JP7435794B2 - サイクロン集塵装置およびサイクロン集塵装置を用いた集塵方法 - Google Patents

Description

本発明は、被処理ガスに含まれるダストを集塵するサイクロン集塵装置およびサイクロン集塵装置を用いた集塵方法に関するものである。

例えば、高炉などの竪型の鉄溶融炉において、鉄源とコークス等の熱源がそれぞれ交互に層状に投入された状態で、炉下部に設置された羽口から内部に高温の空気が送風される。羽口より送風された空気は、コークス中の炭素と反応して熱を生じ、その熱によって鉄源を溶融させる。また、上記の空気は炉内を上昇する。炉頂付近に到達したガスは、コークスや炉内耐火物から生じた大小様々な固体粒子等からなるダストを含んだ状態で排気される。そのため、高炉などの排気から、固体粒子からなるダストを分離して集塵する必要がある。

従来から、被処理ガス中のダストの分離には、様々な手法が用いられており、その一例としてサイクロン集塵装置が知られている。サイクロン集塵装置は、被処理ガスを旋回させることで、遠心力によって被処理ガス中のダストを分離する。サイクロン集塵装置の種類としては、縦型と横型のものが知られている。このうち、被処理ガスの性状や設置環境などに応じて圧力損失が少ない横型サイクロン集塵装置を用いる場合がある（例えば特許文献１、２参照）。

特許文献１には、被処理ガスを内壁部に沿って内部空間の周方向に旋回しつつ軸方向に移動させてダストを分離する横型サイクロン集塵装置が開示されている。被処理ガスが旋回したとき、被処理ガス中のダストが遠心力により内壁部と衝突する。この際、ダストが有していた内壁部に沿って旋回する運動成分（旋回運動成分）と軸方向に移動する運動成分（軸方向運動成分）とが消失し、被処理ガスからダストが分離される。

特許文献２には、内部空間の径方向内方に向かって内壁部から突出し、内壁部の周方向に沿って延在するように形成された突出部を備える横型のサイクロン集塵装置が開示されている。

特開２００８－６３１５号公報 特開２０１１－２１８２５０号公報

しかしながら、特許文献１、２のサイクロン集塵装置の場合、粒子径（質量）の小さいダストを被処理ガスから分離するのが難しくなる。このため、サイクロン集塵装置における微小なダストの回収率が低くなるという課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、微小なダストの回収率を向上させることができるサイクロン集塵装置およびサイクロン集塵装置を用いた集塵方法を提供することを目的とする。

［１］ 被処理ガスからダストを集塵するサイクロン集塵装置であって、横方向を旋回軸として前記被処理ガスを旋回させ、前記被処理ガスからダストを分離するダスト分離部と、前記ダスト分離部の出口側に連結され、前記ダスト分離部による前記被処理ガスの旋回によって分離した前記ダストを回収するダスト回収部と、入口が前記ダスト回収部内に設置され、前記ダストを分離した前記被処理ガスを回収するガス回収部と、を備え、前記ダスト分離部の出口から前記ガス回収部の入口までの距離Ｌと、前記ダスト分離部の出口径Ｄｏｕｔの第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが０．４以上１．０以下であるサイクロン集塵装置である。
［２］ 前記ダスト分離部は、横方向へ延びるガス流路を有する本体部と、前記本体部の前記ガス流路内に設置され、前記被処理ガスを前記本体部の内壁に沿って旋回させながら横方向へ流動させる整流部材とを備えた［１］に記載のサイクロン集塵装置である。
［３］ 前記ガス回収部の入口径Ｄｄと前記ダスト分離部の出口径Ｄｏｕｔとの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔが０．４以上０．５以下である［１］または［２］に記載のサイクロン集塵装置である。
［４］ 前記ガス回収部は、被処理ガスの入口側から進行方向に向かって径が広がるように形成されている［１］ないし［３］のいずれかに記載のサイクロン集塵装置である。
［５］ 上記の［１］ないし［４］のいずれかに記載のサイクロン集塵装置を用いた集塵方法である。

本発明に係るサイクロン集塵装置によれば、ダスト分離部の出口径Ｄｏｕｔとダスト分離部の出口から被処理ガス回収部入口までの距離Ｌとの第１比Ｌ／Ｄｏｕｔを０．４以上１．０以下にすることにより、ダストを分離する分離部での滞在及び圧力損失の上昇を抑制しつつ小さな固体粒子を含むダストの回収率を向上させることができる。

本発明のサイクロン集塵装置の好ましい実施形態を示す模式図である。 図１のサイクロン集塵装置におけるダスト分離部の一例を示す模式図である。 粒子径７５μｍの固体粒子を流入させたときの第１比Ｌ／ＤｏｕｔとダストＤＴの回収率との関係を示すグラフである。 粒子径２５μｍの固体粒子を流入させたときの第１比Ｌ／ＤｏｕｔとダストＤＴの回収率との関係を示すグラフである。 粒子径７５μｍの固体粒子を流入させたときの第１比Ｌ／Ｄｏｕｔとダスト回収部の入口に滞在しているダストの滞在率を示すグラフである。 粒子径が２５μｍの固体粒子を流入させたときの第１比Ｌ／Ｄｏｕｔとダスト回収部の入口に滞在しているダストの滞在率を示すグラフである。 ダスト分離部の出口径Ｄｏｕｔと、ガス回収部５の入口径Ｄｄとの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと圧力損失の関係を示すグラフである。 粒子径が７５μｍの固体粒子を流入させたときの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと回収率との関係を示すグラフである。 粒子径が２５μｍの固体粒子を流入させたときの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと回収率との関係を示すグラフである。 粒子径が７５μｍの固体粒子を流入させたときの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと滞在率との関係を示すグラフである。 粒子径が２５μｍの固体粒子を流入させたときの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと滞在率との関係を示すグラフである。 本発明のサイクロン集塵装置の別の実施形態を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明のサイクロン集塵装置の好ましい実施形態を示す模式図である。図１のサイクロン集塵装置１は、横方向を軸にした旋回流を発生させ被処理ガスＴＧからダストＤＴを集塵する横型サイクロン集塵装置である。サイクロン集塵装置１は、流入管２から流入された被処理ガスＴＧからダストＤＴを分離させるダスト分離部３と、ダスト分離部３により分離されたダストＤＴを回収するダスト回収部４と、ダストＤＴが分離された被処理ガスＴＧを回収するガス回収部５とを備える。なお、流入管２は、例えば高炉もしくは転炉等に接続されており、被処理ガスＴＧは高炉もしくは転炉等から排出された排気ガスである場合について例示する。

図２は、図１のサイクロン集塵装置におけるダスト分離部の一例を示す模式図である。図２のダスト分離部３は、横方向を軸として被処理ガスＴＧを旋回させ、被処理ガスＴＧからダストＤＴを分離する。ダスト分離部３は、横方向に沿って延びるガス流路を有する本体部３Ａと、本体部３Ａのガス流路内に設置され、被処理ガスＴＧを本体部３Ａの内壁に沿って旋回させつつ軸方向に移動させる整流部材３Ｂとを備える。

本体部３Ａは、例えば円筒形状もしくは円錐形状を有し、ガス流路となる中空部を有している。図１に示す例では、本体部３Ａは円錐形状になっており、本体部３Ａの出口径Ｄｏｕｔは入口径Ｄｉｎより大きい（Ｄｏｕｔ＞Ｄｉｎ）。そのため、本体部３Ａ内のガス流路は上流側から下流側に向かって径が次第に拡がるようになっている。なお、以下の説明では、本体部３Ａのガス流路を拡大流路と記載する場合がある。整流部材３Ｂは、本体部３Ａの中空部に配置されており、本体部３Ａ内に流入する被処理ガスＴＧを旋回流にする。すなわち、整流部材３Ｂは、らせん状に形成された整流板３Ｃを外周側に備えた形状を有し、整流板３Ｃは本体部３Ａの入口側から流入した被処理ガスＴＧを当該整流板３Ｃに沿って流動させて旋回流にする。

特に、本体部３Ａは拡大流路を形成しているため、被処理ガスＴＧは、下流側（出口側）に向かうにつれて、らせんの半径が広がる旋回流（以下、拡大旋回流と記す場合がある。）になる。そのため、被処理ガスＴＧの旋回流は、被処理ガスＴＧの流動方向で下流にいくにつれて整流板３Ｃから剥がれやすくなり、本体部３Ａの内壁に沿って旋回させやすくすることができる。なお、図１に示す例では、本体部３Ａの出口径Ｄｏｕｔが入口径Ｄｉｎよりも大きい（Ｄｏｕｔ＞Ｄｉｎ）の拡大流路を本体部３Ａが形成している場合について示しているが、これに限定されない。本体部３Ａの形状は、サイクロン集塵装置１に要求される性能に応じて、出口径Ｄｏｕｔと入口径Ｄｉｎとが等しい（Ｄｏｕｔ＝Ｄｉｎ）円筒形状であってよい。あるいは、本体部３Ａの形状は、出口径Ｄｏｕｔが入口径Ｄｉｎよりも小さく（Ｄｏｕｔ＜Ｄｉｎ）形成されていて、入口側から出口側へ向かって径が次第に絞られた形状であってよい。本体部３Ａはいずれの形状であっても旋回流を発生させることができる。

図１に示すダスト回収部４は、ダスト分離部３の出口側に連結され、ダスト分離部３における被処理ガスＴＧの旋回によって分離したダストＤＴを回収する。ダスト回収部４は、例えばダスト分離部３の出口径Ｄｏｕｔと同一の径を有する有底円筒形状に形成されている。ダスト回収部４は、ダスト分離部３の出口とガス回収部５の入口との間に設けられた旋回空間部４Ａと、ダスト回収部４の底部に設けられ、ダストＤＴを回収するダストシューター４Ｂとを有する。旋回空間部４Ａは、旋回流になった被処理ガスＴＧが流入し、ダストＤＴが内壁に衝突する領域になっている。そして、ダストシューター４Ｂは、旋回流から離脱したダストＤＴを回収する。

ガス回収部５は、ダストＤＴを分離した被処理ガスＴＧを回収する部分であり、図示しないガス利用側配管に接続されている。ガス回収部５は、例えばダスト分離部３の出口径Ｄｏｕｔ及びダスト回収部４よりも小さい径の配管からなり、入り口側がダスト回収部４内に挿入されている。ガス回収部５はダスト回収部４内に挿入されるときに、例えば当該ガス回収部５の中心軸とダスト分離部３の中心軸とダスト回収部４の中心軸とのそれぞれが互いに一致するように、同軸上に配置される。また、ガス回収部５は、当該ガス回収部５の下側にダストシューター４Ｂが位置するようにダスト回収部４内に挿入される。

図１及び図２を参照して、サイクロン集塵装置１の動作例について説明する。高炉もしくは転炉等から排出された被処理ガスＴＧは流入管２を介してダスト分離部３に流入する。被処理ガスＴＧは、ダスト分離部３の整流板３Ｃに沿って流動することによって拡大旋回流になり、ダスト回収部４へ流入する。被処理ガスＴＧに含まれるダストＤＴは、旋回流によってダスト分離部３における本体部３Ａの内壁、又はダスト回収部４の内壁と衝突して運動エネルギーが失われる。その結果、ダストＤＴは、被処理ガスＴＧの旋回流から離脱してダストシューター４Ｂに回収される。一方、ダストＤＴが分離された被処理ガスＴＧは、ガス回収部５から回収され、図示しない利用側配管へ流入する。

ここで、図１のサイクロン集塵装置１で回収するダストＤＴには、大小様々な粒径の固体粒子が含まれる。サイクロン集塵装置１での固体粒子の分離捕集限界粒子径ｄｓは下記の式（１）によって求めることができる。

式（１）によれば、ダストＤＴを旋回させる運動成分（旋回運動成分）を増加させることによって分離捕集限界粒子径ｄｓを小さくできる。具体的には、分離捕集限界粒子径ｄｓを小さくするためには、式（１）の分母を大きい値にする、もしくは分子を小さい値にすることなどが考えられる。ここで、サイクロン集塵装置１で回収するダストＤＴのうち、微小な固体粒子とは、粒径が１００μｍ以下である粒子を意味している。しかしながら、例えばダストＤＴが１００μｍ以下の微小な粒子径である場合には、ダスト分離部３での分離が困難になり、捕捉されなかった微小な固体粒子は、被処理ガスＴＧとともにガス回収部５へ流入してしまう。

そこで、微小な固体粒子の回収率を高めるため、ダスト分離部３における被処理ガスＴＧの旋回量を一定に保ちながら第１比Ｌ／Ｄｏｕｔを様々に変更し、質量の小さい微小な固体粒子の回収率についてシミュレーションによる検討を行った。なお、シミュレーションにおいて、ダストＤＴとなる微小な固体粒子の粒子径は、１００μｍ以下の７５μｍと２５μｍとし、固体粒子の粒子レイノルズ数は１００前後とした。また、上記のＬは、サイクロン集塵装置１の軸線方向でダスト分離部材３とガス回収部５との間の距離である。

図３は、粒子径７５μｍの固体粒子をダスト回収部４に流入させたときの第１比Ｌ／ＤｏｕｔとダストＤＴの回収率との関係を示すグラフである。図４は粒子径２５μｍの固体粒子をダスト回収部４に流入させたときの第１比Ｌ／ＤｏｕｔとダストＤＴの回収率との関係を示すグラフである。なお、回収率とは、流入管２から流入される全固体粒子量に対するダストシューター４Ｂで回収された固体粒子量の比率を意味する。

図３の粒子径が７５μｍの場合、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが大きくなるほど回収率は小さくなっていく。一方、図４の粒子径が２５μｍの場合、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが０以上０．７５以下（０≦Ｌ／Ｄｏｕｔ≦０．７５）の範囲にあるときには、回収率は第１比Ｌ／Ｄｏｕｔの増大に伴って小さくなっていく。また、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが、０．７５よりも大きい（０．７５＜Ｌ／Ｄｏｕｔ）ときには、回収率は第１比Ｌ／Ｄｏｕｔの増大に伴って増加していく。図３及び図４を総合的に勘案すると、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが１．０以下（Ｌ／Ｄｏｕｔ≦１．０）であれば、ダストＤＴが分離可能な旋回方向の運動量を保ったまま前記距離Ｌ以上の距離を進行することができる。また、サイクロン集塵装置１として要求される微小な固体粒子の回収を行うことができることがわかった。

ただし、上述のように第１比Ｌ／Ｄｏｕｔの上限を定めるだけでは、回収率の改善つまり回収率の増大を図ることができない。ダストＤＴは、旋回流によって分離されるとともに、旋回流の進行方向に向かってダストシューター４Ｂの位置まで移動する。旋回流は常に旋回の中心を変化させながら進行する複雑な流体運動であり、進行方向とは逆の流れが発生している部位が生じる。特に、ダスト分離部３の出口径Ｄｏｕｔがダスト分離部３の入口径Ｄｉｎよりも大きいことにより、被処理ガスＴＧが下流側に進むにつれて被処理ガスＴＧの旋回流の径が大きくなっていくような拡大旋回流では、その傾向が強く、逆流現象が生じやすい。小さな固体粒子は、被処理ガスＴＧの流れと同じ動きになりやすく、逆流の影響によりダスト分離部３とダスト回収部４との境界部分、すなわち、ダスト分離部３の出口であってダスト回収部４の入口に滞在する。滞在している固体粒子は、被処理ガスＴＧとともにガス回収部５へ流れるおそれがある。そこで、ダスト回収部４の入口に滞在する微小な固体粒子と第１比Ｌ／Ｄｏｕｔとの関係を検討した。

図５は、粒子径７５μｍの固体粒子を流入させたときの第１比Ｌ／Ｄｏｕｔとダスト回収部４の入口に滞在しているダストＤＴの滞在率とを示すグラフである。図６は、粒子径が２５μｍの固体粒子をダスト回収部４に流入させたときの第１比Ｌ／Ｄｏｕｔとダスト回収部４の入口に滞在しているダストＤＴの滞在率とを示すグラフである。なお、滞在率とは、流入管２から流入される全固体粒子量に対するダスト回収部４の入口（すなわちダスト分離部３の出口）に滞在する固体粒子量の比率を意味する。

図５の固体粒子の粒子径が７５μｍのとき、滞在率は、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが大きくなるほど低くなる。また、図５に示すように、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔの大きさによらず、全体として低く抑えられる。一方、図６の固体粒子の粒子径が２５μｍのとき、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが小さくなるにつれて、逆流によるダスト回収部４の入口でのダストＤＴの滞在が増加する。図５及び図６の滞在率を考慮すると、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが０．４以上であれば、ダスト回収部４の入口でのダストＤＴの滞在には問題ないことがわかった。これは、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが０．４以上であれば、ダスト分離部３を通過した後の極端な圧力分布を解消し、逆流を防ぐために十分な空間が確保できるためである。そこで、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔは、０．４以上に設定される。特に、図６において、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが０．５以上の場合には滞在率が５％以下に抑えることができるため、より好ましい。

ここで、図３及び図４のように、回収率の観点からは第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが小さいほど回収率が大きくなる。図５及び図６のように、滞在率の観点からは第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが大きいほど滞在率は小さくなる。図５及び図６の滞在率の観点では、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが０．４５以上であれば、滞在率は５％以下に抑えることができる。そのため、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔの下限は０．４５であることが好ましい。一方、上述の図４に示す通り、ダストＤＴの粒子径が２５μｍの場合であっても、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが０．７５以下であれば、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔの減少に伴って回収率は増大する。そのため、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔの上限は０．７５であることが好ましい。さらに、図３に示すように、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが０．６５以下であれば、粒子径７５μｍのダストＤＴの回収率を５０％以上に維持することができる。そのため、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔの上限は０．６５であることがより好ましい。

以上のように、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが０．４以上であって１．０以下になるように、ダスト分離部３の出口径Ｄｏｕｔ及びダスト分離部３とガス回収部５との距離Ｌが設定される。これにより、微小なダストの滞在を抑制しつつ回収率を向上させ、ガス回収部５に微小なダストが混入することを抑制することができる。

ここで、本発明の実施形態に係るサイクロン集塵装置１では、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔを０．４以上であって１．０以下（０．４≦Ｌ／Ｄｏｕｔ≦１．０）の範囲に設定すればよいが、さらに回収率の向上を図るためには、以下に説明するように構成することが好ましい。すなわち、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔを上記の範囲に設定することに加えて、ダスト分離部３の出口径Ｄｏｕｔとガス回収部５の入口径Ｄｄとの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔを考慮した構成にすることが好ましい。横型のサイクロン集塵装置１を用いる場合、ブロワーの能力がそれほど大きくないことが想定される。このため、圧力損失の上昇は集塵性能の低下の原因となる。図１に示すように、ガス回収部５は、ダスト分離部３及びダスト回収部４の径よりも小さく、ガスを回収する際に圧力損失が発生する。そこで、ガス回収部５の入口径Ｄｄとダスト分離部３の出口径Ｄｏｕｔに起因する圧力損失の影響による微小なダストＤＴの回収率について検討した。

図７は第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと圧力損失との関係を示すグラフである。図７において、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔが０．４よりも小さい（Ｄｄ／Ｄｏｕｔ＜０．４）場合には、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔの減少に伴って急激に圧力損失が上昇していることがわかる。そのため、圧力損失の観点では、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔは０．４以上であることが望ましい。

一方、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔが１．０に近づくことは、ガス回収部５の入口径Ｄｄとダスト分離部３の出口径Ｄｏｕｔとが同じ径になっていくことを意味し、旋回流に含まれるダストＤＴがそのままガス回収部５へ流入することも考えられる。そこで、図３～図６と同様、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと回収率及び滞在率の関係についても検討した。

図８は粒子径が７５μｍの固体粒子をダスト回収部４に流入させたときの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと回収率との関係を示すグラフである。図９は粒子径が２５μｍの固体粒子をダスト回収部４に流入させたときの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと回収率との関係を示すグラフである。なお、図８及び図９において、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔは０．７５に固定している。

図９に示すように、固体粒子の粒子径が２５μｍの場合には、回収率は、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔに依存せずに６±２％の範囲に収まっている。一方、図８に示すように、固体粒子の粒子径が７５μｍの場合には、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔが０．５以下（Ｄｄ／Ｄｏｕｔ≦０．５）のときに、回収率は７０％以上を確保できる。また、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔが０．５よりも大きい（Ｄｄ／Ｄｏｕｔ＞０．５）のときには、回収率が急激に低下することがわかる。そのため、これらのことから第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔは０．５以下に設定することが望ましい。

図１０は粒子径が７５μｍの固体粒子をダスト回収部４に流入させたときの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと滞在率との関係を示すグラフである。図１１は粒子径が２５μｍの固体粒子をダスト回収部４に流入させたときの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔと滞在率との関係を示すグラフである。図１０及び図１１に示すように、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔが０．４以上の範囲において、微小な固体粒子の滞在率は１０％以下というように低く抑えられていることがわかる。以上より、圧力損失の低減、回収率の向上及び滞在率を勘案すると、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔは０．４以上０．５以下（０．４≦Ｄｄ／Ｄｏｕｔ≦０．５）であることが好ましい。

図１２は、本発明のサイクロン集塵装置の別の実施形態を示す模式図である。なお、図１２のサイクロン集塵装置１００において、図１のサイクロン集塵装置１と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１２のサイクロン集塵装置１００が、図１のサイクロン集塵装置１と異なる点は、ガス回収部１０５が被処理ガスＴＧの流動方向で上流から下流に向かって径が広がる形状を有する点である。

図１２のガス回収部１０５は、入口側から下流に向かって径が大きくなる拡がり管からなっている。ガス回収部１０５のテーパ角θは、被処理ガスＴＧの流れがガス回収部１０５の内壁から剥離しないような角度であることが好ましい。一般的な噴流の広がり角を考慮して１５°以下さらに望ましくは１２．５°以下とするとよい。こうすることによって、ガス回収部１０５の入口から流入した被処理ガスＴＧの気流とガス回収部１０５の内壁との隙間に、乱流や渦流が発生し圧力損失が大きくなることを抑制することができる。

すなわち、図１に示すガス回収部５は、図示しない利用側配管に接続されており、利用側配管の径が、ガス回収部５の入口径Ｄｄよりも大きい場合がある。その場合には、ガス回収部５と利用側配管との接続部分の管断面に急激な段差が生じ、接続部分において気流がガス回収部５の壁面からはがれて圧力損失が増大する。そこで、ガス回収部５を図１２に示す広がり管（ガス回収部１０５）にすることによって、ガス回収部５の壁面から気流が剥がれることによる圧力損失の増大を抑制することができる。

この図１２に示すサイクロン集塵装置１００であっても、図１のサイクロン集塵装置１と同様に、第１比Ｌ／Ｄｏｕｔを０．４以上１．０以下（０．４≦Ｌ／Ｄｏｕｔ≦１．０）に設定することにより、微小なダストの回収率を向上させることができる。また、第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔを０．４以上０．５以下（０．４≦Ｄｄ／Ｄｏｕｔ≦０．５）に設定することにより、さらに回収率を向上させることができる。

本発明は、上記各実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。上記各実施形態では、被処理ガスＴＧが高炉もしくは転炉等からの排気ガスである場合について例示しているが、処理対象に含まれるダストＤＴを分離するものであればその用途は問わない。また、図２では、ダスト分離部３が本体部３Ａ内の中心に整流板３Ｃを有する整流部材３Ｂを備えている場合について例示しているが、これに限定されず、ダスト分離部３は旋回流を発生させるように構成されていればよい。例えば、整流部材３Ｂは、本体部３Ａの内壁面に取り付けられた整流板から構成されていてよい。

１，１００サイクロン集塵装置
２流入管
３ダスト分離部
３Ａ本体部
３Ｂ整流部材
３Ｃ整流板
４ダスト回収部
４Ａ旋回空間部
４Ｂダストシューター
５、１０５ガス回収部
ＤＴダスト
Ｄｄガス回収部の入口径
Ｄｏｕｔダスト分離部の出口径
ＴＧ被処理ガス

Claims (5)

1. 高炉もしくは転炉から排出された被処理ガスからダストを集塵するサイクロン集塵装置であって、
   高炉もしくは転炉に接続される流入管と、
   前記流入管に接続され、横方向を旋回軸として前記流入管から流入された前記被処理ガスを旋回させ、前記被処理ガスからダストを分離するダスト分離部と、
   前記ダスト分離部の出口側に連結され、前記ダスト分離部による前記被処理ガスの旋回によって分離した前記ダストを回収する有底円筒状に形成されたダスト回収部と、
   入口が前記ダスト回収部内に設置され、前記ダストを分離した前記被処理ガスを回収するガス回収部と、
   を備え、
   前記ダスト分離部の出口から前記ガス回収部の入口までの距離Ｌと、前記ダスト分離部の出口径Ｄｏｕｔの第１比Ｌ／Ｄｏｕｔが０．４以上１．０以下であり、
   前記ダスト回収部は、ダスト分離部の出口とガス回収部の入口との間に設けられた旋回空間部と、前記被処理ガスの流動方向で前記ダスト回収部における前記旋回空間部の下流側に直接接続されたダストシューターとを備えており、
   前記ダスト分離部、前記旋回空間部、および、前記ガス回収部は、前記旋回軸上に配列されており、
   前記ダストシューターは、前記旋回軸に交わるように、前記ダスト回収部の底部に設けられており、
   前記ダスト分離部は、前記被処理ガスの流動方向で上流側から下流側に向かってその内径が次第に拡がるように構成されており、
   前記旋回空間部の内径は、前記ダスト分離部の出口径Ｄｏｕｔと同一に設定されており、
   当該旋回空間部の内壁に前記被処理ガスの旋回によって分離した前記ダストを衝突させて、前記ダストシューターで回収するサイクロン集塵装置。
2. 前記ダスト分離部は、横方向へ延びるガス流路を有する本体部と、前記本体部の前記ガス流路内に設置され、前記被処理ガスを前記本体部の内壁に沿って旋回させながら横方向へ流動させる整流部材とを備えた請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
3. 前記ガス回収部の入口径Ｄｄと前記ダスト分離部の出口径Ｄｏｕｔとの第２比Ｄｄ／Ｄｏｕｔが０．４以上０．５以下である請求項１または２に記載のサイクロン集塵装置。
4. 前記ガス回収部は、被処理ガスの入口側から進行方向に向かって径が広がるように形成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のサイクロン集塵装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載のサイクロン集塵装置を用いた集塵方法。

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