(57)【要約】      （修正有）【課題】排ガス冷却機に設置した破砕機の回転を長期間維持し、何らかの原因で破砕機の回転軸の回転が阻害されて回転が減速し、或いはストップしても動力伝達ベルトを損傷することのない低コストの排ガス冷却塔を提供する。【解決手段】塔本体１下部の灰排出部６に、凝固灰の破砕機５を設置した排ガス冷却塔１０において、破砕機の刃を回転させる回転軸と当該回転軸を回転させる動力源とをタイミングベルトで連結し、前記回転軸またはタイミングベルトに不回転検出器（センサー）を設けてなる。また、排ガス冷却塔は、塔本体下部の灰排出部に、凝固灰の破砕機を設置した排ガス冷却塔において、破砕機本体の壁に破砕機の刃を回転する回転軸を外部に貫通する貫通穴を設け、当該貫通穴と前記回転軸に動力を伝達する動力伝達機構とを気密に接続してなる。破砕機をエアシール装置４の下流側へ設置する。【選択図】図１
2009168380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塔本体下部の灰排出部に、凝固灰の破砕機を設置した排ガス冷却塔であって、前記破砕機の刃を高速回転させる回転軸と当該回転軸を回転させる動力源とを動力伝達ベルトで連結し、前記回転軸に不回転検出器を設けてなる排ガス冷却塔。
【請求項２】
前記破砕機において、破砕機本体の壁に破砕機の刃を回転する回転軸を外部に貫通する貫通穴を設け、当該貫通穴と前記回転軸に動力を伝達する動力伝達機構とを気密に接続してなる請求項１に記載の排ガス冷却塔。
【請求項３】
前記破砕機本体に設けた貫通穴と前記動力伝達機構とをダストシールを介して気密に接続した請求項２に記載の排ガス冷却塔。
【請求項４】
前記塔本体下部の灰排出部に、凝固灰の破砕機をエアシール装置の下流側に設置した請求項１〜３いずれかに記載の排ガス冷却塔。
【請求項５】
前記不回転検出器が不回転を検出すると、前記動力源による回転を停止する
請求項１〜４のいずれかに記載の排ガス冷却塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却炉等から排出された燃焼排ガスを水と接触させて冷却する排ガス冷却塔であって、当該塔本体下部の灰排出部に、凝固灰を破砕する破砕機を設置した排ガス冷却塔に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物や下水汚泥の焼却炉、金属精錬炉、ガラス溶解炉などから排出される高温の燃焼排ガス中には、多量の灰やダストが含まれている。この灰やダストを大気中に放出することはできないため、これらの灰やダストは集塵機で除去している。集塵機は多くの場合、バグフィルタによる集塵が行われている。集塵機のバグフィルタは一般に、繊維質のろ布を用いているために可燃性で耐熱性が低く、排ガス温度が２５０℃を越えると損傷するため、その前段に廃熱ボイラや熱交換器等を設置して冷やされた排ガスを集塵機に送り込むか、バグフィルタの前段に排ガス冷却塔を設置して排ガスを冷却し、冷えた排ガスをバグフィルタに送っている。
【０００３】
従来の排ガス冷却塔４０は図５に示されるように、塔本体1の内部にノズル３を設置し、塔本体1下部の灰排出部６に、凝固灰を破砕する破砕機５を配置した構成となっている。この排ガス冷却塔４０は、塔本体1の塔頂部に設けた排ガス導入管２を通して焼却炉から排出される撚焼排ガス（４００℃前後）を導入し、ノズル３から噴霧される冷却水と接触させて排ガスを冷却し、２００℃以下にまで冷却した排ガスを、後段の図示しないバグフィルタに送り、当該バグフィルタで集塵する。また噴霧された水は塔本体１の内部で蒸発する。ノズルの磨耗や、一時的に水圧力、空気圧力、空気量が変動して液滴が大きくなることにより未蒸発の水分が灰やダストと反応した凝固灰や、スプレーノズルの周囲にガス流の巻き込みにより形成される凝固灰は塔本体1の下部に落下し、落下した凝固灰は破砕機５で破砕されてエアシール装置４を介して取り出され、図示しない灰ホッパに空気輸送して回収している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１７８５６号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記塔本体から灰排出部に落下してくる灰の一部は粒子が細かく、凝固灰は硬い。このため、排ガス冷却塔下部の灰排出部に設置した凝固灰の破砕機（以下破砕機という）の破砕刃は高速回転して凝固灰を細かく破砕し、灰ホッパヘの空気輸送で支障が生じないように設計されている。しかし、破砕機には前述のように粒子の細かい灰、硬い凝固灰が降り注いでくる。破砕機に入り込む粒子の細かい灰は破砕機本体と破砕刃の回転軸との隙間から破砕機の外に漏れて破砕機の回転軸を支持しているベアリングユニットに入り込み、ベアリングの回転を阻害し、ベアリングユニットを破損し、破砕機の運転に支障をきたすことがある。
【０００６】
また、電動機（モーター）の動力を破砕機に伝達するVベルトに緩みが発生した場合、破砕機に凝固灰が入ると破砕刃の回転を阻害し、最悪の場合には破砕刃の動きを止めてしまうことがある。回転刃の動きが阻害されると上記Vベルトがスリップし、Vベルトに損傷を与え、切断する事故も発生する。
さらに、排ガス中には硫黄酸化物や塩化水素等の腐食性が含まれているため、塔本体やエアシール装置等の排ガスと接する部分の材質には耐食性の高いステンレスが使用されている。特許文献１では、破砕機がエアシール装置の上流側にあり、排ガスと接するため破砕機もステンレス等を使用する必要があるため、排ガス冷却塔設備としてのコストが高くなる。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みてなされ、排ガス冷却機に設置した破砕機の回転を維持し、何らかの原因で破砕機の回転軸の回転が阻害されて回転が減速、或いはストップしても動力伝達ベルトを損傷することのない、低コストの排ガス冷却塔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】
【０００８】
上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の排ガス冷却塔は、塔本体下部の灰排出部に、凝固灰の破砕機を設置した排ガス冷却塔であって、前記破砕機の刃を高速回転させる回転軸と当該回転軸を回転させる動力源とを動力伝達ベルトで連結し、前記回転軸に不回転検出器を設けてなる。
何らかの原因で破砕機の回転軸の回転が阻害された場合、回転が減速、或いはストップしたことを前記不回転検出器が検出しモーターの稼動を停止することで、スリップ等によるベルトの損傷を防ぐことができる。
【０００９】
好適には、本発明の排ガス冷却塔では、前記破砕機において、破砕機本体の壁に破砕機の刃を回転する回転軸を外部に貫通する貫通穴を設け、当該貫通穴と前記回転軸に動力を伝達する動力伝達機構とを気密に接続する。
これにより、粒子の細かい灰が破砕機本体と破砕刃の回転軸との隙間から破砕機の外に漏れて破砕機の回転軸を支持しているベアリングユニットに入り込み、ベアリングの回転を阻害し、ベアリングユニットを破損し、破砕機の運転を妨げることを防ぐ。
【００１０】
好適には、本発明の排ガス冷却塔では、前記破砕機本体に設けた貫通穴と前記動力伝達機構とをダストシールを介して気密に接続する。
【００１１】
好適には、本発明の排ガス冷却塔では、前記破砕機本体は、エアシール装置の下流側に設置する。
これにより、破砕機本体が排ガスと接することがなくなるため、破砕機本体に耐食性の高いステンレス等の素材を使用する必要はなくなり、コストを抑えることができる。
【００１２】
さらに、好適には、本発明の排ガス冷却塔では、前記不回転検出器が不回転を検出すると、前記動力源による回転を停止する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、排ガス冷却機に設置した破砕機の回転を維持し、何らかの原因で破砕機の回転軸の回転が阻害されて回転が減速し、或いはストップしても動力伝達ベルトを損傷することのない、低コストの排ガス冷却塔を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照し説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る排ガス冷却塔の断面図である。
排ガス冷却塔１０は図示しない下水汚泥焼却炉と図示しないバグフィルタとの間に設置されているが、前段の焼却炉の種類は任意である。
【００１５】
本実施形態の灰排出部６が本発明の灰排出部の一例であり、破砕機５が本発明の破砕機の一例であり、破砕刃１２が本発明の刃の一例であり、回転軸１１が本発明の回転軸の一例であり、タイミングベルト２４が本発明の動力伝達ベルトの一例であり、センサー２９が本発明の不回転検出器の一例であり、モーター２３が本発明の動力源の一例である。
【００１６】
排ガス冷却塔１０は略円筒状の塔本体1からなり、当該塔本体１の頂部直上には排ガス導入管２、塔本体１の下部出口には破砕機５が設けられている。
塔本体１の上部には冷却水を散布するノズル３が複数本設けられ、当該ノズル３から冷却水を噴射して排ガスを冷却する。
塔本体1の下部側方には冷却された燃焼排ガスを取り出して後段のバグフィルタに送る排ガス導出管７が接続されている。
【００１７】
図２は塔本体1の下部出口に設置した破砕機５の説明図で、（Ａ）は破砕機５の正面図と断面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ａからみた破砕機５の図である。
この破砕機５は一軸高速回転型の破砕機である。なお、本実施形態では一軸高速回転型の破砕機を採用するが、凝固灰を破砕できる機能を有するものであれば他の破砕機を採用することもできる。
図２に示すように破砕機５は、単一の高速回転軸１１に一層からなる破砕刃１２を固定した構造であり、エアシール装置４を通過し、上方から開口部１３へと落下する凝固灰を回転する破砕刃１２により細かく破砕する構造となっている。
空気輸送管８を通して破砕した灰を図示しない灰ホッパに輸送する。灰中に含まれていた凝固灰は破砕機５により細かく破砕されているため、支障なく空気輸送することができる。
【００１８】
図３は、破砕機５とモーター２３がタイミングベルト２４で連結されている状態を示す外観図である。
破砕機５には破砕刃１２の回転軸１１を貫通する貫通穴が設けられ、当該貫通穴の外側には回転軸１１を挿通したベアリングリングユニット２０、２１が気密に固定されている。貫通穴から外部に出た回転軸１１は動力伝達機構２２に接続される。
動力伝達機構２２はモーター２３の回転軸に取り付けられたプーリー２５、回転軸１１に設けたプーリー２７、プーリー２５とプーリー２７を連結し、モーター２３の回転力を前記回転軸１１に伝達するタイミングベルト２４からなる。
【００１９】
図４は、破砕機５の側面からみた断面図である。破砕機５と動力伝達機構２２との接続は、破砕機５に設けた貫通穴に回転軸１１をセットし、貫通穴と回転軸１１の周囲を、おさえ板３１にオイルシール３０を介在させてボルトで締め付け気密状態にし、プーリー２７等の動力伝達機構を接続していく。
【００２０】
破砕機５の刃を回転するにはモーター２３の電源をオンにする。モーター２３が回転するとモーター２３の回転軸に設けたプーリー２５が回転し、当該プーリー２５の回転がタイミングベルト２４の回転を通してプーリー２７に伝達され、プーリー２７の回転が回転軸１１に伝達されて破砕機５の破砕刃１２が回転し、凝固灰を破砕する。
【００２１】
図３において、枠体に当該回転軸１１の回転を監視するセンサー（不回転検出器）２９が設けられている。回転軸１１の回転を監視するセンサーとしては公知のものが使用可能である。例えば回転軸１１に標識を設け、この標識をカメラで監視し、標識の回転速度が変化したときはその変化の状況を感知し、回転が止まったときは止まったことを感知して回転軸１１の回転が低下し、或いは停止したと判断するセンサー等であり、当該感知した情報をモーター２３に送りモーター２３の回転を制御する。
【００２２】
以上のような状況をセンサー２９が感知した場合、例えば、警報ブザーを鳴らしたり、監視用のモニター等にステータスを表示するなどしてもよい。
【００２３】
本発明の実施形態においては、破砕機５と動力伝達機構２２とをオイルシール３０を介して気密に接続したことにより、ベアリングユニット２０、２１に細かい粒子の灰が入り込んでベアリングユニット２０、２１を損傷することがなく、破砕機５を長期間にわたりその回転を維持することができる。
【００２４】
また、本発明の実施形態においては、枠体にセンサー２９を設置し、回転軸１１の回転を常時監視し、破砕機の故障、事故等の何らかの原因で回転軸１１の回転が停止したときには、センサー２９からの信号でモーター２３の稼動を停止することができる。これにより、タイミングベルト２４がスリップすることなく、ベルト破損を防ぐことができる。
【００２５】
また、本発明の実施形態においては、プーリー２５とプーリー２７とをタイミングベルト２４で連結した。タイミングベルト２４は内面に凹凸が形成され、当該凹凸と噛み合う凹凸をプーリー２５、２７に設けることで、タイミングベルト２４とプーリー２５、２７との間でスリップすることがなく、モーター２３の動力を破砕機５の刃に効率的に伝えることができると共に、プーリー２５、２７とベルト２４の間でのスリップによる摩擦でベルト２４が損傷を受け、ベルト２４が短期間で破断するような事故を未然に防止することができる。
【００２６】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
例えば、上述した実施形態では、破砕機５と動力伝達機構２２とをオイルシールにより気密に接続しているが、気密の方法はオイルシールに限定されない。
また、破砕刃１２については、刃の数や重ね合わせの数は任意である。
また、センサー２９は、回転軸１１の回転を監視できればどの位置に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、凝固灰等を破砕する破砕機等の回転手段を有する排ガス冷却塔に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態を示す排ガス冷却塔の断面図である。
【図２】一軸高速回転型の破砕機を示す図であり、（Ａ）は正面図と縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ａからみた破砕機５の図である。
【図３】一軸高速回転型の破砕機と動力伝達機構との接続関係を示す説明図である。
【図４】破砕機５の側面からみた断面図である。
【図５】従来技術の排ガス冷却塔の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０…排ガス冷却塔、
１…塔本体、
２…排ガス導入管、
３…ノズル、
４…エアシール装置、
５…破砕機、
６…灰排出部、
７…排ガス導出管、
８…空気輸送管、
１１…回転軸、
１２…破砕刃、
１３…開口部、
２０、２１…ベアリングユニット、
２２…動力伝達機構、
２３…モーター、
２４…タイミングベルト、
２５…プーリー、
２７…プーリー、
２９…センサー、
３０…オイルシール、
３１…おさえ板、
４０…従来の排ガス冷却塔
【図１】
2009168380.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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