JPS60202757A - 湿式電気集塵器の制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は集塵室内に荷電水噴霧ノズルを備えた型式の湿
式電気集塵器が稼動時において集塵室内で、荷電水の導
電率の変化および流入するガス濃度の変化が原因となっ
て生ずる１弧短絡を検出し、荷電電圧を安定化するよう
供給電力側から制御することかできる制御装置に関する
ものである。

上記した型式の湿式電気集塵器は集塵室内に配された荷
電水噴霧ノズルから集塵室に張設され接地（アース）さ
れた集塵電極板に向って、荷電霧化水を噴霧し、上記ノ
ズルと集塵電極板間の間に作られる静電界中に、ミスト
、ダスト、＋ヒユーム削 等を含むガスを通過させ、この過和でガス中に含まれる
ミスト　ダスト　ヒユーム等を捕集するというもので、
この型式の湿式電気集塵器の性能は集塵室内に生じる静
電界を最強度に維持することが条件であるが、集塵室内
に配された上記＠霧ノズルと接地（アースクされた集塵
電極板間に流入したガス中に含まれるミスト　ダスト　
ヒユーム等の素性やａ＃の変化によシ空間電荷作用等が
発生し、放電電極近傍の電界が下がシミ極間を流れる電
流が変動を生じ、同時に集塵電極近傍で電界が極端に上
昇して、火花が発生しやすくなり結果として火花電圧が
低下するため集塵室内に配された噴霧ノズルから噴出さ
れる霧化水の荷電電力が減少し集塵効率が低下するとい
う不都合が生じることは免かれなかった。

従って従来からこの電極間に生ずる電流変動による導電
率の変化を直接検出し、集塵室内の荷電電圧を最高静電
界に調節するための制御装置には、１弧放電によって生
ずるパルス頻度を制御する方法を使用しているが、この
従来の方法によっては荷電霧化水の導電率の変化および
空間電荷作用が増大するとパルス頻度も増大し、これに
よって生ずる放電電圧の脈動が増大するにつれ、荷電電
圧が変動し制御装置の制御によシ集塵室内の平均性ｖＬ
電圧値が低下し荷電量が減少し、集塵効果が低下すると
いう欠点を補いきれなかった。

本発明は上記欠点を解消することを目的として考案され
たもので以下に冥施例の詳細について説明する。

本発明は湿式電気集塵器において、集塵室内に配置する
噴霧ノズルと室外給水ポンプとを連結する噴゛霧用水供
給管は碍子を介し、集塵室内に配置す石噴霧ノズルを先
端に装置した導電管と、適合長を算出の上荷電水道路Ａ
区分絶縁管と水抵抗用８区分絶縁管とに分割してなる絶
縁管とを以て配し、上記導電管と絶縁管との接合箇所と
接地間には、集塵管内電極荷１！圧検出用高抵抗器を備
え、制御Ｉ１１電極付半導体整流器を以て構成する電力
補正回路を直流高電圧発生用変圧器−次側捲線にのぞま
せ、該変圧器二次側直流高圧電源から安定化した集塵電
極荷電電圧を、噴霧用水に荷電するため荷！電圧制御回
路と１弧検出消弧回路とにて構成される制御装置から構
成されている。

本発明を英施するために構成された上記型式の湿式電気
集塵器の概略の構成図を第１図にて説明する。即ち本発
明の湿式電気集塵器は荷電水を霧状として放出する噴霧
ノズル１２を装着した導電管５１に碍子２を介して、給
水ポンプ７からの算出された長さをと如、且つ算出され
た個所ｌにおいて、直流高圧電源４からの電力供給をう
けるよう構成された給水絶縁管を連結し、この直流電圧
供給箇所ｌと導電管５１との間の絶縁管を荷電水通退入
区分絶縁管３と水抵抗用８区分絶縁管６とに分割し上記
噴霧ノズル１２を集塵室内の接地（アース）された集塵
電極板１３に臨ませて配する構成としたものである。

この型式の湿式電気集塵器は、これを稼働して給水ポン
シフから供給された流動水は水抵抗用８区分絶縁管６お
よび荷電水道路Ａ区分絶縁管３を通シ導電管５１に送ら
れ、集塵室内に配され水噴霧ノズル１．２に供給されこ
れから噴霧されるが、その過程において直流高電圧電源
４からの直流高電圧電源が高圧ケーブルによって荷電水
通路Ａ区分絶縁管３と水抵抗用８区分絶縁管６とに送電
され、荷電水゛通路大区分絶縁管３と水抵抗用８区分絶
縁管６との分岐点を高圧ケーブル接続個所ｌとして直流
高電圧電流が印加されることによシ荷電水通路人区分絶
縁管３に送られた流動水は荷電水となって上記導電管５
１に供給送水される。

上記導電管５１は他端に装着された噴霧ノズル１２が放
電電極としての機能を果すとともに、送られて来た荷電
水を霧化して集塵室内に配された集塵電極板１３に向っ
て放出する構成であり、上記導電管５１に装着された噴
霧ノズル■２と集塵室内に接地（アースンして配された
集塵電極板１３との間には高圧静電界が形成される。更
に上記噴霧ノズル１２から霧化され放出された荷電噴霧
水３ は静電界の作用も手伝って前記集塵電極板台に装着され
るが、この集ｍ室内にミスト、ダスト、ヒユーム等の微
粉塵を含有したガス１４を送シ込み上記噴霧ノズル１２
と集塵電極板１３との間を通過させれば、ガス中の含有
塵は前記荷電噴霧水とともに集塵電極板１３に被着され
捕集され除塵された洗浄化クリーンガス１５が外部に排
出されるよう構成されている。

本発明による湿式電気集塵器の一つの特長は給水絶縁管
を高圧ケーブル接続箇所１で荷電水通路人区分絶縁管３
と水抵抗用８区分絶縁管６とに分割したことである。即
ち給水ボンシフから水抵抗用８区分絶縁管６を通シ荷電
水道８人区分絶縁管３を通過し導電管５１に送られる流
動水は高圧ケーブル接続箇所１において、直流高官、圧
電源４から送電される高電圧電流が印加され荷電される
が、この荷電された水は成る値の抵抗値を持っているた
め導電管５工に達するまでの過程で、成る程度の電圧降
下現象を起し、荷電水通路Ａ区分絶縁管３内における水
の固有抵抗による電圧損失をも生ずる。従って荷電水通
路大区分絶縁管３と導電管５１との接続箇所２では直流
高電圧電源４にて印加される初期電圧値よシ荷電水通路
Ａ区分絶縁管３を通る過程で生ず石電圧降下し７′ｃ電
流が流れることに女る。

一方給水ボンプ７から高圧ケーブル接続箇所までに送水
される水にも抵抗があるため、給水ポンプ７の出口から
高圧ケーゾル接続箇所１ｔでの水抵抗用８区分絶縁管６
内の水による固有抵抗値は水抵抗用８区分絶縁管６の長
さに応じて変化がある。故に前記荷電水通路４区分絶縁
管３の長さに対し、水抵抗用８区分絶縁管６の長さを十
分に長くと多分割区分して配し水抵抗用８区分絶縁管６
における水による抵抗値を犬とすれば高圧ケーブルから
水抵抗用８区分絶縁管６に送りこまれる高電圧電流によ
る洩れ電流も極力少くすることが出来水抵抗用８区分絶
縁管６の電圧降下損失も少くなり又給水ポンプ７に力え
る危険防止にも役立つ。

これによシ荷電水通路Ａ区分絶縁管３と水抵抗用８区分
絶縁管６との長さの比率を予め計算算出することによシ
効率良い荷電電圧印加方法を設定することが可能となる
。

上記構想に基き設計された湿式電気集塵器は高圧ケーブ
ル接続箇所ｌと導電管５１接続箇所２との間に荷電水通
路大区分絶縁管３を介在させることによシ、集塵室内に
生じたガス流の含有塵の量の変化による電流並電圧変動
がそのままの状態で直ちに直流高電圧電源４に影響を及
ぼし、直流高電圧電源４の変動や、故障を引き起すとい
う危険も排除することが出来る。又先端に噴霧ノズルを
配した導電管を継ぐ荷電水通路４区分絶縁管３の部分は
上記機能を果す外、内部には常に流動水が通過している
故、上記直流高電圧電源４に直接影響を与えることを防
せぐために特定の抵抗を使用した場合に起き乙発熱障害
をも回避することに役立っているものである。

次にこの設計の下で稼働される湿式電気集塵器を高能率
に運転させるためには、他の構造の電気集塵器と同様に
、その特注に応じて正常運転時の放電特性を計算の上、
各要因を設定し、集塵室内では上記設定された放１％性
に沿って、火花閃絡を発生しない程度に荷を電圧として
の直流高電圧を直流高電圧電源４から前記導電管５１全
通して荷電水噴霧ノズル１２に印加し、荷電噴霧水とし
てこれを放出させ稼働しなければならない。

即ち該湿式電気集塵器は直流高電圧電源４から導電管５
１に送られる直流高電圧電流は、前記荷電水通路大区分
絶縁管３を通過する際の電圧降下が予測され、寸度が設
定されて正常運転が保持されるが、常に集塵作業が正常
な状態で行なわれるばかシではなく、集塵室内を通過す
るガスの含塵量や流速等流動条件も変化し、集塵室内で
は火花閃絡から電弧短絡に移行する場合がある。この際
該湿式電気集塵器を正常な運転をさせるために設定され
た放電特性に沿はない状態が生ずる故、該湿式電気集塵
器は荷電水通路大区分絶縁管３と導電管５１との接続箇
所２と接地（アース）間に荷電電圧検出用高抵抗器８を
配し、予め設定された１弧短絡検出境界電圧値と異常状
態時の荷電電圧変動電圧値とを比較し、集塵器の特性を
損う原因となる電弧短絡か、正常な状態にある火花閃絡
かを弁別し、消弧指令を発し荷′ＦＩｉ！、電圧制御回
路９及電弧検出消弧回路ｌＯによシ直流高圧電源用変圧
器−次側入力電圧に制御された出力電力を加え、直流高
圧電源４を制御して荷Ｎ電圧を正常値に復帰せしめる装
置を附加することを考えた。

この制御装置回路構成の実施した例を第２図に示し、主
要回路は荷電電圧制御回路９と１弧検出消弧回路１０と
にて構成され以下図に従って制御装置部の動作の詳細を
説明する。

該湿式電気集塵器は商用電源よυ供給される交流電流を
高電圧電源用変圧器−次側に入力し、昇圧の彼半導体整
流器により整流し、直流高電圧電源を形成し、高圧ケー
ブルを人区分絶縁管と８区分絶縁管との接続箇所１に接
続して電力が供給され稼働するものである故、集塵室内
に於て１弧短絡等による荷電電圧に異常状態が発生した
場合は、前記荷電電圧検出用高抵抗器８を通じ、発生し
た異常値は荷電電圧制御回路９と電弧検出、消弧回路ｌ
Ｏに電線３２を通じて入力され、トリガーレベル制御回
路１１を介し、制ａｌｌ！極付半導体整流器５によシ発
生させた荷電電圧復帰用電力を高電圧電源用変圧器−次
側捲線に入力し、直流高電圧出力側の荷電電圧最適条件
値を復帰維持するよう動作する構成とした。

即ち前記荷電水通路大区分絶縁管３と導電管５１との接
続箇所２と接地（アースン間に設けた荷電電圧検出用高
抵抗器８を介して、静電微粒化荷電電圧は荷電水の導電
率の変化や室間電荷作用による変化が検出され、導線３
２を通じて荷電電圧制御回路９と１弧検出消弧回路ｌＯ
とに入力される。

１弧検出消弧回路１０とは荷電水噴霧ノズル１２と集塵
電極板１３との間の荷電電圧は荷電電圧検出用高抵抗器
８を介し、ＩＯ２０に負電圧として入力される。

１弧発生時の電圧降下量は前記荷電水連路へ区分絶縁管
３と荷電水固有抵抗値と荷電量の上限値以上となる電圧
を検出するレベルとしてポジショナ−１９によって前も
って基準値が設定される。

１弧短絡が発生するとｌ０２０の入力負電圧が降下して
出力信号は減となるが、入力信号が正常値の場合は出力
信号は増とな、９．ＩＯ２１およびｌ０２２の出力も夫
々増となシ、Ｔ　８．３はＯＦＦとなっているためｌ０
２５出力減となシ、１弧消弧出力信号１６は無信号とな
って正常運転を継続する。正常状態では１弧消弧中の表
示回路用ｌ０２８はＯＮ、Ｔ８．５による１弧放電表示
灯３０は無点灯である。次に１弧発生の場合は工０２０
の入力負電圧が降下し、ＩＯ２０の出力は減となシ、ｌ
０２９出力はＯＦＦとなシ、１弧放電表示灯３０が点灯
し、１０２１＋入力は増から減となシ、同時に工０２２
十入力も増から減となる。工０２１の減の状態において
、Ｔ　Ｒ，３はＯＮ、ｌ０２５＋入力は減から増え、出
力は同様に減から増、ＩＯ２７出力は増から減、ＩＯ２
１−人力は増から減え、ＩＯ２１出力は増から減となる
。更に工０２１出力減によって、ＩＯ２２はＯＦＦ、　
Ｉ　Ｏ２４−人力は上昇し、１弧消弧信号出力設定器２
６による時間Ｔｒ　（第３図・参照）後は工０２４出力
は増から減え、ＩＯ２２出力は減から増となって、ＩＯ
２５＋入力が下降し、立上少時間用設定器２６′による
時間Ｔ茸（第３図参照）後、ＩＯ２５出力は減、工０２
７出力は減から増となシ、１弧消弧を行なった後正常運
転に復帰する。

荷電電圧が１弧短絡によって再度低下した場合工０２０
人力かへ電圧の降下となって、この降下中の時間ＴがＴ
１及びＴＩの和の内の場合は工０２０の出力は増から滅
え、ＩＯ２９出力はＯＦＦ　とがル減となって、ＩＯ２
２出力は増から減となる。

Ｔ　Ｒ，３はＯＮ　ＩＯ２５＋入力は減から増え、出力
は減から増となる。ｌ０２３はＯＦＦ、ＩＯ２４−入力
は上昇して、１゛宜　ポジションタイムアツプ中、１弧
消弧出力信号を１６よシ発振し、ＩＯ２４出力は増から
減え、ｌ０２２出力は減から増え、工０２５＋入力が降
下し、立上シ時間ＴＩ後、ｌ０２５出力は減、ＩＯ２７
出力は減から増となって正常運転に復帰すゐ。

荷電電圧が１弧短絡によって低下した場合で１０２０人
力の＋電圧が降下している時間がＴ。

及びＴ！の和よル長い場合（立上シ途中に再度１弧放電
が発生する場合）、工０２０出力は増から減となシ、工
０２２出力は増から減、Ｔ８．３はＯＮ。

ｌ０２５＋入力は減から増、出力は減から増、工０２７
出力は増から減、ＩＯ２１−人力は増から減、前記工０
２２出力が増から波信号にてｌ０２３はＯＦＦ、ＩＯ２
４−人力は上昇して電弧消弧時間ＴＩタイムアツプ抜、
出力は増から減、工０２２出力は減から増となる。前記
Ｉ　０２１の出力増およびＩＯ２２の出力増によって、
ＩＯ２５＋入力が下降し、立上シ時間Ｔ鵞タイムアツプ
後、工０２５出力は減によル、ｌ０２７出力は減から増
、ＩＯ２１−人力は減よシ増、ＩＯ２０人力は継続して
電弧放電す６次め出力は減であ、９、ＩＯ２１出力は増
から減になシ、同時にＩＯ２２千入力は増から減となり
、電弧消弧出力信号、−立上シを繰返えし定電圧検出回
路によって集塵電極の異常を警報する。

正常運転時における荷電水噴霧ノズルエ２の電極電圧は
安定しているが集塵筒、極板１３の間を通過する労ス濃
度の変化が空間電荷作用として荷電量の変化となシ上昇
し次場合は、スノぐ−ク頻度が増大する従って荷電電圧
を設定値まで下げて安定化する必畳がある。

荷１１Ｌ１１Ｉ圧制御回路９は、荷１１！電圧検出用高
抵抗器８によって検出した荷′！！電圧のヤが上昇する
と工０３３出力は上昇、ＩＯ３４−人力は上昇し出力は
減となシ荷電水の導電率の変化や、空間電荷作用による
荷電電圧の変動に応じた制御用電圧変化を、トリが一レ
ベル制御回路１１を介し、制御電極付半導体整流器５に
て荷電電圧を最適荷電電圧に復帰させるための電力発生
を制御し、高電圧電源用変圧器−次側に補正用電力を供
給し、荷電電圧の復帰維持をする。静電微粒化荷電電圧
設定ポジショナ３２および電圧感度調節用ポジショナ３
５は夫々荷電電圧の最適条件の設定の調整に使用される
。３６は制御装置用の直流低電圧供給安定化回路を図示
したものである。

供給荷電水の固有抵抗値による一定電圧降下を生せしめ
、高電圧電源回Ｍ４ｅ保護するとともに、上記接続箇所
２に荷電電圧検出用高抵抗器８を介して、集塵室内の静
電微粒化荷電水噴霧ノズルエ２と集塵電極板１３との間
に流入す不ガス濃度の変化による荷電１′の増減に応す
る電圧降下量として検出し、荷電電圧制御回路９に該荷
電電圧の変動値を入力し、トリガーパルスに変換の上制
御電極付半導体整流器５のトリが一レベル制御回路１１
を制御し荷電電圧を最適条件に維持する制御電力を得て
高電圧電源現路に供給し、１弧放電発生を防止するとと
もに、極端なるガス濃度の変化等によって発生した１弧
短絡は１弧検出消弧回路１０によって１弧消弧信号を発
し、トリガーレベル制陶ｊ回路１１を制御し、制御電極
付半導体整流器５から荷電電圧最適許容範囲内に維持す
るように最短時間にて高電圧電源用変圧器−次側に制（
Ｉ１１電力を送シこみ安定した直流高電圧にて荷電電圧
の安定化を可能とした湿式電気集塵器の制（財）装置の
考案によシ目的に達したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は湿式電気集塵器における各要素部分の概略構成
図 第２図は制御回路構成図 第３図は電弧放電−回の場合の荷電電圧検出用高抵抗器
部における検出波形図で小さい脈動波形は正常な状況で
右側の大きく降下しているのが電弧短絡時の波形図であ
る。 第４図は電弧放電が連続して発生した場合の前回同様の
検出波形図である。 工・・・直流高電圧荷電　２・・・導電管接続箇所３・
・・荷電水通路人区分　４・・・直流高電圧電源絶縁管 ５・・・制御電極付半導体　６・・・水抵抗用８区分整
流器　絶縁管 ７・・・給水ボンｆ　８・・・静電微粒化電圧検出用高
抵抗器 ９・・・荷電電圧制御回路　１０・・・１弧検出消弧回
路１１・・・トリガーレベル制　１２・・・荷電水噴霧
ノズル御回路 １３・・・集塵電極板　１４・・・含塵ガス流入口１５
・・・洗浄化クリーンガ　１６・・・電弧消弧出カス流
出口 １７・・・トリップ電源入力　１８・・・荷電電圧制御
出力特許出願人　菱和化工機株式会社 代理人　志村正和 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湿式電気集塵器に於て、集塵室内に配置する噴霧ノズル
   と室外給水ポンプとを連結する噴霧用水供給管は碍子を
   介し、集塵室内に配置する噴霧ノズルを先端に装置した
   導電管と、適合長を算出の上荷電水通路人区分絶縁管と
   水抵抗用８区分絶縁管とに分割してなる絶縁管とを以て
   配し、上記導電管と絶縁管との接合箇所と接地間には、
   集塵室内電極荷電電圧検出用高抵抗器を備え、制御雷、
   極付半導体整流器を以て構成する電力補正回路を直流高
   電圧発生用変圧器−次側捲線にのぞませ、該変圧器二次
   側直流高圧電源から安定化した集塵電極荷電電圧を噴霧
   用水に荷電するため荷電電圧制御回路と電弧検出消弧回
   路とにて構成されることを特長とした湿式電気集塵器の
   制御装置。