JPS609552Y2 - 逆火防止用水封ドラム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、製鉄所、化学工場または石油精製工場等にお
いて可燃性廃ガスを処理するための廃ガス燃焼装置に用
いられる逆火防止用水封ドラムに関するものである。

廃ガス燃焼装置で処理する廃ガス量は大きく変動し、廃
ガス量が零または微量になったとき、燃焼バーナの先端
から空気が侵入し爆発混合気を形成する。

これには次の二つの原因がある。■大気温度より高い廃
ガスが零または微量になったとき、配管中の廃ガスは管
壁を通して熱が大気中に奪われ収縮腰体積が減少する。

■大気より軽い廃ガスが零または微量になったとき、ガ
ス自体の浮力によって廃ガスは燃焼ノズル先端より排出
し、代りにガスより重い空気が侵入する。

これらにより、廃ガス管内の廃ガスは空気と混合して爆
発混合気を形成し、この混合気に燃焼バーナの炎が引火
し、逆火爆発事故の原因となる。

逆火防止装置には種々のものがあるが、最も安全かつ確
実なものとして水封ドラムが用いられている。

水封ドラムは、燃焼バーナから侵入してくる空気がさら
に上流の廃ガス管に流れ込むのを液封によって防止する
と共に、逆火炎または爆発波がプラント側に波及するの
を防止するものである。

第４図は従来の水封ドラムを示し、ドラム本体４１内に
その容積の１７２〜Ｉｎ程度のシール液を満たし、液中
にガス入口管の先端すなわち噴出管４２を没したもので
ある。

シール液は一般に清水または不凍液が供用される。

噴出管４２から吹き出した廃ガスは気泡となって液中を
上昇し、液面′上に出る。

液面上に出た廃ガスはタンク本体４２の空間部およびガ
ス出口管４３を通って燃焼バーナに導かれる。

ここで問題となるのは、シール液表面の状態である。

廃ガス燃焼装置の水封ドラムが具備すべき条件は、まず
第１に液面が大きな波運動をしないことである。

波運動が大きくなるとシール液深さが絶えず変動する。

一般に、廃ガス燃焼装置の廃ガスは非常に低圧力である
ため、シール液深さの変動は噴出管から液中に噴出する
廃ガス量を大きく変化させる。

シール液が深くなった瞬間には噴出管から液中に吹き出
すガス量は減少する。

一方、プラントから排出する廃ガス量は成る時間継続的
であるので、次にシール液が浅くなった瞬間に多量の廃
ガスが噴出する。

このことは燃焼バーナの息吹燃焼の原因となり、燃焼不
安定や、大きな燃焼音の発生による騒音公害を誘導する
。

この波運動は、噴出管４２の周囲の局部的な液面の盛上
がりによって発生し、さらにこの盛上がり部が次々に移
動することによっていっそう大きくかつ激しくなる。

第２の条件は飛沫同伴現象が少ないことであるが、シー
ル液面に常時気泡を浮き上がらせるため、多量の飛沫を
伴なう。

第３の条件は、シール液の温度調節用流体の消費量が少
ないことである。

シール液が清水の場合、低温廃ガスによる凍結防止のた
めシール液加温用水蒸気が用いられる。

また、高温廃ガスの場合、シール液の蒸発防止のため多
量の冷却水が用いられているが、これら加温用水蒸気や
冷却水の消費量を極力低減すべきである。

本考案は、このような問題を解消したものであり、その
ため、本考案は、タンク本体内に貯留するシール液の液
面下にＵ字形の噴出管の下部を没入し、該噴出管の一端
はタンク本体外のガス入口管に連通し、他端は液面上で
タンク本体内に開口し、噴出管に上記液面下で開口する
入液口を設け、タンク本体に液面より上方で開口するガ
ス出口管を設けた構成としたもので、シール液の液面の
状態に関係なくタンク本体内にガスを噴出でき、燃焼バ
ーナの安定した燃焼を得ることができるものである。

以下その一実施例を図面に基づいて説明する。

１はタンク本体であり、基礎２の上に据付脚３によって
支持されている。

タンク本体１の側壁の上部外面にガス入口管４が設けら
れ、ガス入口管４と連通ずるＵ字状の噴出管５がタンク
本体１内に設けられている。

噴出管５の先端５ａはタンク本体１内に溜められるシー
ル液６の液面１の若干上方で開口味この開口の上方に対
向する邪魔板７が設けられている。

噴出管５の下端部にはシール液６内に開口する人波管８
が接続されている。

人波管８は噴出管５より小径であることが望ましい。

タンク本体１の土壁にはガス出口管９が設けられている
。

１０はオーバーフロー管、１１はシール液供給管、１２
はドレン抜管、１３は液面針座である。

このような構成によると、プラント等から排出されガス
入口管４に達した廃ガスは、噴出管５内の水を押し出し
噴出管５の先端５ａからドラム本体１内の空間に出る。

この後、ガス出口管９を介し燃焼ノズルに流れる。

廃ガスの流量が減少すると、圧力の低下により人波管８
を介してシール液が噴出管５内に入り、噴出管５を閉鎖
する。

このようにシール液により廃ガス流量低下時の管路の液
封を行ない、逆火を防止することができるが、噴出管５
はタンク本体１内の空間に開口するので、従来のシール
液内に開口するものと異なり、波運動の影響を受けるこ
とがない。

噴出管５の先端５ａから廃ガスが飛び出すときに飛沫を
伴うが、飛び上がった飛沫は邪魔板７によって取り除か
れる。

噴出管５から連続して多量の廃ガスが流れるときは、噴
出管５内にシール液が存しないので、飛沫を伴うことが
ない。

そのため、ガス出口管９を流れる廃ガスの飛沫同伴量を
少なくすることができる。

また、廃ガスが高温、低温のいずれの場合であっても、
シール液との接触が少ないので、冷却水やシール液加温
用の水蒸気量を大幅に低減することができる。

なお、上記実施例ではＵ字状の噴出管５の全体をタンク
本体１内に設けたが、噴出管５のガス入口管４側の半部
をタンク本体１外に露出させてもよい。

本考案の水封ドラムは、第２図のように燃焼煙突１４の
下部に配置し、あるいは第３図のように地上廃ガス燃焼
装置１５の廃ガス切換え用ドラムに用いること等ができ
る。

この場合、タンク本体１内に仕切壁１６を設けることに
より、２個のタンク室を形成腰それぞれに噴出管５等を
設けている。

本考案は以上説明したように実施することができ、これ
によればシール液に下部が没するＵ字状の噴出管を用い
たので、シール液の波運動の影響を受けることなく燃焼
バーナの安定した燃焼を得ることができ、かつ飛沫同伴
量の減少およびシール水温度調節用流体の消費量の低減
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る水封ドラムの断面図、第２図は同
水封ドラムを燃焼煙突に適用した例の概略断面図、第３
図は水封ドラムの変形例を示す概略断面図、第４図は従
来の水封ドラムの断面図である。 １・・・・・・タンク本体、４・・・・・・ガス入口管
、５・・・・・・噴出管、７・・・・・・邪魔板、８・
・・・・・人波管、９・・・・・・ガス出ロ管、 １０・・・・・・オーバーフロー管、 １・・・・・・液 面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. タンク本体内に貯留するシール液の液面下にＵ字形の噴
   出管め下部を没入し、該噴出管の一端はタンク本体外の
   ガス入口管に連通し、他端は液面上でタンク本体内に開
   口−噴出管に上記液面下で開口する入液口を設け、タン
   ク本体に液面より上方で開口するガス出口管を設けたこ
   とを特徴とする逆火防止用水封ドラム。