JP2001149879A - 粉体つまり防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉体のつまりを機械式に除去することによ
り、作業者による手作業を省き、設置スペースを縮小す
ることを目的とする。 【解決手段】 粉体を移送する配管Ｌに回転（移動）可
能に設置されるリング状部材（基部）４と、リング状部
材４に設けられリング状部材４の回転に伴って配管Ｌの
内面に沿って移動する棒状部材（移動体）６と、リング
状部材４を回転させる駆動装置３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セメントプラント
などにおいて粉体を移送する配管内でつまりが生じた段
階、またはつまりが生じる前の段階でつまりの原因とな
る粉体かたまり（コーチング）を除去する粉体つまり防
止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】セメントプラントなどでは、セメントを
生成する過程で各種粉体を配管により移送している。図
５は、セメントプラントの一部を模式化して粉体の流れ
を示した粉体フロー図である。図５に示すように、原料
がミルＭに投入されて粉砕され、その粉砕物が第１〜第
４サイクロンＣ１〜Ｃ４を通過する間に予備加熱された
後に、第４サイクロンＣ４からロータリキルンＲに投入
されて加熱処理されることでセメントを生成している。
このとき、ミルＭと第１サイクロンＣ１との間、各サイ
クロン間、及び第４サイクロンＣ４とロータリキルンＲ
との間は配管で接続されており、これら配管を用いて粉
体の移送を行っている。

【０００３】そして、粉体の質、温度、湿度によっては
配管内で粉体かたまり（コーチング）が生じることがあ
り、例えば、図５の点線部分Ｘでは配管の内径を縮小さ
せているため粉体かたまりが生じやすく、その結果、配
管のつまりが発生する。同様に配管のつまりが発生しや
すい箇所としては、セメント生成で生じたダストを移送
する配管のうち、ホッパやトラック等に排出する部分な
どがある。このような配管のつまりは生成過程の連続性
を阻害するものであり、生産コストに大きく影響を与え
ることから、つまりを迅速に除去もしくはつまりが発生
する前に粉体かたまりを除去することが必要となる。

【０００４】従来では、このような粉体かたまりを除去
するため、配管の所定箇所（つまりが発生しやすい箇
所）に開閉可能なドアを形成し、つまりが発生した段階
で作業者がドアを開けて棒などでつついて粉体かたまり
を除去する方法や、エアブラスタを配管の所定位置に設
置し、噴射ノズルを粉体かたまりに向けて適宜エアを噴
射することで粉体かたまりを除去する方法が用いられて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配管に
形成したドアにより作業者が粉体かたまりを除去する方
法は、作業者が人力で行うためコストがかかるだけでな
く、作業中は粉体の移送を中断する必要があるためプラ
ントの運転停止が必要となり、生産効率を低下させるこ
とになる。さらに、ドアを開けた状態では配管内の粉塵
が外に飛散することから作業者に対する作業環境が決し
てよいものではない。また、エアブラスタを用いる方法
は、エアを噴射して粉体の流れを一部逆流させる結果と
なり、粉体の円滑な流れが阻害され部分的な圧力変動を
生じさせることからトラブルが発生しやすい。さらに、
エアブラスタ自体が大型の装置であるため大きな取付ス
ペースを必要とし、狭い空間に通された配管への適用が
困難である。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たもので、粉体のつまりを機械式に除去することによ
り、作業者による手作業を省くとともに、設置スペース
を縮小させることにより省スペース化を達成することが
できる粉体つまり防止装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、粉体を移送する配管に移
動可能に設置される基部と、基部に設けられ基部の移動
に伴って配管の内面に沿って移動する移動体と、基部を
移動させる駆動装置とを備えることを特徴とする。この
粉体つまり防止装置では、駆動装置によって基部を移動
させ、この基部の移動によって移動体を配管の内面に沿
って移動させるため、配管内で粉体かたまりが生じたと
きでも移動体が配管内面に沿って移動することで粉体か
たまりを配管内面からそぎ落とし、つまりを効率よく除
去することが可能となる。従って、つまりを機械式に除
去するため作業者による手作業を省くとともに、配管の
外側では基部の一部と駆動装置があるだけで全体として
小型化を図ることが可能となり、設置スペースを縮小さ
せることが可能となる。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１の粉体つ
まり防止装置において、基部が、断面円形の配管の途中
に介在状態で回転可能に設置されるリング部材であり、
移動体が、リング部材から配管の略長手方向に延びる棒
状部材である技術が適用される。この粉体つまり防止装
置では、基部としてリング部材を用いることにより円形
配管に対して効率よく基部を設置することが可能とな
り、さらに、移動体として配管の略長手方向に延びる棒
状部材を用いるため、停止時では粉体の流れを阻害せ
ず、しかも移動時には配管の内面に付着して成長する粉
体かたまりを効率よく除去することが可能となる。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項１または２
の粉体つまり防止装置において、駆動装置への駆動開始
を所定のタイミングで指示する制御装置を備える技術が
適用される。この粉体つまり防止装置では、駆動装置へ
の駆動開始を指示する制御装置を備えるため、移動体は
制御装置から所定のタイミングの指示によって移動する
ことになり、必要以上に移動体を移動させることがな
く、粉体のつまり除去または粉体のつまり防止を効率よ
く行うことが可能となる。

【００１０】請求項４に係る発明は、請求項３の粉体つ
まり防止装置において、配管内における単位時間あたり
の通過量を検出する検出装置を備え、制御装置が、検出
装置の検出結果に基づいて駆動装置へ駆動開始を指示す
る技術が適用される。この粉体つまり防止装置では、制
御装置による駆動装置への駆動開始タイミングを検出装
置からの検出結果に基づいて行うため、移動体は検出装
置からの検出結果を待って移動することになり、つまり
の除去を迅速に行うことができるだけでなく、つまりの
予防を効果的に行うことが可能となる。

【００１１】請求項５に係る発明は、請求項３の粉体つ
まり防止装置において、制御装置が、タイマを備えると
ともにタイマからの出力に基づいて駆動装置へ駆動開始
を指示する技術が適用される。この粉体つまり防止装置
では、制御装置に備えるタイマからの出力によって移動
体が移動するため、予め数時間ごとにタイマを設定する
ことで、つまりの除去またはつまりの予防を行うことが
可能となり、制御装置の構成を簡略化することで装置の
製造コストを低減することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る粉体つまり防
止装置の実施形態を図１〜図４を参照して説明する。図
１〜図３に示すように、この粉体つまり防止装置は、断
面が円形の配管Ｌに移動可能に設置される基部１と、配
管Ｌ内において基部１に設けられる移動体２と、基部１
を移動させる駆動装置３とで概略構成される。

【００１３】基部１は、金属製またはセラミックス製等
のリング状部材４が用いられ、図３に示すように、その
外径が配管Ｌの外径より大きく、かつ内径が配管Ｌの内
径よりやや小さい寸法に形成されている。そして、リン
グ状部材４は、図１に示すように、配管Ｌに挟まれた状
態で、配管Ｌに対して回転可能な状態で設置される。こ
のとき、リング状部材４と配管Ｌとの間にはシール用の
Ｏリング５が配置され、リング状部材４の回転時におけ
る摺動部（配管Ｌの端部）の保護及びリング状部材４と
配管Ｌとの間のシール状態の確保を行っている。

【００１４】移動体２は、基部１と同様に金属製または
セラミックス製の棒状部材６が用いられ、図３に示すよ
うに、断面が三角形状であって所定長さに形成されてい
る。そして、複数の棒状部材６は、それぞれ頂角を内側
に向けかつリング状部材４を貫通した状態で、全長のほ
ぼ中央部分においてリング状部材４の内周面に固着され
ている。なお、複数の棒状部材６はリング状部材４に対
して所定間隔で配置される。これら棒状部材６は、図１
及び図２に示すように、配管Ｌでリング状部材４を挟ん
だときに各配管Ｌに挿入した状態で設置され、このとき
それぞれが配管Ｌの略長手方向に延びた状態となってい
る。

【００１５】駆動装置３は、モータ７と、モータ７の出
力軸７ａ及びリング状部材４に巻回されたベルト８とで
構成されており、出力軸７ａを回転させることにより、
ベルト８を介してリング状部材４を回転させる。回転方
向は任意であり、さらに正転と逆転とを交互に繰り返す
ような回転であってもよい。なお、駆動装置３としては
図示のものに限定されず、例えば歯車等を用いて出力軸
７ａの回転をリング状部材４に伝達する方法など、リン
グ状部材４を回転させる各種装置が適用可能である。

【００１６】この駆動装置３の駆動状態は制御装置９に
よって制御される。制御装置９は、モータ７の駆動開始
タイミングや出力を指示するものであり、タイマ１０を
備えている。また、配管Ｌには粉体の単位時間あたりの
流量を検出する検出装置１１が設置されており、その検
出結果が制御装置９へ入力される。なお、このような制
御装置９及び検出装置１１を設置するか否かは任意であ
り、単にモータ７（駆動装置３）をオン・オフするスイ
ッチを設けるだけでもよい。

【００１７】制御装置９によるモータ７への駆動開始タ
イミングは複数のモードに設定することができ、例え
ば、手動モード、タイマモード、流量監視モードなどが
ある。手動モードは、作業者がモータ７の駆動開始及び
停止を指示するもので、上記したスイッチと実質的に変
わらないものである。タイマモードは、タイマ１０から
の出力信号に基づいて設定時間間隔で設定時間だけモー
タ７の駆動を指示するものであり、例えばプラント操業
中の時間帯において、１時間間隔で１分間モータ７の駆
動を指示する。流量監視モードは、検出装置１１により
配管Ｌを通過する粉体の単位時間あたりの流量をモニタ
し、所定流量を下回ったときにモータ７の駆動開始を指
示するとともに、所定流量を超えた段階でモータ７の駆
動停止を指示する。

【００１８】なお、上記したモードは一例であり、これ
らに限定するものではない。例えば、手動モードとタイ
マモードとを組み合わせて、作業者が駆動開始を指示し
た場合に所定時間（例えば１分間）経過後に自動的に駆
動停止を指示するモードなど、各種モードが設定可能で
ある。また、手動モードの場合及び制御装置９がない場
合において、作業者によるつまり確認の便宜のために配
管Ｌの一部に内部を目視可能な透過窓を設けてもよい。

【００１９】このように構成された粉体つまり防止装置
の使用状態について説明する。先ず、配管Ｌにおいて粉
体のつまり発生もしくはつまり発生の前兆である粉体か
たまりを確認した後にモータ７の駆動を開始する。な
お、上記したタイマモードでは粉体かたまりの有無に関
係なくモータ７の駆動を開始し、流量監視モードでは検
出装置１１からの検出結果によりモータ７の駆動を開始
する。

【００２０】モータ７の駆動開始により、ベルト８を介
してリング状部材４が回転し、これに伴って各棒状部材
６も配管Ｌの内面に沿って移動する。そして、図２に示
すように配管Ｌの内面に付着して形成された粉体かたま
りＨを棒状部材６の辺部で掻き落とすことにより粉体か
たまりＨは除去される。なお、棒状部材６の断面を三角
形としたことにより、配管Ｌの内面近くで粉体かたまり
Ｈを容易に掻き落とすことができる。その後、つまりが
解消された段階でモータ７の駆動を停止する。また、タ
イマモードでは粉体かたまりの除去に関係なくモータ７
の駆動を停止することになり、流量監視モードでは、検
出装置１１により単位時間あたりの粉体の流量が所定値
を超える結果が検出されることでモータ７の駆動を停止
する。

【００２１】このように棒状部材６が配管Ｌの内面に沿
って移動することにより粉体かたまりＨを除去している
が、棒状部材６は全長が長いことから移動時に端部の挙
動が不安定になる可能性があり、しかも端部がリング状
部材４との固着部分から遠いため固着部分に力が大きく
かかって破損する原因となる。従って、図３一転鎖線で
示すように、棒状部材６の端部をリング体１２で接続す
ることにより、端部の挙動を安定させるとともに、端部
にかかる力をリング体１２に分散させることで固着部分
にかかる力を低減させることができる。

【００２２】なお、棒状部材６として断面三角形状のも
のを用いることに限定されず、円形断面や四角形断面の
他に、羽根状のものや螺旋状のものを用いてもよい。ま
た、配置する本数や間隔も任意であり、配管Ｌの略長手
方向に対して傾斜させた状態で配置してもよい。さら
に、基部１及び移動体２としてリング状部材４及び棒状
部材６を用いることに限定されない。

【００２３】図４は粉体つまり防止装置の他の実施形態
を示すものである。図４に示す粉体つまり防止装置は、
粉体を移送する配管が角形配管Ｌａである場合の適用例
を示しており、図１に示すものと同様に、基部１と、移
動体２と、駆動装置３とで概略構成される。基部１は、
金属製またはセラミックス製等のスライダ１３が用いら
れ、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、角形配管Ｌａ
に設けられた案内開口部１４に突起１３ａを入れた状態
で設置されている。そして、スライダ１３は、突起１３
ａが案内開口部１４にガイドされることで角形配管Ｌａ
の長手方向に沿って往復移動可能となっている。このと
き、スライダ１３と角形配管Ｌａとの間にはシール材１
５が配置され、スライダ１３の移動時における角形配管
Ｌａとの間のシール状態の確保を行っている。

【００２４】移動体２は、図４（ａ）及び（ｂ）に示す
ように、断面形状として頂角を内側に向けた三角形状で
あって金属製またはセラミックス製の環状部材１６が用
いられ、その外周が角形配管Ｌａ内に設置可能な寸法に
形成されている。そして、複数の環状部材１６は、それ
ぞれ角形配管Ｌａの長手方向に直交する平面上において
スライダ１３に固着され、さらに角形配管Ｌａの長手方
向に沿って所定間隔で配置されている。

【００２５】駆動装置１７は、スライダ１３を往復移動
させる各種装置が用いられる。なお、図示していない
が、図１に示すものと同様に、駆動装置１７の駆動状態
（駆動開始及び停止、駆動速度など）を制御装置により
行うようにしてもよい。この場合、図１の制御装置９と
同様に、タイマ１０や検出装置１１を用いてもよく、手
動モード、タイマモード、流量監視モードなど複数のモ
ードに設定可能である。なお、それぞれのモードの内容
については上記した内容と同様であり、ここでの説明は
省略する。また、作業者によるつまり確認の便宜のため
に角形配管Ｌの一部に内部を目視可能な透過窓を設けて
もよい点も同様である。

【００２６】このように構成された粉体つまり防止装置
は、駆動装置１７を駆動してスライダ１３を往復移動さ
せることにより、これに伴って各環状部材１６も角形配
管Ｌａ内を往復移動する。そして、図４（ａ）に示すよ
うに角形配管Ｌａの内面に付着して形成された粉体かた
まりＨａを環状部材１６の辺部で掻き落とすことにより
粉体かたまりＨａは除去される。なお、環状部材１６の
断面を三角形としたことにより、角形配管Ｌａの内面近
くで粉体かたまりＨａを容易に掻き落とすことができ
る。その後、つまりが解消された段階で駆動装置１７の
駆動を停止する。

【００２７】なお、環状部材１６として断面三角形状の
ものを用いることに限定されず、円形断面や四角形断面
の他に、羽根状のものや螺旋状のものを用いてもよい。
また、配置する本数や間隔も任意であり、一つ以上の環
状部材１６が用いられればよい。また、角形配管Ｌａに
代えて図１のような断面が円形の配管Ｌに適用すること
もでき、この場合、環状部材１６としては、配管の断面
に合わせて適宜形成される。

【００２８】また、前記実施の形態において示した各構
成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明
の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき
種々変更可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る粉
体つまり防止装置は、駆動装置によって基部を移動さ
せ、この基部の移動によって移動体を配管の内面に沿っ
て移動させるため、配管内で粉体かたまりが生じたとき
でも移動体が配管内面に沿って移動することで粉体かた
まりを配管内面からそぎ落とし、つまりを効率よく除去
することができる。従って、つまりを機械式に除去する
ため作業者による手作業を省くとともに、配管の外側で
は基部の一部と駆動装置があるだけで全体として小型化
を図ることができ、設置スペースを縮小させることがで
きる。

【００３０】請求項２に係る粉体つまり防止装置は、基
部としてリング部材を用いることにより円形配管に対し
て効率よく基部を設置することができ、さらに、移動体
として配管の略長手方向に延びる棒状部材を用いるた
め、停止時では粉体の流れを阻害せず、しかも移動時に
は配管の内面に付着して成長する粉体かたまりを効率よ
く除去することができる。

【００３１】請求項３に係る粉体つまり防止装置は、駆
動装置への駆動開始を指示する制御装置を備えるため、
移動体は制御装置から所定のタイミングの指示によって
移動することになり、必要以上に移動体を移動させるこ
とがなく、粉体のつまり除去または粉体のつまり防止を
効率よく行うことができる。

【００３２】請求項４に係る粉体つまり防止装置は、制
御装置による駆動装置への駆動開始タイミングを検出装
置からの検出結果に基づいて行うため、移動体は検出装
置からの検出結果を待って移動することになり、つまり
の除去を迅速に行うことができるだけでなく、つまりの
予防を効果的に行うことができる。

【００３３】請求項５に係る粉体つまり防止装置は、制
御装置に備えるタイマからの出力によって移動体が移動
するため、予め数時間ごとにタイマを設定することで、
つまりの除去またはつまりの予防を行うことが可能とな
り、制御装置の構成を簡略化することで装置の製造コス
トを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る粉体つまり防止装置の実施形態
を示す側面断面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図３】 図１の基部及び移動体を示す斜視図である。

【図４】 粉体つまり防止装置の他の実施形態を示し、
（ａ）は側面断面図、（ｂ）はａのＢ−Ｂ線に沿った断
面図である。

【図５】 セメントプラントにおいて粉体の流れを示す
粉体フロー図である。

【符号の説明】

Ｈ、Ｈａ 粉体かたまり Ｌ 配管 Ｌａ 角形配管 １ 基部 ２ 移動体 ３ 駆動装置 ４ リング状部材（基部） ６ 棒状部材（移動体） ９ 制御装置 １０ タイマ １１ 検出装置 １３ スライダ（基部） １６ 環状部材（移動体） １７ 駆動装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体を移送する配管に移動可能に設置さ
   れる基部と、 該基部に設けられ該基部の移動に伴って前記配管の内面
   に沿って移動する移動体と、 前記基部を移動させる駆動装置とを備えることを特徴と
   する粉体つまり防止装置。
2. 【請求項２】 前記基部は、断面円形の配管の途中に介
   在状態で回転可能に設置されるリング部材であり、 前記移動体は、前記リング部材から前記配管の略長手方
   向に延びる棒状部材であることを特徴とする請求項１記
   載の粉体つまり防止装置。
3. 【請求項３】 前記駆動装置への駆動開始を所定のタイ
   ミングで指示する制御装置を備えることを特徴とする請
   求項１または２記載の粉体つまり防止装置。
4. 【請求項４】 前記配管内における単位時間あたりの通
   過量を検出する検出装置を備え、 前記制御装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて前
   記駆動装置へ駆動開始を指示することを特徴とする請求
   項３記載の粉体つまり防止装置。
5. 【請求項５】 前記制御装置は、タイマを備えるととも
   に該タイマからの出力に基づいて前記駆動装置へ駆動開
   始を指示することを特徴とする請求項３記載の粉体つま
   り防止装置。