JPH0730106Y2 - High temperature dust collection filter - Google Patents

High temperature dust collection filter

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JPH0730106Y2
JPH0730106Y2 JP6185589U JP6185589U JPH0730106Y2 JP H0730106 Y2 JPH0730106 Y2 JP H0730106Y2 JP 6185589 U JP6185589 U JP 6185589U JP 6185589 U JP6185589 U JP 6185589U JP H0730106 Y2 JPH0730106 Y2 JP H0730106Y2
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fiber
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一郎 酒井
光一 後夷
伸二 平川
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Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は高温集塵フィルタに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a high temperature dust collecting filter.

〔従来の技術とその技術的課題〕[Conventional technology and its technical problems]

大気汚染を防止する手段としてろ過集塵装置が汎用され
ている。このろ過集塵装置は、ろ材に含塵ガスを通して
ダスト等の浮遊粒子を分離捕集するものであり、したが
ってその性能はろ材によつて大きく左右される。
A filter dust collector is widely used as a means for preventing air pollution. This filter dust collector separates and collects suspended particles such as dust by passing a dust-containing gas through a filter medium, and therefore its performance is greatly influenced by the filter medium.

従来、この種のろ材として、綿、麻、セルロースなどの
天然繊維、ガラス繊維などの無機繊維、ポリアミド系、
ポリエステル系、アクリル系、ポリプロピレン系、ポリ
フルオロカーボン系などの合成繊維によるろ布が用いら
れていた。しかし、これらは実用耐熱温度が最も高いも
のでも、200〜250℃である。したがって、たとえば、ボ
イラー排ガス、都市ゴミ焼却炉排ガス、キュウポラ排ガ
ス、セメント製造用クリンカークーラー排ガスなどの高
温含塵ガスの集塵を的確に行えず、限界温度以下で使用
する場合でも寿命が短いという問題があった。そのう
え、含塵ガスを冷却する設備を必要としたり、高温排ガ
スの有効利用を行えないという経済面の問題もあった。
Conventionally, as this type of filter material, cotton, hemp, natural fibers such as cellulose, inorganic fibers such as glass fibers, polyamide-based,
Filter cloths made of synthetic fibers such as polyester, acrylic, polypropylene and polyfluorocarbon have been used. However, even if they have the highest practical heat resistance temperature, they are 200 to 250 ° C. Therefore, for example, high temperature dust-containing gas such as boiler exhaust gas, municipal waste incinerator exhaust gas, kyupora exhaust gas, clinker cooler exhaust gas for cement production cannot be collected accurately, and the service life is short even when used below the limit temperature. was there. In addition, there is an economic problem that a facility for cooling the dust-containing gas is required and the high temperature exhaust gas cannot be effectively used.

一方、最近、高炉、転炉、電気炉などの冶金設備から排
出されるガス、さらには、石炭ガス化発電システムから
の排ガスのように、300〜1000℃以上というような高温
で、かつ、数気圧〜10気圧以上というような高圧条件で
の高性能集塵の要望が高まっている。
On the other hand, recently, gases emitted from metallurgical equipment such as blast furnaces, converters, and electric furnaces, as well as exhaust gases from coal gasification power generation systems, have high temperatures such as 300 to 1000 ° C or higher, and There is an increasing demand for high performance dust collection under high pressure conditions such as atmospheric pressure to 10 atmospheres or more.

従来、300℃を超える排ガスの集塵用ろ材として、シリ
カ、アルミナ、ジルコニア、ボリア、マグネシア、シリ
コンカーバイドなどを材料としたセラミックフィルタが
知られている。このフィルタは、耐熱性に関しては良好
な特性を備えている。しかし、多孔体内部での目詰りが
多く、圧力損失が高くなる点、貫通孔(オープンポア)
が少なく空孔率が小さいため、同一圧力における流量が
少ない点から、高圧条件では所期の性能を得ることがで
きない問題があった。さらに、接合を容易に行えないと
ともに、硬脆材料のため加工が難しい点、重量が重く、
また衝撃に弱く破損しやすい点などに問題があった。
BACKGROUND ART Heretofore, a ceramic filter made of silica, alumina, zirconia, boria, magnesia, silicon carbide, or the like has been known as a filter medium for collecting dust of exhaust gas exceeding 300 ° C. This filter has good heat resistance. However, there is a lot of clogging inside the porous body, resulting in high pressure loss, and through holes (open pores).
There is a problem that the desired performance cannot be obtained under high pressure conditions because the flow rate is small at the same pressure because the porosity is small and the porosity is small. In addition, it is difficult to join, it is difficult to process because it is a hard and brittle material, the weight is heavy,
In addition, there was a problem in that it was vulnerable to impact and easily damaged.

高温排ガス集塵用としては、そのほか金属繊維の織布、
不織布あるいはフェルト、もしくは焼結板を用いた金属
フィルタがある。しかし、従来の金属フィルタは、単に
金属短繊維を分散しバインダによりあるいはバインダレ
スで接合しただけであったため、捕集率と圧力損失・目
詰りの両フアクターを両立することが難しく、また、ダ
スト払い落しを容易化し得ないという問題があった。
For high temperature exhaust gas dust collection, woven fabric of metal fiber,
There is a metal filter using a non-woven fabric, felt, or a sintered plate. However, in the conventional metal filter, since short metal fibers are simply dispersed and bonded with a binder or without a binder, it is difficult to achieve both the collection rate and both the pressure loss and clogging factors, and the dust filter is also used. There was a problem that it was impossible to facilitate the payment.

本考案は前記のような問題点を解消するために考案され
たもので、その目的とするところは、高温含塵ガスの集
塵性能が良好な金属繊維多孔質焼結ろ材型集塵フィルタ
を提供することにある。
The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a metal fiber porous sintered filter media type dust collecting filter having good dust collecting performance for high temperature dust-containing gas. To provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するため本考案は、耐熱性の良好な金属
短繊維焼結層と耐熱性の良好な金属長繊維焼結層を厚さ
方向で一体化してなり、金属短繊維焼結層よりも金属長
繊維焼結層の繊維が相対的に細い径で構成されている複
合焼結多孔質ろ材としたものである。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a metal short fiber sintered layer having good heat resistance and a metal long fiber sintered layer having good heat resistance, which are integrated in the thickness direction. Is a composite sintered porous filter medium in which the fibers of the long metal fiber sintered layer have a relatively small diameter.

金属短繊維焼結層と金属長繊維焼結層は好適には板から
なり、それら焼結板が重合され、焼結により融着結合さ
れており、金属短繊維の径が平均20〜200μmであり、
金属長繊維の径が金属短繊維径の1/2〜1/20の範囲であ
ることが好ましい。さらに、金属短繊維焼結層と金属長
繊維焼結層との複合焼結板の少なくとも片側面に、耐熱
金属の網状体が接合されていてもよい。
The short metal fiber sinter layer and the long metal fiber sinter layer are preferably composed of plates, and the sinter plates are polymerized and fusion-bonded by sintering, and the short metal fibers have an average diameter of 20 to 200 μm. Yes,
The diameter of the long metal fibers is preferably in the range of 1/2 to 1/20 of the diameter of the short metal fibers. Further, the heat-resistant metal mesh may be bonded to at least one side surface of the composite sintered plate of the metal short fiber sintered layer and the metal long fiber sintered layer.

金属短繊維焼結層のマトリックス材は好適にはビビリ振
動切削法で作られた繊維が、金属長繊維焼結層のマトリ
ックス材は好適には収束延伸法で作られた繊維が用いら
れる。
The matrix material of the sintered metal short fiber layer is preferably a fiber made by the chatter vibration cutting method, and the matrix material of the sintered metal long fiber layer is preferably a fiber made by the convergent drawing method.

本考案によるフィルタは、円筒キャンドル状フィルタ、
十字流フィルタ、平板状ないし封筒状フィルタなど種々
の形式のものに適用される。
The filter according to the present invention is a cylindrical candle filter,
It can be applied to various types of filters such as cross-flow filters and flat or envelope filters.

〔実施例〕〔Example〕

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本考案による高温集塵フィルタの一実施例を示
しており、第2図は別の実施例を示している。第1図に
おいて、1は筒状のろ材本体であり、ろ材本体1は、第
3図(a)(b)に示すように、内層の金属短繊維焼結
層1aと、外層の金属長繊維焼結層1bとを有し、それらは
厚さ方向で積層一体化されている。2はろ材本体1の下
端に溶接された底板、3は上端に溶接されたフランジで
ある。ろ材本体1はフランジ3がパッキン7を介してセ
ルプレート6に通され、ベンチュリ8とともにボルト9
で締め付けられることで吊り下げられている。ベンチュ
リ8には逆洗手段としてたとえばパルスノズル4が望ん
でいる。
FIG. 1 shows an embodiment of a high temperature dust collecting filter according to the present invention, and FIG. 2 shows another embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 is a cylindrical filter medium body, and the filter medium body 1 is, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), a metal short fiber sintered layer 1a of an inner layer and a metal long fiber of an outer layer. And a sintered layer 1b, which are laminated and integrated in the thickness direction. Reference numeral 2 is a bottom plate welded to the lower end of the filter body 1, and 3 is a flange welded to the upper end. In the filter medium body 1, the flange 3 is passed through the cell plate 6 via the packing 7, and the venturi 8 and the bolt 9
It is suspended by being tightened with. For example, the pulse nozzle 4 is desired as the backwash means for the venturi 8.

含塵ガスAは金属長繊維焼結層1bの外周側から圧入さ
れ、集塵後のクリーンガスが金属短繊維焼結層1aの開口
5からベンチュリ8を経て流出する。ダストは外表面の
金属長繊維焼結層1bとダスト一次付着層B′により捕集
され、ダストケーキを形成する。ダストケーキ層Bは差
圧またはタイマーをパラメータとしてパルスノズル4か
らの圧縮ガスの噴射とベンチュリ8によるエゼクタ効果
により、清浄側すなわち金属短繊維焼結層側から逆洗さ
れる。
The dust-containing gas A is pressed in from the outer peripheral side of the long metal fiber sintered layer 1b, and the clean gas after dust collection flows out from the opening 5 of the short metal fiber sintered layer 1a through the venturi 8. The dust is collected by the long metal fiber sintered layer 1b on the outer surface and the dust primary adhesion layer B ', and forms a dust cake. The dust cake layer B is backwashed from the clean side, that is, the short metal fiber sintered layer side by the injection of the compressed gas from the pulse nozzle 4 and the ejector effect by the venturi 8 with the differential pressure or the timer as a parameter.

金属短繊維焼結層1aは金属長繊維焼結層1bよりも粗で、
厚く、剛性に富み、ろ材としての機能のほかバックアッ
プ機能を果たす。これに対し、金属長繊維焼結層1bは主
ろ材であり、緻密で薄く、表面が平滑であることにより
良好なダスト払い落し性能を発揮する。それらの層厚
は、フィルタとして必要な強度やガス圧力などに応じて
適宜選定され、たとえば、金属短繊維焼結層1aを0.5〜
2.0mm、金属長繊維焼結層1bを0.2〜0.6mmのごときとす
る。
The metal short fiber sintered layer 1a is coarser than the metal long fiber sintered layer 1b,
It is thick and highly rigid and fulfills the backup function in addition to the function as a filter medium. On the other hand, the long metal fiber sintered layer 1b is a main filter medium, and is dense, thin, and has a smooth surface, so that it exhibits good dust removal performance. The layer thickness thereof is appropriately selected according to the strength and gas pressure required as a filter, and for example, the metal short fiber sintered layer 1a is 0.5 to.
2.0 mm, and the long metal fiber sintered layer 1b is 0.2 to 0.6 mm.

そして、好ましくは、第3図(a)のように金属短繊維
焼結層1aの表面には支持層として網状体1cが一体化され
る。必要に応じ、第3図(b)のように、金属長繊維焼
結層1bの表面にも細径の網状体1c′を一体化してもよ
い。この網状体1c、1c′は金網のほかパンチングメタル
を含むものである。
Then, preferably, as shown in FIG. 3 (a), a mesh body 1c is integrated as a support layer on the surface of the sintered metal short fiber layer 1a. If necessary, as shown in FIG. 3 (b), a fine mesh body 1c 'may be integrated on the surface of the long metal fiber sintered layer 1b. The mesh bodies 1c and 1c 'include a wire mesh and punching metal.

前記ろ材本体1は全体を単一の筒で構成してもよいが、
所要長さの複数の筒を連結して構成してもよい。第2図
はその実施例を示しており、筒状素体10、10′を上下に
突合せ、溶接11により連結すると共に、内面側に前記連
結域にまたがる長さの耐熱金属製リング12を嵌合してい
る。この構造によれば、長大なフィルタを容易に得るこ
とができ、しかも、耐熱金属製リング12により変動性の
内圧による屈曲が防止される。耐熱金属製リング12を上
下に複数設ける場合、縦バーにより互いに結合してもよ
い。
Although the whole filter medium body 1 may be configured by a single cylinder,
It may be configured by connecting a plurality of cylinders having a required length. FIG. 2 shows an embodiment thereof, in which cylindrical element bodies 10 and 10 'are butted up and down and connected by welding 11, and a heat-resistant metal ring 12 having a length extending over the connection area is fitted on the inner surface side. It fits. According to this structure, a long filter can be easily obtained, and the refractory metal ring 12 prevents bending due to variable internal pressure. When a plurality of heat-resistant metal rings 12 are provided above and below, they may be connected to each other by a vertical bar.

金属短繊維焼結層1aと金属長繊維焼結層1b、および網状
体1cは、材質的にはステンレス、カンタル、ニッケル、
インコネル、ハステロイ、銅などの耐熱性金属または合
金からなつている。金属短繊維焼結層1a、金属長繊維焼
結層1b、および網状体1c、1c′は、通常同じ材質とする
が、場合によっては異なる材質としてもよい。
The metal short fiber sintered layer 1a, the metal long fiber sintered layer 1b, and the mesh 1c are made of stainless steel, Kanthal, nickel,
It is made of heat-resistant metal or alloy such as Inconel, Hastelloy, and copper. The metal short fiber sintered layer 1a, the metal long fiber sintered layer 1b, and the mesh bodies 1c and 1c 'are usually made of the same material, but may be made of different materials depending on the case.

金属短繊維焼結層1aのマトリックスを構成する金属短繊
維aは、粗径すなわち換算直径で平均20〜200μm、ア
スペクト比(l/d)30〜60のものが、空孔率と機械的強
度の点から適当である。これに対し、金属長繊維焼結層
1bのマトリックスを構成する金属長繊維bは、金属短繊
維aよりも相対的に細い換算直径のものを用いる。
The short metal fibers a constituting the matrix of the short metal fiber sintered layer 1a have a coarse diameter, that is, a converted diameter of 20 to 200 μm on average, and an aspect ratio (l / d) of 30 to 60 have porosity and mechanical strength. It is suitable from the point of. On the other hand, a long metal fiber sintered layer
As the metal long fibers b forming the matrix of 1b, those having a converted diameter relatively smaller than that of the metal short fibers a are used.

その理由は、空孔率を内層と外層で変えるだけでなく、
含塵ガスを目の細かい外層から目の粗い内層に流通させ
ることにより、圧力損失を少なくするとともに、ダスト
のろ材内部への侵入を極力防止するためである。具体的
には、金属短繊維aの直径に対し1/2〜1/20の範囲内で
含塵ガス中のダスト径により選定する。これは、たとえ
ば、平均2〜30μmである。あまり細い繊維径では圧力
損失が大きくなり、また、熱に対する強度が乏しくな
る。さらに繊維製造コストも高くなる。それ故、下限は
2μmとすべきである。アスペクト比は一般に2500〜50
00の範囲が適当である。
The reason is not only changing the porosity between the inner layer and the outer layer,
This is because the dust-containing gas is caused to flow from the outer layer having a fine mesh to the inner layer having a coarse mesh to reduce pressure loss and prevent dust from entering the inside of the filter medium as much as possible. Specifically, it is selected according to the diameter of the dust in the dust-containing gas within the range of 1/2 to 1/20 with respect to the diameter of the metal short fiber a. This is, for example, 2 to 30 μm on average. If the fiber diameter is too small, the pressure loss becomes large, and the strength against heat becomes poor. In addition, the cost of fiber production is high. Therefore, the lower limit should be 2 μm. Aspect ratio is typically 2500-50
A range of 00 is suitable.

金属短繊維aとしては、ウィスカー、箔を切断したもの
など任意であるが、好ましくは切削法で作ったものを用
いる。この切削法としてはワイヤ切削法もあるが、材質
的な制約がなく、2次加工(切断)が不要な点などか
ら、ビビリ切削法が最も好適である。この方法は、固有
振動数500〜5000Hzの弾性工具を用いて円柱状ないし棒
状の金属ブロックを切削(旋削)し、工具自励振動によ
り繊維を分断創成するものであり、繊維は長さが切刃長
さと一致し、長手方向と直角の断面形状が三角状で、表
面積も大きく、太さも均一な針状短繊維であり、加工硬
化により強度も良好である。
As the metal short fibers a, whiskers, cut foils, etc. may be used, but cut fibers are preferably used. There is also a wire cutting method as this cutting method, but the chattering cutting method is most preferable because it has no material restrictions and does not require secondary processing (cutting). In this method, a cylindrical or rod-shaped metal block is cut (turned) using an elastic tool with a natural frequency of 500 to 5000 Hz, and the fiber is cut and created by the tool's self-excited vibration. It is a needle-like short fiber that has a triangular cross-sectional shape that is coincident with the blade length and is perpendicular to the longitudinal direction, has a large surface area, and has a uniform thickness, and has good strength due to work hardening.

一方、金属長繊維bとしては、溶融紡糸法やワイヤ切削
法によるものでもよいが、一般的には、引き抜き法とり
わけ、収束延伸法によるものが強度やコスト等の面から
好適である。
On the other hand, as the long metal fiber b, a melt spinning method or a wire cutting method may be used, but generally, a drawing method, especially a convergent drawing method is preferable from the viewpoint of strength and cost.

前記ろ材本体1を得る方法は任意である。金属短繊維焼
結層1aと金属長繊維焼結層1b及び網状体1cを一度の焼結
で一挙に作っても良いし、金属短繊維焼結層1aと金属長
繊維焼結層1bを別々に作り、それらを再加熱して複合化
してもよい。前者の場合には、たとえば、長繊維基材の
トウを開繊してウェブとし、この上に金属短繊維aを分
散機により所定の配向で層状に分散し、網状体1cを配置
し、無加圧または加圧下で、真空中または非酸化性雰囲
気中にて焼結すればよい。後者の場合には、長繊維と短
繊維とを別々の工程で焼結すればよい。いずれの場合
も、焼結形状は任意であるが、一般的には板(湾曲板な
いし溝板を含む)である。後者の場合、金属短繊維焼結
板と金属長繊維焼結板は重合され、好ましくは加圧下で
再度加熱される。それにより接触した繊維同士が融着し
あい、一体化する。網状体1cは金属短繊維焼結板を製作
する際に焼結で一体化することが好ましい。
The method for obtaining the filter body 1 is arbitrary. The metal short fiber sintered layer 1a, the metal long fiber sintered layer 1b, and the mesh body 1c may be made at once by one sintering, or the metal short fiber sintered layer 1a and the metal long fiber sintered layer 1b are separately formed. Alternatively, they may be reheated to form a composite. In the case of the former, for example, the tow of the long fiber base material is opened to form a web, on which the metal short fibers a are dispersed in a layered manner in a predetermined orientation by a disperser, and the reticulate body 1c is arranged. Sintering may be performed under pressure or under pressure in a vacuum or in a non-oxidizing atmosphere. In the latter case, the long fibers and the short fibers may be sintered in separate steps. In any case, although the sintered shape is arbitrary, it is generally a plate (including a curved plate or a groove plate). In the latter case, the sintered metal short fiber plate and the sintered metal long fiber plate are polymerized and reheated, preferably under pressure. As a result, the fibers that have come into contact with each other are fused and integrated with each other. The reticulate body 1c is preferably integrated by sintering when producing a short metal fiber sintered plate.

ろ材としての形状付与(溶接を含む)は複合化した後に
実施すればよい。すなわち、筒形の場合には、第3図の
ような断面の複合板を得た後、プレス等により円筒形に
成形し、突合せ部分をシーム溶接し、次いで底板やフラ
ンジを溶接すればよい。第2図の構造の場合には、筒状
素体10または10′を得たときに、その開口部に耐熱金属
製リング12の半部をはめこんで溶接しておくことが好ま
しい。
The shape imparting (including welding) as the filter medium may be performed after the composite is formed. That is, in the case of a tubular shape, after obtaining a composite plate having a cross section as shown in FIG. 3, it may be formed into a cylindrical shape by pressing or the like, the abutting portion is seam welded, and then the bottom plate and the flange are welded. In the case of the structure shown in FIG. 2, when the tubular element body 10 or 10 'is obtained, it is preferable that the half of the heat-resistant metal ring 12 is fitted into the opening and welded.

勿論、複合化前にろ材としての形状付与を行ってもよ
い。すなわちたとえば、断面がリング状の金型に繊維を
充填し加圧したり、2重管式の焼失性型枠を用いるなど
の手法により金属短繊維焼結層1aと金属長繊維焼結層1b
を始めから筒状焼結体としてもよい。
Of course, a shape may be given as a filter medium before the composite. That is, for example, a metal short fiber sintered layer 1a and a metal long fiber sintered layer 1b are prepared by a method such as filling a mold with a ring-shaped cross section with fibers and applying pressure, or using a double-tube type burnable mold.
From the beginning, a cylindrical sintered body may be used.

なお、本発明は、金属短繊維焼結層と金属長繊維焼結層
が各々単層である場合に限定されるものではない。たと
えば、2枚以上の金属短繊維焼結板を重合一体化し、そ
れを1枚の金属長繊維焼結板と接合一体化したり、逆に
2枚以上の金属長繊維焼結板を重合一体化し、それを1
枚の金属短繊維焼結板と接合一体化することも含む。ま
た、一枚の金属短繊維焼結板と金属長繊維焼結板が、繊
維密度を異にする2ないし3層の積層構造になっていて
もよい。
The present invention is not limited to the case where the metal short fiber sintered layer and the metal long fiber sintered layer are each a single layer. For example, two or more short metal fiber sintered plates are polymerized and integrated, and one metal long fiber sintered plate is joined and integrated, or conversely, two or more metal long fiber sintered plates are polymerized and integrated. , It 1
It also includes joining and integrating with one sheet of short metal fiber sintered plate. In addition, one metal short fiber sintered plate and one metal long fiber sintered plate may have a laminated structure of 2 to 3 layers having different fiber densities.

次に本考案の具体例と比較試験結果を示す。Next, specific examples of the present invention and results of comparative tests will be shown.

第4図は試験装置の概要を示している。この実験を行っ
た理由は、次のとおりである。通常、バグフィルタでは
ダストはろ材の表面層によりろ過される。そのろ過性能
と圧力損失は、ろ材の通気性と、払い落しを行ってもろ
材に残留するダスト層の圧力損失と、ろ過時にろ材表面
に堆積されるダストケーキ層の圧力損失から構成される
が、ダストケーキ層は、ろ材に影響されない固有の抵抗
値である。したがって、ろ材の圧力損失特性を評価する
上で重要な要素は、払い落し直後の圧力損失である。こ
の値を同一負荷条件でいかに低くするかがろ材の集塵圧
損を低くすることにつながり、フィルタ特性として評価
できるからである。
FIG. 4 shows an outline of the test apparatus. The reason for conducting this experiment is as follows. Usually, in a bag filter, dust is filtered by the surface layer of the filter medium. The filtration performance and pressure loss are composed of the air permeability of the filter medium, the pressure loss of the dust layer remaining on the filter medium even after the filter is removed, and the pressure loss of the dust cake layer deposited on the filter medium surface during filtration. The dust cake layer has a specific resistance value that is not affected by the filter medium. Therefore, an important factor in evaluating the pressure loss characteristics of the filter medium is the pressure loss immediately after the filter is removed. This is because how to reduce this value under the same load condition reduces the dust collection pressure loss of the filter medium and can be evaluated as the filter characteristic.

試験装置において、50は分散用圧縮エア供給管で、テス
ト機缶体51に接続されている。52,53はテスト機缶体51
に配された2本のフィルタである。54は分散用圧縮エア
供給管50の端部に挿着したエゼクタ、55は分散用圧縮エ
ア供給管の管軸と直角方向に延びる分岐管に設けたダス
ト供給フィーダ、56は分散用圧縮エア供給管の開口前方
に配した分散板である。
In the test apparatus, 50 is a compressed air supply pipe for dispersion, which is connected to a can body 51 of the test machine. 52 and 53 are test machine cans 51
Are two filters arranged in. 54 is an ejector inserted at the end of the compressed air supply pipe 50 for dispersion, 55 is a dust supply feeder provided in a branch pipe extending in a direction perpendicular to the axis of the compressed air supply pipe for dispersion, and 56 is compressed air supply for dispersion. It is a dispersion plate arranged in front of the opening of the tube.

フィルタ52,53は上部にベンチュリ520,530を有し、その
直下がテスト機缶体51の仕切板510で支持され、ベンチ
ュリ側とフィルタ側には差圧計57の検出部が臨んでい
る。
The filters 52, 53 have venturis 520, 530 on their upper portions, and the lower portion thereof is supported by the partition plate 510 of the test machine can body 51, and the detection part of the differential pressure gauge 57 faces the venturi side and the filter side.

テスト機缶体51の上部外側には、圧縮エアタンク58が配
され、これから各ベンチュリ520,530にパルスバルブ61,
62で制御されるパルスノズル59,60が臨んでいる。
A compressed air tank 58 is arranged outside the upper part of the test machine can 51, and a pulse valve 61, is provided to each venturi 520, 530.
The pulse nozzles 59 and 60 controlled by 62 are facing.

ベンチュリ側の側部には排気管63が接続され、これの端
末に風量調整バルブ69,70を介して吸引ブロワ71が接続
されており、排気管63の中間にはオリフィス64を介して
流量計65が設けられ、これよりも下流には、ダスト濃度
測定器66が、吸引ポンプ67およびダスト濃度測定ノズル
68を介して組み込まれている。
An exhaust pipe 63 is connected to the side of the venturi side, a suction blower 71 is connected to the end of this via the air volume adjusting valves 69 and 70, and a flow meter via an orifice 64 in the middle of the exhaust pipe 63. 65 is provided, and a dust concentration measuring device 66 is provided downstream from this, a suction pump 67 and a dust concentration measuring nozzle.
Incorporated through 68.

フィルタとしては次の仕様のものを用いた。The filter with the following specifications was used.

1.本考案フィルタ 形状は底板付き筒型複合焼結体(外径140mmφ、長さ180
mm)である。
1. The filter of the present invention has a cylindrical composite sintered body with a bottom plate (outer diameter 140 mmφ, length 180
mm).

外層(金属長繊維焼結体): 材質 ステンレス、厚さ0.4mm、基材 収束延伸法によ
る長繊維(平均径8μm、長さ50mm) 内層(金属短繊維焼結体): 材質 ステンレス、厚さ1.6mm、基材 ビビリ切削法に
よる短繊維(平均径30μm、長さ1.5mm) 網状体: 材質 ステンレスの金網、 太さ0.5mm、目の粗さ60メ
ッシュ 2.比較例 その1…形状筒型(外径165mmφ、長さ1920mm) 仕様:ポリエステル不織布、厚さ1.5mm、繊維径15μm その2…形状筒型(外径165mmφ、長さ1920mm) 仕様:金属繊維織布、厚さ1.0mm、繊維径8μm その3…形状筒型(外径100mmφ、長さ1800mm) 仕様:金属繊維単種焼結板、厚さ1.5mm、繊維径20μm 試験は、圧縮空気をエゼクタ54に導き、ダスト供給装置
55から定量供給されたダストを外気とともに吸引分散
し、分散板56で更に分散してフィルタ52,53でろ過し
た。ろ過後のクリーンエアは、オリフィス差圧式にて流
量計測し、ダスト濃度測定後ブロワーにより排気した。
Outer layer (metal long fiber sinter): Material stainless steel, thickness 0.4mm, base material Convergent stretching method long fiber (average diameter 8μm, length 50mm) Inner layer (metal short fiber sinter): material stainless steel, thickness 1.6mm, short fibers by base material chattering cutting method (average diameter 30μm, length 1.5mm) Reticulate body: Stainless steel wire mesh, thickness 0.5mm, mesh size 60 mesh 2. Comparative example 1… Shaped cylinder (Outer diameter 165 mmφ, length 1920 mm) Specifications: Polyester non-woven fabric, thickness 1.5 mm, fiber diameter 15 μm Part 2… Shape tubular type (outer diameter 165 mmφ, length 1920 mm) Specifications: Metal fiber woven cloth, thickness 1.0 mm, fiber Diameter 8 μm Part 3… Cylindrical shape (outer diameter 100 mmφ, length 1800 mm) Specifications: Metal fiber single-type sintered plate, thickness 1.5 mm, fiber diameter 20 μm In the test, compressed air was introduced to ejector 54, and dust supply device
The dust supplied in a fixed amount from 55 was sucked and dispersed together with the outside air, further dispersed by the dispersion plate 56, and filtered by the filters 52, 53. The flow rate of the clean air after filtration was measured by an orifice differential pressure type, and after measuring the dust concentration, it was exhausted by a blower.

払い落しはパルスジエット方式とし、その制御は各フィ
ルタの圧力損失を100,200,300mmAqの各条件に到達した
ときに、一本づつ交互にパルスを行うオンラインパルス
方式を採った。
The pulse jet method was used for the cleaning, and the online pulse method was used to control the pressure loss of each filter when the pressure loss of each filter reached 100, 200, 300 mmAq.

ダストはJIS試験粉体フライアッシュ10種(平均粒径5.2
μm)を使用し、供給量は50g/m3の負荷条件に統一し
た。ろ材のろ過速度は0.5〜2.0m/minの範囲とし、各ろ
材毎に、払い落し直後のろ材圧力損失、ダスト払い落し
サイクル時間およびダスト出口濃度を計測した。その結
果を第5図(a)(b)(c)に示す。(a)は100mmA
q制御、(b)は200mmAq制御、(c)は300mmAq制御で
ある。
Dust is JIS test powder fly ash 10 types (average particle size 5.2
μm) was used, and the supply amount was unified under the load condition of 50 g / m 3 . The filtration speed of the filter medium was in the range of 0.5 to 2.0 m / min, and the pressure loss of the filter medium immediately after the filter medium was removed, the dust removal cycle time, and the dust outlet concentration were measured for each filter medium. The results are shown in FIGS. 5 (a) (b) (c). (A) is 100mmA
q control, (b) 200 mmAq control, (c) 300 mmAq control.

この第5図から明らかなように、本考案の払い落し直後
のろ材圧力損失は同一速度に対し、いずれも低い値を示
し、この傾向はろ材の圧力損失を高く設定した場合、お
よびろ過速度を高くした場合に顕著である。このことか
ら、本考案は高圧条件でもすぐれたろ過性能を有するこ
とがわかる。
As is clear from FIG. 5, the pressure loss of the filter medium immediately after being blown off of the present invention shows a low value for the same speed, and this tendency shows that when the pressure loss of the filter medium is set high and the filtration speed is high. It is remarkable when it is raised. From this, it can be seen that the present invention has excellent filtration performance even under high pressure conditions.

この結果を得て、本考案と比較例その2,その3で高温排
ガス300℃、ろ過速度1m/min、ダスト払い落し圧力制御2
00mmAqで平均粒子径3μm、入口含塵濃度10g/m3の集塵
を行った。その結果、本考案は集塵率99.98%、比較例
その1は99.90%、その2は99.50%であった。
Based on these results, the present invention and Comparative Examples 2 and 3 have a high temperature exhaust gas of 300 ° C, a filtration speed of 1 m / min, and a dust removal pressure control 2
Dust was collected at 00 mmAq with an average particle size of 3 μm and an inlet dust concentration of 10 g / m 3 . As a result, the present invention had a dust collection rate of 99.98%, Comparative Example 1 had 99.90%, and 2 had 99.50%.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上説明した本考案の集塵フィルタによれば、材質が金
属繊維多孔質焼結体であるため、耐熱性にすぐれ、機械
的強度も良好であり、したがってセラミック質の多孔質
ろ材に比べて薄くすることができ、重量を大幅に軽減す
ることができる。
According to the dust collecting filter of the present invention described above, since the material is a metal fiber porous sintered body, it has excellent heat resistance and good mechanical strength, and is therefore thinner than a ceramic porous filter medium. The weight can be significantly reduced.

さらに、性能上も、細い径の金属長繊維焼結層とそれよ
りも太い径の金属短繊維焼結層を複合した高い空孔率の
深層構造であるため、圧力損失が少なく、ガス流量を大
きくすることができる。しかも、含塵ガスが目の細かい
金属長繊維焼結層側から目の粗い金属短繊維焼結層側に
抜けるため、ダストのろ材内部へ侵入する割合が少な
く、目詰りを少なくすることができ、内層はより大きな
空孔径を有するためこの部分での圧力損失を少なくする
ことができる。そして内層により外層の金属長繊維焼結
層を補強し、外層が表面が平滑であるためダストの払い
落しが容易となる。したがって、高温集塵はもちろん、
高温かつ高圧集塵性能もすぐれ、メインテナンスも良好
な集塵フィルタを提供することができる。
Furthermore, in terms of performance, since it has a deep layer structure with a high porosity that combines a metal long fiber sintered layer with a small diameter and a metal short fiber sintered layer with a larger diameter than that, there is little pressure loss and gas flow rate is reduced. Can be large. Moreover, since the dust-containing gas escapes from the fine metal long fiber sintered layer side to the coarse metal short fiber sintered layer side, the ratio of dust entering the inside of the filter medium is small and clogging can be reduced. Since the inner layer has a larger pore diameter, the pressure loss in this portion can be reduced. The inner layer reinforces the outer long metal fiber sintered layer, and since the outer layer has a smooth surface, dust can be easily removed. Therefore, not only high temperature dust collection,
It is possible to provide a dust collecting filter having excellent high-temperature and high-pressure dust collecting performance and good maintenance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案による高温集塵フィルタの一実施例を示
す断面図、第2図は別の実施例を示す部分的断面図、第
3図(a)(b)は本考案におけるろ材本体の一部拡大
図、第4図は性能試験装置の概略説明図、第5図(a)
(b)(c)は本考案フィルタと他のフィルタのダスト
払い落し後の圧損を比較して示すグラフである。 1……ろ材本体、1a……金属短繊維焼結層、1b……金属
長繊維焼結層、1c……網状体、a……金属短繊維、b…
…金属長繊維
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a high temperature dust collecting filter according to the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view showing another embodiment, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) are filter medium bodies according to the present invention. 4 is a partially enlarged view of FIG. 4, FIG. 4 is a schematic explanatory view of a performance test device, and FIG.
(B) and (c) are graphs showing a comparison of the pressure loss after dust removal of the filter of the present invention and another filter. 1 ... Filter body, 1a ... Metal short fiber sintered layer, 1b ... Metal long fiber sintered layer, 1c ... Net, a ... Metal short fiber, b ...
… Metal filaments

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】耐熱性の良好な金属短繊維焼結層と耐熱性
の良好な金属長繊維焼結層を厚さ方向で一体化してな
り、金属短繊維焼結層よりも金属長繊維焼結層の繊維が
相対的に細い径で構成されていることを特徴とする高温
集塵フィルタ。
1. A metal short fiber sintered layer having a good heat resistance and a metal long fiber sintered layer having a good heat resistance are integrated in the thickness direction. A high temperature dust collecting filter characterized in that the fibers of the tie layer are configured to have a relatively small diameter.
【請求項2】金属短繊維焼結層と金属長繊維焼結層が板
からなり、それら焼結板が重合され、焼結により融着結
合されている実用新案登録請求の範囲第1項記載の高温
集塵フィルタ。
2. A utility model registration claim 1 in which the metal short fiber sintered layer and the metal long fiber sintered layer are plates, and these sintered plates are polymerized and fusion-bonded by sintering. High temperature dust collection filter.
【請求項3】金属短繊維の径が平均20〜200μmであ
り、金属長繊維の径が金属短繊維径の1/2〜1/20の範囲
である実用新案登録請求の範囲第1項または第2項いず
れかに記載の高温集塵フィルタ。
3. The utility model registration claim 1 or 2, wherein the diameter of the short metal fibers is 20 to 200 μm on average and the diameter of the long metal fibers is in the range of 1/2 to 1/20 of the short metal fiber diameter. The high temperature dust collecting filter according to any one of item 2.
【請求項4】金属短繊維焼結層と金属長繊維焼結層がそ
れぞれ板からなり、それら焼結板が重合され焼結により
融着結合されるとともに、少なくとも片側面に耐熱金属
の網状体が一体化されているものを含む実用新案登録請
求の範囲第1項記載の高温集塵フィルタ。
4. A metal short fiber sinter layer and a metal long fiber sinter layer each comprise a plate, and these sinter plates are polymerized and fusion-bonded by sintering, and at least one side surface is made of a refractory metal mesh. The high temperature dust collecting filter according to claim 1, wherein the utility model is registered as a utility model.
【請求項5】金属短繊維がビビリ振動切削法で作られた
繊維であり、金属長繊維が集束延伸法で作られた繊維で
ある実用新案登録請求の範囲第1項ないし第4項いずれ
かに記載の高温集塵フィルタ。
5. A utility model registration claim in which the metallic short fibers are fibers produced by the chattering vibration cutting method and the metallic long fibers are fibers produced by the convergent drawing method. High temperature dust collecting filter described in.
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