JP2019122909A - 電気集塵装置 - Google Patents
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Abstract
Description
η=1−exp(−w×f)・・・(1)
集塵極の横断面の等価直径を30mm以上とした。等価直径を小さくすると電界集中が大きくなり集塵性は高まる。しかし、等価直径が小さくなりすぎると、集塵に必要な電流を確保したままでは電界強度のピーク値が大きくなり火花放電が生じる。このため、等価直径としての下限は30mmである。
集塵極の横断面の等価直径を80mm以下とした。等価直径が大きくなりすぎると、集塵極近傍における電界強度の持ち上がりが殆どなくなり、平板電極の平均電界強度程度になってしまう。また、等価直径が大きいとガス流れに対して渦を発生させてしまう。このため、等価直径としての上限は80mmである。
等価直径とは、所定形状の横断面と等価な円形の直径を意味する。したがって、横断面が円形の場合は、その直径に相当する。
集塵極としては、例えば円形断面とされたパイプ形状の部材が挙げられる。ただし、横断面形状としては、円形以外には、長円形、楕円形、多角形などが用いられる。また、集塵極としては中空だけでなく中実としても良い。
電気集塵装置を流れるガスの流れ方向は、集塵極が並べられた直交方向でも良いし、集塵極の長手方向でも良い。
集塵極は、槌打によるダストの剥離回収や、集塵極を移動させてブラシでダストを掻き落とす方式や、湿式洗浄も可能である。
開口率αは、等価直径をd、集塵極の中心間ピッチをPcとすると、以下のように表される。
α=1−((d×3.14÷2)÷Pc)×100 [%]
なお、図4に示すように、すべての突起部5aを同一方向(同図では右方向)に向くようにして、イオン風の方向を揃えるようにしても良い。
α=1−((d×3.14÷2)÷Pc)×100 [%]
ここで、dは集塵極4の等価直径である。等価直径とは、所定形状の横断面と等価な(同一面積を有する)円形の直径を意味する。したがって、本実施形態のように集塵極4の横断面が円形の場合は、その直径に相当する。
開口率αは、10%以上70%以下とされている。その根拠については、後に図11を用いて説明する。
集塵極4の横断面の等価直径dを30mm以上とした理由は以下の通りである。等価直径dを小さくすると電界集中が大きくなり集塵性は高まる。しかし、等価直径dが小さくなりすぎると、図7に示すように、集塵に必要な電流密度(例えば0.3mA/m2)を確保したままでは電界強度のピーク値が大きくなり火花電界強度の10kV/cmを超えて火花放電が生じる。このため、等価直径dとしての下限は30mmである。
なお、図8の縦軸は平均電界強度とされており、集塵極4の表面積で平均化した電界強度である。この平均電界強度は、図7の縦軸のピーク電界強度とは異なる。ピーク電界強度は、集塵極4の表面のうち最も電界強度が高い位置における電界強度である。
電気集塵装置1では、放電極5に電源から負電圧を印加することで、突起部5aの先端でコロナ放電が発生する。ガス流れGに含まれるダストは、コロナ放電により帯電される。従来の電気集塵装置の捕集原理では、帯電されたダストは、クーロン力により接地された集塵極4に引き寄せられ、集塵極4上に捕集されるとされてきたが、実際にはイオン風の影響が大きく作用している。
円形パイプとされた集塵極4を所定の間隔をあけて配置することで、突起部5aから集塵極4へ向けて流れるイオン風の一部が集塵極4の裏側へ抜けることを許容する。これにより、イオン風が集塵極4で反転されて離反する流れを抑制できる。
図1では、ガス流れGの方向が、集塵極4の長手方向に直交するようになっていたが、図12に示すように、ガス流れGの方向を集塵極4の長手方向としても良い。
4 集塵極
5 放電極
5a 突起部(放電部)
7 平板電極
α 開口率
d 等価直径
Claims (3)
- 柱状とされ、その長手方向に対して直交する直交方向に所定の間隔をあけて配置された複数の集塵極と、
前記集塵極側に突出し、前記直交方向と平行に並んで配置された複数の放電部と、
を備え、
前記集塵極の横断面の等価直径は、30mm以上80mm以下とされている電気集塵装置。 - 所定の間隔をあけて配置された前記集塵極の開口率が、10%以上70%以下とされている請求項1に記載の電気集塵装置。
- 一方と他方の前記放電部が、前記直交方向に並べられた前記集塵極の両側にそれぞれ配置され、
前記一方の前記放電部から前記集塵極に向かうイオン風が、前記他方の放電部から前記集塵極に向かうイオン風と対向しないように配置されている請求項1又は2に記載の電気集塵装置。
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