JP7450384B2 - 衝撃波式スートブロワの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、衝撃波式スートブロワを支持する構造に関する。

従来から、例えばボイラのような装置には、この装置を構成する機器（例えば過熱器や節炭器などの熱交換器）の表面に付着したダストを除去するために、衝撃波式スートブロワが用いられている（例えば、特許文献１参照）。この衝撃波式スートブロワは、燃料ガスおよび酸素のような酸化剤ガスを含む混合気を燃焼させて衝撃波を発生させ、この衝撃波を装置の内部空間に放出するように構成されている。この衝撃波により、装置内の機器の表面からダストが除去される。

一般的に、衝撃波式スートブロワでは、装置の壁を貫通するノズルがスートブロワ本体に着脱可能に構成されており、衝撃波式スートブロワを点検する際にこれらを分離する必要がある。具体的には、まずスートブロワ本体がノズルから分離され、ついでノズルが壁から引き抜かれる。

特開２００５－１７２４１８号公報

ところで、スートブロワ本体はノズルに比べて重量が重いので、組立時にノズルにスートブロワ本体の重量による応力が掛からないように、スートブロワ本体が支持される。従来は、スートブロワ本体を、ボイラなどの装置に隣接する架台に取り付けられたレールからハンガーで吊り下げることが一般的である。

従来のこのような支持構造においては、衝撃波の出力時にスートブロワ本体がノズルの軸心方向に往復運動することを許容するため、レールがノズルの軸心方向に延びている。レールの長さを後方（スートブロワ本体に対してノズルと反対側）に長くすることにより、スートブロワ本体をノズルから分離した後にスートブロワ本体をレールに沿って移動することでノズルとスートブロワ本体との間にノズルの引き抜きスペースを確保し、その後にノズルを壁から引き抜くことが可能になる。しかしながら、このような支持構造では、ノズルの引き抜きスペースよりも更に後方に、スートブロワ本体の退避スペースが必要になる。

そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決するために、衝撃波式スートブロワの後方のスペースを低減することができる支持構造を提供することにある。

前記した目的を達成するために、本発明に係る衝撃波式スートブロワの支持構造は、
当該衝撃波式スートブロワが設置される装置の壁を貫通するノズルがスートブロワ本体に着脱可能に構成された衝撃波式スートブロワと、
前記スートブロワ本体を移動可能に支持する支持レールと、
を備え、
前記支持レールは、前記スートブロワ本体と前記ノズルとが結合されている常設位置から、平面視において前記ノズルの軸心から偏位し、かつ前記壁に近接する方向に延設されており、かつ、前記延設方向の端部において前記壁に取り付けられている。

この構成によれば、支持レールが、常設位置から、前記ノズルの軸心から偏位し、かつ前記壁に近接する方向へ延設されているので、スートブロワ本体を装置の壁面近くのスペースへ退避させることができる。さらに、上記の形状を有する支持レールの端部が装置の壁に直接取り付けられているので、支持レールを別体に設ける場合に比べて前後方向のスペースを縮小できる。したがって、衝撃式スートブロワの後方に必要なスペースを大幅に低減することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る衝撃波式スートブロワの支持構造において、前記装置がボイラであってもよい。この構成によれば、高温で稼働されるボイラの熱伸びによってノズルの設置位置が変位した場合でも、支持レールがボイラの壁に一体に設けられているので、ノズルの設置位置とスートブロワ本体の位置にずれが生じない。

本発明の一実施形態に係る衝撃波式スートブロワの支持構造において、前記レールを前記壁に支持する補助支持部材をさらに備えていてもよい。この構成によれば、装置側に補助支持部材を設けることによって、衝撃波式スートブロワ後方のスペースを増大させることなく、より強固にスートブロワ本体を支持することができる。

以上のように、本発明によれば、衝撃波式スートブロワの後方に必要なスペースを低減することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る支持構造が適用される衝撃波式スートブロワが設置された装置の一例を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る支持構造が適用される衝撃波式スートブロワを一部破断して示す平面図である。 図２の衝撃波式スートブロワおよびその支持構造を示す側面図である。 図２の衝撃波式スートブロワおよびその支持構造を一部破断して示す平面図である。 図４の支持構造が適用された衝撃波式スートブロワの動作を示す平面図である。 図４の衝撃波式スートブロワの支持構造の一変形例を模式的に示す平面図である。 図４の衝撃波式スートブロワの支持構造の他の変形例を模式的に示す平面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面に従って説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

図１に、本発明の一実施形態に係る支持構造が適用される衝撃波式スートブロワ（以下、単に「スートブロワ」と呼ぶ。）１が設置された廃棄物焼却炉３を示す。廃棄物焼却炉３では、廃棄物が燃焼室内で焼却され、焼却により発生した高温の排ガスＧが、燃焼室の下流に接続された煙道５を通過する。煙道５には、煙道５を流れる排ガスＧの熱を利用して水蒸気を発生させるボイラ７が設けられている。スートブロワ１は、衝撃波を出力する装置であり、例えばこのボイラ７のような装置に設置されて、ボイラ７を構成する熱交換器（例えば過熱器や節炭器など）９の表面に付着したダストを除去する。

図２に、本発明の一実施形態に係るスートブロワ１の概略構成を示す。なお、同図では、スートブロワ１の支持構造は省略している。スートブロワ１は、燃料ガスと酸化剤ガスとの混合気を燃焼させ、これによって生じた燃焼ガスＢを吐出することによって衝撃波ＳＰを出力する。本実施形態では、燃料ガスとしてメタンガスが、酸化剤ガスとして酸素ガスが使用されている。もっとも、燃料ガスおよび酸化剤ガスはこれらに限定されない。

スートブロワ１は、スートブロワ本体１１と、このスートブロワ本体１１から突出するノズル１３を備える。ノズル１３は、装置の壁（この例では、ボイラ７を構成する煙道５の壁）１５を貫通する。なお、以下の説明では、便宜上、ノズル１３の軸心Ｃ方向における壁１５側を前方、その反対側を後方と呼ぶ。

スートブロワ本体１１は、ピストン（図示せず）を内蔵するハウジング１７およびシリンダ１９と、ハウジング１７からシリンダ１９と反対向きに延びる接続管２１を有する。接続管２１を介してノズル１３がスートブロワ本体１１に着脱可能に接続されている。また、スートブロワ本体１１は、ハウジング１７の両側からノズル１３の軸心Ｃ方向に直交するように延びる一対の燃焼室２３を有している。

ハウジング１７には、図３に示すバルブユニット２５が取り付けられており、このバルブユニット２５の両側部に図示しない燃料ガス貯留室および酸化剤ガス貯留室が接続されている。各貯留室に充填された燃料ガスおよび酸化剤ガスが、バルブユニット２５を介して燃焼室２３内に供給される。燃焼室２３内において燃料ガスと酸化剤ガスとの混合気が燃焼し、これによって生じた燃焼ガスＢがノズル１３から放出されることにより、衝撃波ＳＰが出力される。衝撃波ＳＰは、ノズル１３を通じてボイラ７の内部空間Ｓに出力される。

本実施形態では、図２に示すように、壁１５に形成された貫通孔２７に、当該壁１５から後方に突出するように固定管２９が設けられている。ノズル１３は、貫通孔２７に固定された固定管２９に挿入された状態で、固定管２９に固定されている。もっとも、ノズル１３は壁１５の貫通孔２７に直接固定されていてもよい。

ノズル１３は、衝撃波ＳＰの出力時にスートブロワ本体１１がノズル１３の軸心Ｃ方向に往復運動することを許容するように構成されている。具体的には、ノズル１３には、４つのノズルフランジ３１が設けられており、そのうちの後方の３つのノズルフランジ３１の間にはスプリング３３が配置されている。最も前方に位置するノズルフランジ３１は、図示しないボルトおよびナットにより、固定管２９の後端に設けられた固定フランジ３５に締結されている。

以下、このように構成されたスートブロワ１の支持構造について詳細に説明する。図３に示すように、本実施形態では、スートブロワ１のスートブロワ本体１１が、ボイラ７の壁１５に取り付けられた支持レール３７に移動可能に支持されている。つまり、スートブロワ１は、支持レール３７を介してボイラ７の壁１５に支持されている。

図４に示すように、支持レール３７は、スートブロワ本体１１とノズル１３とが結合されている位置（本明細書ではこの位置を「常設位置」と呼ぶ。）から、平面視においてノズル１３の軸心Ｃから偏位し、かつ壁１５に近接する方向へ延設されている。また、支持レール３７は、この延設方向の端部３７ａにおいて壁１５に取り付けられている。すなわち、支持レール３７は、平面視でノズル１３の軸心Ｃから偏位した位置において壁１５に取り付けられている。したがって、スートブロワ本体１１は、平面視においてノズル１３の軸心Ｃから偏位し、かつ常設位置よりも壁１５に近接する位置へ移動可能なように、支持レール３７によって支持されている。

具体的には、図示の例では、支持レール３７は、平面視において常設位置の両側から前方へ向かって湾曲するアーチ形状に形成されており、このアーチ形状の両端部３７ａ，３７ａが壁１５に直接取り付けられている。

本実施形態では、スートブロワ本体１１は、ハンガー３９により支持レール３７から吊り下げられることにより、支持レール３７に移動可能に支持されている。ハンガー３９が支持レール３７に沿って移動することにより、スートブロワ本体１１を、常設位置と、ノズル１３から分離された図５に示す退避位置との間で移動させる。より詳しくは、図３のハンガー３９は、支持レール３７の案内面上を転動するローラ４１を有するハンガー本体４３と、ハンガー本体４３から垂れ下がる垂下体４５と、垂下体４５の下端に設けられたフック４７を有している。フック４７がスートブロワ本体１１のハウジング１７の上面に設けられたＵ字部４９に係合される。もっとも、スートブロワ本体１１を支持レール３７に移動可能に支持する態様は、この例に限定されない。

また、本実施形態に係る支持構造は、支持レール３７を壁１５に支持する補助支持部材５１を備えている。具体的には、図３および図４に示すように、補助支持部材５１は、常設位置に相当する支持レール３７の中央部（後方に最も膨出した部分）と、壁１５におけるノズル１３軸心Ｃ位置の上方に位置する部分とを連結する１本の棒状の部材として形成されている。

補助支持部材５１の態様は、支持レール３７を壁１５に支持する（つまり、支持レール３７の一部と壁１５を連結する）ように構成されていれば図示の例に限定されない。例えば、図示の例と異なり、補助支持部材５１として、平面視で放射状に延びる複数の棒状部材を設けてもよい。

このように装置側に補助支持部材５１を設けることによって、スートブロワ１後方のスペースを増大させることなく、より強固にスートブロワ本体１１を支持することができる。もっとも、支持レール３７のみでスートブロワ本体１１を強固に支持できる場合には、補助支持部材５１は省略してよい。

なお、支持レール３７の形状は、常設位置から、平面視においてノズル１３の軸心Ｃから偏位し、かつ壁１５に近接する方向へ延設されており、かつ、延設方向の端部において壁１５に取り付けられていれば、上記で説明した例に限定されない。例えば、支持レール３７の平面形状は、図６Ａに一変形例として示すように、常設位置に相当する中央部（後方に最も膨出した部分）が後方に膨出するＲ形状を有し、その両側部から直線状に壁１５に向かって延びる、全体として略二等辺三角形状に形成されていてもよい。また、図６Ｂに他の変形例として示すように、２つの角部がＲ形状を有する略矩形状に形成されていてもよい。

また、支持レール３７は、図４に示した例と異なり、常設位置の片側のみから、平面視においてノズル１３の軸心Ｃから偏位し、かつ壁１５に近接する方向へ延設されており、その延設方向の一端部において壁１５に取り付けられていてもよい。

なお、本実施形態では、スートブロワ１が設置される装置としてボイラ７を例として説明した。装置が高温で稼働されるボイラ７である場合に上記支持構造を適用すれば、ボイラ７の熱伸びによってノズル１３の設置位置（壁１５の貫通孔２７の位置）が変位した場合でも、支持レール３７がボイラ７の壁１５に一体に設けられているので、ノズル１３の設置位置とスートブロワ本体１１の位置にずれが生じない。もっとも、本実施形態に係る支持構造が適用されるスートブロワ１は、ボイラ７以外の装置に設置されてもよい。

以上説明した本実施形態に係る衝撃波式スートブロワ１の支持構造によれば、図５に示したように、スートブロワ本体１１を装置の壁１５面近くのスペースへ退避させることができる。さらに、上記の形状を有する支持レール３７の端部が装置の壁１５に直接取り付けられているので、支持レール３７を別体に設ける場合に比べて前後方向のスペースを縮小できる。したがって、衝撃式スートブロワ１の後方に必要なスペースを大幅に低減することが可能になる。

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１ 衝撃波式スートブロワ
７ ボイラ（装置）
１１ スートブロワ本体
１３ ノズル
１５ 装置の壁
３７ 支持レール
５１ 補助支持部材

Claims (3)

1. 衝撃波式スートブロワを支持する構造であって、
   当該衝撃波式スートブロワが設置される装置の壁を貫通するノズルがスートブロワ本体に着脱可能に構成された衝撃波式スートブロワと、
   前記スートブロワ本体を移動可能に支持する支持レールと、
   を備え、
   前記支持レールは、前記スートブロワ本体と前記ノズルとが結合されている常設位置の両端から、平面視において前方へ向かって湾曲するアーチ形状に形成されており、かつ、前記アーチ形状の両端部が前記壁に取り付けられている、
   衝撃波式スートブロワの支持構造。
2. 請求項１に記載の衝撃波式スートブロワにおいて、前記装置がボイラである衝撃波式スートブロワの支持構造。
3. 請求項１または２に記載の衝撃波式スートブロワの支持構造において、前記支持レールを前記壁に支持する補助支持部材をさらに備える衝撃波式スートブロワの支持構造。

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