JP2017006910A - 繊維性フィルタおよび繊維性フィルタをクリーニングする方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維性フィルタおよび繊維性フィルタをクリーニングする方法を提供する。【解決手段】繊維性フィルタは、入口を有する第１のチャンバと、出口を有する第２のチャンバと、第１のチャンバに収容され、第２のチャンバへ開く開口を有し、かつ少なくとも１つのバッグネストを画定するフィルタバッグと、開口に面するノズルを有し、第２のチャンバに収容されたマニホールドと、繊維性フィルタで処理されるべき汚れたガスが、動作中にこれに沿ってバッグネストに入る、流れの方向とを含む。マニホールドとガスの流れの方向との間の角度は、４５度より大きい。【選択図】図１

Description

本発明は、繊維性フィルタ、および繊維性フィルタをクリーニングする方法に関する。本繊維性フィルタは、ガスから塵または固体粒子を除去するために、発電所または産業上の用途等に用いられる大型の繊維性フィルタである。

添付の図８Ａ、図８Ｂは、従来の中型繊維性フィルタ、および図９Ａ、図９Ｂは、従来の超大型繊維性フィルタを示す。

このような繊維性フィルタは、第１のチャンバ３１に連結する、処理されるべき汚れたガス用の入口３０、および第２のチャンバ３３に連結する、処理された清浄なガス用の出口３２を有する。

第１のチャンバ３１に、フィルタバッグ３５のネスト３４が設けられ、各ネスト３４は、用途によって、数十、数百、あるいは数千のフィルタバッグ３５を有することができる。

動作中に、汚れたガスは第１のチャンバ３１に入り、汚れたガスの方向３６で、第１のチャンバ３１を通って移動する。汚れたガスは、フィルタバッグ３５を通過し、かつフィルタバッグ３５に入り、清浄なガスは、フィルタバッグ３５の開口を通って、第２のチャンバ３３の中に排出される。

フィルタバッグ３５は、定期的にクリーニングする必要がある。フィルタバッグ３５をクリーニングするために、圧力タンク３８に連結されたマニホールド３７と共に繊維性フィルタを設けるのが通常のやり方であり、マニホールド３７は、フィルタバッグ３５の開口に面する複数のノズルを有する。マニホールド３７は、細長い形状を有し、汚れたガスの方向３６と平行である（すなわち、マニホールド３７は、汚れたガスの方向３６と平行な方向に延びる）。

この構成には、いくつかの欠点がある。

実際に、マニホールドに関連付けられているフィルタバッグがクリーニングされると、フィルタバッグは、汚れたガスの流れに対する抵抗の減少を引き起こす（すなわち、フィルタバッグがクリーニングされたことに対応して、通過する汚れたガスの流れの圧力低下が小さくなる）。結果的に、フィルタバッグがクリーニングされたことに対応して、汚れたガスが高流量になり、かつ汚れたガスの速度が上昇する。

汚れたガスが引き込む物質によってしばしば摩耗が発生するため、速度が上昇すると、フィルタバッグの寿命に弊害をもたらす場合がある。さらに、フィルタバッグが清浄で、すなわちフィルタバッグの周囲にこれを保護するダストケーキがないために、摩耗の危険性が増大する。

また、マニホールドに関連付けられているフィルタバッグのクリーニング後に、排出の増加が生じる可能性がある。実際に、マニホールドに関連付けられているフィルタバッグのクリーニング後は、清浄なフィルタバッグは、その周囲にダストケーキを有していない。ダストケーキは、特に細かい塵を濾過するのに役立つ。したがって、フィルタバッグのクリーニング後は、細かい塵を濾過するのに役立つダストケーキがフィルタバッグから除去されたことによって、排出が増加する可能性がある。

米国特許第４２７７２５５号明細書

本発明の態様は、クリーニング後にフィルタバッグが損傷する危険性をなくす、繊維性フィルタおよび方法の提供を含む。

本発明の別の態様は、フィルタバッグのクリーニング後に起こり得る、考えられる排出増加をなくす、繊維性フィルタおよび方法の提供を含む。

これらおよび別の態様は、添付の特許請求の範囲による、繊維性フィルタおよび方法を提供することによって達成される。

添付の図面に非限定的な例として示されている、好ましいが非排他的な繊維性フィルタの実施形態および方法の説明から、さらなる特徴および利点がより明らかになるであろう。

本発明の一実施形態の繊維性フィルタを示す。 本発明の一実施形態の繊維性フィルタを示す。 本発明の一実施形態の繊維性フィルタを示す。図１のＩＩＩ―ＩＩＩの線による断面である。 個々のフィルタバッグを示す。 フィルタバッグのマトリックス構成の実施形態を示す。明瞭にするために、本図は１つのマニホールドのみを示すが、マニホールドは、フィルタバッグの各列に関連付けられる。 フィルタバッグのマトリックス構成の別の実施形態を示す。明瞭にするために、本図は１つのマニホールドのみを示すが、マニホールドは、フィルタバッグの各列に関連付けられる。 フィルタバッグのマトリックス構成のさらに別の実施形態を示す。明瞭にするために、本図は１つのマニホールドのみを示すが、マニホールドは、フィルタバッグの各列に関連付けられる。 マニホールドと流れの方向との間の関係を概略的に示す。 従来技術による繊維性フィルタを示し、ネストおよびマニホールドの一部のみが示され、第１のチャンバが、フィルタバッグの１つ以上のネスト、および圧力タンクに連結されたマニホールドを有することが明確である。 従来技術による繊維性フィルタを示し、ネストおよびマニホールドの一部のみが示され、第１のチャンバが、フィルタバッグの１つ以上のネスト、および圧力タンクに連結されたマニホールドを有することが明確である。 従来技術による別の繊維性フィルタを示し、この例においても、ネストおよびマニホールドの一部のみが示され、第１のチャンバが、フィルタバッグの１つ以上のネスト、および圧力タンクに連結されたマニホールドを有することが明確である。 従来技術による別の繊維性フィルタを示し、この例においても、ネストおよびマニホールドの一部のみが示され、第１のチャンバが、フィルタバッグの１つ以上のネスト、および圧力タンクに連結されたマニホールドを有することが明確である。

図を参照すると、入口３（側面入口）を有する第１のチャンバ２と、出口５を有する第２のチャンバ４とを備える繊維性フィルタ１が示されている。示されている実施形態において、第１のチャンバ２および第２のチャンバ４は、内壁７を有するケーシング６内で画定されるが、他の実施形態が当然考えられる。

第１のチャンバ２にいくつかのフィルタバッグ９が収容されており、これらのフィルタバッグ９は、内壁７に連結され、第１のチャンバ２内に突出した１つの端部を有する。フィルタバッグ９は、例えば図３に示すように、好適にはマトリックス構成に整列されているが、当然他の構成も考えられ、例えば、いくつかの考えられる構成が、図５〜図７に示されている。

また、フィルタバッグ９は、閉端１０、および反対側の端部に開口１１を伴う、円筒形の形状を有していることが好ましい。開口１１は、第２のチャンバ４へ開いている。フィルタバッグ９は、円形、楕円形、星形等の異なる形状（すなわち断面）のプリーツ形カートリッジを有していてもよい。

フィルタバッグ９は、１つ以上のバッグネスト１２を画定する。

フィルタバッグ９をクリーニングするために、開口１１に面するノズル１４を有するマニホールド１３が設けられている。マニホールド１３は、第２のチャンバ４に収容され、好適には互いに平行である。

動作中は、繊維性フィルタ１で処理されるべき汚れたガス（ｄｉｒｔｙ ｇａｓ）ＤＧは、第１のチャンバ２およびフィルタバッグ９を通って流れる。

汚れたガスＤＧは、流れの方向１５に沿ってバッグネスト１２に入る。
例えば、入口３および／または入口位置、ならびに／もしくは第１のチャンバの構成が、流れの方向１５を画定することができる。例えば、流れの方向１５は、入口３に垂直で、かつ／あるいは第１のチャンバ２の壁と平行な方向であってもよい。他の例も考えられる。

４５度より大きい角度Ａが、マニホールド１３と流れの方向１５との間で画定されるのが有利である（図７）。したがって、流れの方向１５は、マニホールド１３に垂直な軸線を有し頂点の角度が９０度になる円錐に含まれる（図７Ａ）。マニホールド１３は、流れの方向１５に垂直（より好ましくはほぼ垂直、すなわち角度Ａが、例えば８０度よりも大きく、好ましくは８５度または８８度よりも大きくてもよい）に延びていることが好ましい（図５および図６）。

好ましい実施形態では、マニホールド１３は互いに平行であって、パイプ１７を介して圧力タンク１６に連結され、また、弁１８が各マニホールド１３に連結されることによって、マニホールドを通る流れを調節する。

また、弁１８を選択的に制御するために、制御ユニット１９が設けられることが好ましい。

繊維性フィルタの動作は、説明され図示されていることから明らかであり、繊維性フィルタの動作は、ほぼ以下の通りである。

汚れたガスＤＧは、流れの方向１５に沿って、繊維性フィルタの第１のチャンバに入る。汚れたガスＤＧは、除去するべき塵および固体粒子を引き込む。第１のチャンバ２を通って移動する間に、汚れたガスＤＧはフィルタバッグ９に入って（矢印Ｆ）、フィルタバッグ９に（すなわちフィルタバッグ９の外面に）塵および固体粒子を堆積させ、塵および固体粒子は、フィルタバッグ９の外面にダストケーキ２０を生成する。

したがって、清浄なガス（ｃｌｅａｎ ｇａｓ）ＣＧは、開口１１を介して第２のチャンバ４に入り、清浄なガスＣＧは、出口５を介して繊維性フィルタから出ていく。

フィルタバッグをクリーニングする必要があるときは、パイプ１７およびそれぞれの弁１８を介して、圧力タンク１６からマニホールド１３（通常、マニホールドは１つのみであるが、これより多くすることも可能）へと加圧ガス（例えば０．５バール以下〜８バール以上の圧力を有する圧縮空気）が送られ、圧縮空気Ｆ２（一般に圧縮空気のパルス）が、ノズル１４を介してフィルタバッグ９の中へ注入される。マニホールド１３は、流れの方向１５に対して垂直またはほぼ垂直に延びるか、もしくは所望の角度Ａで延びているため、流れの方向１５にほぼ垂直に配置されたフィルタバッグ９がクリーニングされる。
したがって、クリーニングによって、結果として生じる速度上昇を伴って、フィルタの列が流れの方向１５と平行にクリーニングされることはない。これとは対照的に、汚れたガスの流れの速度は、ほぼクリーニングの影響を受けることがなく、影響を受けたとしても、第１のチャンバの断面全体にわたる全ての流れ（すなわち流れの方向１５と平行な全ての流れ）がほぼ同様に影響を受け、その結果、局所的な速度上昇は起こらない。

また、フィルタバッグの寿命を最適化することができ、フィルタバッグ９をより長期間使用することができる。実際に、入口３に近いフィルタバッグ９の汚れは、入口３から遠いフィルタバッグ９よりも頻繁にクリーニングする必要がある。本発明の繊維性フィルタ１は、入口３からの距離が同じである複数のフィルタバッグ９をクリーニングできるようにするので、入口３に近いフィルタバッグ９は、入口３から遠いフィルタバッグ９よりも頻繁にクリーニングすることができる。このようにしてクリーニングの回数を削減することができ、クリーニングの結果生じる損傷の可能性も削減される。

また、第１の列、場合によっては第２の列のフィルタバッグ９は、保護性のダストケーキをその周囲から除去しないように、クリーニングしないでおくことができる。このようにして、フィルタバッグの第１の列、場合によっては第２の列が、考えられる深刻な損傷を受けないようにすることができる。

好適には、排出の削減もまた可能である。実際に、ダストケーキは、特に細かい塵を濾過するのに役立つ。ダストケーキが除去されると、ダストケーキが再度形成されるまで、結果的に細かい塵の排出が増加する。本発明によれば、フィルタバッグのクリーニングは、入口３からフィルタバッグ列までの距離に従って最適化することができる（特に、例えば入口からより遠くにあるフィルタバッグ列のクリーニングを削減することができる）ので、排出（特に細かい塵の排出）を削減することが可能になる。

また、本発明は、繊維性フィルタ１をクリーニングする方法に関する。

本方法は、汚れたガスＤＧの流れの方向１５に対して４５度より大きい角度Ａを画定する軸線上に、かつ好ましくは汚れたガスＤＧの流れの方向１５にほぼ垂直な軸線上に整列させた複数のフィルタバッグ９の中に、ガスを同時に注入するステップを含む。流れの方向１５は、繊維性フィルタ１で処理されるべき汚れたガスＤＧが、動作中にこれに沿って繊維性フィルタ１のバッグネスト１２に入る方向である。この軸線は、好適にはマニホールド１３の長手方向軸線であるか、またはこれに平行な軸線である。

説明されている特徴は、互いに独立して設けられてもよいことは言うまでもない。

１ 繊維性フィルタ
２ 第１のチャンバ
３ 入口
４ 第２のチャンバ
５ 出口
６ ケーシング
７ 内壁
９ フィルタバッグ
１０ 閉端
１１ 開口
１２ バッグネスト
１３ マニホールド
１４ ノズル
１５ 流れの方向
１６ 圧力タンク
１７ パイプ
１８ 弁
１９ 制御ユニット
２０ ダストケーキ
３０ 入口
３１ 第１のチャンバ
３２ 出口
３３ 第２のチャンバ
３４ ネスト
３５ フィルタバッグ
３６ 汚れたガスの方向
３７ マニホールド
３８ 圧力タンク
Ａ 角度
ＣＧ 清浄なガス
ＤＧ 汚れたガス
Ｆ フィルタバッグに入る汚れたガス
Ｆ２ 圧縮空気

Claims (10)

1. 繊維性フィルタ（１）であって、
   入口（３）を有する第１のチャンバ（２）と、
   出口（５）を有する第２のチャンバ（４）と、
   前記第１のチャンバに収容され、前記第２のチャンバへ開く開口を有するフィルタバッグ（９）であって、前記フィルタバッグは、少なくとも１つのバッグネスト（１２）を画定する、フィルタバッグ（９）と、
   前記開口に面するノズル（１４）を有するマニホールド（１３）であって、前記マニホールドは、前記第２のチャンバに収容される、マニホールド（１３）と、
   前記繊維性フィルタで処理されるべき汚れたガスが、動作中にこれに沿って前記バッグネストに入る流れの方向（１５）であって、
   前記マニホールドと前記ガスの前記流れの方向との間の角度が４５度より大きい、流れの方向（１５）とを含む、繊維性フィルタ（１）。
2. 前記マニホールドが、前記流れの方向にほぼ垂直に延びる、請求項１に記載の繊維性フィルタ（１）。
3. 前記フィルタバッグが、マトリックス構成に整列されている、請求項１に記載の繊維性フィルタ（１）。
4. 前記マニホールドが圧力タンクに連結され、
   前記マニホールドを通る流れを調節するために、少なくとも１つの弁（１８）が前記各マニホールドに連結され、
   前記弁を選択的に制御するために制御ユニット（１９）が設けられている、請求項１に記載の繊維性フィルタ（１）。
5. 前記流れの方向が、前記第１のチャンバの構成によって画定される、請求項１に記載の繊維性フィルタ（１）。
6. 前記流れの方向が、前記入口および／または入口位置によってさらに画定される、請求項５に記載の繊維性フィルタ（１）。
7. 前記流れの方向が、前記入口に垂直で、かつ／あるいは前記第１のチャンバの壁と平行な方向である、請求項１に記載の繊維性フィルタ。
8. 繊維性フィルタ（１）をクリーニングする方法であって、汚れたガス（ＤＧ）の流れの方向（１５）に対して４５度より大きい角度（Ａ）を画定する軸線上に整列させた複数のフィルタバッグ（９）の中に、ガスを同時に注入するステップであって、前記流れの方向は、前記繊維性フィルタで処理されるべき前記汚れたガスが、動作時にこれに沿って前記繊維性フィルタのバッグネスト（１２）に入る方向である、ガスを同時に注入するステップを含む方法。
9. 前記フィルタバッグが、前記流れの方向にほぼ垂直な軸線上に整列されている、請求項８に記載の方法。
10. 前記繊維性フィルタが、請求項１に記載の繊維性フィルタ（１）である、請求項８に記載の方法。