の横方向への集じん電極列１の運動によって生じるフラッシュオーバを防止するため、Ｕ型ビーム３は上カム制御部品11a,11bの形の上方制御要素を備え、これらの制御部品はＵ型ビーム３の各末端においてそのウエブと協働する。またこれらの上方カム制御部品11a,11bは担持部品３を制御し、従って特に小角度αにおける集じん電極列１の静電沈降分離装置の縦方向の運動を制御する。図示の実施例において、上方カム制御部品11a,11bは静電沈降分離装置の横方向に複数の集じん電極列を通して水平に延在する。
図示の実施例において、各列の集じん電極２の下端は静電沈降分離装置の縦方向および横方向において、下方制御部品によって緩く制御される。これらの下方制御部品について下記に説明する。
第１図と第２図に図示のように、集じん電極の下端は縦方向に水平に配向された平坦な鉄ロッドの形の一対のロッド12a,12bの間に挿入されている。このようにして、これらの平坦な鉄ロッドが静電沈降分離装置の横方向への集じん電極２の運動を防止する。静電沈降分離装置の縦方向への集じん電極２の制御は集じん電極２の前、後および中間に配置されたスペーサ部材13によって実施される。これらのスペーサ部材13は第３図に図示のようにロッド12a,12bを横断して横方向に固着されている。さらに集じん電極列１は静電沈降分離装置の横方向において、下方カム制御部品14a,14bによって制御され、これらの下方制御部品は前記ロッド対の末端において横方向に垂直に配置されている。さらにロッド12a,12bは各集じん電極列１の中央において支承懸垂部材15を備える。前述のような制御は熱膨張に対して設計される。前記ロッド対の間隔はロッド間の適当位置に配置されたスペーサ部材（図示されていない）によって固定される。
もちろん本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、その主旨の範囲内において任意に変更実施できる。
例えば集じん電極２の下端は緩く制御されるのではなく、固定的に制御する事ができる。
また例えば、アンビル９は単一の集じん電極列ではなく、静電沈降分離装置の横方向において少なくとも２つの連続集じん電極列１を横断して延在するように設計する事ができる。

Claims (10)

1. 各集じん電極列（１）について、集じん電極（２）の上端が固着された実質的に水平に配向された支持部品（３）と、前記支持部品（３）を静電沈降分離装置のケーシング（５）に連結する連結部品（4a,4b）と、静電沈降分離装置の横方向および／または縦方向の各集じん電極列（１）の運動を案内するための案内手段（11a,11b,12a,12b,13,14a,14b）と、叩きハンマーなどの叩き手段（７）および前記支持部品（３）に連結されたアンビル（９）を含み各列の集じん電極（２）を叩くための叩き機構（６）とを含み、各列の前記支持部品（３）は、前記連結部品（4a,4b）によって別々に吊り下げられ、静電沈降分離装置の中に単数または複数の実質的に平行列（１）を成して実質的に垂直に配置される単数又は複数の集じん電極（２）を吊り下げ、案内し、また叩くための装置において、
   前記連結部品（4a,4b）が可動的に連結され、そして延在するロッドとして形成され、各連結部品が実質的に集 じん電極列の面内に配置されて垂直軸線（Ｖ）に対して５乃至35゜の範囲内の角度（α）を成し、従って叩きに際して静電沈降分離装置の縦方向に、各集じん電極列（１）の限定された最小限の水平枢転運動を可能ならしめる事を特徴とする装置。
2. 前記の支持部品（３）の連結部品は２本の延在するロッド（4a,4b）として形成され、これらのロッド（4a,4b）が実質的に集じん電極列の面内に配置されてこれらのロッドの下端の間隔がその上端の間隔より小となるように各ロッドが約５乃至15゜の範囲内の角度（α）を有するように成された事を特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記案内手段は、支持部品（３）と協働する上方案内部品（11a,11b）および／または集じん電極（２）の下端と協働する下方案内部品（12a,12b,13,14a,14b）から成る事を特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の装置。
4. 前記上方案内部品は前記支持部品の端部と協働する上方カム案内部品（11a,11b）から成り、前記カム案内部品は静電沈降分離装置の横方向に実質的に水平に延在している事を特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 集じん電極の下端が下方案内部品（12a,12b,13,14a,14b）によって、すなわち、一方において静電沈降分離装置の横方向に、集じん電極の下端が間に挿入 される平坦な鉄棒などの縦方向水平棒対（12a,12b）によって、また他方において静電沈降分離装置の縦方向に、集じん電極（２）の前、後および／または中間に配置されたスペーサ部材（13）によって、緩く案内される事を特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の装置。
6. 集じん電極の下端は、集じん電極の下端が固着された縦方向水平棒によって、静電沈降分離装置の横方向および縦方向に下方案内部品（12a,12b）によって、確実に案内される事を特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の装置。
7. 各集じん電極列（１）は、前記棒の両端に配置された横方向下部カム案内部品（14a,14b）によって静電沈降分離装置の横方向に案内される事を特徴とする請求項５または６のいずれかに記載の装置。
8. 前記アンビル（９）は前記支持部品の上側に直接に固着され、また前記アンビルは叩きショルダ（10）を含み、この叩きショルダは叩き手段（７）の叩き点を成し、前記ショルダは叩き点が支持部品の水平中心線（Ｃ）の上方に配置されるように配設される事を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の装置。
9. 前記アンビル（９）は静電沈降分離装置の横方向において少なくとも２列（１）の集じん電極（２）を横断して延在し、各列の支持部品（３）の上側面上に直接に固着される事を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の装置。
10. 前記叩き手段（７）は静電沈降分離装置の横方向に実質的に水平に延在する回転軸（８）回りに垂直面の中で動作し、叩き中にアンビル（９）に対して水平方向衝撃を与える事を特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の装置。

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