JPS60244317A - 多煙道ボイラの煙道ガスの流れ偏向およびフライアツシユの分離を改良するための装置 - 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】 （発明の分野） 本発明は、特に厨芥または廃物燃焼炉の煙道ガスに関し
ての煙道ガスクリーニングの分野にある。本発明は、多
煙道ボイラにおいて煙道ガスの流れ偏向および煙しんま
たはフライアッシュの分離を改良するための装置に関す
る。

（従来技術） 多煙道ボイラを通る煙道ガスラインはいわゆる単煙道ボ
イラを通る煙道ガスラインと全く異なる問題に導かれる
。すなわち、多くの場合に、煙道ガス流が連続する垂直
煙道で多数偏向する。

これらは、本質的に１８０°の偏向部からなり、この偏
向部にはあらゆる周知のガス−動的困難性があシ、この
困難性が固体とガスの混合物、す々わち煙道ガス、また
は固体、液体およびガスの混合物（これについては特定
の用語がない）の場合に起こる問題によシ増大される。

煙道ガスは、通常ゝスモッグである実際の煙からなるの
はきわめてまれな場合にすぎず、液体小部分が往々にし
て固体小部分の液状集合状態によ多形成される。個々の
相は温度に依存するだけではなく、混合された成分の数
の見地から濃度にも依存する。従って、煙道ガス速度と
固体の比率の函数として、浸食が、煙道ガス流に配置さ
れたユニットに起こシ、一方腐食が液相小部分の場合に
、例えば粘着する汚染物により起こる。

そのようなユニットの一方の側の摩耗現象は特に損害を
与え、かつ費用がかかる。そのような損傷の場合に、極
端な場合、相当に低い流量比に従属するユニットの側面
が実質的に損傷されないままであるのに対し、流れに露
出した側面が、大抵の場合に完全なユニットと取シ代え
ることが必要である程度に浸食と腐食によシ損傷される
ことがある。

ドイツ公開公報２８０５６７１はこの問題を解決しよう
として、一方の垂直煙道から他方の垂直煙道への下方偏
向部に、煙道ガス流を二つの部分流に小分けする偏向壁
を設けると共に、煙道ガス流を整える二つの別の偏向突
起を設けている。この手段によシ、偏向部の流れ状態が
改良されるが、最適の仕方で機能できるようにするため
に、多数の予備的条件にきわめて相当に依存している。

従って、煙道、偏向部およびユニットの大きさと配置を
固定した後には、その手段は、廃ガス煙道の変化する条
件を処理できるのに必要な作用の余地を欠く。

（発明の課題） 従って、本発明の課題は、熱交換器などのような慣用の
ユニットが配置されている上向き流の垂直煙道の流入領
域に、煙道横断面にわたって実質的に均一に分配されか
つ指向された煙道ガス流を形成することによシ、次のユ
ニットに対する流れが、変化する流入状態め場合にさえ
最適の一様な仕方で生ずるようにすることである。本発
明の別の課題は、煙道ガスの偏向中、フライアッシュ排
出の増加をもたらすことである。

この課題を解決するには、ブレード格子を、二つの垂直
煙道の間の下方偏向部の偏向範囲に配置すれば良い。粒
子排出の増加をもたらすのを援助するために、ブレード
格子の流出範囲の平行流れにおける流れの穏がさを有意
にそこなわないはぎ取り縁を設けである。

（実施例） 以下、本発明を実施例について図面にょシ説明する。

第１図と第２図に示した煙道ガス偏向部には、そのよう
な偏向部で渦を巻くことを防止する目的のために取シつ
けられる偏向部材が鰻けられまたは設けられていない。

これらの従来技術の偏向部材の機能は、偏向後平行流れ
をなしとげることである。ドイツ公開公報２８０５６７
１に記載されているように、偏向部材のない煙道ガス偏
向部の場合に次のユニットの不均一な片側の負荷を予期
しなければならない。第２図は、これらの望ましくない
流れ状態を、板１６の形の第一の偏向部材と、特定の位
置に配置された突起１８の形態の別の偏向部材とにょシ
防止する企てを示す。しかしながら、この配置は、流れ
を決める変数の特定の範囲でしか満足に作動しないこと
が見出だされ、一方前記範囲外では、所望の効果を達成
するために、経験上、通常全く異なって設計された別の
第三および第四の偏向部材を設けることが必要であった
。このため、１一般的でない“、すなわち各場合に特別
あつらえで作った、広く変化する偏向部材の配置になる
。

本発明は、全体の基本概念を捨てずに、異なる実施例で
差異を有するにすぎないもっと一般的な解決を提供する
。第３Ａ図と第３Ｂ図は、その検討のための基礎として
使用する。

第１図に基いて、第３Ａ図は、偏向部材のない煙道ガス
偏向部の流れパターンを示す。仕切Ｍを有する垂直煙道
８０において、Ｅで煙道ガスが矢印の方向に下向きの煙
道を通って偏向部Ｕへ流れ、それから偏向部を平均の偏
向半径Ｒで流れ、そしてＡで偏向部Ｕから出て上向き煙
道へ進む。流れ境界領域をＧで示す。上向き煙道におい
て、速度図ｖ　＝　Ｆ（Ｘ）　が与えられる。

Ｘは上向き煙道の幅である。連続性の理由のために、平
行流れのＶ曲線が偏向部Ｕの後に本質的に保持される。

同じ考察に基いて、第３Ｂ図は、本発明によシ教示され
るブレード格子を有する煙道ガス偏向部の流れパターン
を示す。ブレード格子は、一般にｎ個のブレードを有す
るが、第８Ｂ図には表示しやすくするために二つしか示
してない。ブレード格子のｎ個のブレードが流れを比例
的にｎ＋１個の個々の流れに小分けする。これらの個々
の部分流れの各々は本質的に第８Ａ図による流れと同じ
ように挙動し、すなわち、各部分流れが同じまたは少な
くとも非常に類似した流れ曲線を有する。

煙道ガスがＥで下向き煙道を通ってブレード格子Ｓｌ／
Ｓ２・・・／Ｓｎを有する偏向部に流入し、そしてＡで
ｎ＋１個の部分流れに小分けされて上向き煙道へ流れる
。今や多様に起こる流れの境界領域はＧｌ、Ｇ２，０８
　などで表わされる。仕切Ｍとブレードにおける平均的
な偏向半径は、今やｒ　（Ｒまたはｒ＝Ｒ／（ｎ＋１）
である。その結果としての流れ曲線Ｖ　＝　Ｆ（Ｘ）を
上向き煙道の幅にわたって示しである。実際の試験によ
シ確かめられた（ｎ＋１）個の速度曲線を有する（ｎ＋
１）個の出口流れの均質化が、ドイツ公開公報２８０５
６７１の第８図による従来技術と比較して著しい改善を
示す。

流れを部分流れとして考察すれば、そのときブレード格
子のｎ個のブレードに対し、次の関係が適用される。

塵粒子に作用する遠心力は、 Ｆ（遠心力）＝ｍ（ｗ、ｗ）ｒ　；　ｗ＝Ｖ／ｒおよび
ｒ＝Ｒ／ｎ＋１のため −Ｆ（遠心力）＝ｍ（Ｖ、Ｖ）、（（ｎ＋１）／Ｒ）−
Ｆ（遠心力）ｎ＋１に比例 一分離がｎ＋１によシ改良される。

ここで、ｍ＝粒子質量、Ｗ−偏向された流れの回転速度
およびＶ＝流速。

前に示した流れパターンの改良は別として、これによシ
また、煙道ガス流からの煙道ガス粒子の分離が改善され
る。

流れ機械のためのブレード格子の理論に基いて、相当な
重要性がブレード格子のブレードの形状に置かれる。ブ
レード格子は本質的に航空機の翼から導き出され、格子
の圧力降下または上昇がブレードの形状と機能的に結合
される。

煙道ガス流のための速度領域におけるブレード形状にブ
レード特性が依存することと関連して平らな板を使用す
ることができる。流れに対する入射角は９０°かまたは
これよシ小さくなければならないが、煙道ガス流がすベ
シ落ちるだめの休止角は４５°またはこれよシ高い角度
を有するように重力に対して設定しなければならない。

平らなブレードから形成される格子、すなわち勾配プロ
フィルは、１＝ブレ一ド間隔および１＝ブレード長さく
例えば、種々の長さのブレードの平均値として）および
比率ｔ／１で、ボイラ煙道の煙道ガスの実際に起こる全
速度領域で適描な格子能率を達成できるように正常の格
子に関して角度で設定することができる。このようにし
て、広範な使用のだめの解決の目標が煙道ガス偏向部に
ブレード格子を使用することによシ達成される。

平らな板の導き出された変形例は、例えば１２０°と１
８０°の間の流れ方向に対しほぼ直角に、鈍角の曲り角
を有する１曲げられた“坂である。

そのような曲げられた板はなお平面の板に対応するが、
能率が彎曲したブレードの方向に展開する。別の結果と
して、相応して多角形に曲げられた板は平面の板に近い
。しかしながら、平らなまたは平面のブレードのいくら
かが曲げられて、特に好適には垂直煙道の中心壁Ｍにい
っそう近いブレードであれば、ブレード格子の能率が改
善されると左が見出だされた。単独の曲シを、流れ方向
に見てブレードの上方三分の−に有するのが有利である
ことが判明した。同じブレードの二つ以上の曲シから特
別な利益は生ぜず、単に製造費用を増加させるにすぎな
い。

第４図と第５図は、本発明の二つの好ましい実施例を示
す。ボイラーの煙道３０が吊υ部８５に固定され、かつ
垂直煙道として重力に対し平行である。仕切Ｍが垂直煙
道を、流れ矢印に従って上向き煙道Ａと下向き煙道Ｅに
小分けしている。ユニット４０、例えば熱交換器に対し
てブレード格子Ｓｌ／８２／８８から流れが生ずるので
あるが、そのユニット４０が上向き煙道に配置されてい
る。個々のブレード８１．８２．　Ｓ８　の長さしは各
軸合で異なシ、流れの外側領域に向かって増加するが、
ブレードは一定の等距離の間隔を有する。第４図の場合
と異なり、第５図のブレードは流れ出口に分離縁Ｋｌ、
　Ｋ２．　Ｋ８を有し、これらは各場合に出て行く流れ
に対し直角である。これらの分離縁により、流れが分離
粒子を連行するのが防止され、または困難にされる。従
って、分離縁が前述したように粒子の排出を助ける。

このように、要するに、本発明は次のような特性と特徴
を与える。それは、多煙道ボイラーにおいて煙道ガスの
流れ偏向および煙しん分離を改善するための装置であっ
て、垂直煙道８０の偏向部Ｕにｎ個のブレードのあるブ
レード格子（Ｓｌ／Ｓ２／・・・／Ｓｎ）を設けること
を特徴とする。

垂直煙道８０の偏向部Ｕにおけるブレード格子（８１／
　８２０・／　Ｓｎ）のブレード（Ｓｌ、　８２−ｓｎ
）が上、　向き煙道Ａの移行領域に配置されるのが好適
であシ、かつブレード格子（８１／Ｓ２／・・・／Ｓｎ
）は平らなまたは平面のブレード（８１，Ｓ２．・・・
Ｓｎ）からなる。

ブレード（Ｓｌ、　Ｓ２．−＠−Ｓｎ）は、９０°に等
しいかまたは９０°より小さい流れに対する入射角を有
し、かつ４５°に等しいかまたは４５°よシ小さい重力
に対する傾斜角を有する。入射角は９０〜８０°で、傾
斜角は２０〜４０°に等しいのが好ましい。

ｔ／ｌの比は大体〈１であり、種々の長さのブレード（
８１，Ｓ’、・・・Ｓｎ）のためのブレード長さ１は平
均値に対応し、かつｔは平均のブレード間隔に対応する
。

ブレード（ＳＬ、　８２．−・・Ｓｎ）は流出端にはぎ
取シ縁を有し、ブレードとはぎ取シ縁の間に形成された
角度は９０〜４５°であるのが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術（前記のドイツ公開公報の第１図）に
よる、偏向部材のない煙道ガス偏向部を示す図、第２図
は従来技術（前述のドイツ公開公報の第８図）による偏
向部材を有する煙道ガス偏向部を示す図、第８Ａ図は偏
向部材のない煙道ガス偏向部の速度分布を示す図、第８
Ｂ図は本発明によるブレード格子を有する煙道ガス偏向
部の速度分布を示す図、第４図は本発明による第一実施
例を示す図、第５図は本発明による第二実施例を示す図
である。 ８０・・・垂直煙道　Ｕ・・・偏向部 Ｓｌ／Ｓ２　、、ａ／Ｓｎ　＠ａ＠ブレード格子Ｍ・・
・仕切 代理人　江　崎　光　好 代理人　江　崎　光　史

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）多煙道ボイラの煙道ガスの流れ偏向およびフライ
   アッシュの分離を改良するための装置において、垂直煙
   道の偏向部にｎ個のブレードのついたブレード格子が存
   在する装置。 （２）ブレード格子のブレードが垂直煙道の偏向部に上
   向き煙道の移行領域に配置されている、特許請求の範囲
   第１項に記載の装置。 （８）ブレード格子が平らなまたは平面のブレードから
   なる、特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置。 （４）ブレードが、９０°に等しいまたは９０°よシ小
   さい流れに対する入射角を有し、かつ４５゜に等しいま
   たは４５°よシ小さい重力に対する傾斜角を有する、特
   許請求の範囲第３項に記載の装置。 （５）入射角が９０〜８０°であシ、かつ傾斜角が２０
   〜４０°である、特許請求の範囲第４項に記載の装置。 （６）　ｔ／１の比率が〈１であシ、種々の長さのブレ
   ードのためのブレード長さ１が平均値を表し、かつｔが
   平均のブレード間隔を表す、特許請求の範囲第２項から
   第５項までのうちのいずれか一つに記載の装置。 （７）プレ、−ドが流出端にはぎ取シ縁を有する、特許
   請求の範囲第１項から第６項までのうちのいずれか一つ
   に記載の装置。 （８）ブレードとはぎ取り縁の間に形成された角度が９
   ０に４５°である、特許請求の範囲第７項に記載の装置
   。 （９）ブレード格子の平らなブレードのいくつかが、１
   ２０°と１８０°の間の流れ方向に直角の通し曲シを有
   する、特許請求の範囲第８項から第８項までのうちのい
   ずれか一つに記載の装置。