JPH09184417A - ディーゼル機関用煤塵除去装置 - Google Patents
ディーゼル機関用煤塵除去装置Info
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- JPH09184417A JPH09184417A JP7342952A JP34295295A JPH09184417A JP H09184417 A JPH09184417 A JP H09184417A JP 7342952 A JP7342952 A JP 7342952A JP 34295295 A JP34295295 A JP 34295295A JP H09184417 A JPH09184417 A JP H09184417A
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Abstract
率を向上させる。 【解決手段】 排気集合管24内の濾過材26は、ディ
ーゼル機関21から排出される排ガス中に含まれる煤塵
を捕集し、排ガスを清浄化する。濾過材26に捕集され
た煤塵は、過給機27のブロア33からディーゼル機関
21に供給する空気の一部を分流し、熱交換器30で排
ガスと熱交換して予熱し、ヒータ40によって加熱して
濾過材26に吹き付けて焼却させる。濾過材26の焼却
による再生に使用した空気は、再循環ライン70を介し
て再循環させる。
Description
ら排出される煤塵を捕集しながら濾過材の再生が可能な
ディーゼル機関用煤塵除去装置に関する。
舶用ディーゼル機関から排出される燃焼ガスに含まれる
煤塵は、スートブロー等によって煙突から飛散する火の
粉による危険、煤塵付着による各部の効率低下、大気汚
染への影響等の問題を生じるので、除去が必要である。
ディーゼル機関の排ガス中に含まれる煤塵を除去する際
には、排ガスを濾過材に通しながら煤塵を捕集し、捕集
した煤塵を焼却して濾過材を再生する方法が用いられて
いる。典型的な先行技術は、たとえば特開昭59−15
5524や特開平5−125926などに開示されてい
る。これらの先行技術では、ディーゼル機関の排ガス中
に含まれているパティキュレートと呼ばれる粒子を、3
次元の網目構造の通気路が形成されている濾過材を通過
させる際に捕集し、捕集した煤塵を燃焼させて濾過材の
再生を行う。濾過材の再生処理は、たとえば2系列ある
煤塵除去装置を切換えて行う。
317138で開示しているディーゼル機関用煤塵除去
装置の構成を示す。この先行技術では、ディーゼル機関
1の各気筒2から管路3を介して排出される排ガスを、
排気集合管4に導く。排気集合管4の出口側の管路5に
排ガスが導かれる間に、グラニュラ方式で小型の煤塵除
去装置6を通過して煤塵が捕集される。煤塵が捕集され
て清浄化された排ガスは、管路5から過給機7のタービ
ン8に導かれ、タービン8を駆動する。タービン8から
排出される排ガスは、管路9から脱硝装置10、排ガス
エコノマイザ11および煙突12を経て大気中に放出さ
れる。このようにして、煤塵による火の粉の危険や大気
汚染を防ぎ、過給機7や排ガスエコノマイザ11、脱硝
装置10への煤塵付着による効率低下およびこれに係る
メンテナンス作業の増大を避けることができる。
転駆動する。ブロア13が回転すると、管路14を介し
て大気中から空気が吸入されてブロア13で昇圧され、
100〜150℃に昇温された空気が管路15を介して
エアクーラ16に導かれる。エアクーラ16で冷却され
た空気は、管路17から掃気管18を経てディーゼル機
関1の各気筒2に供給される。ブロア13から管路15
を介して供給される空気の一部は、管路19を介して煤
塵除去装置6に焼却用ガスとして供給され、500℃以
上に加熱して煤塵を焼却する。このような構成によっ
て、ディーゼル機関1を運転しながら煤塵除去装置6の
一部を再生し、煤塵除去装置6を連続的に使用すること
ができる。
定期的に行う特開昭59−155524や特開平5−1
25926の先行技術では、濾過材を通過する焼却用ガ
ス全量を一度に加熱するので非常に大きなヒータ容量が
必要であり、さらに煤塵除去装置を2系列切換えて使用
するため取付けスペースが大きくなる。
ディーゼル機関1の運転中に煤塵除去装置6の再生処理
を行い、排ガスの有する運動エネルギや熱エネルギは過
給機7や排ガスエコノマイザ11などでそれぞれ回収す
ることができる。しかしながら、煤塵除去装置6の再生
を行う焼却用ガスは、過給機7のブロア13から供給さ
れる空気を分流しているだけであるので、焼却に必要な
温度まで加熱するための熱エネルギを煤塵除去装置6内
の加熱用ヒータから供給する必要がある。
再生のために供給する焼却用ガスの加熱エネルギを低減
することが可能なディーゼル機関用煤塵除去装置を提供
することである。
関からの排ガス中に含まれる煤塵を濾過材で捕集し、煤
塵を捕集した濾過材の一部に高温の焼却用ガスを供給す
ることによって、煤塵を焼却して濾過材を再生すること
が可能な煤塵除去手段と、煤塵除去手段に、濾過材の再
生に使用した焼却用ガスを再循環させる再循環手段とを
含むことを特徴とするディーゼル機関用煤塵除去装置で
ある。 本発明に従えば、一旦濾過材の再生に使用した焼却用ガ
スを、再循環させて濾過材の再生を行うので、焼却時に
温度が上昇した焼却用ガスを有効に利用して加熱に要す
るエネルギの低減を図ることができる。
に含まれる煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集した濾過
材の一部に高温の焼却用ガスを供給することによって、
煤塵を焼却して濾過材を再生することが可能な煤塵除去
手段と、煤塵除去手段に供給する焼却用ガスを、ディー
ゼル機関からの排ガスと熱交換して予熱する予熱手段と
を含むことを特徴とするディーゼル機関用煤塵除去装置
である。 本発明に従えば、煤塵除去手段に捕集した濾過材の再生
用として供給する焼却用ガスを、予熱手段によってディ
ーゼル機関からの排ガスの熱を利用して予熱するので、
焼却に必要な加熱エネルギを低減することが可能であ
る。
ブロア出口の空気を分流して供給する分流手段を有する
ことを特徴とする。 本発明に従えば、過給機ブロア出口の空気を分流して予
熱し煤塵除去手段の濾過材の再生に利用するので、排ガ
スのエネルギを有効に利用して焼却に必要な加熱エネル
ギを低減することができる。
ために、ディーゼル機関から独立した空気源を有するこ
とを特徴とする。 本発明に従えば、ディーゼル機関外の空気源の有する熱
エネルギを利用して、焼却に必要な加熱エネルギを低減
することができる。
ガス中に含まれる煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集し
た濾過材の一部に高温の焼却用ガスを供給することによ
って、煤塵を焼却して濾過材を再生することが可能な煤
塵除去手段と、煤塵除去手段に、予め定める温度以上
で、予め定める含有量以上の酸素を含むガスを焼却用ガ
スとして供給するガス供給手段とを含むことを特徴とす
るディーゼル機関用煤塵除去装置である。 本発明に従えば、煤塵除去手段の濾過材の再生用には、
予め定める温度以上で予め定める含有量以上の酸素を含
むガスを焼却用ガスとして供給するので、燃焼効率を高
め、熱エネルギの有効利用を図ることができる。
の一部を焼却用ガスとして供給することを特徴とする。 本発明に従えば、排ガスの一部を焼却用ガスとして供給
するので、排ガスの含有する熱を有効に活用して煤塵除
去手段の濾過材の再生に活用することができる。
ィーゼル機関とは異なる熱機関からの排ガスを焼却用ガ
スとして供給することを特徴とする。 本発明に従えば、ガス供給手段は、そのディーゼル機関
とは異なる熱機関からの排ガスを焼却ガスとして供給す
るので、ディーゼル機関に隣接する熱機関の排ガスの熱
エネルギを有効に利用してプラント全体の熱効率を向上
させることができる。
ゼル機関本体と過給機との間に設置されることを特徴と
する。 本発明に従えば、煤塵除去手段は過給機よりも上流側に
配置されるので、下流側の各種装置を清浄な排ガスを供
給して動作させることができる。
と排気エコノマイザとの間に設置されることを特徴とす
る。 本発明に従えば、煤塵除去手段は過給機と排気エコノマ
イザとの間に設置されるので、ディーゼル機関の周囲で
設置場所に余裕がないような場合であっても、過給機の
出側には相対的に空間的余裕があり、充分に煤塵除去手
段を設置して排気エコノマイザを清浄な排ガスで運転さ
せることができる。
コノマイザの出口側に設置されることを特徴とする。 本発明に従えば、煤塵除去手段を排気エコノマイザの出
口側に設置するので、既存のディーゼル機関などにでも
容易に煤塵除去手段を付加することができる。
によるディーゼル機関用煤塵除去装置の構成を示す。た
とえば船舶用などの2サイクルエンジンであるディーゼ
ル機関21の気筒22から、管路23を経て排気集合管
24に排ガスが導かれる。排気集合管24から管路25
を経て排出される排ガスは、濾過材26を通過して濾過
され、含まれているパティキュレートなどの煤塵が濾過
材26に捕集される。濾過材26によって煤塵が除去さ
れた排ガスは、過給機27のタービン28に導かれ、さ
らにその出側の管路29を介して排出される。過給機2
7のタービン28と排気集合管24との間には、排ガス
中の熱エネルギを回収するための熱交換器30が設けら
れる。管路29から排出される排ガスは、排ガスエコノ
マイザ31を介して煙突32から大気中に放出される。
て駆動されると、ブロア33が回転駆動される。ブロア
33によって、管路34を介して大気中の空気が吸引さ
れ、管路35を介して吐出される。この空気の圧力はた
とえば3kg/cm2 であり、酸素(O2 )濃度は21
%である。なお、本明細書中での圧力はゲージ圧を示
す。空気は管路35から、エアクーラ36および管路3
7に分岐する。エアクーラ36は空気を冷却し、掃気管
38を介してディーゼル機関21の各気筒22に供給す
る。管路37に分岐した空気は100〜150℃程度で
あり、熱交換器30で管路25を介して排気集合管24
から排出される排ガスと熱交換して予熱され、管路39
を介してヒータ40に導かれ、濾過材26の再生のため
に必要な温度まで加熱されて焼却用ガスとなる。管路3
7と熱交換器30との間には、濾過材26の再生を行う
ときに開くバルブ41が設けられている。濾過材26
は、たとえば直径約1mmのシリカ−アルミナ系のムラ
イトボール(グラニュラ)が円筒状のホルダ内に充填さ
れている。ホルダは一定時間間隔をおいて角変位し、煤
塵を捕集した濾過材26を焼却部で順次再生する。再生
に要する時間は、本件発明者の実験によれば600℃で
5分程度、550℃で10分程度であれば充分である。
排ガスの温度は400℃程度であり、予熱によって30
0℃程度まで上昇する。
示す。本実施形態は実施第1形態に類似し、対応する部
分には同一の参照符を付す。注目すべきは、排気集合管
44内に焼却ガスの予備加熱を行うための熱交換器45
が設けられており、濾過材26より上流側の排ガスの有
する熱を利用して焼却ガスの予備加熱を行うことであ
る。このような予備加熱によって、焼却に必要なエネル
ギを40%程度低減することができる。
よび第4形態の構成をそれぞれ示す。これらの実施形態
は実施の第1形態に類似し、対応する部分には同一の参
照符を付す。注目すべきは、濾過材26を含む煤塵除去
装置46が過給機27の下流側に設けられていることで
ある。図3の実施第3形態では過給機27と排ガスエコ
ノマイザ31との間、図4の実施第4形態では排ガスエ
コノマイザ31と煙突32との間にそれぞれ設けられ
る。煤塵除去装置46を過給機27よりも下流側に設け
るので、ディーゼル機関21の排気集合管などに濾過材
26を収納するスペースがないような場合や、既存のデ
ィーゼル機関21に煤塵除去装置46を付加する場合な
どに適用することができる。
第5、第6および第7形態の構成をそれぞれ示す。これ
らの実施形態は、実施の第1、第3および第4形態にそ
れぞれ類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。
注目すべきは、焼却ガスを空気源50から供給するよう
にしていることである。空気源50は、たとえばコンプ
レッサからの空気あるいはタービン途中から抽気した空
気など、温度が高い空気を利用し、少ない加熱エネルギ
で必要な温度にまで容易に加熱可能にしている。ただ
し、酸素含有量は15%以上必要であり、温度は650
℃以上であると加熱用のヒータが不要となるので好まし
い。400℃〜600℃であれば、加熱用エネルギの低
減効果は大きい。
明の実施の第8、第9、第10および第11形態をそれ
ぞれ示す。これらの実施形態は、実施の第1、第2、第
3および第4形態にそれぞれ類似し、対応する部分には
同一の参照符を付す。各実施形態で注目すべきは、焼却
用ガスとしてディーゼル機関21からの排ガスを利用し
ていることである。ディーゼル機関21の排ガスは、温
度が高くなっているので予熱は不要である。酸素
(O2)濃度は、13〜15%程度あり、圧力はたとえ
ば2kg/cm2である。濾過材26の再生のための焼
却ガスは、圧力を高めて供給する必要があるので、ブロ
ア53が設けられ、必要な圧力までの差圧分の昇圧を行
う。
実施の第12、第13および第14形態の構成をそれぞ
れ示す。これらの実施形態は実施の第8、第10および
第11形態にそれぞれ類似し、対応する部分には同一の
参照符を付す。注目すべきは、焼却用ガスとして熱機関
60の排ガスを用い、その有する熱エネルギを有効に利
用していることである。熱機関60としては、たとえば
ディーゼルエンジンやガスタービン等があり、ディーゼ
ル機関21の近傍に設置されて独立に可動している機関
を活用する。排ガスに必要な条件は、実施の第5〜第7
形態と同様である。
する濾過材26を再生するための構成を示す。濾過材2
6は、大略的に円筒状のホルダを構成する外筒61およ
び内筒62の間にセラミック造粒物として充填されてい
る。セラミック造粒物は、前述のように、熱的に安定な
アルミナ、ムライトおよびシリカなどの安定な粒子であ
り、その外径は1〜3mmφ程度である。セラミック造
粒物には、たとえば白金(Pt)、パラジウム(P
d)、酸化マンガン(MnO)、酸化ニッケル(Ni
O)などの煤塵燃焼促進に効果のある触媒粒子などを混
合することもある。このような濾過材26についての詳
細な説明は、たとえば特開平6−317138号公報の
明細書第23段落などに記載されている。
複数の区画に分割され、焼却部64を除いた残余の区画
で排ガスを半径方向に通過させることによって煤塵の捕
集を行う。焼却部64では、カバー65で密閉しながら
焼却用ガス66を吹出し、濾過材の粒子に捕集された煤
塵の焼却を行う。ブロア33,53は、焼却用ガスの圧
力が不足するときの昇圧用に用いるけれども、焼却用ガ
スが充分な圧力を有しているときには省略可能である。
成を示す。本実施形態では濾過材26の再生に使用した
焼却用ガスを再循環して焼却に利用するので、熱効率を
さらに向上させることができる。焼却用ガスの再循環の
ために、新たな焼却用ガスの供給経路には逆止弁67が
設けられ、焼却部64は外カバー68および内カバー6
9によって密閉される。焼却用ガス再循環のための再循
環ライン70は、外カバー68内をカバー仕切り71に
よって分割した出側から逆止弁67とブロア33,53
との間に焼却用ガスを導く。ブロア33,53で昇圧さ
れ、ヒータ40で加熱された焼却用ガスは、外カバー6
8のカバー仕切り71で仕切られた入側に供給される。
このような、再循環によって、さらに50%の効率向上
を達成することができる。
5形態によるディーゼル機関煤塵除去装置の構成を示
す。本構成は実施の第1形態に類似し、対応する部分に
は同一の参照符を付す。注目すべきは、前述のように、
再循環ライン70を設けて濾過材26を焼却した焼却用
ガスを再循環させることである。焼却用ガスを再循環さ
せる考え方は、実施の第1〜第14形態にもそれぞれ適
用可能である。
手段の再生時に焼却用ガスを再循環させるので、再生の
ための加熱に要するエネルギを低減することができる。
過材を予熱した焼却用ガスで再生するので、再生のため
の加熱に要するエネルギを低減することができ、濾過材
に捕集された煤塵の焼却に必要なエネルギを排ガスの有
するエネルギを有効利用して著しく低減することができ
る。
機ブロア出口の空気を分流して供給するので、ディーゼ
ル機関の排ガスのエネルギを有効に活用することができ
る。
ィーゼル機関とは独立した空気源から焼却用ガスを供給
するので、空気源のエネルギを有効に活用することがで
きる。
給する焼却用ガスは、予め定める温度以上で予め定める
含有量以上の酸素を含むので、加熱に必要なエネルギを
低減し、熱効率よく煤塵除去手段の濾過材を再生するこ
とができる。
用ガスとして供給するので、排ガスの有する熱を有効に
利用して煤塵除去手段の濾過材を再生することができ
る。
部の熱機関からの排ガスを有効に利用して煤塵除去手段
の濾過材を再生することができる。
り下流側の機器を清浄な排ガスで動作させ、煤塵付着を
防ぐことができる。
が容易で、排気エコノマイザへの煤塵付着を防ぐことが
できる。
関でも容易に煤塵除去を行うことができる。
系統図である。
系統図である。
系統図である。
系統図である。
系統図である。
系統図である。
系統図である。
系統図である。
系統図である。
示す系統図である。
示す系統図である。
示す系統図である。
示す系統図である。
示す系統図である。
材再生のための構成を示す簡略化した断面図である。
のための構成を示す簡略化した断面図である。
示す系統図である。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 ディーゼル機関からの排ガス中に含まれ
る煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集した濾過材の一部
に高温の焼却用ガスを供給することによって、煤塵を焼
却して濾過材を再生することが可能な煤塵除去手段と、 煤塵除去手段に、濾過材の再生に使用した焼却用ガスを
再循環させる再循環手段とを含むことを特徴とするディ
ーゼル機関用煤塵除去装置。 - 【請求項2】 ディーゼル機関からの排ガス中に含まれ
る煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集した濾過材の一部
に高温の焼却用ガスを供給することによって、煤塵を焼
却して濾過材を再生することが可能な煤塵除去手段と、 煤塵除去手段に供給する焼却用ガスを、ディーゼル機関
からの排ガスと熱交換して予熱する予熱手段とを含むこ
とを特徴とするディーゼル機関用煤塵除去装置。 - 【請求項3】 前記焼却用ガスを、過給機ブロア出口の
空気を分流して供給する分流手段を有することを特徴と
する請求項1または2記載のディーゼル機関用煤塵除去
装置。 - 【請求項4】 前記焼却用ガスを供給するために、ディ
ーゼル機関から独立した空気源を有することを特徴とす
る請求項1または2記載のディーゼル機関用煤塵除去装
置。 - 【請求項5】 ディーゼル機関からの排ガス中に含まれ
る煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集した濾過材の一部
に高温の焼却用ガスを供給することによって、煤塵を焼
却して濾過材を再生することが可能な煤塵除去手段と、 煤塵除去手段に、予め定める温度以上で、予め定める含
有量以上の酸素を含むガスを焼却用ガスとして供給する
ガス供給手段とを含むことを特徴とするディーゼル機関
用煤塵除去装置。 - 【請求項6】 前記ガス供給手段は、排ガスの一部を焼
却用ガスとして供給することを特徴とする請求項5記載
のディーゼル機関用煤塵除去装置。 - 【請求項7】 前記ガス供給手段は、そのディーゼル機
関とは異なる熱機関からの排ガスを焼却用ガスとして供
給することを特徴とする請求項5記載のディーゼル機関
用煤塵除去装置。 - 【請求項8】 前記煤塵除去手段は、ディーゼル機関本
体と過給機との間に設置されることを特徴とする請求項
1〜7のいずれかに記載のディーゼル機関用煤塵除去装
置。 - 【請求項9】 前記煤塵除去手段は、過給機と排気エコ
ノマイザとの間に設置されることを特徴とする請求項1
〜7のいずれかに記載のディーゼル機関用煤塵除去装
置。 - 【請求項10】 前記煤塵除去手段は、排気エコノマイ
ザの出口側に設置されることを特徴とする請求項1〜7
のいずれかに記載のディーゼル機関用煤塵除去装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07342952A JP3073152B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | ディーゼル機関用煤塵除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07342952A JP3073152B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | ディーゼル機関用煤塵除去装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09184417A true JPH09184417A (ja) | 1997-07-15 |
JP3073152B2 JP3073152B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=18357791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07342952A Expired - Fee Related JP3073152B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | ディーゼル機関用煤塵除去装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3073152B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003049635A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置 |
WO2008127755A2 (en) * | 2007-01-27 | 2008-10-23 | Borgwarner Inc. | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
JP2018048642A (ja) * | 2013-04-15 | 2018-03-29 | ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット | エンジン排気ガスから微粒子物質の煤、灰及び重金属を除去するための方法及びシステム |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP07342952A patent/JP3073152B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2008127755A2 (en) * | 2007-01-27 | 2008-10-23 | Borgwarner Inc. | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
WO2008127755A3 (en) * | 2007-01-27 | 2009-02-26 | Borgwarner Inc | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
JP2018048642A (ja) * | 2013-04-15 | 2018-03-29 | ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット | エンジン排気ガスから微粒子物質の煤、灰及び重金属を除去するための方法及びシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3073152B2 (ja) | 2000-08-07 |
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