(57)【要約】【課  題】気体が集塵設備内を流通する間に生じる圧力損失を低減し、ブロワーの電力消費量を削減できる集塵設備を提供する。【解決手段】粉塵が浮遊する気体から粉塵を除去する集塵設備であって、気体が集塵設備内を流通する動力を供給するブロワーと、気体から粗粒粉塵を除去する第１ダストチャンバーと、第１ダストチャンバーから排出された気体から細粒粉塵を除去する第２ダストチャンバーと、第２ダストチャンバーから排出された気体に残留する粉塵を除去する電気集塵機とを配設される集塵設備である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉塵が浮遊する気体から前記粉塵を除去する集塵設備であって、前記気体が前記集塵設備内を流通する動力を供給するブロワーと、前記気体から粗粒粉塵を除去する第１ダストチャンバーと、前記第１ダストチャンバーから排出された前記気体から細粒粉塵を除去する第２ダストチャンバーと、前記第２ダストチャンバーから排出された前記気体に残留する粉塵を除去する電気集塵機とを配設されてなることを特徴とする集塵設備。
【請求項２】
前記第１ダストチャンバーから排出された前記気体が、前記第２ダストチャンバー内で旋回することを特徴とする請求項１に記載の集塵設備。
【請求項３】
前記第２ダストチャンバーの内壁面が、ステンレス鋼の鏡板で内張りされてなることを特徴とする請求項１または２に記載の集塵設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体が集塵設備内を流通する間に生じる圧力損失を低減し、ブロワーの電力消費量を削減できる集塵設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、  各種工場の機械装置や動力プラントには、  これらの設備から発生する粉塵による大気汚染を防止するために、  集塵機が設置される。  集塵機は、気体中に浮遊する粉塵を除去するものであり、気体の体積膨張を利用する集塵機（いわゆるダストチャンバー），遠心力を利用する集塵機（いわゆるサイクロン集塵機），フィルターを利用する集塵機（いわゆる濾過集塵機）あるいは電気的なクーロン力を利用する集塵機（いわゆる電気集塵機）等が広く使用されている。
【０００３】
機械装置や動力プラントの操業においては、これらの集塵機を組合せて一連の集塵設備として使用される。たとえば図２に示すように、銅精錬で用いる自溶炉（図示せず）から排出される排ガスは、ボイラー１で排熱を回収した後、ダストチャンバー２，サイクロン集塵機６および電気集塵機４を組合せた一連の集塵設備で粉塵を除去し、次いで排ガス中に含まれるＳＯ２  を硫酸として回収する。図２中の矢印ａは、排ガスが流れる方向を示す。
【０００４】
一連の集塵設備にはブロワー５が配設されており、ブロワー５によって排ガスが集塵設備内を流通し、さらに次工程に送給される。
図２に示す集塵設備の場合は、自溶炉（図示せず）から排出された排ガスは、ボイラー１で排熱を回収した後、ダストチャンバー２に送給される。ダストチャンバー２内で排ガスの体積が膨張するので、排ガスの流速が低下する。  その結果、  排ガス中の比較的粗粒の粉塵（以下、粗粒粉塵という）が下方に落下して、ダストチャンバー排出口８から排出される。
【０００５】
こうして粗粒粉塵を除去された排ガスは、サイクロン集塵機６に送給される。サイクロン集塵機６内には内筒７が配設されており、内筒７外面とサイクロン集塵機６内壁面の空隙に排ガスが供給されるので、排ガスはサイクロン集塵機６内で旋回する。  こうして排ガス中に残留する比較的細粒の粉塵（以下、細粒粉塵という）に遠心力が生じて、細粒粉塵がサイクロン集塵機６内壁面の方向に飛散し、さらにサイクロン集塵機６内壁面に沿って下方に落下して、サイクロン集塵機排出口１０から排出される。
【０００６】
細粒粉塵を除去された排ガスは、  次に、内筒７を通って電気集塵機４に送給される。排ガス中に残留する粉塵を電気集塵機４で除去した後、  排ガスを次工程に送給する。
ここで、サイクロン集塵機６で細粒粉塵を除去された排ガスは、  内筒７を通って電気集塵機４に送給されるので、排ガス中に残留する粉塵が内筒７内面に付着する。  内筒７内面に粉塵が付着すると、排ガスの流通が阻害されるので圧力損失が増大し、その結果、  ブロワー５の負荷が増加して電力消費量が増加する。
【０００７】
したがって、省エネルギーの観点からブロワー５の電力消費量を削減するためには、排ガスが集塵設備内を流通する間に生じる圧力損失を低減しなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題を解決し、気体が集塵設備内を流通する間に生じる圧力損失を低減し、ブロワーの電力消費量を削減できる集塵設備を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、粉塵が浮遊する気体から粉塵を除去する集塵設備であって、気体が集塵設備内を流通する動力を供給するブロワーと、気体から粗粒粉塵を除去する第１ダストチャンバーと、第１ダストチャンバーから排出された気体から細粒粉塵を除去する第２ダストチャンバーと、第２ダストチャンバーから排出された気体に残留する粉塵を除去する電気集塵機とを配設されてなる集塵設備である。
【００１０】
前記した発明においては、第１の好適態様として、第１ダストチャンバーから排出された気体が、第２ダストチャンバー内で旋回することが好ましい。
また第２の好適態様として、第２ダストチャンバーの内壁面が、ステンレス鋼の鏡板で内張りされてなることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の集塵設備の例を模式的に示す配置図である。  ここでは銅製錬で用いる自溶炉（図示せず）から排出される排ガスの排熱をボイラー１で回収した後、  排ガス中の粉塵を除去する例について説明する。  なお図１中の矢印ａは、排ガスが流れる方向を示す。
【００１２】
なお図１に示すように、一連の集塵設備にはブロワー５が配設されており、排ガスはブロワー５を動力源として集塵設備内を流通する。  ただし排ガス中に粉塵が残留している状態でブロワー５を稼動すると、ブロワー５の耐用性が劣化し設備故障の原因になる。したがってブロワー５は、電気集塵機４の出側に配設するのが好ましい。
【００１３】
図１において、ボイラー１から排出された排ガスは、第１ダストチャンバー２に送給される。この第１ダストチャンバー２は、従来から知られているダストチャンバー（すなわち図２に示したダストチャンバー２）と本質的に同じものであるが、後述する第２ダストチャンバー３と区別するために、第１ダストチャンバー２と記載する。
【００１４】
第１ダストチャンバー２内で排ガスの体積が膨張するので、排ガスの流速が低下し、粗粒粉塵が下方に落下する。  こうして粗粒粉塵が、第１ダストチャンバー排出口８から排出される。
粗粒粉塵を除去された排ガスは、次に、第２ダストチャンバー３に送給される。第２ダストチャンバー３内で排ガスの体積が再度膨張するので、排ガスの流速が一層低下し、細粒粉塵が下方に落下する。  こうして細粒粉塵が、第２ダストチャンバー排出口９から排出される。
【００１５】
排ガスを第１ダストチャンバー２から第２ダストチャンバー３に送給するにあたって、第２ダストチャンバー３内壁面に沿う方向に排ガスを送給して、第２ダストチャンバー３内で排ガスを旋回させるのが好ましい。  その理由は、  排ガスが旋回することによって細粒粉塵に遠心力が生じるからである。その結果、  第２ダストチャンバー３内では、排ガスの体積膨張の効果に加えて、遠心力の効果も発揮されて、細粒粉塵を分離除去する能力が向上する。
【００１６】
第２ダストチャンバー３内で排ガスが旋回すると、細粒粉塵は第２ダストチャンバー３内壁面の方向に飛散して、さらに第２ダストチャンバー３内壁面に沿って下方に落下する。そこで、平滑な表面を有する鏡板で第２ダストチャンバー３内壁面を内張りするのが好ましい。  第２ダストチャンバー３内壁面を鏡板で内張りすることによって、第２ダストチャンバー３内壁面に沿って落下する細粒粉塵の排出能力が向上する。
【００１７】
鏡板の材質は、優れた耐磨耗性を有する材料（たとえばセラミックス，ステンレス鋼等）が好ましい。  ただし第２ダストチャンバー３を製作する際の費用や加工性を考慮すると、ステンレス鋼を使用するのが一層好ましい。
また第２ダストチャンバー３内で排ガスから分離される細粒粉塵は、第２ダストチャンバー３のコーナー部に滞留しやすい。そこで図３に示すように、第２ダストチャンバー３のコーナー部を曲面で構成したり、あるいは図４に示すように、鉛直方向に対して角度を有する斜面で構成すると、細粒粉塵の排出能力が一層向上する。
【００１８】
なお図４に示すように、細粒粉塵を除去した排ガスを、第２ダストチャンバー３の上面から排出しても支障はない。
細粒粉塵を除去された排ガスは、次に、電気集塵機４に送給されて排ガス中に残留する粉塵を除去した後、  次工程に送給される。
このようにして細粒粉塵が、第２ダストチャンバー３内で分離除去され、かつ第２ダストチャンバー排出口９から速やかに排出される。しかも第２ダストチャンバー３内には内筒７が存在しないので、排ガスの流通は阻害されない。したがって排ガスが集塵設備内を流通する間に生じる圧力損失を低減し、ブロワー５の電力消費量を削減できる。
【００１９】
なお、ここでは自溶炉の排ガスの集塵設備について説明したが、  本発明は、  その他の種々の機械装置や動力プラントから排出される各種気体から粉塵を除去する場合にも適用できる。
【００２０】
【実施例】
図１に示すように、自溶炉（図示せず）から排出される排ガスの排熱をボイラー１で回収した後、  排ガス中の粉塵を除去しながら自溶炉を９０日間操業した。これを発明例とする。
一方、比較例として、図２に示すように、自溶炉（図示せず）から排出される排ガスの排熱をボイラー１で回収した後、  排ガス中の粉塵を除去しながら自溶炉を９０日間操業した。
【００２１】
発明例と比較例について、第１ダストチャンバー２（あるいはダストチャンバー２）入側から電気集塵機４出側の間の圧力損失、およびブロワー５の電力原単位（すなわちマット１ｔｏｎ  あたりの電力消費量）を調査した。その結果、  発明例の圧力損失は、比較例に比べて  ３９２Ｐａ（すなわち４０ｍｍＡｑ）低減された。その結果、  発明例のブロワー５の電力原単位は、比較例に比べて１３％削減された。サイクロンをダストチャンバーに切替えることにより、ダストチャンバーの負荷が減り、電気集塵機の負荷が増えたが、トータルの集塵率は発明例と比較例とで大差はなかった。
【００２２】
したがって本発明では、気体が集塵設備内を流通する間に生じる圧力損失を低減し、ブロワーの電力消費量を削減できることが確かめられた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明では、気体が集塵設備内を流通する間に生じる圧力損失を低減できるので、ブロワーの電力消費量を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の集塵設備の例を模式的に示す配置図である。
【図２】従来の集塵設備の例を模式的に示す配置図である。
【図３】本発明の集塵設備に適用するダストチャンバーの他の例を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の集塵設備に適用するダストチャンバーの他の例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１  ボイラー
２  ダストチャンバー（第１ダストチャンバー）
３  第２ダストチャンバー
４  電気集塵機
５  ブロワー
６  サイクロン集塵機
７  内筒
８  ダストチャンバー排出口（第１ダストチャンバー排出口）
９  第２ダストチャンバー排出口
１０  サイクロン集塵機排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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