JP5063621B2

JP5063621B2 - ダンパ装置

Info

Publication number: JP5063621B2
Application number: JP2009014132A
Authority: JP
Inventors: 雄二谷岡; 康弘土江; 正宏若山; 正一大野
Original assignee: Pan Pacific Copper Co Ltd
Current assignee: Pan Pacific Copper Co Ltd
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2029-01-26
Also published as: JP2010169358A

Description

本発明は管内を流れる流体を遮断するダンパ装置に関する。

熔錬工場の自熔炉から発生した排ガスは、廃熱回収ボイラ、サイクロン、電気集塵機を経て、排ガスブロワに吸引され、硫酸工場へ送られる。ところが、熔錬工場において低濃度ＳＯ_２ガスを含む排ガスが発生するような場合、硫酸工場の反応温度保持のため、排ガスの硫酸工場への送風が停止され、ガス処理を行う排脱工場へ排ガスを送るように排ガス送風ラインが切り替えられる。このような排ガスの通過する排気管には、排ガス送風ラインの切替用のダンパが設けられている。このダンパは高濃度のＳＯ_２ガスの排脱工場への流入を抑制するために高いシール性が要求されている。そして、このようなダンパの一例が特許文献１に開示されている。

特開２００１−２８９４３４号公報

特許文献１のダンパや、従来から用いられているダンパ、例えば、バタフライ式ダンパやスライド式ダンパは、使用時間の経過とともに、排ガス中に含まれるダストがシール面へ付着する。このようなダストの付着により、ダンパの動作不良、腐食や、ダストの堆積によるシール性悪化によるリークの発生などの問題が発生することが考えられる。

そこで、本発明は、排気管に装着されるダンパ装置において、排ガス中に含まれるダストの付着によるシール性の低下を抑え、排ガスの漏洩を抑制することを課題とする。

かかる課題を解決する本発明のダンパ装置は、ダストが混入した排ガスが水平横向きに流入する流入口と前記排ガスを排出する排出口とが形成され、前記流入口よりも内部断面が拡大した収容室と、前記流入口及び／または前記排出口を遮蔽するフラップ状のダンパと、前記収容室内に堆積したダストが排出される取出口と、を備え、熔錬炉において発生した排ガスの流れる排気管に配設したダンパ装置であって、前記排出口は、前記収容室の上部に形成され、排ガスが前記収容室内からほぼ鉛直上向きに排出され、前記ガス中のダストが自重により落下し、前記収容室内に堆積することを特徴とする。

このような構成のダンパ装置は、フラップ状のダンパを備えたことにより、開口時に排ガスの通過領域の外にダンパを移動して、排ガスに含まれるダストがダンパに付着することを抑制することができる。これにより、ダストの付着によるダンパの動作不良、腐食、シール性の低下を抑え、排ガスの漏洩を抑制することができる。特に、熔錬炉から排出される排ガス中にはＳＯ_２ガスが含まれるので、ダンパ装置は、ＳＯ_２ガスの漏洩を抑制し、ＳＯ_２ガスの中和処理コストを削減することができる。また、熔錬炉から排出される排ガスはダストの含有量が多いため、本装置によりダスト付着を抑制することにより得られる効果は大きい。また、流入口と排出口の両方に備えたダンパでは、さらに排ガスの漏洩を抑制することができる。さらに、このダンパ装置は、自重により落下して堆積したダストを取出口から外部へ除去することができる。

また、このようなダンパ装置において、前記流入口は、排ガスが前記収容室内へ水平横向きに流入するように前記収容室の側面に形成され、前記排出口は、排ガスが前記収容室内から水平横向きに排出されるように前記収容室の側面に形成され、前記ダンパの支持軸は、前記流入口及び前記排出口よりも鉛直方向上側に配置された構成とすることができる。

また、本発明のダンパ装置は、ダストが混入した排ガスが流入する流入口と、前記排ガスを排出する排出口とが形成された収容室と、前記流入口及び／または前記排出口を遮蔽するフラップ状のダンパと、を備え、前記排出口は、前記収容室の上部に形成され、排ガスが前記収容室内からほぼ鉛直上向きに排出され、前記ガス中のダストが自重により落下し、前記収容室内に堆積することを特徴としてもよい。

このようなダンパ装置は、自重により落下して堆積したダストを取出口から外部へ除去することができる。

上記のダンパ装置において、前記ダンパは、シール面の全周に亘って少なくとも二重のシール構造を備えた構成とすることができる。

このようなダンパ装置は、シール性に優れ、排ガスの漏れを抑制することができる。

さらに、このようなダンパ装置において、前記ダンパは、シール面の全周に亘って少なくとも二重のスリット溝が形成され、当該スリット溝のそれぞれにグランドパッキンを嵌めこんだ構成とすることができる。

このようなダンパ装置では、シール面にスリット溝を設けることにより、ラビリンス効果が得られ、排ガスの漏洩が抑制される。さらに、グランドパッキンを嵌めこむことにより、シート時にグランドパッキンが変形してシート部に密着するため、シール性が向上する。このため、仮にシート部にダストが付着しても、グランドパッキンの変形によりシール性が維持される。これにより、排ガスの漏洩が抑制できる。

本発明のダンパ装置は、排ガス中に含まれるダストの付着によるダンパのシール性の低下を抑え、排ガスの漏洩を抑制することができる。

実施例１のダンパ装置の組み込まれた排ガス処理ラインの概略構成を示した説明図である。実施例１のダンパ装置の内部構成を示した概略図である。（ａ）は、フラップ式ダンパの弁板のシール部を拡大して示した断面図であって、（ｂ）は、流入口に接触した際のシール部を拡大して示した断面図である。図２中のフラップ式ダンパの弁板、第１アーム、支持軸を矢示Ａ方向から見た状態を示した説明図である。実施例２のダンパ装置の内部構成を示した概略図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。

本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例のダンパ装置１の組み込まれた排ガス処理ライン１００の概略構成を示した説明図である。通常運転時では、熔錬工場の自熔炉１０１において発生した排ガスは、廃熱回収ボイラ、サイクロン、電気集塵機を経て、ダストの一部を除去した後、排ガスブロワ１０２に吸引され、硫酸工場へ送られる。一方、熔錬工場において低濃度ＳＯ_２発生時には、ダンパ装置１０３により排ガスの流路を遮断し、硫酸工場への送風を停止する。この場合、本発明のダンパ装置１における二つのフラップ式ダンパ２、３を開き、低濃度ＳＯ_２を排脱工場へ送る。なお、このときダンパ装置１を通る排ガスは、流量が６００００〜６５０００Ｎｍ^３／ｈｒ、温度２００〜３００℃、含有ダスト量０．１〜３０ｇ／Ｎｍ^３、ＳＯ_２濃度１０〜２５％程度である。

図２はダンパ装置１の内部構成の概略を示した説明図である。図２中の破線は、入口側フラップ式ダンパ２、及び出口側フラップ式ダンパ３が開いた状態を示している。

ダンパ装置１は、流入口５と排出口６とが形成された収容室４を備えている。流入口５、排出口６は排気管と接続しており、自熔炉１０１において発生した排ガスが、流入口５を通り収容室４に流入し、排出口６を通り収容室４から排出される。流入口５は、収容室４の側面に形成され、排ガスが収容室４内へ水平横向きに流入する。また、排出口６は、収容室４の側面に形成され、排ガスが収容室４内から水平横向きに排出される。

このようなダンパ装置１に流れ込む排ガス中にはダストが含まれている。このダストは、自重により下方へ落下し、収容室４内の底部に堆積する。また、収容室４の底には、ドレン排出配管に接続するドレン抜き口７が形成されており、月に１度程度の頻度で、ドレンを取り除く構成となっている。さらに、収容室４内に堆積するダストは、定修時などの装置停止時に、例えば、年に１度程度の頻度で、収容室４の底部に形成された取出口８から収容室４の外部へ除去される。

また、ダンパ装置１は、収容室４の流入口５を遮蔽するように配設された入口側フラップ式ダンパ２、収容室４の排出口６を遮蔽するように配設された出口側フラップ式ダンパ３と、を備えている。

入口側フラップ式ダンパ２は、弁板２１、第１アーム２２、第２アーム２３、支持軸２４を備えている。弁板２１には、シール部２１ａが形成されており、シール部２１ａが流入口５に設けられた弁座部に着座することにより、流入口５を閉塞する。第１アーム２２は、弁板２１を支持している。この第１アーム２２は支持軸２４に一体に組み付けられている。また、第２アーム２３も、支持軸２４に一体に組み付けられている。支持軸２４は回動可能に配置されており、第１アーム２２、第２アーム２３、支持軸２４は、一体となって回動する構成となっている。また、第２アーム２３の支持軸２４が組みつけられた側と異なる端部には、ピストン２５の先端部が回動可能に接続されている。また、このピストン２５はシリンダ２６内に摺動可能に配置されている。ピストン２５は電動モータ駆動式の駆動装置２７によりシリンダ２６内を摺動し、第２アーム２３を移動させる。これにより、第２アーム２３と、これと一体となっている支持軸２４、第１アーム２２が回動する。第１アーム２２が回動することにより、第１アーム２２に支持された弁板２１が移動し、シール部２１ａが流入口５と接触、離間する。なお、駆動装置２７は電動モータ駆動式であるが、油圧式であってもよい。

ところで、支持軸２４は、流入口５よりも鉛直方向上側に配置されている。また、入口側フラップ式ダンパ２は、最大開弁時に流入口５よりも鉛直方向上側に位置する構成となっている。このように、入口側フラップ式ダンパ２が流入口５よりも上側に開くため、自重により下方へ落下するダストの付着が抑制される。

出口側フラップ式ダンパ３は、入口側フラップ式ダンパ２と同様の構成をしており、弁板３１、第１アーム３２、第２アーム３３、支持軸３４を備え、ピストン、シリンダ、油圧式駆動装置により移動し、シール部３１ａが排出口６と接触、離間する。また、出口側フラップ式ダンパ３の支持軸３４も排出口６よりも鉛直方向上側に配置されている。また、出口側フラップ式ダンパ３は、最大開弁時に排出口６よりも鉛直方向上側に位置する構成となっている。このように、出口側フラップ式ダンパ３が排出口６よりも上側に開くことにより、下方へ落下するダストの付着が抑制される。なお、入口側フラップ式ダンパ２と出口側フラップ式ダンパ３とは同時に開閉される構成となっている。これらのダンパの作動は、１〜２日に１度程度である。

次に、弁板２１のシール部２１ａについて説明する。図３は、弁板２１のシール部２１ａを拡大して示した説明図である。図３（ａ）は、弁板２１のシール部２１ａを拡大して示した断面図であって、図３（ｂ）は、流入口５に接触した際のシール部２１ａを拡大して示した断面図である。弁板２１のシール部２１ａには、シール面の全周に亘って二重のシール構造が設けられている。

シール部２１ａは、シール面の全周に亘って形成された第１スリット溝２１１、及び、第１スリット溝２１１の外周側であって、シール面の全周に亘って形成された第２スリット溝２１２を備えている。そして、第１スリット溝２１１には、溝から突出するように第１グランドパッキン２１３が嵌めこまれており、第２スリット溝２１２には、溝から突出するように第２グランドパッキン２１４が嵌めこまれている。このようなスリット溝２１１、２１２を設けたことにより、ラビリンス効果が得られ、流入口５の遮断時に排気ガスの漏洩を抑制することができる。さらに、図３（ｂ）に示すように、シール部２１ａが流入口５に接触した際に、グランドパッキン２１３、２１４を流入口５のシート側へ押しつけ、シール部２１ａと流入口５のシートとを密着させる。これにより、シール部２１ａと流入口５のシートとの間の隙間が埋まり、シール性が向上し、排気ガスの漏洩が抑制される。このようなグランドパッキン２１３、２１４を備えたことにより、仮に流入口５やシール部２１ａにダストが付着してもグランドパッキン２１３、２１４が変形して密着し、隙間が埋まるため、高いシール性が維持される。このようなグランドパッキン２１３、２１４は、収縮性、復元性に優れているため、従来のダンパ装置と比較して、ダンパ部のシール性、耐久性が向上する。また、二重のシール構造としたことにより、シール性が向上する。なお、このようなグランドパッキンは、例えば、カーボンファイバーパッキンを用いることができる。

また、出口側フラップ式ダンパ３の弁板３１のシール部３１ａは、弁板２１のシール部２１ａと同様のシール構成が形成されており、排気ガスの漏洩を抑制する。

次に、弁板２１と第１アーム２２との接続について説明する。図４は、図２中の弁板２１、第１アーム２２、支持軸２４とを矢示Ａ方向から見た状態を示した説明図である。第１アーム２２は二本備えられており、接続部２２１ａ、２２１ｂでピン２２１により弁板２１と接続している。このように接続部を複数設けたことにより、第１アーム２２と弁板２１との接続部に加わる荷重を分散し、破損を抑制している。

以上の構成により、本実施例のダンパ装置１は、（１）流入口５及び排出口６に各々、フラップ式ダンパ２、３を備え、流路を遮蔽することにより、二重に排ガスの漏洩を抑制する。また、（２）フラップ式ダンパ２、３が、流入口５、排出口６よりも上側に開くため、自重により下方へ落下するダストの付着を抑制する。また、（３）フラップ式ダンパ２、３のシール面に二重のスリット溝を設けたことにより、ラビリンス効果が得られ、シール性を向上する。また、（４）フラップ式ダンパ２、３のシール面に収縮性、復元性に優れたグランドパッキンを二重に配置したシール構造により、シール性を向上する。以上の構成により、これまで約１００Ｎｍ^３／ｈｒ程度あった排ガスの漏洩量をほぼ０とする効果が推定できる。このように排ガスの漏洩を抑制することにより、排脱工場側へのＳＯ_２ガス流入を防止し、ＳＯ_２ガスの中和処理コストが削減できる。また、ダンパへのダストの付着が抑制されるので、定期的なダンパ清掃作業を削減できる。

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例のダンパ装置５１は、転炉において発生した排ガスが通過する排気管に接続される。図５は、ダンパ装置５１の内部構成の概略を示した説明図である。図５中の破線は、フラップ式ダンパ５３が開いた状態を示している。

ダンパ装置５１は、流入口５５と排出口５６とが形成された収容室５４を備えている。流入口５５、排出口５６は排気管と接続しており、転炉において発生した排ガスが、流入口５５を通り収容室５４に流入し、排出口５６を通り収容室５４から排出される。流入口５５は、収容室５４の側面に形成され、排ガスが収容室５４内へ水平横向きに流入する。一方、排出口５６は、収容室５４の上部に形成され、排ガスが収容室５４内からほぼ鉛直上向きに排出される。

また、ダンパ装置５１は、収容室５４の排出口５６を遮蔽するように配設されたフラップ式ダンパ５３を備えている。このフラップ式ダンパ５３は、実施例１の入口側フラップ式ダンパ２と同様の構成をしており、弁板６１、第１アーム６２、第２アーム６３、支持軸６４を備え、ピストン６５、シリンダ６６、電動モータ駆動式の駆動装置６７により弁体６１が移動され、シール部６１ａが排出口５６と接触、離間する。なお、駆動装置６７は油圧駆動式でも良い。

さらに、シール部６１ａには、実施例１の入口側フラップ式ダンパ２の弁板２１のシール部２１ａと同様のシール構成が形成されており、排気ガスの漏洩を抑制する。

このようなダンパ装置５１に流れ込む排ガス中には、ダストが含まれている。このダストは、自重により下方へ落下し、収容室５４内の底部に堆積する。このように堆積するダストは、定修時などの装置停止時に、収容室５４の底部に形成された取出口５８から、収容室５４の外部へ除去される。

以上の構成により、ダンパ装置５１は、（１）フラップ式ダンパ５３のシール面に二重のスリット溝を設けたことにより、ラビリンス効果が得られ、シール性を向上する。また、（２）フラップ式ダンパ５３のシール面に収縮性、復元性に優れたグランドパッキンを二重に配置したシール構造により、シール性を向上する。これにより、ダンパ装置５１は、排ガスの漏洩を抑制する。

上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

例えば、フラップ式ダンパのシール面は、スリット溝やグランドパッキンを３重以上としたシール構造にすることができる。このようなシール面を多重にするほどシール性の低下を抑制することができる。

１、５１ダンパ装置
２入口側フラップ式ダンパ
２１弁板
２１ａシール部
２２第１アーム
２３第２アーム
２４支持軸
３出口側フラップ式ダンパ
３１弁板
３１ａシール部
３２第１アーム
３３第２アーム
３４支持軸
４、５４収容室
５、５５流入口
６、５６排出口
５３フラップ式ダンパ
６１弁板
６１ａシール部
６２第１アーム
６３第２アーム
６４支持軸

Claims

ダストが混入した排ガスが水平横向きに流入する流入口と、前記排ガスを排出する排出口とが形成され、前記流入口よりも内部断面が拡大した収容室と、
前記流入口及び／または前記排出口を遮蔽するフラップ状のダンパと、
前記収容室内に堆積したダストが排出される取出口と、
を備え、熔錬炉において発生した排ガスの流れる排気管に配設したダンパ装置であって、
前記排出口は、前記収容室の上部に形成され、排ガスが前記収容室内からほぼ鉛直上向きに排出され、前記ガス中のダストが自重により落下し、前記収容室内に堆積することを特徴とするダンパ装置。
ダストが混入した排ガスが流入する流入口と、前記排ガスを排出する排出口とが形成された収容室と、
前記流入口及び／または前記排出口を遮蔽するフラップ状のダンパと、
を備え、
前記排出口は、前記収容室の上部に形成され、排ガスが前記収容室内からほぼ鉛直上向きに排出され、前記ガス中のダストが自重により落下し、前記収容室内に堆積することを特徴としたダンパ装置。
前記ダンパは、シール面の全周に亘って少なくとも二重のシール構造を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のダンパ装置。
前記ダンパは、シール面の全周に亘って少なくとも二重のスリット溝が形成され、当該スリット溝のそれぞれにグランドパッキンを嵌めこんだことを特徴とする請求項３記載のダンパ装置。