JP4596658B2 - 通気撹拌用撹拌装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として排煙脱硫装置等において、撹拌翼を備えた撹拌槽に燃焼排気ガス等のガスを導入して該撹拌槽内にある液体との撹拌を行なう通気撹拌用撹拌装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
排煙脱硫装置として、排気ガス中に含まれる二酸化硫黄を液体中の吸収剤に吸収させて、石膏等として取り除く方式のものがある。
【0003】
即ち、撹拌槽内にスラリー等を含んだ液体を入れ、これに煙道ガス等のガスを導入して撹拌を行なう通気撹拌方式のもので、この撹拌装置として、図6に示す如く、液体を貯えた撹拌槽a内に側方から撹拌翼bを突設し、該撹拌翼の負圧側にガスに連ながる通気管の排出口cを配置した構造のものが従来一般に用いられていた。
【0004】
しかしながらこの構造は、翼背面に図6のdの如き気泡溜り(キャビティ)が発生して、撹拌槽a内の液体のフローパターンが変化すると共に該撹拌槽a内でのガスの分散が劣悪となり、ガス吸収効率が低下するという問題があった。
【0005】
このため図7に示す如く、撹拌翼bの圧力側(吐出側)に通気管の排出口cを配置して、翼に絡みつく気泡溜りを排除するようにした撹拌装置が知られている。
【0006】
尚、矢印Xは撹拌翼bの吐出流の方向を示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記撹拌翼bの圧力側にガスの排出口cを配置する方法(図7)は、液体中へのガス分散が撹拌翼bからの吐出流のみによって行なわれるため、良好なガス分散が得られず、且つ、全体のフローパターンも通気による影響を受けて変化するので、ガス吸収効率の悪いものとなる問題があった。
【0008】
本発明はこれらの問題点を解消し、良好なガス分散が得られると共に高いガス吸収効率が得られる通気撹拌用撹拌装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく、第1発明は撹拌翼のボス部を円筒状のチューブボスに形成し、該チューブボスを駆動軸の先端部にその外周面において間隙を存して固定すると共に、該駆動軸を内方に挿通したガスの通気管を設け、該通気管の先端開口を前記チューブボス内に臨ませて該チューブボスの先端開口をガスの流出口に形成すると共に、該チューブボスの根部を末広ノズル状に形成したことを特徴とし、又第2発明は撹拌翼のボス部を円筒状のチューブボスに形成し、該チューブボスを駆動軸の先端部にその外周面において間隙を存して固定すると共に、該駆動軸を中空の筒状に形成してその内部をガス通路に形成し、該ガス通の先端開口を前記チューブボス内に臨ませると共に、該チューブボスの根部を末広ノズル状に形成したことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の通気撹拌用撹拌装置の第1の実施の形態を図1乃至図3により説明する。
【0011】
図1は本第1の実施の形態の撹拌装置1の縦断面図であり、撹拌翼2の駆動軸6が撹拌槽3の側方から内方へ向かって突設された通気管7の中心を挿通するように形成されている。
【0012】
7aは該撹拌槽2の外側に設けられ該通気管7に連通するガス室、7bは該ガス室7aに連通するガス導入管、7cは該ガス室7bにおいて撹拌槽2の側壁に対向する側面を形成するフランジを示し、該フランジ7cに前記駆動軸6を回動自在に嵌着した。
【0013】
該撹拌翼2は高吐出型の軸流翼からなっている。
【0014】
即ち撹拌翼2は、図2及び図3に示す如く、複数のプロペラ翼2aを円筒状のチューブボス4の外周に放射状に固定して有すると共に、該チューブボス4の内周に、半径方向内方へ向かって複数の支持板5を放射状に突設して有しており、これら支持板5を介して駆動軸6に撹拌翼2が軸着固定されている。
【0015】
前記チューブボス4は円筒状の本体の一端部の直径を根部側程大として末広ノズル状部4aを形成しており、更に前記チューブボス4の内方に通気管7の排出口7dを開口させて、該通気管7と前記チューブボス4とが一部、2重円筒管構造4bを形成している。
【0016】
又、前記チューブボス4は、先端部の流出口4cを、外周部のプロペラ翼2aの後流側の充分離れた位置に突出させている。
【0017】
尚、前記2重円筒管構造4bの部分の長さは、撹拌翼2を前後に移動させることによって長さの調節を行なうことができる。
【0018】
又、前記支持板5は平板状で、これら支持板5の間を通過するガスの分散・微細化を行なう整流羽根として作用するように形成されている。
【0019】
前記通気管7は排気ガス等のガスを撹拌槽3内へ導入するための管路で、通気管7の先端の前記排出口7dの中心を前記駆動軸6が挿通している。
【0020】
次に本実施の形態の撹拌装置1の作動及び効果について説明する。
【0021】
撹拌装置1を用いて排煙脱硫を行なうときは、二酸化硫黄を含むガスを通気管7により撹拌装置1に供給する。
【0022】
撹拌槽3内には、例えば水酸化カルシウムや炭酸カルシウム等を吸収剤としてスラリー状に懸濁した液体8が貯えられており、撹拌翼2を回転駆動すると槽内の液体8は矢印Xの方向の流れを生じて撹拌される。
【0023】
一方、通気管7からのガスは、図2の矢印Aに示す如く、排出口7dからチューブボス4の中に放出され、2重円筒管構造4bのエジェクター効果によってチューブボス4の末広ノズル状部4aから矢印Bの方向に液体を吸い込んで、これと混合しながら支持板5を通過する。このとき支持板5は整流羽根として作用し、液体と混合したガスの分散・微細化が促進される。
【0024】
このように液体と混合して気泡となったガスはチューブボス4の流出口4cから撹拌槽3内の撹拌翼2の吐出側に送り出され、高吐出型のプロペラ翼2aによって作られた槽内循環流に乗って良好なフローパターンが得られるので、気泡の微細化と分散効率の向上が図れると共に液体内のスラリーや生成した石膏等の固体の流動性が向上する。即ち、翼の吐出流とガスの吐出エネルギーとの相乗作用により、槽内液体の流動が強化される。又、チューブボス4の流出口4cをプロペラ翼2aから充分離れた位置に突出させたので、翼への気泡の絡み付きが防止される。かくて本撹拌装置1は高いガス吸収効率が得られる。
【0025】
尚、通気管7とチューブボス4とで形成する2重円筒管構造4bの部分の長さを調節して、前記エジェクター効果が最良となるように調節を行なうことができる。
【0026】
又、本実施の形態では撹拌翼2を軸流翼としたが、これは斜流翼であってもよい。
【0027】
本発明の通気撹拌用撹拌装置の第2の実施の形態を図4により説明する。
【0028】
本実施の形態の撹拌装置11もガスの通気管17内を挿通する駆動軸16の先端部に撹拌翼12が形成されている。
【0029】
即ち撹拌翼12は、複数のプロペラ翼12aを備えたチューブボス14が、複数の支持板15を介して駆動軸16の先端部の外周に固定されている。
【0030】
該チューブボス14は円筒状で、前記通気管17と略同じ直径に形成されており、該チューブボス14の後端面14aと前記通気管17の先端面17aとは所定の間隔を存して対向するか又は回動自在に摺接するように配置されている。
【0031】
前記チューブボス14の先端部には、軸方向の斜外方へ向かって複数の噴出管14bが突設されている。
【0032】
これら噴出管14bは先細に形成され、その先端部は駆動軸16と平行の軸方向へ向けて先を曲げた形状とし、前記プロペラ翼12aの後流側に互いに間隔を存して開口している。
【0033】
又、前記通気管17の前端面17aの外周部と前記チューブボス14の後端面14aの外周部とを覆う筒状のカバー17bがあって、チューブボス14の内部に外から液体が侵入するのを防止している。尚、矢印Xは撹拌翼12の吐出流の方向を示す。
【0034】
次に本実施の形態の撹拌装置11の作動及び効果について説明する。
【0035】
ガス導入管17cから送られてきたガスは通気管17内を通って回転するチューブボス14内に送られ、複数の噴出管14bから撹拌層13内の液体内へ噴出される。
【0036】
これら噴出管14bは、撹拌翼12を形成するプロペラ翼12aとは充分な間隔を存して設けられているため、翼への気泡の絡み付きが防止されると共に、複数の噴出管14bによってガスが撹拌槽13内の広範囲に渡って放出されるので、槽内液体とガスとの混合、拡散に好都合となり、ガス吸収効率が向上する。
【0037】
本発明の通気撹拌用撹拌装置の第3の実施の形態を図5により説明する。
【0038】
本実施の形態の撹拌装置21は、複数のプロペラ翼22aを備えたチューブボス24を、複数の支持板25を介して駆動軸26の先端部の外周に固定して撹拌翼22を形成すると共に、該駆動軸26を中空の筒状に形成して、その内部にガス通路26aを設けた。
【0039】
又、前記駆動軸26は、その先端の排出口26bを前記チューブボス24内に開口させた。
【0040】
前記チューブボス24は、後端部24aの直径を大として漏斗状に形成すると共に、先端部の流出口24bを前記プロペラ翼22aの取付け位置の後流側の充分離れた位置に突出させた。
【0041】
前記駆動軸26には、ガス導入管27bからのガスをガス室27a内において駆動軸26内のガス通路26aに導入するための導入孔26cが設けられている。
【0042】
次に本実施の形態の撹拌装置21の作動及び効果について説明する。
【0043】
ガス導入口27bから送られてきたガスは、導入孔26cより駆動軸26内のガス通路26aに導入され、排出口26bからチューブボス24内へ放出される。
【0044】
チューブボス24は、前記排出口26bから放出されるガスによるエジェクター効果により、漏斗状の後端部24aより液体を吸い込み、これら液体とガスの気泡の混合物を先端部の流出口24bより撹拌槽23内に放出する。
【0045】
前記流出口24bは、前記プロペラ翼22aから充分離れた位置に開口しているため、翼への気泡の絡み付きがなく、更に前記プロペラ翼22aによって作られた槽内循環流に乗って良好なフローパターンが得られるので、ガス吸収効率の良い通気撹拌用撹拌装置とすることができる。
【0046】
尚、前記第1の実施の形態における支持板5、前記第2の実施の形態における支持板15及び前記第3の実施の形態における支持板25は、整流羽根として作動するように形成したが、これらは軸流ポンプのバケットとして作動するように形成してもよい。
【0047】
又、プロペラ翼2a、12a、22aの根部をチューブボス4、14、24を貫通固定してその根部端を駆動軸6、16、26の外周面に固定し、前記支持板5、15、25に形成してもよい。
【0048】
【発明の効果】
このように本発明によれば、ガスは撹拌翼の中心部のチューブボスを通って撹拌翼の吐出側に送り出されるので、翼に絡みつく気泡溜りを生じないと共にガスの液体中への良好なガス分散が得られ、ガス吸収効率の高い通気撹拌用撹拌装置が得られる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の撹拌装置の縦断面図である。
【図2】前記撹拌装置の一部縦断面図である。
【図3】図2におけるIII−III線截断面図である。
【図4】第2の実施の形態の撹拌装置の縦断面図である。
【図5】第3の実施の形態の撹拌装置の縦断面図である。
【図6】従来の通気撹拌用撹拌装置の一例の説明図である。
【図7】従来の通気撹拌用撹拌装置の他の例の説明図である。
【符号の説明】
1、11、21 撹拌装置
2、12、22 撹拌翼
3、13、23 撹拌槽
4、14、24 チューブボス
4c、24b 流出口
5、15、25 支持板(整流羽根)
6、16、26 駆動軸
7、17 通気管
14b 噴出管

Claims (3)

  1. 撹拌翼のボス部を円筒状のチューブボスに形成し、該チューブボスを駆動軸の先端部にその外周面において間隙を存して固定すると共に、該駆動軸を内方に挿通したガスの通気管を設け、該通気管の先端開口を前記チューブボス内に臨ませて該チューブボスの先端開口をガスの流出口に形成すると共に、該チューブボスの根部を末広ノズル状に形成したことを特徴とする通気撹拌用撹拌装置。
  2. 撹拌翼のボス部を円筒状のチューブボスに形成し、該チューブボスを駆動軸の先端部にその外周面において間隙を存して固定すると共に、該駆動軸を中空の筒状に形成してその内部をガス通路に形成し、該ガス通路の先端開口を前記チューブボス内に臨ませると共に、該チューブボスの根部を末広ノズル状に形成したことを特徴とする通気撹拌用撹拌装置。
  3. 記チューブボスを前記駆動軸に固定する支持板をこれら支持板間を通過するガスの分散・微細化を行なう整流羽根に形成しことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通気撹拌用撹拌装置。
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