JP2595193B2 - ミスト除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、前段のガス洗浄装置
から排出する排ガス中の煤塵・粉塵が混入したミストを
分離除去して後段の誘引ブロワーの保護をするミスト除
去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボイラやゴミ焼却炉などの燃焼炉から排
出される排ガスには煤塵や粉塵が含まれ、これらを排ガ
ス中から除去するために一般にはガス洗浄装置が排出系
路内に設けられ、洗浄液あるいは水で洗浄されてフィル
タを通過した後誘引ブロワーにより誘引され外部へ排出
される。

【０００３】ガス洗浄装置による洗浄では、排気流れと
直交する方向に設けたグリッド状のフィルタに排ガスを
接触させ排ガス中の洗浄液のミストや煤塵や粉塵を除去
するのが一般的な方法であるが、ミストや煤塵等を完全
に除去することは不可能であり、極微粒子状のものが洗
浄時の水しぶきによる液滴等に含まれてミストとして排
出される。

【０００４】排ガス中の煤塵や粉塵を一次的に分離除去
する手段として、上記ガス洗浄装置以外に例えば実公昭
４２−１６２３５号公報のものが知られている。

【０００５】この公報による煤煙処理器は、煙突の途中
に挿入して用いられ、下部煙突と同径の接続管の上端を
絞り流速を増したガス流を受入れる翼室で旋回流を生じ
させる遠心力を付与し、漏斗状の旋回室内で旋回流を生
じさせその外周壁に切込みを設けてその舌片を周壁内側
に斜めに押し込んで形成した透孔から煤塵等を一次分離
して除去し、中心側の煤塵の薄いガス流を上部煙突に送
るように形成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した排
ガス中の煤塵、粉塵を一次的に、つまり粗い粉状物、粒
状物を分離除去することは排ガス処理をする場合に重要
であるが、それだけでは極微粒子状の煤塵・粉塵を完全
に分離・除去することはできない。

【０００７】特にガス洗浄装置の場合は、液滴に煤塵・
粉塵を含んだ極微粒子状のミストが残り、これをそのま
ま排出するとブロワーのインペラ等に付着してバランス
が狂い、インペラ等を腐蝕することにより事故の原因と
なる慮れがある。

【０００８】又、性能にも悪影響を及ぼし、誘引ブロワ
ーの正常な長時間連続運転が困難となることもあり、煤
塵、粉塵を含む極微粒子状のミストをさらに二次分離し
て除去する必要がある。

【０００９】そこで上記目的に沿う二次分離・除去手段
として、特開昭６２−２１３８１９号によるミスト除去
装置が既に提案されている。このミスト除去装置は、上
部に小口径の吐出円筒部を有し、下部ガス流入側の中央
部に案内羽根を設けたドラムを装備した円筒形の主体
と、この主体の外周囲に、この主体に設けた窓孔を介し
て主体内と連通する捕集管を配備したものとして構成さ
れている。

【００１０】上記先の出願によるミスト除去装置は、主
体の外周囲の捕集管に連通するための窓孔の内側に突起
物を一切排除し、案内羽根を有するドラムにより排ガス
流れに生じた遠心力でミストを分離し、かつ窓孔付近に
乱流を生じないようにしてミストの分離・除去作用を確
実に得られるようにした点で優れた効果を有している。

【００１１】しかしながら、上記ミスト除去装置では、
排ガス流れに遠心分離作用を与えるための案内羽根を有
するドラムは案内羽根が主体内径と平行な面上に設けら
れているため遠心力による分離作用を大きくするには限
界がある。

【００１２】又、ドラム後方で旋回動している排ガスを
中心側に集めて吐出管から吐出するように構成されてい
るため、主体内部のわずかな変動要因で旋回流れに乱れ
が生じると中心側と外側の排ガスが混合してミストの分
離効率が低下するという問題がある。

【００１３】この発明は、上述した従来のミスト除去装
置の問題点に留意して、簡易な構成でかつ経済的なコス
トで大きな遠心力による分離・除去作用の得られるミス
ト除去装置を得ることを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
としてこの発明は、外筒とその内側に同心円状に設けた
内筒を備え、外筒の一端を排ガスが流入する開口とし、
その入口開口に臨む円錐面に沿って適宜間隔で案内羽根
を有する円錐体を内筒端に設け、円錐体より下流側の両
円筒間スペースを上記案内羽根で旋回しながら流れる排
ガスからミストを分離する分離領域とし、この分離領域
に対応する外筒壁にミストを排出するためのスリットを
排ガスの流れに対し傾斜状にかつ互いに略平行で上下多
段状に設けると共に上記スペース下端を閉じ、内筒壁に
はミストを除去された排ガスを受入れる開口を設けかつ
内筒下流端を排ガスの排出口として成るミスト除去装置
としたのである。

【００１５】この場合好ましい態様として、前記円錐体
の基部径を内筒径より大としたものとすることができ
る。

【００１６】さらに別の態様として、前記各スリットは
細曲線状の連通スリットとし、このスリットから排出さ
れたミストを捕集する捕集管を外筒外側に設けると共に
捕集管に外気との連通を遮断する排出部を設けてミスト
を除去するのが好ましい。

【００１７】

【作用】上記の構成とした第一の発明のミスト除去装置
は、この装置の後方に設けられる誘引ブロワーにより排
ガスが吸引されて入口開口から流入するように使用する
のを前提とする。排ガスはボイラ等の燃焼炉から排出さ
れ、排ガス中には煤塵、粉塵が含まれている。

【００１８】入口開口から流入する排ガスは円錐体の表
面に設けられた案内羽根により円周方向に送られ旋回動
しながら外筒の内壁と円錐体基部との間を通り分離領域
へ流入する。この分離領域でさらに旋回動する間に排ガ
ス中に含まれる煤塵や粉塵を含む質量の重い液状のミス
トは遠心力により外筒内壁へ達して外筒に設けたスリッ
トから外部へ排出される。

【００１９】上記ミストを遠心分離する際に、排ガスは
内筒と外筒の間の狭い厚みのドーナツ状スペースから成
る分離領域でミストの遠心分離が行なわれる。従って、
内筒側に拡散した排ガス中のミストであっても外筒内壁
までの飛距離が短いため容易に外筒内壁へ達する。

【００２０】こうして分離除去されたミストは、スリッ
トから外部へ排出され、ミストを分離除去された排ガス
はクリーンなガスとして内筒下方の排出口から排出され
る。

【００２１】第二の発明の装置では、円錐体基部径を内
筒径より大としており、この場合は入口開口から流入す
る排ガスは大きな旋回動をして円錐体基部から分離領域
へ流入する。このため、遠心分離作用が大きく、ミスト
の捕集効率が最大となる。

【００２２】第三の発明では、スリットを多段の細曲線
状連通状スリットとし、スリットが排出されるミストの
捕集管を外筒の外側に設けこの捕集管の排出部で外気と
の連通を遮断するようにしている。

【００２３】このため、スリットを介して外気が分離領
域に流入しないようになり、分離領域に乱流が生じるの
が防止され、かつ吸引力よりも遠心力による分離・除去
作用の方が大きいためミストは吸引力で内筒側へ吸引さ
れることなく効率よく分離・除去され捕集される。

【００２４】

【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は実施例のミスト除去装置の概略斜視
図、図２はその主要断面図である。

【００２５】外筒１の内側には同心円状の内筒が設けら
れ、外筒１の一端は径が絞られ入口管３が接続されてい
る。入口管３は、上流でガス洗浄装置（図示省略）によ
り粒径の大きい煤塵、粉塵等が除去された後の液滴に極
微粒子状の煤塵、粉塵を含むミストの混合した排ガスが
流れる排気管（図示省略）に接続されるものであり、一
般には排気管と同径である。

【００２６】上記外筒１の入口管３から少し中に入った
位置には上記入口管３に円錐面を臨ませて設けられた円
錐ドラム４が内筒２の同じ側端に固定され、内筒２の上
端を密閉している。円錐ドラム４は、図示のように、断
面が丁度そろばん玉のような形状で、円錐ドラム基部
（直径が最大の部分）の径が内筒２の径より大きく形成
されている。円錐ドラム４の円錐面には、図３の断面に
示すように、適当な間隔で円錐面に沿って案内羽根５が
略螺旋状の一部をなすように立設されている。

【００２７】上記円錐ドラム４より下流側の内、外筒間
スペースは、図示のＡを分離領域とし、ここで排ガス中
のミストが分離除去される。この分離領域の内筒壁には
排ガスを受入れるための内筒開口６が所定間隔で設けら
れ、外筒壁にはスリット７がこれも所定の間隔で設けら
れている。

【００２８】スリット７が設けられている外筒壁外側に
は捕集管８が設けられ、スリット７より下方の適当な位
置でこれら捕集管８からのミストを集めるための捕集連
絡管８ａが外筒の外周に設けられ、その適宜位置にはＳ
字トラップ９ａを含むドレン管９が接続されている。

【００２９】上記分離領域Ａを形成する内、外筒間のス
ペースの下方は盲板１ａで閉じられている。又、内筒２
の下流側は内筒吐出部１０として開放され、さらに下流
側の排気管（図示省略）に接続し得るように形成されて
いる。１１は盲板１ａで閉じられた部分にたまるドレン
の排出孔で適宜位置に複数個設けられている。

【００３０】図４に、図２の矢印IV−IVから見たスリッ
ト７の部分拡大図を示す。図示のように、スリット７は
細曲線状の連通スリット７を上下多段状に、かつ外筒１
の内周壁に沿って旋回移動する排ガス流れに大略沿う方
向に斜めに傾けて設けられている。連通スリット７ａ
は、例えばこの実施例では幅５mm、曲率半径が７０mm、
円弧の長さは約４０°程度の細曲線状のものとしてい
る。これはあくまで一例であり、これに限定されるもの
ではない。

【００３１】上記のような構成とした実施例のミスト除
去装置では次のようにミスト除去が行なわれる。

【００３２】上流のガス洗浄装置から送られてくる極微
粒子状の煤塵、粉塵を含むミストの混入した排ガスが入
口管３から垂直に流入すると、円錐ドラム４によって円
の中心から外向きに広がりながら、案内羽根５に案内さ
れて円運動をして円錐ドラム４の下流の分離領域Ａへと
進み、分離領域Ａ内で螺旋状に流れる。

【００３３】上記円錐ドラム４の案内羽根５で円運動す
る際に、円錐ドラム４の基部（径の最大部）の径は内筒
２の径よりも大きく、例えば図示の例では内筒２と外筒
１の中間程度としているから、排ガスは上記基部と外筒
１の内壁間の隙間を通って、しかも螺旋運動しながら通
過するため排ガスの大部分に外方向の慣性力と遠心力が
同時に作用する。

【００３４】上記慣性力と遠心力を受けた排ガスは、上
記隙間を通過後も螺旋運動しながら遠心力が引続き作用
した状態で進むため比重の大きいミストは大部分外筒の
内壁に沿って進む。一方、上記隙間を通過した排ガス
は、円錐ドラム４の基部より下流側では内筒２の径が小
さいため通過スペースが拡大し、このため排ガスの一部
が内側に拡散する。

【００３５】しかし、排ガスが一部内側に拡散しても全
体としてはなお旋回流となっているため分離領域Ａでも
引き続き比重の大きいミストはスペースの外側、即ち外
筒１の内壁へと移動させられるのである。この場合、円
錐ドラム４基部から外筒１の内壁までの飛距離は極めて
小さく、排ガスの一部が内側に拡散した場合でも外筒１
の内壁までの飛距離はそれ程大きくないため、容易にミ
ストは外筒１の内壁に到達できる。

【００３６】ちなみに、従来の一次分離を行なう煤煙処
理器などでは、この実施例のように分離領域Ａに内筒２
に相当する部材が設けられておらず、この実施例の円錐
ドラム４と案内羽根５に相当する部分を通過した直後
に、直進する排ガスとその一部が円運動して遠心分離に
より煤塵・粉塵を分離した排ガスとが再び下流域で混合
するため、中心側に移動した比重の大きいミストを旋回
させても外周壁までの距離が大きくて外周壁へ到達でき
ないのである。

【００３７】以上のように排ガス流れが旋回流となって
分離領域Ａを下降する間に排ガス中から分離・除去され
た大部分のミストは外筒１の内周壁に到達するが、この
内周壁には適宜間隔でスリット７が設けられており、こ
のスリット７を通過して上記ミストは外筒１の外へ排出
される。

【００３８】上記スリット７は、排ガスの旋回流の流れ
に沿って細曲線状に形成した連通スリット７ａを上下多
段状に設けて成る。これは、外筒１の内周面に幅の広い
スリットを設けると内周壁に到達したミストを含む排ガ
ス流れに乱流が生じる慮れがあり、これを防止するため
である。

【００３９】連通スリット７ａは、本来は点状の小孔で
あるのが望ましいが、これを多数連続状に設けるのは現
実的でない。このため、この実施例のスリット７は多数
の小孔を互いに連通して細曲線状としているのである。

【００４０】上記スリット７から排出されたミストは、
相互に接触、粗大化しながら捕集管８を通り捕集連絡管
８ａで集められてドレン管９から排出され、例えば外部
に設置れる貯槽（図示省略）に至る。このとき、ドレン
管９の途中にはＳ字トラップ９ａが設けられ、そこに封
入された液部で捕集管８の内部は外気と遮断されてい
る。

【００４１】このため、内筒２の下方の内筒吐出部１０
の後方に接続される誘引ブロワーからの吸引力が作用し
ても、その吸引力でドレン管９から外気を直接吸引しな
いようにして排ガス流れが乱流になるのが防止される。
又、上記吸引力が作用しても、分離領域Ａで分離・除去
されるミストは旋回速度と遠心力により半径方向へ押し
出す作用の方が吸引力以上となるようにすれば吸引力で
分離・除去作用を阻害されることはない。

【００４２】従って、上記スリット７は排ガス流れが旋
回速度と遠心力の関係から流体の架橋を維持できる、即
ち連続流れを阻害しないように維持し得る最大限の連通
孔とするのが望ましい。このため、スリット７は細い曲
線状の連通スリットとしたのであり、このスリット７は
図４に示すように、排ガス流れの方向に流れの幅を網羅
し得る配置としている。

【００４３】上記スリット７を設けた外筒１の内周壁表
面付近では、スリット７を設けたために旋回流にわずか
な乱流が生じる可能性があるが、排ガス流れがスリット
面を通過後直ちに旋回流は遠心力によって修復されて流
体に乱流が生じたままとなるのは回避できる。即ち、図
４および図５に示すように、スリット７での旋回流の流
体圧（面圧）があまり大きな面積でかからない幅および
長さで落込み・起伏が生じるようにして乱流の影響を防
止するのである。詳細には、図４の如く、落込み・起伏
が所定の幅（スリット７の幅）で順次右方向へ行われ
る。換言すれば、流れ方向の垂直角に位置する流体は小
さな面積で落込み・起伏が時間差をもって行われる。こ
れによって乱流は最小限になる。尚、スリット７を多段
設けると全高（分離領域）を網羅することができる。

【００４４】さらに、排ガス流れのミストに粉体（個体
状）が混入していても、液状のミストにより連通スリッ
トの面は絶えず洗浄されるから、スリットが目詰りする
ことがなく、長時間連続運転しても捕集効率、圧力損失
の変動が生じないのである。

【００４５】こうして、ほぼ完全にミストを分離・除去
された排ガスは、誘引ブロワーにより吸引されて内筒吐
出部１０から排出され、排ガスはクリーンな状態である
ため誘引ブロワー等が汚れないで済むこととなる。

【００４６】なお、上記実施例では外筒１の排ガスの入
口開口となる入口管３は内筒径よりも若干小さい例を示
しているが、この入口開口は必ずしも内筒径より小さく
なくてもよく、例えば外筒１の最大径部と同じであって
もよく、その中間の任意の径としてもよい。

【００４７】その場合は、上記実施例のように入口管３
から案内羽根５により旋回動が与えられる際の遠心力が
若干減少するが、吸引力や案内羽根の角度、あるいは円
錐ドラムの径、円錐率などを調整することによって最大
限の遠心力を得るようにすればよい。

【００４８】

【効果】以上詳細に説明したように、この出願の第一の
発明のミスト除去装置は、外筒内に設けた内筒の端に案
内羽根を有する円錐ドラムを設け、外筒端の入口開口か
ら流入する排ガスの円運動による遠心分離作用で排ガス
からミストを分離除去してクリーンな排ガスを排出する
ようにしたから、シンプルな構成で経済的なコストで製
造ができ、排気管導中に挿入自在であるために設置が容
易であり、かつミストを分離・除去する捕集効率の極め
て高いミスト除去装置が得られるという利点がある。

【００４９】第二の発明では、円錐体基部径を内筒径よ
り大としたから、排ガスに大きな遠心力が作用し、遠心
力でミストを分離除去する位置から外筒内壁までの飛距
離が小さくなって極めて高い捕集効率でミストが分離除
去される。

【００５０】第三の発明では、スリットを多段状の連通
スリットとし、スリットから排出されたミストを捕集す
る捕集管に設けた排出部により外気との連通を遮断した
から、スリットを設けることにより分離領域が外気に連
通することなく排出ガスが吸引され、従って外筒内の分
離領域に乱流を生ずることなく確実にミストの分離・除
去作用を得ることができるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のミスト除去装置の外観斜視図

【図２】同上の主要断面図

【図３】図２の矢印III −III から見た断面図

【図４】図２の矢印IV−IVから見た拡大図

【図５】作用の説明図

【符号の説明】

１ 外筒 ２ 内筒 ３ 入口管 ４ 円錐ドラム ５ 案内羽根 ６ 内筒開口部 ７ スリット ８ 捕集管 ９ ドレン管 １０ 内筒吐出部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒とその内側に同心円状に設けた内筒
   を備え、外筒の一端を排ガスが流入する開口とし、その
   入口開口に臨む円錐面に沿って適宜間隔で案内羽根を有
   する円錐体を内筒端に設け、円錐体より下流側の両円筒
   間スペースを上記案内羽根で旋回しながら流れる排ガス
   からミストを分離する分離領域とし、この分離領域に対
   応する外筒壁にミストを排出するためのスリットを排ガ
   スの流れに対し傾斜状にかつ互いに略平行で上下多段状
   に設けると共に上記スペース下端を閉じ、内筒壁にはミ
   ストを除去された排ガスを受入れる開口を設けかつ内筒
   下流端を排ガスの排出口として成るミスト除去装置。
2. 【請求項２】 前記円錐体の基部径を内筒径より大とし
   たことを特徴とする請求項１に記載のミスト除去装置。
3. 【請求項３】 前記各スリットは細曲線状の連通スリッ
   トとし、このスリットから排出されたミストを捕集する
   捕集管を外筒外側に設けると共に捕集管に外気との連通
   を遮断する排出部を設けてミストを除去することを特徴
   とする請求項１又は２に記載のミスト除去装置。