JPS6094113A - 移動式集塵装置 - 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、移動層式集塵装置に関する。

移動層式集塵装置は、第１図に示すように、平行間隔を
有して垂直に配設された前面支持体ｉｌｌと背面支持体
（２）とを有し、これら副支持体（ＩＩ（２＋間にその
上方より珪砂などからなる炉材（３）を投入充満させ、
下方の定量切出様（４）により一定量ずつ炉材を排出す
ることにより、両支持体間の炉材層（６）を自然降下さ
せつつ、該炉材層に直交して前面支持体側から背面支持
体側へ含塵ガス（６）を通過させ、該炉材層にて含塵ガ
スの塵あいを集塵するものである。

かかる移動層式集塵装置（７）を高圧高炉の炉頂ガス集
塵に用いると、ある通風条件においては、第１図のグラ
フに示す如く、通風後約２０時間程度で炉材層内ガス通
過時の圧力損失が急激に上昇し、連続して集塵すること
が不可能となった。

そこで、本願発明者は、上記現象の原因を解明するため
穏々の調査を行なった。その結果、圧力損失の急上昇は
、炉材層の背面支持体側において生じており、その原因
は、第２図に示すように、背面支持体（２）に接触して
いる部分の炉材（３）の流動が停止し、そこへ飛来ダス
トが詰ることによるものと判明した。この炉材の部分的
な流動停止は、炉材層通過時のガス透過抵抗により、炉
材が背面支持体側に押し付けられるために生じるもので
あると推考される。

従って、移動層式集塵装置を長期的に安定して操業する
ためには、第３図に示すように、面支持体ｆｌ＋　＋２
１間における炉材層（５）の流動を均一化させることが
重要な操業技術と認められた。

そこで、本発明は、上記考察に基づき鋭意研究の結果完
成されたものであり、含塵ガス通過時に炉材層を均一に
降下移動させて安全操業を行なうことができる移動層式
集塵装置を提供することを目的とする。

従って、その特徴とするところは、前記移動層式集塵装
置において、背面支持体が前面支持体よりも上方に位置
するよう、面支持体を傾斜状に配置した点にある。

以下、本発明を図面に基づき具体的に詳述する。

第４図において、移動層式集塵装置（１０）の本体（１
１）には、含塵ガス入口（１２）と、清浄ガス出口（１
３）とを有し、これら入口（１２）と出口（１３＋間の
中途部を仕切るように、前面支持体（１４）と背面支持
体（１６）が、はぼ平行間隔を有して上下方向に沿って
配設されている。

前面支持体（１４）は入口（１２）側に位置し、背面支
持体（Ｉ５）は出口（１３）側に位置している。面支持
体（＋４）　（１５＋間の上方に炉材投入口（１６）が
設けられ、下方に定量切出機０７＋が設けられている。

前記投入口Ｑ６）から面支持体（＋４１　＋１０間に炉
材（国が投入充満され、炉材層０９）が形成され、定量
切出機（Ｉ７１で炉材層を定量ずつ切り出すことにより
、炉材層（１９）は面支持体＋１４１　Ｑｂ１間を自然
降下して移動層を構成する。

しかして、入口（Ｉ２）から導入された含塵ガスン０）
は前面支持体０４）→ｐ炉材層１９）→背面支持体（１
ωを通過して、移動する炉材層（１９）により集塵され
、清浄ガス！２＋１として出口（１３）より排出される
。従って、前記面支持体Ｈａｓ）は、含塵ガｘ　（２ｏ
）は通過させるが炉材（Ｉ８）は通過させない開口を有
している。またｐ材層θ９）通過ガスは、炉材層０９）
に直交して通過する。

しかして、本発明においては、前面支持体（１４）と背
面支持体（１５）が所定平行間隔を保持して、垂線に対
し所定角度（α）だけ傾斜して設けられている。即ち、
背面支持体（１５）が前面支持体（１４）の上方に位置
するよう傾斜している。尚、傾斜角度（α）は変更可能
に構成されている。

上記の如＜、Ｐ材層０９）を風上側に向って傾斜させる
ことにより、炉材０（至）に作用する垂直重力（０）に
対して、支持体（１４＋　１１５＋の法線方向の分力（
Ｇｏ）が生じる。この分力（ＧＯ）と、ガス通過の圧力
勾配による押圧力（ＰＯ）とを釣り合わすことにより、
通過ガスが炉材α８）を背面支持体（１５）に押し付け
る力を相殺することができる。このように炉材層（１９
）と片面支持体（１６）間に摩擦力を生じさせないよう
にすることにより、炉材層（１９）の降下速度はその幅
方向にわたって均一となり、ｆ材層Ｌ１９）の部分的な
滞留による目詰まりが生じなくなる。

従って、前記炉材層（１９）の傾斜角度（α）は、前記
分力（Ｇｏ）と押圧力（ＰＯ）が釣り合う角度が好まし
く、次にその角度（α）の算出方法を説明する。

第５・６図に示す如く、炉材層（１９）を連続体とした
場合、炉材層（１９ｊ内の任意の位置の外力（Ｋ）は次
式％式％ （） 次に第７図に示す如く、炉材層０９）が傾斜していてガ
スが流れていない場合の炉材層０９）内の力の釣合は次
式で表わされる。

ここで、座標軸を角度αだけ回転させ、χ、ｙ座標に変
換すれば、■、■式は次のように表わされる。

そこで、通風時に炉材層（ｌ□□□のχ方向に作用する
外力（Ｋχ）と、無風時に角度αだけ傾斜した炉材層（
１９）のχ方向に作用する外力（−ｒｇｉｎα）の絶対
値が等しく、その正・負を逆にすればχ方向の力は相殺
しあって釣合うことになる。即ち■、０式から ｄＰ　・・・・・・・・・・・・■ −７，−＝　−（−ｒ　ｓｉｎα） のとき、炉材層（１９）にばｙ方向の力しか作用せず、
第８図に示す如く、炉材層０９）は均一速度で降下する
ことになる。

従って、■式より となるよう炉材層（１９）を傾斜させればよい。

次に、上記αに関し、実際に本発明に適用できる範囲に
ついて０式を用いて考察する。

炉材Ｑ８）として一般に用いられるものには、珪砂、セ
ラミック粒子、アルミナ粒子などの軽いもの（ｒ　＝　
１，４００−ｘ、７ｏｏ　Ｋｐｆｉｆ　）から金属粒子
などの重いもの（ｒ　＝　４，０００−５，０００　Ｋ
９７？ｄ　）まである。

ｄＰ 圧力勾配（＝−ｇ−）はガスの炉材層内通過速度や、炉
材粒子径によって異なるが、実用的に用いられている圧
力勾配は２５０　ｍＭ　Ａｑ／−Ｂ〜礼５００　朋Ａｑ
７’ｒｎ程度の範囲と考えられる。

ｄＰ 上記のＣ−５）および（ｒ）の範囲で０式から得Ｐ られたαと−−πの関係を第９図に示す。

但し第９図において、α〉４５°の領域は現実的でない
ため破線で示した。その理由は、（９０°−α）が炉材
の安息角に近くなると無風時に炉材を流すことが不可能
になるためである。

従って、計算でめたαの値が、４５′″を越えた場合は
、４５°以下でそれに近い傾斜とする。その場合ガス通
過によるχ方向の外力は作用することになるが、直立時
よりは外力は軽減され、炉材の流速分布の変動は小幅に
おさまる。

〈実施例〉 本発明を実証するため、第４図に示すものと同一構成を
もつ移動層式集塵装置を用いて炉材の流速分布を測定し
、同時に圧損と集塵率を測定した。

測定結果（Ｉ） 炉材層を鉛直方向に定置し、平均粒径２．Ｏｒｍｎの炉
材層を１．ｏｍｍ／ｓの速度で降下させつつ風速０．０
．５．１．０ｍ／８で通風（空気）した時の炉材の降下
速度分布は第１０図に示す通りである。

風速が増加するに従って、炉材層背面付近の炉材流速が
低下していることが認められる。

測定結果（ｎ） ｒ　＝　１，６００に９Ａ／の珪砂を炉材として、風速
０．５層を風上側へ１６°（α−５ｉｎ　”　（ユ）　
）傾けたとこ６００ ろ、第１１図に示す如＜、炉材の流速はχ方向に関して
ほぼ均一に流れることを確認した。

尚、第１１図中、破線は無風時の炉材流速分布を示す。

測定結果ｕｌＤ 上記ＣＩ）のμ＝＝　Ｑ　、　５　ｆｉ／８の条件と（
ＩＩ）の運転条件において、ガス（空気）中に高炉ダス
トを混入ｐ Ｌ　テ炉材Ｈへのガス通過による圧力勾配（−５）を連
続的に測定した結果を第１２図に示す。

第１２図の［１１）に示す如く、本発明によれば、炉材
の流動を均一にすることができ安定操業を持続できるこ
とが確認される。

尚、上記実施例では、前面支持体の前面に付着するダス
トが常時除去される装置を設置しているので、前面付着
ダスト層の圧損値を考慮する必要はない。また、集塵率
はｍ［：ｌＤとも９６．５〜９８．０％の範囲で安定し
ていた。

尚、本発明は上記実施例のように一層型の炉材層に限定
されるものではなく、第１３図に示すように多層型や、
第１４図に示すように多角型の移動層式集塵装置ｔ２２
１　ｆ２３１にも適用される。また集塵装置に限らず、
移動層を用いた反応器や熱交換器にも応用できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図、第２図は従来の炉材層内の流
速分布図、第３図は改善されるべき炉材層内の流速分布
図、第４図は本発明の移動層式集塵装置の断面図、第５
図は炉材層内の圧力勾配を示す図、第６図は炉材層内の
任意の位置における力の釣合を示す図、＠７図は炉材層
を傾斜させたときの力の釣合を示す図、第８図は通風時
の力の釣合を示す図、第９図は圧力勾配と傾斜角の関係
を示すグラフ、第１０図から第１２図は実施例の結果を
示すグラフ、第１３図〜＠１４図は本発明の他の実施例
を示す断面図及び斜視図である。 （！４）・・・前面支持体、（１６）・・・背面支持体
、（１（至）・・・炉材層、α・・・傾斜角。 特許出願人　株式会社神戸ｗ鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　略平行間隔を有して上下方向に沿って配設された
   前面支持体と背面支持体間に充満された炉材層を自然落
   下させつつ、該炉材層に直交して前面支持体側から背面
   支持体側へ含塵ガスを通過させて集塵する移動層式集塵
   装置において、前記背面支持体が前面支持体よりも上方
   に位置するよう副支持体を傾斜状に配置したことを特徴
   とする移動層式集塵装置。