ペブル充填層による気流中の微小液滴の捕獲に関する研究

本研究では、スラグタップ石炭燃焼器から流出する微小スラグ液滴を捕獲するためのペブル充填層を開発する基礎実験として、石炭スラグを模擬した油状のOPの微小液滴流を発生させ、ステンレス球を充填した充填層における微小液滴の捕獲効率を調べる実験を行った。本実験では、微小液滴流を内径134mmと280mmのアクリル管中の充填層を通過させ、その前後での微小液滴の個数をパ-ティクルカウンタにより測定し、捕獲効率を調べた。この時、充填ステンレス球のサイズ、充填層高さならびに充填層を通過する気流の流速を変化させて、測定を行った。実験によって得られた全充填層捕獲効率を単一球捕獲効果Eに換算し、有効スト-ク数Steffとの関係をグラフにすると図のようになる。この図から、実験パラメ-タを様々に変化させた場合でも、慣性衝突が支配的となる1〈Steffの条件下では、ほぼEとSteffとが一本の曲線上に乗ることが示された。そこで、この曲線を近似する実験式を導出し、それによって実際の石炭燃焼器にベブル充填層フィルタ-を導入した場合のスラグ捕獲効率を予測したところ、全充填層効率は98%に達し、きわめて有望なスラグ除去方式となりうることが示された。

本研究では、スラグタップ石炭燃焼器から流出する微小スラグ液滴を捕獲するためのペブル充填層を開発する基礎実験として、石炭スラグを模擬した油状のOPの微小液滴流を発生させ、ステンレス球を充填した充填層における微小液滴の捕獲効率を調べる実験を行った。本実験では、微小液滴流を内径134mmと280mmのアクリル管中の充填層を通過させ、その前後での微小液滴の個数をパ-ティクルカウンタにより測定し、捕獲効率を調べた。この時、充填ステンレス球のサイズ、充填層高さならびに充填層を通過する気流の流速を変化させて、測定を行った。実験によって得られた全充填層捕獲効率を単一球捕獲効果Eに換算し、有効スト-ク数Steffとの関係をグラフにすると図のようになる。この図から、実験パラメ-タを様々に変化させた場合でも、慣性衝突が支配的となる1〈Steffの条件下では、ほぼEとSteffとが一本の曲線上に乗ることが示された。そこで、この曲線を近似する実験式を導出し、それによって実際の石炭燃焼器にベブル充填層フィルタ-を導入した場合のスラグ捕獲効率を予測したところ、全充填層効率は98%に達し、きわめて有望なスラグ除去方式となりうることが示された。