(57)【要約】【課題】パルス・ジェット方式の通念を一新し、優れたダスト払落し性能を有するバグフィルタ集塵装置を提供すること。【解決手段】フィルタ５堆積したダストを払い落とす逆洗が圧縮エアによるパルス・ジェット方式を用いるバグフィルタ集塵装置において、フィルタ５の圧力損失が２．０ｋＰａ以下の状態であって、圧縮エアのマニホールド１３の圧力がゲージ圧で０．３ＭＰａ以上のときには、ベンチュリ６を使用せずに逆洗を行なう。【選択図】  図２
2007090222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタに堆積したダストを払い落とす逆洗が圧縮エアによるパルス・ジェット方式を用いるバグフィルタ集塵装置において、
前記フィルタ部の圧力損失が２．０ｋＰａ以下の状態であって、前記圧縮エアのマニホールドの圧力がゲージ圧で０．３ＭＰａ以上のときには、ベンチュリを使用せずに逆洗を行なうことを特徴とするバグフィルタ集塵装置。
【請求項２】
フィルタに堆積したダストを、マニホールドの圧力がゲージ圧で０．３ＭＰａ以上の圧縮エアで払い落とすパルス・ジェット方式を用いるバグフィルタ集塵装置であって、
前記フィルタに対してベンチュリを着脱自在に配設し、前記フィルタ部の圧力損失が２．０ｋＰａ以下の状態で、ベンチュリを使用せず、圧力損失が２．０ｋＰａよりも高いときに、ベンチュリを使用するようにしたことを特徴とするバグフィルタ集塵装置。
【請求項３】
ダストを払い落とすための圧縮空気を噴出するためのノズルが、末広ノズルであることを特徴とした請求項１または２に記載のバグフィルタ集塵装置。
【請求項４】
前記圧縮エアを噴出するノズルの総断面積／前記ノズルが設けられるパルス配管の断面積≦１であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバグフィルタ集塵装置。
【請求項５】
ダストを払い落とすための逆洗空気が、直接衝突するフィルタ部分のリテーナに、開口比０〜８０パーセントの網状鋼板を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバグフィルタ集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス・ジェット方式のフィルタ洗浄機構を備えたバグフィルタ集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみ焼却施設等では、排ガス中のダストを除去する集塵装置としてバグフィルタ集塵装置が用いられている。そして、バグフィルタ集塵装置には、フィルタの上部にベンチュリを配設するとともに、その上方にノズルを配設し、フィルタにダストが所定量堆積すると、ノズルから圧縮空気をベンチュリを介してフィルタの内面に向けて吹き付けることによって、フィルタの清浄を図るパルス・ジェット方式のフィルタ洗浄機構を採用したものがある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ところで、特許文献１のバグフィルタ集塵装置では、フィルタへのダスト堆積量、即ち、圧力損失を計測し、その圧力損失が所定値以上に達すると、ノズルから圧縮空気を噴出してフィルタを洗浄する。さらに、このバグフィルタ集塵機では、ダスト払落し頻度を計測し、ダスト払落し頻度が所定値よりも少ない状態では、ノズルから噴出す圧縮空気の圧力を低くして、コンプレッサの無駄な動力の使用を防ぎ、かつ、フィルタの損傷を防ぎ、ダスト払落し頻度が所定値よりも多くなったときのみ、ノズルから噴出す圧縮空気の圧力を高めてダストの払落しを確実に行なうようにしている。
【特許文献１】特開平６−１９０２２９号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、発明者等は、上記バグフィルタ集塵装置におけるフィルタのダスト払落し作用について鋭意研究の結果、ベンチュリによる効果は、フィルタ部の圧力損失が高い場合には有効であるが、フィルタ部の圧力損失が低い場合には、十分な誘引エアを得ることはできず、払落しが不十分となってしまうことが分かった。
【０００５】
本発明は、上記知見に基づいて、パルス・ジェット方式の通念を一新し、優れたダスト払落し性能を有するバグフィルタ集塵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１は上記目的を達成するために、フィルタに堆積したダストを払い落とす逆洗が圧縮エアによるパルス・ジェット方式を用いるバグフィルタ集塵装置において、前記フィルタ部の圧力損失が２．０ｋＰａ以下の状態であって、前記圧縮エアのマニホールドの圧力がゲージ圧で０．３ＭＰａ以上のときには、ベンチュリを使用せずに逆洗を行なうことを特徴とするバグフィルタ集塵装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、例えば、フィルタ部の圧力損失の測定は、排ガス領域と清浄ガス領域とにそれぞれ設置した圧力センサの差圧から計測され、その差圧が２．０ｋＰａに達したら、マニホールドの圧力がゲージ圧０．３ＭＰａ以上の圧縮空気をノズルからフィルタに噴出させる。この場合に、ベンチュリを使用しない方がフィルタ入口周囲のエアを誘因でき、ベンチュリは不要である。
【０００８】
本発明の請求項２は上記目的を達成するために、フィルタに堆積したダストを、マニホールドの圧力がゲージ圧で０．３ＭＰａ以上の圧縮エアで払い落とすパルス・ジェット方式を用いるバグフィルタ集塵装置であって、前記フィルタに対してベンチュリを着脱自在に配設し、フィルタ部の圧力損失が２．０ｋＰａ以下の状態で、ベンチュリを使用せず、圧力損失が２．０ｋＰａよりも高いときに、ベンチュリを使用するようにしたことを特徴とするバグフィルタ集塵装置を提供する。
【０００９】
請求項２のバグフィルタ集塵装置は、マニホールドの圧力がゲージ圧で０．３ＭＰａ以上の圧縮エアで払い落とすパルス・ジェット方式を用いる場合には、ベンチュリをフィルタに対して着脱自在に配設し、フィルタ部の圧力損失が２．０ｋＰａ以下の状態で、ベンチュリを使用しないで逆洗する。また、圧力損失が２．０ｋＰａよりも高いときに、ベンチュリを使用するようにした。これにより、フィルタ部の圧力損失が２．０ｋＰａ以下の場合も、以上の場合もフィルタ入口周囲のエアを誘因でき、効率の良い逆洗を行うことができる。この場合には、例えば、フィルタの逆洗を、所定時間毎に行ない、それに先立って、フィルタ部の圧力損失が計測される。
【００１０】
請求項３のバグフィルタ集塵装置は、請求項１または２の発明において、ダストを払い落とすための圧縮空気を噴出するためのノズルが、末広ノズルであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３によれば、ノズルの噴出し速度を超音速にすることができ、フィルタに強い衝撃を与えることができ、周囲の空気も多く巻き込むことができる。
【００１２】
請求項４のバグフィルタ集塵装置は、請求項１〜３のいずれかの発明において、前記圧縮エアを噴出するノズルの総断面積／前記ノズルが設けられるパルス配管の断面積≦１であることを特徴とする。
【００１３】
一般に、パルス配管が５０Ａの場合、該パルス配管に設置されるノズルの個数は、１０〜１３個で、それらは２００ｍｍ間隔で配置されているが、この場合のノズル径は１０〜１４ｍｍが好ましい。
【００１４】
請求項５のバグフィルタ集塵装置は、請求項１〜４のいずれかの発明において、ダストを払い落とすための逆洗空気が、直接衝突するフィルタ部分のリテーナに、開口比０〜８０パーセントの網状鋼板を備えたことを特徴とする。
【００１５】
網状鋼板を配設する範囲は、フィルタの上部周縁部であることが好ましい。網状鋼板の設置範囲があまり小さいと、逆洗空気が網状鋼板から外れた部位に当たり、十分な効果が得られない虞があり、網状鋼板の設置範囲があまり大きいと、フィルタ効果を損なう虞がある。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、ノズルからの噴出エアによってフィルタに誘引されるエア量が多く、フィルタの洗浄が十分に行なえるばかりでなく、ベンチュリを必要としないので、装置も安価になる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、フィルタ部の圧力損失が２．０ｋＰａよりも大きい場合でも小さい場合でも、逆洗時に、フィルタに誘引されるエア量を十分に確保することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、ノズルを末広ノズルにすることによって、ノズルの噴出し速度を超音速にすることができ、フィルタに強い衝撃を与えることができ、周囲の空気も多く巻き込むことができる。例えば、ノズル先端の断面積／ノズル中間部の断面積を２倍にした場合には、マッハ２．１程度の風速を得ることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、各ノズルからの噴出エアが平均化されるので、各フィルタの均一な洗浄が保障される。
【００２０】
フィルタは、排ガス処理時、ガスの圧力に押されて、リテーナの縦筋間の部位がリテーナ内部に深く食い込まれる。逆洗時に、圧縮空気がフィルタ内に吹き込まれると、その圧縮空気によって、フィルタは強い力で押されて膨らむ。これを繰り返すことによって、フィルタの寿命が低下する。この現象は、圧縮空気が直接当たるフィルタの上部において顕著である。
【００２１】
請求項５の発明によれば、網状鋼板によって、排ガス処理時にフィルタがリテーナに深く食い込まれることがなくなり、フィルタの耐久性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に係るバグフィルタ集塵装置を、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１および図２は、本発明に係るバグフィルタ集塵装置を示した概念図で、図１はベンチュリをフィルタに装着させた状態を示し、図２はベンチュリをフィルタから外した状態を示している。また、図３はフィルタ部の圧力損失とフィルタに流れ込む空気の流量増加比を測定するための実験モデルを示し、図４はその結果を示したグラフ、図５はパルス配管とノズルを示し、図６はノズルの総断面積／パルス配管の断面積に対する噴出し流速バランスを示したグラフである。
【００２４】
このバグフィルタ集塵装置では、ハウジング１内が、隔壁２によって排ガス領域Ａと清浄ガス領域Ｂが上下に画成されている。隔壁２には、複数個の孔３を１列にして、複数列が配設され、それらの孔３にはリテーナ４の上端が取付けられている。このリテーナ４は、排ガス領域Ａ内に延び、該リテーナにはフィルタ５が装着されている。
【００２５】
また、このバグフィルタ集塵装置では、隔壁２における孔３の周縁に、ベンチュリ６がヒンジ７によって回動自在に支持されている。各列のベンチュリ６はリンク８によって互いに連結され、リンク８の端部は、アクチュエータ９に結合されている。そして、ベンチュリ６は、アクチュエータ９によって一方に作動され、フィルタ５の上端開口を覆うように装着され、他方に作動されてフィルタ５の上端開口から外れた状態に位置される。
【００２６】
また、このバグフィルタ集塵装置では、フィルタ５の列毎に、それらの上方にパルス配管１０が延設されており、該配管における各フィルタ５の開口に対応する位置にノズル１１が配設されている。各ノズル１１は、各パルス配管１０の端部に介在させた減圧弁１２，マニホールド１３を介して図示しないコンプレッサに接続されている。そして、マニホールド１３に蓄圧された圧縮空気が減圧弁１２によって所定の圧力に設定されてノズル１１に送給される。マニホールド１３には、圧力がゲージ圧で０．３ＭＰａ以上の圧縮エアが貯留される。
【００２７】
さらに、このバグフィルタ集塵装置では、各列のフィルタ５の部分の圧力損失を計測するための圧力センサ１４ａ，１４ｂが排ガス領域Ａと清浄ガス領域Ｂに設置されている。この圧力センサ１４ａ，１４ｂの計測信号は、コントローラ１５に入力され、該コントローラでフィルタ５の部分の圧力損失が算出され、その値が、予め設定している設定値２．０ｋＰａと比較される。そして、フィルタ５の部分の圧力損失が設定値以下の場合には、ベンチュリ６をフィルタ５から退避させ、フィルタ５の部分の圧力損失が設定値よりも大きい場合には、ベンチュリ６をフィルタ５に装着させる。
【００２８】
このように構成されたバグフィルタ集塵装置では、入口１ａから排ガスがハウジング１内の排ガス領域Ａに吸引され、フィルタ５を通過して、清浄ガス領域Ｂに達し、出口１ｂからハウジング１外に排出される。このような集塵動作においては、各ベンチュリ６はフィルタ５が退避されている。
【００２９】
その間、所定時間毎に、減圧弁１２が作動され、それによってパルス配管１０に所定圧の圧縮空気が送給され、ノズル１１から各フィルタ５に噴射され、各フィルタ５の逆洗が行なわれる。一方、各列のフィルタ５の部分の圧力損失は、各列の圧力センサ１４ａ，１４ｂによって常時検出される。そして、フィルタ５の逆洗に先立って、フィルタ５の部分の圧力損失が２．０ｋＰａに達していない場合には、ベンチュリ６は、フィルタ５から外れた状態のままに維持され、またフィルタ５の部分の圧力損失が２．０ｋＰａ以上の場合には、コントローラ１５からアクチュエータ９に作動信号が出力され、それによってアクチュエータ９が作動され、ベンチュリ６がフィルタ５に装着される。
【００３０】
なお、フィルタ５の部分の圧力損失が２．０ｋＰａ以下の場合は、フィルタ５上部には、ベンチュリ６が備わっていないことが望ましく、圧縮空気の周囲から誘引される空気を効率よく、大量にフィルタ内部に導入することができる。しかし、フィルタ５の部分の圧力損失が著しく高くなると（具体的には２．５ｋＰａ以上）、噴出した圧縮空気がベンチュリ６が備わっていないと、誘因エアがフィルタ５内部に導入されない現象が生じる。従って、フィルタ５の部分の圧力損失を常にモニタリングし、圧力損失が２．５ｋＰａよりも高くなった場合には、ベンチュリ６を装着している構造にすることで、異常な圧力損失においても、逆洗を効率よくすることができる。
【００３１】
ノズル１１は通常、筒状のような等断面管路のままでよいが、ノズルに末広のノズルを用いることで、ノズル出口の噴出し速度を超音速にすることができ、フィルタ５に強い衝撃を与えることができる。また、周囲の空気もノズル出口の噴出し速度が音速以下の場合よりも多く巻き込むことができる。また、この時もベンチュリ６がない方が周囲エアを取込み易くなるため、好ましい。
【００３２】
例えば、ノズル１１の先端の断面積／中間部の断面積を２倍にすることで、マッハ２．１程度を得ることができる。
【００３３】
一般的に用いられている高圧逆洗装置は、パルス配管１０が５０Ａであって、パルス配管１本あたりのノズル１１の個数が１０〜１３個であって、ノズル径が１０〜１４ｍｍである。この条件においては、逆洗時のパルス配管内圧力が０．１ＭＰａ以上であり、音速以上の噴出しが可能になる。
【００３４】
また、フィルタ５は排ガス処理時、ガスの圧力に押され、フィルタ５内部に食い込むような形状になる。リテーナ４の縦筋と縦筋との間が最もフィルタ内部に到達する。この圧縮空気によりフィルタ５は、強い力で押され、この部分のフィルタ５は他の部分のフィルタ５よりも大きく膨らみ、フィルタ５の寿命低下につながる可能性がある。そこで、圧縮空気が当たる部分には、開口比８０〜０の網方鋼板または鋼板を設け、フィルタ５の寿命低下を回避した。開口比８０であっても、網状であるため、ガス処理時のフィルタ内部への入り込みが少なくなり、寿命を伸ばすことができる。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
被検体として、以下に示す３つの条件について、誘引ガス量測定試験を行なった。
・  ベンチュリ無し
・  ベンチュリ無しで、末広ノズルを使用
・  ベンチュリ在り
逆洗時、周囲空気の誘引量を立証する試験は、図３に示す試験装置で以下の条件で行なった。試験装置は、密閉された容器ａの一片にフィルタｂが固定されている。フィルタｂの中心軸上に一定の距離を保ち、ノズルｃを配した。ノズルｃには、パルス配管ｄが取付けられており、逆洗タンク（マニホールドに相当）ｅにつながっている。容器ａの異なる一片には、逆洗時の誘引エアを吸い込むための筒ｆが備わっており、誘引エア量はオリフィスｇに生じる圧力損失から算出することができる。なお、ベンチュリ在りの場合は、フィルタｂにベンチュリを取付けて試験を行なった。また、末広ノズルは、ノズルｃに交換設置して使用した。
ガス温度（℃）：２０
逆洗圧力（ＭＰａ）：０．３
ノズル（ｍｍ）：１４
ろ布寸法（ｍｍ）：φ１５５×６０００
ろ布圧力損失（ｋＰａ）：０．９〜３．１５
この結果を図４に示す。（１）で示すベンチュリ無では、フィルタ部の圧力損失１ｋＰａにおける逆洗では、４．５倍程度の流量増加比となり、多量のエアがフィルタ内部に取込むことができ、ダストの払落し性も良い。（２）の末広ノズル形状では、（１）よりも大量の誘引エアを取込むことができる。
【００３６】
これに対して、ベンチュリがある場合（３）は、フィルタ部の圧力損失が２ｋＰａ以下では（１）よりも誘引エア量が少ない。しかし、２ｋＰａ以上では、（２）よりも多くなる。つまり、フィルタ部の圧力損失が２ｋＰａ以上の場合は、ベンチュリが在る方が好ましい。
【００３７】
逆洗圧力は、０．３ＭＰａについて示したが、それ以上でも無論同じ傾向を示し、さらに圧力を高くすることで、より多量の誘引エアを取込むことができる。
【００３８】
表１に、上記と同様の被検体で下記の条件で、ダストの払落しを繰り返し、一定期間後でダスト払落し後のフィルタとダストの圧力損失を示す。
ガス温度（℃）：２０
逆洗圧力（ＭＰａ）：０．３
ノズル（ｍｍ）：１４
ろ布寸法（ｍｍ）：φ１５５×６０００
ろ布速度（ｍ／ｍｉｎ）：１．０
パルス周期（ｍin）：３０
ダスト：特号消石灰
【表１】
2007090222.tif 000003
この結果より、都市ごみ焼却施設等の一般的なフィルタの運転では、（１）、（２）の条件において、フィルタ内部に誘引エアが多量に入ることから、ダストの払落し性も向上し、フィルタの圧力損失を低減することが実証された。
（実施例２）
図５は、ノズル１１の総断面積とパルス配管１０の断面積との関係を実験するためのモデルを示し、図６はそれらの関係における噴出し速度のバランス度を示している。
【００３９】
ノズル１１の総面積：ノズル一本当たりの断面積×ノズルの本数
図６のグラフから明らかなように、ノズルの総断面積／パルス配管の断面積≧１になると、噴出し流速のバランスが急激に悪くなる。特に、パルス配管の終端部のノズルからの噴出し流速は大きくなり、それに対してパルス配管の始端のノズルからの噴出し流速は小さくなる傾向が顕著になる。そして、さらにノズルの総断面積／パルス配管の断面積が≧１．５になると、パルス配管の始端のノズルは負圧になって、外部の空気をパルス配管内に吸い込むようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るバグフィルタ集塵装置を示した概念図で、ベンチュリをフィルタに装着した状態を示している。
【図２】本発明に係るバグフィルタ集塵装置を示した概念図で、ベンチュリをフィルタから外した状態を示している。
【図３】フィルタ部の圧力損失とフィルタに流れ込む空気の流量増加比を測定するための実験モデルを示した斜視図である。
【図４】図３の実験モデルによって実験をおこなった結果を示したグラフである。
【図５】本発明に係るバグフィルタ集塵装置で使用されるパルス配管とノズルを示した概念的な斜視図である。
【図６】図５におけるノズルの総断面積／パルス配管の断面積に対する噴出し流速バランスを示したグラフである。
【符号の説明】
【００４１】
１…ハウジング、１ａ…入口、１ｂ…出口、２…隔壁、３…孔、４…リテーナ、５…フィルタ、６…ベンチュリ、７…ヒンジ、８…リンク、９…アクチュエータ、１０…パルス配管、１１…ノズル、１２…減圧弁、１３…マニホールド、１４ａ，１４ｂ…圧力センサ、１５  …コントローラ、Ａ…排ガス領域、Ｂ…浄化ガス領域
【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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