JP5140048B2 - パルス式集塵装置 - Google Patents
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Description
これにより、フィルタ部に塵埃が捕集され付着して当該フィルタ部における圧力損失が大きくなった場合であっても、フィルタ部への塵埃の捕集を継続したままの状態で開閉弁を開操作し、インジェクターチューブを介して複数の噴出孔から圧縮空気を複数のフィルタの内部に噴出させることで、浄化空気室側からフィルタを介して含塵空気導入室側に圧力波(パルス波)を伝播させることができ、フィルタの外表面(含塵空気導入室側)に付着した塵埃を払い落とすことができる。
また、インジェクターチューブの長手方向に複数の噴出孔が設けられているので、必然的にインジェクターチューブの長さが長くなり、インジェクターチューブ内の圧力上昇速度が低下する傾向にある。
さらに、インジェクターチューブ内の圧力上昇速度を向上させるために、開閉弁等を大型化することが考えられるが、装置の大型化、消費空気量の上昇やコストの増大等の問題が生じる。
前記圧縮空気噴出部が、基端が圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されたインジェクターチューブと、前記圧縮空気源から前記圧縮空気を前記インジェクターチューブ内へ断続的に供給可能な開閉弁と、前記インジェクターチューブの長手方向に複数設けられ、前記インジェクターチューブ内に供給された前記圧縮空気を前記複数のフィルタに各別に噴出させる噴出孔とを備えたパルス式集塵装置であって、その特徴構成は、
前記圧縮空気噴出部の前記インジェクターチューブにおいて、前記開閉弁が設けられる基端と前記複数の噴出孔のうち前記基端に最も近接する噴出孔が設けられる箇所との間である基端側領域に、前記開閉弁を介して前記インジェクターチューブ内に前記基端側から前記先端側に向けて供給された前記圧縮空気の空気流により、外部空気を前記インジェクターチューブ内に誘引可能な誘引部を備えた点にある。
つまり、インジェクターチューブ内の誘引部よりも先端側には、開閉弁を介して供給された圧縮空気のみならず、誘引部を介して強制的に誘引された外部空気も瞬時に供給されることとなり、当該インジェクターチューブ内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
また、開閉弁の構成を改変等することなく従来と同様の構成の開閉弁を用いた場合でも、上記のように誘引部から外部空気を強制的に誘引することにより、インジェクターチューブ内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
よって、装置の大型化及び消費空気量の上昇等の問題を生じることなく、開閉弁の開操作に伴うインジェクターチューブ内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとして、噴出孔からの圧縮空気のフィルタ部内への噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のフィルタ部内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能となる。
図1及び図2に示すように、パルス式集塵装置Aは、区画壁4により内部が含塵空気導入室2と浄化空気室3とに区画された筐体1と、区画壁4のうち含塵空気導入室2と浄化空気室3とを連通する複数の連通部6のそれぞれに設けられ、含塵空気導入室2側から浄化空気室3側に通流する含塵空気G中に含まれる塵埃Dを捕集する複数のバグフィルタ5(フィルタ部の一例)と、浄化空気室3側からバグフィルタ5を介して含塵空気導入室2側に圧縮空気Hを噴出させて、バグフィルタ5に付着した塵埃Dを清掃する圧縮空気噴出部7と、圧縮空気噴出部7の作動等のパルス式集塵装置Aの運転を制御する制御部8等を備えて構成されている。また、パルス式集塵装置Aは、バグフィルタ5の内側と外側との圧力差を検出する圧力差検出部9を備えて構成されている。
そして、筐体1の漏斗形状に形成された上端箇所には焼却炉等(図示せず)からの含塵空気Gを含塵空気導入室2内に導入する含塵空気導入路10が形成されており、筐体1の矩形に形成された上部箇所には、バグフィルタ5により浄化された浄化空気Cを浄化空気室3から排出する浄化空気排出路11が形成されている。この浄化空気排出路11の下流側には吸引装置(図示せず)が設けられ、浄化空気室3内の浄化空気Cを外部空間に吸引することができるように構成されている。なお、筐体1の漏斗形状に形成された箇所の下端部には、ロータリーバルブが設けられた排出口12が形成され、後述するバグフィルタ5の清掃等により生じた含塵空気導入室2内の塵埃D等を排出できるように構成されている。
したがって、焼却炉等(図示せず)で発生した含塵空気Gは、吸引装置(図示せず)の吸引力により含塵空気導入路10を介して含塵空気導入室2内に導入され、バグフィルタ5により塵埃Dが捕集されて浄化空気Cとなって、浄化空気室3内から浄化空気排出路11を介して、集塵装置Aの下流側に接続された外部空間に排出される。
バグ5bは、含塵空気G中の塵埃Dを良好に捕集できる濾布により構成され、例えば、内側が布で当該布の外側に貼り付けた不織布により形成される基布、或いは不織布や織布等により構成される。また、濾布の素材は、合成繊維やガラス繊維等から成る。バグ5bの下部は袋状で、上部は開口を備えて構成され、当該開口に後述する圧縮空気噴出部7の案内管13が取り付けられ、バグ5bの上端部が案内管13と支持体5aにより挟持されて区画壁4の連通部6に固定されている。
そして、バグフィルタ5は、区画壁4の連通部6に垂下状態で取り付けられる。なお、本実施形態では、縦に(図2の上下方向に)4個、横に(図2の左右方向に)5個をそれぞれ配列させた状態で20個のバグフィルタ5を設けているが、その配列箇所、配列数、支持体5aの形状、バグ5bの形状及び案内管13の有無等については、塵埃Dの処理量等との関係で適宜変更することが可能である。
圧縮空気噴出部7は、基端15Aがヘッダ部14(圧縮空気源の一例)に接続されるとともに先端15Bが閉塞されたインジェクターチューブ15と、ヘッダ部14から圧縮空気Hをインジェクターチューブ15内へ断続的に供給可能な空気開閉弁16(開閉弁の一例)と、インジェクターチューブ15の長手方向に複数設けられ、インジェクターチューブ15内に供給された圧縮空気Hを複数のバグフィルタ5の内側に各別に噴出させる複数の噴出孔17とを備えている。
さらに、圧縮空気噴出部7は、コンプレッサ等からの圧縮空気Hを圧縮空気供給路18に設けられた圧力調整弁19を介して圧力を調整した上で、各ヘッダ部14内(図2では、14a、14b、14c、14dの4つ)に貯留することができるように構成されている。そして、圧縮空気噴出部7は、各ヘッダ部14内に貯留された圧縮空気Hを、各ヘッダ部14内にそれぞれ設けられた空気開閉弁16(図示しないが、16a、16b、16c、16dの4つ)を介して複数のインジェクターチューブ15(図2では、15a、15b、15c、15dの4本)のそれぞれに分配し、分配された圧縮空気Hをインジェクターチューブ15に設けられた複数の噴出孔17から各案内管13を介して各バグフィルタ5の内側に噴出可能に構成されている。なお、図1に示す例では、一つのインジェクターチューブ15(例えば、15d)に対し、5つの噴出孔17(例えば、17a、17b、17c、17d、17e)が設けられている。
また、圧力差検出部9は、バグフィルタ5の内側(バグフィルタ5のバグ5bの内部)の圧力を検出する第3圧力検出部9cを備え、第1圧力検出部9a及び第3圧力検出部9cからの検出圧力の差を、バグフィルタ5の内外圧力差として測定することができる。また、バグフィルタ5の外側に塵埃Dが付着して効率よく塵埃Dを捕集できない状態となったと判断する基準となる所定の圧力差が、予め設定されている。すなわち、このバグフィルタ5の内外圧力差は、当該バグフィルタ5の外側から内側へ通流する含塵空気Gの圧力損失であり、それに対し、上記所定の圧力差はバグフィルタ5の清掃が必要な状態となった場合における圧力損失の値として設定される。なお、所定の圧力差は、制御部8に出力し、予め当該制御部8の記憶部に記憶可能に構成されている。
なお、浄化空気排出路11には、浄化空気室3から外部空間に排出される浄化空気Cの流量を検出する公知の流量検出部21が設けられ、検出された流量は、制御部8に出力するように構成されている。
本実施形態における圧縮空気噴出部7は、図1〜図5に示すように、基端15Aがヘッダ部14(圧縮空気源の一例)に接続されるとともに先端15Bが閉塞されたインジェクターチューブ15を備える。
このインジェクターチューブ15は、基端15A側に設けられる円筒状の基端側管部材31と、先端15B側に設けられる円筒状の先端側管部材32とを備えて構成されている。
そして、インジェクターチューブ15には、図3に示すように、これら基端側管部材31と先端側管部材32との間に径方向の隙間Sを形成した状態で基端側管部材31が先端側管部材32に所定部位まで内挿されることにより、誘引部30が構成されている。なお、図3では、基端側管部材31と先端側管部材32とはそれぞれの軸芯を共通にする同芯状態で内挿されている。
すなわち、このインジェクターチューブ15において、空気開閉弁16が設けられる基端15Aと複数の噴出孔17のうち基端15Aに最も近接する噴出孔17aが設けられる箇所との間である基端側領域Pに、空気開閉弁16を介してインジェクターチューブ15内に基端15A側から先端15B側に向けて供給された圧縮空気Hの空気流により、外部空気OAをインジェクターチューブ15内に誘引可能な誘引部30が形成されている。
すなわち、先端側管部材32の基端部32aに基端側管部材31が内挿された状態で、先端側管部材32における内径が、基端15A側ほど拡径する形態で、基端側管部材31の先端部31aの内径以上、かつ、先端側管部材32の基端筒部32dの内径Z未満に設定された拡径部32bを有する。なお、図3では、先端側管部材32の拡径部32bの最小内径Yが、基端側管部材31の先端部31aの最大内径Xと略同一である場合の例を示している。
なお、これら両管部材31,32間の径方向での所定間隔の隙間Sは、誘引部30近傍を通流する圧縮空気Hの空気流の速度、空気量、誘引部30の形状、管部材31,32の径等にも影響されるが、当該空気流の周りにベンチュリー効果で生じた陰圧により外部空気OAをインジェクターチューブ15内に誘引可能な程度の比較的狭い間隔に形成されている。また、図3では、両管部材31,32間の径方向での所定間隔の隙間Sは、基端側管部材31が内挿されている部位において、略同一間隔となるように形成されている。
パルス式集塵装置Aの通常運転において、制御部8は、図4に示すように、浄化空気排出路11の下流側に接続された吸引装置(図示せず)による吸引を開始させ、含塵空気導入路10の上流側に接続された焼却炉等(図示せず)から含塵空気Gを筐体1内の含塵空気導入室2に導入する。これにより、含塵空気Gを含塵空気導入室2側からバグフィルタ5を介して浄化空気室3側に(バグフィルタ5の外側から内側に)通流させ、当該含塵空気G中の塵埃Dをバグフィルタ5のバグ5bにより捕集して、含塵空気Gを浄化して浄化空気Cとして処理する。ここで、通常運転の開始前におけるバグフィルタ5は、バグ5bが支持体5aの外側に単に被さった状態となっているが、通常運転が開始されると、図4に示すように、バグ5bが支持体5aの内側に吸い寄せられて当該バグ5bが支持体5aの外側に密着した状態となる。この通常運転では、捕集された塵埃Dは、バグフィルタ5のバグ5bの外表面に付着することとなる。なお、制御部8は、通常運転において、圧力差検出部9(第1圧力検出部9a及び第2圧力検出部9b)からバグフィルタ5の内側と外側の内外差圧の情報をモニターしている。また、制御部8は、通常運転において、浄化空気排出路11から排出される浄化空気Cの流量を流量検出部21で検出し、当該検出された流量が所定の流量となるように、吸引装置等(図示せず)を制御する。
これにより、含塵空気G中の塵埃Dをバグフィルタ5により捕集して含塵空気Gを良好に浄化して浄化空気Cとすることができる。
このような状態において、本願では、通常運転を行ったままの状態(塵埃Dを捕集している状態)で、バグフィルタ5の清掃運転を行う。
具体的には、制御部8は、図5に示すように、特定の空気開閉弁16を開操作して、圧縮空気Hの空気流を、インジェクターチューブ15内に基端15A側から先端15B側に向けて一気に高速で噴出させる。
この圧縮空気Hの空気流は、基端側管部材31内を通流し、さらに、先端側管部材32内を通流して、インジェクターチューブ15内の圧力が充分に上昇することで、先端側管部材32に設けられた複数の噴出孔17から噴出され、バグフィルタ5の内側からバグ5bを介して外側に向けて通流することとなる。
この際、先端側管部材32内に流入した圧縮空気Hの空気流は、非常に高速であるので、当該空気流の周りにはベンチュリー効果により陰圧が生じており、誘引部30近傍は大気圧よりも低い圧力となる。これにより、基端側管部材31と先端側管部材32との間に形成された隙間Sを介して外部空気OA(例えば、大気圧程度)がインジェクターチューブ15内の誘引部30に強制的に誘引されることとなる。この外部空気OAが誘引される際には、当該陰圧により規制部材33が開状態となっており、また、隙間Sは、比較的狭い所定の間隔であるとともに径方向で同一の間隔で形成されているので、圧縮空気Hの空気流と略同一方向に通流する外部空気OAの誘引は、より良好に行われる。
したがって、インジェクターチューブ15の誘引部30よりも先端15B側には、空気開閉弁16を介して供給された圧縮空気Hのみならず、誘引部30を介して強制的に誘引された外部空気OAも瞬時に供給されることとなり、当該インジェクターチューブ15内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
このように極めて迅速に圧力を上昇させた状態で、噴出孔17から圧縮空気Hをバグフィルタ5内へ噴出することにより、極めて高エネルギ状態の圧力波をバグフィルタ5内へ伝播させることができる。これにより、バグ5bは内側に収縮した状態(図4に示す状態)から反転して、バグ5bが外側に向けて確実に膨張し緊張状態となり(図5参照)、バグ5bを構成する繊維状部分の目開きが大きくなって、当該バグ5bの外側表面に層状に付着した塵埃Dを払い落として良好に清掃できる。
(1)上記実施形態では、インジェクターチューブ15の誘引部30を、基端側管部材31と先端側管部材32との間に径方向の隙間Sを形成した状態で基端側管部材31を先端側管部材32の基端部32aに所定部位まで内挿することにより構成し、基端側管部材31はその先端部31aに先細部31b及び先端筒部31cを、その基端部(図示せず)に基端筒部31dを備え、先端側管部材32はその先端部(図示せず)に先端筒部32cを、その基端部32aに縮径部32b及び基端筒部32dを備えるように構成したが、誘引部30に外部空気OAを良好に誘引することができる構成であれば、特にこの構成に限定されるものではない。例えば、以下の(1−A)から(1−C)の構成を例示することができる。
この場合には、基端側管部材41の先端部(先端側開口部、図示せず)の内周面と先端側管部材42の内周面とに亘って隙間Sを閉鎖するように、逆止弁としての規制部材43を設けることができる。
これにより、先端側管部材52の拡径部52bの最小内径及び先端筒部52cの内径が基端側管部材51の先端部(先端側開口部、図示せず)の内径以上、かつ、先端側管部材52の基端筒部52dの内径未満となっているので、圧縮空気Hの空気流が基端側管部材51を通過した後、先端側管部材52を通流する際において、先端側管部材52の断面積の拡大に伴う空気流の速度の減速を抑制することができ、当該空気流によるインジェクターチューブ15内の圧力上昇速度の低下を防止することができる。
この場合、基端側管部材51の先端部(先端側開口部、図示せず)の内周面には、当該内周面と先端側管部材52の先端筒部52cの内周面とに亘って隙間Sを閉鎖するように、逆止弁としての規制部材53を設けることができる。
2 含塵空気導入室
3 浄化空気室
4 区画壁
5 バグフィルタ(フィルタ部)
6 連通部
7 圧縮空気噴出部
14 ヘッダ部(圧縮空気源)
15 インジェクターチューブ
15A 基端
15B 先端
16 空気開閉弁(開閉弁)
17 噴出孔
30 誘引部
31 基端側管部材
31a 基端側管部材の先端部
31b 先細部(基端側管部材の先端部)
32 先端側管部材
32a 先端側管部材の基端部
32b 拡径部(先端側管部材の基端部)
A パルス式集塵装置
D 塵埃
G 含塵空気
C 浄化空気
H 圧縮空気
OA 外部空気
P 基端側領域
S 隙間
X 基端側管部材の先端部の最大内径(基端側管部材の基端筒部の内径)
Y 先端側管部材の基端部の最小内径(先端側管部材の先端筒部の内径)
Z 先端側管部材の基端部の最大内径(先端側管部材の基端筒部の内径)
Claims (4)
- 区画壁により内部が含塵空気導入室と浄化空気室とに区画された筐体と、
前記区画壁のうち前記含塵空気導入室と前記浄化空気室とを連通する複数の連通部のそれぞれに設けられ、前記含塵空気導入室側から前記浄化空気室側に通流する含塵空気中に含まれる塵埃を捕集する複数のフィルタを有するフィルタ部と、
前記浄化空気室側から前記フィルタ部を介して前記含塵空気導入室側に圧縮空気を噴出させて、前記フィルタ部に付着した塵埃を清掃する圧縮空気噴出部とを備え、
前記圧縮空気噴出部が、基端が圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されたインジェクターチューブと、前記圧縮空気源から前記圧縮空気を前記インジェクターチューブ内へ断続的に供給可能な開閉弁と、前記インジェクターチューブの長手方向に複数設けられ、前記インジェクターチューブ内に供給された前記圧縮空気を前記複数のフィルタに各別に噴出させる噴出孔とを備えたパルス式集塵装置であって、
前記圧縮空気噴出部の前記インジェクターチューブにおいて、前記開閉弁が設けられる基端と前記複数の噴出孔のうち前記基端に最も近接する噴出孔が設けられる箇所との間である基端側領域に、前記開閉弁を介して前記インジェクターチューブ内に前記基端側から前記先端側に向けて供給された前記圧縮空気の空気流により、外部空気を前記インジェクターチューブ内に誘引可能な誘引部を備えたパルス式集塵装置。 - 前記インジェクターチューブが、前記基端側に設けられる基端側管部材と、前記先端側に設けられる先端側管部材とを備えて構成され、
前記誘引部が、前記基端側管部材と前記先端側管部材との間に径方向の隙間を形成した状態で前記基端側管部材が前記先端側管部材に内挿されることにより構成されている請求項1に記載のパルス式集塵装置。 - 前記先端側管部材の基端部が基端側ほど拡径する拡径部を有し、拡径された前記先端側管部材の基端部に前記基端側管部材が内挿されている請求項2に記載のパルス式集塵装置。
- 前記基端側管部材の先端部には、前記基端側管部材の先端部の先端側ほど縮径する先細部が形成されている請求項2又は3に記載のパルス式集塵装置。
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