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第5章 サイクロン集塵室における分離榊1∫・の町飛散とその抑制
分離性能の向Lには・分離件あるいは分級精度を向Lさせる手責梅的な方法と＊、けの町
飛散や気流の乱れの抑制により分離性能を向Lさせる消極的な方法がある。木章では後
者による分離性能の向Lを検討した。粒子分離後の粗粉［口1収部である集塵室での旋n気流による粗粒一∫・の巻きLげや糀＊、7ゴ の微粉側への飛び込みなどの再飛散現象は分離性能の低下を招く。したがって、集塵宇 における再飛散現象を把握することは、粒一ゴ分離の上でサイクロン本体と同様亟要であ る・集塵室における再飛散現象は集塵室寸法や気流速度およびその流動状態箏に影響を 受ける・また・再飛散現象を抑制する方法として集塵室より気流の一部を州気するブロ＿
ダウンやサイクロン粗粉出口に障害物を設置する方法などが考えられる1 2〕。
ここでは、集塵室寸法、ブローダウンおよびサイクロン粗粉出口部障害物設置の分離 性能への影響について種々の実験を行い、集塵室における粒子の町飛散が粒手分離性能 へおよぼす影響について検討した。
5−1 集塵室寸法
種々の大きさの集塵室を用いて実験を行い、集塵室内去の分離性能への影響を調べた。
5−1一ユ 実験装置およびノ∫法
Table5−1に実験に用いた集塵室寸法を示す。集塵室はすべて円柱形とし、、㍍さが一定 で直径が異なる系と直径が一定で高さが異なる系の2系列8種類について検、；J．した。火 験は人口風速20m／sにおいて通常の分離性能試験と同様に行った。供試粉体には炭砿カ
ルシウムJIS No．17を使用し、粉塵濃度は3g／mRとした。粒度測定にはインパクタ・一を用 いた。実験条件をTable5−2に示す。
Tab1e5−l Dimensions ofdust chamber
一78一
■ ■ 一一ユ
Diameter of dust chamber D（mm）
止■ 一
50 75 100 150
一 止一 一■
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5−1一一2 結果および考・察
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Powder
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JIS No，17
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7 3 Impactor
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Fig・5−1に人川風速20m／sと 一定とし・集塵室直径をD＝50mm〜300mmで変化させたとき の祁外分離効牛、Fig．5−2に集陣牢直作と50％分離径および分級精度指数の関係を示す。
部分分離効卒はr…（）・・州／）高効率で、・一・・㎜で急激に低ドし嵌小値をとり、その 舳榊舳するに1一たがい向Lする・・i・．・一・に各粒径ごとの集塵室直径と部分分離効 仰）関係を示す・柱1千・μ・，1、・μ・の粒∫・では集塵室直径による分離効二千1の変化はほとん
ど認められない・粒径…μ・では集嫉雌・…，1…。で分離効率が1。。ほど低下し ているが・その他の寸法ではほとんど変わりがない。粒径。．5μmでは集塵室直径が
200mIηから75mmまで集塵牢i内1径が小さくなるにしたがい分離効率は緩やかに低Lドするが・1｛＝径5…で分萬陸榊が急激に向Lしている。粒子伴が小さいほど集塵室直径の影
響がより顕著に現れることがわかる。Fig．5−4に入〔風連2（〕m／sと ・足とし、集塵室高さをh：25〜200mmで変化させたときの 部分分離効率、ドig．5−5に集塵劣高さと50％分離径および分級精度指数の関係を示す。集
塵宗高さが高くなるにしたがい分離効率は明確に低慣性領域側へ移行し、舳線の傾きが
急になる・集麟高さが・…カ・ら・・…へと高／なるにしたカ1い、粗粉収率ηは。。。から96％、50％分離径はO−45μmからO．28μm、分級精度指数も。．50から。．68へと顕著に向上
する。
集塵榊径が…（片…と小さい場合サイクロン木林で形成された旋回流はほとんど集
塵牢に入ることなく反粒1してしまうことが考えられる。集塵室内での気流の反転を減少 させることによレ）集塵宗での柵柱手の巻き．Lげは減少し分離効率の向！二が戸想される、しかし・気流σ）反梅1が叫トイクロン円錐部および円筒部で起こることによ1）そこでの粗粒 一80一
ア・の微粉側への飛び込みは増加するものと考えられる．また、気流の反似領域の変化に ともないサイクロン全体での気流の流動状態が変化し、それによる分離効辛の変化も考 えられる・D＝50mmではそれらいくつかの要素を世才、㌃した、Lで分離効半が向Lしたもの と考えられるがはっきりした原因はイWjである。D＝50mmを除けば集雌牛｛1作は大きい ほど分離性能は向上しており、集陣室｛1径は大きいほど良いと考えられるし、
集塵室高さの変化に付する分離性能の変化は集塵室｛1径の変化に付するそれよりぞ、大 きく集塵室高さは分離性能に大きく影響するものと考えられる。集雌牛・j・法の迷いによ り分離性能が変化する原因の つは、集塵室における旋『l1気流による机氷、え一∫・の巻きトげ であり、この粗粒子の巻き上げは集塵室．における気流の反転に強く起因していると考え
られる・得られた結果から考察すると集塵室における気流の反砿は、十住川リには小さ く軸方向には長い縦長の領域で生じているものと推察される。このため、集映牢．｛さを 低くしすぎると一度分離された粗粒子の巻きヒげを起こしたりあるいは気流の反似微域 を歪めるなどして粗粒子の微粉側への飛び込みが助長され、分離性能が低ドするものと 考えられる。
Table5−3に集塵室寸法を変えて行った実験より得られた粗粉収率、50％分離住、分級 精度指数をまとめて示す。
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Diameter of dust chamber
一一
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−1トD＝75mm
−r日一一D：I（）Omm
→←D＝150mm
＋D＝300mm
CaCO JIS No．17 3
In1et ve1ocity20m／s measured by Impactor
0．1
1
Particle diameter D
（叫m）10
Fig．5−1Effect of diameter of dust chamber on partial separation efficiency −81一
0．70