(57)【要約】【課題】冷却塔の頂部に対して鉛直方向に向けて形成されている鉛直部と、前記鉛直部に対して鋭角状に傾斜させて連通接続されるダクトを備えることにより、高温ガスの偏流を抑え、高温ガスと冷却水との熱交換を効率よく行わせることができ、冷却塔の内壁面へのダストの付着、堆積を防止できる整流装置を提供する。さらに、従来定期的に行う必要があったダスト除去作業回数を減らし、メンテナンスコストを低減でき、小スペース化、小型化を実現できる整流装置を提供する。とりわけ、整流格子が使用できない付着性ダストを含む高温ガスなどの物件についても好適に用いることができる。【解決手段】高温ガスを急冷する冷却塔の整流装置１であって、冷却塔３の頂部には、高温ガスを流入するための流路となる傾斜部７と鉛直部６とからなるダクト５がトの字状に連通接続されるとともに、冷却塔３の内周上には二流体ノズル１１が少なくとも２本以上備えられている整流装置１。【選択図】図１
2011021810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温ガスを急冷する冷却塔の整流装置であって、
前記冷却塔の頂部には、前記高温ガスを流入するための流路となるダクトがトの字状に連通接続されるとともに、前記冷却塔の内周上には二流体ノズルが少なくとも２本以上備えられている高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【請求項２】
前記ダクトは、前記冷却塔の頂部に対して鉛直方向に向けて形成されている鉛直部と、前記鉛直部に対して鋭角状に傾斜させて接続されている傾斜部と、から少なくともなる請求項１に記載の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【請求項３】
さらに、前記ダクトの傾斜部は前記ダクトの鉛直部の側面に対して、前記ダクトの鉛直部頂点から前記ダクトの傾斜部の断面径Ｄ１の１倍から２倍の長さの位置にて交差し、前記ダクトの鉛直部の全長Ｈ２は前記ダクトの傾斜部の断面径Ｄ１の２倍から４倍の長さである請求項２に記載の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【請求項４】
前記二流体ノズルが、前記冷却塔の頂部及び／又は直胴部に備えられるとともに、前記二流体ノズルから前記高温ガスにエア及び／又は冷却水を放出可能である請求項１〜３のいずれか１項に記載の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【請求項５】
前記ダクトの傾斜部を通過する高温ガスの流速Ｖ１が、８〜２０［ｍ／ｓ］であって、前記冷却塔の直胴部を通過する高温ガスの流速Ｖ３が１〜３［ｍ／ｓ］であって、前記鉛直部を通過する高温ガスの流速Ｖ２が、前述の［（Ｖ１＋Ｖ３）／α］の関係となり、αが１．５〜３である請求項２〜４のいずれか１項に記載の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【請求項６】
前記ダクトの前記傾斜部と前記鉛直部と、の交差角度が３０°から６０°である請求項２〜５のいずれか１項に記載の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温ガス冷却用冷却塔の整流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
整流装置としては、ゴミ処理施設やセメントプラント等の燃焼炉を有する燃焼設備から排出される高温のガスを冷却処理する際に従来から用いられている。
【０００３】
具体的には、燃焼炉及びゴミ、灰、アルミ、銅、亜鉛、鉄などの溶融炉で発生した高温ガスは、整流装置により高温ガスが偏流を生じないように整流され、その後、整流された高温ガスは、冷却塔等の冷却手段内に送り込まれて冷却水等を噴霧し、冷却処理される。この高温ガスの冷却処理の過程で、同時に粉塵やダスト等を取り除く排ガス処理も行われ、さらに後段（後処理工程）にて排ガス処理された処理済みのガスは大気中に排出されることとなる。
【０００４】
ところで、冷却塔内での高温ガスの冷却処理では、高温ガスの温度を所要の設定温度まで冷却させるために、冷却水は冷却塔内で高温ガスに対し均等に噴霧される必要がある。そこで、高温ガスの偏流を抑制し、冷却塔内でガスを十分に拡散させるべく、整流装置が用いられている。
【０００５】
たとえば、従来の整流装置として、図５に示されるものがある。この整流装置１００では、Ｕ字ダクト１０５と、頂部１０３と、胴部１０７と、底部１０９とからなる冷却塔１０１から構成されている。すなわち、従来の整流装置１００では、冷却塔１０１の塔状容器の頂部１０３に排ガスを導くための排ガスラインとして、Ｕ字ダクト１０５が用いられ、高温ガスが、Ｕ字ダクト１０５内を通過する際、Ｕ字ダクト１０５によって整流される。その後、高温ガスが、冷却塔頂部１０３、胴部１０７、底部１０９と順に通過する際に噴霧された冷却水と接触して冷やされ、冷やされたガスが、ガス排出管１１３を介して外部に排出されるとともに、粗大な粉塵等が（冷却塔の）底部１０９に貯水されている貯留水１１５へ落下し、排出装置を介して外部に排出される。
【０００６】
しかしながら、このような従来の整流装置では、十分に整流が行われず問題となっている。すなわち、前述のような整流装置では、Ｕ字ダクト１０５を通して冷却塔１０１に導かれる排ガスの主流が、Ｕ字ダクト１０５内の通過の際に、そのＵ字ダクト１０５と対応する周方向の一側部Ｘに偏って流入してしまっていた。換言すれば、図５に示されるようなＵ字ダクトでは、排ガスの主流がＵ字ダクトに対応する湾曲方向外側に偏って通過することになり、この偏流したままの高温ガスが冷却塔内に流れ込む（流入する）と、冷却塔内で高温ガスの拡散が十分に行われず、冷却処理に支障が生じていた。
【０００７】
また、冷却処理に留まらず、偏流したままの高温ガスが冷却塔内に流れ込む（流入する）と、冷却処理に使用される冷却水等が散布されることによって、高温ガスに含まれる粉塵やダストが湿気をもち、さらに、偏流しながら冷却塔内に高温ガスが流入するため、冷却塔内の内壁に付着し、堆積しやすいという問題も生じていた。
【０００８】
とりわけ、この堆積したダストは場合によってはガス出口を閉塞させるだけでなく、塔状容器内にて上方から落下してダスト排出口を閉塞させる等のトラブルを引き起こす虞があることから、定期的に燃焼設備の運転を休止すると共に、足場を組んで堆積したダストを掻き落すダスト除去作業を行わなければならず、その結果ランニングコストも嵩んでしまう。さらに、このダスト除去作業の際には、作業員がダスト等を吸い込んでしまうという新たな問題も生じている。
【０００９】
さらに、前述のＵ字ダクトを用いて整流する場合には、整流するための距離（長さ寸法）を必要以上に長くする必要があり、その距離分だけ冷却塔の上部方向に設置スペースをとる必要が生じるため、設置スペースがない場所では問題となった。一般的に、この距離は、冷却塔の頂部の断面径に対して、Ｕ字ダクトの垂直方向の距離が約４倍以上でないと整流効果が期待できないと考えられている。
【００１０】
このような問題に対して、Ｕ字ダクトと冷却塔の間に、さらに、整流板を備える整流装置（たとえば、図５の整流板１１１）も検討されている。確かに、高温ガスを偏流させないようにするために、整流装置を、前述の冷却塔と合わせて使用することで、高温ガスの偏流を減少させることも可能である。しかし、ピッチの細かい整流格子を使用すると、ごみ焼却炉などのダストを含むガスの場合には、格子の閉塞が生じやすくなり、結果的に偏流を発生させやすくなるという新たな問題も生じている。さらに、整流板の目詰まりを防ぐために、定期的に燃焼設備の運転を休止してダスト等を取り除かなければならない。したがって、問題の解決としては不十分である。
【００１１】
このような問題に対して、以下の特許文献１がある。
【００１２】
特許文献１では、上流側と下流側通路とが方向変換通路で連結された流体通路において、方向変換通路の幅を下流側通路の幅よりも広くして下流側通路の方向変換内周側での流体の剥離を抑制した流体通路を備える排煙処理装置としての整流装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−１６６７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、特許文献１の整流装置では、いわゆるＵ字ダクトを用いており、設置スペースがないような場所での使用に適さない。さらに、方向変換通路を備えると、流体の流速をダクト内で遅くすることにもなり、仮に偏流が生じにくくなっても、冷却塔内へ流入しづらくなる虞があり、冷却処理が不十分となる虞がある。また流速を遅くすることによりダクト内にダスト堆積の虞がある。したがって、未だ十分なものではなく、更なる改良が求められている。
【００１５】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、高温ガスを急冷する冷却塔の整流装置であって、冷却塔の頂部には、高温ガスを流入するための流路となるダクトがトの字状に連通接続されるとともに、冷却塔の内周上には二流体ノズルが少なくとも２本以上備えられていることにより、高温ガスの偏流を抑えながら、高温ガスと冷却水との熱交換を効率よく行わせることができ、冷却塔の内壁面へのダストの付着、堆積を防止できる整流装置を提供する。また、従来定期的に行う必要があったダスト除去作業回数を減らしランニングコストを抑制でき、小スペース化、小型化を実現できる高温ガス冷却用冷却塔の整流装置を提供する。とりわけ、トの字状ダクトと、二流体ノズルとが相俟って、高温ガスを効率よく急冷でき、さらに、整流格子が使用できない物件についても好適に用いることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明により、以下の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置が提供される。
【００１７】
［１］  高温ガスを急冷する冷却塔の整流装置であって、前記冷却塔の頂部には、前記高温ガスを流入するための流路となるダクトがトの字状に連通接続されるとともに、前記冷却塔の内周上には二流体ノズルが少なくとも２本以上備えられている高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【００１８】
［２］  前記ダクトは、前記冷却塔の頂部に対して鉛直方向に向けて形成されている鉛直部と、前記鉛直部に対して鋭角状に傾斜させて接続されている傾斜部と、から少なくともなる［１］に記載の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【００１９】
［３］  さらに、前記ダクトの傾斜部は前記ダクトの鉛直部の側面に対して、前記ダクトの鉛直部頂点から前記ダクトの傾斜部の断面径Ｄ１の１倍から２倍の長さの位置にて交差し、前記ダクトの鉛直部の全長Ｈ２は前記ダクトの傾斜部の断面径Ｄ１の２倍から４倍の長さである［２］に記載の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【００２０】
［４］  前記二流体ノズルが、前記冷却塔の頂部及び／又は直胴部に備えられるとともに、前記二流体ノズルから前記高温ガスにエア及び／又は冷却水を放出可能である［１］〜［３］のいずれかに記載の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【００２１】
［５］  前記ダクトの傾斜部を通過する高温ガスの流速Ｖ１が、８〜２０［ｍ／ｓ］であって、前記冷却塔の直胴部を通過する高温ガスの流速Ｖ３が１〜３［ｍ／ｓ］であって、前記鉛直部を通過する高温ガスの流速Ｖ２が、前述の［（Ｖ１＋Ｖ３）／α］の関係となり、αが１．５〜３である［２］〜［４］のいずれかに記載の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【００２２】
［６］  前記ダクトの前記傾斜部と前記鉛直部と、の交差角度が３０°から６０°である［２］〜［５］のいずれかに記載の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、高温ガスを急冷する冷却塔の整流装置であって、冷却塔の頂部には、高温ガスを流入するための流路となるダクトがトの字状に連通接続されるとともに、冷却塔の内周上には二流体ノズルが少なくとも２本以上備えられていることにより、高温ガスの偏流を抑え、高温ガスと冷却水との熱交換を効率よく行わせることができ、冷却塔の内壁面へのダストの付着、堆積を防止できる整流装置を提供する。また、従来定期的に行う必要があったダスト除去作業回数を減らしランニングコストを抑制でき、小スペース化、小型化を実現できる高温ガス冷却用冷却塔の整流装置を提供する。とりわけ、トの字状ダクトと、二流体ノズルとが相俟って、高温ガスを効率よく急冷でき、さらに、整流格子が使用できない物件についても好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置の一実施形態を模式的に示した図であって、断面を一部省略して図示した図である。
【図２】図１の一部拡大図であって、高温ガスの流入状態を模式的示した図である。
【図３】本発明の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置の別の実施形態を示した図であって、断面を一部省略して図示するとともに、傾斜部と鉛直部の断面径と、冷却塔の直胴部の断面径の関係を示す模式図である。
【図４】本発明の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置の別の実施形態を示した図であって、断面を一部省略して図示するとともに、ダクトの傾斜部と鉛直部と、冷却塔の直胴部とを、高温ガスが通過する際の流速の関係を示す模式図である。
【図５】従来の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置を模式的に示した図であって、断面を一部省略して図示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置を実施するための形態について具体的に説明する。但し、本発明はその発明特定事項を備える高温ガス冷却用冷却塔の整流装置を広く包含するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２６】
［１］本高温ガス冷却用冷却塔の整流装置の構成：
本発明の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置は、図１に示されるように、高温ガスを急冷する冷却塔の整流装置１であって、冷却塔３の頂部には、高温ガスを流入するための流路となるダクト５がトの字状に連通接続されるとともに、冷却塔３の内周上には二流体ノズル１１が少なくとも２本以上備えられている高温ガス冷却用冷却塔の整流装置１として構成されている。
【００２７】
ここで、本実施形態の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置（以下、適宜、「本整流装置」という）では、前述の構成によって、（１）高温ガスが傾斜部からダクトの鉛直部に流入する際、（２）高温ガスが鉛直部の天井蓋に当たる際、（３）（鉛直部の）天井蓋から（鉛直部の）周方向に高温ガスが流入する際、（４）鉛直部の周方向から冷却塔の頂部及び胴部に流入する際の、それぞれにおける高温ガスの流れを制御するものである。
【００２８】
［１−１］ダクト：
本実施形態におけるダクトは、冷却塔の頂部に、高温ガスを流入するための流路となるものであり、トの字状に連通接続されていることが望ましい。このように構成されることにより、高温ガスが冷却塔に流入する際の流路としての役割を担うことができ、さらに、高温ガスが冷却塔に流入する際に、偏流を生じさせないように高温ガスの流入を制御する役割も果たすことができる。すなわち、ダクトが冷却塔の頂部にトの字状に連通接続することで、そのダクト内を通過する高温ガスが、冷却塔の頂部に向かって流入し、高温ガスの流れを制御でき整流することができる。その結果、後述の冷却塔の内周上に設けられる二流体ノズルから散布される冷却エア、或いは冷却水等と、高温ガスとの熱交換を効率よく行うことができ、冷却塔の内壁面へのダストの付着、堆積を防止できる。
【００２９】
具体的には、図１に示されるように、本実施形態におけるダクト５は、鉛直部６と、傾斜部７とを備えており、鉛直部６と、傾斜部７とが、図１を正面視した場合には、いわば片仮名の「トの字」状に形成され、高温ガスの偏流を制御して所望のガスの流れにするものである。
【００３０】
［１−１−１］ダクトの鉛直部：
本実施形態におけるダクトの鉛直部は、図１に示されるように、高温ガスを冷却塔に送り込むための流路であり、冷却塔頂部３ａの上部に連通接続されている。すなわち、鉛直部６の一端６ａは、冷却塔の頂部３ａに連通接続されるとともに、鉛直部６の他端６ｂは、冷却塔頂部３ａを基準にして、冷却塔頂部３ａから垂直方向に延伸させた、その最上部に形成されている。さらに、鉛直部の他端６ｂは閉塞されている。このように、鉛直部６を構成することにより、鉛直部の一端６ａは、冷却塔３に高温ガスを流入させるための、いわば入口となり、鉛直部の他端６ｂは、いわばダクトの天井蓋として、上流側への高温ガスの流れを遮断する。
【００３１】
また、鉛直部の他端は、高温ガスの流れる方向を変更させ、高温ガスの流れを制御する役割を果たしている。すなわち、高温ガスが傾斜部から鉛直部に流入すると、後述するように傾斜部は、鉛直部に対して鋭角状に連通接続されているため、鉛直部に流入した高温ガスの流れる方向は、そのまま鉛直部の軸心に対して、鋭角状の方向に進むことになる。そのため、鉛直部の天井に高温ガスが当たり、当たった高温ガスは、鉛直部の下方向に流れを変え、偏流を生じさせることなく冷却塔内に高温ガスを送り込むことができるのである。その結果、高温ガスの流れを制御しやすくなり、冷却処理をスムーズに行うことができる。また、ダストが冷却塔の内部（内壁）に付着しづらくすることができる。
【００３２】
ダクトの鉛直部の形状は、断面が円形状であることが好ましい。鉛直部への高温ガスの流入を制御しやすく、さらに、冷却塔の頂部への高温ガスの流入を制御しやすいからである。ただし、このような制御を可能とするならば、特に円形状に限られるものではなく、たとえば、角ダクトと呼ばれる断面が矩形状からなるもの、或いは、断面が長円形や楕円形等からなるもの等に断面形状が形成されてもよい。ただし、排ガス等の流入等を偏流せずに制御するという点では、断面が円形状のものが好ましい。
【００３３】
［１−１−２］ダクトの傾斜部：
本実施形態におけるダクトの傾斜部は、図１に示されるように、鉛直部６に対して高温ガスを流入するための流路であり、鉛直部６に対して鋭角状に傾斜させて連通接続されている。すなわち、ダクトの鉛直部６と傾斜部７とが、いわば「トの字」状の形状に形成されている。換言すれば、鉛直部６の軸心（図３の符号Ｙ）に対して傾斜部７の軸心（図３の符号Ｚ）を鋭角状に交差するように傾斜させて連通接続されている。このように、ダクトの傾斜部を鋭角状に傾斜させるのは、傾斜部を通過した高温ガスが、鉛直部に流入した際に、その傾斜部を通過する流れに沿ってそのまま鉛直部の他端であるいわば天井蓋に高温ガスを当てて（到達させて）、高温ガスの流入角度を変更させるためである。而して、傾斜部から鉛直部に流入する（進入する）角度を制御することにより、高温ガスが確実に天井蓋に当たり、天井蓋に当たった高温ガスは、鉛直部の側壁（下方向）に沿って、冷却塔内に流入する。具体的には、鉛直部に高温ガスが流入した後、垂直方向下向きに整流された状態として、冷却塔頂部の排ガス入口より冷却塔内に流入させることができる。したがって、高温ガスを偏流させることなく冷却塔に流すことができ、高温ガスと冷却水との熱交換を効率よく行わせることができ、冷却塔内壁面へのダストの付着、堆積を防止することができる。
【００３４】
ダクトの傾斜部の形状は、その断面が円形状であることが好ましい。鉛直部への高温ガスの流入を制御しやすいからである。ただし、本発明の範囲を逸脱しない範囲でこのような制御を可能とするならば、特に断面形状が、円形状に限られるものではなく、たとえば、楕円形、矩形等が挙げられる。
【００３５】
［１−１−３］ダクトの鉛直部と傾斜部との関係：
より好ましいのは、（高温ガス冷却用冷却塔の整流装置の）ダクトが、冷却塔の頂部に対して鉛直方向に向けて形成されている鉛直部と、鉛直部に対して鋭角状に傾斜させて接続されている傾斜部と、から少なくとも構成されていることである。このように構成されることにより、傾斜部が鉛直部に対して鋭角状に傾斜した、いわばトの字状のダクトとして高温ガス冷却用冷却塔に連通接続されやすくなり、設置スペースが十分ないような場所でも容易に使用でき、しかも、偏流をより制御しやすくなるからである。さらに好ましいのは、ダクトの傾斜部は鉛直部の側面に対して、鉛直部頂点からＨ１の距離（ダクト傾斜部の断面径Ｄ１の１倍から２倍の長さ）にて交差し、鉛直部の全長Ｈ２はダクトの傾斜部の断面径Ｄ１の２倍から４倍の長さとなっていることである（図３参照）。このように構成されることにより、トの字状のダクトの接続位置を調整することで、確実に偏流をより制御しやすくなるからである。
【００３６】
この点、従来の流路の短い（ダクト高さの低い）Ｕ字型ダクトでは、設置スペースが十分でない箇所でも、排出される高温ガス等の流体を冷却させるための流路を十分確保しやすいといった利便性があるものの、Ｕ字状の流路に沿って高温ガスが通過すると、流路内で偏流が生じ後処理工程である、高温ガスの冷却処理に支障が生じやすい。たとえば、Ｕ字型ダクトでは、同一径内であっても、ダクトのＵ字部分の内周側領域と外周側領域とでは、高温ガス等の流体の流入速度や流入密度等が異なり、ダクトのＵ字部分の外周側領域に偏った偏流が生じる。したがって、冷却塔内に高温ガスが流入する際には、ダクトの外周側に偏ったままの状態で高温ガスが流入し、冷却塔内での冷却処理効率を低減させることになり、本実施形態の効果を奏することができない。
【００３７】
具体的に図１、２、５を参照しながら、本実施形態の高温ガス冷却用冷却塔の整流装置と従来のＵ字状ダクトと、そのＵ字ダクトが連通接続された冷却塔とを対比して説明する。ここで、図５は、従来のＵ字状ダクトと、そのＵ字ダクトが連通接続された冷却塔の断面図であって、高温ガスの流入を模式的に示したものである。ただし、説明の便宜を図るため、ダクトの始端及び冷却塔の一部を省略して図示してある。また、図２は、本実施形態の備えるダクト及び冷却塔であって、高温ガスがダクトの傾斜部及び鉛直部に流入し、冷却塔の頂部に流入する状態を模式的に示した図であって、説明の便宜を図るため、ダクトの一部及び冷却塔の下部を省略して図示したものである。
【００３８】
図５に示されるように、高温ガスが焼却炉等（図示せず）から発生し、Ｕ字ダクトを通過すると、Ｕ字状の内壁形状に沿って高温ガスが流入するため、周方向の上部（符号Ｘ）に高温ガスの流れが偏って通過しやすくなる。すなわち、偏流が生じやすく、冷却塔の内壁の一部側にダストが付着しやすくなる。その結果、ダスト除去作業を定期的に行う必要が生じ、ランニングコストを抑制できず、更に、小スペース化、小型化を実現できないものとなっている。
【００３９】
他方、本実施形態のように、傾斜部が鉛直部に対して鋭角状に傾斜させて接続されると、図１及び２に示されるように、傾斜部７内を通過した高温ガスＧが、鉛直部６に流入する。次に高温ガスが、その流れ込んだ角度のまま、下降してくる高温ガスまたは鉛直部の天井蓋６ｂに当たる。さらに、下降してくる高温ガスまたは鉛直部の天井蓋６ｂに当たった高温ガスは、前述のように（下降してくる高温）ガスまたは天井に当たった（衝突した）ことにより、流入方向を変えて鉛直部の下部方向（一端６ａ方向）、すなわち、冷却塔の頂部３ａ方向に下降する（進路を変える）ことになる。この際、高温ガスは、天井またはガスに当たったことにより、傾斜部７を通過した際の流入速度、及び鉛直部に進入した際の流入速度よりも遅くなるが、傾斜部７から鉛直部６内への連続的な高温ガスの流入によって、あたかも背後から押し出される状態で、高温ガスが移動し、さらに冷却塔の頂部３ａ、続いて冷却塔３内へと高温ガスが通過することになり、偏流が生じることを制御する。
【００４０】
ここで、傾斜部が「鉛直部に対して鋭角状に傾斜させて」接続されるとは、傾斜部が鉛直部に接続される状態が、いわばトの字状に接続されていることを意味する。すなわち、冷却塔の頂部を基準にして、垂直方向に配置される鉛直部に、傾斜部が斜め上方向に向かって交差するように接続されることを意味する。このように接続することで、高温ガスが傾斜部を通過して鉛直部に流入しても、傾斜部の形状に沿って高温ガスは流れているため、鉛直部に対して斜め上方の方向で交差するように配置される傾斜部の形状に沿うように、鉛直部内でも高温ガスが流れることになる。そのため、鉛直部の天井または下降してくる高温ガスに当たることになる。次に、鉛直部の天井に当たった高温ガスは、その流れが変化し天井から鉛直部下方の冷却塔内へと流入することになる。
【００４１】
また、傾斜部が鉛直部に対して「鋭角状」に傾斜させて接続するのは、高温ガスを鉛直部の天井蓋または下降してくる高温ガスに当てて、高温ガスの流入（進行）方向を変更させるためである。換言すれば、高温ガスが鉛直部に当たらないような、たとえば「鈍角状」に傾斜させて接続させるものは除かれる趣旨である。すなわち、垂直方向に配置される鉛直部の軸心と、その鉛直部の軸心に対して傾斜部の軸心が、斜め上から下方向に向かって交差して接続されるものは、本実施形態には含まれない。このような接続にすると、ダクト内のみならず冷却塔内での偏流を十分制御できず、さらには、冷却塔胴部内での高温ガスの分散を十分行うことができない。その結果、冷却処理の効果を低減させることにもなり、ダスト等の粉塵が付着しやすくなるからである。
【００４２】
さらに、傾斜部が鉛直部に対して「鋭角状」に傾斜させる際の、好ましい「鋭角」の角度は、鉛直部の軸心に対して傾斜部の軸心が３０〜６０°であり、より好ましいのは、傾斜部の軸心と鉛直部の軸心の交差が、３５〜５５°、さらに好ましいのは、４０〜５０°である。このような所望範囲の角度になるように、傾斜部が鉛直部に対して鋭角状に傾斜させること、すなわち、図３に示されるように、鉛直部６の軸心Ｙに対して傾斜部の軸心Ｚを所望角度で鋭角状に交差するように傾斜させることで、（１）高温ガスが傾斜部から鉛直部に流入する際、（２）高温ガスが鉛直部の天井蓋に当たる際（とりわけ、天井部に高温ガスが当たる位置等）、（３）（鉛直部の）天井蓋から冷却塔の頂部に流入する際の、それぞれの段階を経て排ガスを整流することができる。その結果、偏流を防ぎ、ダストの付着を低減することができるのである。
【００４３】
なお、高温ガスが鉛直部の天井蓋に当たっても、天井蓋に当たる際の高温ガスは高温であり、かつ、湿気を帯びていないためダストが付着しづらい傾向にある。すなわち、高温ガスに含まれているダストは、冷却処理される過程で、冷却水が噴霧されるため、湿気を帯びて粘性を有するため、ダストが付着しやすくなるからである。
【００４４】
また、ダクトの傾斜部と前記鉛直部と、の交差角度が３０°から６０°であることも好ましい形態の一つである。傾斜部と鉛直部の角度を所望の比率に構成されることで、ガスの流入流出をコントロールしやすくできるからである。その結果、ダストがそれぞれの内壁に付着することを防ぐともに、高温ガスの冷却処理を容易にすることができるからである。
【００４５】
また、ダクトの傾斜部を通過する高温ガスの流速Ｖ１が、８〜２０［ｍ／ｓ］であって、前記冷却塔の直胴部を通過する高温ガスの流速Ｖ３が１〜３［ｍ／ｓ］であって、前記鉛直部を通過する高温ガスの流速Ｖ２が、前述の［Ｖ１＋Ｖ３／α］の関係となり、αが１．５〜３であることも好ましい形態の一つである。このように構成されることにより、ガスの流入をよりコントロールでき、ダストがそれぞれの内壁に付着することを防ぐとともに、高温ガスの冷却処理を容易にすることができるからである。なお、この場合のαは補正係数を意味する。
【００４６】
具体的には、図４に示されように、ダクトの傾斜部を通過する高温ガスの流速Ｖ１が、８〜２０［ｍ／ｓ］であって、冷却塔の直胴部を通過する高温ガスの流速Ｖ３が、１〜３［ｍ／ｓ］であって、鉛直部を通過する高温ガスの流速Ｖ２が、前述の［（Ｖ１＋Ｖ３）／α］で求められる流速になることが好ましい。
【００４７】
なお、焼却炉、ボイラーから出る高温ガスは、約９００〜２００℃であって、後述の冷却塔内での冷却処理で、凡そ１秒以内に低温域（２００〜１５０℃）に冷却される。
【００４８】
［１−１−４］その他のダクトの構成：
また、ダクトの材質としては、たとえば、炭素鋼板、耐酸耐腐食鋼板、ステンレス鋼板等が挙げられるが、このような材質に限られるものではなく、公知の材質から形成されるものも含まれる。なお、炭素鋼板はダクトの主用材であるが、防錆という点では、ステンレス等の素材からなるものが好ましい。
【００４９】
ダクト同士を接続するには、たとえば、いわゆるフランジ接続（フランジ工法）等の方式を挙げることができる。ただし、このような方式による接合方法に限られることなく、公知の手法により、ダクト内の内壁面が流体の流入を阻害しないように、いわゆる面一になるように形成されるものであれば、偏流を生じにくいため、本実施形態のダクトを接続する方式として好ましい。
【００５０】
前述のフランジ接続（フランジ工法）とは、鉄やステンレスなどのアングル鋼または平鋼で製作したフランジを、ボルト固定してつなぐ方式のものをいう。
【００５１】
なお、いわゆる角ダクトと丸ダクトを組み合わせて、本実施形態のダクトを構成する場合には、いわゆる「角丸」と呼ばれる変換ダクトで接続されることも好ましい。
【００５２】
また、ダクトの内壁は凹凸が形成されると、ダスト堆積の虞や高温ガスが流入する際に偏流が生じやすくなり、また、局部的に応力がかかりやすくなる。その結果応力が集中し、高温ガスが漏洩するおそれがあるから平滑に面加工されることが好ましい。とりわけ接合箇所は、段差無く平滑に面加工（面処理）されることが好ましい。
【００５３】
［１−２］冷却塔：
本実施形態における冷却塔は、高温ガスの流路となるダクトと連通接続されている頂部と、その頂部から鉛直方向に延伸されて形成される直胴部と、直胴部から延伸方向に先細り状に形成される底部から概ね構成されている。
【００５４】
［１−２−１］冷却塔の頂部：
冷却塔の頂部は、ダクトと連通接続される接続部の役割を果たし、また、冷却塔の内部に高温ガスを流入させるためのいわば入口として機能する。冷却塔内では、高温ガスを冷却処理するため、高温ガスが偏流を生じて流入する場合には、十分な冷却処理ができない。そのため、前述のダクトと相俟って最適な形状とすることで高温ガスの流入を整流化するための制御機能を持たせている。
【００５５】
具体的には、図１に示されるように、冷却塔の頂部３ａは、ダクト５と連通接続されている接続部となっている。
【００５６】
さらに、冷却塔の頂部であって胴部近傍箇所は、前述の天井部に当たって冷却塔内に流れ込む高温ガスを、胴部内で十分に分散させやすいように、断面径を天井（蓋）の径よりも太くした、いわゆる先太り状にすることが好ましい。
【００５７】
具体的には、図１に示されるように、胴部近傍箇所の頂部を太く（頂部の断面径を太く）するとよい。
【００５８】
また、冷却塔の頂部は、その大きさにもよるが、現地組み立て時の簡便さのため、溶接等により一体構造として構成されていることがある。このような一体構造として構成されることによって、いわば面状に形成され、高温ガスの流入をスムーズに行えるとともに、高温ガスの外部への漏洩を防ぐことができる。すなわち、接続箇所が、いわば面状に形成されていない凹凸状であると、高温ガスの流入を変化させやすく、偏流を生じさせることにもなり好ましくない。さらに、ダスト等の付着物が付きやすくなってしまうため、好ましくない。
【００５９】
ただし、このような一体構造に限定されるものではなく、冷却塔頂部とダクトとが、分割可能に形成されることも好ましい形態の一つである。分割構造とすることによって、仮に、ダストの付着等に起因する故障等が生じても、メンテナンスしやすくなるため好ましい。ただし、分割可能に形成される場合には、分割箇所に高温ガスの漏洩を防止するためのシールド等が施されることが好ましい。さらに、排ガスの接触箇所となる内面側に凹凸が形成されると偏流やダスト溜まりが生じ、故障や冷却塔の冷却効果を低減させることにもなるため、平滑に面処理されることが好ましい。
【００６０】
また、冷却塔頂部は、高温ガスに対する耐熱性、腐食性等材料から形成されることが好ましい。冷却塔頂部は、流入するガスが冷却化されておらず、高温度のガスに曝されるためである。
【００６１】
［１−２−２］冷却塔の胴部：
冷却塔の胴部は、冷却塔の頂部より流入した高温ガスを冷却するための冷却室としての機能を有する。この冷却塔胴部は、胴部の上部（１）と胴部の下部（２）では、その役割が異なっている。
【００６２】
具体的には、図１に示されるように、（１）胴部３ｂの上部では、高温ガスを冷却して冷却化するために二流体ノズル１１を取り付けて冷却水を散布（噴霧）し、高温ガスを冷却することになる。そのため、高温ガスを冷却化するために、たとえば、冷却水を噴霧するためのノズル等が設置されることが多く、そのノズルの重量やノズルから冷却水が噴霧される際の圧力を十分に支えることができるように、冷却塔胴部、とりわけ冷却塔頂部近傍箇所では、耐久性、耐重量性を有することが好ましい。たとえば、この冷却塔胴部の内壁が同一素材（材料）から構成される場合には、冷却塔の頂部近傍箇所の強度性の向上や耐久性を保持させることも好ましい。
【００６３】
また、冷却塔の胴部の上部は、冷却塔の頂部と比べて、幅広に形成されることが好ましい。幅広に形成されることで、冷却塔の頂部から冷却塔の胴部に高温ガスが流入した際、噴霧された冷却水と混合する十分な空間を確保するとともに流速を遅くでき、偏流を制御しやすくなるからである。その結果、高温ガスを均一に拡散させやすくなるため、冷却水を高温ガスに均等に噴霧し（宛がい）やすくなり、冷却効果を高めることができる。
【００６４】
また、冷却塔胴部の下部（２）には、エアを外部に排出するためのガス排出管９が設置され、粗いダスト（たとえば、ダストの粒子が大きいもの等）は、後述の冷却塔の底部３ｃより連続的に排出されることが好ましい。冷却水を高温ガスに噴霧すると、高温ガスに含まれていたダスト等は、乾燥状態となり、特に大きさの粗いダストは容易に底部３ｃより排出可能な状態となる。他方、高温ガスは冷却水を噴霧することにより冷却されるとともに、前述の粗いダスト等がとり除かれた状態となる。このダスト等の粉塵がとり除かれた処理済みのガス（エア）を、エア排出管を介して外部に排出させることで、冷却塔内への高温ガスを流入させ易くすることができ、ガスの冷却塔内への流入、及びガスの冷却塔外への排出をスムーズに行えることができる。さらに、冷却塔内部でのガスの偏流を生じにくくでき、ガスの分散化及び冷却処理をし易くできる。
【００６５】
なお、冷却塔胴部の形状は、断面が円形状であることが好ましい。高温ガスを偏流させずに確実に冷却しやすくなるからである。ただし、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、特に円形状に限られるものではなく、たとえば、断面が矩形状からなるもの、或いは、断面が長円形や楕円形等からなるもの等の形状にしてもよい。
【００６６】
［１−２−２−１］冷却手段：
本実施形態では、冷却塔の内周上には二流体ノズルが少なくとも２本以上備えられていることが望ましい。少なくとも二流体ノズルの噴出口が冷却塔の内側を向くように２本以上備えられていることによって、前述のトの字状ダクトと相俟って、流入する高温ガスの偏流を低減できる。すなわち、トの字状ダクトによって整流された高温ガスに、二流体ノズルから放出されるエア及び／又は冷却水を十分に宛がうことができる。より好ましいのは、二流体ノズルが冷却塔の長さ方向における軸心から等間隔になるように、冷却塔の内周に配置されることが好ましい。このように等間隔で配置されることで、トの字状ダクトによって整流された高温ガスの流れに対し、左右方向から均等にエア及び／又は冷却水を宛がうことができるため、エア及び／又は冷却水を宛がう際に、偏流を生じさせにくくなる。そのため、本発明の効果を十分に奏することができる。換言すれば、二流体ノズルが内周上に１本のみ備えられている場合には、通過する高温ガスに偏流が生じ、冷却塔の内壁に高温ガスが接触しやすくなるため、ダストの付着、堆積が生じやすくなるため好ましくない。
【００６７】
ここで、「等間隔で配置される」とは、二流体ノズルが偏って設置されないことを意味する。たとえば、同一周上であって、冷却塔の軸心を基点に、左右の一方に二流体ノズルが偏って配置される場合には、二流体ノズルからのエア及び／冷却水が一方向に放出されるため、前述のようなトの字状ダクトでガスを整流しても、冷却塔内で、新たにそのガスに偏流を生じさせてしまう虞があるため、好ましくない。したがって、このような場合には、放出されるエア及び／冷却水によって、流入するガスに偏流が生じないように、ガスの流れ（或いは冷却塔の長さ方向における軸心）を中心に、両側から（たとえば、図１の二流体ノズル１１ａと二流体ノズル１１ｂのような左右関係になるように）、左右の夫々に１本ずつ二流体ノズルが配置されることが好ましい。換言すれば、一方の二流体ノズルが配置される箇所から（たとえば二流体ノズル１１ａ）、冷却塔の軸心に向けて仮想直線を延伸させ、更にその延伸させた仮想直線が内壁に接する領域に、もう一つの二流体ノズルが配置される（たとえば二流体ノズル１１ｂ）ことが好ましい。
【００６８】
また、同一周上に４本等のように偶数本配置される場合には、前述のように、１本目の二流体ノズルが配置される箇所から、冷却塔の軸心に向けて仮想直線を延伸させて更にその延伸させた仮想直線が内壁に接する領域に、２本目の二流体ノズルを配置し、さらに３本目、４本目を、１本目、２本目の二流体ノズルを結ぶ仮想線に対し直交する仮想線と冷却塔の内壁とが交差する位置に配置するとよい。さらに、前述のように二流体ノズルを前述の偶数本を配置するだけでなく、奇数本（たとえば、３本、５本）配置する場合に、二流体ノズルの配置箇所を軸心を中心に均等に同一周上に配置する（それぞれの二流体ノズルの離間する距離が同一周上で同距離となるように、或いは、離間しながらも隣り合う二流体ノズル同士と軸心とを仮想線で結んだ際の内角が同じか同程度となるように配置する）ことで、偏流を制御しながら、エア、噴霧水等の放出による冷却効果を向上させることができ、前述のトの字状ダクトと相俟って、本発明の効果をより奏することができる。
【００６９】
さらに、二流体ノズルが、前記冷却塔の頂部及び／又は直胴部に備えられるとともに、二流体ノズルから前記高温ガスにエア及び／又は冷却水を放出可能に構成されるものも好ましい形態の一つである。このように、いわば、冷却塔の上下構造に二流体ノズルを複数本配置することにより、前述のトの字状ダクトと相俟って、確実に高温ガスを整流でき、更に、高温ガスを冷却しやすくなるため好ましい。
【００７０】
具体的には、図１に示されるように、冷却塔３の頂部３ａに二流体ノズル１１ｃ、１１１ｄを配置するとともに、冷却塔３の直胴部３ｂに二流体ノズル１１ａ、１１ｂを配置することで、上下構造に二流体ノズルを配置することができ、この二流体ノズルによって、高温ガスに冷却水を確実に散布（噴霧）でき、冷却処理を確実に行うことができる。
【００７１】
また、この散布するための手段として二流体ノズルを用いる場合には、送水設備等から水と、送風設備等から加圧空気がそれぞれ送られるように構成されていることが好ましい。また、冷却水を散布する際に、ノズルから冷却液が均一に分散されて供給されるとともに、その周囲を前述の加圧空気が均一に噴出するように施すと、冷却液が加圧空気によって飛散しやすくなり、冷却液を微粒化しやすくなるため、高温ガスに接触させやすくなるため好ましい。
【００７２】
さらに、一例として、冷却液を噴霧するために二流体ノズルを用いる場合の冷却方法について説明する。たとえば、二流体ノズルとして加圧二流体ノズルなどが挙げられ、この加圧二流体ノズルは、ドーナツ状の液膜を形成させ、そこに集中的に高速気流をあてることで効果的な微粒化を行うものであり、その動力は、たとえば中圧程度の水噴射ポンプ（１〜２ＭＰａ）とルーツブロワ（４０ｋＰａ）等の組み合わせによって平均粒子径４０〜６０μｍの微粒化性能を発揮するもの等が好適に用いられる。
【００７３】
なお、冷却液を微粒化する場合には、冷却液の流量、加圧空気の圧力などにより適宜調整可能であることが好ましい。ただし、冷却液の流量が、０．１〜３００ｋｇ／ｍｉｎ、加圧空気の圧力が３０ｋＰａ〜０．５ＭＰａであることが好ましい。
【００７４】
また、冷却水の散布量、散布角度、散布圧力は、必要に応じて選択されることが好ましい。たとえば、散布量１００〜５０００ｋｇ／ｈｒ、散布角度２０〜５０°、散布圧力０．１〜２ＭＰａなどを例示できる。
【００７５】
また、散布する冷却水の温度は、高温ガスの温度に応じて適宜選択可能であることが好ましい。
【００７６】
［１−２−３］冷却塔の底部：
図１に示されるように、冷却塔の底部３ｃは、冷却塔胴部の下部から落ちてきたダストを定量的に外部に排出する役割を担っている。冷却塔の底部からダストを定量的に排出させることで、処理後のガスが、前述の胴部に設けたガス排出管９から排出できるようにしてある。
【００７７】
なお、冷却塔３は、中空円錐状の形状であるものが一般的であるが、高温ガスの流入を制御でき、冷却しやすい形状であれば、このような形状に限定されなくてもよい。
【００７８】
［１−３］整流装置の使用方法：
本実施形態を用いた高温ガスの整流処理方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。まず、焼却炉等により発生した高温ガスＧを、ダクトの傾斜部７を通過させて、鉛直部６に流入させる。鉛直部６に流入させた高温ガスＧは、傾斜部７の傾斜角に沿ってそのまま流入し（進み）、鉛直部６に天井蓋６ｂに当たる。天井蓋６ｂに当たることにより高温ガスＧの流れる方向は変更され、鉛直部６の周方向６ｃ側、さらに、冷却塔３の頂部３ａ、続いて胴部３ｂへと進む。なお、冷却塔の頂部から胴部にかけて幅広形状で形成されるものであると、高温ガスＧの拡散が十分に行われる。また、冷却塔３の頂部３ａ及び／又は胴部３ｂには、冷却水を噴霧できるノズル１１が取り付けられており、冷却水を噴霧して高温ガスＧを冷却する。その後、粗いダスト等が、冷却塔３ｃの底部に落下して排出され、その噴霧された水とダスト等が取り除かれた、処理済みのガスが、ガス排出管９より外部に排出され、粗いダストは、冷却塔３ｃの下部に取り付けられた排出装置１３により、冷却塔外へ排出されることになる。
【実施例】
【００７９】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。また、実施例における各種の評価、測定は、下記方法により実施した。
【００８０】
（実施例１）
ダクトの鉛直部の断面形状が円形で、鉛直部６の軸心（図３の符号Ｙ）に対して傾斜部７の軸心（図３の符号Ｚ）を３０°交差させるとともに、ダクトの傾斜部と鉛直部と、の夫々の排ガス流速を２０ｍ／ｓ、１５．３ｍ／ｓとしたトの字状ダクトを用意した。この際の、ダクトの傾斜部の断面径Ｄ１は１４５０ｍｍである。次に、このダクトを、連通接続させた。接続位置は、冷却塔の鉛直部の全高（Ｈ１）としてＤ１×３ｍｍの範囲、且つ、鉛直部の側面における頂点からの傾斜部の交差位置（Ｈ２）として、Ｄ１×１．５ｍｍの範囲である。この際、冷却塔の底部からダクト頂上部までの高さ２２．５ｍであり、冷却塔胴部の上部に二流体ノズルを１２本設置した。また、冷却塔胴部の下部には、エアを外部に排出するためのガス排出管を設置するとともに、冷却塔下部には、落下したダストを排出するための排出装置を設けた。このようにして、実施例１の整流装置を組み立て、産業廃棄物の焼却炉の後段に設置した。その後、産業廃棄物の焼却設備のファンによって冷却塔に高温ガスを流入させた。次に、冷却塔に高温ガスが入口温度９００℃、排ガス流量１２００００ｍ３／ｈｒの条件にて流入し、二流体ノズルから放出される冷却液の流量、加圧空気の圧力を調整し、冷却水を噴霧して、その蒸発潜熱により出口温度１７５℃まで冷却させ、冷却塔を運転し清掃を要するまでの時間を測定するとともに、冷却塔の内壁にダストが付着堆積しないかを３ヶ月毎に評価し、この結果を表１に示した。なお、評価基準として、表１の「◎」は、「非常に良好である」ことを示し、「○」は、「良好である」ことを示し、「××」は、「悪い」評価であることを示すものであり、以下の実施例、比較例においても、この基準が適用される。
【００８１】
（実施例２）
ダクトの鉛直部の断面形状が円形で、鉛直部６の軸心（図３の符号Ｙ）に対して傾斜部７の軸心（図３の符号Ｚ）を６０°交差させたこと、さらに、接続位置を、冷却塔の鉛直部の全高（Ｈ１）としてＤ１×２．５ｍｍの範囲にしたこと以外は実施例１と同様にし、冷却塔を運転し清掃を要するまでの時間を測定するとともに、冷却塔の内壁にダストが付着堆積しないかを３ヶ月毎に評価し、この結果を表１に示した。
【００８２】
（実施例３）
ダクトの傾斜部と鉛直部と、の夫々の排ガス流速を８ｍ／ｓ、３ｍ／ｓとなるようにしたトの字状ダクトを使用したこと、さらに、接続位置を、冷却塔の鉛直部の全高（Ｈ１）としてＤ１×３ｍｍの範囲にし、この際のダクトの傾斜部の断面径Ｄ１は２３００ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、冷却塔を運転し清掃を要するまでの時間を測定するとともに、冷却塔の内壁にダストが付着堆積しないかを６ヶ月毎に評価し、この結果を表１に示した。
【００８３】
（実施例４）
ダクトの傾斜部と鉛直部と、の夫々の排ガス流速を８ｍ／ｓ、３ｍ／ｓとなるようにしたトの字状ダクトを使用したこと、さらに、接続位置を、冷却塔の鉛直部の全高（Ｈ１）としてＤ１×２．５ｍｍの範囲にし、この際のダクトの傾斜部の断面径Ｄ１は２３００ｍｍとしたこと以外は、実施例２と同様にして、冷却塔を運転し清掃を要するまでの時間を測定するとともに、冷却塔の内壁にダストが付着堆積しないかを６ヶ月毎に評価し、この結果を表１に示した。
【００８４】
（比較例１）
ダクトの鉛直部の断面形状が円形からなるＵ字状ダクトを用意し、冷却塔に連通接続させた。冷却塔の底部からダクト頂上部までの高さ２７ｍであり、冷却塔胴部の上部に二流体ノズルを２本設置した。また、冷却塔胴部の下部には、エアを外部に排出するためのガス排出管を設置するとともに、冷却塔下部には、落下したダストを排出するための排出装置を設けた。このようにして、比較例１の整流装置を組み立て、産業廃棄物の焼却炉の後段に設置した。その後、冷却塔に高温ガスが、入口温度４００℃、排ガス流量１０００００ｍ３／ｈｒの条件にて流入し、二流体ノズルから放出される冷却液の流量、加圧空気の圧力を調整し、その蒸発潜熱により出口温度１７０℃まで冷却させ、冷却塔を運転し清掃を要するまでの時間を測定するとともに、冷却塔の内壁にダストが付着堆積しないかを６ヶ月毎に評価し、この結果を表１に示した。
【００８５】
【表１】
2011021810.tif 000003
【００８６】
（考察）
表１に示されるように、いずれの実施例においても良好な結果を得られることができた。具体的には、最初の６ヶ月目の観察において壁面にダストの付着がなく、１年目において、安全面を考慮して清掃作業を行ったが、少量のダストの付着しかみられなかった。このため、偏流を生じさせず、冷却塔内部の清掃頻度を低減させることができるといった優れた効果を得るものであった。なお、いずれの実施例についても前述のように良好な結果を得ることができたが、とりわけ、実施例３では、表１の「＊１」にも示すように、内壁面の状態は１年後の内部点検において僅かにダストの付着が見られる程度に留まり、優れた効果を奏し得るものであることが確認できた。また、表１の「＊２」にも示すように、実施例１及び実施例４では、実施例３と比較してダストの付着が局部的に少量みられたものの、１年後の内部点検において清掃を要するほどではないことが確認できた。更に、表１の「＊３」にも示すように、実施例２では、実施例１、３、４と比べて、１年後の内部点検において、ダストの付着が少量ではあるものの全体的に少量見られ、特に冷却塔の下部にダストの付着が少量堆積していたが、後述の比較例１のように半年に１回清掃をするといったメンテナンスを必要するまでには至っておらず、優れた整流装置であること確認できた。
【００８７】
他方、比較例１では、最初の６ヶ月目の観察において壁面にダストの付着が見られたため、清掃作業を要することが確認された。したがって、比較例１では、少なくとも半年に一回、冷却塔内部に足場を組み内部に付着したダストを掻き落とすことが必要となり、偏流が生じさせることが実証された。このような結果から、比較例１では、清掃等の維持コスト負担が過大となりやすく、さらに、安全運転等にもついても課題を残すものであることが裏づけられた。
【００８８】
さらに、実施例１〜４においては排ガスの実流量が比較例より多いにもかかわらず、冷却塔の塔底からダクトの頂点までの距離が比較例よりも低く、製造コストの面で有利であり、プラントにおいて十分に高さの確保できない場所においても設置することが可能であることも確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の高温ガス用冷却塔の整流装置と整流装置は、カタカナの“ト”の字型のダクトを冷却塔上部に設置し、冷却塔の直胴部に二流体ノズルを周上に配置して噴霧することにより、流入するガスの偏流を抑え、塔内の付着を軽減することができる、整流格子を使用していないため、ダストを含む排ガスの急速冷却の際には、格子へのダスト付着による偏流がなく、また高温ガスなどの整流格子がしようできない物件についても本方法は適用することができる。とりわけ、ごみ焼却炉、高炉、電炉などに使用される冷却塔の整流装置に好適用いることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１：高温ガス用冷却塔の整流装置、３：冷却塔、３ａ：（冷却塔）頂部、３ｂ：（冷却塔）胴部、３ｃ：（冷却塔）底部、４：貯留水、５：ダクト、６：鉛直部、６ａ：一端、６ｂ：他端（天井蓋）、７：傾斜部、９：ガス排出管、１１：二流体ノズル、１３：（粗いダストの）排出装置、１００：従来の整流装置、１０１：（従来の）冷却塔、１０３：（従来の冷却塔）頂部、１０５：Ｕ字ダクト、１０７：（従来の冷却塔の）胴部、１０９：（従来の冷却塔の）底部、１１１：整流板、１１３：ガス排出管、１１５：貯留水、Ｘ：（Ｕ字ダクトの）一側部（湾曲方向外側）、Ｙ：鉛直部の軸心、Ｗ：貯留水、Ｚ：傾斜部の軸心。
【図１】
2011021810.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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