JPH05212315A - サイクロンセパレータ装置 - Google Patents

サイクロンセパレータ装置

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JPH05212315A
JPH05212315A JP2096192A JP2096192A JPH05212315A JP H05212315 A JPH05212315 A JP H05212315A JP 2096192 A JP2096192 A JP 2096192A JP 2096192 A JP2096192 A JP 2096192A JP H05212315 A JPH05212315 A JP H05212315A
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JP
Japan
Prior art keywords
gas
pressure gas
cyclone separator
dust
high pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP2096192A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahito Machida
雅人 町田
Junshi Shimomura
純志 下村
Shiyuuichi Kugenuma
修一 久下沼
Shuntaro Koyama
俊太郎 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Engineering and Services Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering and Services Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスと粉塵との最適な分離効率を維持したま
ま、動力の損失を大幅に減少する、サイクロンセパレー
タ装置を提供する。 【構成】 粉塵を含む高圧ガスが、ガス供給管3からサ
イクロンセパレータ1に入り、サイクロンセパレータ1
により、粉塵と高圧ガスとが分離され、高圧ガスは、ガ
ス排出管4からガスタービン7に送られる。粉塵は粉塵
の搬送用高圧ガスとともにサイクロンセパレータ1から
ブローダウン管2を通って、フィルタ6に流入し、フィ
ルタ6により粉塵と搬送用高圧ガスとが分離され、搬送
用高圧ガスは、ガス排出管5によりガスタービン7の入
口に供給され、搬送用高圧ガスの動力が回収される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はサイクロンセパレータ装
置に係り、特にガスから分離した粉塵を、搬送ガスとと
もに外部に排出するサイクロンセパレータ装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンなどのように、高圧ガスを
動力として利用する機械に高圧ガスを供給し、これによ
って高圧ガスの動力を回収することが、従来から行われ
ている。しかし、この場合は、高圧ガスに含まれている
粉塵によって、タービン翼などに、エロージョンがよく
発生しており、このエロージョンの発生の防止策として
は、10ミクロン以上の大きさの粉塵を、事前に除去す
ることがあげられている。
【0003】また、事前における粉塵の除去には、従来
からサイクロンセパレータ装置が用いられており、サイ
クロンセパレータ内で高圧ガスと粉塵とを分離し、粉塵
を重力を利用してサイクロンセパレータの底部に集め、
粉塵の搬送用高圧ガスとともに外部に排出している。
【0004】このような排出をブローダウン、粉塵を含
む粉塵の搬送用高圧ガスをブローダウンガス、ブローダ
ウンガスの流通管をブローダウン管と、それぞれ呼んで
おり、ブローダウンガスの流量は、粉塵と高圧ガスとの
分離効率と密接な関係を有している。
【0005】サイクロンセパレータ装置の従来例を、図
4〜図6を用いて説明する。図4は従来例のサイクロン
セパレータ装置の系統を示す説明図、図5はサイクロン
セパレータの縦断面図、図6は図5のA−A断面図であ
り、1はサイクロンセパレータ、2はブローダウン管、
3はガス供給管、4はガス排出管、7はガスタービン、
10はオリフィス、11はガス入口孔、12旋回室、1
3旋回流、14は排出孔、15は排出流、16はサイク
ロンセパレータ底部、17は内管、18は下端開口部、
19は中心孔、20はガス流、21はサイクロンセパレ
ータガス排出部を示している。
【0006】図4において、粉塵を含む高圧ガスをガス
供給管3からサイクロンセパレータ1内に導入し、サイ
クロンセパレータ1により粉塵と高圧ガスとを分離し、
高圧ガスをガス排出管4を通して、ガスタービン7の入
口に供給している。
【0007】また、粉塵は粉塵の搬送用高圧ガスととも
に、ブローダウンガスとしてブローダウン管2を流通
し、ガスタービン7の出口部に到達するようになってい
る。なお、粉塵の搬送用高圧ガスには、上記高圧ガスの
一部が用いられている。
【0008】次に、図5及び図6を用いて、サイクロン
セパレータ1内のガスの流れを説明する。
【0009】サイクロンセパレータ1内に導入する粉塵
を含んだ高圧ガスは、ガス入口孔11から円筒状の旋回
室12に流入する。旋回室12に流入した粉塵を含んだ
高圧ガスは旋回流13となり、下方に移動する。
【0010】この間、高圧ガスに含まれる粉塵は、遠心
力により旋回室12内で半径方向外側に移動し、旋回室
12の下部の外周近くに設けられた排出孔14から、少
量の高圧ガスとともに排出流15としてサイクロンセパ
レータ底部16に排出される。
【0011】粉塵を分離した高圧ガスは、旋回室12の
中心部に下端開口部18を有する内管17を通り、サイ
クロンセパレータガス排出部21に導かれる。
【0012】一方、粉塵はサイクロンセパレータ底部1
6において濃縮され、粉塵の搬送用高圧ガスとともに、
サイクロンセパレータ底部16からブローダウン管2に
流出するようになっている。
【0013】従来例では、上記のように、ブローダウン
管2で構成されるブローダウンガスのラインを、ガスタ
ービン7の出口部に接続しているが、サイクロンセパレ
ータ底部16とガスタービン7の出口部とでは、大きな
圧力差を有している。
【0014】このため、オリフィス10を用いて、ブロ
ーダウンガスの流量を調節し、更に粉塵と高圧ガスとの
分離効率が最適となるようにしている。[日立評論(V
OL62、No.2、p.41〜44、1980年2月
発行)参照]
【0015】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、サイク
ロンセパレータにより、高圧ガスから分離された粉塵
と、この粉塵の搬送用高圧ガスとを、サイクロンセパレ
ータからブローダウン管を通して、ガスタービンなどの
出口に排出させている。
【0016】すなわち、このように、搬送用高圧ガスを
ガスタービンなどの出口に排出しているので、動力の損
失を大きくしているという問題があった。
【0017】本発明の目的は、ガスと粉塵との最適な分
離効率を維持したまま、搬送用高圧ガスの動力を回収可
能とし、動力の損失を大幅に減少する、サイクロンセパ
レータ装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的は、次のように
して達成することができる。
【0019】(1)粉塵を分離した高圧ガスを、上部出
口から高圧ガスの動力を利用する機械に供給し、粉塵を
底部に集めるサイクロンセパレータ、サイクロンセパレ
ータの底部に集めた粉塵を、高圧ガスの一部からなる搬
送用高圧ガスにより搬送し、サイクロンセパレータの底
部から外部に排出するブローダウンライン、及びブロー
ダウンラインに設置してあり、ブローダウンライン内に
おける、サイクロンセパレータの底部から外部に排出し
た粉塵を含む搬送用高圧ガスの流量を調整するオリフィ
スにより構成してなるサイクロンセパレータ装置におい
て、ブローダウンラインに、オリフィスに代って、粉塵
と前記搬送用高圧ガスとを分離するフィルタを備え、フ
ィルタにより除塵した搬送用高圧ガスを、高圧ガスの動
力を利用する機械に供給すること。
【0020】(2)(1)において、サイクロンセパレ
ータの上部出口と高圧ガスの動力を利用する機械の入口
との間のラインに、高圧ガスの供給量を調節する弁を設
置すること。
【0021】(3)(1)において、サイクロンセパレ
ータの上部出口と高圧ガスの動力を利用する機械の入口
との間のラインに、高圧ガスの供給量を調節するオリフ
ィスを設置すること。
【0022】
【作用】本発明によれば、サイクロンセパレータにより
高圧ガスから分離された粉塵、及びこの粉塵の搬送用高
圧ガス、すなわちブローダウンガスを、サイクロンセパ
レータの底部からフィルタに供給し、フィルタによって
粉塵と搬送用高圧ガスとを分離し、搬送用高圧ガスをガ
スタービンなどの入口に供給するので、ガスタービンな
どにより搬送用高圧ガスの動力を回収するすることがで
きる。
【0023】しかし、搬送用高圧ガスの圧力が、ガスタ
ービンなどの入口の圧力よりも高くなければ、搬送用高
圧ガスはガスタービンなどの入口に向かって流れないこ
とになるが、この場合は、搬送用高圧ガスの圧力が、ガ
スタービンなどの入口の圧力よりも高くなる。この理由
を次に説明する。
【0024】前出の図5及び図6において、サイクロン
セパレータ1により、粉塵と高圧ガスとを分離している
場合、旋回室12の半径方向の圧力分布は、旋回流13
の遠心力により、旋回室12の外周近くでは圧力が高
く、中心部では圧力が低い分布となる。
【0025】したがって、旋回室12の下部に設けられ
た排出孔14から、サイクロンセパレータ底部16に排
出された高圧ガスの一部が、旋回室12の下部中心に設
けられた中心孔19から再び旋回室12に戻るガス流2
0となり、このガス流20は内管17を通り、サイクロ
ンセパレータのガス排出部21に導かれる。
【0026】すなわち、サイクロンセパレータ底部16
から、サイクロンセパレータガス排出部21に向うガス
の流れが存在し、これは、サイクロンセパレータ底部1
6の圧力が、サイクロンセパレータガス排出部21の圧
力より高いことを意味している。
【0027】一方、サイクロンセパレータガス排出部2
1とガスタービン7の入口とは連絡されており、サイク
ロンセパレータ底部16とガスタービン7の入口とは、
フィルタ6を介してではあるが、連絡されている。した
がって、搬送用高圧ガスを、ガスタービン7の入口に向
かって流すことができる。
【0028】更に、サイクロンセパレータガス排出部2
1とガスタービン7の入口との間の配管圧損、及びブロ
ーダウン管2とフィルタ6の各圧損が、それぞれ適正値
となるように設計することにより、粉塵と高圧ガスとの
分離効率が最適となるように、ブローダウンガスの量を
確保しながら、ブローダウンガスから搬送用高圧ガスを
分離し、ガスタービン7の入口へ供給することができ
る。
【0029】また、サイクロンセパレータガス排出部2
1とガスタービン7の入口部との間のラインに、ガスタ
ービン7の入口の圧力を調節する弁又はオリフィスを付
設した場合は、ガスタービン7の入口の圧力の調節がで
きるので、粉塵と高圧ガスとの最適な分離効率を維持し
ながら、搬送用高圧ガスのガスタービン入口への供給
が、より容易になる。
【0030】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図1〜図3を用い
て説明する。これらの図において、5はガス排出管、6
はフィルタ、8は弁、9はオリフィスを示しており、そ
のほかは前出の符号である。
【0031】図1の実施例において、粉塵を含む高圧ガ
スが、ガス供給管3からサイクロンセパレータ1に入
り、サイクロンセパレータ1により、粉塵と高圧ガスと
を分離し、高圧ガスをガス排出管4からガスタービン7
の入口に供給し、粉塵を粉塵の搬送用高圧ガスととも
に、ブローダウンガスとして、サイクロンセパレータ底
部(図5の16参照)からブローダウン管2に通してい
る。ここまでのことは、従来通りである。
【0032】本発明の実施例では、ブローダウンガスを
フィルタ6に流入させ、フィルタ6によって、粉塵と搬
送用高圧ガスとを分離し、搬送用高圧ガスをガス排出管
5を通して、ガスタービン7の入口に供給している。ま
た、粉塵はフィルタ6の底部から外部に排出している。
なお、この場合のサイクロンセパレータ内部の圧力分布
は前述した通りである。
【0033】したがって、この実施例によれば、粉塵と
高圧ガスとの最適な分離効率を維持しながら、高圧ガス
の動力損失を大幅に減少することができる。
【0034】図2は他の実施例の場合である。この実施
例は、サイクロンセパレータガス排出部(図5の21参
照)とガスタービン7の入口との間のラインに、ガスタ
ービン7の入口圧力を調節する弁8を設けた場合であ
る。すなわち、弁8を設けたことにより、粉塵と高圧ガ
スとの分離効率を最適に維持しながら、搬送用高圧ガス
を、より容易に、ガスタービン7の入口に供給すること
ができる。
【0035】図3は、その他の実施例の場合である。こ
の実施例が、上記の他の実施例と異なる点は、他の実施
例における弁8を、オリフィス9に変更したことであ
る。この場合も、他の実施例の場合と同様の効果が得ら
れる。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、粉塵と高圧ガスとの最
適な分離効率を維持しながら、従来ではブローダウンガ
スとしてサイクロンセパレータの外部に排出した後、廃
棄していた粉塵の搬送用高圧ガスを清浄化し、ガスター
ビンなどの高圧ガスの動力を利用する機械の入口に供給
することにより、搬送用高圧ガスの動力を回収し、高圧
ガスの動力の損失を大幅に減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の説明図である。
【図2】本発明の他の実施例の説明図である。
【図3】本発明のその他の実施例の説明図である。
【図4】従来例の装置の系統を示す説明図である。
【図5】従来例のサイクロンセパレータの縦断面図であ
る。
【図6】図5のA−A断面図である。
【符号の説明】
1…サイクロンセパレータ、2…ブローダウン管、6…
フィルタ、7…ガスタービン、8…弁、9…オリフィ
ス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久下沼 修一 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 小山 俊太郎 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粉塵を分離した高圧ガスを、上部出口か
    ら高圧ガスの動力を利用する機械に供給し、前記粉塵を
    底部に集めるサイクロンセパレータ、該サイクロンセパ
    レータの底部に集めた前記粉塵を、前記高圧ガスの一部
    からなる搬送用高圧ガスにより搬送し、前記サイクロン
    セパレータの底部から外部に排出するブローダウンライ
    ン、及び該ブローダウンラインに設置してあり、前記ブ
    ローダウンライン内における、前記サイクロンセパレー
    タの底部から外部に排出した前記粉塵を含む前記搬送用
    高圧ガスの流量を調整するオリフィスにより構成してな
    るサイクロンセパレータ装置において、前記ブローダウ
    ンラインに、前記オリフィスに代って、前記粉塵と前記
    搬送用高圧ガスとを分離するフィルタを備え、該フィル
    タにより除塵した前記搬送用高圧ガスを、前記高圧ガス
    の動力を利用する機械に供給することを特徴とするサイ
    クロンセパレータ装置。
  2. 【請求項2】 前記サイクロンセパレータの上部出口と
    前記高圧ガスの動力を利用する機械の入口との間のライ
    ンに、前記高圧ガスの供給量を調節する弁を設置してあ
    る請求項1記載のサイクロンセパレータ装置。
  3. 【請求項3】 前記サイクロンセパレータの上部出口と
    前記高圧ガスの動力を利用する機械の入口との間のライ
    ンに、前記高圧ガスの供給量を調節するオリフィスを設
    置してある請求項1記載のサイクロンセパレータ装置。
JP2096192A 1992-02-06 1992-02-06 サイクロンセパレータ装置 Pending JPH05212315A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2096192A JPH05212315A (ja) 1992-02-06 1992-02-06 サイクロンセパレータ装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP2096192A JPH05212315A (ja) 1992-02-06 1992-02-06 サイクロンセパレータ装置

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JPH05212315A true JPH05212315A (ja) 1993-08-24

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ID=12041774

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2096192A Pending JPH05212315A (ja) 1992-02-06 1992-02-06 サイクロンセパレータ装置

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JP (1) JPH05212315A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10249242A (ja) * 1997-03-12 1998-09-22 Hitachi Ltd ガス中の固体成分を分離するサイクロンシステム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10249242A (ja) * 1997-03-12 1998-09-22 Hitachi Ltd ガス中の固体成分を分離するサイクロンシステム

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