(57)【要約】【課題】  熱膨張に対しスリット幅を一定に保ち、かつダストの付着およびダクトの腐食を防止することができる、排ガスダクトにおける内面保護構造を提供する。【解決手段】  ダクトユニット4,4'は、排ガスを通すダクト本体1,1'と、ダクト本体の下端部外面に設けられた環状の空気旋回チャンバー2 と、同チャンバーの外周面に周方向の所定間隔で接続された複数の給気管3 とからなる。ダクト本体とチャンバーの間にダクト内面に沿って冷却空気を吹き込むための環状スリット部5 が設けられている。ダクトユニットは、複数個積み重ねられていることが好ましい。スリット部内に周方向の所定間隔で複数のスリット内案内板9 をダクト長さ方向に対し傾斜して設けることが好ましい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスを通すダクト本体と、
ダクト本体の下端部外面に設けられた環状の空気旋回チャンバーと、
同チャンバーの外周面に周方向の所定間隔で接続された複数の給気管とからなるダクトユニットにおいて、
ダクト本体とチャンバーの間にダクト内面に沿って冷却空気を吹き込むための環状スリット部が設けられていることを特徴とする排ガスダクトにおける内面保護構造。
【請求項２】
ダクトユニットが複数個積み重ねられていることを特徴とする請求項１記載の排ガスダクトにおける内面保護構造。
【請求項３】
スリット部内に周方向の所定間隔で複数のスリット内案内板がダクト長さ方向に対し傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の排ガスダクトにおける内面保護構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融炉等の排ガス出口に設けられる排ガスダクトに関し、さらに詳しくは、ダクト内面に冷却空気の保護層を形成しそれにより同内面の腐食やダストの付着などを防ぐようにする構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
灰溶融炉では、灰を溶融する際に発生する高温ガスが付着性の強いダストを含んだ状態となって排ガスダクト内を流れるため、ダクト内面が腐食したりダストが付着するという問題がある。
【０００３】
従来、このような問題を解決するための排ガス用ダクトとして、ダクトを内筒と外筒の二重筒で構成し、二重筒の間に導入した冷却用ガスを内筒の内周面に沿いかつ排ガス流れ方向に対し傾斜するように吹き込むスリット状の吹込み孔を形成した構造が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、円筒形の内筒の外側に空間を存して該内筒を囲む外筒が設けられ、該内筒と該外筒と間に該内筒の内周面に沿いガスを吹込むスリット状のノズル孔を有するノズルが設けられ、内筒と外筒の間の空間へ導入した冷却用ガスをノズル孔から内筒の内周面に沿って吹き込むようにした構造も知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１０４９１６号公報
【特許文献２】特開２００２−３５７３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構造では、その図１に示すように、垂直に積み重ねられた複数のダクトユニットはフランジ結合で連結されているために端部までスリット（吹込み孔）を設けることができず、各ユニット間の継ぎ目にはスリットが無く冷却空気を噴き出すことができない。
【０００６】
また、特許文献２の構造では、排ガスダクトの長手方向にスリット（吹き込みノズル）を設けているために、熱によるダクトの膨張によりスリット幅が変化する問題があった。
【０００７】
本発明は上述の問題を解決し、熱膨張に対しスリット幅を一定に保ち、かつダストの付着およびダクトの腐食を防止することができる、排ガスダクトにおける内面保護構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による排ガスダクトにおける内面保護構造は、
排ガスを通すダクト本体と、
ダクト本体の下端部外面に設けられた環状の空気旋回チャンバーと、
同チャンバーの外周面に周方向の所定間隔で接続された複数の給気管とからなるダクトユニットにおいて、
ダクト本体とチャンバーの間にダクト内面に沿って冷却空気を吹き込むための環状スリット部が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
ダクトユニットは、複数個積み重ねられていることが好ましい。
【００１０】
スリット部内に周方向の所定間隔で複数のスリット内案内板をダクト長さ方向に対し傾斜して設けることが好ましい。
【００１１】
複数の給気管はチャンバーの外周面に略接線方向に接続されていることが好ましい。略接線方向とは、数学上の接線方向を中心に±３０度傾斜していてよいことを意味する。これにより、給気管からチャンバー内に接線方向に導入された冷却空気はチャンバー内で旋回流を形成する。次いで冷却空気は旋回状態でスリット部を通ってダクト内に吹き込まれるので、安定した保護層を形成することができる。
【００１２】
ダクト設置のスペース上の制約から給気管をチャンバーの外周面に略接線方向に接続することが困難である場合は、複数の給気管を通気チャンバーの外周面にラジアル方向に接続し、通気チャンバー内の各給気管出口部にそれぞれチャンバー内案内板を給気管の長さ方向に対し傾斜状に配置してもよい。これによっても、冷却空気をチャンバー内で旋回させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、温度変化があっても、スリット部の幅は変わらない。したがって、複数の給気管から空気旋回チャンバーに入った冷却空気を均一幅のスリットを通してダクト内に吹き込み、これによりダクト内面に冷却空気の保護層を形成し、同保護層でダクト内面全体を満遍なく覆って同内面の腐食やダストの付着などを確実に防ぐことができる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、ダクトユニットを複数個積み重ねることで、ダクトユニット毎に上述した保護層を形成することができる。これにより、排ガスをダクト内面に接触させずに所定の温度まで下げるように、冷却空気の温度、供給量を調整でき、下流側の排ガス温度を適正な値に制御することができる。また、ダクトユニット間で冷却空気の保護層が途切れることがない。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、スリット部内に周方向の所定間隔で複数のスリット内案内板をダクト長さ方向に対し傾斜して設けることで、ダクト内面に沿って吹き込まれる冷却空気を周方向に螺旋状に旋回させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
つぎに、本発明を具体的に説明するために、本発明の実施例をいくつか挙げる。実施例１
まず、排ガスダクトの構成を説明する。
【００１７】
図１〜３において、排ガスダクトは、上下２段に積み重ねられたダクトユニット(4) (4') からなる垂直ダクトと、上段ダクトユニット(4) に連結された湾曲ダクト(7) から構成されている。
【００１８】
上下ダクトユニット(4) (4')は、それぞれ、排ガスを通す円筒状のダクト本体(1) (1')と、ダクト本体(1) (1')の下端部外面に設けられた環状の空気旋回チャンバー(2) と、同チャンバー(2) の外周面に接線方向に接続された複数の給気管(3) とから構成されている。
【００１９】
各ダクトユニット(4) (4')において、ダクト本体(1) とチャンバー(2) の間に冷却空気吹き込み用の環状スリット部(5) が設けられている。
【００２０】
より詳しくは、大径の上段ダクト本体(1) の下端部(1a)内に小径の下段ダクト本体(1')の上端部(1'a)が同心状に配され、これにより、該下端部と該上端部から環状スリット部(5)が形成されるように、上下ダクト本体(1) (1')が連結され
ている。上段ダクト本体(1) の下端部外面と下段ダクト本体(1')の上端部外面に亘って環状の空気旋回チャンバー(2) が設けられている。各通気チャンバー(2) の外周面に複数の給気管(3) が略接線方向に接続されている。ここで略接線方向とは、図２に破線で示すように、数学上の接線方向を中心に±３０度傾斜していてよいことを意味する。給気管(3) は基本的には通気チャンバー(2) の外周面に接線方向に接続されているが、接線方向から±３０度の範囲内で適宜決定される。  複数の給気管(3) は通気チャンバー(2) の周方向に所定間隔で設けられている。スリット部(5) の下端は空気旋回チャンバー(2) に連通している。
【００２１】
上段ダクトユニット(4) の上には湾曲ダクト(7) が連結され、この連結部にも上記と同様に環状の空気旋回チャンバー(2) と複数の給気管(3) と環状スリット部(5) が設けられている。
【００２２】
下段ダクトユニット(4')は炉の排ガス出口(6) 上に連結され、この連結部にも上記と同様に環状の空気旋回チャンバー(2) と複数の給気管(3) と環状スリット部(5) が設けられている。(8) は炉の排ガス出口(6) の突口である。
【００２３】
各スリット部(5) 内には周方向の所定間隔で複数枚（例えば４枚から２４枚）のスリット内案内板(9) がダクト長さ方向に対し傾斜して設けられている。
【００２４】
こうして構成した構造の排ガスダクトは下記のように作動する。
【００２５】
冷却空気は複数の給気管(3) から環状の空気旋回チャンバー(2) に接戦方向に供給され、同チャンバー(2) 内で旋回流を形成する。次いで冷却空気はスリット部(5) を経て上行しダクト内面に沿って吹き込まれる、その際、冷却空気は複数枚のスリット内案内板(9) によってダクト内面上を周方向に螺旋状に旋回させられる。
【００２６】
このようにダクトユニットを複数段積み重ねることで、ダクトユニット毎に排ガスをダクト内面に接触させずに所定の温度まで下げるように、冷却空気の温度、供給量を調整でき、下流側の排ガス温度を適正な値に制御することができる。これにより、下流側の湾曲ダクト(7) を通るガス温度を適正な値になるように制御することができる。
【００２７】
実施例２
図４は本発明による排ガスダクトの変形例を示すものである。
【００２８】
この例では排ガスダクトを構成する上下ダクト本体(1) (1')、および湾曲ダクト(7) の下端連結部はいずれも下に行くにしたがって大径となるコーン筒状をなす。これは、ダクト径が大きくなるのを防ぐためである。
【００２９】
ダクト構成および作用は、実施例１と同じである。
【００３０】
実施例３
図５と図６は本発明による排ガスダクトのもう一つの変形例を示すものである。
【００３１】
この例では、複数の給気管(3) は通気チャンバー(2) の外周面にラジアル方向に接続されている。通気チャンバー(2) 内には各給気管出口部にそれぞれチャンバー内案内板(10)が給気管(3) の長さ方向に対し傾斜状に配置されている。
【００３２】
この構成では、給気管(3) から通気チャンバー(2) へ供給される冷却空気は傾斜配置されたチャンバー内案内板(10)に当たって通気チャンバー(2) 内を円周方向に流れ、旋回流を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１の排ガスダクトを示す垂直断面図である。
【図２】図１中のII−II線に沿う、環状の空気旋回チャンバを示す断面図である。
【図３】上下ダクトユニットの連結部を示す垂直断面図である。
【図４】実施例２の排ガスダクトを示す垂直断面図である。
【図５】実施例３の環状の空気旋回チャンバを示す断面図である。
【図６】上下ダクトユニットの連結部を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
(1) ：上段ダクト本体
(1a)：下端部
(1')：下段ダクト本体
(1'a)：上端部
(2) ：空気旋回チャンバー
(3) ：給気管
(4) ：上段ダクトユニット
(4')：下段ダクトユニット
(5) ：スリット部
(6) ：排ガス出口
(7) ：湾曲ダクト
(8) ：突口
(9) ：スリット内案内板
(10)：チャンバー内案内板
【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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