(57)【要約】【課題】  被処理ガスからの個体粒子の分離を効果的に行なうことができ、集塵効率を向上させることができる横型サイクロン集塵装置を提供することを課題とする。【解決手段】  被処理ガスから個体粒子を分離する分離部と該分離部の下端部に連結されて個体粒子を回収する集塵部とを備え、前記分離部は、横方向に沿って円柱状の内部空間を形成する内壁部を備えると共に、前記内部空間に導入された被処理ガスが前記内壁部に沿って内部空間の周方向旋回しつつ軸方向に移動するように構成されてなる横型サイクロン集塵装置において、前記内部空間の径方向内方に向かって内壁部から突出し、内壁部の周方向に沿って延在するように形成された突出部が前記内壁部に備えられていることを特徴とする。【選択図】図２
2011218250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理ガスから個体粒子を分離する分離部と該分離部の下端部に連結されて個体粒子を回収する集塵部とを備え、前記分離部は、横方向に沿って円柱状の内部空間を形成する内壁部を備えると共に、前記内部空間に導入された被処理ガスが前記内壁部に沿って内部空間の周方向に旋回しつつ軸方向に移動するように構成されてなる横型サイクロン集塵装置において、
前記内部空間の径方向内方に向かって内壁部から突出し、内壁部の周方向に沿って延在するように形成された突出部が前記内壁部に備えられていることを特徴とする横型サイクロン集塵装置。
【請求項２】
前記突出部は、内部空間の周方向に沿って旋回する被処理ガスの運動成分が下方向きとなる領域に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の横型サイクロン集塵装置。
【請求項３】
前記突出部の全体が前記集塵部よりも上方に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の横型サイクロン集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理ガスから個体粒子を分離する際に用いられる横型サイクロン集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末セメントなど個体粒子の処理（乾燥や焼成など）を行なうセメントプラントなどでは、個体粒子を含む空気などの被処理ガスから個体粒子を分離する作業が行なわれている。被処理ガスからの個体粒子の分離には、様々な装置が用いられており、その１つとして、サイクロン集塵装置が挙げられる。
【０００３】
サイクロン集塵装置は、被処理ガス中の個体粒子を被処理ガスと共に旋回させることで、遠心力によって個体粒子を分離するものである。サイクロン集塵装置の種類としては、縦型又は横型のものが知られているが、被処理ガスの性状や設置環境などによっては圧力損失が少ない横型サイクロン集塵装置を用いることが好ましい場合がある。
【０００４】
横型サイクロン集塵装置は、被処理ガスから個体粒子を分離する分離部と該分離部の下端部に連結されて個体粒子を回収する集塵部とを備えるものである。前記分離部は、横方向（水平方向）に沿って円柱状の内部空間を形成する内壁部を備え、前記内部空間に導入された被処理ガスが内壁部に沿って内部空間の周方向に旋回しつつ軸方向に移動するように構成されている。
【０００５】
これにより、被処理ガス中の個体粒子に遠心力が加わって個体粒子が内壁部側へ移動し、内壁部に衝突することとなる。この際、個体粒子が有していた内壁部に沿って旋回する運動成分（旋回運動成分）と軸方向に移動する運動成分（軸方向運動成分）が消失し、被処理ガスから個体粒子が分離され、集塵部に落下して回収される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−６３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような横型サイクロン集塵装置は、内部空間で被処理ガスから分離された個体粒子が下方へ移動、落下する際に、連続的に後から内部空間に導入される被処理ガスによって再度捕捉され易いため、集塵効率が低いものとなっている。
【０００８】
そこで、本発明は、被処理ガスからの個体粒子の分離を効果的に行なうことができ、集塵効率を向上させることができる横型サイクロン集塵装置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】
【０００９】
斯かる課題に鑑みて本発明者らが鋭意研究したところ、被処理ガスが導入される内部空間を形成する内壁部に突出部を形成することで、効果的に個体粒子の分離を行なうことができ、集塵効率を向上させることができることを見出し、本発明を完成させるに到った。
【００１０】
即ち、本発明にかかる横型サイクロン集塵装置は、被処理ガスから個体粒子を分離する分離部と該分離部の下端部に連結されて個体粒子を回収する集塵部とを備え、前記分離部は、横方向に沿って円柱状の内部空間を形成する内壁部を備えると共に、前記内部空間に導入された被処理ガスが前記内壁部に沿って内部空間の周方向に旋回しつつ軸方向に移動するように構成されてなる横型サイクロン集塵装置において、前記内部空間の径方向内方に向かって内壁部から突出し、内壁部の周方向に沿って延在するように形成された突出部が前記内壁部に備えられていることを特徴とする。
【００１１】
斯かる構成によれば、前記内部空間の径方向内方に向かって内壁部から突出し、内壁部の周方向に沿って延在するように形成された突出部が前記内壁部に備えられていることで、内壁部に衝突して被処理ガスから分離された個体粒子が後から継続して導入される被処理ガスと共に内部空間の軸方向に移動してしまうのを抑制することができ、分離された個体粒子を突出部に沿って効果的に下方へ移動させて集塵部で回収することができる。これにより、集塵効率の向上を図ることができる。
【００１２】
また、前記突出部は、内部空間の周方向に沿って旋回する被処理ガスの運動成分が下方向きとなる領域に備えられていることが好ましい。
【００１３】
斯かる構成によれば、内壁部の周方向に沿って旋回する被処理ガスの運動成分が下方向きとなる領域に前記突出部が備えられていることで、より効率的に個体粒子の分離を行なうことができる。具体的には、被処理ガスの運動成分が下方向きとなる領域では、個体粒子が下方向きの運動成分を有しているため、斯かる領域に突出部が備えられることで、内壁部に衝突して分離された個体粒子を下方へ向かって効率的に移動させ、集塵部で回収することができる。このため、後から継続して内部空間に導入される被処理ガスに分離された個体粒子が再度捕捉されるのを抑制することができ、集塵効率の向上を図ることができる。
【００１４】
また、前記突出部の全体が前記集塵部よりも上方に位置するように構成されていることが好ましい。
【００１５】
斯かる構成によれば、前記突出部の全体が前記集塵部よりも上方に位置するように構成されていることで、突出部に接触した被処理ガスが集塵部内に流れ込んでしまうのを抑制することができる。これにより、集塵部内に収容された個体粒子が被処理ガスによって舞い上がり、内部空間へ再び入り込んでしまうのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、被処理ガスからの個体粒子の分離を効果的に行なうことができ、横型サイクロン集塵装置の集塵効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る横型サイクロン集塵装置の正面断面図。
【図２】（ａ）は、図１のＸ−Ｘ断面図、（ｂ）は、図１のＹ−Ｙ断面図、（Ｃ）は、図１のＺ−Ｚ断面図。
【図３】実施例及び比較例の集塵効率の試験結果のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態について、図１及び２を見つつ説明する。
【００１９】
本発明に係る横型サイクロン集塵装置１は、個体粒子を含む被処理ガスから個体粒子の分離を行なうために用いられるものである。具体的には、横型サイクロン集塵装置１は、被処理ガスから個体粒子を分離する分離部２と分離された個体粒子を回収する集塵部３とから構成されている。
【００２０】
前記分離部２は、横方向（具体的には、水平方向）に沿って延びる円柱状の内部空間２１Ｒを備える分離部本体２１と、前記内部空間２１Ｒに被処理ガスを導く導入部２２と、分離部本体２１で処理された被処理ガス（処理ガス）を外部へ放出する排出部２３とから構成されている。具体的には、分離部２は、内部空間２１Ｒの水平方向の一端側に被処理ガスを導入させるように分離部本体２１の一端側に導入部２２が備えられ、内部空間２１Ｒの水平方向の他端側から処理ガスが排出されるように分離部本体２１の他端側に排出部２３が備えられている。また、分離部２は、前記内部空間２１Ｒに導入された被処理ガスが内部空間２１Ｒの周方向（後述する内壁部２１ａの周方向）に沿って旋回しつつ軸方向に移動するように構成されている。
【００２１】
前記分離部本体２１は、円柱状の内部空間２１Ｒを形成する内壁部２１ａを備えている。該内壁部２１ａは、内部空間２１Ｒの軸線（水平方向に伸びる中心軸線）ａに直交する断面形状が略環状となるように形成されている。具体的には、内壁部２１ａは、半径（即ち、内部空間２１Ｒの半径）が１.７〜２.０ｍとなるような円弧状に形成され、内壁部２１ａに囲まれた円柱状の空間が内部空間２１Ｒとなるように構成されている。また、内壁部２１ａは、内部空間２１Ｒが集塵部３の収容空間３Ｒ（収容空間３Ｒについては、後述する）と連通するように下方に向かって開放するように形成されており、内壁部２１ａの下端部には、後述する収容壁部３ａが連結されている。
【００２２】
内壁部２１ａの周方向の全長としては、円柱状の内部空間２１Ｒの周方向の全長に対して５０〜５８％であることが好ましい。また、内壁部２１ａの水平方向の長さＬ１としては、３〜３.５ｍであることが好ましい。即ち、分離部本体２１内には半径が１.７〜２.０ｍで水平方向の長さが３〜３.５ｍの円柱状の内部空間２１Ｒが形成されることが好ましい。
【００２３】
前記分離部本体２１は、前記内部空間２１Ｒの径方向内方に向かって前記内壁部２１ａから突出する突出部２１ｂを備えている。該突出部２１ｂは、内壁部２１ａの周方向（即ち、円柱状の内部空間２１Ｒの周方向）に沿って延在するように形成されている。突出部２１ｂの突出量（内壁部２１ａから突出方向先端までの長さ）ｈは、内部空間２１Ｒを流れる被処理ガスの流速を著しく低下させない程度であることが好ましい。具体的には、突出部２１ｂの突出量ｈは、内部空間２１Ｒの半径の３〜８％程度であることが好ましい。また、突出部２１ｂの長さ（内壁部２１ａの周方向に沿った長さ）Ｌ２は、内壁部２１ａの周方向の全長の１５〜２５％程度であることが好ましい。具体的には、内壁部２１ａの構成が上記の範囲である場合には、突出部２１ｂの突出量ｈは５〜１５ｃｍであることが好ましく、８〜１３ｃｍであることがより好ましい。また、突出部２１ｂの長さＬ２は、１８０〜３１０ｃｍであることが好ましく、１８０〜２００ｃｍであることがより好ましい。また、突出部２１ｂは、板状の形状を有し、その厚みは５〜１０ｃｍ程度であることが好ましい。
【００２４】
前記突出部２１ｂは、内壁部２１ａの周方向に沿って旋回する被処理ガスの運動成分が下方向きとなる領域に備えられる。具体的には、突出部２１ｂは、被処理ガスの運動成分が下方向きとなる領域に上下方向に沿うように形成される。本実施形態では、軸線ａを中心に後述する導入部２２の開口部（導入開口部）２２ａと対向する位置に形成される。また、突出部２１ｂの高さ位置としては、軸線ａを中心に内壁部２１ａの周方向の上方に向かって１５°の位置と、軸線ａを中心に内壁部２１ａの周方向の下方に向かって４５°の位置との間の範囲内であることが好ましい。そして、斯かる範囲において突出部２１ｂの下端部は、前記集塵部３よりも上方（具体的には、後述する収容壁部３ａよりも上方）に位置した状態となる。
【００２５】
また、突出部２１ｂは、導入部２２と排出部２３との間の領域の内壁部２１ａに備えられる。具体的には、導入部２２と排出部２３との間の距離のうち、排出部２３から導入部２２側に向かって１０〜３０％程度の領域以外の領域に突出部２１ｂが備えられることが好ましい。斯かる領域では、被処理ガスの旋回する方向への速度が速く、固体粒子が内壁部２１ａ側へ効果的に移動するため、斯かる領域に突出部２１ｂを備えることで分離された固体粒子をより効果的に下方（具体的には、集塵部３）へ送ることが可能となる。また、突出部２１ｂは、斯かる領域に間隔を空けて複数備えられる。具体的には、斯かる領域に突出部２１ｂが７０〜１１０ｃｍの間隔で２〜３個形成されることが好ましい。
【００２６】
前記導入部２２は、被処理ガスを分離部本体２１内に導くように構成された導入路２２Ｒと該導入路２２Ｒを外部へ開放させる導入開口部２２ａを備えている。該導入開口部２２ａは、内部空間２１Ｒの径方向に沿って分離部本体２１から突出し、下方に向かって開口するように形成されている。前記導入路２２Ｒは、一端側が内部空間２１Ｒに連通し、他端側が導入開口部２２ａから外部へ開放するように構成されている。
【００２７】
また、導入部２２は、導入路２２Ｒを形成する湾曲壁部２２ｂを備えている。該湾曲壁部２２ｂは、一端部が導入開口部２２ａの一部を形成すると共に、他端部が内壁部２１ａに連結されている。また、湾曲壁部２２ｂは、一端部と他端部の間の中央領域が上方に向かって湾曲するように形成されている。本実施形態では、湾曲壁部２２ｂは、中央領域が分離部本体２１よりも上方に位置するように形成されている。湾曲壁部２２ｂの半径は、内壁部２１ａの半径よりも大きく形成されており、内壁部２１ａの半径の１．５〜２．５倍程度であることが好ましい。つまり、導入部２２は、湾曲壁部２２ｂに沿って湾曲した導入路２２ａを備えている。
【００２８】
前記排出部２３は、分離部本体２１の他端部から上方（より詳しくは、垂直方向上方に対して４５〜６０°程度の角度）に向かって延出するように形成され、延出方向先端部に処理ガスを排出する排出開口部２３ａが形成されている。また、排出部２３は、内部空間２１Ｒと連通する排出路２３Ｒを備えている。該排出路２３Ｒは、一端部が内部空間２１Ｒに連通すると共に、他端部が排出開口部２３ａから開放するように構成されている。また、排出路２３Ｒは、排出部２３が延出する方向に沿って形成されている。
【００２９】
前記集塵部３は、分離部２の下端部に連結され、分離部２から落下してくる個体粒子を下方に集めるように構成されている。具体的には、集塵部３は、分離部２から落下してくる個体粒子を収容する収容空間３Ｒを備えている。該収容空間３Ｒは、内部空間２１Ｒに連通するように形成されている。また、収容空間３Ｒは、内壁部２１ａの下端部に連結された収容壁部３ａによって囲まれた空間であり、下方向かって断面形状が小さくなるように形成されている。収容壁部３ａは、内壁部２１ａの下端部から下方に向かって延出するように形成され、下方に向かって開口する開口部３ｂが下端部に形成されている。つまり、収容壁部３ａは、開口部３ｂ側から上方に向かって拡開するように形成されている。
【００３０】
次に、上記のような構成の横型サイクロン集塵装置１によって被処理ガスから個体粒子が除去される原理ついて説明すると、個体粒子を含有する被処理ガスは、導入開口部２２ａから導入路２２Ｒに送り込まれる。導入路２２Ｒ内では、被処理ガスは、湾曲壁部２２ｂに沿って上昇して内部空間２１Ｒよりも上方に移動し、その後湾曲壁部２２ｂに沿って下降しつつ内部空間２１Ｒに導入される。
【００３１】
内部空間２１Ｒに導入された被処理ガスは、内壁部２１ａに沿って内部空間２１Ｒの周方向旋回しつつ軸方向（具体的には、水平方向、即ち、分離部本体２１の一端側から他端側に向かって）に移動する。この際、被処理ガスの旋回によって遠心力が生じ、被処理ガス中の個体粒子が内部空間２１Ｒの径方向外方に向かって移動して内壁部２１ａに衝突する。これにより、個体粒子の旋回運動成分及び軸方向運動成分が消失し、被処理ガスから個体粒子が分離され、収容空間３Ｒに落下して集塵部３の開口部３ｂから外部へ排出される。
【００３２】
この際、突出部２１ｂが備えられている領域では、突出部２１ｂが内部空間２１Ｒの径方向内方に向かって突出しているため、内壁部２１ａに衝突して分離された個体粒子が後から継続して導入される被処理ガスと共に排出部２３側へ（内部空間２１Ｒの軸方向に）移動してしまうのを抑制することができ、分離された個体粒子を突出部２１ｂに沿って効果的に下方へ移動させて集塵部３で回収することができる。
【００３３】
また、被処理ガスの運動成分が下方となる領域では、個体粒子が下方に向かって移動する運動成分を有しているため、斯かる領域に突出部２１ｂが備えられていることで、突出部２１ｂに衝突して分離された個体粒子を下方へ向かって効率的に移動させることができる。このため、個体粒子を効率的に収容空間３Ｒへ落下させることができ、より効果的に個体粒子の分離を行なうことができる。
【００３４】
そして、個体粒子が分離された処理ガスは、分離部本体２１の他端側から排出路２３Ｒを通って排出開口部２３ａから外部へ排出される。
【００３５】
以上のように、本発明にかかる横型サイクロン集塵装置によれば、被処理ガスからの個体粒子の分離を効果的に行なうことができ、集塵効率を向上させることができる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００３７】
＜実施例＞
１．横型サイクロン集塵装置
上述した実施形態のような構成を有する川崎重工業社製の横型サイクロン集塵装置を用い、内壁部に上述したような突出部を設置した。突出部の形状は、突出量が１０ｃｍ、内壁部に沿った長さが１９０ｃｍ、厚みが１０ｃｍのものを用いた。
突出部の設置箇所としては、内壁部に沿って旋回する被処理ガスの運動成分が下方向きとなる領域に設置した。この際、突出部の下端部の位置は、被処理ガスが旋回移動する内部空間の中心軸を中心に内壁部の周方向の下方に向かって４５°の位置とし、内壁部における水平方向の位置は、排出部から導入部側に向かって７０ｃｍの位置とした。設置した突出部の個数は、３個であり、その間隔は、７０ｃｍとした。
【００３８】
２．試験方法
被処理ガス（流量：９４０００ｍ3Ｎ／ｈ、温度：５４０℃、粉体量：２２０ｔ／ｈ）を上記横型サイクロン集塵装置に導入し、集塵効率の測定を行なった。測定方法としては、横型サイクロン集塵装置へ導入する前の被処理ガス中の固体粒子と、横型サイクロン集塵装置で捕集された固体粒子とのそれぞれについて、湿式粒度分布測定装置（日機装社製 品名：マイクロトラック）を用いて粒度分布を測定した。それぞれの粉体量に測定粒度分布結果を乗算し、各代表粒径での回収率（捕集量/投入量）を集塵効率とした。試験結果については、図３に示す通りである。
【００３９】
＜比較例＞
突出部を設置しなかったこと以外は実施例と同一の横型サイクロン集塵装置を用い、同一条件で集塵効率の測定を行なった。試験結果については、図３に示す通りである。
【００４０】
＜まとめ＞
図３の集塵効率の試験結果を見ると、実施例の方が比較例よりも高い集塵効率であることが認められる。つまり、内壁部に突出部を設置することで被処理ガスから粉体（個体粒子）を効果的に除去することができ、横型サイクロン集塵装置の集塵効率を向上させることができると認められる。
【図１】
2011218250.tif 000003
【図２】
2011218250.tif 000004
【図３】
2011218250.tif 000005