JP2001278449A - スラリ輸送の閉塞防止方法及びその装置 - Google Patents

スラリ輸送の閉塞防止方法及びその装置

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Hiroyuki Ida
博之 井田
Shingo Takao
信吾 高雄
Mochimasa Yamaguchi
以昌 山口
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25CPRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C2500/00Problems to be solved
    • F25C2500/08Sticking or clogging of ice

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  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 閉塞を防止し又は解除するための動力を低減
し、且つスラリの輸送状態を維持することを可能にす
る。 【解決手段】 スラリ輸送配管1に分布配置される複数
の振動発生器8と、スラリ輸送配管1に分布配置された
圧力計5とを備え、制御装置6は圧力計5の出力に基づ
いて、閉塞の前兆となっている部位又は閉塞部位を検知
し、その部位又はその近傍の振動発生器8を駆動してそ
の部位に振動を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば高粘度スラ
リ、氷水スラリ等のスラリ輸送の閉塞防止法及びその装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のスラリの輸送方法として
は、例えば特開昭60−71694号公報、特開平4−
233506号公報において提案されているものがあ
る。特開昭60−71694号公報にて提案されている
輸送方法においては、CWM(石炭−水スラリ)の輸送
及び貯蔵に用いる機器、配管類に振動又は超音波を与え
て閉塞防止を図っている。
【0003】また、特開平4−233506号公報にて
提案されている輸送方法においては、図3に示されるよ
うに、タンク10内の氷魂が抜出管15の入力を閉鎖し
た場合には、第1の切換バルブ11を閉鎖し、第2の切
換バルブ17を開放して、エアコンプレッサ18を起動
して、高圧空気の噴出により氷魂を解除する。そして、
所定の時間後に通常運転に復帰させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】特開昭60−7169
4号公報にて提案されている輸送方法においては、タン
ク内面へのスラリの付着、配管の閉塞の恐れのある箇所
に、振動発生器(又は超音波発生器)を配置し、閉塞発
生の如何に係わらず、振動を常時与えている。このた
め、振動発生器の消費動力が大きく、その消費動力は閉
塞の回避、輸送時の圧力損失の低減による輸送コストの
低減分を大きく上回ることになる。振動発生器の消費動
力を抑えるために、閉塞状態の発生時にのみ振動を与え
る方法も考えられるが、同公報の輸送方法においては、
閉塞状態の発生或いはその兆候を検知する手段を備えて
おらず、閉塞発生箇所の特定が出来ないため、全ての振
動発生器を駆動して振動を常に与えなければならない。
このため、振動発生器の消費動力を低減することは出来
ない。
【0005】また、特開平4−233506号公報にて
提案されている輸送方法においては、高圧空気を噴出し
てから所定の時間後に通常運転に復帰するが、そのとき
は通常運転の状態ではないため、流量計あるいは圧力計
の指示値から、閉塞状態が解除されたか否かを判定する
ことが出来ない。高圧空気の噴出量、時間が適切でない
場合であっても、第1及び第2の切換バルブの変更によ
り流路を通常運転に切換え、スラリーポンプの運転を再
開することから、運転を再開してから初めて、閉塞状態
が継続していることが判定されることになる。
【0006】また、高粘性スラリには、ビンガム流体と
呼ばれ、一旦流速状態が停止すると、再起動のために、
非常に大きな動力を要する流体(例えば、石炭液化スラ
リ、選鉱廃さいスラリ等)が数多く存在する。このよう
な高粘性スラリを流速するためには、閉塞の防止に主眼
を置き、輸送状態を維持する必要がある。しかし、特開
平4−233506号公報の輸送方法では、輸送状態を
一旦停止し、通常運転の経路を閉鎖するため、再起動
時、スラリポンプに大きな起動圧力が必要となる。
【0007】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、閉塞を防止し又は解除するた
めの動力を低減し、且つスラリの輸送状態を維持するこ
とを可能にしたスラリ輸送の閉塞防止方法及びその装置
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】(1)本発明の一つの態
様に係るスラリ輸送の閉塞防止方法は、スラリ輸送配管
の閉塞の前兆となっている部位又は閉塞部位を検知する
工程と、前記の部位又はその近傍のスラリ輸送配管に振
動を与える工程とを備えたものである。本発明において
は、閉塞の前兆となっている部位又は閉塞部位を検知し
て、その部位又はその近傍のスラリ輸送配管に振動を与
えるようにしたことから、定常的に振動を与える従来方
法に比べてその動力は低減されており、また、閉塞を未
然に防止し又は閉塞を解除することができるので、スラ
リの輸送状態を維持することが可能になっている。
【0009】(2)本発明の他の態様に係るスラリ輸送
の閉塞防止方法は、上記(1)の方法において、スラリ
輸送配管に振動を与える際には、当該配管の外周方向に
沿って振動を順次与えるものである。本発明において
は、スラリ輸送配管の外周方向に沿って振動を順次与え
るようにしており、このため、スラリ輸送配管内のスラ
リに振動が効率よく伝達されて、スラリの閉塞を未然に
防止し又は閉塞を解除することができる。
【0010】(3)本発明の他の態様に係るスラリ輸送
の閉塞防止方法は、上記(1)又は(2)の方法におい
て、スラリ輸送配管に振動を与える際には、その部位又
はその近傍に振動を与えた後に、更に、その上流側に沿
って振動を順次与えていくものである。例えば閉塞状態
が一旦発生すると、その状態は更に上流側に進行するこ
ととなる。本発明においては、その部位又はその近傍に
振動を与えた後に、その上流側に沿って振動を順次与え
ていくことにより、上流側に更に閉塞状態が発生しない
ようにし、又は閉塞状態が発生した場合にはその状態を
適切に解除するようにしている。
【0011】(4)本発明の他の態様に係るスラリ輸送
の閉塞防止装置は、スラリ輸送配管に分布配置される複
数の振動発生手段と、スラリ輸送配管の閉塞の前兆とな
っている部位又は閉塞部位を検知する閉塞検知手段と、
閉塞検知手段からの検知信号に基づいて振動発生手段を
駆動する制御手段とを備えたものである。本発明におい
ては、閉塞検知手段により閉塞の前兆となっている部位
又は閉塞部位を検知し、そして、制御手段が振動発生手
段を駆動してその部位又はその近傍のスラリ輸送配管に
振動を与えるようにしたことから、定常的に振動を与え
る従来方法に比べて振動発生手段の消費動力が低減され
ており、また、閉塞を未然に防止し又は閉塞を適切に解
除することができるので、スラリの輸送状態を維持する
ことが可能になっている。このため、スラリの輸送を停
止させような事態が起きない。
【0012】(5)本発明の他の態様に係るスラリ輸送
の閉塞防止装置は、上記(4)の装置の振動発生手段
は、スラリ輸送配管の外周部に配置された複数の振動子
を含み、前記制御装置は複数の振動子をスラリ輸送配管
の外周方向に沿って順次駆動するものである。本発明に
おいては、スラリ輸送配管の外周方向に沿って順次振動
子を駆動して振動を与えるようにしており、このため、
スラリ輸送配管内のスラリに振動が効率よく伝達され
て、スラリの閉塞を未然に防止し又は閉塞を解除するこ
とができる。
【0013】(6)本発明の他の態様に係るスラリ輸送
の閉塞防止装置は、上記(4)又は(5)の装置の制御
手段は、部位又はその近傍の前記振動発生手段を駆動し
た後に、更に、その上流側に配置された振動発生手段を
順次駆動していく。本発明においては、閉塞の前兆の部
位若しくは閉塞部位又はその近傍の振動発生手段を駆動
して振動を与えた後に、その上流側の振動発生手段を順
次駆動して振動を与えていくことにより、上流側に更に
閉塞状態が発生しないようにし、又は閉塞状態が発生し
た場合にはその状態が適切に解除されるようにしてい
る。
【0014】(7)本発明の他の態様に係るスラリ輸送
の閉塞防止装置は、上記(4)乃至(6)の装置におい
て、スラリ輸送配管の振動数及び振幅を計測する振動計
測手段が振動発生手段の近傍に配置され、制御手段は、
振動計測手段の出力に基づいて振動発生手段を制御する
ものである。本発明においては、振動計測手段によりス
ラリ輸送配管の振動数及び振幅を計測し、その計測値に
基づいてスラリ輸送配管の振動数及び振幅が適切な大き
さになるように制御する。
【0015】(8)本発明の他の態様に係るスラリ輸送
の閉塞防止装置は、上記(4)乃至(7)の装置の閉塞
検知手段は、スラリ輸送経路に沿って分布して配置され
る圧力検出手段、差圧検出手段、流量検出手段又は粘度
検出手段を含み、前記検出手段の内、隣接して配置され
た検出手段の出力の相対値に基づいて閉塞の前兆の部位
又は閉塞部位を検知する。本発明においては、隣接して
配置された検出手段の出力の相対値に基づいて閉塞の前
兆の部位又は閉塞部位を検知しており、このため検出精
度が高い。
【0016】(9)本発明の他の態様に係るスラリ輸送
の解除装置は、上記(4)乃至(7)の装置の閉塞検知
手段は、スラリ輸送経路に沿って分布して配置された圧
力検出手段、差圧検出手段、流量検出手段又は粘度検出
手段を含み、検出手段の変位に基づいて閉塞の前兆の部
位又は閉塞部位を検知するものである。本発明において
は、検出手段の出力の変位に基づいて閉塞の前兆の部位
又は閉塞部位を検知している。
【0017】
【発明の実施の形態】実施形態1.図1は本発明の実施
形態1に係るスラリ輸送の閉塞防止装置及びその関連設
備の説明図である。図1の装置においては、スラリ輸送
配管10はタンク10に接続されており、スラリ輸送配
管1内のスラリはスラリポンプ2により搬送される。こ
のスラリ輸送配管1には、複数の圧力計5(5a〜5
d)及び複数の振動発生器8(8a〜8d)が設置され
ている。制御装置6は、圧力計5からの検出信号を入力
して閉塞の前兆の部位又は閉塞部位を検知して、その部
位に基づいて振動発生器8(8a〜8d)を制御する。
なお、圧力計5及び振動発生器8は閉塞状態が発生し易
い個所に設けることが望ましく、例えばスラリ輸送配管
1の立ち上がり部1aの周辺には設ける必要がある。な
お、本実施形態においては、圧力計5及び制御装置6が
本発明の閉塞検知手段を構成している。
【0018】スラリ輸送配管1内において、閉塞の兆候
が発生した場合には、該当箇所下流の圧力計の指示値が
通常運転時圧力より低下し、該当箇所上流の圧力計の指
示値が通常運転時圧力より上昇する。例えば、圧力計5
aの圧力が低下し、その圧力計5aより上流側にある圧
力計5bの圧力が上昇した場合には、圧力計5aと圧力
計5bとの間で閉塞が発生しつつあることが分かる。こ
の圧力計5の信号は、制御装置6へ伝送され、設定圧力
値との偏差が演算される。設定圧力は、通常輸送時の圧
力とすればよい。例えば、通常輸送時の圧力の30%の
偏差が発生した場合には閉塞の前兆であると設定する。
この設定した偏差を超えた場合には(上記の例において
は圧力計5a及び5b)、制御装置6が閉塞該当箇所の
下流に設定された振動発生器8aを駆動して、スラリ輸
送配管1へ振動を与えて閉塞状態を解除する。その後、
上流側の振動発生器8b、8c、8dを順次駆動して、
スラリ輸送配管1へ振動を与えて閉塞を完全に除する。
【0019】なお、本実施形態においては、閉塞検知手
段の一部を構成するものとして圧力計5の例を示した
が、圧力計に代えて、差圧計、流量計又は粘度計を用い
てスラリの輸送状態を検出するようにしてもよい。その
場合においても、制御装置6は隣接して配置された前記
の測定器の出力の相対値、測定器の出力の変位、又はそ
れらの組み合わせによって、閉塞の前兆の部位又は閉塞
部位を検知する。
【0020】実施形態2.図2は図1の振動発生器8の
構成例を示した説明図である。振動発生器8は複数の振
動子30(30a〜30d)を備えており、この振動子
30(30a〜30d)はスラリ輸送配管1の外周部に
等間隔に配置されている。制御装置6は振動子30(3
0a〜30d)を順次駆動し、例えば振動子30a、3
0b、30c、30dという順序で駆動して、振動をス
ラリ輸送配管1の円周方向に円を描くように与える。こ
のため、この振動がスラリ輸送配管1内のスラリに効率
よく伝達されて閉塞状態(又はその前兆の状態)を解除
することが可能になっている。また、スラリ輸送配管1
は支持台29により偏心した位置で支持されており、こ
のため、スラリ輸送配管1自体も揺れ動き、この点から
もスラリ輸送配管1内のスラリに振動を効率よく伝達す
ることができる。
【0021】また、スラリ輸送配管1の振動の振動数及
び振幅は、スラリ輸送配管1に取り付けられた振動計測
器31により計測され制御装置6に伝送される。制御装
置6は、振動計測器31により計測された振動の振動数
及び振幅に基づいて、最適な振動となるよう振動発生器
8の駆動周波数及び出力を制御する。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、閉塞の前
兆となっている部位又は閉塞部位を検知して、その部位
又はその近傍のスラリ輸送配管に振動を与えてその状態
を解除して正常な状態に戻して、致命的な閉塞状態にな
ることを防止するようにしたので、運転中のスラリポン
プを停止することなくスラリの輸送を継続することがで
きる。このため、ビンガム流体のように一旦流送状態が
停止すると、再起動のために大きな動力を要する流体に
対しても、本発明によれば安定した輸送が可能になって
いる。また、本発明によれば振動発生器により振動を常
時与える必要が無く、振動発生器が消費する動力は非常
に小さい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係るスラリ輸送の閉塞防
止装置及びその関連設備の構成を示した図である。
【図2】本発明の実施形態2に係る振動発生装置の構成
例を示した説明図である。
【図3】従来のスラリ輸送装置の構成を示した図であ
る。
【符号の説明】
1 スラリ輸送配管 2 スラリポンプ 5 圧力計 6 制御装置 8 振動発生器 10 タンク 30 振動子 31 振動計測器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 以昌 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 3F047 AA03 AB02 AB06 3J071 AA11 BB02 CC11 DD01 EE01 EE24 EE25 EE30 FF16

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スラリ輸送配管の閉塞の前兆となってい
    る部位又は閉塞部位を検知する工程と、前記部位又はそ
    の近傍のスラリ輸送配管に振動を与える工程とを備えた
    ことを特徴とするスラリ輸送の閉塞防止方法。
  2. 【請求項2】 前記スラリ輸送配管に振動を与える際に
    は、当該配管の外周方向に沿って順次振動を与えること
    を特徴とする請求1記載のスラリ輸送の閉塞防止方法。
  3. 【請求項3】 前記スラリ輸送配管に振動を与える際に
    は、前記部位又はその近傍に振動を与えた後に、更に、
    その上流側に振動を順次与えていくことを特徴とする請
    求項1又は2記載のスラリ輸送の閉塞防止方法。
  4. 【請求項4】 前記スラリ輸送配管に分布配置される複
    数の振動発生手段と、前記スラリ輸送配管の閉塞の前兆
    となっている部位又は閉塞部位を検知する閉塞検知手段
    と、該閉塞検知手段からの検知信号に基づいて前記振動
    発生手段を駆動する制御手段とを備えたことを特徴とす
    るスラリ輸送の閉塞防止装置。
  5. 【請求項5】 前記振動発生手段は、スラリ輸送配管の
    外周部に配置された複数の振動子を含み、前記制御装置
    は前記複数の振動子をスラリ輸送配管の外周方向に沿っ
    て順次駆動することを特徴とする請求項4記載のスラリ
    輸送の閉塞防止装置。
  6. 【請求項6】 前記制御手段は、前記部位又はその近傍
    の前記振動発生手段を駆動した後に、更に、その上流側
    に配置された前記振動発生手段を順次駆動していくこと
    を特徴とする請求項4又は5記載のスラリ輸送の閉塞防
    止方法。
  7. 【請求項7】 前記スラリ輸送配管の振動数及び振幅を
    計測する振動計測手段を前記振動発生手段の近傍に配置
    し、前記制御手段は、前記振動計測手段の出力に基づい
    て振動発生手段を制御することを特徴とする請求項4乃
    至6の何れかに記載のスラリ輸送の閉塞防止装置。
  8. 【請求項8】 前記閉塞検知手段は、スラリ輸送経路に
    沿って分布して配置される圧力検出手段、差圧検出手
    段、流量検出手段又は粘度検出手段を含み、前記検出手
    段の内、隣接して配置された検出手段の出力の相対値に
    基づいて閉塞の前兆の部位又は閉塞部位を検知すること
    を特徴とする請求項4乃至7の何れかに記載のスラリ輸
    送の閉塞防止装置。
  9. 【請求項9】 前記閉塞検知手段は、スラリ輸送経路に
    沿って分布して配置される圧力検出手段、差圧検出手
    段、流量検出手段又は粘度検出手段を含み、前記検出手
    段の変位に基づいて閉塞の前兆の部位又は閉塞部位を検
    知することを特徴とする請求項4乃至7の何れかに記載
    のスラリ輸送の閉塞防止装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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