JP3572516B2 - 粒状物流体搬送用エジェクタ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、灰処理装置の中のクリンカホッパジェットパルジョンポンプ（以下、単にＪＰＰということもある。）等の粒状物を流体搬送するエジェクタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
石炭燃焼ボイラで燃焼された石炭の燃焼灰はフライアッシュとクリンカとに分かれ、その内のクリンカはクリンカホッパに落下して一時的に貯えられる。またミルから排出されたパイライトもクリンカホッパに投入される。これらクリンカおよびパイライト（以下クリンカと称す）は、クラッシャで適切な大きさに破砕され、圧力水等によって流体搬送される。
【０００３】
図４はその時に使用されるクリンカホッパＪＰＰの概要を説明する図で、圧力水噴出ノズル７１から噴出された約２０ｋｇ／ｃｍ ^２ の圧力水７２が高速でスロート７３内に流入するが、その際ボディ７４部において負圧部が形成され、吸引力が作用して上部から供給されるクリンカ７５を吸い込み、水・クリンカの混合物の状態でスロート７３内に流入する。
【０００４】
スロート７３の喉部を高速で通過した水・クリンカの混合物は、喉部を通過したあとスロートのディフューザ部において流体力学の法則により、速度エネルギが圧力エネルギに変化し、水・クリンカの混合物は加圧された状態でスロート７３から流出する。
【０００５】
上記のように、水・クリンカの混合物はスロート７３の喉部において非常な高速となることにより、クリンカによってスロート７３部が摩耗する。
【０００６】
これに対処するものとして製作されたのが従来の技術の例として図３に示すスロート６１である。該スロート６１は、鋼等からなる円筒状のスロート外側部材６５の内側に、ファインセラミックス（以下、単にセラミックスということもある。）焼成品からなる入口部６２，喉部６３，出口部６４一体型のスロートを挿入して形成したものである。
【０００７】
その際、セラミックスとして、一般に９０〜９６％のＡｌ_２ Ｏ_３ （アルミナ）等が使用されていたが、スロート６１の喉部６３の内径摩耗量は約１０ｍｍ／年程度であって、未だ十分といえるだけものは得られていなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような現状に鑑みてなされたもので、スロートの寿命を飛躍的に延長させて、長時間の安定した連続操業を可能にすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、前記特許請求の範囲に記載された粒状物流体搬送用エジェクタ装置によって達成される。すなわち、
［１］金属製ケーシング（１）に耐摩耗性セラミックス製のベンチュリースロートを嵌挿固定して構成した粒状物流体搬送用エジェクタ装置において，
ベンチュリースロートを軸方向に複数のブロックに分割してスロート入口ブロック（２ａ）と喉部ブロック（２ｂ）とスロート出口ブロック（２ｃ）とにより構成し、スロート出口ブロック（２ｃ）は軸方向にさらに複数に小分割した構造となし、スロート入口ブロック（２ａ）とスロート出口ブロック（２ｃ）とをアルミナセラッミクス製とし、喉部ブロック（２ｂ）をジルコニアセラミックス製とした粒状物流体搬送用エジェクタ装置。
【００１０】
［２］前記喉部ブロック（２ｂ）のジルコニアセラミックスは部分安定化ジルコニアセラミックスである［１］項記載の粒状物流体搬送用エジェクタ装置。
【００１１】
［３］前記喉部ブロック（２ｂ）と金属製ケーシング（１）との間に、金属製ケーシングに固定された喉部ブロック保持部材（３）を設けた［１］項または［２］項のいずれか１項に記載の粒状物流体搬送用エジェクタ装置である。
以下、本発明の作用等について実施の形態に基づいて説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜２は本発明の実施の形態を説明する図で、本発明者が考察したクリンカホッパ用ＪＰＰスロートの構造を示すもので、図１は第１の実施の形態、図２は第２の実施の形態を示している。。図１〜２において、１は金属製ケーシング、２ａ，２ｂ，２ｃはベンチュリースロートを構成するブロックであって、２ａはスロート入口ブロック、２ｂは喉部ブロック、２ｃはスロート出口ブロック、３は喉部ブロック保持部材、４はフランジ、５は水・クリンカの混合物である。
【００１３】
前記従来の技術において採用したアルミナセラミックス製スロートの喉部の摩耗量が大きいため、石炭燃焼灰のクリンカを対象にして、耐摩耗性に優れ、かつクリンカが衝突する際の衝撃に対しても耐え得る破壊靱性に優れた材質を種々検討した結果、ジルコニアセラミックス好ましくは部分安定化ジルコニアセラミックスを選定し、これをベンチュリースロートの中でも特に摩耗の激しい喉部ブロック２ｂに適用する構造を採用した。
【００１４】
すなわち図１〜２に示すように、両端にフランジ４を設けた円筒状の金属製ケーシング１の内側に、流路の断面積が最小になる（水・クリンカの混合物の流速が最大になる）喉部ブロック２ｂにジルコニアセラミックス、スロート入口ブロック２ａとスロート出口ブロック２ｃにアルミナセラミックスを選定して、それぞれが独立した３つのブロックからなるベンチュリー型の内側部材を取り付けた。
【００１５】
その際、喉部ブロック２ｂに用いるジルコニアセラミックスの厚さは、従来通りの使用条件のもとで生じるジルコニアセラミックスの喉部ブロック２ｂの内径摩耗量を実証試験結果を基準にして所定の使用年数に耐え得る厚さを定め、該ジルコニアセラミックスと金属製ケーシング１との間には、金属製ケーシング１に接合された鋼等からなる喉部ブロック保持部材３を設けて、ジルコニアセラミックスの使用量の節減を行った。
【００１６】
図１に示す第１の実施の形態においては、喉部ブロック２ｂはスロート入口ブロック２ａ側およびスロート出口ブロック２ｃ側にジルコニアセラミックス部分を、喉部ブロック保持部材３のベンチュリースロート軸方向の両端部よりも延長するようにして設け、これによって水・クリンカの混合物５に対する耐衝撃性、耐摩耗性の改善を図っている。
【００１７】
図２に示す第２の実施の形態においては、喉部ブロック２ｂの長さを喉部ブロック保持部材３のベンチュリースロート軸方向の長さと同じ長さにして構成した場合の図で、これによって水・クリンカの混合物５に対する耐衝撃性、耐摩耗性の改善を図るとともに、高価なジルコニアセラミックスの部分を短くすることによりコストの低減を可能にしている。
【００１８】
【発明の効果】
このように本発明によれば上記実施の形態において述べたように下記に示す効果を奏する。
スロートの内側部材を構成する各ブロックの材質として、スロート各部の条件を分析してそれぞれに適した材質を選定し、特に喉部ブロックにおいては、耐摩耗性および耐衝撃性ともに優れたジルコニアセラミックス好ましくは部分安定化ジルコニアセラミックスを選択し、喉部ブロック保持部材を設けてその厚さを必要最小限に止めるとともに軸方向の長さを試験等によって得られた知見に基づいて適正に定め、更にスロート出口ブロックをスロートの軸方向に複数に分割した構造としたことにより、スロート全体の健全性を確保して、灰処理装置全体の安定した長期連続運転を可能にするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明に基づく第２の実施の形態を示す断面図である。
【図３】従来の技術の例を示す断面図である。
【図４】クリンカホッパＪＰＰ用スロートの概要を説明する図である。
【符号の説明】
１ 金属製ケーシング
２ａ スロート入口ブロック
２ｂ 喉部ブロック
２ｃ スロート出口ブロック
３ 喉部ブロック保持部材
４ フランジ
５ 水・クリンカの混合物
６１ スロート
６２ 入口部
６３ 喉部
６４ 出口部
６５ スロート外側部材
７１ 圧力水噴出ノズル
７２ 圧力水
７３ スロート
７４ ボディ
７５ クリンカ

Claims (3)

1. 金属製ケーシング（１）に耐摩耗性セラミックス製のベンチュリースロートを嵌挿固定して構成した粒状物流体搬送用エジェクタ装置において、
   ベンチュリースロートを軸方向に複数のブロックに分割してスロート入口ブロック（２ａ）と喉部ブロック（２ｂ）とスロート出口ブロック（２ｃ）とにより構成し、
   スロート出口ブロック（２ｃ）は軸方向にさらに複数に小分割した構造となし、
   スロート入口ブロック（２ａ）とスロート出口ブロック（２ｃ）とをアルミナセラッミクス製とし、
   喉部ブロック（２ｂ）をジルコニアセラミックス製とした
   ことを特徴とする粒状物流体搬送用エジェクタ装置。
2. 前記喉部ブロック（２ｂ）のジルコニアセラミックスは部分安定化ジルコニアセラミックスである
   ことを特徴とする請求項１記載の粒状物流体搬送用エジェクタ装置。
3. 前記喉部ブロック（２ｂ）と金属製ケーシング（１）との間に、金属製ケーシングに固定された喉部ブロック保持部材（３）を設けた
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の粒状物流体搬送用エジェクタ装置。

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