(57)【要約】      （修正有）【課題】  安全装置として確実に作動できるコークス炉用放散弁を提供する。【解決手段】  本発明のコークス炉用放散弁８は、コークス炉ガスが通過する開口１３ａが形成されるケーシング１２と、回転軸２０を中心に回転して開口を開閉する弁本体２１と、回転軸２０を回転可能に支持する軸受けとを備え、コークス炉の集気管７内のコークス炉ガスの圧力が上昇したときに、コークス炉ガスを大気に開放する。回転軸２０がケーシング１２を貫通し、軸受けがケーシング１２の外側に配置される。放散弁が開となっても軸受けにタールやナフタリンが固着するのが抑制される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の集気管内のコークス炉ガスの圧力が上昇したときに、コークス炉ガスを大気に開放するコークス炉用放散弁であって、
コークス炉ガスが通過する開口が形成されるケーシングと、
回転軸を中心に回転して前記開口を開閉する弁本体と、
前記回転軸を回転可能に支持する軸受けと、を備え、
前記回転軸が、前記ケーシングを貫通し、
前記軸受けが、前記ケーシングの外側に配置されることを特徴とするコークス炉用放散弁。
【請求項２】
前記軸受けが、転がり軸受けを軸受け箱に内蔵したピロー形軸受けであり、
前記軸受け箱が前記ケーシングに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉放散弁。
【請求項３】
前記回転軸には、前記弁本体の自重によるモーメントに対抗させるためにカウンタウェイトが取り付けられ、
コークス炉ガスの圧力により前記弁本体に働くモーメント及び前記カウンタウェイトの自重によるモーメントを合算したモーメントが、前記弁本体の自重によるモーメントよりも大きいときに、前記回転軸が回転して前記開口が開になることを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス炉用放散弁。
【請求項４】
前記ケーシングは、底部プレートと、この底部プレートから上方に突出すると共に前記開口を形成する管部と、を有し、
前記弁本体は、前記ケーシングの前記開口を覆うと共に、前記管部の上端に接触することなく、前記底部プレートにその縁が接触するカバーと、前記カバーに固定される柄と、を有し、
前記ケーシングの前記管部の周囲に水が張られることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のコークス炉用放散弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉の集気管内のコークス炉ガスの圧力が上昇したときに、コークス炉ガスを大気に開放するコークス炉用放散弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉は蓄熱室の上部に炭化室と燃焼室が交互に並べられて炉団をなしている。炭化室では石炭を乾留し、燃焼室では燃料ガスを燃焼させ、蓄熱室では燃焼排ガスの予熱を利用する。炭化室に装入された石炭は、炭化室の両側の燃焼室より炉壁煉瓦を通して供給される熱量によって加熱される。石炭の乾留過程で石炭の揮発分は分解してガスを発生する。炭化室で発生したコークス炉ガスはコークス炉の上昇管を通り、集気管（ドライメーン）に集まり、冷却されてガス精製工場に導かれる。このコークス炉ガスはガス排送機の吸引によって炭化室から引き抜かれ、ガス精製工場に導かれる。
【０００３】
例えばガス排送機が故障して停止すると、コークス炉に可燃性のコークス炉ガスが溜まって危険である。このため一種の安全装置として、コークス炉の集気管内の圧力が異常に高くなったときに、集気管内のガスを大気に逃がす放散弁が設けられる。
【０００４】
放散弁は、概略コークス炉ガスが通過できる開口を弁本体で覆う構造になっている。集気管内の圧力が高くなると、弁本体が回転軸の周りを回転して放散弁が開になる。放散弁は安全装置なので、圧力上昇時には確実に開く必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コークス炉から発生するコークス炉ガスは生Ｃガスと呼ばれ、コールタール、ナフタリンを多量に含む。放散弁が開になり、コークス炉ガスを大気に開放すると、コークス炉ガスに含まれるコールタール、ナフタリンが冷却されて放散弁に固着する。コールタール、ナフタリンが付着すると、放散弁が確実に作動できなくなるので、一旦放散弁が作動した後は、放散弁の全ての部品を丁寧に清掃する必要があった。この清掃には多大な時間（例えば５〜６時間程度）を要していた。
【０００６】
また放散弁はコークス炉ガスを大気に開放するためのものであり、常時雨水にさらされている。この雨水により発生する錆も、放散弁の確実な作動を阻害する。
【０００７】
そこで本発明は、安全装置として確実に作動できるコークス炉用放散弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、コークス炉の集気管内のコークス炉ガスの圧力が上昇したときに、コークス炉ガスを大気に開放するコークス炉用放散弁であって、コークス炉ガスが通過する開口が形成されるケーシングと、回転軸を中心に回転して前記開口を開閉する弁本体と、前記回転軸を回転可能に支持する軸受けと、を備え、前記回転軸が、前記ケーシングを貫通し、前記軸受けが、前記ケーシングの外側に配置されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のコークス炉放散弁において、前記軸受けが、転がり軸受けを軸受け箱に内蔵したピロー形軸受けであり、前記軸受け箱が前記ケーシングに取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のコークス炉用放散弁において、前記回転軸には、前記弁本体の自重によるモーメントに対抗させるためにカウンタウェイトが取り付けられ、コークス炉ガスの圧力により前記弁本体に働くモーメント及び前記カウンタウェイトの自重によるモーメントを合算したモーメントが、前記弁本体の自重によるモーメントよりも大きいときに、前記回転軸が回転して前記開口が開になることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１ないし３いずれかに記載のコークス炉用放散弁において、前記ケーシングは、底部プレートと、この底部プレートから上方に突出すると共に前記開口を形成する管部と、を有し、前記弁本体は、前記ケーシングの前記開口を覆うと共に、前記管部の上端に接触することなく、前記底部プレートにその縁が接触するカバーと、前記カバーに固定される柄と、を有し、前記ケーシングの前記管部の周囲に水が張られることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、弁本体の回転軸を支持する軸受けがケーシングの外側に配置されるので、放散弁が開となっても軸受けにタールやナフタリンが固着するのが抑制される。このため、安全装置として確実に作動できるコークス炉用放散弁が得られる。また、放散弁が開となった後の軸受けの清掃も容易になる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、雨水による錆の発生も少ない軸受けが得られる。また軸受けの取替えも、保守点検も容易になる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、コークス炉ガスの圧力が上昇したときに、放散弁を自動的に開にすることができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、金属同士の接触でなく、水でコークス炉ガスをシールするので、放散弁が閉じているときにコークス炉ガスを確実にシールすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１はコークス炉の炭化室の断面図を示す。コークス炉では炉体の下部に蓄熱室１があり、蓄熱室１の上部に燃焼室と炭化室２とが交互に配列されている。石炭が装入される炭化室２の両側（図１中の奥行き方向）に多数のフリューからなる燃焼室がある。燃焼室で燃焼ガスを燃焼し、炉壁を通して炭化室２の石炭を加熱する。燃焼ガス及び空気（富ガス加熱の場合は空気のみ）は、蓄熱室１で予熱され、燃焼室で燃焼後、隣接する蓄熱室１に戻って熱回収され、煙道３を経て排出される。コークス炉には、コークス炉ガス（富ガス）のみを燃料とする単式炉と、発熱量の低い高炉ガス（貧ガス）、及びコークス炉ガス（富ガス）のいずれも使用できる複式炉とがある。図１には複式炉が示され、富ガスを供給する富ガス供給設備４と、貧ガスを供給する貧ガス供給設備５の双方を有している。
空気を遮断して粘結炭を加熱昇温していくと、加熱温度の上昇に伴って一般的に次のような変化を生ずる。１００℃までは水分蒸発と同時にＣＨ４や吸蔵ＣＯを放出する。１００℃から３００℃にかけては鉱物中に含まれる結晶水や石炭に吸蔵されている少量のＣＯとＨ２を放出する。３００℃をすぎると石炭本来の熱分解が始まって、ガスや化合水やタールが急激に発生するとともに、軟化溶融して膨張現象を示す。５００℃になるとほとんどが固化し、多孔質塊状の半成コークスとなる。分解ガスはこの後も発生し、一方残分はこれに伴って収縮をおこし、９００℃以上では分解ガスの発生はほとんど終わり、高温乾留コークスが得られる。
【００１７】
このようにコークス製造に際し石炭の乾留過程で、石炭中の揮発分が分解してガスが発生する。ガスはコークス炉の上昇管６を通り集気管７（ドライメーン）に集まる。上昇管６あるいは集気管７では、ガス液が散布されてガスが例えば約８００℃から８０〜１００℃まで冷却される。冷却後のガスはガス排送機の吸引によってガス精製工場に導かれる。
【００１８】
例えばガス排送機が故障して停止すると、コークス炉に可燃性のコークス炉ガスが溜まり、危険である。このため一種の安全装置として、コークス炉の集気管７内の圧力が異常に高くなったとき（例えば数１０ｍｍＡｑ以上になるとき）に、集気管７内のガスを大気に逃がす放散弁８が設けられる。
【００１９】
図２及び図３は放散弁８の詳細図を示す。放散弁８は、略直方体形状のケーシング１２に弁機構を内蔵してなる。放散弁８の下端には、集気管７から分岐する分岐管９が接続される。放散弁８の上端には、煙突のように大気に開放される放散管１１が接続される。
ケーシング１２の底部プレート１２ａには管部１３が固定され、この管部１３の下端に分岐管９に接続される。管部１３は水平面内に配置される底部プレート１２ａから上方に僅かに突出する。この管部１３の内周にコークス炉ガスが通過する開口１３ａが形成されている。また管部１３の周囲には、管部１３の周囲に水を張ることができるように、水溜め壁１４が設けられる。
【００２０】
ケーシングの上部プレート１２ｂには、放散管１１に接続される接続管１５が設けられる。ケーシング１２の側部プレート１２ｃには、ケーシング１２の内部を覗くための覗き窓１６、ケーシング１２の内部を清掃するための点検口１７が設けられる。またケーシング１２の側部プレート１２ｃには、コークス炉ガスを水封すべく管部１３の周囲に水を張ったり、ケーシング１２の内部を清掃したりするための安水、工水、蒸気入口管１９が設けられる。
【００２１】
ケーシング１２の内部には、回転軸２０を中心に回転して開口１３ａを開閉する弁本体２１が設けられる。図４は弁本体２１の詳細図を示す。図中（Ａ）は平面図を示し、（Ｂ）は側面図を示す。弁本体２１は、開口１３ａを覆うお椀状のカバー２３と、このカバー２３に固定される柄２４とを備える。カバー２３は略円盤状の部材の周囲を折り曲げて形成される。カバー２３の中央部２３ａは、中心が盛り上がるように湾曲される。カバー２３の中央部２３ａには、管部１３の上端に近接し、且つ管部１３の直径にその直径を略一致させた円盤状の内蓋２５が取り付けられる（図２参照）。弁本体２１が開になるときは、主にこの内蓋２５に集気管７内の圧力がかかる。
【００２２】
円環状の枠部２３ｂの下部には、鋸状の刃２６が複数形成される。弁本体２１を閉じた状態（図２に示される状態）では、刃２６の先端が底部プレート１２ａに当接する一方、内蓋２５は管部１３の上端に接触することがなく、若干の隙間が空く。底部プレート１２ａ上に水を張ると、水が刃２６間の隙間を通過して管部１３の周囲に溜まる。水は刃２６の根元よりも高い位置まで溜められる。これにより、内蓋２５と管部１３とのメカニカルな接触ではなく、底部プレート１２ａ上に溜められた水によりコークス炉ガスをシールすることができる。また、柄２４の一端にはスリーブ２８が取付けられ、このスリーブ２８にはキー溝２８ａが形成される。
【００２３】
図５は回転軸２０を示す。回転軸２０は互いに対向する側部プレート１２ｃを貫通する。回転軸２０の中央部には弁本体２１を取り付けるためのキー溝２０ａが形成される。回転軸２０の軸線方向の一端には、弁本体２１の自重によるモーメントに対抗させるためにカウンタウェイト３０が取り付けられ、回転軸２０の他端には、弁本体２１を手動で作動させるためのレバー３１が取り付けられる（図３参照）。回転軸２０と弁本体２１の結合手段には、キーを用いるものの他、溶接等様々な手段を用いることができる。
【００２４】
図６は回転軸２０を支える軸受け３２の詳細図を示す。軸受け３２はピロー形軸受けからなり、ボルト等の結合手段を用いてケーシング１２の外面に固定された補強板３３に取り付けられる。ピロー形軸受け３２は、軸受け箱３４に転がり軸受け３５（内輪と外輪との間に転がり運動するボールを介在させた軸受け）を内蔵したものであり、軸受け箱３４が補強板３３に取り付けられる。軸受け箱３４には、転がり軸受け３５にグリース等の潤滑剤を供給し、且つ潤滑剤をシールする潤滑剤シール機構が設けられている。
【００２５】
この実施形態によれば、軸受け３２がケーシング１２の外側に配置されるので、放散弁８が開となっても軸受け３２にタールやナフタリンが固着するのが抑制される。このため集気管７内の圧力が上昇した異常時に確実に開となる放散弁８が得られる。また一旦放散弁８が開となると、落下してくるタールやナフタリンが僅かに軸受け３２に付着するが、その場合の清掃も容易になる。さらに軸受け３２をピロー形軸受けにすることで、雨水による錆の発生も少ない軸受けが得られ、軸受けの取替えも、保守点検も容易になる。
【００２６】
図７は弁本体の作動原理を示す。コークス炉ガス（放散ガス）の圧力により弁本体２１に働くモーメント及びカウンタウェイト３０の自重によるモーメントを合算したモーメントが、弁本体２１の自重によるモーメントよりも大きいときに、回転軸２０が回転して開口が開になる。
【００２７】
なお本発明は上記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変更可能である。例えば軸受けには、ケーシングの外側に配置されるものであれば、すべり軸受けを採用することができる。また、弁本体を駆動するシリンダー等の駆動源を設け、測定したドライメーンの圧力が所定値以上になったら、シリンダーを駆動させて弁本体を開閉させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】コークス炉の炭化室の断面図。
【図２】放散弁の詳細図。
【図３】図２のIII-III線断面図。
【図４】弁本体の詳細図（図中（Ａ）は平面図を示し、（Ｂ）は側面図を示す）。
【図５】回転軸の詳細図。
【図６】軸受けの詳細図。
【図７】弁本体の作動原理図。
【符号の説明】
【００２９】
７…集気管
８…放散弁
１２…ケーシング
１２ａ…底部プレート
１３…管部
１３ａ…開口
２０…回転軸
２１…弁本体
２３…カバー
２３ａ…中央部（カバー）
２３ｂ…枠部（カバー）
２４…柄
２５…内蓋（カバー）
３０…カウンタウェイト
３２…軸受け
３４…軸受け箱
３５…転がり軸受け
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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