(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個の液柱と、液柱の両側にそれぞれ気体室を有する液封Ｕ字管において、一方の気体室に流入する気体が液中で気泡となって他方の気体室へ流出する際の気液接触により、気中のダスト又はミストを液中へ移行させる湿式集塵装置であって、
複数の前記液封Ｕ字管を並列に設け、各Ｕ字管の上流側気体室同士、及び下流側気体室同士を相互に連結し、各Ｕ字管の液柱部分を互いに非連通に保ち、かつ、各Ｕ字管の動作差圧を独立に調節する手段を備えることを特徴とする、湿式集塵装置。
【請求項２】
装置外殻としての箱体の背向面上部にそれぞれ気体流入口と流出口とを設け、
幅が前記箱体の流路方向寸法に等しく、前記気体流入口近傍と流出口近傍において箱体の天井面との間にそれぞれ隙間を生じるような平面形状を有する複数の隔壁を、流路方向に向けて等間隔又は不等間隔に箱体の底面から立設し、
前記箱体の側壁と前記隔壁、及び隔壁と隔壁とが形成する各空間の間隔に等しい横幅を有する邪魔板を、当該各空間の天井面から底面上所定高さまで垂下し、
前記各空間内に、前記邪魔板の下端を越える高さまで液体を注入することにより前記各液封Ｕ字管を形成してなる、請求項１記載の湿式集塵装置。
【請求項３】
各Ｕ字管の動作差圧を独立に調節する前記手段が、各Ｕ字管の均圧時液柱高さを個別に調節するために、各Ｕ字管底部を液体供給源又は外気に接続する弁である、請求項１又は２記載の湿式集塵装置。
【請求項４】
各Ｕ字管の動作差圧を独立に調節する前記手段が、前記各空間内における前記邪魔板の下端の高さを個別に変更する機構である、請求項２記載の湿式集塵装置。
【請求項５】
装置外殻としての箱体の背向面上部にそれぞれ気体流入口と流出口とを設け、
前記箱体中の気体の流れを遮断する邪魔板であって、その下部に水平に配置された矩形窓と、その窓を水平方向に開閉するシャッターとを備えたものを設け、
前記箱体の中に、前記邪魔板中の窓の上辺を越える高さまで液体を注入することにより液封Ｕ字管を形成してなる、湿式集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液封Ｕ字管式集塵装置に関し、特に処理風量を大幅に変動させても安定に運転ができる湿式集塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液封Ｕ字管式集塵装置は、Ｕ字管の一方の気体室に流入する気体が液中で気泡となって他方の気体室へ流出する際の気液接触により、気中のダスト又はミストを液中へ移行させる方式の湿式集塵装置である。装置の構造が簡単で、要処理気体の圧縮動力が少ないという特徴がある。
【０００３】
一般に単一の液封Ｕ字管からなる集塵装置では、Ｕ字管前後の差圧により、気体流入側の液柱液面がＵ字管湾曲部内壁上面の高さ又は邪魔板式Ｕ字管の邪魔板先端の高さを越えて押し下げられると、気体が気泡となって湾曲部又は邪魔板を越えて反対側へ流出する（図１Ａ参照）。このように気体が気泡化して流れる状態にあるＵ字管前後の差圧を、以下では「Ｕ字管の動作差圧」と呼ぶことにする。この動作差圧は、Ｕ字管の均圧時におけるＵ字管湾曲部内壁上面の高さ又は邪魔板先端の高さを越える液柱高さ（以下、単に「均圧時液柱高さ」という。）によって定められる。
【０００４】
一方、集塵装置入口と出口の間の差圧が上記のＵ字管の動作差圧より小さいと、気体が気泡化して流れる状態が生じるまでＵ字管の液柱液面が押し下げられないため、全く気体が流れない（図１Ｂ参照）。逆に、入口圧力が大き過ぎると封液が吹き飛ばされてしまい、有効な気液接触作用が行われない。
【０００５】
このように、液封Ｕ字管式集塵装置を安定に運転するには、集塵装置前後の差圧をＵ字管の動作差圧にほぼ等しく保たなければならないが、その許容変動幅は数％と小さい。その結果、送風機の圧力−風量曲線から定まる風量も大きく変動することができない。従って、負荷変動下でこのタイプの集塵装置を安定に運転するには特別な工夫が必要である。
【０００６】
その特別な工夫とは、第１に、Ｕ字管の動作差圧を適当な値にするため、封液量を増減してＵ字管の均圧時液柱高さを調整することである。第２に、風量として真の要処理風量に余分の風量を付加した一定の風量を常時流し、要処理風量に変動がある場合は付加風量を相補的に調節し、総風量を一定に保つことである。
【０００７】
これら２つの手段を併用する場合であっても、単一の液封Ｕ字管からなる集塵装置における要処理風量の許容変動幅は高々±２０％程度であり、しかも常時余分の風量を流すため、動力の無駄を避けることができない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、液封Ｕ字管式集塵装置の簡便性を活かしつつ、数百％に及ぶ大幅な風量の変動に容易に対応できる湿式集塵装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決する手段】
上記課題に対する第１の解決手段は、複数のＵ字管式集塵装置を並列に設置して、要処理風量に応じて必要台数の集塵装置を系に組み込み余分な装置を切り離すことである。不要な装置を系から切り離すには、切り離すべきＵ字管の動作差圧をその時の集塵装置前後の共通差圧よりも高く設定すれば良い。請求項１に記載した湿式集塵装置は、ここに述べた第１の課題解決手段を実現するものである。
【００１０】
あるいは第２の解決手段として、Ｕ字管式集塵装置において、液中の気泡流の通過断面積を増減調節しても良い。これにより、上記第１の解決手段における、必要台数の集塵装置を系に組み込み余分な装置を切り離すのと同じ効果が得られる。気泡流の通過断面積を増減するには、例えば邪魔板式Ｕ字管の邪魔板に窓を設け、この窓をシャッターで開閉すれば良い。請求項５に記載した湿式集塵装置は、ここに述べた第２の課題解決手段を実現するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。Ｕ字管といえばガラス細工のイメージがあるが、勿論これに限られるものではない。工業的には鋼板製の装置が一般的であり、邪魔板式Ｕ字管の形態が採用される。請求項２に記載した湿式集塵装置はそのような鋼板製の装置をも包含する。図２を参照して説明する。
【００１２】
装置外殻としての箱体１の背向面上部にそれぞれ気体流入口２と流出口３とを設け、幅が箱体１の流路方向寸法に等しく、気体流入口２と流出口３の近傍において箱体１の天井面との間にそれぞれ隙間を生じるような平面形状を有する複数の隔壁４を、流路方向に向けて等間隔又は不等間隔に箱体１の底面から立設し、箱体１の側壁と隔壁４、及び隔壁４と隔壁４とが形成する各空間の間隔に等しい横幅を有する邪魔板５を、当該各空間の天井面から底面上の所定高さまで垂下し、前記各空間に邪魔板５の下端を越える高さまで液体を注入することにより複数の液封Ｕ字管を形成する。
【００１３】
図２に示す湿式集塵装置は３枚の隔壁４を含み、従って４個の液封Ｕ字管を内蔵するが、そのうち手前の２個の液封Ｕ字管は系の共通差圧にほぼ等しい動作差圧を与えられ、気泡７が邪魔板５の下端を越えて反対側へ立ち昇っている。つまり、これら２個の液封Ｕ字管では図１Ａの状態が成立している。
【００１４】
これに対して奥の２個の液封Ｕ字管は系の共通差圧よりも大きい動作差圧を与えられていて、図には現れていないが、この状態では気体が流れていない。つまり、これら２個の液封Ｕ字管では図１Ｂの状態が成立しており、その結果、系から切り離されている。
【００１５】
また、図２に示す湿式集塵装置は各Ｕ字管の底部を液体供給源又は外気へ選択的に接続する三方弁８を備える。これらの三方弁８を用いて各Ｕ字管の均圧時液柱高さを調整することにより動作差圧を調整することができる。勿論、三方弁でない通常の弁を用いても良い。この場合、箱体１の各Ｕ字管相当部分の壁を貫通して覗き窓又は液面計（図示省略）を設けることにより、各Ｕ字管内の液面の位置を外部から視認できるようにすると良い。
【００１６】
上記のＵ字管の動作差圧を調整する手段として他の形態を採用することができる。例えば図３に示すように、隔壁４で区切られた各Ｕ字管区画中で上下にスライドできる邪魔板５を備えるタイプの湿式集塵装置では、各邪魔板の押し込み量を変更することにより、邪魔板５の下端の高さを変更することができる。均圧時の各Ｕ字管底部からの液柱高さが一定であっても、液面６と邪魔板５の下端との相対的高さを変更することにより、各Ｕ字管の動作差圧を変更することができる。
【００１７】
図３において、手前の２個のＵ字管区画では邪魔板５が高く引き上げられており、気泡７が邪魔板５の下端を越えて反対側へ立ち昇っている。これに対して奥の２個のＵ字管区画では邪魔板５が低い位置まで押し込まれている。図には現れていないが、この状態では気体が流れていない。つまり奥の２個のＵ字管区画では図１Ｂの状態が成立しており、系から切り離されている。
【００１８】
本発明のさらに他の実施形態は、上記第２の課題解決手段に係るものである。図４により説明する。装置外殻としての箱体１の背向面上部にそれぞれ気体流入口２と流出口３を設ける。箱体１中の気体の流れを遮断する邪魔板５を設ける。邪魔板５はその下部に水平に配置された矩形窓９とその窓を水平方向に開閉するシャッター１０を備える。シャッター１０は箱体１の側壁を気密に貫通する操作桿１１を備え、これを動かして窓９の開口面積を変更することができる。このように構成される箱体１の中に、邪魔板５中の窓９の上辺を越える高さまで液体を注入して、湿式集塵装置本体としての液封Ｕ字管を形成する。
【００１９】
邪魔板５は箱体１中の気体の流れ方向に対して直角に配置しても良いが、斜め又は円弧状にに配置する場合は、箱体１の横幅に拘わらず、窓９及びシャッター１０の長さ（延長）を大きく取ることができるので好都合である。
【００２０】
図４に示す湿式集塵装置を運転する際は、先ず、封液量を調節して適当な動作差圧を与える。次いで邪魔板５のシャッター１０の開度を変えて窓９の開口面積を調節すると、装置前後の差圧を変化させることができるので、安定な気泡流が生じるような条件を見出す。
【００２１】
【発明の効果】
第１の課題解決手段によれば、複数のＵ字管式集塵装置を並列に設置し、要処理風量に応じて必要個数のＵ字管を系に組み込み余分なＵ字管を切り離すので、単一のＵ字管からなる集塵装置の場合の標準的風量の数百％にも及ぶ大幅な風量変動に容易に対応することができる。
【００２２】
余分な集塵装置を切り離す際には、切り離すべきＵ字管の動作差圧をその時の集塵装置前後の共通の差圧よりも高く設定するだけで良い。これにより、当該Ｕ字管には全く気体が流れなくなるので、高価な大口径仕切弁等を必要とせず、簡易な構造により余分なＵ字管を系から切り離すことができる。
【００２３】
さらに第２の課題解決手段によれば、邪魔板に設けた窓とシャッターによりＵ字管を流れる気泡流の通過断面積を増減させて、Ｕ字管前後の差圧を調節することができるので、所与の要処理風量に適合する運転条件を容易に見出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｕ字管における動作差圧の概念を説明するための概念図である。図１ＡはＵ字管の入り口圧力が動作差圧と一致し、気体が気泡となって反対側へ流れている状態、図１Ｂは入り口圧力が動作差圧より小さく、気体が流れていない状態を示す。
【図２】鋼板等を用いて本発明のＵ字管式集塵装置を構成した一例を示す斜視透視図である。
【図３】邪魔板を上下させて邪魔板の下端の高さを変更するＵ字管式集塵装置の一例を示す斜視透視図である。
【図４】窓とシャッターを有する邪魔板を設けたＵ字管式集塵装置の一例を示す斜視透視図である。
【符号の説明】
１…集塵装置の外殻
２…気体流入口
３…気体流出口
４…隔壁
５…邪魔板
６…液面
７…気泡
８…三方弁
９…邪魔板に設けた窓
１０…邪魔板に設けたシャッター
１１…操作桿
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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