JP5915351B2 - 除塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気等の気体中のダストを除去するための慣性力集塵方式の除塵装置に関する。

気体中のダストを除去する除塵装置の１つとして、種々の原理に基づくフィルタが利用されている。例えば、濾紙を使用してユニット化したものもあるが、このタイプでは定期的な濾紙の清掃、交換が必要であり手間がかかり不経済である。
これに対して、気体とダストの密度の差を利用した慣性力集塵方式の除塵装置が従来より知られている。例えば、非特許文献１に紹介されている除塵装置として、図６に示す慣性力集塵方式の除塵装置がある。図６は、従来の慣性力集塵方式の除塵装置の一例を示し、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は概略平面図である。

図６に示す除塵装置１０１は、含塵ガス（ダストを含んだ気体）が入口から入り込む管状の装置本体１０２を備えている。装置本体１０２の入口から出口に向かう途中には、図６（Ａ）,（Ｂ）に示すように、含塵ガスからダストを除去する慣性力集塵方式の除塵板群１０４が配設されている。
この除塵板群１０４は、図６（Ａ）,（Ｂ）に示すように、複数の除塵板１０４ａを含塵ガスの流れ方向に沿って多段（図６（Ｂ）にあっては４段）に配置してなる。各段の除塵板１０４ａは、装置本体１０２に流れてくる含塵ガスを遮るように、装置本体１０２の入口の全投影面積を覆うように複数配置されている。各段の複数の除塵板１０４ａは、含塵ガスの流れ方向に沿って千鳥配置されている。各除塵板１０４ａは、短冊状の等辺山形鋼で形成される。

また、装置本体１０２の除塵板群１０４を配設した部分の下方には、除塵板群１０４で捕集されたダスト１０５が堆積するダスト堆積室１０５が装置本体１０２の内部と連通するように形成されている。
そして、装置本体１０２内に入り込んだ含塵ガスは、除塵板群１０４を通過し、除塵板群１０４で含塵ガス中のダスト１０５が除去されて装置本体１０２から清浄ガスが排出されるようになっている。

また、従来の慣性力集塵方式の除塵装置として、例えば、図７に示すものも知られている（特許文献１参照）。図７は、従来の慣性力集塵方式の除塵装置の他の例を示す概略説明図である。
図７に示す除塵装置２０１において、含塵ガスが入り込む装置本体２０２内に含塵ガスからダストを除去する慣性力集塵方式の除塵板群２０８が配設されている。図７において、含塵ガスは、装置本体２０２内に下方から入り込み、除塵板群２０８を通過し、除塵板群２０８で含塵ガス中のダストが除去されて装置本体２０２から清浄ガスが上方に向けて排出されるようになっている。

ここで、除塵板群２０８は、それぞれ開口部２０３ａを有する複数の中空部材２０３を含塵ガスの流れ方向に沿って多段（図７にあっては３段）に配置してなる。各段の中空部材２０３は、装置本体２０２に流れてくる含塵ガスを遮るように、装置本体２０２の幅方向に複数配置され、含塵ガスの流れ方向に沿って千鳥配置されている。
そして、隣接する２つの中空部材２０３の側壁の外面２０４により含塵ガスの風路を狭める絞り部２０６が形成されると共に、隣接する２つの中空部材２０３の側壁の絞り部２０６より下流側の側面２０５と、次の段の中空部材２０３の側壁の絞り部２０６より上流側の側面２０４とにより、絞り部２０６における含塵ガスの進行方向に対して屈曲している屈曲風路２０７が形成されている。また、絞り部２０６における含塵ガスの進行方向の延長線上に、次の段の中空部材２０３の開口部２０３ａが設置されている。

このように構成された除塵装置２０１によれば、除塵板群２０８の中に絞り部２０６が形成されているので、ダストの飛行方向が揃うと同時に慣性力が増加し、含塵ガスからのダストの分離が促進される。また、絞り部２０６における含塵ガスの進行方向の延長線上に、次の段の中空部材２０３の開口部２０３ａが設置されているので、ダストを捕集し易く、ダストの再飛散が防止されダストの除塵率が向上する。

更に、従来の慣性力集塵方式の除塵装置として、例えば、図８に示すものも知られている（特許文献２参照）。図８は、従来の慣性力集塵方式の除塵装置のもう一つ他の例を示す概略説明図である。
図８に示す除塵装置３０１は、排ガスが下から上に向かって流される処理室３０２を備えている。そして、この除塵装置３０１には、有害物質処理機能を有する処理液を上向きに噴霧して排ガスと混合する処理液噴霧手段３２０が設けられている。

また、処理室３０２内の中間高さ部には、慣性力集塵方式の除塵板群３１０が配置されている。この除塵板群３１０は、縞格子状に配置された複数のＶ字形溝状の上向き邪魔板３１１と、これら上向き邪魔板３１１と平行な縞格子状に配置された複数の逆Ｖ字形溝状の下向き邪魔板３１２とが交互に上下３段に配置されてなる。
ここで、各段の上向き邪魔板３１１は、処理室３０２の水平方向（排ガスの流れを遮る方向）に所定の間隔を置いて配置され、隣接する上向き邪魔板３１１の間には、処理液滴を含んだ排ガスが通過する入口３１３が形成されている。また、各段の下向き邪魔板３１２は、入口３１３とその両側の上向き邪魔板３１１の側縁部を上側から覆うように配置される。隣接する下向き邪魔板３１２間には、出口３１４が形成されている。

そして、処理室３０２の下部から上昇してきた処理液滴を含む排ガス（混合気流）は、第１段目の上向き邪魔板３１１間の入口３１３を通って、下向き邪魔板３１２に当たり、この下向き邪魔板３１２に案内されて入口３１３の両側の上向き邪魔板３１１の中に案内される。つまり、下向き邪魔板３１２によって流れの方向を逆Ｖ字形に方向転換し、この方向転換に伴って排ガス中の固体及び処理液滴を含む液体が慣性で気流から分離され、除去される。

慣性により気流から分離された処理液滴を含む液体は、下向き邪魔板３１２に案内されて自重で上向き邪魔板３１１内に流下し、上向き邪魔板３１１内に貯留される。そして、貯留された液体の液面が下向き邪魔板３１２の下縁よりも高くなると、排ガスと処理液の混合気流は気泡となって、つまりバブリングしつつ貯留された液体の中を通り、下向き邪魔板３１２間の出口３１４から放出されることになるのである。

特開平７−２８４６１９号公報 特開平９−２３４３２０号公報

桧山和成著「実例にみる集塵技術」工業調査会発行、２００２年６月２４日、Ｐ３３

しかしながら、これら従来の図６に示す除塵装置１０１、図７に示す除塵装置２０１、及び図８に示す除塵装置３０１にあっては、以下の問題点があった。
即ち、図６に示す除塵装置１０１の場合、装置本体１０２内に入り込んだ含塵ガスが、除塵板群１０４を通過するが、この際に、除塵板群１０４を通過しないで、図６における矢印Ｘで示すように、除塵板群１０４の下方に形成されているダスト堆積室１０５内を通過する含塵ガスもある。このように、除塵板群１０４を通過しない含塵ガスが存在すると、清浄ガス内にダストが混入し、除塵率が不十分になるという問題があった。

また、図７に示す除塵装置２０１の場合、除塵板群２０８におけるガスが通過する流路、即ち、絞り部２０６及び屈曲風路２０７が狭く、通過ガスの流速が上がると共に、圧損が上昇する。このため、既存の装置を改造し除塵率を向上させる際には、系全体の圧損余裕代がないと、実機化が困難であった。
更に、図８に示す除塵装置３０１の場合にも、除塵板群３１０におけるガスが通過する流路が狭く、通過ガスの流速が上がると共に、圧損が上昇する。このため、図８に示す除塵装置３０１の場合にも、既存の除塵装置を改造し除塵率を向上させる際には、系全体の圧損余裕代がないと、実機化が困難であった。

従って、本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、除塵板群を通過しないダストを含んだ気体を極力少なくし、除塵率の向上を図ることができる慣性力集塵方式の除塵装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、除塵板群を設けない場合と比較して、除塵板群における圧損の上昇を極わずかに抑えることができる慣性力集塵方式の除塵装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る除塵装置は、ダストを含んだ気体が入口から入り込み、除塵された気体が排出される出口を有する軸心が概垂直方向に延びる筒型の装置本体の前記入口から前記出口に向かう途中に、前記気体中のダストを除去する慣性力集塵方式の複数の短冊状の除塵板で構成される除塵板群を備え、該除塵板群を構成する複数の短冊状の除塵板を前記ダストを含んだ気体の流れ方向に沿って複数段かつ前記ダストを含んだ気体の流れ方向に交差する方向に延びるように配置してなると共に、各段の除塵板が、前記入口の全投影面積を覆うように複数配置されている除塵装置において、前記除塵板群を構成する各段の複数の除塵板の、前記流れ方向に交差する方向の両端部が、前記装置本体の壁面の内側に沿って該壁面との間に隙間がないように取り付けられた一対のサポート板に固定されており、各短冊状の前記除塵板は、水平方向に切断した際に入口に向いて開く開口部を有する形状に形成されるとともに、各段の複数の除塵板が、ダストを含む気体の流れ方向に沿って千鳥配置されており、複数段の除塵板は、当該複数段の除塵板を水平方向に切断した際に、各除塵板の開口部の幅をＬ１、各段において隣接する除塵板間の隙間の大きさをＬ２、上流側の段の除塵板と下流側の段の除塵板との間の隙間の大きさをＬ３とした場合、次の（１）式及び（２）式が成立するように配置されることを特徴としている。
Ｌ１＋Ｌ２≒Ｌ３×２ …（１）
Ｌ１≒Ｌ２ …（２）

本発明に係る除塵装置によれば、除塵板群を構成する各段の複数の除塵板の、気体の流れ方向に交差する方向の両端部が、装置本体の壁面の内側に沿って該壁面との間に隙間がないように取り付けられた一対のサポート板に固定されているので、装置本体内に入り込んだダストを含んだ気体が、除塵板群を通過する際に、必ず、除塵板群を構成する各段の複数の除塵板を通過する。つまり、一対のサポート板が装置本体の壁面の内側に沿って該壁面との間に隙間がないように取り付けられ、そのサポート板に除塵板群を構成する各段の複数の除塵板の、気体の流れ方向に交差する方向の両端部が固定されているので、サポート板と装置本体の壁面との間を気体が通過せず、これらサポート板と装置本体の壁面との間を通過しようとする気体は、サポート板に衝突し、そして各段の複数の除塵板を通過する。このため、除塵板群を通過しないダストを含んだ気体が極力少なくなり、除塵率の向上を図ることができる。

また、本発明に係る除塵装置によれば、各短冊状の前記除塵板は、水平方向に切断した際に入口に向いて開く開口部を有する形状に形成されるとともに、各段の複数の除塵板が、ダストを含む気体の流れ方向に沿って千鳥配置されており、複数段の除塵板は、当該複数段の除塵板を水平方向に切断した際に、各除塵板の開口部の幅をＬ１、各段において隣接する除塵板間の隙間の大きさをＬ２、上流側の段の除塵板と下流側の段の除塵板との間の隙間の大きさをＬ３とした場合、次の（１）式及び（２）式が成立するように配置される。
Ｌ１＋Ｌ２≒Ｌ３×２ …（１）
Ｌ１≒Ｌ２ …（２）

これにより、前述の効果に加え、各段において隣接する除塵板間の隙間の大きさＬ２と上流側の段の除塵板と下流側の段の除塵板との間の隙間の大きさＬ３とがほぼ等しくなるので、気体が各段において隣接する除塵板間の隙間を通って上流側の段の除塵板と下流側の段の除塵板との間の隙間を通過する際に流速が上昇せず、平均流速を維持できる。このため、除塵板群において、実質の圧損が、各段において隣接する除塵板間の隙間の大きさＬ２部分×除塵板の段数に依存することになり、除塵板群を設けない場合と比較して、除塵板群における圧損の上昇を極わずかに抑えることができる。このため、既存の除塵装置に除塵板群を設置し、圧損を上昇させたくない場合の改造方法として実用上極めて有効なものとすることができる。

本発明に係る除塵装置の実施形態の概略正面図である。 図１におけるＦ−Ｆ線（水平方向）に沿う断面模式図である。 図１に示す除塵装置に用いられる除塵板群の作用を説明するために水平方向に切断した状態の概略説明図である。 比較例の除塵装置の概略正面図である。 本発明例の除塵装置と比較例の除塵装置のダスト粒径と除塵率との関係を示すグラフである。 従来の慣性力集塵方式の除塵装置の一例を示し、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は概略平面図である。 従来の慣性力集塵方式の除塵装置の他の例を示す概略説明図である。 従来の慣性力集塵方式の除塵装置のもう一つ他の例を示す概略説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る除塵装置の実施形態の概略正面図である。図２は、図１におけるＦ−Ｆ線（水平方向）に沿う断面模式図である。図３は、図１に示す除塵装置に用いられる除塵板群の作用を説明するために水平方向に切断した状態の概略説明図である。
図１に示す除塵装置１は、製鉄所におけるプロセス設備等で発生する気体中のダストを除去するための慣性力集塵方式の除塵装置で、装置本体２を備えている。装置本体２は、概上下方向（図１における概上下方向）に延びる円筒型に形成され、下部に略円錐形のダスト堆積室３を備えている。装置本体２の、ダスト堆積室３よりも上方に位置する壁面の一側には、円形の第１開口部２ａが形成され、その第１開口部２ａには、入口４ａを有する円筒型の入口構成部４が設けられている。そして、ダストを含んだ気体が入口４ａから入り込むようになっている。また、装置本体２の、第１開口部２ａよりも上方に位置する壁面の第１開口部２ａと対向する側には、円形の第２開口部２ｂが形成され、その第２開口部２ｂには、出口５ａを有する円筒型の出口構成部５が設けられている。そして、除塵された気体が出口５ａから排出されるようになっている。

ここで、装置本体２の入口４ａから出口５ａに向かう途中には、気体中のダストを除去する慣性力集塵方式の除塵板群６が配設されている。この除塵板群６は、図１及び図２に示すように、複数の短冊状の除塵板６ａをダストを含んだ気体の流れ方向（水平方向、図１における左右方向）に沿って複数段（本実施形態にあっては３段）かつダストを含んだ気体の流れ方向に交差する方向（図１における上下斜め方向）に延びるように配置してなる。各除塵板６ａは、図１に示すように、ダストを含んだ気体の流れ方向（水平方向）に対する角度θで当該流れ方向に交差する方向に延びている。そして、各段の除塵板６ａは、図１及び図２に示すように、入口４ａから入り込んでくるダストを含んだ気体を遮るように、入口４ａの全投影面積を覆うように複数配置されている。また、除塵板群６を構成する各段の複数の除塵板６ａの、気体の流れ方向に交差する方向の両端部は、図１及び図２に示すように、装置本体２の壁面の内側に沿って壁面との間に隙間がないように取り付けられた一対のサポート板７，８に固定されている。各サポート板７，８は、装置本体２の壁面に溶接等によって水平方向に固定される。

また、各短冊状の除塵板６ａは、図２に示すように、水平方向に切断した際に入口４ａに向いて開く開口部６ｂを有する形状に形成されるとともに、各段の複数の除塵板６ａが、ダストを含む気体の流れ方向に沿って千鳥配置されている。各除塵板６ａは、具体的には、等辺山形鋼で形成されている。なお、各除塵板６ａは、鋼以外の部材を用いてもよい。

そして、複数段の除塵板６ａは、図３に示すように、当該複数段の除塵板６ａを水平方向に切断した際に、各除塵板６ａの開口部６ｂの幅をＬ１、各段において隣接する除塵板６ａ間の隙間１１の大きさをＬ２、上流側の段の除塵板６ａと下流側の段の除塵板６ａとの間の隙間１２の大きさをＬ３とした場合、次の（１）式及び（２）式が成立するように配置される。
Ｌ１＋Ｌ２≒Ｌ３×２ …（１）
Ｌ１≒Ｌ２ …（２）

次に、除塵装置１における除塵板群６の作用について、図１乃至図３を参照して説明する。
図１に示すように、ダストを含んだ気体（含塵ガス）は、入口４ａから装置本体１０２内に入り込んできて、除塵板群６のところに到達する。すると、ダストを含んだ気体は、図３に示すように、除塵板群６を構成する上流側の段（１段目）の隣接する除塵板６ａ間の隙間１１を通過するものと、上流側の段（１段目）の隣接する除塵板６ａに当接するものとに分かれる。

ここで、上流側の段（１段目）の隣接する除塵板６ａ間の隙間１１を通過した気体中のダストは、気体とは密度差があるから、上流側の段（１段目）の隣接する除塵板６ａ間の隙間１１を通過すると、矢印Ａで示すように直進し、下流側の段（２段目）の除塵板６ａの開口６ｂから除塵板６ａ内に飛び込む。除塵板６ａ内は気体の流れが少ないので、ダストはそのまま除塵板６ａの中に滞留し、除塵板６ａの内壁に付着するか、下方に落下してダスト堆積室３内に堆積する。このようにして、気体中のダストが気体から分離され、気体から除去される。

その一方、上流側の段（１段目）の隣接する除塵板６ａ間の隙間１１を通過した気体（ダスト量を減じたもの）は、下流側の段（２段目）の除塵板６ａに遮られて左右に分かれ、矢印Ｂ１、Ｂ２で示すように、上流側の段（１段目）の除塵板６ａと下流側の段（２段目）の除塵板６ａとの間の隙間１２を通過する。次いで、左右に分かれた当該気体は、矢印Ｂ１、Ｂ２で示すように、下流側の段（２段目）の隣接する除塵板６ａ間の隙間１１を通過する。これら隙間１１を通過した気体は、それぞれ矢印Ｂ１、Ｂ２で示すように、下流側の最後の段（３段目）の除塵板６ａに遮られて下流側の段（２段目）の除塵板６ａと下流側の最後の段（３段目）の除塵板６ａとの間の隙間１２を通過して互いに合わさり、下流側の最後の段（３段目）の隣接する除塵板６ａ間の隙間１１を通過する。これにより、ダスト量を減じた清浄気体（清浄ガス）が出口５ａから排出される。

なお、上流側の段（１段目）の隣接する除塵板６ａに当接する気体中のダストは、上流側の段（１段目）の除塵板６ａの開口６ｂから除塵板６ａ内に飛び込んで当該除塵板６ａの内壁に付着するか、下方に落下してダスト堆積室３内に堆積することになる。これにより、気体中のダストが気体から分離され、気体から除去される。また、上流側の段（１段目）の隣接する除塵板６ａに当接する気体（ダストを含まないもの）は、前述と同様にして除塵板群６を通過し、出口５ａから排出される。

ここで、前述したように、除塵板群６を構成する各段の複数の除塵板６ａの、気体の流れ方向に交差する方向の両端部は、図１及び図２に示すように、装置本体２の壁面の内側に沿って壁面との間に隙間がないように取り付けられた一対のサポート板７，８に固定されている。このため、装置本体２内に入り込んだダストを含んだ気体が、除塵板群６を通過する際に、必ず、除塵板群６を構成する各段の複数の除塵板６ａを通過する。つまり、一対のサポート板７，８が装置本体２の壁面の内側に沿って該壁面との間に隙間がないように取り付けられ、そのサポート板７，８に除塵板群６を構成する各段の複数の除塵板６ａの、気体の流れ方向に交差する方向の両端部が固定されているので、サポート板７，８と装置本体２の壁面との間を気体が通過せず、これらサポート板７，８と装置本体２の壁面との間を通過しようとする気体は、サポート板７，８に衝突し、そして各段の複数の除塵板６ａを通過する。このため、除塵板群６を通過しないダストを含んだ気体が極力少なくなり、除塵率の向上を図ることができる。

なお、図１において、ダストの代表的な粒子軌跡を矢印Ｃで示す。ダストが除塵板群６を通過する際に、必ず、除塵板群６を構成する各段の複数の除塵板６ａを通過することがわかる。
また、前述したように、各短冊状の除塵板６ａは、水平方向に切断した際に入口４ａに向いて開く開口部６ｂを有する形状に形成されるとともに、各段の複数の除塵板６ａが、ダストを含む気体の流れ方向に沿って千鳥配置されており、複数段の除塵板６ａは、当該複数段の除塵板６ａを水平方向に切断した際に、各除塵板６ａの開口部６ｂの幅をＬ１、各段において隣接する除塵板６ａ間の隙間の大きさをＬ２、上流側の段の除塵板６ａと下流側の段の除塵板６ａとの間の隙間の大きさをＬ３とした場合、次の（１）式及び（２）式が成立するように配置される。
Ｌ１＋Ｌ２≒Ｌ３×２ …（１）
Ｌ１≒Ｌ２ …（２）

これにより、各段において隣接する除塵板６ａ間の隙間１１の大きさＬ２と上流側の段の除塵板６ａと下流側の段の除塵板６ａとの間の隙間１２の大きさＬ３とがほぼ等しくなるので、気体が各段において隣接する除塵板６ａ間の隙間１１を通って上流側の段の除塵板６ａと下流側の段の除塵板６ａとの間の隙間１２を通過する際に流速が上昇せず、平均流速を維持できる。このため、除塵板群６において、実質の圧損が各段において隣接する除塵板６ａ間の隙間１１の大きさＬ２部分×除塵板６ａの段数に依存することになり、除塵板群６を設けない場合と比較して、除塵板群６における圧損の上昇を極わずかに抑えることができる。このため、既存の装置に除塵板群を設置し、圧損を上昇させたくない場合の改造方法として実用上極めて有効なものとすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、装置本体２は、必ずしも上下方向に延びる必要はなく、水平方向に延びていてもよい。また、装置本体２は、必ずしも円筒型である必要はなく、筒型であれば、四角形筒などの多角形筒型であてもよい。また、装置本体２に設けられる入口４ａ及び出口５ａの位置は、図示した場合に限られず、気体の入口及び出口が装置本体２に連通するように設けられれば良い。

また、各除塵板６ａの延びる方向は、気体の流れ方向に対して交差する方向に延びていればよい。
また、除塵板群６を構成する除塵板６ａの段数は、複数段であれば、３段でなくてもよい。
更に、サポート板７，８は、装置本体２の壁面の内側に沿って該壁面との間に隙間がないように取り付けあれていればよく、必ずしも、装置本体２の壁面に溶接等によって水平方向に固定される必要はない。

また、各除塵板６ａは、短冊状で形成され、水平方向に切断した際に入口４ａに向いて開く開口部６ｂを有する形状に形成されていればよく、必ずしも、等辺山形鋼を用いる必要はない。例えば、各除塵板６ａの水平方向に切断した際の形状は、半円形状、コの字形状など他の形状であってもよい。

本発明の効果を検証すべく、図１に示す本発明例の除塵装置１と図４に示す比較例の除塵装置５１について、含塵気体を流し、それぞれの除塵率と圧損を数値解析によって確認した。
この確認に用いる図１に示す本発明例の除塵装置１の寸法は、下記の通りである。
ダスト堆積室３を含む装置本体２の高さ：９ｍ
装置本体２の内径：φ３．２ｍ
入口構成部４の内径：φ２ｍ
出口構成部５の内径：φ２ｍ
除塵板群６の上下方向高さ：２．３ｍ

また、この確認に用いる図４に示す比較例の除塵装置５１について説明すると、この除塵装置１は、図１に示す本発明例の除塵装置１と同様に、製鉄所におけるプロセス設備等で発生する気体中のダストを除去するための慣性力集塵方式の除塵装置で、装置本体５２を備えている。装置本体５２は、図１に示す装置本体２と同様に、概上下方向に延びる円筒型に形成され、下部に略円錐形のダスト堆積室５３を備えている。装置本体５２の、ダスト堆積室５３よりも上方に位置する壁面の一側には、円形の第１開口部５２ａが形成され、その第１開口部５２ａには、入口５４ａを有する円筒型の入口構成部５４が設けられている。また、装置本体５２の、第１開口部５２ａよりも上方に位置する壁面の第１開口部５２ａと対向する側には、円形の第２開口部５２ｂが形成され、その第２開口部５２ｂには、出口５５ａを有する円筒型の出口構成部５５が設けられている。

また、装置本体５２の入口５４ａから出口５５ａに向かう途中には、図１に示す除塵装置１と同様に、気体中のダストを除去する慣性力集塵方式の除塵板群５６が配設されている。この除塵板群５６は、図１に示す除塵板群６と同様に、複数の短冊状の除塵板５６ａをダストを含んだ気体の流れ方向に沿って複数段かつダストを含んだ気体の流れ方向に交差する方向に延びるように配置してなる。各除塵板５６ａは、ダストを含んだ気体の流れ方向（水平方向）に対する角度が、図１の除塵板６ａよりもやや大きな角度で当該流れ方向に交差する方向に延びている。そして、各段の除塵板５６ａは、入口５４ａから入り込んでくるダストを含んだ気体を遮るように、入口５４ａの全投影面積を覆うように複数配置されている。

ここで、除塵板群５６においては、図１に示す除塵板群６と異なり、除塵板群５６を構成する各段の複数の除塵板５６ａの、気体の流れ方向に交差する方向の一端部（上端部）のみが、装置本体５２の壁面の内側に沿って壁面との間に隙間がないように取り付けられたサポート板５７に固定されており、複数の除塵板５６ａの他端部にサポート板が取り付けられていない。そして、装置本体５２の壁面と複数の除塵板５６ａの他端部との間には、大きな隙間５８が形成されている。

この確認に用いる図４に示す比較例の除塵装置５１の寸法は、図１に示す本発明例の除塵装置１と同様に、下記の通りである。
ダスト堆積室５３を含む装置本体５２の高さ：９ｍ
装置本体５２の内径：φ３．２ｍ
入口構成部５４の内径：φ２ｍ
出口構成部５５の内径：φ２ｍ
除塵板群５６の上下方向高さ：２．３ｍ
そして、図１に示す本発明例の除塵装置１及び図４に示す比較例の除塵装置５１に流す含塵気体の流体条件は次のとおりである。

＜流体条件＞
温度：３５０℃
入口圧力：６６７Ｐａ
流量：１５００Ｎｍ^３／ｈ
流体組成：空気６４体積％、アルゴン３６体積％
ダストかさ比重：１．４１
ダスト粒子径分布：表１参照

また、図１に示す本発明例の除塵装置１及び図４に示す比較例の除塵装置５１における各除塵板の形状は次の通りである。
＜除塵板形状＞
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｄの等辺山形鋼×３段
前述した、各除塵板の開口部の幅をＬ１、各段において隣接する除塵板間の隙間の大きさをＬ２、上流側の段の除塵板と下流側の段の除塵板との間の隙間の大きさをＬ３とした場合、次の（１）式及び（２）式が成立するように３段の除塵板を配置する。
Ｌ１＋Ｌ２≒Ｌ３×２ …（１）
Ｌ１≒Ｌ２ …（２）

確認結果である、図１に示す本発明例の除塵装置１と図４に示す比較例の除塵装置５１の除塵率を図５に示す。
図５を参照すると、本発明例の場合、ダスト粒子径がφ０．２５ｍｍ〜φ１ｍｍの除塵率が比較例に対して約２０％向上していることがわかった。表１を参照すると、ダスト粒子径がφ０．２５ｍｍ〜φ１ｍｍの範囲は、全体のダスト粒子の重量に対して４９重量％になっている。

また、ダスト粒子径がφ５ｍｍ以上については本発明例及び比較例の双方の除塵率がほぼ１００％であった。
更に、ダスト粒子径がφ０．０５ｍｍ以下については本発明例及び比較例の双方の除塵率がほぼ０％であった。
従って、約半分の重量％を占めるダスト粒子径がφ０．２５ｍｍ〜φ１ｍｍの除塵率について本発明例が比較例に対して飛躍的に向上していることがわかる。

ここで、図４に示す比較例の除塵装置５１の場合、装置本体５２内に入り込んだダスト含む気体が、除塵板群５６を通過するが、この際に、除塵板群５６を通過しないで、図４における矢印Ｅで示すように、装置本体５２の壁面と複数の除塵板５６ａとの間に形成された大きな隙間５８からダストを含んだ気体が通過してしまうことがある。この場合、清浄ガス内にダストが混入し、除塵率が不十分になる。図４において、矢印Ｄは隙間５８を通過するダストの粒子軌跡であり、ダストの粒子が隙間５８を通過し、清浄ガス内に混入してしまうことがわかる。

次に、確認結果である図１に示す本発明例の除塵装置１と図４に示す比較例の除塵装置５１の圧損を表２に示す。

表２を参照すると、本発明例の除塵板群において、除塵板群を設けない場合と比較して、除塵板群における圧損の上昇を極わずかに抑えることができることがわかった。なお、比較例の除塵板群においても、除塵板群を設けない場合と比較して、除塵板群における圧損の上昇は極めてわずかであることがわかった。

１ 除塵装置
２ 装置本体
２ａ 第１開口部
２ｂ 第２開口部
３ ダスト堆積室
４ 入口構成部
４ａ 入口
５ 出口構成部
５ａ 出口
６ 除塵板群
６ａ 除塵板
６ｂ 開口部
７，８ サポート板
１１ 各段において隣接する除塵板間の隙間
１２ 上流側の段の除塵板と下流側の段の除塵板との間の隙間
５１ 除塵装置
５２ 装置本体
５２ａ 第１開口部
５２ｂ 第２開口部
５３ ダスト堆積室
５４ 入口構成部
５４ａ 入口
５５ 出口構成部
５５ａ 出口
５６ 除塵板群
５６ａ 除塵板
５７ サポート板
１０１ 除塵装置
１０２ 装置本体
１０３ ダスト堆積室
１０４ 除塵板群
１０４ａ 除塵板
１０５ ダスト
２０１ 除塵装置
２０２ 装置本体
２０３ 中空部材
２０３ａ 開口部
２０４，２０５ 側面
２０６ 絞り部
２０７ 屈曲風路
２０８ 除塵板群
３０１ 除塵装置
３０２ 処理室
３１０ 除塵板群
３１１ 上向き邪魔板
３１２ 下向き邪魔板
３１３ 入口
３１４ 出口
３２０ 処理液噴霧手段

Claims (1)

1. ダストを含んだ気体が入口から入り込み、除塵された気体が排出される出口を有する軸心が概垂直方向に延びる筒型の装置本体の前記入口から前記出口に向かう途中に、前記気体中のダストを除去する慣性力集塵方式の複数の短冊状の除塵板で構成される除塵板群を備え、該除塵板群を構成する複数の短冊状の除塵板を前記ダストを含んだ気体の流れ方向に沿って複数段かつ前記ダストを含んだ気体の流れ方向に交差する方向に延びるように配置してなると共に、各段の除塵板が、前記入口の全投影面積を覆うように複数配置されている除塵装置において、
   前記除塵板群を構成する各段の複数の除塵板の、前記流れ方向に交差する方向の両端部が、前記装置本体の壁面の内側に沿って該壁面との間に隙間がないように取り付けられた一対のサポート板に固定されており、
   各短冊状の前記除塵板は、水平方向に切断した際に入口に向いて開く開口部を有する形状に形成されるとともに、各段の複数の除塵板が、ダストを含む気体の流れ方向に沿って千鳥配置されており、複数段の除塵板は、当該複数段の除塵板を水平方向に切断した際に、各除塵板の開口部の幅をＬ１、各段において隣接する除塵板間の隙間の大きさをＬ２、上流側の段の除塵板と下流側の段の除塵板との間の隙間の大きさをＬ３とした場合、次の（１）式及び（２）式が成立するように配置されることを特徴とする除塵装置。
   Ｌ１＋Ｌ２≒Ｌ３×２ …（１）
   Ｌ１≒Ｌ２ …（２）

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