JPH0619952Y2

JPH0619952Y2 - 水噴霧冷却装置

Info

Publication number: JPH0619952Y2
Application number: JP1988013750U
Authority: JP
Inventors: 繁明笹森; 忠男赤木
Original assignee: Takuma KK
Current assignee: Takuma KK
Priority date: 1988-02-04
Filing date: 1988-02-04
Publication date: 1994-05-25
Anticipated expiration: 2003-02-04
Also published as: JPH01123041U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕例えば、塵芥焼却設備にあっては、塵芥焼却炉で発生し
た高温の燃焼ガスをガス冷却室，集塵装置，誘引通風機
等を経過させて煙突から大気中に放出するように構成さ
れているが、ガス冷却室には、一般に、水の噴霧により
燃焼ガスを冷却減温させる水噴霧冷却装置が設けられて
いる。

本考案は、このようなガス冷却室等の高温領域において
水の噴霧により冷却減温効果を発揮させる場合に使用さ
れる水噴霧冷却装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種水噴霧冷却装置としては、例えば、塵芥焼
却設備におけるガス冷却室周壁にノズルを配設し、水ポ
ンプにより高圧水供給管からノズルに高圧水を供給する
ように構成したものが知られている。

而して、かかる装置によれば、高圧水供給管に介設した
開閉弁を開操作して、ノズルから冷却室内に水を霧状に
噴出させることによって、その蒸発潜熱によりガス冷却
室内の燃焼ガスを冷却減温させることができる。

このような水噴霧冷却装置は、設備費，維持管理費が安
く、しかも所望温度への減温制御性に優れ且つ負荷範囲
も広いといった多くの利点を有するものであり、実用性
に富むものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる従来装置にあっては、水噴霧停止
時におけるノズルの水切れが悪く、ノズルからガス冷却
室の耐火壁面に水が垂れて、つまり所謂水の後垂れが生
じて、耐火壁を損傷させるといった問題がある。すなわ
ち、開閉弁を閉操作すると、ノズルからの水噴出は停止
されるが、開閉弁の介設位置からノズルに至る高圧水供
給管部分及びノズル内には大気圧の水が充満残留し、こ
の残留水の一部がノズルから漏出するのである。したが
って、水噴霧停止時におけるノズルからの水の後垂れ
は、構造上、避け難い宿命的なものといえる。

また、ノズルは高温燃焼ガスに晒されているものである
から、水噴霧状態においては流動水によりノズルが冷却
されるため問題はないが、水噴霧停止状態にあっては、
このようなノズル冷却が行われないため、ノズルは高温
燃焼ガスにより加熱高温化され、熱損する虞れがある。
さらに、水噴霧を再開させた場合、このように加熱高温
化されたノズルに低温の水が供給されると、ノズルが急
冷されて損傷する虞れがある。このようにノズル特にそ
の先端部が熱損・損傷すると、当然のことながら、噴霧
水の粒径が粗大化したり噴霧角度が変化したりするた
め、良好な冷却機能を発揮し得なくなる。

かかる問題は、水噴霧冷却装置の構造及び機能上避け難
い宿命的なものである。

本考案は、このような宿命的な問題を解決して、長期に
亘って良好な冷却機能を発揮しうる水噴霧冷却装置を提
供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決した本考案の水噴霧冷却装置は、燃焼排
ガスのガス冷却室に設ける水噴霧冷却装置に於いて、ガ
ス冷却室内に配設したノズルと、ノズルへ高圧水供給管
を通して高圧水を圧送する水ポンプと、高圧水供給管に
介設され、高圧水の圧送を制御する弁と、高圧水供給管
のノズルと弁との間へ、高圧水の流入を阻止する逆止弁
を介設して分岐状に接続した空気タンクと、前記空気タ
ンクへオリフィスを介設して、高圧水の圧力以下の圧力
の圧縮空気を供給する空気圧縮機とから構成され、前記
ノズルへの送水の停止を同時に圧縮空気をノズルへ供給
されるように構成したものである。

〔作用〕

高圧水供給路からノズルに送水させると、ノズルから水
が噴霧され、その噴霧水の蒸発潜熱による冷却が行われ
る。

このとき、高圧水供給路には圧縮空気供給路が接続され
ているが、逆止弁により高圧水は圧縮空気供給路に流入
することはない。また、圧縮空気も、それが高圧水の圧
力以下とされているから、高圧水供給路に流入すること
がない。

そして、高圧水供給路からノズルへの送水を停止する
と、ノズルからの水噴霧は停止されるが、ノズル及び高
圧水供給路内には水が残留する。しかし、この残留水は
大気圧のものであるから、圧縮空気供給路から圧縮空気
が逆止弁を経て高圧水供給路に流入する。その流入空気
は、圧縮空気供給路接続個所からノズルに至る高圧水供
給路部分及びノズル内の残留水をノズルから噴出排除す
る。

したがって、ノズルから残留水が後垂れすることがな
い。その結果、ノズルが配設された耐火壁が後垂れ水に
より損傷するような事態の発生は回避される。

圧縮空気は上記残留水を排除した後もノズルに供給され
る。したがって、ノズル内の流動空気によりノズルは冷
却され、水噴霧停止期間中においてノズルが熱損するこ
とがない。

この状態から、ノズルへの送水を再開させると、高圧水
供給路内の水圧は圧縮空気供給路内の空気圧よりも高く
なるから、圧縮空気の高圧水供給路への流入は必然的に
停止され、上記したと同様にして水噴霧が行われる。

このとき、ノズルは上記した如く高温化されていないた
め、高圧水の供給によってはノズルが急冷されず、急冷
によるノズル損傷は回避される。

〔実施例〕

以下、本考案の構成を第１図に示す実施例に基づいて、
具体的に説明する。

第１図において、１は塵芥焼却設備におけるガス冷却室
周壁等に配設されたノズル、２は水ポンプ、３は空気圧
縮機、４は水ポンプ２からノズル１に至る高圧水供給
管、５は空気圧縮機３から導かれて高圧水供給管４の適
所に分岐接続された圧縮空気供給管である。

水ポンプ２は、適当圧Ｐ₁の高圧水を高圧水供給管４に
供給するためのものである。なお、水ポンプ２から供給
する高圧水の圧力Ｐ₁は、ノズル１の形状と相俟って、
冷却条件に最適な噴霧水の粒径及び噴霧角度が得られる
ように設定される。

空気圧縮機３は、高圧水の圧力Ｐ₁以下とされた適当圧
Ｐ₂の圧縮空気を圧縮空気供給管５に供給するためのも
のである。

高圧水供給管４は、ノズル１に連結された水噴出管４ａ
とポンプ２から水噴出管４ａに至る送水管４ｂとからな
る。送水管４ｂには開閉弁例えばボール弁６が介設され
ていて、これを開閉することによってノズル１からの水
噴霧を発停操作しうるようになっている。

圧縮空気供給管５は、水噴出管４ａに逆止弁７を介して
接続されている。この逆止弁７は、高圧水供給管４から
圧縮空気供給管５への高圧水流入を阻止するものであ
る。圧縮空気供給管５の適所には、圧力計８ａを備えた
所定容量の空気タンク８が介設されている。さらに、圧
縮空気供給管５における空気圧縮機３寄りの空気タンク
８近傍部位には、流量絞り機構例えばピンホールオリフ
ィス９が介設されていて、空気タンク８への圧縮空気流
入量を微量に調整するようになっている。

以上のように構成された水噴霧冷却装置にあっては、ボ
ール弁６を開操作すると、水ポンプ２により高圧水が高
圧水供給管４に送水され、ノズル１からの水噴霧が開始
される。

このとき、高圧水供給管４には圧縮空気供給管５が接続
されているが、逆止弁７により高圧水は圧縮空気供給管
５に流入することはなく、圧縮空気も、その圧力Ｐ₂が
高圧水の圧力Ｐ₁以下であるから、高圧水供給管４に流
入することがない。したがって、空気タンク８内には空
気圧縮機３により圧縮空気が蓄積され、その圧力は一定
Ｐ₂に維持される。

この状態から、ボール弁６を閉操作して水噴霧を停止す
ると、ノズル１への送水は停止されるが、ボール弁６個
所からノズルに至る高圧水供給管４部分及びノズル１内
には水が残留する。しかし、この残留水の圧力は大気圧
であり、高圧空気供給管５内の圧縮空気の圧力Ｐ₂より
低圧であるから、空気タンク８内の圧縮空気は圧縮空気
供給管５から逆止弁７を経て高圧水供給管４内に流入す
る。そして、この流入空気は、水噴出管４ａ及びノズル
１内の残留水を一気に排除する。つまり、この残留水は
ノズル１から噴霧され、ノズル１から後垂れする虞れは
ない。したがって、ノズル１からの後垂れ水による問題
は何ら生じることがない。

そして、空気タンク８内の圧縮空気が放出された後も、
圧縮空気はピンホールオリフィス９を経て微量ではある
がノズル１へと供給され続ける。したがって、ノズル１
内を通過する圧縮空気により、ノズル１は冷却されるこ
とになり、水噴霧停止期間中においても加熱高温化され
ることがなく、熱損されることがない。

しかる後、ボール弁６を開操作して水噴霧を再開させる
と、水噴出管４ａ及びノズル１には圧縮空気圧Ｐ₂より
高圧Ｐ₁の高圧水が供給されるから、圧縮空気の高圧水
供給管４への流入は必然的に停止される。また、この水
噴霧期間中において、空気タンク８には再び圧縮空気が
蓄積され、次回の水噴霧停止時における残留水排除に備
える。

なお、本考案に係る水噴霧冷却装置にあって、複数のノ
ズル１…を必要とする場合には、第２図に示す如く、高
圧水供給管４及び圧縮空気供給管５を分岐させて、水ポ
ンプ２及び空気圧縮機３を兼用させておくことが望まし
い。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案の水噴霧冷却装
置は、水噴霧停止時におけるノズルからの残留水による
後垂れを確実に防止できると共に、水噴霧停止期間中に
おけるノズルの加熱高温化を阻止して、ノズルの熱損及
び水噴霧再開時の送水に伴う急冷損傷を未然に回避する
ことができるものであって、長期に亘って良好な冷却機
能を発揮できる、実用的価値極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る水噴霧冷却装置の一実施例を示す
系統図であり、第２図はその変形例を示す系統図であ
る。１…ノズル、４…高圧水供給管（高圧水供給路）、５…
圧縮空気供給管（圧縮空気供給路）、７…逆止弁。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】燃焼排ガスのガス冷却室に設ける水噴霧冷
却装置に於いて、ガス冷却室内に配設したノズルと、ノ
ズルへ高圧水供給管を通して高圧水を圧送する水ポンプ
と、高圧水供給管に介設され、高圧水の圧送を制御する
弁と、高圧水供給管のノズルと弁との間へ、高圧水の流
入を阻止する逆止弁を介設して分岐状に接続した空気タ
ンクと、前記空気タンクへオリフィスを介設して高圧水
の圧力以下の圧力の圧縮空気を供給する空気圧縮機とか
ら構成され、前記ノズルへの送水の停止と同時に圧縮空
気をノズルへ供給することを特徴とする水噴霧冷却装
置。