(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体供給配管に接続された気体通路及び液体供給配管に接続された液体通路を備えた流体通路部材と、流体通路部材に連設された分散室を備えた分散室部材とからなり、
流体通路部材には、液体通路から隔離されるとともに、液体通路を取り囲んで円周状に間隔をおいて複数の気体通路が配置され、
分散室は垂直壁からなる筒状体で形成され、液体通路の開口及び気体通路の開口とに連通するとともに、噴射口を有するノズルチップが設けられており、
前記ノズルチップが分散室内に突出した円錐状壁で形成され、分散室の壁と円錐状壁とで円錐状壁の回りに反転流を形成する凹部の返りが形成されるとともに、ノズルチップの噴射口側が球面に形成されていることを特徴とする二流体ノズル。
【請求項２】
噴射口が中心孔から放射状に形成された複数のスリットからなることを特徴とする請求項１記載の二流体ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理設備で発生する燃焼排ガスあるいはボイラーから排出される高温ガスの冷却、燃焼バーナー等に使用する気体と液体とを組合せて噴霧する二流体ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物溶融処理の排ガス処理系は、図４に示すように、廃棄物溶融炉内で発生した燃焼排ガスを燃焼室で燃焼させ、ボイラーで熱回収し、ボイラーを出た排ガスを温度調節器で冷却し、集じん機で固気分離し、誘引通風機により煙突から放出している。廃棄物溶融炉内で発生する燃焼排ガスは、排ガス処理系の操業を安定化させるため、通常、３５０〜５００℃の温度に維持され、この温度を超えるとダクト内に設置した冷却用噴霧ノズルで前記温度範囲になるように冷却している。また、温度調節器では、冷却水を噴霧してボイラーから排出された約３５０℃の排ガスをバグフィルタに影響を及ぼさないように１６０℃以下の温度に冷却している。
【０００３】
例えば、焼却炉で発生する高温ガスを冷却するノズルとして、特開平７−１２４５０２号公報には、ノズル本体の基端側において軸心線に沿って供給する気体の外周に液体を供給し、ノズル本体内で混合して吐出口より気水混合ミストを噴霧する二流体ノズルにおいて、ノズル本体の基端側において軸心線に沿って供給する気体の外周に液体を供給して混合する第１混合室を設けるとともに、第１混合室に連通して混合流体を軸心線に沿って先端側へ流通させる整流室を設け、整流室の先端側に大径とした第２混合室を設け、第２混合室の先端側に小径とした噴射室を設けて、第２混合室の先端側と噴射室の先端側との間の通路に、混合流体の外周部の流体が衝突する壁面を多段に形成する一方、噴射室を通して、軸心線の中心にあけられた吐出口より噴霧する二流体ノズルが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
廃棄物溶融炉では、燃焼排ガスの冷却に二流体ノズルを使用する場合、空気を用いると燃焼排ガスが燃焼するので、水蒸気と水を組み合わせた二流体のミストを噴霧している。ミストを微細化することによって、ガス冷却の効率化や燃焼装置の性能向上につながる。しかしながら、蒸気と水との混合の際に、蒸気がドレン化してしまい、粒を小さくできないという問題があった。
【０００５】
また、前記公報記載の二流体ノズルでは、整流室の先端側に大径とした第２混合室を設けるため、経路が長く、また、軸心線に沿って供給する気体の外周に液体を供給するため、液体が周壁に偏り微細粒子の形成が十分でなくドレン化するおそれがある。
【０００６】
また、第２混合室の先端側と噴射室の先端側との間の通路に、混合流体の外周部の流体が衝突する壁面を多段に形成し且つ整流室の先端側に大径とした第２混合室を設けるため、ノズル長さ及び径が大きくなり、加工も複雑になるという欠点がある。
【０００７】
そこで、本発明は、微細粒子のミストを得ることができる、簡素化された構造の二流体ノズルを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の二流体ノズルは、気体供給配管に接続された気体通路及び液体供給配管に接続された液体通路を備えた流体通路部材と、流体通路部材に連設された分散室を備えた分散室部材とからなり、流体通路部材には、液体通路から隔離されるとともに、液体通路を取り囲んで円周状に間隔をおいて複数の気体通路が配置され、分散室は垂直壁からなる筒状体で形成され、液体通路の開口及び気体通路の開口とに連通するとともに、噴射口を有するノズルチップが設けられており、前記ノズルチップが分散室内に突出した円錐状壁で形成され、分散室の壁と円錐状壁とで円錐状壁の回りに反転流を形成する凹部の返りが形成されるとともに、ノズルチップの噴射口側が球面に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
噴射口は、中心孔から放射状に形成された複数のスリットであってもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の二流体ノズルでは、気体及び液体の組合せは適用場所によって適宜選択することができる。例えば、廃棄物溶融処理では、廃棄物溶融炉の燃焼排ガスの冷却に気体として燃焼排ガスを燃焼させる空気が使えないので、蒸気を使用し、温度調節器には燃焼のおそれがないので空気を使用する。その他、燃焼バーナのようなミストを利用するものに採用することができる。
【００１１】
【実施例】
実施例１
図１（ａ）は本発明の二流体ノズルの一実施例の断面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ断面図である。筒状のノズル本体１は、気体及び液体を分散室４へ供給する流体通路部材２及びこれに連設された分散室部材３とから構成されている。
【００１２】
流体通路部材２には、筒状のノズル本体１の軸心に沿って中央に液体通路５が配置され、液体通路５から隔離されるとともに、液体通路５を取り囲んで円周状に間隔をおいて配置された複数の気体通路６が形成されている。
【００１３】
液体通路５の下方は、液体、例えば水を供給する液体供給配管７が接続されている。また、複数の各気体通路６の下部には、連通する連通部８が形成され、連通部には気体供給配管９が接続されている。
【００１４】
分散室部材は、垂直壁からなる筒状体の分散室が形成され、分散室の下部は液体通路の開口と、円周状に配置された複数の気体通路の開口とに連通し、上部は密閉壁で塞がれている。
【００１５】
流体通路部材２の上部には分散室４に連通するノズルチップ１０がボルトで固定されている。本実施例では、ノズルチップ１０の噴射口１１は、ノズル本体１の軸心線に直交する方向に開口されている。噴射口１１は中心から放射状に形成された複数のスリットを形成し、本実施例では、ノズルチップ１０の噴射口１１を十字形のスリットで形成している。
【００１６】
ノズルチップ１０は、分散室４内に突出した円錐状壁１２が形成され、分散室４の壁１３及び円錐状壁１２とで凹状の返り１４が形成される。返り１４を形成することにより、反転流１５を形成して、分散した気体と液体を混合し、さらに微細化することができる。また、ノズルチップ１０の噴射口１１側を球面１６とすることによって噴射口１１から噴出される流体のエネルギー分布を均一にすることができる。
【００１７】
実施例２
図２は本発明の二流体ノズルの別実施例の平面図、図３は同断面図で、図１と同一部材には同一符号を付し、その説明は省略する。本実施例では、ノズル本体１の軸心線と同一方向に噴射口１１を開口させている。噴射口１１の開口方向は、二流体ノズルの設置場所により、適宜選択することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の二流体ノズルによれば、液体の周囲から気体が供給されるので、粒子が効率よく分散し微粒子が形成され、例えば蒸気と水の組合せであっても蒸気のドレンが発生することがない。
【００１９】
また、本発明の二流体ノズルは、分散室内は垂直壁の円筒体で、段差を設ける必要がないので径を大きくする必要がなく、また加工も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１（ａ）は本発明の二流体ノズルの一実施例の断面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ断面図である。
【図２】  本発明の二流体ノズルの別実施例の平面図である。
【図３】  本発明の二流体ノズルの別実施例の断面図である。
【図４】  廃棄物溶融処理の排ガス処理系のフローである。
【符号の説明】
１：ノズル本体、２：流体通路部材、３：分散室部材、４：分散室、５：液体通路、６：気体通路、７：液体供給配管、８：連通部、９：気体供給配管、１０：ノズルチップ、１１：噴射口、１２：円錐状壁、１３：分散室の壁、１４：凹状の返り、１５：反転流、１６：球面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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