JP7103072B2

JP7103072B2 - 除塵装置

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Publication number: JP7103072B2
Application number: JP2018161583A
Authority: JP
Inventors: 友典兼重
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2022-07-20
Anticipated expiration: 2038-08-30
Also published as: JP2020033770A

Description

本発明は、河川や海などから取水する水路に、流水から塵芥を捕捉する網体などのスクリーンを水流方向に対して設置される除塵装置に関する。

火力発電所などの発電プラントにおいては、河川や海などからの冷却水として使用するために取水設備が配置されている。この取水設備には、流水中に浮遊する塵芥等の異物を捕捉して除去するための除塵装置及びバースクリーンが設置されている。

図５は、一般的な除塵装置の斜視図である。図示のように除塵装置１００は、水路を横切るように幅方向に一対のリンクチェーン１０２を無端状に設けて、リンク毎にスクリーン１０４を水流に対して垂直もしくは傾斜させて取り付けた構造をとっている。また、リンクチェーン１０２によって、スクリーン１０４を水路の深さ方向に対して上下に回動させて、流水中の塵芥等を捕捉する働きをする。

また、通常、水路に設置する除塵装置の上流側にはバースクリーンが設置されている。水路の上流のバースクリーンは流水中に浮遊する大きいサイズの塵芥を捕捉して、下流の除塵装置の塵芥の捕捉能力の低下を防ぐことができる。すなわち、バースクリーンの多くはスクリーン面が固定された平網を一定間隔に並べて、粗サイズの塵芥を捕捉している。そして、除塵装置で使用される金網状のスクリーンの目詰まり等による負荷を低減して、装置全体の稼働効率を高めることができる。なお、バースクリーンで捕捉した塵芥は、スクリーン本体をクレーンで地上へ引き上げてから回収、又は、熊手、レーキ形状の掻き揚げ装置を用いて地上へ回収している。さらに、固定式のバースクリーンの場合は、捕捉した塵芥は水底まで亘るため潜水夫の水中作業によって除去している。

特許文献１に開示の除塵設備は、最上流に設置されたバースクリーンの前面に粗目ネットを係止すると共に、下辺を縁取りした梁をクレーンによって地上に吊り上げ自在にしている。このように粗目ネットをバースクリーンの前面に張り付け、流れてきた塵芥をバースクリーンに到達する前に粗目ネットによって捕捉され、バースクリーンの目詰まりを防ぐことができる。さらに、塵芥を捕捉した粗目ネットをクレーンによって吊り上げて地上に回収するため、掻き揚げ装置の設置や人手による塵芥除去作業が不要になり、塵芥の洗浄効率を高めることができる。

特開平１０－２９８９６３号公報

しかしながら、ネットに捕捉された塵芥の除去はネットをクレーンで吊り上げて行なうため、地上にクレーンなどの大掛かりな設備が必要になる。さらに、地上へ引き上げられたネットを置くためのスペースの確保も必要になる。

またバースクリーンの前面にネットを張り付ける方法は、バースクリーンを通過する流水を妨げ、水路内で通水抵抗となる可能性がある。

さらにバースクリーンの前面にネットを張り付ける方法は、ネットで大小全てのサイズの塵芥を一度に捕捉するため、ネットに非常に大きな負荷がかかり、ネットの寿命が短くなることが想定される。

そこで、上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、クレーンなどの大掛かりな設備を使うことなく捕捉された塵芥をネットから簡単に除去でき、水路から引上げたネットを置くスペースを省いた除塵装置を提供することにある。ネットは網状のもののことをいい、以下、表現を網体とする。

上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、水路を幅方向に横切るように配した網体によって、流水中の塵芥を捕捉する除塵装置において、
前記網体の幅寸法とガイドバーの長手方向の寸法が同一、若しくはガイドバーの長手方向の寸法が網体の幅寸法より長く形成されて、
網体の下端に備えたガイドバーの両端が、水路の両端に上下方向に延びるように設けたガイド溝に嵌合して上下方向に移動し、
前記網体の引き上げ機構として網体の上端に備えた巻取機により網体をロール状に巻き取ることを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第１の手段によれば、網体を引上げる際、巻取機で簡単に巻き取ることができるため、クレーンなどの大掛かりな設備が不要になる。また水路から網体を巻き上げることにより、塵芥の除去を容易に行なうことができる。
また、ガイドバーの両端が嵌合されて、ガイド溝に沿って上下に移動できるため、水流によって網体の下部が流されて傾くおそれがない。

上記課題を解決するための第２の手段として、本発明は、第１の手段において、前記網体の幅方向の両端部に網体の長手方向に延びる弾性体を設け、水路内で網体の両端部が弾性体を介してガイド溝に接することを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第２の手段によれば、前記弾性体は、ガイド溝と網体との緩衝材として役立つだけでなく、上流から流れてきた塵芥がガイド溝の奥へ侵入するのを防ぐことができる。

上記課題を解決するための第３の手段として、本発明は、第１の手段、又は第１の手段に従属する第２の手段において、前記巻取機は、網体を巻上げるための機構と、水路内の流水中へ浸漬するための機構を備えることを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第３の手段によれば、巻取機によって網体は簡単に水路の深さに対して上下移動することができるため、流水中の塵芥量や季節に合せて、水路内の所定の深さに浸漬することが可能になる。すなわち、除塵作業が不要の場合は、完全に巻き取っておけるため通水抵抗となるのを防ぐことができる。また、地上へ巻き上げた網体の保管場所が不要になるため省スペースへつながる。

上記課題を解決するための第４の手段として、本発明は、第１の手段、又は第１の手段に従属する第２又は第３の手段において、前記巻取機と水路の上面開口の間に、網体に洗浄水を噴射する洗浄ノズル、又は網体を擦るブラシの少なくともいずれか一方を配したことを特徴とする除塵装置を提供することにある。
上記第４の手段によれば、巻取機で水路の上部開口から巻き上げた位置において塵芥の洗浄を自動で行なうことができる。

上記課題を解決するための第５の手段として、本発明は、水路に配したスクリーン回動式の除塵装置の下流側に、第１の手段に記載の除塵装置を配したことを特徴とする除塵システムを提供することにある。
上記第５の手段によれば、水路の上流側のスクリーン回動式の除塵装置が捕捉できなかった、例えば小さいサイズの塵芥を下流側の本発明の網体による除塵装置で捕捉することができる。また、このように段階的に塵芥を捕捉することで、網体にかかる負荷が低減されるため、網体の寿命は延びる。

本発明によれば、従来、必要であったクレーンなどの大掛かりな設備が不要になり、巻取機で簡単に網体を巻き上げることができ、洗浄スプレー又はブラシによって自動で塵芥を除去することができる。
また網体を巻取機で完全に地上へ巻き上げたとき、巻き取った状態のままで保管できるため、保管場所の必要がなく省スペースにつながる。

本発明の実施形態に係わる除塵装置の側面図である。本発明の実施形態に係わる除塵装置の正面図である。本発明の実施形態に係わるガイド溝を拡大した平面図である。本発明の実施形態に係わる除塵装置から構成される除塵システム図である。スクリーン回動式の従来の除塵装置の斜視図である。

本発明の実施形態に係わる除塵装置１を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係わる除塵装置１の側面図である。図２は本発明の実施形態に係わる除塵装置１の正面図である。
図示のように、本発明の実施形態に係わる除塵装置１は水路を幅方向に横切るようにして配されて水流中の塵芥を捕捉する網体３、網体の引き上げ機構として網体３の上端に取り付けた巻取機４、網体３の下端に配したガイドバー２、並びに、水路１０の両壁に上下方向に延びるよう形成したガイド溝１１等を備えている。

また、図１に示す本発明の実施形態に係わる除塵装置１は、上から囲うハウジング７内に巻取機４と、網体３を巻き上げ時に洗浄するための洗浄水を噴射するスプレー５及び網体３を擦るブラシ６を備えている。スプレー５は上面開口２０の上方にあって巻取機４の下方に配し、ブラシ６は上面開口２０の上方でスプレー５の下方に配置している。

なお、水流に対向する方向に配置している網体３の上流側を表面、下流側を裏面とすると、スプレー５は網体３の裏面から洗浄水を噴射し、ブラシ６は網体３の表面を擦ることで塵芥を除去している。ブラシ６は駆動機を必要とせず、巻取機４で巻き上げられた網体３がブラシ６と接触することで回転して、塵芥を除去する。網体３から除去した塵芥は、案内板８に沿ってトラフ９へ収容する。前記トラフ９の底面には図示しないコンベアが設けられており、収容された塵芥を自動で所定の回収場所まで運搬する。

［ガイド溝１１］
ガイド溝１１は、水路１０の両側端の壁面にあって、水路の底面から地上に亘って設けた溝であり、後述するガイドバー２の両端部が嵌合して上下移動できる構造をとっている。

［ガイドバー２］
ガイドバー２の長手方向の長さは網体３の幅と同じ寸法、若しくは網体３の幅より長い寸法になるように設定し、網体３の下端に備えられたガイドバー２を水路１０の壁面に設けたガイド溝１１に収まるように設けている。図２に示す本実施形態の除塵装置１は、網体３の幅方向の両端がガイドバー２の長手方向の長さは網体３の幅より長い寸法の場合である。
ガイドバー２は、所定の強度、耐腐食性、防錆などを備えた棒状の躯体である。

［網体３］
本発明の除塵装置用の網体３は、水路１０の塵芥を除去する除塵装置１００よりも下流側に設置する除塵設備として水流に沿って対向する方向に配置している。
この網体３は、水路１０の水面から水底へ亘って上下方向に所定の水深まで巻取機４によって昇降させて設置している。

網体３としては、金属線材を編んで形成されたものがある。例えば、可撓性を有するネットコンベアがある。または、樹脂線材を編んで形成されたものでも良い。

図２に示す本実施形態の除塵装置１は、網体３の幅方向の両端がガイドバー２の長手方向の長さは網体３の幅より長い寸法の場合であり、ガイド溝１１にはガイドバー２の両端を挿入する。好ましくは、網体３の幅方向の両端（右端と左端）部は、水路壁面のガイド溝１１に挿入される（不図示）。
さらに、図３に示すガイド溝１１に収まるように幅を調整した弾性体２４を、網体３の裏面の両端部の長手方向に沿って取り付けて、ガイド溝１１に弾性体が接する構造が望ましい。
この弾性体２４は、ガイド溝１１と網体３との緩衝材として役立つだけでなく、流れてきた塵芥がガイド溝１１の奥へ侵入するのを防ぐ。前記弾性体２４は、ゴム、熱可塑性エラストマー、樹脂のいずれか１つを用いて形成したことを特徴とする。

網体３の格子の網目のサイズは約１０ｍｍ以下の細目であることが好ましい。ただし、図４に示す除塵システムの上流側に設置されるスクリーン回動式の除塵装置１００の塵芥捕捉用スクリーン１０４の格子の隙間よりも小さい網目のサイズであれば良い。
この網体３の網目の形状は、格子形状の代わりに菱形形状であってもよい。例えば、右螺旋と左螺旋部分を一定の間隔で交互に配列し各区間を直線で連結された菱形形状がある。

［巻取機４］
図１，２に示す巻取機４は、従来のクレーンに替えて、水路の上面開口部をハウジング７で囲われた地上に設置されている。図２に示すように巻取機４はモーター２１によって回転する軸２２と連動して回転するドラム２３によって、網体３を巻き上げている。
この巻取機４はクレーンに比べて、設備として単純になっただけでなく、網体３をロール状に巻き取ることができるため、洗浄時に従来のスクリーンで必要であったスクリーンの保管場所が不要になり、省スペースにつながる。

図４は本発明の除塵装置から構成される除塵システム図である。
＜塵芥襲来なし＞
流水中に塵芥がない時や塵芥量が少ない場合、本発明の除塵装置１の網体３は巻取機４によって完全に地上へ巻き上げておく。このとき本発明の除塵装置は流水中にないため、上流側のスクリーン回動式の除塵装置１を通過した後の流水は、通水抵抗なく流れることができる。

＜塵芥襲来時＞
塵芥が浮遊する流水の場合、水路の上流側のスクリーン回動式の除塵装置１００で塵芥は捕捉される。しかしスクリーン回動式の除塵装置１００のスクリーン１０４の開口部は所定の間隔になっているため、小さい塵芥は開口部を通り抜けて捕捉されずに下流側へ流れていく。そこで、下流側に配置された本発明の除塵装置１の網体３がこの小さい塵芥を捕捉する。すなわち、水路の上流側のスクリーン回動式の除塵装置１００で捕捉し損ねた塵芥も、本実施形態の除塵装置１によって効率的に捕捉することができる。

＜塵芥襲来後＞
塵芥襲来後の場合、本発明の除塵装置１の網体３を清掃するために巻取機４によって水路の上面開口２０から地上へ巻き上げる。このとき、上面開口２０近傍で網体３の裏面からスプレー５で洗浄水を噴射して塵芥を落し、トラフ９へ廃棄する。または、網体３の表面をブラシ６で擦って塵芥を落し、トラフ９へ廃棄する。このように、捕捉した塵芥を簡単に除去できる。
なお、本発明の実施形態の除塵システムを構成するスクリーン回動式の除塵装置１００と本実施形態の除塵装置１は、それぞれ水流に沿って対向するように、上流側と下流側に２機で配置する構成であるが、除塵装置の設置数はこれに限らず、３機、４機・・・と任意の数を設けることができる。
また、塵芥量が少なく流水速度が遅いときは、本発明の除塵装置１を１機のみを配置することができる。

本発明はプラントなどの取水設備において塵芥を捕捉するための除塵設備のなかで、下流側用の除塵装置として特に有用である。

１除塵装置
２ガイドバー
３網体
４巻取機
５スプレー
６ブラシ
７ハウジング
８案内板
９トラフ
１０水路
１１ガイド溝
２０上面開口
２１モーター
２２軸
２３ドラム
２４弾性体
１００スクリーン回動式の除塵装置
１０２リンクチェーン
１０４スクリーン
１０５スプレー（スクリーン回動式の除塵装置）
１０７ハウジング（スクリーン回動式の除塵装置）
１０８案内板（スクリーン回動式の除塵装置）
１０９トラフ（スクリーン回動式の除塵装置）

Claims

水路を幅方向に横切るように配した網体によって、流水中の塵芥を捕捉する除塵装置において、
前記網体の幅寸法とガイドバーの長手方向の寸法が同一、若しくはガイドバーの長手方向の寸法が網体の幅寸法より長く形成されて、
網体の下端に備えたガイドバーの両端が、水路の両端に上下方向に延びるように設けたガイド溝に嵌合して上下方向に移動し、
前記網体の引き上げ機構として網体の上端に備えた巻取機により網体をロール状に巻き取ることを特徴とする除塵装置。
前記網体の幅方向の両端部に網体の長手方向に延びる弾性体を配し、水路内で網体が弾性体を介してガイド溝に接することを特徴とする請求項１に記載の除塵装置。
前記巻取機は、網体を巻上げるための機構と、水路内の流水中へ浸漬するための機構を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の除塵装置。
前記巻取機と水路の上面開口の間に、網体に洗浄水を噴射する洗浄ノズル、又は網体を擦るブラシの少なくともいずれか一方を配したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の除塵装置。
水路に配したスクリーン回動式の除塵装置の下流側に、請求項１に記載の除塵装置を配したことを特徴とする除塵システム。