(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気から導入した空気中のダストを濾布に付着させて除去し、高炉用圧縮機へクリーンガスを供給する空気濾過器のコーティング剤散布方法であって、
前記圧縮機から放出された圧縮空気の一部を、粉状のコーティング剤とともに前記空気濾過器内へ流し、前記濾布の下方または前記空気濾過器で処理される処理空気の上流側から散布して、
前記コーティング剤を、前記処理空気の流れに便乗させて、前記濾布の表面に付着させることを特徴とする、空気濾過器のコーティング剤散布方法。
【請求項２】
差圧が所定値に達したときに、前記コーティング剤の供給を停止することを特徴とする、請求項１に記載の空気濾過器のコーティング剤散布方法。
【請求項３】
前記コーティング剤を散布していないときにも、常時少量の空気を前記空気濾過器内へ流すことを特徴とする、請求項１または２に記載の空気濾過器のコーティング剤散布方法。
【請求項４】
大気から導入した空気中のダストを濾布に付着させて除去し、高炉用圧縮機へクリーンガスを供給する空気濾過装置であって、
濾布を内部に備えた空気濾過器と、
前記圧縮機から放出された圧縮空気を通過させる本管から分岐した空気搬送管と、
粉状のコーティング剤を搬送し前記空気搬送管に合流する粉体搬送管と、
前記空気搬送管の先端に接続され前記空気濾過器内において前記濾布の下方または前記空気濾過器で処理される処理空気の上流側に配置されるとともに、前記コーティング剤を散布する散布口が形成された散布管と、
を有することを特徴とする、空気濾過装置。
【請求項５】
前記空気搬送管および前記粉体搬送管にそれぞれ弁が設けられ、前記各弁の開閉および開度を制御することにより、空気および前記コーティング剤の流量が調整されることを特徴とする、請求項４に記載の空気濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中のダスト等を濾過する空気濾過器における濾布に対するコーティング剤散布方法およびそれを実現する空気濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば製鉄所の高炉へ空気を送り込む際には、圧縮機を介した高圧空気が送られる。このとき、空気を吸い込んで圧縮および送気する圧縮機は、ダストを含む大気を吸い込むと、ダストにより翼が著しく磨耗する。したがって、圧縮機へ送られる空気は、十分にダストを除去するために、吸い込み側に空気濾過器を設置する必要がある。
【０００３】
空気濾過器は、大気や排ガス等の空気を、フエルト又は布等で形成されたフィルタに通過させることにより、空気から所定の成分を除去する装置である。即ち、通常は下部から空気を導入し、空気がフィルタを通過する際、空気中の塵埃や所定成分がフィルタに付着することにより、空気が浄化される。浄化されたクリーンガスは、空気濾過器の上部から外部へ放出される。
【０００４】
空気濾過器は、長時間使用すると、次第にフィルタにダストが付着して差圧が上昇する。差圧が上昇すると、圧縮機の吸い込み力が低下し、無駄な動力を要する。そのため、差圧が所定値に達したとき、または定期的に、フィルタ内部に高圧空気を送り込むことにより、逆洗と呼ばれるクリーニングを行う。これにより、フィルタに付着したダストを下方へ振り落とし、差圧を回復させる。空気濾過器の下部にはホッパが形成されている。ホッパ内に所定量以上のダストが堆積されると、ホッパ下端の排出口からダストを排出する。
【０００５】
フィルタとして用いられる濾布は、一般に、新品の状態でそのまま使用しても、ダストの除去能力が十分ではない。初期の使用で、大気中のダストを濾布に付着させることにより、付着したダスト自体がフィルタの機能を担い、本来のフィルタの機能を発揮する。ところが、新品の濾布をそのまま使用すると、ダストが濾布に深く刺さり込み、逆洗時に十分に剥離しないために、逆洗しても差圧が回復せず、早期に濾布の交換が必要になる場合がある。
【０００６】
そのため、従来、新品の濾布に、珪藻土や炭酸カルシウム等の粉体からなるコーティング剤を散布して、フィルタ機能を持たせることが行われている。散布方法として、既存の濾布に向けて人力でコーティング剤を投入することがあるが、例えば数百ｋｇもの粉体を人力で投入することは重労働である。しかも、逆洗や濾布交換の度に同様の作業が必要となる。また、人力によって、コーティング剤を濾布に均一に付着させることは極めて困難であり、不均一な付着では、十分なコーティング効果が得られない。したがって、濾布全体に十分な量のコーティング剤を付着させるためには、必要以上の量の粉体を投入しなければならず、不経済である。
【０００７】
これに対し、例えば特許文献１において、通気性基材に、予め触媒等の機能を有する粉体およびポリテトラフルオエチレン（ＰＴＦＥ）を含む分散液を含浸させ、ＰＴＦＥの融点以上の温度まで加熱して粉体を通気性基材と一体化させることにより、逆洗しても粉体が脱落しにくく長時間触媒等の効果が維持できるバグフィルタが開示されている。
【０００８】
また、特許文献２では、濾布１本ごとに環状の剥離剤噴射管を設置し、珪藻土や炭酸カルシウム等の剥離剤を濾布に散布するフィルタ膜の保守方法が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−５４７０７号公報
【特許文献２】特開平１１−９９３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記特許文献１に開示されたフィルタは、触媒機能を有する高性能なバグフィルタに用いられるものであり、薬品や加熱処理に要する製造コストが極めて高い。しかも、フィルタは定期的に交換するものであり、このような高価なフィルタを用いると、ランニングコストが増大する。
【００１１】
また、前記特許文献２の場合には、濾布１本ずつに対して周囲に剥離剤噴射管を設置するため、構造が複雑である。しかも、大容量の空気濾過器には、通常、数百本程度の極めて大量の濾布が狭い間隔で配置されており、その濾布１本ごとに剥離剤噴射管を設置すると、空間が少なくなって処理すべき空気の流れを阻害し、差圧の上昇を招く。さらに、剥離剤噴射管の噴射孔と濾布との間隔が狭いため、噴射孔の近くには剥離剤が大量に付着するが、噴射孔から離れた位置では少量しか付着せず、濾布の上下方向で剥離剤の付着量にばらつきが生じる。また、濾布１本ごとに設けられた大量の剥離剤噴射管に対する調整等が極めて面倒であるうえ、濾布と剥離剤噴射管とが狭い間隔で設置されているために、濾布の交換等のメンテナンス作業を行いにくい。
【００１２】
本発明の目的は、フィルタ効果を高めるとともに逆洗時に剥離しやすいコーティング剤を、低コストで均一に濾布に付着させることができる空気濾過器のコーティング剤散布方法およびその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記問題を解決するため、本発明は、大気から導入した空気中のダストを濾布に付着させて除去し、高炉用圧縮機へクリーンガスを供給する空気濾過器のコーティング剤散布方法であって、前記圧縮機から放出された圧縮空気の一部を、粉状のコーティング剤とともに前記空気濾過器内へ流し、前記濾布の下方または前記空気濾過器で処理される処理空気の上流側から散布して、前記コーティング剤を、前記処理空気の流れに便乗させて、前記濾布の表面に付着させることを特徴とする、空気濾過器のコーティング剤散布方法を提供する。コーティング剤が処理空気の流れに乗って自然に濾布に付着するうえ、コーティング剤の付着量が少ない部分は、多く付着している部分よりも差圧が小さくなるため、自然に付着量が少ない部分への付着量が増加し、濾布全体に均一に付着させることができる。
【００１４】
また、コーティング剤を散布するために用いられる空気は、圧縮機を介したものであり、高温で乾燥しているため、コーティング剤が吸湿して固まることがない。したがって、コーティング剤を搬送する配管が詰まるのを防止できる。したがって、コーティング剤供給のために新たな空気除湿器等を設ける必要がなく、低コストで実現できる。
【００１５】
差圧が所定値に達したときに、前記コーティング剤の供給を停止することが好ましい。差圧によってコーティング剤の散布停止を判断することにより、散布停止のタイミングが定量的に把握できるので、過剰散布を防止でき、無駄なコストを省く。
【００１６】
前記コーティング剤を散布していないときにも、常時少量の空気を前記空気濾過器内へ流すことが好ましい。常時空気を流すことにより、逆洗時に剥離したダストによってコーティング剤の散布部分が詰まるのを防止できる。
【００１７】
また、本発明によれば、大気から導入した空気中のダストを濾布に付着させて除去し、高炉用圧縮機へクリーンガスを供給する空気濾過装置であって、濾布を内部に備えた空気濾過器と、前記圧縮機から放出された圧縮空気を通過させる本管から分岐した空気搬送管と、粉状のコーティング剤を搬送し前記空気搬送管に合流する粉体搬送管と、前記空気搬送管の先端に接続され前記空気濾過器内において前記濾布の下方または前記空気濾過器で処理される処理空気の上流側に配置されるとともに、前記コーティング剤を散布する散布口が形成された散布管と、を有することを特徴とする空気濾過装置が提供される。これにより、既存の装置である圧縮機を利用して、簡易な構造で実施できる。また、散布管が濾布から離れた位置に設置されているため、散布口の詰まりの調査や濾布の取替え等のメンテナンス作業が容易にできる。
【００１８】
また、前記空気搬送管および前記粉体搬送管にそれぞれ弁が設けられ、前記各弁の開閉および開度を制御することにより、空気および前記コーティング剤の流量が調整される。弁の制御により、空気およびコーティング剤の放出量を自動調整でき、作業上の負担が大幅に軽減される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡易な構造で、作業上の負担が少なく、濾布にコーティング剤を均一且つ適量に散布することができる。したがって、無駄なコーティング剤を散布する必要がないうえ、特殊な処置を施した濾布が不要なので、低コストに実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明にかかる空気濾過器の全体構成を示す。
【００２２】
空気濾過器２は、上部に角柱状のハウジング３を有し、その下部に、ハウジング３から連続して四角錐状のホッパ部４が形成されている。ハウジング３の側壁には、塵埃等を含んだ大気がハウジング３の吸気室５内に流入する吸気口６が形成されている。ハウジング３の上部には、ダストが濾過されて浄化されたクリーンガスを吐出室７から外部へ送るための吐出口８が設けられている。吐出口８は吐出ダクト９に接続され、クリーンガスは、吐出ダクト９から圧縮機１０へ送られる。
【００２３】
ハウジング３の内部には、複数の濾布１１が配設されている。濾布１１は、例えば化学繊維により形成され、上方のみが開放された筒状を呈している。吸気室５内に流入した空気は、濾布１１を通過することにより、塵埃等が濾過される。濾布１１の上端は、ハウジング２内に水平方向に架設された梁１２に吊り下げられている。
【００２４】
ハウジング３内には、濾布１１に付着したダストを払い落とす逆洗のための機構が設けられる。具体的な実施例としては、例えば、濾布１１の上方に空気管（図示省略）が配設され、空気管に、各濾布１１の上部開口に向けた噴射弁が設けられて、濾布１１の上部開口から濾布１１の内側に向けて高圧空気を噴射する。その衝撃力によって、濾布１１の外側に付着したダストが払い落とされる。尚、逆洗の機構は、この方式に限らない。
【００２５】
ホッパ部４の下端には、払い落とされたダストを外部に排出するための排出弁１３を備えた排出口１４が設けられている。
【００２６】
次に、コーティング剤の散布機構について説明する。
【００２７】
複数の濾布１１が設けられている吸気室５において、濾布１１の下方に、複数の散布口２１を有する散布管２２が配置される。散布口２１は、粉状のコーティング剤がスムーズに通過できる大きさに形成され、吸気室５内の全ての濾布１１に均一にコーティング剤を散布できる位置に配置される。
【００２８】
圧縮機１０から送られる圧縮空気が通過する本管３１の途中から分岐して、空気搬送管３２が設けられる。空気搬送管３２の先端は、複数、例えば４本に分岐し、散布管２２に接続される。空気搬送管３２の上流部、即ち本管３１の近くに、圧力調整機能を有する空気抜出弁３３が設けられる。また、空気搬送管３２から分岐した散布管２２の入口付近には、圧力調整機能を有する空気供給弁３４が、各分岐部に１個ずつ設けられる。図２は、散布管２２の例を示す平面図である。複数の散布口２１が、ハウジング３の平面全体にわたって形成されている。また、各空気供給弁３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄにより、散布管２２を４分割した各エリアの流量を制御する。
【００２９】
粉体貯蔵部４１には、粉状のコーティング剤４２が収容される。コーティング剤４２としては、例えば粒径が数十〜数百μｍ程度の炭酸カルシウムが用いられる。その他のカルシウム系粉体や珪藻土でも構わない。ただし、吸湿性に富むものは、空気中の湿度により固まって散布口２１が詰まる原因となるため、好ましくない。粉体貯蔵部４１は、粉体搬送管４３を介して空気搬送管３２に接続され、粉体搬送管４３の途中に、遮断機能を有する粉体供給弁４４が設けられる。
【００３０】
空気抜出弁３３、空気供給弁３４、粉体供給弁４４の開度および開閉は、制御部４５からの弁開度信号、弁開閉信号で決定される。
【００３１】
次に、上記の構成を有する空気濾過装置による濾布１１へのコーティング剤４２の散布手順について説明する。
【００３２】
圧縮機１０および空気濾過器２の稼動開始時、または濾布１１交換後の初起動直後に、粉体散布スイッチ４６を押すと、制御部４５からの信号により自動で空気抜出弁３３、空気供給弁３４、粉体供給弁４４が開かれる。それにより、圧縮機１０から送られた初期の圧縮空気の一部が、空気搬送管３２に流れ、同時に、粉体貯蔵部４１からコーティング剤４２が粉体搬送管４３に流れる。コーティング剤４２が、空気搬送管３２を流れる空気により搬送されて、散布管２２の散布口２１からコーティング剤４２が散布される。各散布口２１から均一にコーティング剤４２が放出されるように、複数の各空気供給弁３４の開度を事前に設定しておく。あるいは、散布管２２にオリフィスを設置可能としておき、オリフィスで流量を調整してもよい。このような構成とすることにより、作業上の負担が極めて少なくなる。
【００３３】
空気濾過器２の吐出室７に設けられた圧力計４８からの圧力信号と、吸気室５に設置された圧力計４９からの圧力信号により、制御部４５で差圧を計算する。差圧が規定値を上回った場合、または、粉体貯蔵部４１内に設置されたレベルスイッチ４７が作動してコーティング剤４２のレベル信号が制御部４５に入った場合に、コーティング剤４２の散布完了と判断し、粉体供給弁４４が閉止される。コーティング剤４２の散布が完了しても、散布口２１から少量の空気が放出されるように、空気抜出弁３３と空気供給弁３４は少し開いた状態とする。これにより、濾布１１を逆洗した際に脱落したダストが散布口２１に詰まるのを防止する。
【００３４】
本実施形態において、コーティング剤４２を搬送する空気は、本管３１から分岐したものであり、圧縮機１０で処理された２４０℃〜２５０℃程度の空気である。また、吐出口８と圧縮機１０の間には、通常脱湿装置が備えられており、本管３１を通る空気は乾燥空気である。従って、コーティング剤４２が吸湿して固まり、散布口２１が詰まることは起こりにくい。
【００３５】
また、コーティング剤４２の搬送用空気として、本管３１を流れる約9000Nm３/minの空気の一部を利用するため、新たな圧縮空気を製造するための設備を必要としない。また、本発明において、本管３１を流れる例えば5kg/cm２程度の風量のうち、コーティング剤４２散布のために空気搬送管３２へ流すのは0.1kg/cm２程度とごく一部であるため、高炉への送風に影響しない。
【００３６】
さらに、本発明によれば、散布管２２を濾布１１から離れた位置に設置し、濾布１１の周囲に装置類を設置することがないので、処理空気の流れを阻害しない。しかも、濾布１１の交換や散布管２２の点検等を行いやすい。
【００３７】
また、散布管２２は、図１中に点線で示すように、空気濾過器２側方の吸気口６の位置に配置してもよい。このように、コーティング剤４２の散布位置を、空気濾過器２による処理空気の上流とすれば、散布されたコーティング剤４２は、処理空気の流れに乗って、自然に濾布１１に付着する。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３９】
例えば、前述の実施形態では、大気を吸気して処理空気を圧縮機へ送る空気濾過器について説明したが、排気ガスを吸気して処理空気を外部へ排出するバグフィルタであっても同様に実施可能である。圧縮空気が流れる本管を有していない場合には、コーティング剤散布に要する乾燥空気の送風装置を別途設ければよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、濾布にコーティング剤を付着させて用いる空気濾過装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明にかかる空気濾過装置を示す概略構成図。
【図２】図１の散布管の平面図。
【符号の説明】
【００４２】
２    空気濾過器
５    吸気室
６    吸気口
７    吐出室
８    吐出口
１０  圧縮機
１１  濾布
２１  散布口
２２  散布管
３１  本管
３２  空気搬送管
３３  空気抜出弁
３４  空気供給弁
４１  粉体貯蔵部
４２  コーティング剤
４３  粉体供給管
４４  粉体搬送弁
４５  制御部
【図１】
0005446125.tif 000002
【図２】
0005446125.tif 000003