JP4300533B2 - 移動電極式電気集塵装置の移動電極 - Google Patents

Description

本発明は移動電極式電気集塵装置の移動電極に係り、特に無端索条体に懸架された複数枚の集塵極板が放電極の回りを周回移動するようにされた移動電極式電気集塵装置の移動電極に関する。

特許文献１には火力発電所のボイラー排ガスや各種炉の排ガスからダストを除去するための移動電極式電気集塵装置が開示されている。図４はこの種の移動電極式電気集塵装置に使われる移動電極の概略構造を示す斜視図である。上部に配置された一対の駆動スプロケットホイール１と下部に配置され一対の従動ローラ２との間には、無端索条体としての一対の無端チェーン３、３が回転可能に張り渡されている。一対の無端チェーン３、３間に矩形の集塵極板４がその側縁の中間部５で連結されて取り付けられ、チェーン周回方向に沿って複数枚の集塵極板４，４，……が配列するように取り付けられている。駆動スプロケットホイール１の軸６は図示しない駆動機構によって回転し、この軸６の回転が駆動スプロケットホイール１に噛み合う一対の無端チェーン３、３に伝達され、全体としてループを形成している複数枚の集塵極板４，４，……が図示しない放電極の回りを周回移動する。

図５は移動電極１０下部の配置図であり、無端チェーン３に懸架されて下降した集塵極板４は従動ローラ２の位置でＵターンし、上昇に転じる。この上昇直後の集塵極板４を挟む位置に回転ブラシ７が移動電極１０のレーン毎に配置されている。回転ブラシ７よりも上方には放電極８が配設されている。集塵極板４，４が放電極８の横を上下方向に移動する間に、放電極８からのコロナ放電によって排ガス中のダストが帯電し、各集塵極板４の表面に捕集される。回転ブラシ７が配置された位置を各集塵極板４が通過する際に、集塵極板４の表面に付着したダストが回転ブラシ７によって剥離、除去される。

すなわち、この種の移動電極式電気集塵装置では、放電極８が存在する上方の集塵空間を各集塵極板４が移動する間に、各集塵極板４の表面にダストが捕集され、この集塵極板４が下降して従動ローラ２の位置でＵターンし、上昇に転じた際に集塵極板４の表面に付着したダストを回転ブラシ７によって剥離、除去することを繰り返す。このような構成によれば、集塵極板４が回転ブラシ７を通過する都度に集塵極板４の表面に付着したダストが確実に除去され、集塵極板４表面の清浄度が回復する。このため、集塵極板４表面に捕集されて堆積するダスト層の厚みを常に薄く維持できる。

電気集塵装置の集塵性能は、捕集したダストの電気抵抗率の影響を大きく受ける。特にダストの電気抵抗率が１０^１２Ωｃｍ以上と高い時には、集塵極板の表面に堆積したダスト層の厚みが一定値以上になると逆電離現象が発生し、集塵性能が急激に低下する。移動電極式電気集塵装置は、集塵極板４の表面に捕集されて堆積するダスト層の厚みを上述のとおり常に薄く維持できるので、逆電離現象が発生し難い。したがって、この種の移動電極式電気集塵装置は高抵抗ダストを含む排ガス用に主に使われる。
特開２００１−２４６２８４号公報

移動電極１０においては、図４に示したようにダストを含む被処理ガスは矢印Ａの方向から流入し、集塵極板４に対して平行な流れで移動電極１０を通過する。移動電極１０においてダストが除去され清浄化した処理ガスは矢印Ｂの方向へ排出される。集塵率は被処理ガスが移動電極１０の領域を通過する際の滞留時間によって大きく左右される。被処理ガスの滞留時間が短いと集塵率は低下し、被処理ガスの滞留時間を長くすると集塵率は向上する。

被処理ガスの流速が一定の場合には、図中、寸法Ｌで示した移動電極１０の幅が大きいほど、被処理ガスの滞留時間が長くなる。したがって、集塵率を向上させるためには、移動電極１０の幅（換言すれば、集塵極板４の長さ）をなるべき大きくすればよい。

しかしながら、移動電極１０の幅をむやみに大きくすると実用上の問題点が発生する。図６はその問題点を説明するための移動電極１０の模式側面図である。すなわち、集塵極板４はコスト低減のために軽量化する必要があり、また、回転ブラシ７によるブラシ洗浄効果を有効にするためにできるだけ薄い板形状にする必要がある。したがってこのような薄い集塵極板４の長さをむやみに大きくすると、図６に示したように集塵極板４が上方の駆動スプロケットホイール１や下方の従動ローラ２の位置でＵターンする際に、水平状態になった集塵極板４Ａ，４Ｂが大きく撓むという問題点がある。撓みが大きくなると極板自体に大きな曲げ応力が発生し、塑性変形が生じる。この塑性変形が次第に大きくなると中間部５にも悪影響し、集塵極板４が無端チェーン３から脱落したり、無端チェーン３と駆動スプロケットホイール１との噛み合わせが整合せず、運転不調を招くとともに、放電極との離隔距離が変りスパークを誘発するといった事態に発展する。

したがって、従来の移動電極式電気集塵装置においては、集塵率を向上させる方策として、図７に示したようにユニット化した移動電極１０を被処理ガスの流れ方向に沿って、前段の移動電極１０Ａと後段の移動電極１０Ｂというように多段に配置する構成が採用されていた。しかしながら、このような構成は装置構成が複雑となり、コストアップを招く。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を改善し、集塵極板の長さを大きくでき、装置構成の簡潔化とコストダウンに寄与することができる移動電極式電気集塵装置の移動電極を提供することにある。

本発明に係る移動電極式電気集塵装置の移動電極は、上方に配置された一対の駆動ホイールと、下方に配置された一対の従動ローラと、前記駆動ホイールと従動ローラとの間に張り渡された一対の無端索条体と、前記一対の無端索条体に懸架された複数枚の集塵極板とを有し、前記複数枚の集塵極板が放電極の回りを周回移動するようにされた移動電極式電気集塵装置の移動電極において、前記一対の駆動ホイールを連結する回転軸の中間位置に移動中の前記集塵極板の撓みを抑制する第１の補助ローラが付設され、前記一対の従動ローラを連結する回転軸の中間位置に移動中の前記集塵極板の撓みを抑制する第２の補助ローラが付設されたことを特徴とする。なお、上記無端索条体とは、できるだけ広義に解釈することができ、無端チェーンや無端ワイヤを含む。

上記の移動電極は、前記第２の補助ローラの外周に永久磁石が組み込まれた構成にすることができる。また、上記の移動電極は、前記第１の補助ローラと第２の補助ローラとの間に無端ワイヤを張り渡し、前記複数枚の集塵極板の中央部をそれぞれ当該無端ワイヤに連結した構成にすることができる。更に、前記無端索状体がチェーンであり、前記駆動ホイールが前記チェーンに噛み合うスプロケットホイールの構成とすることができる。あるいは、前記無端ワイヤはワイヤロープとして、撚りを入れたロープ構造とすることが望ましい。更に、前記第１、第２の補助ローラが前記集塵極板の中央位置の１箇所に配置してもよい。また、前記第１、第２の補助ローラの少なくとも一方が、前記集塵極板の長手方向に沿う２箇所以上配置するように構成できる。

本発明の第１の補助ローラや第２の補助ローラは、集塵極板が駆動ホイールや従動ローラの位置でＵターンのために水平状態になった際に集塵極板の荷重を支えて、その撓みを抑制する。このため、本実施形態の移動電極式電気集塵装置の移動電極によれば、集塵極板の長さを大きくでき、装置構成の簡潔化とコストダウンに寄与することができる。

図１は本発明に係る移動電極式電気集塵装置の移動電極の第１実施形態を示す模式的な斜視図である。上部に配置された一対の駆動ホイール２０と下部に配置された一対の従動ローラ２２との間には、無端索条体としての一対の無端チェーン２４、２４が回転可能に張り渡されている。一対の無端チェーン２４、２４には、複数枚の集塵極板２６，２６，……がその幅方向の中間位置で懸架部材２８に係止されることによって懸架されている。なお、図１では説明の便宜上、大部分の集塵極板２６については図示を省略してある。また無端索状体にはチェーンを用い、駆動ホイール２０にはチェーンに噛み合うスプロケットホイールを用いる構成とすることができる。

一対の駆動ホイール２０は回転軸３０によって連結されている。回転軸３０の中間位置には第１の補助ローラ３２が取り付けられている。第１の補助ローラ３２は駆動ホイール２０とほぼ同径の大きさとされる。一対の従動ローラ２２は回転軸３４によって連結され、回転軸３４の中間位置には第２の補助ローラ３６が取り付けられている。第２の補助ローラ３６は従動ローラ２２とほぼ同径の大きさとされる。第２の補助ローラ３６の外周には永久磁石３７が組み込まれている。

回転軸３０の一端に図示しない駆動機構が連結されており、この駆動機構によって回転軸３０を回転させ、駆動ホイール２０，２０と第１の補助ローラ３２が一体に回転する。駆動ホイール２０，２０の回転が一対の無端チェーン２４、２４に伝達され、全体としてループを形成している複数枚の集塵極板２６，２６，……が図示しない放電極の回りを周回移動する。補助ローラ３６は周回する集塵電極２６の内面と転設し、かつ周回移動する集塵電極２６の反転部分に配置してある。

図２は上記構成の移動電極１８を備えた移動電極式電気集塵装置の主要構成を示した正面図である。集塵空間には複数の放電極３８が所定の間隔で並列に配置され、これらの放電極３８を１個置きに取り囲むようにして複数の移動電極１８が配置されている。無端チェーン２４に懸架されて下降した集塵極板２６は従動ローラ２２の位置でＵターンし、上昇に転じる。この上昇直後の集塵極板２６を挟む位置に回転ブラシ４０が移動電極１８のレーン毎に配置されている。

高抵抗ダストを含む被処理ガスが紙面に対して垂直方向に流れる。回転ブラシ４０よりも上方の集塵空間を集塵極板２６，２６が放電極３８の横を上下方向に移動する間に、放電極３８からのコロナ放電によって被処理中のダストが帯電し、各集塵極板２６の表面に捕集される。回転ブラシ４０が配置された位置を各集塵極板２６が通過する際に、集塵極板２６の表面に付着したダストが回転ブラシ４０によって剥離、除去される。

すなわち、この種の移動電極式電気集塵装置では、放電極３８が存在する上方の集塵空間を各集塵極板２６が移動する間に、各集塵極板２６の表面にダストが捕集され、この集塵極板２６が下降して従動ローラ２２の位置でＵターンし、上昇に転じた直後に集塵極板２６の表面に付着したダストを回転ブラシ４０によって剥離、除去することを繰り返す。

集塵極板２６が上昇して駆動ホイール２０の位置でＵターンし、下降に転じる際には、その移動中に図１に示したように集塵極板２６Ａが水平状態になる。このため、集塵極板２６Ａが撓もうとする。しかしながら、本実施形態の移動電極によれば、第１の補助ローラ３２が存在している。この第１の補助ローラ３２が集塵極板２６Ａの下面と常に接するように回転し、集塵極板２６Ａの荷重を支えるので、集塵極板２６Ａの撓みを抑制する。

集塵極板２６が下降して従動ローラ２２の位置でＵターンし、上昇に転じる際にも、その移動中に水平状態になる。このため、集塵極板２６Ｂが撓もうとする。しかしながら、本実施形態の移動電極によれば、この位置に第２の補助ローラ３６が存在しており、この第２の補助ローラ３６の外周には永久磁石３７が組み込まれている。また、集塵極板２６は炭素鋼板などの磁着性の材料によって構成されている。このため、集塵極板２６Ｂの中央部は永久磁石３７の適度な磁着力によって第２の補助ローラ３６の外周に引きつけられ、撓みが抑制される。

ただし、永久磁石３７の磁着力については入念な検討が必要である。磁着力が過小であると所望の引きつけ作用を得ることができない。また、磁着力が過大であると集塵極板２６Ｂが従動ローラ２２の位置でＵターンする際の移動動作が円滑に進まない。

上述のとおり、本実施形態の移動電極１８では、第１の補助ローラ３２は集塵極板２６Ａが駆動ホイール２０の位置でＵターンのために水平状態になった際に集塵極板２６Ａの荷重を支えて、その撓みを抑制する。また、第２の補助ローラ３６は集塵極板２６Ｂが従動ローラ２２の位置でＵターンのために水平状態になった際の集塵極板２６Ｂを磁着力によって引きつけ、その撓みを抑制する。このため、本実施形態の移動電極式電気集塵装置の移動電極１８によれば、集塵極板２６の長さを大きくでき、装置構成の簡潔化とコストダウンに寄与することができる。

図３は本発明に係る移動電極式電気集塵装置の移動電極の第２実施形態を示す模式的な斜視図である。図３において図１と同一の符号を付した要素は、前記第１実施形態で説明した要素と同一の機能を有しており、その説明を省略する。この第２実施形態に係る移動電極１８Ａでは、回転軸３０の中間位置には第１の補助ローラ４２が、回転軸３４の中間位置には第２の補助ローラ４４がそれぞれ付設されている。第１の補助ローラ４２、第２の補助ローラ４４との間には無端ワイヤ４６が張り渡されている。無端ワイヤ４６にはワイヤロープを用いることができ、より好ましくは撚りを入れたロープ構造とすることが望ましい。この無端ワイヤ４６に各集塵極板２６の中央部が連結部材４８によって連結されている。このため、各集塵極板２６は長さ方向の両端部では懸架部材２８によって無端チェーン２４，２４に支持され、中央部では連結部材４８によって無端ワイヤ４６に支持された状態で移動する。したがって、駆動ホイール２０や従動ローラ２２の位置でＵターンのために水平状態になった際でも、撓みが抑制されて安定に移動する。このため、本実施形態の移動電極式電気集塵装置の移動電極１８Ａによれば、集塵極板２６の長さを大きくでき、装置構成の簡潔化とコストダウンに寄与することができる。

前記各実施形態では第１の補助ローラや第２の補助ローラが集塵極板２６の中心に相当する位置に１箇所だけ配置された場合を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、集塵極板２６をほぼ等分する位置に第１の補助ローラや第２の補助ローラを２箇所以上配置するようにしてもよい。

本発明に係る移動電極の第１実施形態を示す模式的な斜視図である。 本発明に係る移動電極を備えた移動電極式電気集塵装置の主要構成を示した正面図である。 本発明に係る移動電極の第２実施形態を示す模式的な斜視図である。 従来技術に係る移動電極の概略構造を示す斜視図である。 従来技術に係る移動電極の下部の配置図である。 従来技術に係る移動電極の問題点を説明するための模式側面図である。 従来技術に係る移動電極の配置例を示した斜視図である。

符号の説明

１８，１８Ａ………移動電極、２０………駆動ホイール、２２………従動ローラ、２４………無端チェーン、２６、２６Ａ，２６Ｂ………集塵極板、２８………懸架部材、３０………回転軸、３２………第１の補助ローラ、３４………回転軸、３６………第２の補助ローラ、３７………永久磁石、３８………放電極、４０………回転ブラシ、４２………第１の補助ローラ、４４………第２の補助ローラ、４６………無端ワイヤ、４８………連結部材。

Claims (7)

1. 上方に配置された一対の駆動ホイールと、下方に配置された一対の従動ローラと、前記駆動ホイールと従動ローラとの間に張り渡された一対の無端索条体と、前記一対の無端索条体に懸架された複数枚の集塵極板とを有し、前記複数枚の集塵極板が放電極の回りを周回移動するようにされた移動電極式電気集塵装置の移動電極において、前記一対の駆動ホイールを連結する回転軸の中間位置に移動中の前記集塵極板の撓みを抑制する第１の補助ローラが付設され、前記一対の従動ローラを連結する回転軸の中間位置に移動中の前記集塵極板の撓みを抑制する第２の補助ローラが付設されたことを特徴とする移動電極式電気集塵装置の移動電極。
2. 前記第２の補助ローラの外周に永久磁石が組み込まれたことを特徴とする請求項１に記載の移動電極式電気集塵装置の移動電極。
3. 前記第１の補助ローラと第２の補助ローラとの間に無端ワイヤを張り渡し、前記複数枚の集塵極板の中央部をそれぞれ前記無端ワイヤに連結したことを特徴とする請求項１に記載の移動電極式電気集塵装置の移動電極。
4. 前記無端索状体がチェーンであり、前記駆動ホイールが前記チェーンに噛み合うスプロケットホイールであることを特徴とする請求項１に記載の移動電極式電気集塵装置の移動電極。
5. 前記無端ワイヤはワイヤロープであることを特徴とする請求項１記載の移動電極式電気集塵装置の移動電極。
6. 前記第１、第２の補助ローラが前記集塵極板の中央位置の１箇所に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の移動電極式電気集塵装置の移動電極。
7. 前記第１、第２の補助ローラの少なくとも一方が、前記集塵極板の長手方向に沿って２箇所以上配置してなることを特徴とする請求項１に記載の移動電極式電気集塵装置の移動電極。

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