JP4832778B2 - Gas cooling device and gas cooling method - Google Patents
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Description
本発明は、ガスを冷却処理する装置及び方法に関し、特に、廃棄物を焼却処理する際に排出される排ガスを冷却処理するガス冷却装置及びガス冷却方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for cooling a gas, and more particularly, to a gas cooling apparatus and a gas cooling method for cooling an exhaust gas discharged when a waste is incinerated.
従来より、廃棄物を燃焼した排ガスを外部に排出する際に冷却することが行われている。(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、排ガスの冷却速度が遅い場合には、ダイオキシン等の有害ガスが発生するといった問題があり、排ガスの冷却効率の向上が強く望まれている。 However, when the exhaust gas cooling rate is low, there is a problem that harmful gas such as dioxin is generated, and improvement of the exhaust gas cooling efficiency is strongly desired.
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、廃棄物を燃焼した排ガスを急速に冷却することができ、ダイオキシン等の有害ガスの発生を発生させることのないガス冷却装置及びガス冷却方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a gas cooling apparatus and a gas cooling method capable of rapidly cooling an exhaust gas combusting waste and not generating generation of harmful gas such as dioxin. For the purpose.
上記課題を解決するために請求項1記載の発明は、軸心方向に距離を存してガス吸入口とガス排出口とを有する有蓋有底の筒状の冷却室本体を備え、ガス吸入口から冷却室本体内に吸入されたガスを冷却してガス排出口から排出するガス冷却装置であって、ガス吸入口から吸入されるガスを冷却室本体の内周方向に分散させるガス分散手段と、冷却室本体の外周に沿って設けられた冷却流体用流路によって構成される第1冷却手段と、冷却流体用流路の内周に沿って螺旋状に設けられ、内方に向かって下方に傾斜するフィンと、冷却室本体外部から内部に導入され、液体を噴霧または蒸気を噴出するための微細孔を有する液体導入管によって構成される第2冷却手段とを備え、フィンは、所定の幅を有する大フィンと、該大フィンよりも幅が狭い小フィンとを上下方向に互いに離間させて配置した2重螺旋からなり、第2冷却手段は、大フィンおよび小フィンの上面に液体を噴霧することを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is provided with a cylindrical cooling chamber main body with a lid and having a gas inlet and a gas outlet with a distance in the axial direction, and the gas inlet A gas cooling device that cools the gas sucked into the cooling chamber body from the gas discharge port and disperses the gas sucked from the gas suction port in the inner circumferential direction of the cooling chamber body; A first cooling means constituted by a cooling fluid channel provided along the outer periphery of the cooling chamber main body and a spiral provided along the inner periphery of the cooling fluid channel, and downward toward the inside. And a second cooling means configured by a liquid introduction pipe introduced into the cooling chamber main body from the outside and having fine holes for spraying liquid or ejecting vapor . A large fin having a width and a width larger than the large fin. There consists double helix which is disposed vertically moved away from each other and a small fin, the second cooling means is characterized in that spraying liquid on the upper surface of the large fin and small fins.
また、請求項2記載の発明は、廃棄物を焼却処理した際に発生する排ガスを冷却するガス冷却方法であって、軸心方向に距離を存してガス吸入口とガス排出口とを有する有蓋有底の筒状の冷却室本体に、ガス吸入口からガスを吸入し、その吸入したガスを冷却室の内周方向に分散させ、その分散したガスを、冷却室本体の外周に沿って設けられた冷却流体用流路の内周に沿って螺旋状に設けられた内方に向かって下方に傾斜するフィンによって、ガス排出口の方向に向けて螺旋状に流動させ、フィンは、所定の幅を有する大フィンと、該大フィンよりも幅が狭い小フィンとを上下方向に互いに離間させて配置した2重螺旋からなり、その流動しているガスを、冷却室外周に配した冷媒によって間接的に冷却すると共に、冷却室外部から内部に導入されて液体が充填されている液体導入管によって間接的に、且つ、その液体導入管が有する微細孔から大フィンおよび小フィンの上面に液体を噴霧または蒸気を噴出して直接的に冷却することを特徴としている。
The invention according to
本発明によれば、冷却室本体内に吸入されたガスを、冷却室本体外部の第1冷却手段と、冷却室本体内部の第2冷却手段との2つの冷却手段によって、直接的に且つ間接的に冷却するので、ガスを効率良く急速冷却することができる。また、ガス吸入口から吸入されるガスを冷却室本体の内周方向に分散させ、冷却室本体の外周に沿って設けられる冷却流体用流路の内周に沿って螺旋状に設けられた大フィンおよび小フィンによって螺旋状に流動させるので、ガスと冷却室本体内周との接触時間が長くなり、第1冷却手段による冷却を効率よく行うことができる。さらに、第2冷却手段によって噴霧される液体または噴出される蒸気(例えば、霧状の水や水蒸気)によって、冷却室本体内(特に大フィンおよび小フィン表面)に溜まる排ガス中の残留物を洗浄することができるので、メンテナンスが簡単である。 According to the present invention, the gas sucked into the cooling chamber main body is directly and indirectly supplied by the two cooling means of the first cooling means outside the cooling chamber main body and the second cooling means inside the cooling chamber main body. Therefore, the gas can be rapidly and efficiently cooled. Further, the gas sucked from the gas suction port is dispersed in the inner peripheral direction of the cooling chamber main body, and the large gas is provided spirally along the inner periphery of the cooling fluid channel provided along the outer periphery of the cooling chamber main body. Since the fins and the small fins are caused to flow spirally, the contact time between the gas and the inner periphery of the cooling chamber main body becomes long, and cooling by the first cooling means can be performed efficiently. Further, the residue in the exhaust gas accumulated in the cooling chamber body (particularly on the surfaces of the large fins and small fins ) is cleaned by the liquid sprayed by the second cooling means or the jetted steam (for example, mist-like water or water vapor). Maintenance can be done easily.
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
図1を参照して、1は、廃棄物を焼却処理した際に排出される排ガスを冷却処理するガス冷却装置である。排ガスには、粉塵やガス(NOX、SOX、HCl、ダイオキシン等)が含まれており、この排ガスを約1000℃から約150℃まで急冷するためのものである。 Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a gas cooling device that cools exhaust gas discharged when waste is incinerated. The exhaust gas contains dust and gas (NOX, SOX, HCl, dioxin, etc.) and is used for rapidly cooling the exhaust gas from about 1000 ° C. to about 150 ° C.
このガス冷却装置1は、軸心方向に距離を存してガス吸入口2aとガス排出口2bとを有する円筒状の冷却室本体2を備えている。ガス給入口2aは冷却室本体2の傘状蓋部2cの頂部に開口しており、このガス給入口2aに、前工程である廃棄物の焼却処理を行う焼却装置からの排気ダクト(図示せず)が接続されている。ガス排出口2bは、冷却室本体2の側周部2dの下部に開口している。
The gas cooling device 1 includes a cylindrical
冷却室本体2内の空間(以下、冷却室Cという。)の、ガス給入口2aに対向する位置には、傘状蓋部2cの内周面及び側周部2dの内周面から所定の間隔を存して、傘状部材3(ガス分散手段)が上に凸の状態で配置されている。この傘状部材3は、その縁部付近が線状部材3aによって傘状蓋部2cの内周面と接続されて固定されている。
A space in the cooling chamber body 2 (hereinafter referred to as a cooling chamber C) is located at a position facing the
冷却室本体2の側周部2dの内周面には、その内周面の上端から前記ガス排出口2bの上側まで、大小2枚のフィン4a、4bが2重螺旋状に形成されている。大フィン4aと小フィン4bとは、互いに一定間隔おきに螺旋を形成しており、どちらのフィン4a、4bも、内方に向かって下方に傾斜している。
On the inner peripheral surface of the side
冷却室本体2の底部2eの内周面はすり鉢状に形成されており、その中央には、下に突出する円筒状の突出部2fが形成されている。この突出部2fの内部空間の下面は、冷却室本体2の底部2eと同様にすり鉢状に形成されており、その下端には後述する凝縮水を排出するための凝縮水排出口2gが設けられている。
The inner peripheral surface of the
前記冷却室本体2の傘状蓋部2c、側周部2d、底部2e及び突出部2fは、全て二重構造(冷却流体用流路)となっており、その内部に、導入口2hから冷媒たる水を導入して流通させ、排出口2iから排出するようになっている。これにより、冷却室Cの内周面及びフィン4a、4bが冷却され、間接的に冷却室C自体も冷却される。
The umbrella-
冷却室本体2内部には、大小2つの螺旋状の液体導入管5a、5bが配設されている。これら液体導入管5a、5bの螺旋は、前記フィン4a、4bと同方向に螺旋が回旋しており、大液体導入管5aの内部に小液体導入管5bが装入されると共に、両導入管5a、5bの軸心が冷却室本体2の軸心と一致するように配置されている。この液体導入管5a、5bは、板状部材5cによって傘状蓋部2cの内周面と接続されて固定されている大小2つの筒状部材5d、5eに巻回されている。これら筒状部材5d、5eはパンチングメタルで形成されている。両導入管5a、5bの下端には、冷却室本体2の傘状蓋部2cを貫通する液体送入管5a1、5b1が接続されていると共に、両導入管5a、5bの上端には、冷却室本体2の底部2e及び突出部2fを貫通する液体送出管5a2、5b2が接続されている。これにより、液体送入管5a1、5b1を介して冷却室本体2外部から液体導入管5a、5bに対して水が送入され、冷却室Cの冷却に使用された水は液体送出管5a2、5b2を介して冷却室本体2外に送出される。
Inside the cooling chamber
さらに、冷却室本体2内部には、その軸心方向に延びる5本の冷却管6a〜6eが配設されている。この冷却管6a〜6eには、液体を噴霧するための微細孔(図示せず)が多数形成されている。冷却管6aは冷却室本体2の軸心上に配置され、冷却管6b、6cは大液体導入管5aと小液体導入管5bとの間に配置され、冷却管6d、6eはフィン4aを貫通して配置されている。冷却管6a〜6eには、冷却室本体2の傘状蓋部2cを貫通する冷却管用送入管61と、その冷却管用送入管61に接続され、水平方向に延びる分岐管62とを介して冷却用の水が送られる。これにより、冷却管用送入管61及び分岐管62を介して冷却室本体2外部から冷却管6a〜6eに対して水が送入され、その微細孔から噴霧されて冷却室Cを直接的に冷却した水は、後述する凝縮水排出口2gから排出される。
Furthermore, five
冷却室本体2内の下部であって、前記ガス排出口2bの側方には、凝縮水分離器7が配設されている。この凝縮水分離器7は、図2に示すように、円筒状の内壁部7aと、その内壁部7aよりも径が大きい円筒状に形成され一部開口している外壁部7bと、これら内壁部7a及び外壁部7bの上端を接続する屋根部7cと、内壁部7a及び外壁部7bの下端を接続する傾斜板群部7dと、前記外壁部7bの開口と前記ガス排出口2bとを接続する排出ダクト7eとを備えている。傾斜板群部7dは、円周方向に沿って同一方向に傾斜している複数の傾斜板によって構成されている。これにより、上方から流動してきた排ガスは、凝縮水分離器7の下方から分離器7内部に進入し、その流れは傾斜板群部7dによって円周方向のうちの一方向に方向付けられると共に、水との分離が行われる。また、前記冷却管6a〜6eから噴霧された水は、屋根部7cを伝って、または直接下方に落下する。下方に落下した水は、冷却室本体2の底部2eを伝って、または直接突出部2fの内部空間に集められ、凝縮水排出口2gから排出される。
A
次に、上記説明したガス冷却装置1の作用について説明する。 Next, the operation of the gas cooling device 1 described above will be described.
このガス冷却装置1で、廃棄物を焼却処理した際に排出される排ガスを冷却処理する場合、まず、排ガスをガス給入口2aから冷却室Cに吸入する。吸入された排ガスは、傘状部材3によって、冷却室2の内周方向に分散される。
When the exhaust gas discharged when the waste is incinerated with the gas cooling device 1 is cooled, first, the exhaust gas is sucked into the cooling chamber C from the
分散された排ガスは、フィン4a、4bにガイドされて冷却されながら、冷却室Cの内周に沿って螺旋状に流動しつつ、下方に導かれる。
The dispersed exhaust gas is guided downward by the
このとき、冷却室本体2の傘状蓋部2c、側周部2d、底部2e及び突出部2f内部に流通している冷媒により、螺旋状に流動している排ガスが間接的に冷却される。また同時に、液体導入管5a、5bにより間接冷却すると共に、冷却管6a〜6eから螺旋状に流動している排ガスに対して水を噴霧して排ガスを直接的に冷却する。さらに、フィン4aを貫通して配設されている冷却管6d、6eから噴霧される液体によって、フィン4a、4bに溜まる排ガス中の残留物等が洗浄される。
At this time, the exhaust gas flowing in a spiral shape is indirectly cooled by the refrigerant circulating in the umbrella-
このようにして冷却された排ガスは、冷却室本体2の底部2eによってその流動方向を下方向から上方向へと変えられ、凝縮水分離器7の下方から分離器7内部に進入する。そして、傾斜板群部7dによって円周方向のうちの一方向に方向付けられた排ガスは、排出ダクト7eから冷却室本体2外へと排出される。
The exhaust gas thus cooled is changed in flow direction from the lower side to the upper side by the bottom 2e of the cooling chamber
また、冷却管6a〜6eから噴霧され、排ガスの冷却に用いられた水及び燃焼により生成した水は、凝縮水分離器7によって排ガスと分離されて下方に落下し、突出部2fの内部空間に集められて凝縮水排出口2gから排出される。
The water sprayed from the cooling
なお、上記実施形態では、液体導入管5a、5bは専ら間接的に排ガス及び冷却室Cを冷却するために用いているが、これら液体導入管5a、5bにも冷却管6a〜6eと同様の微細孔を設け、液体を噴霧するようにしても良い。これによれば、排ガス量の多寡変動に応じて冷却能力を変更することが可能となり、便利である。
In the above embodiment, the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible as needed.
2 冷却室本体
3 傘状部材(ガス分散手段)
4a、4b フィン
5a、5b 液体導入管
6a〜6e 冷却管
2 Cooling chamber body 3 Umbrella-shaped member (gas dispersion means)
4a,
Claims (4)
ガス吸入口から吸入されるガスを冷却室本体の内周方向に分散させるガス分散手段と、
冷却室本体の外周に沿って設けられた冷却流体用流路によって構成される第1冷却手段と、
冷却流体用流路の内周に沿って螺旋状に設けられ、内方に向かって下方に傾斜するフィンと、
冷却室本体外部から内部に導入され、液体を噴霧または蒸気を噴出するための微細孔を有する液体導入管によって構成される第2冷却手段とを備え、
フィンは、所定の幅を有する大フィンと、該大フィンよりも幅が狭い小フィンとを上下方向に互いに離間させて配置した2重螺旋からなり、
第2冷却手段は、大フィンおよび小フィンの上面に液体を噴霧することを特徴とするガス冷却装置。 A cylindrical cooling chamber body with a lid and having a gas inlet and a gas outlet with a distance in the axial direction is provided, and the gas sucked into the cooling chamber body from the gas inlet is cooled to A gas cooling device that discharges from a discharge port,
Gas dispersion means for dispersing the gas sucked from the gas suction port in the inner circumferential direction of the cooling chamber body;
A first cooling means constituted by a cooling fluid channel provided along the outer periphery of the cooling chamber body;
A fin that is provided in a spiral shape along the inner periphery of the cooling fluid flow path and is inclined downward toward the inside;
A second cooling means that is introduced from the outside of the cooling chamber main body into the inside and configured by a liquid introduction pipe having a fine hole for spraying liquid or ejecting vapor;
The fin is composed of a double helix in which a large fin having a predetermined width and a small fin narrower than the large fin are arranged apart from each other in the vertical direction,
The second cooling means sprays liquid onto the upper surfaces of the large fins and the small fins .
軸心方向に距離を存してガス吸入口とガス排出口とを有する有蓋有底の筒状の冷却室本体に、ガス吸入口からガスを吸入し、
その吸入したガスを冷却室の内周方向に分散させ、
その分散したガスを、冷却室本体の外周に沿って設けられた冷却流体用流路の内周に沿って螺旋状に設けられた内方に向かって下方に傾斜するフィンによって、ガス排出口の方向に向けて螺旋状に流動させ、フィンは、所定の幅を有する大フィンと、該大フィンよりも幅が狭い小フィンとを上下方向に互いに離間させて配置した2重螺旋からなり、
その流動しているガスを、冷却室外周に配した冷媒によって間接的に冷却すると共に、冷却室外部から内部に導入されて液体が充填されている液体導入管によって間接的に、且つ、その液体導入管が有する微細孔から大フィンおよび小フィンの上面に液体を噴霧または蒸気を噴出して直接的に冷却することを特徴とするガス冷却方法。 A gas cooling method for cooling exhaust gas generated when waste is incinerated,
Gas is sucked from the gas suction port into the cylindrical cooling chamber main body with a lid having a gas suction port and a gas discharge port at a distance in the axial direction,
Disperse the sucked gas in the inner circumferential direction of the cooling chamber,
The dispersed gas is supplied to the gas discharge port by fins inclined downward inwardly in a spiral shape along the inner periphery of the cooling fluid flow path provided along the outer periphery of the cooling chamber body. The fins flow in a spiral shape toward the direction, and the fins are composed of a double helix in which a large fin having a predetermined width and a small fin narrower than the large fin are arranged apart from each other in the vertical direction,
The flowing gas is indirectly cooled by the refrigerant disposed on the outer periphery of the cooling chamber, and indirectly through the liquid introduction pipe filled with the liquid introduced from the outside of the cooling chamber and the liquid. A gas cooling method characterized in that liquid is sprayed or jetted out from the fine holes of the introduction pipe onto the upper surfaces of the large and small fins to cool directly.
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