JPS63150549A - 集塵装置の運転制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、集塵装置の運転制御方法に関し、特にコー
クス炉のコークス排出部、！５）体払出し場の入口、外
部からの害虫・粉塵の侵入を避けたい工場等の出入り口
、あるいはゴミ焼却場のゴミ卸し場などにおいてエアカ
ーテンを形成するようにした集塵装置の運転制御方法に
関する。

〔従来の技術〕

コークスやダストなどの発塵粉体、金属蒸気などの有害
発生物、あるいは発煙など（以下、粉塵等という）を除
去する場合、発生源に近づけてエアカーテンを設けた集
塵装置が用いられている（たとえば実開昭５５−１５１
８５０号公報参照）。エアカーテンは、送風機と吹出し
フードや排風機と吸込みフード等のエアカーテン形成手
段で形成される膜状空気流であり、粉塵等の飛散方向、
飛散速度、飛散限界点を考慮して設置する。

しかし、エアカーテンに向かって風が吹きつけるなどの
乱れ気流があると、正常な集塵機能が損なわれる。そこ
で、外乱気流が無視できない程大きい場合には、エアカ
ーテンの噴流の外側に乱れ気流防止板を設けるなどして
、外乱気流の影響を緩和しようとする試みがある（「工
場環境改善ハンドブック」、岡村勝部著、集塵装Ｗ側、
１７９頁参照）。しかしながら、工場入口にトラック等
の駐車が必要な場合とか、コークス炉のコークス排出部
において集塵装置の下をコークス受器が停車または通過
する場合には、固定した乱れ気流防止板を設置すること
が困難である。

そこで一般には、エアカーテンの風速（風量）を外乱気
流の風速より大きくすることで、外乱気流の影響を受け
ずに粉塵等の飛散を抑えるようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のエアカーテン方式にあっては、空気流の風速・風
量は定常作業時を想定して設定するのが普通である。と
ころが、たとえば工場の出入り口や粉体払出し場の出入
り口などで、車両が通過したり、車両がはみ出した状態
で積荷する場合には外乱気流が大きくなり、定常時のエ
アカーテンの風速・風量では集塵能力が低下してしまう
。

これに対しては、予測される外乱気流の最大値をもとに
エアカーテンの風速・風量を設計しておけば十分に集塵
できるのであるが、その場合は定常作業時に対して過大
な送風機が必要で、設備費と電力費の面で不経済になる
という問題点があった。

このように送風量・風速を固定せず、送風機と吹き出し
フードとの間に流量調整弁を設けて、外乱気流の風速の
変動にたいし送風量をある程度調整可能としたものもあ
るが、変動の激しい外乱気流には対応しきれない−０ この発明は、外乱気流の風速・風向等の状態を検出し、
その検出値に応じてエアカーテンの吹き出し状態を自動
制御することにより、大幅に消費電力の節減ができて、
かつ外乱気流の変動に対する抵抗力を備えたエアカーテ
ンの形成を保証する集塵装置の運転制御方法を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、電動機によって駆動される送風機を有する
エアカーテン形成手段によりエアカーテンを形成して粉
塵等の飛散を阻止するようにした集塵装置において、集
塵時に外乱気流計測手段で外気流の状態を検出し、その
検出信号に応じて前記電動機の回転数を増減することに
より、エアカーテンの吹き出し量を外気流の状態に応じ
て制御するものである。

〔作用〕

外乱気流の風速ｖ０に応じてエアカーテンの送風量を増
減せしめ、エアカーテンに対する外乱気流の影響を除去
して、効率よく、経済的な集塵装置の運転を実現する。

以下、この発明を実施例に基づき、詳細に説明する。

〔実施例１］ 第１図は、コークス炉のコークス排出部における集塵装
置を示すものである。

コークス炉１から排出されたコークスは、ガイド車２を
通過し、集塵フード３の直下に置かれた粉体受器４に積
み込まれる。・集塵フード３と粉体受器４との間には、
エアカーテンノズル５と送風機６とからなるエアカーテ
ン形成手段７が設けてあり、送風機６から送られてくる
エアを噴出して粉体受器４の周囲にエアカーテン８を形
成する。

集塵フード３の端末は、アクチュエータ９ａで操作され
るコネクタ９を介して地上側集塵ダクト１０に接続され
、コークス積込時に発生する粉塵等はこの地上側集塵ダ
クト１０に内蔵されている吸塵ファンで吸引される。上
記のエアカーテン８はその粉塵等を外乱気流１１から遮
断し、粉体受器４の外部に飛散するのを防止する。なお
、ガイド車２、集塵フード３、粉体受器４はコークス炉
１の排出ゲート（複数ある）が順次切り替わる毎に、対
応するゲート位置に移動して行くようになっている。

エアカーテンノズル５の近くには、外乱気流１１の風速
（および風向）状態を検出する計測手段としての風速計
１２（または風向風速計）が設けである。この風速計１
２から、外乱気流１１の風速Ｖ。による風力を起電力と
して、風速に応じた大きさの風速検出電気信号■。を出
力する。第２図は、外乱気流１１の風速ｖ０に対する風
速計１２の出力特性を示すもので、例えば外乱気流風速
■。が　１ｍ／ｓ、５ｍ／ｓ、１０ｍ／ｓのときの風速
計出力Ｖ０は、それぞれ０．０４ボルト、０゜２５ボル
ト、０．５ボルトである。

この風速検出信号ｖ０は変換器１３を介してモータ制御
器１４に送られる。モータ制″御器１４は、例えば周知
のサイリスクンインバータ方弐の交流機速度制御装置を
有するもので、誘導電動機からなる送風機駆動モータ１
５への供給電源１６の周波数を、前記風速検出信号Ｖ０
の大きさに応じて換えることによりモータ回転数を制御
する。なお１７は送風機駆動モータ１５の駆動停止信号
を出力する停止スイッチである。

上述のエアカーテン制御系の特性を第３図ないし第５図
に示す。すなわち、第３図は風速計１２の出力電圧ｖ０
に対する送風機モータ１５の出力回転数を示すもので、
風速検出信号■。が０．０４ボルト、０．２５ポル）、
０．５ボルトのとき送風機駆動モータ１５の回転数はそ
れぞれ１２０ｒｐｍ。

７５０ｒｐｍ、１５００ｒｐｍとなる。また、送風機モ
ータ回転数と送風機６からの吐出風量とは比例関係にあ
り（第４図）、上記の各回転数における吐出風量はそれ
ぞれ８０，５００．１０００ｍ３１００Ｏである。そし
て、送風機６の吐出風量とエアカーテンノズル５から吐
出される気流の風速との関係は第５図に示すとおり、吐
出風量１０００ｍ’　７ｍ　ｉ　ｎ以下の範囲でほぼ比
例していて、吐出風’７１８０，５００．ＩＯＱＯｍ３
／ｍｉｎにおけるエアカーテレ風速はそれぞれ１．２，
５゜２および１０．５ｍ／ｓである。

いま、第１図に示すコークス炉１において、外気風速■
。＝１０ｍ／ｓのときのデータは、風速計１２の出力電
圧■。＝０．５ボルト、送風機駆動モータ１５の回転数
１５０Ｏｒｐｍ、送風機６の吐出風ｉｔ１０００ｍ’　
／ｍｔ　ｎ、１７カーテ７風速ｖ、＝１０．５ｍ／Ｓで
あった。

このように、外乱気流１１の風速ｖ０に対してエアカー
テン８の気流の流速Ｖ、の方が大きいと、第６図（ａ）
に示すように、粉塵等りの流れは外乱気流１１に影響さ
れずに地上側集塵ダクトｌＯへ吸引され、集塵フード３
の外に洩れることなく完全に捕集できた。一方、外乱気
流１１の風速■０に対してエアカーテン８の気流の流速
Ｖ、の方が小さいと、第６図（ｂ）に示すように、粉塵
等りの流れは外乱気流１１に押されて集塵フード３の外
側へ流失し、集塵効果が低下する。

また、第１図の集塵装置を、この発明の運転制御方式と
従来の運転方式との両方式で運転して比較したところ、
第１表に示す結果となり、約１６Ｋ　Ｗ　ｆ（の省電力
効果が得られた。

第１表 第７図は、上記比較試験の運転パターンを示したもので
あり、図において、実線は従来の運転パターンを、一点
鎖線はこの発明の運転パターンを表し、また破線は外乱
気流１１の風速である。

従来の運転パターンは、断続的なものであり、粉体受器
４へのコークスの積込み時は、外乱気流１１の風速とは
無関係に送風機駆動モータ１５を最大送風能力（１５０
０ｒｐｍ）で運転して、流速１０ｍ／ｓの定速エアカー
テンを形成し、積込みが終われば、送風機駆動モータ１
５を完全に停止するものであった。

本発明の運転パターンは連続運転とし、例えばモータ制
御器１４に地上側集塵ダクト１０の吸引開始信号を取り
込んで、送風機６の駆動モータ１５の制御運転を開始し
く経過時間０分、１０分。

２０分、３０分、４０分、５０分）、同吸引停止信号を
受けて該送風機駆動モータ１５を１Ｏｒｐｍの最低速ア
イドル運転に切り換える。このアイドル運転は、高頻度
の発停による送風機駆動モータ１５の故障を防止するも
のであり、その間は定速運転する。制御運転の開始と同
時に、風速計１２から外乱気流１１の風速検出信号ｖ０
がモータ制御器１４に入力され、その入力の大きさに応
じた速度制御信号が送風機駆動モータ１５に出力される
。例えば第７図における経過時間Ｏ分時に外気風速６　
ｍ　／　ｓを検出し、これを０．３ボルトの電気信号Ｖ
。として取り出しモータ制御器１４に送リ、送風機駆動
モータ１５の回転速度を９０Ｏｒｐｍに定速制御した。

これにより送風機６からは６００ｍ’／ｍｉｎの風量で
エアが吐出されエアカーテンノズル５から６．５ｍ／ｓ
の風速で吹き出しエアカーテン８が形成された。その結
果、粉塵は集塵フード３外に洩れることなく補集できた
。

数分後、粉体受器４へのコークスの積載が完了すると、
地上側集塵ダクト１０による集塵も停止する。その停止
信号を受けて送風機駆動モータ１５をアイドル運転に切
り換える。集塵フード３が次のゲートに移動して再び地
上側集塵ダクｌ−１０に接続されると集塵開始信号がモ
ータ制御器１４に送られて（経過時間１０分）、同時に
風速計１２で外気風速３　ｍ　／　ｓを検出し、これを
０．１５ボルトの電気信号Ｖ０として取り出し、送風機
駆動モータ１５の回転速度を、ｔｓｏｒｐｍに定速制御
した。これにより送風機６からは３００　ｍ３／ｍ　ｉ
ｎの風量でエアが吐出され、エアカーテンノズル５から
３．５ｍ／ｓの風速で吹き出しエアカーテン８が形成さ
れた。粉体受器４へのコークスの積載が完了すると、送
風機駆動モータ１５はアイドル運転に切り換えられたが
、その間、粉塵は集塵フード３外に洩れることなく補集
できた。

以下同様にして、粉体受器４へのコークス積込みが開始
される毎に、その時の外乱気流１１の風速ｖ０を検出し
、その大きさに応じて送風機駆動モータ１５の制御電力
を増減させることで、集塵効果を低下させることなく、
外気状態にあわせた省電力運転を実現することができた
。

なお、上記実施例において、外乱気流計測手段として風
向風速計を用い風速と共に風向をも計測し、その情報に
基づき風上側となるエアカーテンのみを作動せしめ、風
下側はシャッターでエアカーテンノズル５を塞いで停止
させることも可能である。

第８図は他の実施例として、粉体払出し場に設だ集塵装
置を示すものである。

集塵フード３で払出し場を覆っているが、奥行きが小さ
い場合や受は器２０が集塵フード３より大きい場合は、
フード３内を外気から遮断するため、エアカーテン８が
形成される。装置の構成、運転制御方法とも上記第一の
実施例と異なるところはなく、外乱気流１１の風速を風
速計１２で測定し、その信号で送風機駆動モータ１５の
回転数を制御することにより、少ない消費電力で経済的
かつ効果的な集塵が行えた。

なお、上記各実施例では、送風機駆動モータ１５の駆動
を制御するのにサイリスクインバータ方式を用いた場合
を示したが、これに限定されるものではなく、その他周
知のモータ回転速度制御方式を適用することができる。

また更に、コンピュータ制御方式で同様の作用効果を得
ることも可能である。

〔発明の効果］ この発明は、エアカーテンを形成して粉塵等の飛散を防
止するようにした集塵装置において、外乱気流の検出信
号に基づきエアカーテンの吹き出しを制御するものとし
たため、過大な電力を消費することがなくなり、集塵装
置の運転コストを従来より大幅に低減するという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す側面図、第２図は風
速計の特性グラフ、第３図は風速計出力と送風モータの
出力回転数のグラフ、第４図は送風モータの出力回転数
と送風機吐出風量のグラフ、第５図は送風機吐出風量エ
アカーテン風速のグラフ、第６図（ａ）、（ｂ）はそれ
ぞれ外乱気流とエアカーテンの作用を説明する部分断面
図、第７図はこの発明の運転パターンと従来の運転パタ
ーンを比較して示すグラフ、第８図は他の実施例を示す
側面図である。 ５はエアカーテンノズル、６は送風機、７はエアカーテ
ン形成手段、８はエアカーテン、１１は外乱気流、１２
は風速計、１４はモータ制御器、１５は送風機駆動モー
タ。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を表す。 第１図 第２因 第６図（０） Ｑ 第６図（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動機によって駆動される送風機を有するエアカーテン
   形成手段によりエアカーテンを形成して粉塵等の飛散を
   阻止するようにした集塵装置において、集塵時に外乱気
   流計測手段で外気流の状態を検出し、その検出信号に応
   じて前記電動機の回転数を増減することにより、エアカ
   ーテンの吹き出し量を外気流の状態に応じて制御するこ
   とを特徴とする集塵装置の運転制御方法。