(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直立円筒形状であって、上端部に整流板を設置し、排ガスを当該整流板を通して導入し、内部に、冷却水スプレーを設置し、当該冷却水スプレーによって生ずる噴霧冷却域の中に排ガスを通過させ排ガスの温度を低下させた後、下部から排ガスを排出する排ガス減温塔であって、円筒部の上端に第１の截頭円錐部を接続し、下端に第２の截頭円錐部を、それぞれ前記円筒部から遠ざかるにしたがって先細りとなるように接続してなる紡錘体を円筒状のフレームに、中心軸が一致するように配置し、当該紡錘体とフレームとを結合する支持板が前記中心軸を通る平面内に配置されて整流板を兼ねることを特徴とする排ガス減温塔。
【請求項２】
直立円筒形状であって、上端部に整流板を設置し、排ガスを当該整流板を通して導入し、内部に、冷却水スプレーを設置し、当該冷却水スプレーによって生ずる噴霧冷却域の中に排ガスを通過させ排ガスの温度を低下させた後、下部から排ガスを排出する排ガス減温塔であって、円筒部の上端に第１の円錐部を接続し、下端に第２の円錐部を、それぞれ前記円筒部から遠ざかるにしたがって先細りとなるように接続してなる紡錘体を円筒状のフレームに、中心軸が一致するように配置し、当該紡錘体とフレームとを結合する支持板が前記中心軸を通る平面内に配置されて整流板を兼ねることを特徴とする排ガス減温塔。
【請求項３】
紡錘体の直径がフレームの内径の０．３５〜０．６５倍である請求項１または請求項２に記載の排ガス減温塔。
【請求項４】
整流板を通過する排ガスの流速が２０〜４０ｍ／ｓになるようにフレームの内径に対する紡錘体の直径の比が定められる請求項１、２または３に記載の減温塔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、排ガス減温塔に関する。例えば廃棄物処理用のロータリーキルン方式燃焼・溶融設備における排ガス減温塔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は排ガス減温塔の概略図である。排ガス減温塔１は直立円筒形状であり、上端１０１はＲ配管４２を介して水平配管４１へと連続しており、上端１０１の直下には肩部１０２があり、さらに下には同一直径の本体胴体部１０３が続き、下端には底板１２０がある。排ガス減温塔１の下端近くには、排出配管が設置されており、開口部５１の開口を下に向けて、底板１２０からわずかに離して排出配管の開口部５１が配置され、続いてＲ配管５２、水平配管５３が連なっている。
【０００３】
排ガス減温塔１の肩部１０２を貫通して、冷却水スプレー２１、２２が設置されており、それぞれ、斜め下方へ冷却水を霧状に噴霧し、排ガス減温塔１の中心軸を中心とした所定範囲に噴霧冷却域３を形成している。
【０００４】
排ガスは水平配管４１、Ｒ配管４２を通って、矢印６１の方向へ移動し、矢印６２の方向へ進み、排ガス減温塔１の上端１０１へ導入される。さらに排ガスは噴霧冷却域３の中を通過し排ガスの温度を低下させる。排ガスは矢印６３、６４に示すように、排出配管の開口部５１に入り、Ｒ配管５２、水平配管５３を通過して、矢印６５の方向へ進み、下流の設備へと排出される。
【０００５】
しかし、排ガス減温塔１の上部１０１に整流板を取り付けないと、排ガスは本体胴体部１０３の側壁１１０に近づくように偏って流れる。そのため、排ガス中に含まれているダストが側壁に付着しやすくなり、この付着物による断熱のため側壁あるいは鉄皮の温度が低下し、酸露点腐食が起きやすい。
【０００６】
そこで、排ガス減温塔１の上部１０１に整流板を取り付けて、排ガス減温塔の中心軸の近くに排ガスを流し、側壁には極力排ガスが接触しないように設計されている。
【０００７】
図３は従来の整流板を示す図であって、（ａ）はその平面断面図であり、（ｂ）はその正面断面概略図である。従来の整流板７２は、円筒形の第１フレーム７２０の中に、第１フレーム７２０の直径の約２／３の直径の円筒形の第２フレーム７４０を、それぞれの中心軸を一致させて配置し、さらに第２フレーム７４０の中に、第２フレーム７４０の直径の約１／２の直径の紡錘体を、それぞれの中心軸を一致させて配置し、第１フレーム７２０と第２フレーム７４０との間に、翼板７２１を、それぞれ、共通の中心軸を通る平面と所定の角度をなすように傾けて配置し、第２フレーム７４０と紡錘体との間に、翼板７４１を、同様に傾けて配置してある。紡錘体は円筒部７６４と、当該円筒部７６４の上端に取り付けた第１の截頭円錐部と、円筒部７６４の下端に取り付けた第２の截頭円錐部とからなる。第１の截頭円錐部は小底７６２と側面７６３によって構成され、第２の截頭円錐部は側面７６５のみからなり、小底部は開口となっている。前記第１、第２の截頭円錐部は、それぞれ、円筒部から遠ざかるにしたがって先細りになるように構成されている。第１フレーム７２０、第２フレーム７４０及び紡錘体は相互に移動しないように構成されている。
【０００８】
従来の整流板を排ガスが通過した後に、排ガスは旋回流となり、中心軸の近くに集中し、排ガス減温塔の側壁にはほとんど当らないようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２ｇ／ｍ３Ｎ以上のダストを含む排ガスを長時間処理する場合には、従来の整流板にダストが付着し、ついには閉塞してしまい、操業できなくなる。すなわち、従来の整流板の平面断面の開口率は小さいため、従来の整流板の翼板７２１〜７３２、７４１〜７５０などに付着しやすく、閉塞が生じやすい。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みて鋭意検討されたものであり、その目的は、排ガス中に含まれるダストが付着しにくいように、排ガスを整流し排ガス減温塔の中心軸の近くに集中させる整流板を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載の排ガス減温塔、すなわち、直立円筒形状であって、上端部に整流板を設置し、排ガスを当該整流板を通して導入し、内部に、冷却水スプレーを設置し、当該冷却水スプレーによって生ずる噴霧冷却域の中に排ガスを通過させ排ガスの温度を低下させた後、下部から排ガスを排出する排ガス減温塔であって、円筒部の上端に第１の截頭円錐部を接続し、下端に第２の截頭円錐部を、それぞれ前記円筒部から遠ざかるにしたがって先細りとなるように接続してなる紡錘体を円筒状のフレームに、中心軸が一致するように配置し、当該紡錘体とフレームとを結合する支持板が前記中心軸を通る平面内に配置されて整流板を兼ねることを特徴とする排ガス減温塔によって、達成される。
【００１２】
また、上記目的は、請求項２に記載の排ガス減温塔、すなわち、直立円筒形状であって、上端部に整流板を設置し、排ガスを当該整流板を通して導入し、内部に、冷却水スプレーを設置し、当該冷却水スプレーによって生ずる噴霧冷却域の中に排ガスを通過させ排ガスの温度を低下させた後、下部から排ガスを排出する排ガス減温塔であって、円筒部の上端に第１の円錐部を接続し、下端に第２の円錐部を、それぞれ前記円筒部から遠ざかるにしたがって先細りとなるように接続してなる紡錘体を円筒状のフレームに、中心軸が一致するように配置し、当該紡錘体とフレームとを結合する支持板が前記中心軸を通る平面内に配置されて整流板を兼ねることを特徴とする排ガス減温塔によっても、達成される。
【００１３】
本発明の変更態様においては、請求項３に記載のように、紡錘体の直径がフレームの内径の０．３５〜０．６５倍である
【００１４】
本発明の好ましい実施態様においては、請求項４に記載のように、整流板を通過する排ガスの流速が２０〜４０ｍ／ｓになるようにフレームの内径に対する紡錘体の直径の比が定められる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の排ガス減温塔の実施形態について、添付図面を参照して、詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施形態の整流板を示す図であって、（ａ）はその平面断面図であり、（ｂ）その正面断面概略図である。本発明の実施形態の整流板７１は、中空円筒状のフレーム７１０と紡錘体とこれらを接続する支持板７１６、７１７、７１８、７１９とからなる。紡錐体は、円筒部７１４の上端に第１の截頭円錐部を接続し、下端に第２の截頭円錐部を、それぞれ、前記円筒部から遠ざかるにしたがって先細りとなるように、接続してなる紡錘体を円筒状のフレームに、中心軸が一致するように配置し、紡錘体とフレームとを接合する支持板が中心軸を通る平面内に配置している。第１の截頭円錐部は上底面７１２と側面７１３とからなり、隙間なく溶接してあり、他方、第２の截頭円錐部は上底面はなく、孔があいており、側面７１５のみからなる。たとえ紡錘体の内面に結露が生じたり、冷却水が混入しても、第２の截頭円錐部の孔から抜け落ちるように意図されている。
【００１７】
支持板７１６、７１７、７１８、７１９は、いずれも、フレーム及び紡錘体の共通の回転軸を通る平面内にあり、半径方向へ放射状に伸びている。したがって、整流板の平面断面は、図１（ａ）に示すように開口率が高い。
【００１８】
整流板の平面断面における紡錘体の断面の占める割合は、整流板を通過する排ガスの流速が２０〜４０ｍ／ｓになるように設計することによって、排ガスを整流できるとともに、整流板へのダスト付着を生じさせないことが可能になることが本発明の開発研究によって初めて明らかになった。
【００１９】
支持板７１６〜７１９のＡ−Ａ断面は、図１（ｃ）に示すように、上端近く及び下端近くにおいて、板厚が直線的に薄くなるように尖っている。上端については、ダストを含んだ排ガスの衝突によるダストの付着を減少させるためであり、下端については、乱流や渦流の発生によるダストの付着を防止するためである。
【００２０】
また、フレーム７１０の直径に対する中空円筒部７１４の直径の比は、０．３５〜０．６５とするのが好ましい。この比は小さいほど整流板の開口率が高くなり、排ガスに含まれるダストは整流板に付着しにくく、閉塞が生じにくいが、他方、排ガスの整流作用が減少してしまう。種々の比について、コンピュータ・シュミレーション試験や試験機による実験を行った結果、当該範囲の比率が望ましいことを見出したものである。
【００２１】
【実施例】
図１に示す整流板を用いた本発明の実施例と図３に示す従来の整流板を用いた比較例について、排ガス減温塔で試験運転を行った。試験条件は表１に示すとおりである。
ダスト量    ２ｇ／ｍ３Ｎ
ガス量      ４０００ｍ３Ｎ／ｈ
温度        入口で２３０℃、出口で１７０℃
【００２２】
試験結果は、比較例においてはダストが整流板に付着しやすく、１時間の運転によって、整流板が閉塞してしまったのに対して、実施例においては、９６時間運転しても閉塞は生じなかった。
【００２３】
また、排ガスが減温塔の中に滞留する時間は、実施例の整流板を用いた場合が比較例の整流板を用いた場合に比べて、短いことがわかった。しかしながら、実施例の整流板を用いた場合であっても、減温塔の後に接続されているバグフィルターへのミストの飛散は全く観測されなかった。
【００２４】
さらに、実施例の整流板を用いた場合において、減温塔本体胴体部の内壁へのダストの付着はなかった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の排ガス減温塔によれば、図１に示すような整流板を上端に設置しているので、排ガスを整流し本体胴体部の中心軸の周辺に排ガスの流速の高い部分を形成し、本体胴体部の側壁近くには排ガスがほとんど流動せず、排ガス中に含まれるダストが側壁に付着しないとともに、整流板にダストがほとんど付着せず、長時間運転しても閉塞しないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の整流板を示す図であって、（ａ）はその平面断面図であり、（ｂ）はその正面断面概略図であり、（ｃ）は支持板のＡ−Ａ断面図である。
【図２】排ガス減温塔の概略図である。
【図３】従来の整流板を示す図であって、（ａ）はその平面断面図であり、（ｂ）はその正面断面概略図である。
【符号の説明】
１  排ガス減温塔
３  噴霧冷却域
２１  冷却水スプレー
２２  冷却水スプレー
４１  水平配管
４２  Ｒ配管
５１  開口部
５２  Ｒ配管
５３  水平配管
６１  矢印
６２  矢印
６３  矢印
６４  矢印
６５  矢印
７１  整流板
７２  従来の整流板
１０１  上端
１０２  肩部
１０３  本体胴体部
１１０  側壁
１２０  底板
７１０  フレーム
７１２  上底面
７１３  側面
７１４  円柱部（円筒部）
７１５  側面
７１６〜７１９  支持板
７２１  翼板
７２０  第１フレーム
７４０  第２フレーム
７４１  翼板
７６２  小底
７６３  側面
７６４  円柱部（円筒部）
７６５  側面
【図１】
0003816718.tif 000002
【図２】
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【図３】
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