JP5453607B2 - Light scattering dust concentration meter - Google Patents
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Description
本発明は、ダスト濃度計に関し、より詳しくは煙道内が露点以下となってミスト(液滴粒子)とダスト(固体粒子)が吸着、共存し、白濁している白濁排気ガス中のダスト濃度を煙道内において、連続的かつ正確に、また長期測定できる光散乱式ダスト濃度計に関する。 The present invention relates to a dust concentration meter. More specifically, the dust concentration in the cloudy exhaust gas in which the inside of the flue is below the dew point and the mist (droplet particles) and dust (solid particles) are adsorbed and coexist and clouded. The present invention relates to a light scattering dust densitometer capable of continuous, accurate, and long-term measurement in a flue.
各種工場の煙道から排出される排気ガスには、硫黄酸化物や窒素酸化物などの有害物質が大量に含まれる。そのため排気ガス経路に脱硫装置や脱硝装置などの排気ガス処理装置の設置が義務付けられている。 Exhaust gas discharged from various factory flues contains a large amount of harmful substances such as sulfur oxides and nitrogen oxides. Therefore, it is obliged to install an exhaust gas treatment device such as a desulfurization device or a denitration device in the exhaust gas path.
一方、ダストについても所定の排出濃度規制が設けられている。例えば、製紙工場などでは上述の排気ガス処理装置で使用したミストが白煙となって煙突から排出されている。その白煙を見た周辺住民から規制値以上のダストを排出しているのではないかという苦情や不安が工場に寄せられることが多い。 On the other hand, predetermined emission concentration regulations are also provided for dust. For example, in a paper mill or the like, mist used in the above-described exhaust gas processing apparatus is turned into white smoke and discharged from a chimney. Complaints and anxieties are often sent to factories that the surrounding residents who have seen the white smoke are discharging more dust than the regulation value.
したがって、各種工場では、白煙が規制基準以上のダスト排出によるものか、ミストによるものかを正確に把握し、ダスト排出に関わる規制を遵守していることを常時確認する必要がある。 Therefore, it is necessary for various factories to accurately grasp whether white smoke is caused by dust emission exceeding the regulatory standard or by mist, and always confirm that the regulations regarding dust emission are observed.
ダスト濃度計として、従来から光散乱式ダスト濃度計が知られている。従来の光散乱式ダスト濃度計は、リアルタイムに排気ガス中のダスト濃度を連続して測定できるが、ミストを用いる排気ガスの脱硫装置などの下流においては、排気ガスは露点以下の白濁排気ガスとなり、ダストとともに大量のミストが含まれるため、ミストの影響により正確なダスト濃度の測定は原理的に困難であった。 Conventionally, a light scattering dust concentration meter is known as a dust concentration meter. Conventional light scattering dust concentration meters can continuously measure the dust concentration in exhaust gas in real time, but the exhaust gas becomes cloudy exhaust gas below the dew point downstream of the exhaust gas desulfurization device using mist. Since a large amount of mist is contained together with dust, it is theoretically difficult to accurately measure the dust concentration due to the influence of mist.
他方、煙道に白濁排気ガスの一部を採取するサンプリング管 (吸引通路)を設け、排気ガスを煙道外の検出室に導入しミストの粒径分布を測定するミスト粒径測定装置が公開されている(特許文献1)。 On the other hand, a sampling tube (suction passage) that collects part of the cloudy exhaust gas in the flue is provided, and a mist particle size measurement device that introduces exhaust gas into the detection chamber outside the flue and measures the particle size distribution of the mist has been released. (Patent Document 1).
特許文献1に記載のミスト粒径分布測定装置は、検出室4の上流端でダストとミストの粒径分布を連続的に光学式センサ(光源6、集光レンズ7、受光器10)で測定し、その光学式センサ下流では検出室4を通過する白濁排気ガスに加熱光線を照射(加熱装置15、集光レンズ16)してミストを気化させ、さらにその照射部下流ではミスト気化後のダストの粒径分布を光学式センサ(光源8、集光レンズ9、受光器11)で測定する。そして、演算機12、13及び比較解析器14によって、測定したミストの気化前後の粒径分布を比較し、ミストの粒径分布を連続的に測定する。
The mist particle size distribution measuring device described in
しかしながら、特許文献1のミスト粒径分布測定装置によれば、ミストの粒径分布を測定することはできるが、ダスト濃度は測定できない。また、当該装置では、一定の長さ、小口径のサンプリング管を使用するため、ダストやミストがサンプリング管内に沈着、付着し、それによりサンプリング管の閉塞が起き、煙道から排出される白濁排気ガスを連続して正確にサンプリング管を通して検査室4に採取することが困難であった。
However, according to the mist particle size distribution measuring device of
したがって、煙道から排出される白濁排気ガス中のダスト濃度を正確に測定することができず、しかも長期間にわたる測定は不可能であった。 Therefore, the dust concentration in the cloudy exhaust gas discharged from the flue cannot be accurately measured, and measurement over a long period of time is impossible.
そこで、本発明は、煙道内の白濁排気ガスの一部を煙道外の検査室に採取するためのサンプリング管を用いることなく、直接煙道内において、連続的かつ正確で、さらに長期間、白濁排気ガス中のダクト濃度を測定できる光散乱式ダスト濃度計を提供する。 Accordingly, the present invention provides a continuous, accurate, and long-term cloudy exhaust gas directly in the flue without using a sampling tube for collecting a part of the cloudy exhaust gas in the flue in a laboratory outside the flue. A light scattering dust concentration meter capable of measuring a duct concentration in a gas is provided.
本発明は、上記課題を解決するため、煙道内においてミストとダストが吸着、共存した白濁排気ガス中のダスト濃度を測定するダスト濃度計であって、前記煙道内の白濁排気ガス中のミストを気化させる気化装置と、前記煙道内のミストが気化している領域に光を照射する光照射器と、前記光がミスト除去されたダストに反射した散乱光を検出する散乱光検出器とからなり、前記散乱光検出器によって検出された散乱光強度を基に前記白濁排気ガス中のダスト濃度を求めることを特徴とする光散乱式ダスト濃度計の構成とした。 In order to solve the above problems, the present invention is a dust concentration meter for measuring the dust concentration in cloudy exhaust gas in which mist and dust are adsorbed and coexisted in the flue, and the mist in the cloudy exhaust gas in the flue is measured. A vaporization device for vaporization, a light irradiator that irradiates light to an area where mist is vaporized in the flue, and a scattered light detector that detects scattered light reflected from dust from which the mist has been removed. The light scattering dust concentration meter is characterized in that the dust concentration in the cloudy exhaust gas is obtained based on the scattered light intensity detected by the scattered light detector.
また、煙道内においてミストとダストが吸着、共存した白濁排気ガス中のダスト濃度を測定するダスト濃度計であって、前記煙道内に加熱光を収束させ白濁排気ガス中のミストを気化させた瞬間加熱域を形成する瞬間加熱器と、前記瞬間加熱域の前記白濁排気ガスの流れ方向直下流に前記加熱光と異なる波長の計測光を照射する光照射器と、前記計測光が前記瞬間加熱域を経たダストに反射することにより散乱した散乱光を検出する散乱光検出器と、前記散乱光検出器によって検出された散乱光強度を基に前記白濁排気ガス中のダスト濃度を求める演算装置とからなることを特徴とする光散乱式ダスト濃度計の構成とした。 The dust concentration meter measures the dust concentration in the cloudy exhaust gas where mist and dust are adsorbed and coexisted in the flue, and the moment when the mist in the cloudy exhaust gas is evaporated by converging the heating light in the flue An instantaneous heater that forms a heating region; a light irradiator that irradiates measurement light having a wavelength different from that of the heating light immediately downstream in the flow direction of the cloudy exhaust gas in the instantaneous heating region; and the measurement light is the instantaneous heating region A scattered light detector that detects scattered light scattered by being reflected by the dust that has passed through, and an arithmetic device that determines the dust concentration in the cloudy exhaust gas based on the scattered light intensity detected by the scattered light detector It was set as the structure of the light-scattering type dust concentration meter characterized by becoming.
また、煙道内においてミストとダストが吸着、共存した白濁排気ガス中のダスト濃度を測定するダスト濃度計であって、前記煙道内に加熱光を収束させ排気ガス中のミストを気化させた瞬間加熱域を形成する瞬間加熱器と、前記瞬間加熱域に前記加熱光と異なる波長の計測光を照射する光照射器と、前記計測光が前記瞬間加熱域内のダストに反射することにより散乱した散乱光を検出する散乱光検出器と、前記散乱光検出器によって検出された散乱光強度を基に前記白濁排気ガス中のダスト濃度を求める演算装置とからなることを特徴とする光散乱式ダスト濃度計の構成とした。そして、前記光照射器と前記散乱光検出器との間に、前記瞬間加熱器を配置した上でボックス内に収納し、前記煙道に接続する接続管のフランジに前記ボックスを接続したことを特徴とする前記記載の光散乱式ダスト濃度計の構成とした。 Also, a dust densitometer that measures the dust concentration in the cloudy exhaust gas where mist and dust are adsorbed and coexisted in the flue, and the instantaneous heating that causes the heating light to converge in the flue and vaporize the mist in the exhaust gas An instantaneous heater that forms a region, a light irradiator that irradiates the instantaneous heating region with measurement light having a wavelength different from that of the heating light, and scattered light that is scattered when the measurement light is reflected by dust in the instantaneous heating region A light scattering type dust concentration meter, comprising: a scattered light detector that detects a dust concentration; and an arithmetic unit that obtains a dust concentration in the cloudy exhaust gas based on a scattered light intensity detected by the scattered light detector. The configuration was as follows. Then, the instantaneous heater is disposed between the light irradiator and the scattered light detector, and then stored in the box, and the box is connected to a flange of a connection pipe connected to the flue. It was set as the structure of the said light-scattering type dust densitometer characterized by the above-mentioned.
また、煙道内においてミストとダストが吸着、共存した白濁排気ガス中のダスト濃度を測定する方法であって、前記煙道内の白濁排気ガスの一部領域を露点以上に加熱させミストを気化させる加熱域を形成し、前記加熱域又は加熱域を経てミストが気化した状態を維持した領域に光を照射し、前記光がミスト除去されたダストに散乱した散乱光を検出し、検出した散乱光強度から前記白濁排気ガス中のダスト濃度を求めることを特徴とするダスト濃度の測定方法の構成とした。 Further, it is a method for measuring the dust concentration in the cloudy exhaust gas in which mist and dust are adsorbed and coexisted in the flue, and heating a part of the cloudy exhaust gas in the flue above the dew point to vaporize the mist. A region is formed, light is irradiated to the heating region or a region where the mist is vaporized through the heating region, the scattered light is detected by scattered light scattered in the dust from which the mist has been removed, and the detected scattered light intensity Thus, the dust concentration measurement method is characterized in that the dust concentration in the cloudy exhaust gas is obtained.
また、煙道内においてミストとダストが吸着、共存した白濁排気ガス中のダスト濃度を測定する方法であって、前記煙道内に加熱光を収束させ前記白濁排気ガス中のミストを瞬間的に気化させた瞬間加熱域を形成する加熱工程と、前記瞬間加熱域又は瞬間加熱域を経てミストが気化した状態を維持した領域に前記加熱光と異なる波長の計測光を照射する照射工程と、前記計測光がミスト除去されたダストに散乱した散乱光を検出する検出工程と、検出した散乱光強度を基に白濁排気ガス中のダスト濃度を演算する演算工程と、からなることを特徴とするダスト濃度の測定方法の構成とした。 Further, it is a method for measuring the dust concentration in the cloudy exhaust gas in which mist and dust are adsorbed and coexisted in the flue, and the heating light is focused in the flue to instantaneously vaporize the mist in the cloudy exhaust gas. A heating step for forming the instantaneous heating region, an irradiation step for irradiating the measurement light having a wavelength different from that of the heating light to the instantaneous heating region or a region where the mist is vaporized through the instantaneous heating region, and the measurement light. The method comprises: a detection step for detecting scattered light scattered in the dust from which mist has been removed; and a calculation step for calculating the dust concentration in the cloudy exhaust gas based on the detected scattered light intensity. The measurement method was configured.
ここで、煙道とは、排気ガスを排出するための通路であり、白濁排気ガスとは、湿式スクラバの出口にように煙道内が露点以下となってダストとミストが共存、吸着し、白濁している排気ガスのことである。 Here, the flue is a passage for exhausting the exhaust gas, and the cloudy exhaust gas is a cloudy exhaust gas in which the inside of the flue is below the dew point as at the outlet of the wet scrubber and dust and mist coexist and adsorb. It is the exhaust gas that is used.
気化装置とは、ヒータ、光などの加熱光を照射してミストを蒸発、或いは励起、減圧その他方法により煙道内のミストを気化させる装置であり、加熱装置などが例示できる。ミストが気化される領域を加熱域という。 The vaporization device is a device that evaporates mist by irradiating heating light such as a heater or light, or vaporizes mist in the flue by excitation, decompression or other methods, and examples thereof include a heating device. A region where mist is vaporized is called a heating region.
加熱光とは、赤外線ヒータの放射熱、レーザー発生器で生成されたレーザーなどの加熱源であり、直接煙道内の一部領域に収束させ、煙道内に瞬間加熱域を形成させる。瞬間加熱域では、白濁排気ガス中のミストが瞬時に気化し、ダストから分離、拡散し瞬間加熱域から除去される。その他、加熱源としてマイクロ波なども例示できる。 The heating light is a heating source such as radiant heat of an infrared heater or a laser generated by a laser generator, and directly converges on a partial area in the flue to form an instantaneous heating area in the flue. In the instantaneous heating zone, the mist in the cloudy exhaust gas is instantly vaporized, separated from the dust, diffused, and removed from the instantaneous heating zone. In addition, a microwave etc. can be illustrated as a heating source.
加熱光を収束させる手段として、例えば、赤外線ヒータの放射熱ではレンズや凹面鏡により、レーザーの加熱光では小出力のものを複数用いて焦点に集めることにより、直接煙道内の一部領域に収束させる方法が例示できる。 As a means for converging the heating light, for example, by using a lens or a concave mirror for the radiant heat of the infrared heater, and using a plurality of small outputs of the laser heating light to collect at the focal point, it is directly focused on a partial area in the flue. A method can be exemplified.
加熱源の生成装置の一例である加熱器しては、例えば、1400℃までの加熱が可能な(有)フィンテック製スポットヒータHSHなどが例示できる。このような装置であれば、加熱光の収束位置、加熱域の体積、加熱温度も制御できる。加熱温度としては、ミストが確実に気化し、さらにダストが燃焼しない温度域、例えば100℃〜500℃程度であることが望ましい。この範囲であれば、一層正確なダスト濃度の測定が可能になる。これにより煙道内に極僅かな体積の瞬間加熱域を形成することができる。 As a heater which is an example of a heat source generating device, for example, a spot heater HSH made by FinTech, which can be heated up to 1400 ° C., can be exemplified. With such an apparatus, the convergence position of the heating light, the volume of the heating area, and the heating temperature can also be controlled. The heating temperature is desirably a temperature range in which mist is surely vaporized and dust does not burn, for example, about 100 ° C. to 500 ° C. Within this range, it is possible to measure the dust concentration more accurately. As a result, an instantaneous heating zone having a very small volume can be formed in the flue.
計測光とは、(瞬間)加熱域内又は(瞬間)加熱域を経た直後の領域(白濁排気ガスの流れ方向直下流で、ミストの気化状態が維持された領域)に光照射器から照射される光である。計測光としては、加熱光と異なる波長とすることで、散乱光の検出精度が高まる。さらに、散乱光として所定の波長域の光りだけを使用すると、散乱光も特定の波長の光として検出することができ、精度よく散乱光を検出することができるので好ましい。例えば、全て一定波長で同期検波した光を使用すること、より具体的には特定の波長の光りだけを通過させる光学フィルターを通して照射することで得られる。 The measurement light is irradiated from the light irradiator in the (instant) heating zone or immediately after passing through the (instant) heating zone (a region where the mist vaporization state is maintained immediately downstream of the cloudy exhaust gas flow direction). Light. As the measurement light, the detection accuracy of the scattered light is increased by setting the wavelength different from that of the heating light. Furthermore, it is preferable to use only light in a predetermined wavelength range as scattered light, since scattered light can also be detected as light of a specific wavelength, and scattered light can be detected with high accuracy. For example, it can be obtained by using light that has been synchronously detected at a constant wavelength, and more specifically by irradiating it through an optical filter that passes only light of a specific wavelength.
散乱光とは、光照射器から(瞬間)加熱域に照射された計測光が、ミスト除去されたダストにより散乱する光である。(瞬間)加熱域又は(瞬間)加熱域を経た直後の領域では、非瞬間加熱域の白濁排気ガスに含まれるミストが混入することはなく、(瞬間)加熱域が維持されるので、散乱光の光量(光強度)はダスト濃度に比例する。 The scattered light is light that is scattered by the dust from which mist is removed from the measurement light emitted from the light irradiator to the (instant) heating region. In the area immediately after the (instantaneous) heating area or the (instantaneous) heating area, the mist contained in the cloudy exhaust gas in the non-instantaneous heating area is not mixed, and the (instant) heating area is maintained, so the scattered light. The amount of light (light intensity) is proportional to the dust concentration.
散乱光検出器は、ミスト除去されたダストにより散乱された散乱光の光量を検出する装置である。そして、例えば、予めダスト濃度と散乱光の光強度との比例関係の検量線を作成しておけば、検出した散乱光強度に対するダスト濃度を前記検量線から求めることができる。なお、計測光を光学フィルターで同期検波しない場合には、散乱光の波長の光りだけ光学フィルターを通して散乱光検出器で受光し、散乱光強度を検出してもよい。 The scattered light detector is a device that detects the amount of scattered light scattered by dust from which mist has been removed. For example, if a calibration curve having a proportional relationship between the dust concentration and the light intensity of the scattered light is prepared in advance, the dust concentration with respect to the detected scattered light intensity can be obtained from the calibration curve. When the measurement light is not synchronously detected by the optical filter, the scattered light intensity may be detected by receiving only the light having the wavelength of the scattered light through the optical filter by the scattered light detector.
例えば、光照射器、散乱光検出器としては、(株)田中電気研究所製DDM-HAL 2の赤外線LED(発光ダイオード)と光検出器(フォトダイオード)、特開平09−236545号公報に記載の光電式粒子濃度測定装置などが使用できる。
For example, as a light irradiator and scattered light detector, DDM-
演算装置は、散乱光検出器で検出した光強度を基に白濁排気ガス中のダスト濃度を演算する装置で、コンピューターなどである。演算方法としては、例えば、予めダスト濃度と散乱光の光強度との比例式(一次式など)を作成し、演算装置の記憶部に格納しておき、検出した散乱光を比例式に代入することで、ダスト濃度を求め、モニタに直接mg/m3 Nの単位で表示することができる。 The computing device is a device that computes the dust concentration in the cloudy exhaust gas based on the light intensity detected by the scattered light detector, and is a computer or the like. As a calculation method, for example, a proportional expression (primary expression or the like) between the dust concentration and the light intensity of scattered light is created in advance and stored in the storage unit of the calculation device, and the detected scattered light is substituted into the proportional expression. Thus, the dust concentration can be obtained and directly displayed on the monitor in units of mg / m 3 N.
本発明は、上記構成であるので、白濁排気ガス中のミストを煙道内で気化させることができ、ミストの影響なく、ダスト濃度を光散乱式ダスト濃度計で測定することができる。 Since this invention is the said structure, the mist in cloudy exhaust gas can be vaporized in a flue, and a dust density | concentration can be measured with a light-scattering type dust densitometer without the influence of mist.
また、煙道内に、わずかな体積の瞬間加熱域を形成する瞬間加熱器と、瞬間加熱域のダスト濃度を測定するための光照射器及び散乱光検出器を設け、白濁排気ガスの一部を採取するためのサンプリング管を設置することなく、散乱光の光量を基に、ダスト濃度を連続的かつ正確に測定することができる。加えて、本発明である光散乱式ダクト濃度計は、瞬間加熱器と光照射器と散乱光検出器とを配置するだけであるので、ダスト濃度計の低コスト化が可能である。 In addition, an instantaneous heater that forms an instantaneous heating area with a small volume in the flue, a light irradiator and a scattered light detector for measuring the dust concentration in the instantaneous heating area, and a part of the cloudy exhaust gas are provided. The dust concentration can be continuously and accurately measured based on the amount of scattered light without installing a sampling tube for sampling. In addition, since the light scattering type duct densitometer according to the present invention only includes an instantaneous heater, a light irradiator, and a scattered light detector, the cost of the dust densitometer can be reduced.
さらに、内径が小さく長いサンプリング管を使用しないことから、サンプリング管の閉塞などの問題ものなく、煙道内を流れる白濁排気ガス中のダスト濃度を従来になく極めて長期にわたり正確に測定することが可能である。 Furthermore, since the sampling pipe with a small inner diameter is not used, there is no problem such as clogging of the sampling pipe, and it is possible to measure the dust concentration in the cloudy exhaust gas flowing in the flue accurately for an extremely long time compared to the past. is there.
以下、図面に基づき本発明である光散乱式ダスト濃度計について詳細に説明する。 Hereinafter, the light scattering dust concentration meter according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明である光散乱式ダスト濃度計の一実施形態の断面模式図である。測定原理は、煙道6内の一部(焦点3b)に加熱光3aを収束させ、焦点3b周辺(瞬間加熱域7)のミスト10を瞬間加熱により気化させた後の領域に、計測光4aを照射する方式である。なお、図1中の右矢印は、白濁排気ガスの流れの方向であり、図1左が白濁排気ガスの上流、右が下流である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a light scattering dust densitometer according to the present invention. The measurement principle is that the heating light 3a is converged on a part of the flue 6 (
光散乱式ダスト濃度計1は、瞬間加熱器3と、光照射器4と、散乱光検出器5と、演算装置12とからなる。そして、白濁排気ガスの上流から下流の流れに対して、瞬間加熱器3、光照射器4、散乱光検出器5の順に配置され、ボックス1a内に収納される。
The light scattering
そして、煙道6に接続する接続管6cのフランジ6bに、ボックス1aのフランジ1bを接続する。なお、図中両矢印L1は、接続管6cの開口6aの開口径(内径)である。
And the flange 1b of the box 1a is connected to the
これにより、煙道6にサンプリング管を設けることなく、煙道6内が露点以下となってダスト11(●)とミスト10(○)、ミスト吸着ダスト10a(○内に●)が共存する白濁排気ガス中のダスト11の濃度を測定することができる。
Thereby, without providing a sampling pipe in the
瞬間加熱器3は、煙道6内に加熱光3aを収束させ瞬間加熱域7(図中の円)を形成する。瞬間加熱域7では、白濁排気ガス中のミスト10が瞬時に気化し、ダスト11から分離される。そして、しばらくダスト11へのミスト10の再吸着は起こらない。
The
瞬間加熱域7の白濁排気ガスの流れの直下流では、非瞬間加熱域の白濁排気ガスに含まれるミスト10の混入、気化ミストの液化によるダスト11への再吸着はなく、ミスト10が気化して分離した状態のダスト11のみが存在する領域が維持される。
Immediately downstream of the cloudy exhaust gas flow in the instantaneous heating zone 7, there is no re-adsorption to the
光照射器4は、瞬間加熱域7の白濁排気ガスの流れの直下流でダスト11のみが存在する領域の一部に(散乱光検出域8(図中着色エリア))に、ダスト濃度の測定の基礎となる散乱光4bを検出するための計測光4aを拡散光として照射する。その際、一定波長で同期検波した計測光4aを照射する。
The light irradiator 4 measures the dust concentration in a part of the area where only the
散乱光検出器5は、計測光4aが瞬間加熱域7を経てミスト10除去されたダスト11に反射することにより散乱した散乱光4bを検出する。
The scattered
なお、散乱光検出器5と散乱光検出域8との間の煙道6内には、瞬間加熱域7を経ていない白濁排気ガス領域が存在するが、一定波長で同期検波した計測光4aを照射すれば、散乱光検出域8のダスト11で散乱した散乱光4bと、瞬間加熱域7を経ていない前記白濁排気ガス領域中のミスト10、ミスト吸着ダスト10aで散乱した散乱光とが、異なる波長の散乱光になるため散乱光検出器5により識別できる。
In the
また、瞬間加熱域7を経ていない前記白濁排気ガス領域で、散乱光検出域8から発生する散乱光4bと同波長の散乱光が生成されたとしても極めて低量であること、さらに散乱光検出域8の光強度が極めて強いことから前記白濁排気ガス領域からの散乱光の光量は無視できる。
Further, even if the scattered light having the same wavelength as the
加えて、加熱光3aと計測光4aの波長帯がそれぞれ異なる波長とすれば、散乱光4bの波長もそれら波長と異なり、それら光は相互に干渉せず、散乱光4bの検出値へ何ら影響を与えないこととなる。
In addition, if the wavelength bands of the heating light 3a and the measuring light 4a are different from each other, the wavelength of the
演算装置12は、散乱光4bがダスト濃度と比例関係にあることに基づいて、散乱光4bの光強度からダスト濃度を演算する装置である。例えば、予めダスト濃度と光量と比例関係の検量線を作成しておけば、検出した散乱光4bの光量に対するダスト濃度を前記検量線から求めることができる。なお、演算装置12と散乱光検出器5は一体としてもよい。
The
図2は、本発明である光散乱式ダスト濃度計の他の実施形態の断面模式図である。測定原理は、散乱光検出域8を瞬間加熱域7の内部に形成する方式である。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of the light scattering dust densitometer according to the present invention. The measurement principle is a method in which the scattered light detection area 8 is formed inside the instantaneous heating area 7.
光散乱式ダスト濃度計2は、光照射器4と、瞬間加熱器3と、散乱光検出器5、演算装置12とからなり、白濁排気ガスの上流から下流の流れに対して光照射器4、瞬間加熱器3、散乱光検出器5の順に配置され、ボックス1a内に収納される。
The light scattering
そして、煙道6に接続する接続管6cのフランジ6bに、ボックス1aのフランジ1bを接続する。なお、図中両矢印L2は、接続管6cの開口6aの開口径(内径)である。これにより、実施例1同様に、白濁排気ガス中のダスト11の濃度を測定することができる。
And the flange 1b of the box 1a is connected to the
なお、実施例2の各構成については、次に説明すること以外は、実施例1の機能、効果と同一であるので、その説明を省略する。 In addition, about each structure of Example 2, since it is the same as the function and effect of Example 1 except being demonstrated below, the description is abbreviate | omitted.
実施例2では、光照射器4と瞬間加熱器3と散乱光検出器5の配置順が異なり、本来的には、計測光4aと加熱光3aとの順が異なるものである。
In the second embodiment, the arrangement order of the light irradiator 4, the
これにより、瞬間加熱域7内に散乱光検出域8を位置させることが可能になる。その結果、実施例1よりミスト10の影響を低く抑えることができる。特に、実施例1において、白濁排気ガスの流量が遅い場合、さらに過剰にミスト10が共存している場合には、瞬間加熱域7以外からのミスト10の移行、瞬間加熱域7で気化したミストの再液化により、ミスト10の影響を受けることがあるが、実施例2のように、瞬間加熱域7と散乱光検出域8を同一箇所とすれば、全くミスト10の影響を受けることがなく極めて精度よく白濁排気ガス中のダスト濃度を測定することができる。
Thereby, the scattered light detection area 8 can be positioned in the instantaneous heating area 7. As a result, the influence of the
さらに、光照射器4、瞬間加熱器3、散乱光検出器5の順に配置されることにより、コンパクトにボックス1a内に収納することができ、開口6a径(L2)を実施例1の開口6a径(L1)より小さくすることができる。従って、市販規格の既存の接続管6cを利用することもでき、光散乱式ダスト濃度計2の設置も容易になる。
Furthermore, by arranging the light irradiator 4, the
本発明の光散乱式ダスト濃度計は、既存の煙道に簡単かつ低コストで取り付けられる。また、これまで困難であった露点以下の白濁排気ガス中のダストのみを直接煙道内において連続的かつ正確に測定できるため、白濁排気ガスに対して基準値を超えているのではないかと不安をもつ住民への説明エビデンスを提供できる。さらには、白煙防止対策にも活用することができる。従って、排気ガス測定の技術分野、産業において大いに貢献することが期待できる。 The light scattering dust concentration meter of the present invention can be easily and inexpensively attached to an existing flue. Also, since only dust in cloudy exhaust gas below the dew point, which was difficult until now, can be measured continuously and accurately in the flue, there is concern that the standard value may be exceeded for cloudy exhaust gas. Can provide explanatory evidence to local residents. Furthermore, it can be used for white smoke prevention measures. Therefore, it can be expected to greatly contribute to the technical field and industry of exhaust gas measurement.
1 光散乱式ダスト濃度計
1a ボックス
1b フランジ
2 光散乱式ダスト濃度計
3 瞬間加熱器
3a 加熱光
3b 焦点
4 光照射器
4a 計測光
4b 散乱光
5 散乱光検出器
6 煙道
6a 開口
6b フランジ
7 瞬間加熱域
8 散乱光検出域
10 ミスト
10a ミスト吸着ダスト
11 ダスト
12 演算装置
1 Light Scattering Dust Densitometer 1a
Claims (4)
前記煙道内に加熱光を収束させ白濁排気ガス中のミストを気化させた瞬間加熱域を形成する瞬間加熱器と、
前記瞬間加熱域の前記白濁排気ガスの流れ方向直下流に前記加熱光と異なる波長の計測光を照射する光照射器と、
前記計測光が前記瞬間加熱域を経たダストに反射することにより散乱した散乱光を検出する散乱光検出器と、
前記白濁排気ガスの流れ方向に沿って前記煙道の同一側面に前記瞬間加熱器、前記光照射器、前記散乱光検出器の順で配列する前記瞬間加熱器、前記光照射器、前記散乱光検出器を収納するボックスと、
前記散乱光検出器によって検出された散乱光強度を基に前記白濁排気ガス中のダスト濃度を求める演算装置と、
からなり、
前記ボックスを前記煙道に接続する接続管の1のフランジに接続したことを特徴とする光散乱式ダスト濃度計。 A dust concentration meter that directly measures the dust concentration in the cloudy exhaust gas inside the flue without sucking and sampling the cloudy exhaust gas that adsorbs and coexists with mist and dust inside the flue,
An instantaneous heater that forms an instantaneous heating zone in which heating light is converged in the flue and mist in the cloudy exhaust gas is vaporized;
A light irradiator that irradiates measurement light having a wavelength different from that of the heating light immediately downstream in the flow direction of the cloudy exhaust gas in the instantaneous heating region;
A scattered light detector for detecting scattered light scattered by reflecting the measurement light to the dust that has passed through the instantaneous heating region;
The instantaneous heater, the light irradiator, the light irradiator, and the scattered light arranged in the order of the instantaneous heater, the light irradiator, and the scattered light detector on the same side surface of the flue along the flow direction of the cloudy exhaust gas A box that houses the detector;
An arithmetic device for obtaining the dust concentration in the cloudy exhaust gas based on the scattered light intensity detected by the scattered light detector;
Consists of
A light scattering dust concentration meter, wherein the box is connected to one flange of a connecting pipe connecting to the flue.
前記煙道内に加熱光を収束させ排気ガス中のミストを気化させた瞬間加熱域を形成する瞬間加熱器と、
前記瞬間加熱域に前記加熱光と異なる波長の計測光を照射する光照射器と、
前記計測光が前記瞬間加熱域内のダストに反射することにより散乱した散乱光を検出する散乱光検出器と、
前記白濁排気ガスの流れ方向に沿って前記煙道の同一側面に前記光照射器、前記瞬間加熱器、前記散乱光検出器の順で配列する前記光照射器、前記瞬間加熱器、前記散乱光検出器を収納するボックスと、
前記散乱光検出器によって検出された散乱光強度を基に前記白濁排気ガス中のダスト濃度を求める演算装置と、
からなり、
前記ボックスを前記煙道に接続する接続管の1のフランジに接続したことを特徴とする光散乱式ダスト濃度計。 A dust concentration meter that directly measures the dust concentration in the cloudy exhaust gas inside the flue without sucking and sampling the cloudy exhaust gas that adsorbs and coexists with mist and dust inside the flue,
An instantaneous heater that forms an instantaneous heating zone in which heating light is focused in the flue and mist in exhaust gas is vaporized;
A light irradiator that irradiates the instantaneous heating region with measurement light having a wavelength different from that of the heating light;
A scattered light detector for detecting scattered light scattered by reflecting the measurement light to dust in the instantaneous heating region;
The light irradiator arranged in the order of the light irradiator, the instantaneous heater, and the scattered light detector on the same side surface of the flue along the flow direction of the cloudy exhaust gas, the instantaneous heater, the scattered light A box that houses the detector;
An arithmetic device for obtaining the dust concentration in the cloudy exhaust gas based on the scattered light intensity detected by the scattered light detector;
Consists of
A light scattering dust concentration meter, wherein the box is connected to one flange of a connecting pipe connecting to the flue.
前記煙道内の白濁排気ガスの一部領域を前記煙道内に連設する空間に設置した気化装置で露点以上に加熱させミストを気化させる加熱域を形成し、
前記加熱域又は加熱域を経てミストが気化した状態を維持した領域に前記気化装置と同一側面から光を照射し、
前記光がミスト除去されたダストに散乱した散乱光を前記煙道内に連設する前記気化装置と同一側面の空間で検出し、
検出した散乱光強度から前記白濁排気ガス中のダスト濃度を求めることを特徴とするダスト濃度の測定方法。 A method for directly measuring the dust concentration in the cloudy exhaust gas in the flue without sucking and sampling the cloudy exhaust gas in which the mist and dust are adsorbed and coexist in the flue,
Forming a heating zone in which a part of the cloudy exhaust gas in the flue is heated above the dew point by a vaporizer installed in a space continuously provided in the flue to vaporize mist,
Irradiate light from the same side as the vaporizer to the area where the mist is vaporized through the heating area or the heating area,
The scattered light scattered in the dust from which the mist has been removed is detected in the space on the same side as the vaporizer connected in the flue,
A dust concentration measuring method, wherein the dust concentration in the cloudy exhaust gas is obtained from the detected scattered light intensity.
前記煙道内に連設する空間に設置した瞬間加熱器から照射される加熱光を収束させ前記白濁排気ガス中のミストを瞬間的に気化させた瞬間加熱域を形成する加熱工程と、
前記瞬間加熱域又は瞬間加熱域を経てミストが気化した状態を維持した領域に前記加熱光と異なる波長の計測光を前記気化装置と同一側面から照射する照射工程と、
前記計測光がミスト除去されたダストに散乱した散乱光を前記煙道内の前記気化装置と同一側面で検出する検出工程と、
検出した散乱光強度を基に白濁排気ガス中のダスト濃度を演算する演算工程と、
からなることを特徴とするダスト濃度の測定方法。 A method for directly measuring the dust concentration in the cloudy exhaust gas in the flue without sucking and sampling the cloudy exhaust gas in which the mist and dust are adsorbed and coexist in the flue,
A heating step of forming an instantaneous heating region in which heating light irradiated from an instantaneous heater installed in a space continuously provided in the flue is converged and mist in the cloudy exhaust gas is instantaneously vaporized, and
Irradiation step of irradiating measurement light having a wavelength different from that of the heating light from the same side as the vaporizing device to the instantaneous heating region or the region where the mist is vaporized through the instantaneous heating region, and
A detection step of detecting the scattered light scattered in the dust from which the measurement light has been removed from the mist on the same side as the vaporizer in the flue;
A calculation process for calculating the dust concentration in the cloudy exhaust gas based on the detected scattered light intensity;
A method for measuring dust concentration, comprising:
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