JP3187967B2 - プロセス用粘度・密度同時測定装置 - Google Patents
プロセス用粘度・密度同時測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプロセス用粘度・密度同
時測定装置に関する。
時測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】先に本出願人は特願平３−３３７６９８
をもって、従来の回転式粘度計，細管式粘度計における
閉塞現象や、ガンマ線密度計における管理上の制約等の
不都合を解決するために、被測定流体が流れるほゞ水平
又は傾斜した管路と、同管路に縦列的に接続されたほゞ
垂直又は傾斜した管路と、上記各管路で生ずる圧力損失
を測定する差圧計と、上記縦列管路を流れる被測定流体
の流量を測定する流量計とを具えてなるプロセス用粘度
・密度同時測定装置を提案した。しかし、ＣＯＭ（Coal
Oil Mixture）やＣＷＭ（Coal Water Mixture) のよう
なスラリー燃料やパルプの蒸解工程から排出され薬品回
収のために回収ボイラーで燃焼される蒸解廃液（一般に
黒液という）等のように、液体中に固体粒子を含む流体
では、固体粒子が多数凝集した粗大粒子が時折生成し、
プロセス用粘度・密度同時測定装置に流入して来るた
め、粘度や密度の測定値がふらつく現象が時折起こって
くる。またこのような粗大粒子が流入しても閉塞を起こ
させないためには、装置の管路径も一定以下の径に小さ
くすることができないので、装置全体の小型化を図るこ
とも困難である。
をもって、従来の回転式粘度計，細管式粘度計における
閉塞現象や、ガンマ線密度計における管理上の制約等の
不都合を解決するために、被測定流体が流れるほゞ水平
又は傾斜した管路と、同管路に縦列的に接続されたほゞ
垂直又は傾斜した管路と、上記各管路で生ずる圧力損失
を測定する差圧計と、上記縦列管路を流れる被測定流体
の流量を測定する流量計とを具えてなるプロセス用粘度
・密度同時測定装置を提案した。しかし、ＣＯＭ（Coal
Oil Mixture）やＣＷＭ（Coal Water Mixture) のよう
なスラリー燃料やパルプの蒸解工程から排出され薬品回
収のために回収ボイラーで燃焼される蒸解廃液（一般に
黒液という）等のように、液体中に固体粒子を含む流体
では、固体粒子が多数凝集した粗大粒子が時折生成し、
プロセス用粘度・密度同時測定装置に流入して来るた
め、粘度や密度の測定値がふらつく現象が時折起こって
くる。またこのような粗大粒子が流入しても閉塞を起こ
させないためには、装置の管路径も一定以下の径に小さ
くすることができないので、装置全体の小型化を図るこ
とも困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、粗大粒子による閉塞や
粘度・密度測定値のふらつきが解消されるとともに、測
定管路の管径を大巾に細くすることができるプロセス用
粘度・密度同時測定装置を提供することを目的とする。
事情に鑑みて提案されたもので、粗大粒子による閉塞や
粘度・密度測定値のふらつきが解消されるとともに、測
定管路の管径を大巾に細くすることができるプロセス用
粘度・密度同時測定装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、被
測定流体が流れるほゞ水平又は傾斜した第１の管路と、
同管路に縦列的に接続されたほゞ垂直又は傾斜した第２
の管路と、上記各管路にそれぞれ設定された測定区間の
両端の差圧をそれぞれ検出する差圧計と、上記縦列管路
を流れる被測定流体の流量を検出する流量計とを具え、
上記各管路の差圧及び流体流量から流体の粘度及び密度
を算出する粘度・密度測定装置において、測定装置導入
管路に被測定流体中の粗大粒子を予め分離除去する粗大
粒子分子用サイクロンを配設したことを特徴とする。
測定流体が流れるほゞ水平又は傾斜した第１の管路と、
同管路に縦列的に接続されたほゞ垂直又は傾斜した第２
の管路と、上記各管路にそれぞれ設定された測定区間の
両端の差圧をそれぞれ検出する差圧計と、上記縦列管路
を流れる被測定流体の流量を検出する流量計とを具え、
上記各管路の差圧及び流体流量から流体の粘度及び密度
を算出する粘度・密度測定装置において、測定装置導入
管路に被測定流体中の粗大粒子を予め分離除去する粗大
粒子分子用サイクロンを配設したことを特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明プロセス用粘度・密度同時測定装置にお
いては、従来型のプロセス用粘度・密度同時測定装置の
流体導入管路に粗大粒子分離用サイクロンを設け、予め
粗大粒子を沈降分離させた後の流体を、粘度・密度測定
装置に流すことにより、粗大粒子による粘度及び密度の
測定値のふらつきを防止できるとともに、管路径を小さ
くしてやることによって、装置全体の小型化が可能とな
る。
いては、従来型のプロセス用粘度・密度同時測定装置の
流体導入管路に粗大粒子分離用サイクロンを設け、予め
粗大粒子を沈降分離させた後の流体を、粘度・密度測定
装置に流すことにより、粗大粒子による粘度及び密度の
測定値のふらつきを防止できるとともに、管路径を小さ
くしてやることによって、装置全体の小型化が可能とな
る。
【０００６】
【実施例】本発明プロセス用粘度・密度同時測定装置を
ソーダ回収ボイラーにおける黒液に適用した一実施例を
図面について説明すると、図１は本装置の系統図、図２
は同上における粗大粒子分離用サイクロンの詳細図であ
る。図１において、黒液は黒液タンク１から黒液噴射ポ
ンプ２を介して黒液ヒーター３で所定温度に加熱された
後、黒液メイン配管４を経て、ソーダ回収ボイラー５に
送られ、噴霧燃焼される。こゝで、黒液の一部は、黒液
ヒーター３の出口から分岐した測定装置導入配管６を経
て、粘度・密度測定装置１０の粗大粒子分離用サイクロ
ン２０に導入されて、後に詳述するような工程で粗大粒
子が分離され、定量ポンプ１１を介して一定流量で本測
定装置１０を流れ、アッシュ混合タンク７へ排出され
る。その際、水平配管１２の水平配管用差圧計１３及び
垂直配管１５の垂直配管用差圧計１６による差圧測定値
と、電磁流量計１４による黒液流量測定値から、次の要
領で黒液の粘度及び密度が求められる。
ソーダ回収ボイラーにおける黒液に適用した一実施例を
図面について説明すると、図１は本装置の系統図、図２
は同上における粗大粒子分離用サイクロンの詳細図であ
る。図１において、黒液は黒液タンク１から黒液噴射ポ
ンプ２を介して黒液ヒーター３で所定温度に加熱された
後、黒液メイン配管４を経て、ソーダ回収ボイラー５に
送られ、噴霧燃焼される。こゝで、黒液の一部は、黒液
ヒーター３の出口から分岐した測定装置導入配管６を経
て、粘度・密度測定装置１０の粗大粒子分離用サイクロ
ン２０に導入されて、後に詳述するような工程で粗大粒
子が分離され、定量ポンプ１１を介して一定流量で本測
定装置１０を流れ、アッシュ混合タンク７へ排出され
る。その際、水平配管１２の水平配管用差圧計１３及び
垂直配管１５の垂直配管用差圧計１６による差圧測定値
と、電磁流量計１４による黒液流量測定値から、次の要
領で黒液の粘度及び密度が求められる。
【０００７】一般に直径ｄ[m] ，長さＬ[m] の管内を粘
度η [Pa・s]の流体が、流速ｕ[m/s] の層流状態で流れ
る場合の摩擦による圧力損失ΔＰ[Pa]はハーゲン・ポア
ズイユ式 ΔＰH ＝ ３２ηＬｕ／ｄ2 ── (1) で表される。水平管の場合は、この摩擦による圧力損失
のみであるので、水平配管１２の両端の差圧ΔＰH を水
平配管用差圧計１３にて計測し、式(1) に基づいて粘度
ηを求める。一方、垂直配管１５では黒液が上向きに流
れるので、その全差圧は上記の摩擦による圧力損失ΔＰ
に黒液高さに相当する重量分の圧力が加わる。すなわ
ち、流体の密度をρ[ kg/m3 ] とすると、垂直配管１５
の垂直配管用差圧計１６で測定される全差圧ΔＰV は、 ΔＰV ＝ ３２ηＬｕ／ｄ2 ＋ 9.80665×ρ／Ｌ ── (2) で表される。従って、管径ｄ及び長さＬが既知の水平管
と垂直管に流体を流し、流体流量と、それぞれの管に生
ずる差圧を測定することにより、式(1) 及び(2)に基づ
いて粘度ηと密度ρを同時に求めることが可能となる。
度η [Pa・s]の流体が、流速ｕ[m/s] の層流状態で流れ
る場合の摩擦による圧力損失ΔＰ[Pa]はハーゲン・ポア
ズイユ式 ΔＰH ＝ ３２ηＬｕ／ｄ2 ── (1) で表される。水平管の場合は、この摩擦による圧力損失
のみであるので、水平配管１２の両端の差圧ΔＰH を水
平配管用差圧計１３にて計測し、式(1) に基づいて粘度
ηを求める。一方、垂直配管１５では黒液が上向きに流
れるので、その全差圧は上記の摩擦による圧力損失ΔＰ
に黒液高さに相当する重量分の圧力が加わる。すなわ
ち、流体の密度をρ[ kg/m3 ] とすると、垂直配管１５
の垂直配管用差圧計１６で測定される全差圧ΔＰV は、 ΔＰV ＝ ３２ηＬｕ／ｄ2 ＋ 9.80665×ρ／Ｌ ── (2) で表される。従って、管径ｄ及び長さＬが既知の水平管
と垂直管に流体を流し、流体流量と、それぞれの管に生
ずる差圧を測定することにより、式(1) 及び(2)に基づ
いて粘度ηと密度ρを同時に求めることが可能となる。
【０００８】そこで、粗大粒子分離用サイクロン２０に
おける粗大粒子の分離工程を説明すると、粗大粒子分離
用サイクロン２０は、通常の気体用サイクロンと同様
に、円筒部と円錐部とからなるサイクロン本体２１と、
サイクロン本体２１上部に設けられた出口管２２と、下
部に設けられた粒子排出管２３とから構成されており、
粒子排出管２３は、粘度・密度測定装置１０の流体の流
れに影響を与えないように、次のような構造を持ち、タ
イマー制御又は手動制御によって以下のような運転が行
われる。すなわち粒子排出管２３は、粒子排出管上バル
ブ２４及び粒子排出管下バルブ２５を取付けた円管の上
部に蒸気注入管２６と空気抜き管２８が設けられるとと
もに、下部に装置出口黒液注入配管３０が接続されてい
る。通常運転中は上バルブ２４のみが開となっており、
分離された粗大粒子が円管部に沈降してくる。粗大粒子
がある程度円管部に沈降してきたら上バルブ２４を閉と
し、下バルブ２５を開とした後、蒸気注入管２６の蒸気
注入バルブ２７を開として蒸気圧で粗大粒子を系外に排
出する。粒子の排出が終わったら蒸気注入バルブ２７と
下バルブ２５を閉とする。このまま上バルブ２４を開と
したら、円管部に残った空気がサイクロン本体２１を経
由して測定装置に流入し測定値に影響を及ぼすため、ま
ず空気抜き管２８の空気抜きバルブ２９を開け、次いで
黒液注入配管３０の黒液注入バルブ３１を開として、円
管部を装置出口黒液で満杯とし、空気抜きバルブ２９と
黒液注入バルブ３１を閉とした後、上バルブ２４を開と
する。以上によって、粘度・密度測定装置１０に何らの
影響も与えずに粗大粒子を分離することが可能となり、
装置本体の小型も可能となる。
おける粗大粒子の分離工程を説明すると、粗大粒子分離
用サイクロン２０は、通常の気体用サイクロンと同様
に、円筒部と円錐部とからなるサイクロン本体２１と、
サイクロン本体２１上部に設けられた出口管２２と、下
部に設けられた粒子排出管２３とから構成されており、
粒子排出管２３は、粘度・密度測定装置１０の流体の流
れに影響を与えないように、次のような構造を持ち、タ
イマー制御又は手動制御によって以下のような運転が行
われる。すなわち粒子排出管２３は、粒子排出管上バル
ブ２４及び粒子排出管下バルブ２５を取付けた円管の上
部に蒸気注入管２６と空気抜き管２８が設けられるとと
もに、下部に装置出口黒液注入配管３０が接続されてい
る。通常運転中は上バルブ２４のみが開となっており、
分離された粗大粒子が円管部に沈降してくる。粗大粒子
がある程度円管部に沈降してきたら上バルブ２４を閉と
し、下バルブ２５を開とした後、蒸気注入管２６の蒸気
注入バルブ２７を開として蒸気圧で粗大粒子を系外に排
出する。粒子の排出が終わったら蒸気注入バルブ２７と
下バルブ２５を閉とする。このまま上バルブ２４を開と
したら、円管部に残った空気がサイクロン本体２１を経
由して測定装置に流入し測定値に影響を及ぼすため、ま
ず空気抜き管２８の空気抜きバルブ２９を開け、次いで
黒液注入配管３０の黒液注入バルブ３１を開として、円
管部を装置出口黒液で満杯とし、空気抜きバルブ２９と
黒液注入バルブ３１を閉とした後、上バルブ２４を開と
する。以上によって、粘度・密度測定装置１０に何らの
影響も与えずに粗大粒子を分離することが可能となり、
装置本体の小型も可能となる。
【０００９】かくしてこのような装置によれば、測定装
置導入配管６に設けられた粗大粒子分離用サイクロン２
０により、粗大粒子が分離された黒液が粘度・密度測定
装置１０の差圧及び流量測定部に送られるので、従来の
プロセス用粘度・密度同時測定装置を黒液に適用する場
合の差圧測定管の管径を２８mm以下にすると、粗大粒子
による閉塞や粘度・密度測定値のふらつきが度々生じた
のに対し、粗大粒子を分離除去できることにより差圧測
定管の管径も１４mmまで細くすることが可能となる。
置導入配管６に設けられた粗大粒子分離用サイクロン２
０により、粗大粒子が分離された黒液が粘度・密度測定
装置１０の差圧及び流量測定部に送られるので、従来の
プロセス用粘度・密度同時測定装置を黒液に適用する場
合の差圧測定管の管径を２８mm以下にすると、粗大粒子
による閉塞や粘度・密度測定値のふらつきが度々生じた
のに対し、粗大粒子を分離除去できることにより差圧測
定管の管径も１４mmまで細くすることが可能となる。
【００１０】
【発明の効果】要するに本発明によれば、被測定流体が
流れるほゞ水平又は傾斜した第１の管路と、同管路に縦
列的に接続されたほゞ垂直又は傾斜した第２の管路と、
上記各管路にそれぞれ設定された測定区間の両端の差圧
をそれぞれ検出する差圧計と、上記縦列管路を流れる被
測定流体の流量を検出する流量計とを具え、上記各管路
の差圧及び流体流量から流体の粘度及び密度を算出する
粘度・密度測定装置において、測定装置導入管路に被測
定流体中の粗大粒子を予め分離除去する粗大粒子分子用
サイクロンを配設したことにより、粗大粒子による閉塞
や粘度・密度測定値のふらつきが解消されるとともに、
測定管路の管径を大巾に細くすることができるプロセス
用粘度・密度同時測定装置を得るから、本発明は産業上
極めて有益なものである。
流れるほゞ水平又は傾斜した第１の管路と、同管路に縦
列的に接続されたほゞ垂直又は傾斜した第２の管路と、
上記各管路にそれぞれ設定された測定区間の両端の差圧
をそれぞれ検出する差圧計と、上記縦列管路を流れる被
測定流体の流量を検出する流量計とを具え、上記各管路
の差圧及び流体流量から流体の粘度及び密度を算出する
粘度・密度測定装置において、測定装置導入管路に被測
定流体中の粗大粒子を予め分離除去する粗大粒子分子用
サイクロンを配設したことにより、粗大粒子による閉塞
や粘度・密度測定値のふらつきが解消されるとともに、
測定管路の管径を大巾に細くすることができるプロセス
用粘度・密度同時測定装置を得るから、本発明は産業上
極めて有益なものである。
【図１】本発明プロセス用粘度・密度測定装置をソーダ
回収ボイラーにおける黒液に適用した一実施例の系統図
である。
回収ボイラーにおける黒液に適用した一実施例の系統図
である。
【図２】同上における粗大粒子分離用サイクロンの詳細
図である。
図である。
１ 黒液タンク ２ 黒液噴射ポンプ ３ 黒液ヒーター ４ 黒液メイン配管 ５ ソーダ回収ボイラー ６ 測定装置導入配管 ７ アッシュ混合タンク 10 粘度・密度測定装置 11 定量ポンプ 12 水平配管 13 水平配管用差圧計 14 電磁流量計 15 垂直配管 16 垂直配管用差圧計 20 粗大粒子分離用サイクロン 21 サイクロン本体 22 出口管 23 粒子排出管 24 粒子排出管上バルブ 25 粒子排出管下バルブ 26 蒸気注入管 27 蒸気注入バルブ 28 空気抜き管 29 空気抜きバルブ 30 装置出口黒液注入配管 31 黒液注入バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内村 典秋 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社 長崎造船所内 (56)参考文献 特開 平５−149860（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−39453（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−57833（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−183702（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 11/08 G01N 9/26
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定流体が流れるほゞ水平又は傾斜し
た第１の管路と、同管路に縦列的に接続されたほゞ垂直
又は傾斜した第２の管路と、上記各管路にそれぞれ設定
された測定区間の両端の差圧をそれぞれ検出する差圧計
と、上記縦列管路を流れる被測定流体の流量を検出する
流量計とを具え、上記各管路の差圧及び流体流量から流
体の粘度及び密度を算出する粘度・密度測定装置におい
て、測定装置導入管路に被測定流体中の粗大粒子を予め
分離除去する粗大粒子分子用サイクロンを配設したこと
を特徴とするプロセス用粘度・密度同時測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24000692A JP3187967B2 (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | プロセス用粘度・密度同時測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24000692A JP3187967B2 (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | プロセス用粘度・密度同時測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666710A JPH0666710A (ja) | 1994-03-11 |
| JP3187967B2 true JP3187967B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=17053067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24000692A Expired - Fee Related JP3187967B2 (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | プロセス用粘度・密度同時測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3187967B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3655569B2 (ja) * | 2001-09-06 | 2005-06-02 | 大陽日酸株式会社 | ガス成分濃度測定方法及び装置 |
| CN105973750A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-09-28 | 大唐韩城第二发电有限责任公司 | 电厂脱硫预洗塔内脱硫浆液密度的测量方法及测量系统 |
-
1992
- 1992-08-17 JP JP24000692A patent/JP3187967B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0666710A (ja) | 1994-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010404 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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