JP2010202822A - コークス炉掃除装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 装置の小型化を図ることができるコークス炉掃除装置を提供する。
【解決手段】 ノズル装置2は、装置本体1に固定される基体21と、基体21に対して相対的に回転変位可能に構成され、装置本体1から基体21を介して供給される水を噴射する回転体22とを備え、回転体22は、水を噴射することにより基体21に対して相対的に回転変位すべく、軸心方向に対して傾斜する方向に向けて水を噴射するノズル部22aを備えることを特徴とする。
【選択図】 図3
【解決手段】 ノズル装置2は、装置本体1に固定される基体21と、基体21に対して相対的に回転変位可能に構成され、装置本体1から基体21を介して供給される水を噴射する回転体22とを備え、回転体22は、水を噴射することにより基体21に対して相対的に回転変位すべく、軸心方向に対して傾斜する方向に向けて水を噴射するノズル部22aを備えることを特徴とする。
【選択図】 図3
Description
本発明は、コークス炉の掃除対象物に向けて水を噴射するノズル装置を備えるコークス炉掃除装置に関する。
従来、コークス炉掃除装置として、コークス炉の掃除対象物に向けて水を噴射するノズル装置を備え、掃除対象物に付着するタールやカーボンを除去するコークス炉掃除装置が知られている。具体的には、炉蓋に向けて水を噴射する炉蓋掃除装置(ドアクリーナ)や、小蓋に向けて水を噴射する小蓋掃除装置(小蓋クリーナ)や、タールパンに向けて水を噴射するタールパン掃除装置(タールパンクリーナ)が知られている(例えば、特許文献1〜3)。
そして、斯かるコークス炉掃除装置においては、ノズル装置は、回転しつつ水を噴射するように構成されている。これにより、コークス炉掃除装置は、掃除対象物を効率よく掃除することができる。
しかしながら、上記のコークス炉掃除装置においては、ノズル装置は、モータ(油圧モータ、電気モータ)に接続されることにより、回転しつつ水を噴射することができる。これにより、モータや付帯設備(油圧ポンプ、配管、ホース等)を設置する空間が必要となり、コークス炉掃除装置が大型化している。
よって、本発明は、かかる事情に鑑み、装置の小型化を図ることができるコークス炉掃除装置を提供することを課題とする。
本発明に係るコークス炉掃除装置は、コークス炉の掃除対象物に向けて水を噴射するノズル装置を備え、ノズル装置は、回転しつつ水を噴射するように構成されるコークス炉掃除装置において、ノズル装置は、装置本体に固定される基体と、基体に対して相対的に回転変位可能に構成され、装置本体から基体を介して供給される水を噴射する回転体とを備え、回転体は、水を噴射することにより基体に対して相対的に回転変位すべく、軸心方向に対して傾斜する方向に向けて水を噴射するノズル部を備えることを特徴とする。
本発明に係るコークス炉掃除装置によれば、ノズル部は、軸心方向に対して傾斜する方向に向けて、装置本体から基体を介して供給される水を噴射する。これにより、ノズル部を有する回転体は、装置本体に固定される基体に対して相対的に回転変位することができる。したがって、ノズル装置は、モータを用いることなく、掃除対象物に向けて回転しつつ水を噴射することができる。
また、本発明に係るコークス炉掃除装置においては、ノズル装置を囲うカバーを備え、カバーは、基体に固定される固定カバーと、固定カバーとの間に間隙を有して配置され、回転体に固定される回転カバーとを備えてもよい。
斯かる構成のコークス炉掃除装置によれば、基体に固定される固定カバーと、固定カバーとの間に間隙を有して配置され、回転体に固定される回転カバーとにより、ノズル装置を囲うことができる。これにより、粉塵がカバーの内部に侵入することを規制できる。
また、本発明に係るコークス炉掃除装置においては、ノズル装置は、粉塵が固定カバー及び回転カバー間の間隙からカバーの内部に侵入するのを規制すべく、固定カバー及び回転カバー間の隙間からカバーの外部へ水を放出するように構成されてもよい。
斯かる構成のコークス炉掃除装置によれば、ノズル装置が固定カバー及び回転カバー間の隙間からカバーの外部へ水を放出する。これにより、粉塵が固定カバー及び回転カバー間の間隙からカバーの内部に侵入することをさらに規制できる。
以上の如く、本発明に係るコークス炉掃除装置によれば、ノズル装置がモータを用いることなく掃除対象物に向けて回転しつつ水を噴射できるため、装置の小型化を図ることができるという優れた効果を奏する。
以下、本発明に係るコークス炉掃除装置における一実施形態について、図1〜図3を参酌して説明する。
本実施形態に係るコークス炉掃除装置は、図1〜図3に示すように、コーク押出機やコークガイド車に固定される装置本体1と、水平方向に沿って配置され、コークス炉の掃除対象物(例えば、炉蓋、小蓋、タールパン)に向けて水を噴射するノズル装置2と、ノズル装置2を囲うカバー3とを備える。そして、コークス炉掃除装置は、ノズル装置2が水平方向を中心に、図1のA矢印方向で回転しつつ、水を斜め方向(図1におけるB矢印方向)に噴射するように構成される。
装置本体1は、ノズル装置2を固定する固定部11と、固定部11に接続され、固定部11を介してノズル装置2に(高圧)水を供給する水供給手段12とを備える。また、装置本体1は、ノズル装置2を移動させるべく、固定部11を三次元方向(前後方向、左右方向及び上下方向)に移動させる移動手段(図1においては、先端部の台座のみ図示している)13を備える。
なお、水供給手段は、例えば、水を貯めるタンクと、タンクの水から高圧水を発生させるポンプと、水を固定部11に供給する送水管とにより、固定部11に水を供給するように構成され、また、移動手段13は、例えば、産業ロボットや、シリンダや、スプロケット、チェーン及びモータにより、固定部11を移動するように構成される。
ノズル装置2は、装置本体1の固定部11に固定される基体21と、基体21に対して相対的に回転変位可能に構成される回転体22とを備える。また、ノズル装置2は、基体21及び回転体22間を封止する封止手段23と、回転体22の回転速度を調整する回転速度調整手段24とを備える。なお、回転体22の回転速度は、噴射する水の流量と圧力とによっても変化する。
基体21は、内管21aと、内管21aが内部に配置される外管21bと有する二重管構造に形成されている。また、基体21は、基端部に、装置本体1の固定部11に固定される接続部21cを備える。なお、管状に形成される接続部21cの内部と、内管21aの内部とは、基端側に配置される装置本体1の固定部11から、先端側に配置される回転体22に向けて、水が流通する流通路となっている。
回転体22は、装置本体1から基体21を介して供給される水を先端側に向けて噴射する一対のノズル部22a,22aを備える。また、回転体22は、基体21の内管21a及び外管21b間に配置される管状部22bと、基体21の外管21bを外側から覆う被覆部22cとを備える。
各ノズル部22aは、水を噴射する反力により、回転体22が基体21に対して相対的に回転変位すべく、回転体22の軸心方向に対して傾斜する方向に向けて水を噴射するように構成される。具体的には、各ノズル部22aは、内部が水の流通路となるべく、筒状に形成され、直線状に形成される水の流通路が回転体22の軸心方向に対して傾斜するように配置される。
また、各ノズル部22aは、外方に向けて傾斜するように配置される。そして、各ノズル部22aは、軸心が回転体22の軸心と交差しないように配置される。さらに、一対のノズル部22a,22aは、軸心同士が平行となるように配置されると共に、軸心同士が交差しないように配置される。
管状部22bは、基体21の内管21aの少なくとも先端側を覆うように配置される。即ち、管状部22bは、回転体22の軸心方向と直交する方向において、基体21の内管21aの少なくとも先端側と重なるように配置される。また、管状部22bは、基体21の外管21bとの間に配置される回転軸受(ベアリング)25,25により、回転体22が基体21に対して回転変位可能に位置決め(軸受け)されている。
被覆部22cは、基端側に突出するように環状に形成され、基体21の外管21bの少なくとも先端側を覆うように配置される。即ち、被覆部22cは、回転体22の軸心方向と直交する方向において、基体21の外管21bの少なくとも先端側と重なるように配置される。これにより、被覆部22cは、基体21及び回転体22間に粉塵が侵入することを規制できる。
封止手段23は、回転体22の管状部22bの外周部に固定される回転環23aと、基体21の内管21aの外周部に固定される環状の保持部材23bと、保持部材23bに保持され、弾性体23cにより付勢されて回転環23aと摺接する固定環23dとを備える。即ち、封止手段23は、本実施形態においては、メカニカルシールである。そして、封止手段23は、基体21及び回転体22間から水が漏出することを抑制しつつも、一定量の水を放出(漏出)するように構成されている。
回転速度調整手段24は、回転体22の回転速度を磁力により調整すべく、回転体22の管状部22bの外周部に固定される環状の第1磁極片24aと、基体21の外管21bの外方に配置される環状の第2磁極片24bと、第2磁極片24bの位置を調整する位置調整手段24cとを備える。
そして、回転速度調整手段24は、位置調整手段24cが第2磁極片24bを回転体22の軸心方向(図3におけるD両矢印方向)に沿って第1磁極片24aと相対変位させ得るため、各磁極片24a,24b同士が回転体22の軸心方向と直交する方向で重なる領域の大きさを変更することにより、回転体22の回転速度を調整する。なお、位置調整手段24cは、例えば、環状に形成され、内周部が基体21の外管21bの外周部と螺合可能に構成されている。
カバー3は、基体21に固定される固定カバー31と、固定カバー31との間に間隙を有して配置され、回転体22に固定される回転カバー32とを備える。なお、ノズル装置は2、粉塵が固定カバー31及び回転カバー32間の間隙からカバー3の内部に侵入することを規制すべく、封止手段23により基体21及び回転体22間から放出(漏出)された水を、固定カバー31及び回転カバー32間の隙間からカバー3の外部へ放出する。
固定カバー31は、円筒状に形成され、基端側にて基体21に固定される。また、固定カバー31は、先端側に、内方に向けて突出する環状の突出部31aを備えると共に、突出部31aにより形成され、ノズル装置2がコークス炉の掃除対象物に向けて水を噴射するための開口部31bを備える。そして、突出部31aは、防塵がカバー3の内部に侵入することを規制すべく、回転体22の軸心方向において、全周に亘って回転カバー32と重なっている。
回転カバー32は、円板状に形成され、取付手段32aを介して、回転体22の先端側に固定される。また、回転カバー32は、ノズル装置2がコークス炉の掃除対象物に向けて水を噴射するための開口部32b,32bを備える。なお、各開口部32bは、回転体22のノズル部22aの位置に対応して配置されている。
なお、本実施形態に係るコークス炉掃除装置においては、例えば、噴射水圧が30〜100MPaであり、噴射水量が10〜50L/minであり、回転体22の回転数が300〜3,000rpmであり、ノズル装置2の移動速度が30〜280mm/secであり、ノズル装置2及び掃除対象物間の距離が30〜100mmである。
本実施形態に係るコークス炉掃除装置の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係るコークス炉掃除装置の掃除方法について説明する。
まず、基体21は、固定部11を介して水供給手段12から供給された水を接続部21c及び内管21aの内部を流通させる(図3におけるE矢印方向の流れ)。そして、回転体22は、基体21の内管21aを通過した水を、ノズル部22aの内部へと流通させ、その後、ノズル部22aから掃除対象物に向けて噴射する。
このとき、水が回転体22の軸心方向に対して傾斜する方向に噴射されているため、回転体22は、噴射する水の反力により、基体21に対して相対的に回転変位する。したがって、ノズル装置2は、モータを用いることなく、掃除対象物に向けて回転しつつ水を噴射することができる。
ところで、基体21の内管21aと回転体22の管状部22bとの間には、間隙が設けられているため、基体21の内管21aを通過した水の一部は、基体21の内管21aと回転体22の管状部22bとの間を流通する(図3におけるG矢印方向の流れ)。そして、封止手段23は、当該水をある程度は封止してはいるものの、一定量の水を放出する(図3におけるH矢印方向の流れ)。
すると、封止手段23から放出された水は、基体21の外管21bと回転体22の管状部22bとの間を流通し、ノズル装置2の外部へ放出される(図3におけるI矢印方向の流れ)。そして、ノズル装置2の外部へ放出された水は、固定カバー31の開口部31bからカバー3の外部へ放出される(図3におけるJ矢印方向の流れ)。これにより、粉塵がカバー3の内部に侵入すること防止すべく、当該水がウォーターシールとして機能する。
以上より、本実施形態に係るコークス炉掃除装置によれば、ノズル部22aが軸心方向に対して傾斜する方向に向けて水を噴射するため、回転体22が基体1に対して相対的に回転変位することができる。したがって、ノズル装置2がモータを用いることなく、掃除対象物に向けて回転しつつ水を噴射できるため、装置の小型化を図ることができる。
さらに、従来のような油圧モータを用いるコークス炉掃除装置の場合には、付帯設備として、油圧配管や油圧ホースが必要となるため、油圧ホースのメンテナンスや油圧配管及びホースのスペースが必要であったのに対して、本実施形態に係るコークス炉掃除装置は、油圧モータが不要になり、そのような問題を解消でき、装置の健全な維持管理が継続的に可能になる。
また、本実施形態に係るコークス炉掃除装置によれば、基体21に固定される固定カバー31と、固定カバー31との間に間隙を有して配置され、回転体22に固定される回転カバー32とにより、ノズル装置2の全体を囲うことができる。これにより、粉塵がカバー3の内部に侵入することを規制できる。
具体的には、従来のような油圧モータを用いるコークス炉掃除装置の場合には、ノズル装置が油圧モータにより大型化され、ノズル装置全体を覆うことは、非常に困難であったのに対して、本実施形態に係るコークス炉掃除装置は、ノズル装置2全体をカバー3で覆うことができる。
したがって、ノズル装置は、一般的に、多粉塵で且つ高温領域に設置されるため、従来のコークス炉掃除装置においては、赤熱したコークス炉(例えば炉蓋断熱材)から高温度の輻射熱を受け、さらには、噴射した水で除去した除去物がはね返ることにより、除去物がノズル装置に堆積して、ノズル装置が回転するのを妨害するといった問題点を発生していたが、本実施形態に係るコークス炉掃除装置によれば、そのような問題点を解消できる。
また、本実施形態に係るコークス炉掃除装置によれば、ノズル装置2の封止手段23から放出した水が固定カバー31及び回転カバー32間の隙間からカバー3の外部へ放出される。これにより、粉塵が固定カバー31及び回転カバー32間の間隙からカバー3の内部に侵入することをさらに規制できる。
なお、本発明に係るコークス炉掃除装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
例えば、上記実施形態に係るコークス炉掃除装置おいては、ノズル装置2は、封止手段23から放出された水を、固定カバー31及び回転カバー32間の間隙から、カバー3の外部へ放出する場合を説明したが、斯かる場合に限られない。
例えば、図4(a)に示すように、ノズル装置2’は、固定カバー31及び回転カバー32間の上方側の間隙に向けて(図4(a)におけるK矢印方向に向けて)水を放出する水放出手段26を別に備える場合でもよい。また、ノズル装置2は、固定カバー31及び回転カバー32間の間隙全体から水が放出されるように、封止手段23から放出する水量を設計する場合でもよい。
また、上記実施形態に係るコークス炉掃除装置においては、ノズル部22aを二つ備える場合を説明したが、斯かる場合に限られず、ノズル部22aを一つ備える場合でもよく、また、ノズル部22aを三つ以上備える場合でもよい。
また、本発明に係るコークス炉掃除装置は、図4(b)に示すように、回転カバー32’の外周部で且つ先端側に複数の羽根部32c,…を備える場合でもよい。なお、図4(b)においては、各羽根部32cは、回転カバー32’の回転方向(L矢印方向)に沿って外方へ湾曲するように形成されているが、径方向に沿って直線状に形成されていてもよい。
斯かる構成の回転カバー32’によれば、例えば、羽根部32cが下方側にある水を上方側まで案内することもできるため、固定カバー31及び回転カバー32’間の間隙全体から水を放出することができたり、羽根部32cが防塵壁としても機能するため、固定カバー31及び回転カバー32’間の間隙から防塵が侵入することを効果的に防止できたりする。
さらに、例えば、固定カバー31に通気孔を設けた場合には、各羽根部32cの遠心作用により、通気孔から固定カバー31及び回転カバー32’間の間隙に向けて空気が流通し、当該間隙から空気が放出することもできるため、当該間隙から防塵が侵入するのを防止することもできる。
また、本発明に係るコークス炉掃除装置は、図5に示すように、固定カバー31’には、下方側に突出部31a’が配置されていない場合でもよい。斯かる構成のカバー3’によれば、防塵がカバー3’の内部に侵入した場合でも、放出水により、防塵をカバー3’の外部へ容易に排出することができる(図5におけるN矢印方向の流れ)。
また、本発明に係るコークス炉掃除装置は、カバー3の内部に溜まる水を外部に放出するためのドレン排出手段を備える場合でもよい。しかも、ドレン排出手段は、排出量を調整可能に構成される場合でもよい。
1…装置本体、2…ノズル装置、3…カバー、21…基体、22…回転体、22a…ノズル部、31…固定カバー、32…回転カバー
Claims (3)
- コークス炉の掃除対象物に向けて水を噴射するノズル装置を備え、ノズル装置は、回転しつつ水を噴射するように構成されるコークス炉掃除装置において、
ノズル装置は、装置本体に固定される基体と、基体に対して相対的に回転変位可能に構成され、装置本体から基体を介して供給される水を噴射する回転体とを備え、回転体は、水を噴射することにより基体に対して相対的に回転変位すべく、軸心方向に対して傾斜する方向に向けて水を噴射するノズル部を備えることを特徴とするコークス炉掃除装置。 - ノズル装置を囲うカバーを備え、カバーは、基体に固定される固定カバーと、固定カバーとの間に間隙を有して配置され、回転体に固定される回転カバーとを備える請求項1に記載のコークス炉掃除装置。
- ノズル装置は、粉塵が固定カバー及び回転カバー間の間隙からカバーの内部に侵入することを規制すべく、固定カバー及び回転カバー間の隙間からカバーの外部へ水を放出するように構成される請求項2に記載のコークス炉掃除装置。
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2009
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120605 |