JP4766257B2 - 放電線の倒れ止め方法、及び倒れ止めフレーム - Google Patents

Description

本発明は、電気集塵装置の放電電極（放電極）における放電線の倒れ込みを止める方法、及びこの放電線の倒れ止め方法を実施するためのフレームに係り、特に乾式の電気集塵装置に採用することに好適な放電線の倒れ止め方法、及び倒れ止めフレームに関する。

石炭や重油等を燃料とするボイラーや焼却施設の排ガス処理システムには、紫煙が外部へ流出することを防止するために、脱硫装置等の後段に電気集塵装置が配置されている。

一般的な電気集塵装置は、平板状の複数の集塵電極（集塵極）と、複数の放電線が配された複数の放電極とが交互に配置される構成がとられている。このような放電線式の電気集塵装置では、集塵極と放電極との間に紫煙等の処理ガスを流すと共に放電極へ負の電圧を印加し、集塵極に向けてコロナ放電を発生させることで、処理ガス中のダスト等を集塵極にて捕集することができる。

電気集塵装置には、放電極及び集塵極に付着したダスト等を洗浄する際に、洗浄液のミストを用いた洗い流しをする湿式のものと、ハンマリングによる払い落としをする乾式のものとがある。ここで注目するのは、ハンマリングによりダストの払い落としを行う乾式の電気集塵装置である。

乾式電気集塵装置の放電極及び集塵極には、ハンマリングを行うための槌打ロッドが備えられており、この槌打ロッドをハンマ等により槌打することでハンマリングが成される。ハンマリング時には大きな衝撃応力が加えられるため、帯状部材によって構成される放電線は、ハンマリングが繰返し成された場合には疲労破壊を起こして破断するということが起こり得る。破断した放電線は自重により変形し、隣接して配置されている集塵極側へと倒れ込んで集塵極に接触することがある。放電線が集塵極に接触すると、短絡を生じて電気集塵装置の運転が停止してしまうという事態になる。

このような事態を避けるために従来より、放電線の破断を防止する技術、放電線の倒れ込みを防止する技術などが種々提案されてきた。例えば特許文献１に開示されている技術は、放電線の倒れ込みを防止するための技術である。特許文献１に開示されている技術は、放電線の上下端部に、放電線を覆う保護キャップを設けるというものである。このような構成の保護キャップを放電線の端部に設けることにより、放電線が破断した場合であっても保護キャップが引っ掛かり、放電線の倒れ込みを防ぐことができる。
特許第３６７８２７７号公報

上記特許文献１に開示されている技術は、放電線の倒れ込みを防止する上では非常に有効であるといえる。しかし、特許文献１に開示されている保護キャップは、放電線の１つ１つに確実に取り付ける必要がある。このため、保護キャップの取り付けのための労力、及び保護キャップ自体の製造コストの削減を図ることが今後の課題であると考えられる。

そこで本発明では、従来に比べて簡易な手段で放電線の倒れ込みを防止することができ、かつ高い効果を得ることができる方法、及びこれに用いる取り付け容易な構造のフレームを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る放電線の倒れ止め方法は、枠部と、前記枠部の内側に格子状に配される垂直部材と水平部材、前記垂直部材と水平部材により構成される格子である小枠部に対して前記垂直部材と平行に配置される帯状の放電線を備えた放電極、および前記放電極との間においてコロナ放電が成される集塵極を有し、帯状の前記放電線の側部を前記集塵極側へ向けた電気集塵装置における放電線破断による前記放電線の前記集塵極側への倒れ込みを防止する方法であって、少なくとも一対の掛け止部と当該掛け止部間に配置された放電線受け部とを有する倒れ止めフレームにおける前記掛け止部を、前記放電線の上端部を固定する前記水平部材に引掛けると共に前記放電線受け部を前記放電線の側部に配置し、破断して前記集塵極側へ倒れ込んだ前記放電線を前記放電線受け部により支えることを特徴とする。

また、上記のような特徴を有する放電線の倒れ止め方法では、一対の前記倒れ止めフレームにおける前記掛け止部を向かい合わせるようにして前記水平部材に引掛け、前記放電線受け部を前記放電線の両側部に配置することが望ましい。
さらに、上記のような放電線の倒れ止め方法では、対を成す前記倒れ止めフレームにおける前記掛け止部同士を接合し、前記水平部材に対しては揺動可能な状態、すなわち接合しない状態とすると良い。

また、上記のような放電線の倒れ止め方法を実施するための本発明に係る放電線の倒れ止めフレームは、枠部と、前記枠部の内側に格子状に配される垂直部材と水平部材、前記垂直部材と水平部材により構成される格子である小枠部に対して前記垂直部材と平行に配置される帯状の放電線を備えた放電極、および前記放電極との間においてコロナ放電が成される集塵極を有し、帯状の前記放電線の側部を前記集塵極側へ向けた電気集塵装置における放電線破断による前記放電線の前記集塵極側への倒れ込みを防止するために用いるフレームであって、前記水平部材に引掛けるための少なくとも一対の掛け止部と、前記対を成す掛け止部の下方にて、前記掛け止部間に張り渡されて、破断により倒れ込んだ前記放電線を支える放電線受け部と、前記掛け止部と当該掛け止部の下方に配置された前記放電線受け部までの間隔を定める調整部とを有することを特徴とする。

さらに上記特徴を有する放電線の倒れ止めフレームは、放電極の放電線が、帯状を成す放電線本体と当該放電線本体の両側部に形成された突起部とから構成されているような場合には、前記掛け止部から前記放電線受け部までの間隔と前記掛け止部から前記放電線の突起部までの間隔とが異なるように、前記調整部の間隔を設定することが望ましい。

上記のような放電線の倒れ止め方法によれば、従来に比べて簡易かつ少ない労力で、高い倒れ止め効果を得ることができる。また、倒れ止めフレームの放電線受け部が放電線の両側部に位置するように、倒れ止めフレームを１対配置するようにすることによれば、破断後の放電線がどちらの側方へ倒れ込んだとしても、これを止めることが可能となる。さらに、対を成す倒れ止めフレームの掛け止部のみを接合し、前記水平部材に対しては接合しない状態とすることによれば、衝撃による倒れ止めフレームの落下防止や倒れ止めフレームの揺動抑制といった効果を得ることができると共に、ハンマリングにより生ずる衝撃を逃がすことが可能となり、倒れ止めフレームと水平部材との間に亀裂等が生ずるといった事態を防ぐことが可能となる。

また、上記のような構成の放電線の倒れ止めフレームによれば、容易かつ安価に製造することができ、上記放電線の倒れ止め方法を実施することができる。さらに、放電線に突起部がある場合には、放電線受け部の配置位置が前記突起部の形成位置を避ける位置となるように調整部の長さを設定することにより、放電線の放電を妨げる虞が無い。

以下、本発明の放電線の倒れ止め方法、及び倒れ止めフレームに係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図１を参照して本実施形態に係る放電線の倒れ止めフレーム（以下単に、倒れ止めフレームと称す）が備えられる放電極１０について説明する。図１に示す放電極１０は、枠体１２を構成する枠部１４と、この枠部１４の内側に格子状に配される垂直部材（以下、縦パイプと称す）１６と水平部材（以下、横パイプと称す）１８、及び放電線２４とを基本とする。

前記枠部１４は、パイプ材等により矩形状に形成されており、その外周部には、放電極１０自体を図示しないケーシングに支持固定するためのサポート２０と、放電極１０をハンマリングする際に槌打する槌打ロッド２２とが備えられている。

前記縦パイプ１６と前記横パイプ１８は、前記枠部１４の内側にそれぞれ複数（図１に示す例では縦パイプ×２、横パイプ×３）配置され、枠部１４の内部に複数の小枠部を構成する。
前記放電線２４は、前記小枠部内に複数、縦パイプ１６と平行、すなわち垂直方向に配置される帯状の電極である。その形状は、帯状を成す放電線本体２４ａの両側部に、複数の突起部２４ｂを互い違いに形成し、放電効率が高められるように構成されている（図４参照）。

上記のような基本構成を有する放電極１０では、枠部１４及び横パイプ１８に対して、図２に示すような形態で放電線２４が固定されている。すなわち、放電線２４の上下端部を一定方向に屈曲させ、屈曲部２６に貫通孔２６ａを形成する。そして、固定対象となる枠部１４または横パイプ１８にもそれぞれ貫通孔１８ａを設ける。屈曲部２６に形成した貫通孔２６ａと枠部１４または横パイプ１８に設けた貫通孔１８ａとの位置合わせをし、これらの貫通孔２６ａ，１８ａを貫通可能なボルト３０を配置する。その後前記ボルト３０に螺合可能なナット３２により締め付けを行うことで、枠部１４または横パイプ１８に対する放電線２４の固定が完了する。
なお、上述した枠部１４または横パイプ１８に対する放電線２４の固定は１つの例であり、溶接等の手段により放電線２４を固定する場合もある。

本願出願人が、上記のような構成を有する放電極１０を用いて、放電極１０のハンマリングによる放電線２４の破断実験を行ったところ、放電極１０には、放電線２４の破断が生じやすい部分と破断が生じ難い部分とが存在することが明らかとなった。このため、放電線２４の破断が生じやすい箇所（以下、破断注意箇所と称す）を対象として倒れ止め方法を適用することによれば、より効率的かつ経済的な放電線の倒れ込み防止を実現することが可能となる。

実験により明らかとなった放電線２４の破断注意箇所は、槌打ロッド２２の延長線上に配置された横パイプ１８に上端部側の屈曲部２６を固定した放電線２４である。さらに詳細には、放電線２４を横パイプ１８に固定するために設けた屈曲部２６に形成した貫通孔２６ａ周辺から破断されやすいということが判った。

これは第１に、槌打ロッド２２の延長線上に配置された横パイプ１８には、ハンマリングによる衝撃が直接伝搬されるため、放電線２４との間に生じる衝撃応力が他の部位に比べて大きくなるということに起因すると考えられる。また第２には、放電線２４の上端部には少なからず自重による引張りの力が加えられるため、下端部よりも破断が生じやすいと考えられる。さらに第３には、屈曲部２６の貫通孔２６ａ形成箇所には、貫通孔２６ａの周囲に集中応力が加えられるため、当該部分での破断が生じやすいと考えられる。

上記のように、放電線２４の破断注意箇所を特定することができれば、当該破断注意箇所に対して倒れ込みを防止する手段を講じれば良い。以下、本発明に係る放電線の倒れ止めフレームについて、図３及び図４を参照して説明する。

本実施形態に係る倒れ止めフレーム５０は、図３に示すように、一対の掛け止部（以下、フック部と称す）５２と、この一対のフック部５２間に掛け渡された放電線受け部５６、及びフック部５２と当該フック部５２の下方に配置された放電線受け部５６との間隔を設定する調整部５４とより構成される。本実施形態に係る倒れ止めフレーム５０は、１本の棒材を屈曲形成することにより構成される。なお、棒材の材質については、倒れ込む放電線２４の重量を支えることができるものであれば、金属であっても良いし、硬質プラスチックのような樹脂素材であっても良い。

このような構成の倒れ止めフレーム５０は、前記一対のフック部５２を横パイプ１８に引掛け、放電線受け部５６を帯状の放電線本体２４ａの側部に配置することによりその効果を発揮する。すなわち、放電線２４の上端部が破断し、自重による倒れ込みが生じた場合であっても、破断した放電線２４は倒れ止めフレーム５０の放電線受け部５６に支持されることとなり、それ以上の倒れ込みが阻止されるのである。これにより、破断した放電線２４と図示しない集塵極との接触を防ぐことができ、短絡による装置の停止という事態を避けることが可能となる。また、上端部が破断した放電線２４であっても、下端部は枠部１４または横パイプ１８も接続されているため、集塵極に対する放電作用は継続されることとなり、集塵作用は維持することが可能となる。

このような構成の倒れ止めフレーム５０は、容易かつ安価に製造することが可能である。また、放電線受け部５６の幅を変えることにより、１つの倒れ止めフレーム５０により複数の放電線２４に対する倒れ止め効果を得ることも可能となる。さらに、放電極１０に対する取り付けが容易であり、取り付けに要する労力が少ないというメリットもある。

本実施形態の倒れ止めフレーム５０は、放電線受け部５６が放電線２４の突起部２４ｂに接触しない位置、望ましくは放電線受け部５６が前記突起部２４ｂの直下の位置に配置されるように、調整部５４の長さを設定すると良い。放電線受け部５６が突起部２４ｂに接触しないようにすることで、集塵極に対する放電を妨げることが無いからである。また、放電線受け部５６が突起部２４ｂの直下に位置するようにすることで、破断した放電線２４が倒れ込み、さらに自重により撓んだ場合であっても、突起部２４ｂが放電線受け部５６に引っ掛かることとなり、倒れ込み防止について高い効果を発揮することができるのである。

上記のような倒れ止めフレーム５０は、放電極１０に取り付ける際には、放電線２４の両側部にそれぞれ放電線受け部５６が位置するように、一対を一組として取り付けることが望ましい（図４参照）。なお、図４において、図４（Ａ）は同図（Ｂ）を左方向から見た構成を示す図であり、図（Ｂ）は同図（Ａ）を右方向から見た構成を示す図である。倒れ止めフレーム５０の配置形態をこのような形態とすることにより、放電線２４がいずれの側方へ倒れ込んだ場合であっても、当該倒れ込みを止めることが可能となるからである。なお、参考として、倒れ止めフレーム５０を備えた放電極１０の概略構成を図７に示す。

また、上記のように、倒れ止めフレーム５０を一対一組として横パイプ１８に配置する場合には、２つの倒れ止めフレーム５０のフック部５２を接合すると良い。このように、フック部５２同士を接合して２つの倒れ止めフレーム５０を一体化させることにより、ハンマリング時の衝撃等によりフック部５２が横パイプ１８から外れ、倒れ止めフレーム５０が落下するといった事態を防止することができる。また、フック部５２と横パイプ１８とを接合せず、対となる倒れ止めフレーム５０のフック部５２のみを接合することにより、倒れ止めフレーム５０は横パイプ１８に固定されることが無いため、ハンマリング時の衝撃を受けた場合であっても、横パイプ１８と倒れ止めフレーム５０との間に衝撃によるエネルギーが蓄積されることが無い。つまり、倒れ止めフレーム５０と横パイプ１８との間に接合部を設けないようにすることで、当該部分に亀裂等を生じさせるといった事態を避けることが可能となるのである。

また、横パイプ１８との接点を基点とした倒れ止めフレーム５０の回動（揺動）は、対となる倒れ止めフレーム５０における放電線受け部５６が放電線２４の側部に接触することで制限されるため、特定の放電線が破断して倒れ込んだ場合であっても、その倒れ込み角度を小さく抑えることができる。

なお、対となる倒れ止めフレーム５０の接合は、倒れ止めフレーム５０を金属部材で構成した場合には、溶接等の手段によれば良い。倒れ止めフレーム５０の接合手段として溶接を採用する場合には、図４に示すようにして溶接部を設けると良い。また、構成部材の材質を樹脂とした場合には、接着剤等を用いれば良い。

上記実施形態では、倒れ止めフレーム５０は棒状部材を屈曲させて構成する旨記載した。しかしながら、倒れ止めフレーム５０は、図６に示すような平板状の打ち抜き部材を屈曲させて構成しても良い。このような構成の倒れ止めフレームであっても、上述した実施形態の倒れ止めフレームと同様な作用効果を得ることができる。

さらに、上記実施形態では、一対のフレームにより放電線の両側部に放電線受け部５６を配置する旨記載した。しかしながら、倒れ止めフレームは、図７に示すように、１つのフレームにより放電線受け部を放電線の両側部に配置可能な構成としても良い。図７に示す倒れ止めフレーム５０ａは、３つの掛け止部（２つのフック部５２ａと１つのＵ字状掛け止部５２ｂ）を有し、それぞれのフック部５２ａとＵ字状掛け止部５２ｂとの間にそれぞれ放電線受け部５６を掛け渡し、フック部５２ａと放電線受け部５６、Ｕ字状掛け止部５２ｂと放電線受け部５６との間にはそれぞれ調整部５４を有するという構成である。

このような構成の倒れ止めフレーム５０ａによれば、フレーム同士を接合するという手間を省くことが可能となる。このような構成の倒れ止めフレーム５０ａは、枠体１２の上部側枠部や、放電線２４を配置していない横パイプ１８等に対しては特に有効である。また、図７に示す構成の倒れ止めフレーム５０ａは、２つのフック部５２ａ，５２ａの間に、既設の放電線２４を挿通させるための隙間ｄを設けているため、既設の放電極への取り付けも容易に行うことができる。具体的には、前記隙間ｄの間に放電線２４を通しつつ倒れ止めフレーム５０ａを傾けることで、放電線２４を倒れ止めフレーム５０ａによって囲まれた領域に通すことができる。この倒れ止めフレーム５０ａの傾けと、隙間ｄからの放電線２４の引き込みを繰返し行うことで、複数の放電線２４を倒れ止めフレーム５０ａ内に引き込むことができる。そして、最終的に、横パイプ１８に対して、フック部５２ａ，５２ａ，５２ｂを引掛けることで、倒れ止めフレーム５０ａの取り付けが完了する。このようにして取り付けることで、放電線２４が既に張られた放電極に対しても倒れ止めフレーム５０ａを取り付けることが可能となる。

このような構成の倒れ止めフレームも、本発明に係る倒れ止めフレームであるということができ、このような構成の倒れ止めフレームを利用した放電線の倒れ止め方法も本発明の技術的範囲に入るものであるといえる。

上記のような構成の倒れ止めフレーム５０は、枠体１２を構成する横パイプ１８にフック部５２を引掛けるだけでの効果を発揮することより、新規設置する電気集塵装置にはもちろん、既設の電気集塵装置の放電極に対しても容易に設置することが可能である。

放電線の倒れ止めフレームを配置する放電極の概略構成を示す図である。 放電極の枠体と放電線との接合部位を示す図である。 本発明に係る放電線の倒れ止めフレームの構成を示す斜視図である。 放電極に対する倒れ止めフレームの配置形態を示す図である。 倒れ止めフレームを配置した放電極の概略構成を示す図である。 放電線の倒れ止めフレームの他の形態を示す斜視図である。 一体型の倒れ止めフレームの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０………放電極、１２………枠体、１４………枠部、１６………縦パイプ、１８………横パイプ、２０………サポート、２２………槌打ロッド、２４………放電線、２６………屈曲部、３０………ボルト、３２………ナット、５０………倒れ止めフレーム、５２………フック部、５４………調整部、５６………放電線受け部。

Claims (5)

1. 枠部と、前記枠部の内側に格子状に配される垂直部材と水平部材、前記垂直部材と水平部材により構成される格子である小枠部に対して前記垂直部材と平行に配置される帯状の放電線を備えた放電極、および前記放電極との間においてコロナ放電が成される集塵極を有し、帯状の前記放電線の側部を前記集塵極側へ向けた電気集塵装置における放電線破断による前記放電線の前記集塵極側への倒れ込みを防止する方法であって、
   少なくとも一対の掛け止部と当該掛け止部間に配置された放電線受け部とを有する倒れ止めフレームにおける前記掛け止部を、前記放電線の上端部を固定する前記水平部材に引掛けると共に前記放電線受け部を前記放電線の側部に配置し、
   破断して前記集塵極側へ倒れ込んだ前記放電線を前記放電線受け部により支えることを特徴とする放電線の倒れ止め方法。
2. 一対の前記倒れ止めフレームにおける前記掛け止部を向かい合わせるようにして前記水平部材に引掛け、前記放電線受け部を前記放電線の両側部に配置したことを特徴とする請求項１に記載の放電線の倒れ止め方法。
3. 対を成す前記倒れ止めフレームにおける前記掛け止部同士を接合し、前記水平部材に対しては揺動可能な状態としたことを特徴とする請求項２に記載の放電線の倒れ防止方法。
4. 枠部と、前記枠部の内側に格子状に配される垂直部材と水平部材、前記垂直部材と水平部材により構成される格子である小枠部に対して前記垂直部材と平行に配置される帯状の放電線を備えた放電極、および前記放電極との間においてコロナ放電が成される集塵極を有し、帯状の前記放電線の側部を前記集塵極側へ向けた電気集塵装置における放電線破断による前記放電線の前記集塵極側への倒れ込みを防止するために用いるフレームであって、
   前記水平部材に引掛けるための少なくとも一対の掛け止部と、
   前記対を成す掛け止部の下方にて、前記掛け止部間に張り渡されて、破断により倒れ込んだ前記放電線を支える放電線受け部と、
   前記掛け止部と当該掛け止部の下方に配置された前記放電線受け部までの間隔を定める調整部とを有することを特徴とする放電線の倒れ止めフレーム。
5. 前記放電極の放電線は、帯状を成す放電線本体と当該放電線本体の両側部に形成された突起部とから成っており、
   前記掛け止部から前記放電線受け部までの間隔と前記掛け止部から前記放電線の突起部までの間隔とが異なるように、前記調整部の間隔を設定したことを特徴とする請求項４に記載の放電線の倒れ止めフレーム。

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