JPH03182615A - 内燃機関の排気ガス処理装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス処理装置Info
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- JPH03182615A JPH03182615A JP32207389A JP32207389A JPH03182615A JP H03182615 A JPH03182615 A JP H03182615A JP 32207389 A JP32207389 A JP 32207389A JP 32207389 A JP32207389 A JP 32207389A JP H03182615 A JPH03182615 A JP H03182615A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば地下鉄の駅構内に設置した非常用発電
設備のディーゼルエンジンを対象とした内燃機関の排気
ガス処理装置に関する。
設備のディーゼルエンジンを対象とした内燃機関の排気
ガス処理装置に関する。
Ｃ従来の技術〕
地下鉄の駅では商用電源系統の停電に備えて非常用発電
設備を備えている。この非常用発電設備は、ディーゼル
エンジンと発電機を組合せたものであり、通常は地下に
構築した駅構内の発電機室に設置されている。
設備を備えている。この非常用発電設備は、ディーゼル
エンジンと発電機を組合せたものであり、通常は地下に
構築した駅構内の発電機室に設置されている。
ここで、ディーゼルエンジンの運転に伴って発生する排
気ガスは排気ダクトを通して地上側の大気中に排出する
ようにしているが、この場合に排気ダクトの出口は市街
地の歩道付近に開放している場合が多い、一方、ディー
ゼルエンジンの排気ガスは高温（約４００°Ｃ）で黒？
！成分を多く含んでおり、高温、黒煙の排気ガスをまま
地上に排出したのでは環境汚染の原因となる。そこで、
従来ではディーゼルエンジンの高温排気ガスを常温（３
０°Ｃ程度）まで冷却し、さらに排気ガスの煤煙成分を
除去した上で排気ダクトを通して地上の大気中に排出す
るようにしている。
気ガスは排気ダクトを通して地上側の大気中に排出する
ようにしているが、この場合に排気ダクトの出口は市街
地の歩道付近に開放している場合が多い、一方、ディー
ゼルエンジンの排気ガスは高温（約４００°Ｃ）で黒？
！成分を多く含んでおり、高温、黒煙の排気ガスをまま
地上に排出したのでは環境汚染の原因となる。そこで、
従来ではディーゼルエンジンの高温排気ガスを常温（３
０°Ｃ程度）まで冷却し、さらに排気ガスの煤煙成分を
除去した上で排気ダクトを通して地上の大気中に排出す
るようにしている。
第２図はかかる排気ガス処理装置の従来構成を示すもの
である０図において、１は地下の発電機室内に設置した
内燃機関としてのディーゼルエンジン、２はディーゼル
エンジン１と地上の大気側との間に配管した排気ダクト
であり、排気ダクト２の内部にはフィン付きコイルチュ
ーブに冷却水を導水して排気ガスを冷却する水冷式冷却
器３゜およびその後段には一種の電気集じん機である消
煙器４が配備されている。なお、水冷式冷却器３は給水
弁５を介して水道６に接続配管されている。
である０図において、１は地下の発電機室内に設置した
内燃機関としてのディーゼルエンジン、２はディーゼル
エンジン１と地上の大気側との間に配管した排気ダクト
であり、排気ダクト２の内部にはフィン付きコイルチュ
ーブに冷却水を導水して排気ガスを冷却する水冷式冷却
器３゜およびその後段には一種の電気集じん機である消
煙器４が配備されている。なお、水冷式冷却器３は給水
弁５を介して水道６に接続配管されている。
かかる構成で、通常は給水弁５が閉しており、消煙器４
は停止状態にある。ここでディーゼルエンジン１の運転
時には給水弁５を開放するとともに、消煙器４を運転開
始する。これにより水道６より低温（１５〜２０°Ｃ程
度）の冷却水が冷却器３に導水され、冷却水との熱交換
作用でディーゼルエンジン１より排出した高温排気ガス
を常温まで冷却する。さらに冷却された排気ガスは後段
の消煙器４に導かれ、ここで排気ガスに含まれている黒
煙酸分を電気集じんして除去する。これにより、ディー
ゼルエンジンの排気ガスは冷却、浄化された上で排気ダ
クト２より大気中に放出されることになる。なお、冷却
器３の排水はそのままドレンとして系外に排水される。
は停止状態にある。ここでディーゼルエンジン１の運転
時には給水弁５を開放するとともに、消煙器４を運転開
始する。これにより水道６より低温（１５〜２０°Ｃ程
度）の冷却水が冷却器３に導水され、冷却水との熱交換
作用でディーゼルエンジン１より排出した高温排気ガス
を常温まで冷却する。さらに冷却された排気ガスは後段
の消煙器４に導かれ、ここで排気ガスに含まれている黒
煙酸分を電気集じんして除去する。これにより、ディー
ゼルエンジンの排気ガスは冷却、浄化された上で排気ダ
クト２より大気中に放出されることになる。なお、冷却
器３の排水はそのままドレンとして系外に排水される。
ところで、ディーゼルエンジンの高温排気ガス（温度的
４００°Ｃ）を常温まで冷却するためには冷却能力の大
きな冷却器が必要である。このために前記した従来の排
気ガス処理装置では、コイル式冷却器３に所要の冷却能
力を持たせるためには冷却器が大形となる他、該冷却器
では多量の水道水量を消費するために運転コストが嵩む
。
４００°Ｃ）を常温まで冷却するためには冷却能力の大
きな冷却器が必要である。このために前記した従来の排
気ガス処理装置では、コイル式冷却器３に所要の冷却能
力を持たせるためには冷却器が大形となる他、該冷却器
では多量の水道水量を消費するために運転コストが嵩む
。
なお、排気ガス冷却用の水冷式冷却器として、コイル式
冷却器に代えて蒸発潜熱を利用した冷却効果の高い水噴
霧式冷却器を採用することも考えられるが、ガス中に水
を噴霧して冷却した排気ガスをそのままガス冷却器の後
段に設置した電気集じん方式の消煙器に導入すると、排
気ガスと一部に多くの浮遊水滴が直接消煙器に導入され
ることになり、このために電気集じん機の放ｉｔ極と集
じん電極との間に異常放電が多発して安定した運転が妨
げられ、このままでは集じんａ能が低下して実用に供し
得なくなる。
冷却器に代えて蒸発潜熱を利用した冷却効果の高い水噴
霧式冷却器を採用することも考えられるが、ガス中に水
を噴霧して冷却した排気ガスをそのままガス冷却器の後
段に設置した電気集じん方式の消煙器に導入すると、排
気ガスと一部に多くの浮遊水滴が直接消煙器に導入され
ることになり、このために電気集じん機の放ｉｔ極と集
じん電極との間に異常放電が多発して安定した運転が妨
げられ、このままでは集じんａ能が低下して実用に供し
得なくなる。
本発明は」二記の点にかんがみなされたものであり、頭
記のように地下鉄の駅構内に設置した非常用ｔＩＡ設備
の内燃機関を対象として、消煙器の電気集じん機能に悪
影響を及ぼすことなく、少ない冷却水の消費量で内燃機
関の排気ガスを効率よく冷却、浄化できるようにした排
気ガス処理装置を提供することを目的とする。
記のように地下鉄の駅構内に設置した非常用ｔＩＡ設備
の内燃機関を対象として、消煙器の電気集じん機能に悪
影響を及ぼすことなく、少ない冷却水の消費量で内燃機
関の排気ガスを効率よく冷却、浄化できるようにした排
気ガス処理装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するために、本発明の排気ガス処理装置
においては、水冷式冷却器として、排気ガス中に水を噴
霧して蒸発潜熱により排気ガスを冷却する前段の水噴霧
式冷却器と、コイルチューブに冷却水を導水して排気ガ
スを冷却する後段のコイル式冷却器とを組合せて消煙器
の上流側に配置するものとする。
においては、水冷式冷却器として、排気ガス中に水を噴
霧して蒸発潜熱により排気ガスを冷却する前段の水噴霧
式冷却器と、コイルチューブに冷却水を導水して排気ガ
スを冷却する後段のコイル式冷却器とを組合せて消煙器
の上流側に配置するものとする。
また、前記の構成において、冷却水の有効利用並びに蒸
発潜熱による排気ガスの冷却効果をより一層高めるため
に、コイル式冷却器の排水を水噴霧式冷却器に給水して
排気ガス中に噴霧するよう配管することができる。
発潜熱による排気ガスの冷却効果をより一層高めるため
に、コイル式冷却器の排水を水噴霧式冷却器に給水して
排気ガス中に噴霧するよう配管することができる。
前記の構成において、前段の水噴霧式冷却器は排気ダク
ト内に並べた多数のノズルから排気ガスへ水を霧状にス
プレーするものであり、スプレー水は高温排気ガス（約
４００ ’Ｃ）の雰囲気中で蒸発し、その蒸発潜熱によ
り排気ガスの温度を数十℃（５０〜６０°Ｃ）程度まで
降下させるように効率よく冷却する。同時にスプレー水
の一部はシャワーとなって排気ガスを洗浄し、排気ガス
中に含まれているｇ煙成分の煤などの粗大な煤じんを取
り込んでドレンとして系外に排除するように働く。
ト内に並べた多数のノズルから排気ガスへ水を霧状にス
プレーするものであり、スプレー水は高温排気ガス（約
４００ ’Ｃ）の雰囲気中で蒸発し、その蒸発潜熱によ
り排気ガスの温度を数十℃（５０〜６０°Ｃ）程度まで
降下させるように効率よく冷却する。同時にスプレー水
の一部はシャワーとなって排気ガスを洗浄し、排気ガス
中に含まれているｇ煙成分の煤などの粗大な煤じんを取
り込んでドレンとして系外に排除するように働く。
一方、後段のコイル式冷却器では、コイルチューブに導
水された冷却水との熱交換作用により前段の水噴霧式冷
却器である程度冷却した排気ガスをさらに常温まで下げ
るように冷却するとともに、排気ガス中の水蒸気をコイ
ルの表面に凝縮させて除湿し、ドレンとして系外に排除
するように働く。
水された冷却水との熱交換作用により前段の水噴霧式冷
却器である程度冷却した排気ガスをさらに常温まで下げ
るように冷却するとともに、排気ガス中の水蒸気をコイ
ルの表面に凝縮させて除湿し、ドレンとして系外に排除
するように働く。
これによりコイル式冷却器を通過した排気ガスは絶対湿
度が低下し、かつ浮遊水滴を殆ど含まない状態になる。
度が低下し、かつ浮遊水滴を殆ど含まない状態になる。
したがって後続の消煙器では水滴が原因で異常放電を引
き起こすことがなく安定運転でき、電気集じんの機能を
十分に発揮して排気ガスを効果的に消煙できる。
き起こすことがなく安定運転でき、電気集じんの機能を
十分に発揮して排気ガスを効果的に消煙できる。
また、コイル式冷却器から出た排水をそのままドレンと
して廃棄することなく、水噴霧式冷却器に導水して排気
ガス中に噴霧することにより、冷却水の消費水量のＷＩ
減化が図れるとともに、コイル式冷却器より出た排水は
排気ガスとの熱交換によりある程度水温が上昇している
ので水噴霧の際にスプレー水が蒸発し易く、顕熱よりも
冷却効果の高い蒸気潜熱を有効利用するのに好都合であ
る。
して廃棄することなく、水噴霧式冷却器に導水して排気
ガス中に噴霧することにより、冷却水の消費水量のＷＩ
減化が図れるとともに、コイル式冷却器より出た排水は
排気ガスとの熱交換によりある程度水温が上昇している
ので水噴霧の際にスプレー水が蒸発し易く、顕熱よりも
冷却効果の高い蒸気潜熱を有効利用するのに好都合であ
る。
第１図は本発明実施例の構成図であり、第２図に対応す
る同一部材には同し符号が付しである。
る同一部材には同し符号が付しである。
すなわち、排気ダクト２の内部には電気集じん方式の消
煙器４．その上流側に配したコイル式冷却器３の他に、
その前段側には多数のスプレーノズル７ａを分散配備し
た水噴霧式冷却器７が設置されており、かつ該水噴霧式
冷却器７はコイル式冷却器３の出口側より分岐して接続
配管されている。
煙器４．その上流側に配したコイル式冷却器３の他に、
その前段側には多数のスプレーノズル７ａを分散配備し
た水噴霧式冷却器７が設置されており、かつ該水噴霧式
冷却器７はコイル式冷却器３の出口側より分岐して接続
配管されている。
なお、８はドレン側に通じる配管に介装した絞り弁、９
は水圧計である。また、図示実施例では、水噴霧式冷却
器７は前後３列に並ぶスプレーノズル群を有し、各列の
間でジグザクな排気ガス通風路を形成するように仕切ｖ
ｉ１０が、さらに後段のコイル式冷却器３との間には水
滴除去用のエリ柔ネータ５並びに排気ガスの整流板とし
て機能するパンチングメタル１１が設けである。
は水圧計である。また、図示実施例では、水噴霧式冷却
器７は前後３列に並ぶスプレーノズル群を有し、各列の
間でジグザクな排気ガス通風路を形成するように仕切ｖ
ｉ１０が、さらに後段のコイル式冷却器３との間には水
滴除去用のエリ柔ネータ５並びに排気ガスの整流板とし
て機能するパンチングメタル１１が設けである。
かかる構成で、ディーゼルエンジン１の運転時に給水弁
５を開放すれば、水道６より加圧給水された冷却水がコ
イル式冷却器３に導水されるとともに、その出口側より
排水の一部が絞り弁８の手前側から水噴霧式冷却器７に
分流して供給され、スプレーノズル７ａを通じてディー
ゼルエンジン１の高温排気ガス中に直接噴霧される。こ
れによりスプレー水は高温排気ガスの雰囲気中で蒸発し
、その蒸発潜熱により排気ガスを約５０〜６０°Ｃ程度
まで降下させるように冷却する。同時にスプレー水の一
部はシャワーとなって排気ガスを洗浄し、排気ガス中に
含まれている黒煙成分の煤などの粗大な煤じんを取り込
んだ上でドレンとして排気ダクト２の底面側から系外に
排除する。
５を開放すれば、水道６より加圧給水された冷却水がコ
イル式冷却器３に導水されるとともに、その出口側より
排水の一部が絞り弁８の手前側から水噴霧式冷却器７に
分流して供給され、スプレーノズル７ａを通じてディー
ゼルエンジン１の高温排気ガス中に直接噴霧される。こ
れによりスプレー水は高温排気ガスの雰囲気中で蒸発し
、その蒸発潜熱により排気ガスを約５０〜６０°Ｃ程度
まで降下させるように冷却する。同時にスプレー水の一
部はシャワーとなって排気ガスを洗浄し、排気ガス中に
含まれている黒煙成分の煤などの粗大な煤じんを取り込
んだ上でドレンとして排気ダクト２の底面側から系外に
排除する。
この場合に、水噴霧式冷却器７に供給される水はコイル
式冷却Ｈ３の排水として排気ガスとの熱交換によりある
程度水温が上昇しているので、スプレーノズル７ａから
排気ガス中にスプレーした際に蒸発し易く、したがって
その蒸発潜熱による排気ガスの冷却効果を高めるのに好
都合となる。さらに、水道６から給水した冷却水をコイ
ル式冷却器３．および水噴霧式冷却器７の双方で有効利
用するので冷却水の消費量が＃滅でき、実機テストの結
果でも高温排気ガスを常温まで冷却するのに要する冷却
水量を従来装置と比べてほぼ半分の量に減らせることが
確認されている。
式冷却Ｈ３の排水として排気ガスとの熱交換によりある
程度水温が上昇しているので、スプレーノズル７ａから
排気ガス中にスプレーした際に蒸発し易く、したがって
その蒸発潜熱による排気ガスの冷却効果を高めるのに好
都合となる。さらに、水道６から給水した冷却水をコイ
ル式冷却器３．および水噴霧式冷却器７の双方で有効利
用するので冷却水の消費量が＃滅でき、実機テストの結
果でも高温排気ガスを常温まで冷却するのに要する冷却
水量を従来装置と比べてほぼ半分の量に減らせることが
確認されている。
一方、水噴霧式冷却器７を通過した排気ガスはパンチン
グメタル１１を透過した後に後段のコイル式冷却器３を
通過し、ここで常温まで冷却された後に消煙器４へ導か
れる。この通風過程で排気ガスに含まれている水蒸気の
一部はパンチングメタル１１の壁面上に凝縮し、さらに
後段のコイル式冷却Ｈ３のコイル表面上に凝縮して気液
分離し、ドレンとして系外に排除される。これにより電
気集じん式消煙器４に流入する排気ガスは絶対湿度が低
下して殆ど浮遊水滴を含まない状態となり、消煙器４で
は異常放電のおそれなしに排気ガス中の煤じん成分を良
好に集じんすることができる。
グメタル１１を透過した後に後段のコイル式冷却器３を
通過し、ここで常温まで冷却された後に消煙器４へ導か
れる。この通風過程で排気ガスに含まれている水蒸気の
一部はパンチングメタル１１の壁面上に凝縮し、さらに
後段のコイル式冷却Ｈ３のコイル表面上に凝縮して気液
分離し、ドレンとして系外に排除される。これにより電
気集じん式消煙器４に流入する排気ガスは絶対湿度が低
下して殆ど浮遊水滴を含まない状態となり、消煙器４で
は異常放電のおそれなしに排気ガス中の煤じん成分を良
好に集じんすることができる。
「発明の効果］
本発明による排気ガス処理装置は、以上説明したように
構成されているので次記の効果を奏する。
構成されているので次記の効果を奏する。
（１）水冷式冷却器として、排気ガス中に水を噴霧して
蒸発潜熱により排気ガスを冷却する前段の水噴霧式冷却
器と、コイルチューブに冷却水を導水して熱交換により
排気ガスを冷却する後段のコイル式冷却器とを組合せて
消煙器の上流側に配備したことにより、冷却器の下流側
に配備した電気集じん式消煙器で水滴に起因する異常放
電を引き起こすことなく、少ない冷却水消費量で効率よ
く内燃機関の高温排気ガスを常温まで冷却することがで
きる他、水噴霧のシャワー洗浄により除じん作用も含め
て装置全体としての消煙効果をより一層高めることがで
きる。
蒸発潜熱により排気ガスを冷却する前段の水噴霧式冷却
器と、コイルチューブに冷却水を導水して熱交換により
排気ガスを冷却する後段のコイル式冷却器とを組合せて
消煙器の上流側に配備したことにより、冷却器の下流側
に配備した電気集じん式消煙器で水滴に起因する異常放
電を引き起こすことなく、少ない冷却水消費量で効率よ
く内燃機関の高温排気ガスを常温まで冷却することがで
きる他、水噴霧のシャワー洗浄により除じん作用も含め
て装置全体としての消煙効果をより一層高めることがで
きる。
（２）また上記の構成で、排気ガスとの熱交換である程
度水温が上昇したコイル式冷却器の排水を水噴霧式冷却
器に導入して排気ガス中に噴霧するよう配管したことに
より、水噴霧式冷却器より排気ガス中に噴霧した水の蒸
発が促進されてその蒸発潜熱による冷却効果がより一層
高まることに加え、冷却水の有効利用により高温排気ガ
スを常温まで冷却するに要する冷却水の消費量を従来装
置と比べてほぼ半分に節水して運転コストの大幅な節減
化が図れる。
度水温が上昇したコイル式冷却器の排水を水噴霧式冷却
器に導入して排気ガス中に噴霧するよう配管したことに
より、水噴霧式冷却器より排気ガス中に噴霧した水の蒸
発が促進されてその蒸発潜熱による冷却効果がより一層
高まることに加え、冷却水の有効利用により高温排気ガ
スを常温まで冷却するに要する冷却水の消費量を従来装
置と比べてほぼ半分に節水して運転コストの大幅な節減
化が図れる。
第１図は本発明実施例の構成配置図、第２図は従来にお
ける内燃機関の排気ガス処理装置の構成配置図である。 図において、 １：ディーゼルエンジン （内燃機関） ２ ： 排 気ダクト、 ３ ： コイル式冷却器、 ：を気集じん
ける内燃機関の排気ガス処理装置の構成配置図である。 図において、 １：ディーゼルエンジン （内燃機関） ２ ： 排 気ダクト、 ３ ： コイル式冷却器、 ：を気集じん
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）内燃機関の高温排気ガスを常温まで冷却し、さらに
排気ガスの煤煙成分を除去した上で大気中に放出する排
気ガス処理装置であり、内燃機関に接続した排気ダクト
内に水冷式の冷却器、および電気集じん方式の消煙器を
備えたものにおいて、前記の水冷式冷却器として、排気
ガス中に水を噴霧して蒸発潜熱により排気ガスを冷却す
る前段の水噴霧式冷却器と、コイルチューブに冷却水を
導水して熱交換により排気ガスを冷却する後段のコイル
式冷却器とを組合せて消煙器の上流側に配備したことを
特徴とする内燃機関の排気ガス処理装置。 ２）請求項１に記載の排気ガス処理装置において、コイ
ル式冷却器の排水を水噴霧式冷却器に導入して排気ガス
中に噴霧するよう配管したことを特徴とする内燃機関の
排気ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322073A JP2591197B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 内燃機関の排気ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322073A JP2591197B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 内燃機関の排気ガス処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03182615A true JPH03182615A (ja) | 1991-08-08 |
| JP2591197B2 JP2591197B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=18139616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1322073A Expired - Lifetime JP2591197B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 内燃機関の排気ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591197B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19962575A1 (de) * | 1999-12-23 | 2001-07-05 | Theurl Reinhard | Abgasreinigungsverfahren für Dieselmotoren, Ottomotoren, Industrieanlagen und Hausbrand |
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