JP3600342B2 - ピグの位置制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動製品を移送する製品移送管内を移動させることによって前記製品移送管内に残留する製品等の回収や除去を行うためのピグの位置制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ピグは、外径が製品移送管の内径に略等しい栓状に合成ゴム等の可撓弾性材料を成形したもので、該ピグを製品移送管内で移動させることで、製品移送管内に残留している製品等の回収や除去を行うピグ・システムが開発されている。
このピグ・システムを利用すると、▲1▼管内残液を製品として回収することができて、製品の歩留りを向上させることができ、また、▲2▼管内残液が少なくなるので、管内の洗浄に使用する洗浄液量を節約できると同時に、洗浄処理に要する時間を短縮することができ、更には、廃液処理設備の負荷を軽減することができる。
【0003】
この様な効果を有することから、例えば、
(1)高粘度の流体を取り扱い、水押しや圧縮ガスのフラッシングが不向きなプロセス設備、
(2)製品が高価で回収率を高めなければならないプロセス設備、
(3)廃水の処理に費用がかかり、廃水処理設備の負荷を低減するため、洗浄前の残留製品をできる限り回収除去しなければならないプロセス設備、
(4)残留製品の除去により、洗浄液の消費量を低減したいプロセス設備、
(5)重力落下等の方法での製品回収・除去では時間がかかり運転効率が悪くなるプロセス設備、
等に広く普及するようになってきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のピグ・システムが、高粘度液体の払い出しに用いられた場合、製品移送管内におけるピグの移動速度が速過ぎると、ピグの外周と管の内壁との間にハイドロリックプレーン現象が生じて、残液の回収効果や除去効果が著しく低下するという問題が発生する。また、移動速度が遅すぎる場合には、無駄に処理を遅延させる結果となる。
そこで、ピグの移動速度を最適値に維持することが重要になる。ピグの移動は加圧流体による圧送によって行っており、移動速度は前記加圧流体の圧力や流量の調整によって行うため、ピグの移動に使用される加圧流体の圧力や流量を適正に管理することが、重要になる。
【0005】
ところが、加圧流体の圧力や流量を調整してピグの移動速度を最適に保つことは、実際上では、極めて難しい。それは、次のような理由による。
一つは、通常は管内を移動しているピグの位置が視認できず、ピグの移動状況の把握が難しいということ。
また、一つは、管内の残液分布のばらつきや管の傾斜等によってピグに加わる負荷が刻々変化して、ピグの移動速度に影響を与えるため、加圧流体の圧力や流量をピグの実際の移動状況に応じて調整しないと、ピグの移動速度を最適値に維持できないために、例えばピグの移動速度が高すぎることによってピグが激突するトラブルが発生する。この激突によってピグが破損することが頻繁にあった。
【0006】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することにあり、簡単な構成でありながら、製品移送管内におけるピグの位置の経時に伴う変化から実際のピグの移動速度を検出することで、ピグの移動速度が最適値となるように、ピグを圧送する加圧流体の圧力や流量を調整して、ピグの移動による残液の回収・除去効果を最大限に引き出すことのできるピグの位置制御装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、流動製品を移送する製品移送管内に残留する製品等の回収や除去を行うために磁石を内蔵して製品移送管内を移動するピグと、前記製品移送管に沿って適宜間隔で配置されて前記磁石の接近を検出する複数個の近接センサと、これらの近接センサの出力を監視して前記製品移送管内のピグの位置を検出する信号処理装置とを備え、
前記信号処理装置は、前記近接センサにより検出されたピグ位置の経時に伴う変化から前記製品移送管内におけるピグの移動速度を算出する速度検出機能と、前記ピグの移動速度が理想値となるように前記ピグの圧送に使う圧送流体の圧力や流量を前記移動速度に応じて調整する速度調整機能とを具備したことを特徴とするピグの位置制御装置により達成される。
【0011】
【作用】
本発明の上記構成によれば、製品移送管に沿って適宜間隔で近接センサを配置する一方で、磁石を内蔵したピグを使用するという簡単な構成でありながら、製品移送管内におけるピグの位置を逐次検出して、製品移送管内におけるピグの移動状況を把握することができる。
そして、製品移送管内におけるピグの位置の経時に伴う変化から実際のピグの移動速度を検出することで、現在の移動速度の是非を判定することが可能になり、ピグの移動速度が最適値となるように、ピグを圧送する加圧流体の圧力や流量を調整することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施形態により、本発明を説明する。
図1及び図2は本発明の一実施形態を示したもので、図1は本発明の一実施形態のピグの位置制御装置を装備したプロセス設備の概略構成図、図2は本発明の一実施形態で使用するピグの拡大図である。
図示のプロセス設備1は、第1のタンク2に貯留している液状の製品3を、製品移送管5によって第2のタンク7に移送する。
【0013】
ここに、第1のタンク2は、2重シール構造の3方弁9、開閉弁11、T字管13を介して製品移送管5の一端に接続されている。また、第2のタンク7は、2重シール構造の3方弁15、ピグ受取ステーション17を介して製品移送管5の他端に接続されている。
第1のタンク2に接続された3方弁9の残りのポートには、前記製品移送管5の一端に洗浄液を送り込む洗浄液供給管19が、2重シール構造の3方弁21を介して接続されている。また、3方弁21の残りのポートに接続された配管23は、余った洗浄液を回収する洗浄液回収容器25に接続されている。
第2のタンク7に接続された3方弁15の残りのポートには、製品移送管5の一端側から供給された洗浄液を前記3方弁15を通して洗浄液回収容器27に導く洗浄液回収管29が接続され、この洗浄液回収管29は開閉弁31によって開閉可能にされている。
【0014】
以上の構成をなすプロセス設備1には、製品移送管5内の残液の回収・除去を目的として、本発明を適用したピグ・システム33が装備されている。
このピグ・システム33は、前記製品移送管5内を移動させるためのピグ35と、前記T字管13を介して前記製品移送管5の一端に分岐接続されてピグ35を製品移送管5に出入り可能に収容保持する略円筒状のピグ射出ステーション37と、前記製品移送管5の他端に接続されてピグ35を製品移送管5に出入り可能に収容保持する略円筒状のピグ受取ステーション17と、前記製品移送管5に沿って適宜間隔で配置されて磁石の接近を検出する複数個の近接センサS1〜S7と、これらの各近接センサS1〜S7の出力を監視して製品移送管5内のピグ35の位置を検出する信号処理装置39とを備えた構成をなしている。
【0015】
前記ピグ35は、図2に示すように、外径が前記製品移送管5の内径よりも僅かに大きい栓状に成形された可撓弾性体41と、該可撓弾性体41に埋め込まれた磁石42とを具備した構成をなしている。可撓弾性体41は、例えば、シリコンゴム等を所定の形状(両端外周に丸みを持たせた鼓形)に成形したもので、外周を弾性変形させた状態で製品移送管5内を移動する。
【0016】
前記ピグ射出ステーション37は、前記T字管13の直管部に連なる円筒体で、内径が前記製品移送管5及びT字管13の直管部と同一にされている。
このピグ射出ステーション37の端部には、該ピグ射出ステーション37よりも大きな内径を有した円筒形の洗浄室44が装備されている。また、洗浄室44を介してピグ射出ステーション37の端部に連通する管路46には、前記ピグ射出ステーション37内のピグ35の位置を規制する押し棒48と、前記ピグ射出ステーション37内のピグ35を製品移送管5内に圧送する加圧流体を供給する射出用流体供給管50と、圧送時に製品移送管5内に溜まった加圧流体を抜くための流体抜き管52と、前記洗浄室44内の洗浄液を抜くための洗浄液排出管54とが装備されている。
【0017】
また、前記射出用流体供給管50、流体抜き管52、洗浄液排出管54には、これらの管路を開閉する開閉弁56,57,58が装備されている。
前記押し棒48は、前記ピグ35の端部に当接することによって、前記ピグ35の動きを規制するもので、前記ピグ射出ステーション37及び洗浄室44の中心軸線上を進退することができ、図示のように、ピグ35が洗浄室44側に入ることを防止するストッパとして機能するだけでなく、ピグ射出ステーション37と洗浄室44との間でピグ35を往来させるピグ移動機構として機能する。
【0018】
前記ピグ受取ステーション17は、内径が前記製品移送管5と同一の円筒状をなしており、内部にはピグ35を受け止めるストッパ59が立設されている。
そして、前記ピグ受取ステーション17上でストッパ59よりも3方弁15寄りの位置には、該ピグ受取ステーション17に到達したピグ35をピグ射出ステーション37に返送する加圧流体を供給する返送用流体供給管61が、2重シール構造の3方弁63、開閉弁64を介して接続されている。また、3方弁63の残りのポートには、製品移送管5の一端側から送給された洗浄液の一部を洗浄液回収容器66に回収する配管67が装備されている。
なお、通常、ピグ35を製品移送管5内に射出したり返送する加圧流体としては、殺菌エアーが利用される。その場合、前記開閉弁56は、エア抜き弁である。
【0019】
前記信号処理装置39は、いわゆる制御用コンピュータで、プロセス設備1内の全ての弁の開閉を制御することができ、製品移送管5を介しての製品3の移送、ピグ35による製品移送管5内の残液の回収、回収処理後のピグ35の返送、洗浄液供給管19から供給される洗浄液による製品移送管5内の洗浄、同じく洗浄液供給管19から供給される洗浄液を洗浄室44に供給するピグ35の洗浄等の諸動作を実現する。
また、信号処理装置39には、各近接センサS1〜S7の出力から検出されたピグ35位置の経時に伴う変化から製品移送管5内におけるピグ35の移動速度を逆算する速度検出機能と、製品移送管5内のピグ35の移動速度が理想値となるように前記ピグ35の圧送に使う圧送流体の圧力や流量を前記速度検出機能によって算出した移動速度に応じて調整する速度調整機能が装備されている。
【0020】
以上のピグ・システム33の動作を以下に説明する。
製品3の移送の際には、洗浄液供給管19,洗浄液回収管29,開閉弁56,57,58,64,は全て閉じられた状態とされ、また、ピグ35はピグ射出ステーション37に収容保持された状態に維持される。
そして、3方弁9,開閉弁11を介して第1のタンク2が製品移送管5に連通する一方、ピグ受取ステーション17および3方弁15を介して製品移送管5の他端が第2のタンク7に連通した状態とされて、第1のタンク2内の製品3が第2のタンク7に移送される。
【0021】
製品3の移送後には、前記開閉弁11を閉じると共に、前記開閉弁57を開いて、射出用流体供給管50から基準圧の殺菌エアをピグ射出ステーション37に送り込むことで、ピグ35を製品移送管5内に発射して、製品移送管5内の残液を第2のタンク7におくる。
ピグ35がピグ受取ステーション17に到達して、残液の回収が終了したら、第2のタンク7に接続されている3方弁15や射出用流体供給管50の開閉弁57を閉じる一方、開閉弁56,64を開き、また、3方弁63を開いて、返送用流体供給管61から殺菌エアーをピグ受取ステーション17に送り込んで、ピグ35をピグ射出ステーション37に戻す。
【0022】
ピグ35の射出時や返送時には、製品移送管5内におけるピグ35の移動に伴って各近接センサS1〜S7の出力が順に変化するため、製品移送管5内におけるピグ35の位置を逐次検出して、製品移送管5内におけるピグ35の移動状況を把握することができる。
そして、製品移送管5内におけるピグ35の位置の経時に伴う変化から実際のピグ35の移動速度を検出することで、現在の移動速度の是非を判定することが可能になり、ピグ35の移動速度が最適値となるように、ピグ35を圧送する加圧流体の圧力や流量を調整して、ピグ35の移動による残液の回収・除去効果を最大限に引き出すことが可能になる。
【0023】
なお、本発明を利用するに応用するに際して、ピグ射出ステーション37やピグ受取ステーション17の具体的な構造や、これらのステーション17,37への加圧流体を供給するための構造、更には、ピグ35の可撓弾性体41の外郭形状等は、いずれも一実施形態の構造に限るものではない。
また、近接センサの装備数、装備する位置も、上記の一実施形態のものに限らない。ただし、少なくとも、それぞれのステーション、製品移送管5の折曲部、負荷が変る傾斜部等には、近接センサを装備した方が好ましい。
【0024】
【発明の効果】
本発明のピグの位置制御装置によれば、製品移送管に沿って適宜間隔で近接センサを配置する一方で、磁石を内蔵したピグを使用するという簡単な構成でありながら、製品移送管内におけるピグの位置を逐次検出して、製品移送管内におけるピグの移動状況を把握することができる。そして、製品移送管内におけるピグの位置の経時に伴う変化から実際のピグの移動速度を検出することで、現在の移動速度の是非を判定することが可能になり、ピグの移動速度が最適値となるように、ピグを圧送する加圧流体の圧力や流量を調整して、ピグの移動による残液の回収・除去効果を最大限に引き出すことが可能になる。また、ピグの移動速度を最適値に制御できるので、ピグの移動速度が高すぎることによるピグ激突によりピグの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のピグの位置制御装置を使用したプロセス設備の概略構成図である。
【図2】本発明の一実施形態で使用するピグの拡大図である。
【符号の説明】
2 第1のタンク
5 製品移送管
7 第2のタンク
13 T字管
17 ピグ受取ステーション
33 ピグ・システム
35 ピグ
39 信号処理装置
41 可撓弾性体
42 磁石
44 洗浄室
48 押し棒
56,57,58 開閉弁
59 ストッパ
Claims (1)
- 流動製品を移送する製品移送管内に残留する製品等の回収や除去を行うために磁石を内蔵して前記製品移送管内を移動するピグと、前記製品移送管に沿って適宜間隔で配置されて前記磁石の接近を検出する複数個の近接センサと、これらの近接センサの出力を監視して前記製品移送管内のピグの位置を検出する信号処理装置とを備え、
前記信号処理装置は、前記近接センサにより検出されたピグ位置の経時に伴う変化から前記製品移送管内におけるピグの移動速度を算出する速度検出機能と、前記ピグの移動速度が理想値となるように前記ピグの圧送に使う圧送流体の圧力や流量を前記移動速度に応じて調整する速度調整機能とを具備したことを特徴とするピグの位置制御装置。
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JP00752796A Expired - Fee Related JP3600342B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | ピグの位置制御装置 |
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Cited By (1)
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KR101037472B1 (ko) * | 2008-12-02 | 2011-05-26 | 주식회사 동호 | 흡인식 쓰레기 수거설비의 피그 추적 시스템 |
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1996
- 1996-01-19 JP JP00752796A patent/JP3600342B2/ja not_active Expired - Fee Related
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