ゴミ焼却炉用集塵機内の混相流動によるバグフィルタ摩耗機構に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350105
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 日向 滋 信州大学, 繊維学部, 教授 (80007020)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鮑 力民 信州大学, 繊維学部, 講師 (10262700) ; 渡邊 義見 信州大学, 繊維学部, 助教授 (50231014) ; 姫野 修廣 信州大学, 繊維学部, 助教授 (20114887) ; 小林 俊一 信州大学, 繊維学部, 助教授 (50225512)
• Keywords: 混相流 / 集塵機 / バグフィルタ / 摩耗 / 粉塵

Research Abstract

現在ごみ焼却炉から出た粉塵を含む有害ガス,ダイオキシン及び重金属など,高効率で除去できる優れた方法として,バグフィルタが広く用いられている。ところがこのフィルタには粉塵摩耗による寿命があり,交換時期を誤ると煙突から汚染空気が排出してしまうという災害が発生する。
この問題を科学的に解決すべく,本研究は粉塵粒子によるフィルタ繊維の粉塵摩耗メカニズムの解明を目指している。
今年度,具体的には,高速粉流体の流体衝突角度と単繊維摩耗量との関係を調べ,エロージョン摩耗によることが判明した。摩耗と関係する因子を整理し相関式を求めた。衝突角度30度,45度の低角度のものが他の高角度のものに比べると摩耗量に関係する破壊荷重の低下が著しいことがわかった。ついで実際のフィルタ繊維を通過する流体の流れ様相と粉塵粒子のフィルタ衝突角度および速度の統計的分布をPIV(Particle Image Velocimetry)を使って計測した。その結果,目つまり前と目つまりしているときの混相流体のフィルタ近傍の流れの違いが明らかになった。この違いは粉塵粒子の払い落とし方法,周期が寿命に関係することを示唆するものと考えられる。さらに粉塵を含んだフィルタの正確な摩耗量が必要であったが,磁性粉体を導入し,飽和磁化量をはかることによって摩耗量を的確に求められる新しい計測法を提案し,確認実験をした。

Research Products

• [Publications] 佐藤康之, 桜井正幸, 日向滋, 飽力民: "繊維の高速粒子による摩耗の測定"平成16年度繊維学会年次大会. (発表予定). (2004)
• [Publications] Yu Hirai, Yoshimi Watanabe, Shigeru Hinata: "Wear of soft fabric by magnetite green compact - How to evaluate the lifetime of bug-filter in dust collector?-"IUMRS-ICAM 2003, The 8th IUMRS International Conference on Advanced Materials. (2003)
• [Publications] Yoshimi Watanabe, Yu Hirai, Shigeru Hinata: "How can we evaluate the lifetime of bag-filter in dust collector : Wear of soft fabric by sintered magnetite compact"2nd Triangle Workshop on Advanced Fiber/Textile Science and Technology, NCSU. (2004)
• [Publications] 渡辺義見, 平井悠, 日向滋: "不織布の強磁性体粒子焼結体による磨耗-バグフィルタの粉塵摩耗量測定装置の開発-"平成16年度繊維学会年次大会研究発表会. (発表予定). (2004)
• [Publications] Yu Hirai, Ick-Soo Kim, Yoshimi Watanabe, Shigeru Hinata: "Wear of Nonwoven Fabric by Ferromagnetic Sintered Compact - A New Technique for Measuring the Wear Volume of Bag-Filter by Ash Dust-"日中韓繊維シンポジウム. (発表予定). (2004)