JP2019098261A - 循環流動装置の動作方法、及び、ループシール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1流動層と第2流動層との間で粒子が移動する循環流動装置の動作方法であって、前記第1流動層と前記第2流動層との間に設けられるループシールに、前記粒子の移動を促進するために供給されるガスを周期的に供給する、循環流動装置の動作方法とする。また、第1流動層と第2流動層との間で粒子が移動する循環流動装置の前記第1流動層と前記第2流動層との間に設けられるループシールであって、前記第1流動層側に設けられ、前記第1流動層から粒子が導入される通路であるダウンカマー部と、前記第2流動層側に設けられ、前記第2流動層に粒子が排出される通路であるライザー部と、前記第2流動層側であり前記ライザー部の下方に設けられる粒子溜まり部と、前記粒子溜まり部にガスを供給する吹込口とを備えるループシールとする。
【選択図】図12
Description
即ち、第1の態様は、
第1流動層と第2流動層との間で粒子が移動する循環流動装置の動作方法であって、
前記第1流動層と前記第2流動層との間に設けられるループシールに、前記粒子の移動を促進するために供給されるガスを周期的に供給する、
循環流動装置の動作方法とする。
第2の態様は、
第1流動層と第2流動層との間で粒子が移動する循環流動装置の前記第1流動層と前記第2流動層との間に設けられるループシールであって、
前記第1流動層側に設けられ、前記第1流動層から粒子が導入される通路であるダウンカマー部と、
前記第2流動層側に設けられ、前記第2流動層に粒子が排出される通路であるライザー部と、
前記第2流動層側であり前記ライザー部の下方に設けられる粒子溜まり部と、
前記粒子溜まり部にガスを供給する吹込口と、
を備えるループシールとする。
(構成例)
図2は、本実施形態の循環流動装置の構成例を示す図である。図2の循環流動装置10
0は、フィーダ110、入口流動層120、出口流動層130、ループシール140、ガス導入部161、ガス導入部162、仕切り板180を備える。仕切り板180は、入口流動層120と出口流動層130とを仕切る平板である。仕切り板180には、開口部があり、当該開口部にはループシール140が設置される。入口流動層120、出口流動層130、ループシール140、仕切り板180を総称して、循環流動層ともいう。当該循環流動層は、内部循環流動層である。
電子機器、スマートフォン、携帯電話、タブレット型端末、カーナビゲーション装置、P
DA(Personal Digital Assistant)のような専用または汎用のコンピュータ等を使用して実現可能である。
ドライブ(HDD、Hard Disk Drive)である。また、記憶部93は、リムーバブルメデ
ィア、即ち可搬記録媒体を含むことができる。リムーバブルメディアは、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリ、あるいは、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)のようなディスク記録媒体である。記憶部93は、二次記憶装置とも呼ばれる。
ネル、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、PDP(Plasma Display Panel)等の表示装置、プリンタ等の出力装置を含む。また、出力部95は、スピーカのような音声の出力装置を含むことができる。
御する。通信制御部96は、例えば、LAN(Local Area Network)インタフェースボード、無線通信のための無線通信回路、有線通信のための通信回路である。LANインタフェースボードや無線通信回路は、インターネット等のネットワークに接続される。
図6は、本実施形態の循環流動装置の動作フローの例を示す図である。循環流動装置100の入口流動層120、出口流動層130には、あらかじめ、所定量の粒子が導入されている。
ここでは、循環流動装置100による粒子循環速度の測定結果の例を示す。
図7は、循環流動装置100で使用した粒子の粒径分布の例を示す図である。図7のグ
ラフでは、横軸は使用した粒子の粒径、縦軸は、粒子の割合を示す。ここでは、粒子として、ガラスビーズを使用した。当該粒子の最小流動化速度umfは、0.042m/s、空隙率εは、0.433、粒子真密度ρは、2480kg/m3である。また、平均粒径は、196μmである。
図8は、層高差変化による粒子循環速度の変化の吹込口依存性の例を示す図である。ここでは、ループシール140にガスを、連続供給した場合と、0.5Hzでパルス供給した場合について比較している。ここでは、吹込口から排出するガスの速度を最小流動化速度umfの8倍(8umf)とした。また、ガスの吹き込み口として、吹込口147、吹込口148を使用した場合についても比較している。連続供給した場合は、パルス供給した場合に比べて、層高差変化による粒子循環速度の変化が大きくなっている。即ち、連続供給の場合、層高差が変化すると、粒子循環速度も大きく変化することを示している。これに対し、パルス供給の場合、連続供給に比べ、値が小さくなっている。即ち、パルス供給の場合、層高差が変化しても、粒子循環速度が大きく変化しないことを示している。また、パルス供給において、吹込口148を使用した場合、層高差変化による粒子循環速度の変化は、吹込口147を使用した場合と同程度である。吹込口147から吹き込む空気は、吹込口147から空気を吹き込む方向の先の壁の影響などにより、ライザー部146の方向のみならずダウンカマー部145の方向にも流れるおそれがある。ダウンカマー部145の方向に空気が流れると粒子が逆流する。一方、吹込口148から吹き込む空気は、ダウンカマー部145にはほとんど流れない。よって、吹込口148を使用することがより好ましい。
図9は、層高差変化による粒子循環速度の変化のガス速度依存性の例を示す図である。ここでは、ループシール140にガスを、連続供給した場合と、0.5Hzでパルス供給した場合について比較している。ここでは、吹込口148を使用した。連続供給した場合は、パルス供給した場合に比べて、層高差変化による粒子循環速度の変化が大きくなっている。また、パルス供給において、ガス速度を2umfとした場合に、層高差変化による粒子循環速度の変化が最も小さくなっている。
図10は、層高差変化による粒子循環速度の変化のガス供給の周波数依存性の例を示す図である。ここでは、ループシール140にガスを、連続供給した場合と、パルス供給した場合について比較している。ここでは、吹込口148を使用した。ここでは、吹込口から排出するガスの速度を最小流動化速度umfの8倍(8umf)とした。パルス供給の場合、パルス供給の周波数を、1.0Hz、0.5Hz、0.25Hz、0.1Hzと変化させた。パルス供給の周波数が低いほど、層高差変化による粒子循環速度の変化が小さくなっていることが分かる。粒子循環速度の変動を抑制するために、パルス供給の周波数を、0.5Hz以下にすることが好ましい。
図11は、粒子循環速度の層高差依存性を示す図である。ここでは、ループシール140にガスを、連続供給した場合と、パルス供給した場合について比較している。ここでは、吹込口148を使用した。ここでは、吹込口から排出するガスの速度を最小流動化速度umfの8倍(8umf)とした。パルス供給の場合、周波数を0.5Hzとした。連続供給に比べ、パルス供給の方が、層高差の変化に対する粒子循環速度の変化が小さいことが分かる。即ち、パルス供給の方が、粒子循環速度の変動が小さくなることが分かる。
以上から、ループシール140にガスを供給する際、連続供給するよりも、パルス供給することで、粒子循環速度が安定することが分かる。よって、循環流動装置100において、ループシール140にガスをパルス供給することが望ましい。
図12は、ループシールの変形例を説明する図である。図12のループシール340は、循環流動装置100において、ループシール140の代わりに使用される。ループシール340は、仕切り板180の開口部を塞ぐ平板341、第1部材343、吹込口347、吹込口348を含む。平板341には、開口部342が設けられ、入口流動層120側と出口流動層130側とが導通する。また、平板341と第1部材343とにより、ダウンカマー部345、ライザー部346、粒子溜まり部350が形成される。ダウンカマー部345は、開口部342から入口流動層120側に設けられる粒子の通路である。ライザー部346は、開口部342から出口流動層130側に設けられる粒子の通路である。粒子溜まり部350は、ライザー部346の下方に設けられる。平板341、第1部材343、例えば、金属、樹脂等によって形成される。第1部材343は、2以上の部材によって構成されてもよい。
〈粒子循環速度の層高差依存性〉
図13は、粒子循環速度の層高差依存性を示す図である。ここでは、ループシール140の吹込口148、ループシール340の吹込口348にガスをパルス供給した場合について比較している。ここでは、吹込口から排出するガスの速度を最小流動化速度umfの8倍(8umf)とした。パルス供給の周波数を0.5Hzとした。ループシール140に比べ、ループシール340の方が、粒子循環速度が大きくなっていることが分かる。即ち、粒子溜まり部350を有するループシール340の方が、粒子を効率よく移動させることができる。よって、ループシール340の吹込口348を使用することがより望ましい。なお、出口流動層の粒子の高さがライザー部346の上端に達しない場合には、出口流動層の粒子の高さを、ライザー部346における粒子の高さ(出口流動層の下端からの
高さ)としている。
図14は、層高差変化による粒子循環速度の変化のガス供給のパルス幅依存性の例を示す図である。ここでは、ループシール340の吹込口348にガスを連続供給、パルス幅を変えてパルス供給した場合について比較している。ここでは、吹込口から排出するガスの速度を最小流動化速度umfの8倍(8umf)とした。パルス供給の場合、パルス供給の周波数を0.5Hz(周期2s)とした。パルス供給の場合、1周期でガスを供給する時間(パルス幅)を、1s、0.5s、0.3sと変化させた。パルス供給のパルス幅が小さいほど、層高差変化による粒子循環速度の変化が小さくなっていることが分かる。粒子循環速度の変動を抑制するために、パルス供給のパルス幅を、0.3s以下にすることが好ましい。
循環流動装置100は、入口流動層120の粒子を、ループシール140(またはループシール340)を介して、出口流動層130に移動する。ループシール140(またはループシール340)にガスがパルス供給(周期的に供給)されることで、循環流動装置100における粒子循環速度の変動を、ガスの連続供給に比べ、抑えることができる。また、ループシール340のようにライザー部346の下方に粒子溜まり部350を設けることで、循環流動装置100における粒子循環速度をより大きくすることができる。粒子溜まり部350を設けることにより、入口流動層120と出口流動層130との間で粒子の移動をより効率よく行うことができる。
91 :プロセッサ
92 :メモリ
93 :記憶部
94 :入力部
95 :出力部
96 :通信制御部
100 :循環流動装置
110 :フィーダ
120 :入口流動層
130 :出口流動層
140 :ループシール
141 :平板
142 :開口部
143 :第1部材
144 :第2部材
145 :ダウンカマー部
146 :ライザー部
147 :吹込口
148 :吹込口
161 :ガス導入部
162 :ガス導入部
180 :仕切り板
200 :ガス供給部
210 :電磁弁
220 :ニードルバルブ
230 :圧力タンク
240 :数値制御部
340 :ループシール
341 :平板
342 :開口部
343 :第1部材
345 :ダウンカマー部
346 :ライザー部
347 :吹込口
348 :吹込口
350 :粒子溜まり部
Claims (3)
- 第1流動層と第2流動層との間で粒子が移動する循環流動装置の動作方法であって、
前記第1流動層と前記第2流動層との間に設けられるループシールに、前記粒子の移動を促進するために供給されるガスを周期的に供給する、
循環流動装置の動作方法。 - 前記ループシールに周期的に供給されるガスの周波数は、0.5Hz以下である、
請求項1に記載の循環流動装置の動作方法。 - 第1流動層と第2流動層との間で粒子が移動する循環流動装置の前記第1流動層と前記第2流動層との間に設けられるループシールであって、
前記第1流動層側に設けられ、前記第1流動層から粒子が導入される通路であるダウンカマー部と、
前記第2流動層側に設けられ、前記第2流動層に粒子が排出される通路であるライザー部と、
前記第2流動層側であり前記ライザー部の下方に設けられる粒子溜まり部と、
前記粒子溜まり部にガスを供給する吹込口と、
を備えるループシール。
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JP2017232765A JP7125080B2 (ja) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | 循環流動装置の動作方法、及び、ループシール |
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-
2017
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