JP2004148415A

JP2004148415A - スラリ拡散装置

Info

Publication number: JP2004148415A
Application number: JP2002313347A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Horiguchi; 雅之堀口
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】スラリを移送する配管系において、管内のスラリの固体成分の沈降、堆積を防止する。
【解決手段】配管系のスラリ固体成分の堆積しやすい部分、または堆積すると後に問題が生じる部分、例えば管を徐々に細くするレデューサ２４に加振機２６を設置する。加振機２６によりレデューサ２４を振動させ、スラリ固体成分を母液内に拡散して、内壁への堆積を防止する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管内でスラリの固体成分が沈降し、堆積することを防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体に微細な固体が分散したスラリを移送する配管系が知られている。この固体成分は、一般的に液体（母液）よりも重く、配管系内のスラリの流速が低下すると、または低下する部位では、配管内で沈降し、堆積する場合があった。このようなスラリ固体成分の堆積が生じると、スラリ濃度の不均衡、また配管系の閉塞が生じるという問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、従来のスラリの移送を行う配管系では、配管内に回転する翼などを設け機械的に撹拌する方法、また配管内に静止型混合器を設置する方法などが採られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１５１３４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、機械的な撹拌を行う場合、配管内の翼を駆動するシャフトなどを配管を貫通して設ける必要があり、貫通部分のシール性、耐圧性について対策を施さなくてはならない。また、静止型混合器の場合、スラリを送っていない間、または流速が低いときには、固体成分撹拌の効果が十分に得られないという問題があった。また、機械的な撹拌を行う場合でも静止型混合器を設ける場合であっても、配管内に設置される部分がスラリの流れに対して抵抗となり、配管系の流通抵抗が増加する。また、スラリに接触する部分について、耐蝕性に対する考慮も必要となる。
【０００６】
本発明は、前述の問題点を考慮してなされたものであり、流通抵抗の増加など前述の問題を解消し、かつ簡易な構造のスラリ拡散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】
前述の課題を解決するために、本発明のスラリ拡散装置は、配管系の所定位置において、当該配管系を構成する配管部材を、配管部材の外側より加振する加振機を有している。配管部材を振動させることで、スラリの固体成分が配管部材の内壁に堆積することを防止し、また一旦堆積した固体成分を母液中に拡散することができる。
【０００８】
加振機は、スラリの流れが滞留しやすい位置に設置されることが好ましい。このような部位は、配管の断面積が大きく変化する部分、屈曲している部分であり、より具体的には、例えば継手部分、バルブ部分などが相当する。
【０００９】
また、スラリに流量が所定値以下または０となったときに加振を行うようにすることができる。スラリの沈降、堆積が問題となるのは、スラリの流量が低下して滞留が生じる場合であることが多く、このときに加振を行うことが効果的である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。図１は、スラリを移送する配管系の一例を示す図である。タンク１０内には、母液と粉体の固体成分が投入され、これらが攪拌機１２により撹拌されて液体中に微細な固体が分散したスラリが形成される。スラリは、ポンプ１４により吸い上げられ、反応器１６に向けて送り出される。ポンプ１４は、駆動部分や摺動部分にスラリが侵入しない構造を有する形式のもの、例えばダイアフラムポンプなどを用いることが好ましい。ポンプ１４の吐出側には、吐出流量を平滑にするためのアキュームレータ１８が配置されている。また、配管系には流量を調整したり、止めたりするためのバルブ２０や、管をつないで伸ばしたり、分岐するための継手２２などが設けられている。継手には、異なる径の管を、径の変化が不連続とならないように接続するためのものがある。図１に、符号２４で示す継手は、太い径の管から細い径の管に、径を徐々に変化させてつなぐレデューサ（以下レデューサ２４と記す）である。
【００１１】
スラリを移送する配管系においては、流路断面積が急激に変化する部分や、屈曲する部分など、スラリの流速が小さくなる領域が発生する部分に、スラリの固体成分が堆積しやすい。図１の配管系においては、特に、破線で囲った領域Ａおよび領域Ｂなどのバルブ２０、継手２２（レデューサ２４を含む）などの部分で、スラリ固体成分の堆積が生じやすい。また、管の断面積が小さい部分の上流側に堆積した固体成分が、何らかの要因で一度に下流に流れると、断面積が小さい部分を閉塞してしまう場合がある。例えば、スラリの移送を停止している間に沈降、堆積したスラリ固体成分が、スラリの移送を再開したときに母液中に拡散し、濃度の濃い部分が形成される場合がある。これが狭い流路に一度に流入すると、ここを閉塞することがある。
【００１２】
また、管が垂直方向成分をもって配置される部分においては、その最下点にスラリ固体成分が堆積しやすい。図１の配管系においては、破線で囲った領域Ｃおよび領域Ｄは、垂直に配置された管の最下点であり、例えばスラリの移送を停止した際に、垂直に配置された管内の固体成分が沈降し、ここに堆積する。したがって、水平またはそれに近い状態で配置された管内よりも、より多くの量の固体成分が堆積する可能性がある。このように一カ所に多くの固体成分が堆積すると、スラリの移送が再開されたときに、流れの方向にスラリ濃度が不均一となる場合がある。
【００１３】
上述の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて、スラリ固体成分が堆積しないように、また、一旦堆積した場合、これが速やかに拡散されるように、加振機２６を設けている。加振機２６を設置した様子を、レデューサ２４の場合を例に挙げて図２に示す。図２の通り、レデューサ２４の径の大きい部分と、径が急激に小さくなる部分に加振機２６が設けられる。加振機２６は、図３に示すソレノイド加振機２８を用いることができる。ソレノイド加振機２８は、鋼製のケース３０内にコイルを配し、コイルに不図示の電源より電力を印加することによりプランジャ３２を振動させて、ソレノイド加振機２８が固定された部材（ここでは配管部材）を加振する。また、加振機２６は、図４に示す圧電素子加振機３４であってもよい。圧電素子加振機３４は、ケース３６内におもり３８と圧電素子４０を配し、圧電素子４０に不図示の電源より電力を印加することによりおもり３８を振動させて加振を行う。加振機２６（２８，３４）は、レデューサ２４に対し、接着剤、ねじなどを用いて固定することができる。
【００１４】
図５は、ポンプ１４と加振機２６の運転状態の関係を示すタイムチャートである。ポンプ１４の運転状態は下段のグラフ（ａ）で示され、加振機２６は上段のグラフ（ｂ）で示される。両者共にＯＮが運転中、ＯＦＦが停止を示している。図に示されるように、ポンプ１４が停止すると、加振機２６が始動し、スラリ固体成分が堆積すること、特に堆積して固まることをを防止する。ポンプ１４が運転を再開すると、所定の時間Δｔ後、加振機２６は停止する。ポンプ運転再開後、ある程度の時間が経てば、スラリの流速が速くなり、固体成分の沈降がほぼ問題とならなくなるので、加振機２６の運転は必要なくなる。それまでは、加振機２６を運転することによって、ポンプ停止中に沈降し、滞留していた固体成分の母液中への拡散を促進する。もちろん、配管系の設置条件などにより、ポンプ運転再開後、加振機２６の運転を継続する時間（Δｔ）を設ける必要がない場合は、直ちに加振を止めることもできる。また、スラリの流量が低下した場合は、固体成分の沈降、堆積が生じる可能性があるので、ポンプ運転中であっても、流量が所定値以下となった場合には、加振機２６を動作させることができる。流量は、流量計を用いて求めることができる。また、ポンプ１４の運転状態から判断することもできる。例えば、ポンプ１４がダイアフラムポンプなどの往復動ポンプであった場合は、そのストローク量、周期（回転速度）から流量を算出することができる。これらのポンプの運転状態（ストローク量、周期など）は、ポンプを制御する制御部からその情報を得ることもでき、またポンプ側にこれらを測定するためのセンサ（ストロークセンサ、回転速度センサなど）を設け、これらの出力からその情報を得ることもできる。
【００１５】
以上のように、加振機を管外部に設置してスラリ固体成分の拡散を行うので、管内に設置する場合のように耐蝕性、流通抵抗などの問題が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】スラリを移送する配管系の一例を示す図である。
【図２】配管系に用いられる継手の一例であり、流れの方向に径を小さくするレデューサおよびこれに加振機を取り付けた状態を示す図である。
【図３】加振機の一例であるソレノイド加振機を示す図である。
【図４】加振機の一例である圧電素子加振機を示す図である。
【図５】ポンプと加振機の運転状態の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０タンク、１２攪拌機、１４ポンプ、１６反応器、２０バルブ、２２継手、２４レデューサ、２６加振機。

Claims

スラリを移送する配管系においてスラリの固体成分を母液に拡散するスラリ拡散装置であって、
前記配管系の所定位置において、当該配管系を構成する配管部材を、配管部材の外側より加振する加振機を有する、
スラリ拡散装置。
請求項１に記載のスラリ拡散装置であって、前記加振機は、スラリの流れが滞留しやすい位置に設置される、スラリ拡散装置。
請求項１に記載のスラリ拡散装置であって、前記加振機は、配管の屈曲部または継手部またはバルブ部に設置される、スラリ拡散装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載のスラリ拡散装置は、スラリの流量を検出する流量検出部を有し、前記加振機は、前記検出されたスラリ流量が所定値以下であるときに加振を行う、スラリ拡散装置。