JP6970274B2 - ガスの洗浄のための除塵装置 - Google Patents

Description

本発明は一般に、特には船舶において、特にはエンジン、燃焼器、ボイラなどからの排気ガスであるガスの洗浄に関する。より正確には、本発明は、ガスの洗浄のための除塵装置であって、
長手方向中心軸に沿って延び、除塵室を取り囲むケーシングであって、除塵室へと延び入る、洗浄されるガスのためのガス入口、および、除塵室から延び出す、洗浄されたガスのためのガス出口を有し、ガスのガス流をガス入口からガス出口への流れ方向において除塵室を通じて流せるように構成されるケーシングと、
ガス入口とガス出口との間で除塵室に設けられ、ケーシングとの間にガス通路を形成する偏向装置であって、ガス入口を向く上流表面を備える偏向装置と、
除塵液体を除塵室およびガス流へと噴霧するように構成される噴霧ノズルと
を備える除塵装置に関する。

米国特許出願公開第２０１６／００１６１０９号明細書（特許文献１）は、船舶エンジンからの排気ガスのための鉛直の除塵装置を開示している。排気ガス管が、下方除塵室の底部を通じて実質的に同軸に配置される。排気ガス出口が、上方除塵室の天部を通じて同軸に配置される。下方除塵室の偏向本体が、排気ガスを除塵装置の壁の方へ再方向付けするために、および、乱流のガス流を作り出すために、排気ガス管の開口の上方に配置される。下方室の水噴射装置が、除塵水を導入するために下方除塵室の偏向本体の上方に配置される。下方室の排気ガス出口が、一部除塵された排気ガスを第１の除塵室から引き出し、ガスを上方除塵室へと導入するために、同軸の狭窄部として下方除塵室の上部に配置される。

例えば船舶エンジンなどからの排気ガスを洗浄するために除塵装置または湿式集塵装置を動作させるとき、除塵液体が除塵室へと噴霧され、除塵室は、硫黄、煤、および粒子などの汚染物を除去するように排気ガスと反応するために、１つまたは複数の除塵区域を備え得る。前述した除塵装置などの直列の除塵装置の場合、除塵液体が船舶エンジンの排気ガス回路へと流れないことを確保するために、１つまたは複数の偏向装置が除塵室に設けられる。あるこのような偏向装置は、カバーとして機能するために、排気ガス管の上方に典型的には位置付けられ得る。除塵装置の全体の設置面積を最小限にするために、排気ガスが通過するために利用可能な領域は限られており、そのため、特に排気ガスが偏向装置を通過するとき、ガス速度が大きくなる可能性がある。大きなガス速度は、除塵液体が排出させられるように、反対方向で、つまり、排気ガス流を通じて、同じ領域を典型的には通過しなければならないため、除塵装置において除塵液体を排出させることを難しくする。その影響は、同じ除塵区域または次の除塵区域のいずれにおいても、除塵装置においてより大きな度合いへの除塵液体の同伴をもたらす可能性がある。

一段での除塵装置、つまり、１つの除塵区域を伴う除塵装置の動作の間、除塵液体は、大きな排気ガスの速度および低下した排出能力のため、除塵装置においてより高い位置またはより下流の位置まで同伴される可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵装置の動作の間にいくつかの欠点を有する可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵装置において停滞させられる除塵液体を増加させる可能性がある。除塵液体の同伴は、背圧を相当に上昇させる可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵液体を除塵室から排出させる能力を低下させる可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵装置におけるより下流の高さにおいて、硫黄を吸収した除塵液体の量の増加によって引き起こされる硫黄放出の危険性を高める可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵装置において対向流を確保する能力を低下させ、除塵装置の全体の性能を低下させる可能性がある。

二段以上での除塵装置、つまり、上流の除塵区域と下流の除塵区域とを伴う除塵装置の動作の間、除塵液体は、大きな排気ガス速度によって、および、低下した排出能力によって、上流の除塵区域から下流の除塵区域へと同伴される可能性がある。この場合でもまた、除塵液体の同伴は、除塵装置の動作の間にいくつかの欠点を有する可能性がある。除塵液体の同伴は、上流の除塵区域において停滞させられる除塵液体を増加させる可能性がある。除塵液体の同伴は、背圧を相当に上昇させる可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵液体を上流の除塵区域から排出させる能力を低下させる可能性がある。除塵液体の同伴は、下流の除塵区域における除塵過程および除塵液体を煤および粒子で「汚染」させる可能性がある。除塵液体の同伴は、「汚染」された除塵液体の量が上流の区域より下流の区域においてはるかにより大きくなり得るため、除塵液体で全体的に洗浄を行う可能性を低下させる可能性がある。除塵液体の同伴は、下流の除塵区域においてより大きな排出能力を要求する可能性がある。除塵液体の同伴は、硫黄を吸収した除塵液体の量の増加によって引き起こされる、下流の区域での硫黄放出の危険性を高める可能性がある。除塵液体の同伴は、欧州特許第２７７５１１２号明細書（特許文献２）において記載されているように、排出された除塵液体を下流の区域から上流の区域へと循環させるための還流システムを使用する能力を低下させる可能性がある。

米国特許出願公開第２０１６／００１６１０９号明細書 欧州特許第２７７５１１２号明細書

本発明の目的は、先に詳述した問題を克服することである。より正確には、本発明の目的は、除塵装置における除塵液体の同伴を低減することである。

この目的は、除塵装置は仕切りまたは「半デミスタ」の装置をさらに備え、その仕切りまたは「半デミスタ」の装置は、偏向装置の上流表面とガス入口との間に配置されると共に上流表面をガス流から少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽要素を備え、その遮蔽要素は複数の孔によって穿孔されることを特徴とする最初に定めた除塵装置によって達成される。孔の異なる設計および大きさが可能である。例えば、孔は円形、楕円形、三角形などとできる。仕切り装置は、除塵液体をガス流から仕切るように配置される。

遮蔽要素は、上流表面と遮蔽要素との間に回収隙間を提供するように配置され、孔は、除塵液体を回収隙間へと入らせるために、除塵室から遮蔽要素を通って、または、遮蔽要素の外で、回収隙間へと延びる。

仕切り装置は、除塵液体を回収隙間から排出させるように構成される排出出口を備える。したがって、除塵液体は回収隙間から排出出口を介して排出され得る。除塵装置からの除塵液体排出は、仕切り装置の排出出口の上流で行われ得る。

仕切り装置がない場合、ガス流に同伴された除塵液体の液滴が偏向装置の上流表面に当たり、そのためガス流によってガス出口の方へと押され、これは、除塵装置からの除塵液体の排出を難しくさせる可能性がある。除塵液体の排出は、偏向装置の上流において、つまり、ガス入口と偏向装置との間で、行われ得る。

本発明による除塵装置では、ガス流が遮蔽要素に到達するとき、ガス流で同伴される除塵液体の液滴が遮蔽要素に当たることになる。複数の孔のおかげで、除塵液体は孔と遮蔽要素とを通過することができる。そのため、前述の汚染物質を含む除塵液体は、遮蔽要素の下流で、つまり、遮蔽要素と偏向装置との間で回収され、ガス流から「遮蔽」させることができる。そのため、ガス流は、除塵液体をガス出口の方へ押すことができなくなり、これは除塵装置からの除塵液体の排出を容易にし得る。

そのため、孔を通過する除塵液体は回収隙間において回収され得る。動圧は除塵室において変化することになる。具体的には、遮蔽要素の外部の動圧は、遮蔽要素と偏向装置の上流表面との間の回収隙間においてより高くなる。この圧力差は、遮蔽要素に当たる液滴を、孔を介して回収隙間に入らせることができる。回収隙間では、液滴は、重力および圧力差によって、偏向装置の上流表面に沿って、下向きの液体の流れを形成できる。

遮蔽要素と下流の偏向装置の上流表面との間の垂直距離に等しい回収隙間の幅は、必ずではないが、基本的に上流表面に沿って均一であり得る。

本発明の実施形態によれば、長手方向中心軸は、鉛直であり得る、または、鉛直方向に対して若干傾斜させられ得る。

本発明の実施形態によれば、ガス入口はガス出口の下方に配置され得る。ガス入口とガス出口とは、同軸に配置されてもよいし配置されてなくてもよい。

本発明の実施形態によれば、除塵装置は、上記の偏向装置、および、他に述べられていない場合には、以下において言及される偏向装置が下流の偏向装置として内側に配置されるガス出口に隣接する下流の除塵区域と、さらなる偏向装置が上流の偏向装置として内側に配置されるガス入口に隣接する上流の除塵区域とを備える。仕切り装置が、下流の偏向装置において下流の除塵区域に設けられ得る。

本発明の実施形態によれば、遮蔽要素はガス入口に向けて先細りである。遮蔽要素の先細りの形は、ガス流を遮蔽要素の周りで案内することに寄与し、同時に、慣性の差のため、ガス出口の方へ真っ直ぐ前に進み続けようとするガス流における除塵液体の液滴を、遮蔽要素によって捕らえることができる。

本発明の実施形態によれば、遮蔽要素は、円錐もしくは円錐台、または漏斗を定める部分を備えるかまたはそのような部分から成り、その中心は、除塵装置の長手方向中心軸と一致し得る。孔は前記部分を通じて延び得る。

本発明の実施形態によれば、排出出口は遮蔽要素の中心領域から延びる。先細りの形、具体的には、円錐台の形であれば、中心領域は、ガス入口の最も近くに、つまり、最も上流の位置に、設けることができる。偏向装置の上流表面に沿って下向きに流れる除塵液体は、中心領域および排出出口に到達できる。

ガス流速は、特に上流の偏向装置と下流の偏向装置とを備える除塵装置の場合、上流の偏向装置と下流の偏向装置との間で、除塵装置の長手方向中心軸に沿って比較的小さくなり得る。本発明の実施形態によれば、長手方向中心軸は仕切り装置の排出出口を通じて延びる。それによって、除塵液体の排出は、除塵装置から排出されるガスの流れ方向と反対の方向において除塵液体が流れる必要があり得るため、容易にされ得る。

本発明の実施形態によれば、除塵装置は、仕切り装置の排出出口と連通する排出管をさらに備える。したがって、回収隙間からの除塵液体は、排出出口を介して排出管を通じて排出され得る。排出管は、除塵液体をガス流から遮蔽でき、ガス流速が比較的小さい除塵装置の領域へと除塵液体を送り込むことができる。それによって、除塵液体の排出は容易にされ得る。除塵装置からの除塵液体排出は、排出管の出口の上流で行われ得る。

本発明の実施形態によれば、排出管の出口は、先に言及されたようなガス流速が比較的小さい可能性のある長手方向中心軸に沿って配置され得る。具体的には、排出管は長手方向中心軸に沿って延び得る。

本発明の実施形態によれば、排出管の出口はケーシングの内側に配置されてもよい。ケーシングの内側において、ガス入口からガス出口へと通過するガスの流速は、ケーシングの内側からある距離においてより小さくなり得る。そのため、除塵液体は、除塵装置から排出されるように、ケーシングの内側において流れることができる。

本発明の実施形態によれば、排出管はガス入口の方へ延びる。それによって、特に鉛直の長手方向中心軸とガス出口の下方に配置されたガス入口とを有する除塵装置の場合、重力は除塵装置からの除塵液体の排出を助けることができる。

上流の偏向装置と下流の偏向装置とを備える除塵装置の場合、上流の偏向装置は、仕切り装置の排出出口から、存在する場合には排出管を介して、除塵液体を捕らえることができる。

本発明の実施形態によれば、仕切り装置は、遮蔽要素の外縁からガス出口の方へ延びる縁部材を備える。縁部材は、外縁の全体部分または１つもしくは複数の分離部分に沿って延び得る。縁部材は、孔および遮蔽要素を通過した除塵液体が漏れ、ガス流によってガス出口に向けて押されるのを防止できる。さらに、孔を通過せずに遮蔽要素の上流表面に残る除塵液体が、縁部材に沿ってガス出口の方へ案内され得る。縁部材において流れる除塵液体を捕らえるための手段が設けられてもよい。

本発明の実施形態によれば、縁部材は壁として形成される。

本発明の実施形態によれば、縁部材は長手方向中心軸と平行に延びる。

本発明の実施形態によれば、偏向装置は、ガス出口を向く下流表面を有する下流偏向部を備え、長手方向中心軸に対して垂直に延びる横断平面における下流偏向部の突出は、横断平面における遮蔽要素の突出より大きい。それによって、ガス出口から見ると、下流偏向部は遮蔽要素を完全に覆って、遮蔽要素を離れる除塵液体を捕らえることができる。突出は、例えば円形などの均一であってもよく、または、均一でなくてもよい。

本発明の実施形態によれば、縁部材は下流偏向部の上流表面の方へ延びる、または、その上流表面まで延びる。したがって、縁部材に沿ってガス出口の方へ案内される除塵液体が、下流偏向部の上流表面によって捕らえられてもよい。

本発明の実施形態によれば、遮蔽要素の孔は、遮蔽要素の全体領域の２５〜４５%、好ましくは３０〜４０%、より好ましくは３５%である全体孔領域に及ぶ。

本発明の実施形態によれば、遮蔽要素が偏向装置の上流表面を少なくとも部分的に取り囲むように偏向装置が受け入れられる空間を遮蔽要素は定める。これは、偏向装置の上流表面と遮蔽要素との間での適切な回収隙間の提供を容易にし得る。

本発明の実施形態によれば、偏向装置の上流表面はガス入口に向けて先細りである。これは、上流表面において流れる回収隙間における除塵液体の集積を容易にすることができる。

本発明の実施形態によれば、偏向装置の上流表面は、円錐もしくは円錐台を定める部分を備えるかまたはそのような部分から成り、その中心は除塵装置の長手方向中心軸と一致し得る。

本発明の実施形態によれば、除塵装置は、ケーシングからガス出口の方へ内向きに延びる規制要素を備え、規制要素は規制要素とケーシングとの間にトレイを形成し、トレイは、除塵装置から排出される除塵液体を集めるように構成される。

本発明の実施形態によれば、規制要素は偏向装置の上流に設けられる。

仕切り装置の排出出口と連通する排出管を備える除塵装置の場合、排出管の出口は、規制要素の下流の縁よりケーシングのガス入口の近くに配置され得る。これは、ガス流速が比較的小さい除塵装置の領域における排出管の出口の配置を可能にすることができる。

ここで、本発明は、様々な実施形態の記載を通じて、および、添付の図面を参照して、より厳密に説明される。

本発明の第１の実施形態による除塵装置の概略的な長手方向の断面図である。 図１における除塵装置の一部の概略的な長手方向の断面図である。 図２における線III-IIIに沿っての概略的な横断方向の断面図である。 図２における線IV-IVに沿っての概略的な横断方向の断面図である。 図１の除塵装置の一部の概略的な長手方向の断面図である。 第２の実施形態による除塵装置の一部の概略的な長手方向の断面図である。 第３の実施形態による除塵装置の一部の概略的な長手方向の断面図である。

図１は、例えば図１において概略的に指示されている船舶エンジン２といった、エンジン、燃焼器、ボイラなどからの排気ガスなどのガスの洗浄のための直列除塵装置１を開示している。

除塵装置１は、長手方向中心軸ｘに沿って延びると共に除塵室４を取り囲むケーシング３を備える。長手方向中心軸ｘは、図１に指示されているように鉛直であり得る。除塵装置１は、下端を形成し得る第１の端１ａと、上端を形成し得る第２の端１ｂとを有する。

図４を見ると、第１の実施形態では、除塵装置１およびケーシング３は円形の断面を有する。

ケーシング３は、洗浄されるガスのためのガス入口５と、洗浄されたガスのためのガス出口６とを備える。ガス入口５は、第１の端１ａに設けられており、除塵室４へと延び入っている。ガス出口６は、第２の端１ｂに設けられており、除塵室４から延び出している。

図１を見ると、第１の実施形態では、ガス入口５およびガス出口６は長手方向中心軸ｘと同軸である。

ケーシング３は、ガスのガス流をガス入口５からガス出口６への流れ方向Ｆにおいて除塵室４を通じて流せるように構成されている。

ガス入口５は、船舶エンジン２の排気管２ａに接続されている入口管７を備える。図２も見ると、入口管７は、第１の端１ａにおいて除塵室４へと延び入っている。排気管２ａおよび入口管７は長手方向中心軸ｘと一致して延び得る。

除塵装置１は、除塵液体を除塵室４およびガス流へと噴霧するように構成された少なくとも１つの噴霧ノズル８を備える。開示されている実施形態では、除塵装置１は、図１に指示されているように、例えば５つの噴霧ノズル８といった複数の噴霧ノズル８を備える。噴霧ノズル８の数は、除塵装置１の設計および大きさに適合させられ得る。図１に例示された方向を見ると、各々の噴霧ノズル８は、ガス入口５の方および／またはガス出口６の方に向けられ得る。

除塵装置１は、使用済の除塵液体を除塵室４から排出するための液体出口手段を備える。液体出口手段の第１の液体出口９がガス入口５の外側に設けられている。図１および図２において見られるように、第１の実施形態では、第１の液体出口９は環状とでき、入口管７の周りにおいてケーシング３の内側１０と入口管７との間で延び得る。ケーシング３の内側１０に沿って流れる使用済の除塵液体は、第１の液体出口９を介して排出され得る。

除塵装置１は、ガス入口５とガス出口６との間でケーシングと同軸に除塵室４に設けられた少なくとも１つの偏向装置１１、１２を備える。第１の実施形態では、２つの偏向装置１１、１２が設けられており、１つは上流の偏向装置１１であり、１つは下流の偏向装置１２である。

噴霧ノズル８は、ケーシング３のガス出口６と上流の偏向装置１１との間に配置されている。

上流の偏向装置１１は、ガス入口５の近くに設けられ、除塵液体がガス入口５および船舶エンジン２の排気管２ａに入るのを防止するカバーとして機能できる。これは図１および図２において見ることができ、上流の偏向装置１１は入口管７のすぐ上に設けられている。

上流の偏向装置１１は、図２において点線によって概略的に指示されている適切な取付棒を介して入口管７に取り付けられ得る。

除塵装置１は、ケーシング３からガス出口６の方へ内向きに延びる規制要素１３を備え得る。規制要素１３は、規制要素１３とケーシング３の内側１０との間に環状のトレイ１４を形成している。トレイ１４は、使用済の除塵液体を回収するように構成されている。液体出口手段の第２の液体出口１５が、ケーシング３のトレイ１４から延びており、使用済の除塵液体の除塵室４からの排出を許容している。

規制要素１３は、上流の偏向装置１１の下流で下流の偏向装置１２の上流に設けられており、言い換えれば、軸方向において上流の偏向装置１１と下流の偏向装置１２との間に設けられている。

下流の偏向装置１２は、図２において点線によって概略的に指示されている適切な取付棒を介して規制要素１３に取り付けられ得る。代替で、下流の偏向装置１２はケーシング３に取り付けられ得る。

第１の実施形態では、除塵装置１は二段の除塵装置であり、ガス入口５に隣接する上流の除塵区域４ａと、ガス出口６に隣接する下流の除塵区域４ｂとを備える。上流の偏向装置１１は上流の除塵区域４ａに設けられている。下流の偏向装置１２は下流の除塵区域４ｂに設けられている。

規制要素１３は、上流の除塵区域４ａから下流の除塵区域４ｂへの移行部を形成し得る。

図２を見ると、上流の偏向装置１１と下流の偏向装置１２とは、上流表面１６を有する上流偏向部１８をそれぞれ備える。上流表面１６は上流偏向部１８を覆うことができる。上流表面１６は外縁１６'を有し、外縁１６'は上流偏向部１８の外縁１６'も形成し得る。図１および図２を見ると、上流表面１６は、上流の偏向装置１１および下流の偏向装置１２のそれぞれの上流の横断平面Ｐａからガス入口５の方へ延びている。上流表面１６は、上流の横断平面Ｐａに位置させられる外縁１６'からガス入口５に向けて先細りとなっている。より具体的には、上流表面１６は、ガス入口５の方を指すと共に長手方向中心軸ｘと一致する中心軸を有する円形の断面を伴う円錐台を定めている。

上流の偏向装置１１と下流の偏向装置１２とはまた、下流表面１７を有する下流偏向部１９をそれぞれ備える。下流表面１７は下流偏向部１９を覆うことができる。下流表面１７は外縁１７'を有し、外縁１７'は下流偏向部１９の外縁１７'も形成し得る。図１〜図３を見ると、下流表面１７は、上流の偏向装置１１および下流の偏向装置１２のそれぞれの下流の横断平面Ｐｂからガス出口６の方へ延びている。下流表面１７は、下流の横断平面Ｐｂに位置させられる外縁１７'からガス出口６に向けて先細りとなっている。より具体的には、下流表面１７は、ガス出口６の方を指すと共に長手方向中心軸ｘと一致する中心軸を有する円形の断面を伴う円錐台を定めている。

横断平面Ｐａ、Ｐｂは長手方向中心軸ｘに対して垂直である。

第１の実施形態では、上流の偏向装置１１および下流の偏向装置１２は、長手方向中心軸ｘの方向で見たときに円形を有し、図３および図４を見ると、偏向装置１１、１２とケーシング３との間に環状の通路２８をそれぞれ形成している。

除塵室４は、通路２８の上流および下流より小さい流れ領域を通路２８において有している。偏向装置１１、１２の上流表面１６および下流表面１７の円錐の形のため、偏向装置１１、１２のそれぞれとケーシング３との間の通路２８は幅が変化している。通路２８の最も狭い部分は、下流の横断平面Ｐｂおよび／または上流の横断平面Ｐａに位置している。

図２において指示されているように、下流の偏向装置１２の直径は、必然ではないが、上流の偏向装置１１の直径より小さくてもよい。

図２を見ると、上流の偏向装置１１および下流の偏向装置１２は、上流表面１６から下流表面１７までの高さHをそれぞれ有する。上流の偏向装置１１の高さHは下流の偏向装置１２の高さHと異なってもよい。

除塵装置１は、遮蔽要素４１を備える仕切り装置４０を備える。遮蔽要素４１は、図２、図３、および図５を見ると、下流の偏向装置１２の上流表面１６とガス入口５との間に配置されている。第１の実施形態では、遮蔽要素４１は、下流の偏向装置１２の上流表面１６と上流の偏向装置１１の下流表面１７との間に配置されている。遮蔽要素４１は、下流偏向部１２の上流表面１６をガス流からここでは完全に遮蔽する。

遮蔽要素４１は、円形の断面がガス入口５の方を指す円錐台形へと形成された、例えばステンレスまたはアルミニウムといった金属板から作られる。円錐台の遮蔽要素４１の中心軸は長手方向中心軸ｘと一致する。図５において特に図示されているように、下流の偏向装置１２は、遮蔽要素４１によって定められた円錐台の内部に部分的に受け入れられ、遮蔽要素４１は、下流の偏向装置１２の上流表面１６を取り囲む。

遮蔽要素４１は複数の孔４２によって穿孔されており、孔４２は、遮蔽要素４１の全体領域のおおよそ３５%を構成する全体孔領域に及ぶ。孔４２はおおよそ５ｍｍの直径を有する。

遮蔽要素４１は、図５を見ると、下流の偏向装置１２の上流表面１６と遮蔽要素４１との間に回収隙間４３を提供するために、下流の偏向装置１２の上流表面１６から分離されて配置されている。遮蔽要素４１を通じて延びる複数の孔４２は、除塵液体を回収隙間４３へと入らせる。

遮蔽要素４１と下流の偏向装置１２の上流表面１６とによって定められた円錐台は基本的に一様である。これは、遮蔽要素４１と下流の偏向装置１２の上流表面１６との間の垂直距離に等しい回収隙間４３の幅Ｄは、基本的に上流表面１６に沿って均一となる。図５を見ると、幅Ｄは１〜１５ｍｍとでき、または、さらに大きくてもよい。

仕切り装置４０は、遮蔽要素４１の外縁４１'からガス出口６の方に、長手方向中心軸ｘと平行に延びる壁４６の形態で、縁部材４６'も備える。壁４６は環状であり、遮蔽要素４１の外縁４１'全体に沿って延び、つまり、下流の偏向装置１２の上流偏向部１８の周りにずっと延びている。壁４６は穿孔されていない。

図３および図５から明確であるように、長手方向中心軸ｘに対して垂直に延びる横断平面における下流の偏向装置１２の下流偏向部１９の突出は、下流表面１７および下流偏向部１９の外縁１７'と同一の外側輪郭を有し、横断平面において遮蔽要素４１の突出より大きく、遮蔽要素４１の突出は遮蔽要素４１の外縁４１'と同一の外側輪郭を有する。したがって、下流の偏向装置１２の下流偏向部１９は、ガス出口６から見ると遮蔽要素４１を覆っており、壁４６は下流偏向部１９の上流表面の方に延びている。

仕切り装置４０は、除塵液体を回収隙間４３から排出させるように構成される排出出口４４を備える。排出出口４４は、遮蔽要素４１の中心領域４５を通じて延び、円錐台状の遮蔽要素４１の上部を定める金属板の縁によって取り囲まれている。したがって、長手方向中心軸ｘは排出出口４４を通じて延びている。

第１の実施形態では、排出出口４４と連通している排出管４７が提供されている。排出管４７の一端は、遮蔽要素４１の中心領域４５を受け入れおよび取り囲むために広げられる。排出管４７は、広げられた端において、溶接、接着、または任意の他の適切な固定手段によって遮蔽要素４１に留め付けられる。排出管出口４９を有する排出管４７は、真っ直ぐであり、長手方向中心軸ｘに沿ってガス入口５の方へ延びる。第１の実施形態では、排出管４７は上流の偏向装置１１の下流表面１７の方へ延びている。したがって、回収隙間４３からの除塵液体は、排出管４７を介して上流の偏向装置１１の下流表面１７の方へ排出できる。

図２から明確であるように、規制要素１３は変化している直径を有しており、これは、規制要素１３を通じてのガス流の変化している流れ領域をもたらしている。典型的には、より小さい流れ領域は、より大きなガス流速と関連付けられる。図１を見ると、排出管出口４９は、規制要素１３の下流の縁５０よりガス入口５の近くに配置されている。より具体的には、排出管４７は、除塵液体を比較的大きなガス流速から遮蔽するために、規制要素１３の最も狭い部分を通じて延びている。

さらなる実施形態
図６は、除塵液体が回収隙間４３から排出出口４４を直接的に通じて長手方向中心軸ｘに沿って上流の偏向装置１１の下流表面１７の方へ排出されるように、排出出口４４と連通している排出管が設けられていない点において、第１の実施形態と異なる第２の実施形態を参照している。

図７は、ガス出口６の方へ通るガスの流速がケーシング３の内側１０からある距離においてより小さくなる、ケーシング３の内側１０における排出位置または内側１０に隣接する排出位置へと排出管４７が延びる点において第１の実施形態と異なる第３の実施形態を参照している。したがって、液体は、ケーシング３の内側１０において第１の液体出口９へと下向きに流れることができる。代替で、排出管４７は、排出された除塵液体を、第２の液体出口１５を介して排出させるために、環状のトレイ１４の下流の位置まで、または、環状のトレイ１４まで延び得る。

図１、図２、および図５は、ケーシング３が、矩形であって、具体的には正方形である断面を有する点において第１の実施形態と異なる第４の実施形態も示している。そのため、偏向部の表面１６、１７および遮蔽要素４１は、互いと傾斜させられて互いと角度を形成している２つの平面の表面領域を伴う屋根状の形を有し得る。図１、図２、および図５の長手方向の断面は、これらの２つの表面領域を示す。第４の実施形態の変形によれば、偏向部の表面１６、１７および遮蔽要素４１はピラミッド状の形を有してもよい。

除塵装置１は一段の除塵装置であってもよく、そのため１つだけの偏向装置１１、１２を伴う１つだけの除塵区域４ａ、４ｂを備えてもよいことは、留意されるべきである。そのため、仕切り部材４０は、回収隙間４３において回収された除塵液体を、ケーシング３の内側１０における排出位置、または、内側１０に隣接する排出位置へともたらす、図７において開示されているような排出管４７を有してもよい。

図７において開示されている仕切り装置４０は上流の偏向装置１１の上流にも設けられてよく、排出管４７は、回収隙間４３において回収された除塵液体をケーシング３の内側１０へと排出でき、具体的には、第１の液体出口９に隣接する排出位置へと排出できる。

除塵装置１の動作
除塵装置１を動作させるとき、排気ガスが船舶エンジン２からガス入口５を介して導入される。高温を有する排気ガスは、上流の除塵区域４ａにおいて上流の偏向装置１１の上流表面１６の方へ案内され、上流表面１６において径方向外向きに通路２８の方へと押される。通路２８の変化している幅のため、具体的には、通路２８の低下する流れ領域のため、通路２８を通じたガス流の速度は増加させられ、通路２８の最も狭い部分において最も大きくなる。

除塵液体は、排気ガスにおける硫黄、煤、および粒子と反応するために、噴霧ノズル８を介してガス流へと導入される。除塵液体は硫黄、煤、および粒子を吸収し、液滴を形成することになる。

液滴のうちの一部分はケーシング３の内側１０の方へと押される。そのため、これらの液滴は、ガス流の流れ方向Ｆと反対の方向において重力によって第１の液体出口９の方に流れる液体の流れを形成できる。

液滴のうちの別の部分は、上流の除塵区域４ａの中間において上流の偏向装置１１の下流表面１７に向けて流れ、そこでは、ガス流の速度がより外側の領域においてより小さくなる。上流の偏向装置１１の下流表面１７に当たる液滴は、下流表面１７において外縁１７'の方への、さらにはケーシング３の内側１０の方への液体流れを形成する。除塵液体は、重力によって内側１０に沿って第１の液体出口９へと流れることができる。

ガス流の流れ領域は規制要素１３において小さくされ、下流の除塵区域４ｂに入るときにガス流の速度の増加をもたらす。上流の除塵区域４ａからの排気ガスは、下流の偏向装置１２とケーシング３の内側１０との間の通路２８へと外向きに押され、そこで、小さくされた流れ領域が、上流の偏向装置１１におけるのと同じ方法でガス流の速度のさらなる増加をもたらす。

上流の除塵区域４ａからガス流に同伴される液滴のうちの少なくとも一部は、仕切り装置４０の遮蔽要素４１に当たることになる。動圧は除塵室４において変化することになる。具体的には、遮蔽要素４１の外部の動圧は、遮蔽要素４１と下流の偏向装置１２の上流表面１６との間の回収隙間４３においてより高くなる。この圧力差は、遮蔽要素４１に当たる液滴のうちの少なくとも一部を、孔４２を介して回収隙間４３に入らせることになる。遮蔽要素４１の外縁４１'から延びる仕切り装置４０の壁４６は、外縁４１'において除塵液体が回収隙間４３から漏れるのを防止することになる。液滴は、下流の偏向装置１２の上流表面１６に沿っての下向きの液体の流れを形成することになる。遮蔽要素４１の中心領域４５において、液体は、排出出口４４および管４７を介して上流の偏向装置１１の下流表面１７の方へ排出されて、先に記載した方法で上流の偏向装置１１に当たる除塵液体の残りのものと一緒に除塵装置１から排出されることになる。

孔４２を通過せずに遮蔽要素４１の上流表面に残っている液滴は、壁４６に沿ってガス出口６の方へ案内され、下流の偏向装置１２の下流偏向部１９の上流表面によって捕らえられ、排出のために、トレイ１４および第２の液体出口１５への下向きの液体流れを形成する。

上流の除塵区域４ａからガス流に同伴され、下流の除塵区域４ｂにおいて形成された液滴のうちの一部分は、下流の除塵区域４ｂの内側１０に当たり、排出のためにトレイ１４および第２の液体出口１５への下向きの液体流れを形成する。これらの液滴の別の部分は、下流の偏向装置１２の下流表面１７に当たり、下流表面１７において、排出のためにトレイ１４および第２の液体出口１５への下向きの液体流れを形成する。

本発明は、開示されている実施形態に限定されず、後にある請求項の範囲内で変更、改良、および組み合わせされてもよい。

例えば、除塵装置１は、例えば、ガス入口５の外側に進められる排気ガスを冷却するための噴霧ノズル８といった、上流の偏向装置１１の下方にさらなる噴霧ノズル８を備えてもよい。

第１の実施形態による除塵装置１のケーシング３、偏向装置１１、１２、および仕切り装置４０は、同軸に配置され、一様な円形の断面を有する。代替の実施形態によれば、ケーシング３、および／または偏向装置１１、１２、および／または仕切り装置４０は、同軸とならずに配置されてもよい、ならびに／または、楕円などの他の断面および／もしくは異なる断面を有してもよい。

第１の実施形態の偏向装置１１、１２および仕切り装置４０は、頂部の切り取られた表面を備える。当然ながら、代替の設計が可能である。例えば、偏向装置１１、１２および／または仕切り装置４０の一方または両方は、１つまたは複数の平面の上流／下流の表面を代わりに備え得る。

排出管は、真っ直ぐである必要はなく、湾曲または斜めにされてもよい。さらに、排出管には任意の適切な長さが与えられ得る。また、排出管は、ガス出口６に向かって開放するトレイによって置き換えられてもよい。

最後に、排出出口および／または排出管は、長手方向中心軸ｘと一致して並置される必要はなく、長手方向中心軸ｘからずらされてもよい。

本発明に関連しない詳細の記載が省略されていることと、図が概略的であり、一定の寸法に従って描かれていないこととは、強調されなければならない。また、図の一部が他のものより簡略化されていることも触れておかねばならない。そのため、一部の構成部品は、ある図では図示され得るが、他の図では除外されている可能性がある。さらに、除塵装置がその通常の動作の状態にあるときの除塵装置を記載および反映するように選択されている「上」、「下」、「鉛直」、「水平」、「長手方向」などの表現が、本明細書において除塵装置の異なる詳細部の間で区別するだけのために使用されていることは、強調されなければならない。したがって、これらの表現は、決して限定ではない。

１ 直列除塵装置
１ａ 第１の端
１ｂ 第２の端
２ 船舶エンジン
２ａ 排気管
３ ケーシング
４ 除塵室
４ａ 上流の除塵区域
４ｂ 下流の除塵区域
５ ガス入口
６ ガス出口
７ 入口管
８ 噴霧ノズル
９ 第１の液体出口
１０ 内側
１１ 上流の偏向装置
１２ 下流の偏向装置
１３ 規制要素
１４ トレイ
１５ 第２の液体出口
１６ 上流表面
１６' 外縁
１７ 下流表面
１７' 外縁
１８ 上流偏向部
１９ 下流偏向部
２８ 通路
４０ 仕切り装置
４１ 遮蔽要素
４１' 外縁
４２ 孔
４３ 回収隙間
４６ 壁
４６' 縁部材
４７ 排出管
４９ 排出管出口
５０ 下流の縁
Ｄ 回収隙間の幅
Ｆ 流れ方向
Ｐａ 上流の横断平面
Ｐｂ 下流の横断平面
ｘ 長手方向中心軸

Claims (13)

1. 長手方向中心軸（ｘ）に沿って延び、除塵室（４）を取り囲むケーシング（３）であって、前記除塵室（４）へと延び入る、洗浄されるガスのためのガス入口（５）、および、前記除塵室（４）から延び出す、洗浄された前記ガスのためのガス出口（６）を有し、前記ガスのガス流を前記ガス入口（５）から前記ガス出口（６）への流れ方向（Ｆ）において前記除塵室（４）を通じて流せるように構成されるケーシング（３）と、
   前記ガス入口（５）と前記ガス出口（６）との間で前記除塵室（４）に設けられ、前記ケーシング（３）との間にガス通路（２８）を形成する偏向装置（１２）であって、前記ガス入口（５）を向く上流表面（１６）を備える偏向装置（１２）と、
   除塵液体を前記除塵室（４）および前記ガス流へと噴霧するように構成される噴霧ノズル（８）と、
   を備えた、ガスの洗浄のための除塵装置（１）であって、
   当該除塵装置（１）は、前記除塵液体を前記ガス流から仕切るように配置された仕切り装置（４０）をさらに備え、前記仕切り装置（４０）は、前記偏向装置（１２）の前記上流表面（１６）と前記ガス入口（５）との間に配置されると共に前記上流表面（１６）を前記ガス流から少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽要素（４１）を備え、前記遮蔽要素（４１）は複数の孔（４２）によって穿孔され、前記遮蔽要素（４１）は、前記上流表面（１６）と前記遮蔽要素（４１）との間に回収隙間（４３）を提供するように配置され、前記孔（４２）は、除塵液体を前記回収隙間（４３）へと入らせるために、前記除塵室（４）から前記遮蔽要素（４１）を通って前記回収隙間（４３）へと延び、前記仕切り装置（４０）は、除塵液体を前記回収隙間（４３）から排出させるように構成される排出出口（４４）を備えていることを特徴とする、除塵装置（１）。
2. 前記遮蔽要素（４１）は前記ガス入口（５）に向けて先細りであることを特徴とする、請求項１に記載の除塵装置（１）。
3. 前記遮蔽要素（４１）は、円錐台を定める部分を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の除塵装置（１）。
4. 前記排出出口（４４）は前記遮蔽要素（４１）の中心領域（４５）から延びていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
5. 前記長手方向中心軸（ｘ）は前記排出出口（４４）を通じて延びていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
6. 前記排出出口（４４）と連通する排出管（４７）をさらに備えていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
7. 前記排出管（４７）は前記ガス入口（５）の方へ延びていることを特徴とする、請求項６に記載の除塵装置（１）。
8. 前記仕切り装置（４０）は、前記遮蔽要素（４１）の外縁（４１'）から前記ガス出口（６）の方へ延びる壁（４６）を備えていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
9. 前記偏向装置（１２）は、前記ガス出口（６）を向く下流表面（１７）を有する下流偏向部（１９）を備え、前記長手方向中心軸（ｘ）に対して垂直に延びる横断平面における前記下流偏向部（１９）の突出は、前記横断平面における前記遮蔽要素（４１）の突出より大きいことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
10. 前記遮蔽要素（４１）の前記孔（４２）は、前記遮蔽要素（４１）の全体領域の２５〜４５%である全体孔領域に及んでいることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
11. 前記遮蔽要素（４１）が前記偏向装置（１２）の前記上流表面（１６）を少なくとも部分的に取り囲むように前記偏向装置（１２）が受け入れられる空間を前記遮蔽要素（４１）は定めていることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
12. 前記偏向装置（１２）の前記上流表面（１６）は前記ガス入口（５）に向けて先細りであることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
13. 前記偏向装置（１２）の前記上流表面（１６）は、円錐台を定める部分を備えていることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。

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