JP3620871B2 - How to transport dehydrated cakes and other pipes - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、脱水ケーキ等の搬送物を輸送パイプによって輸送するとき、輸送パイプの内周壁と搬送物の外周部との間に滑剤を注入して輸送する、脱水ケーキ等のパイプ輸送方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
脱水ケーキ等の搬送物を輸送パイプによって輸送するパイプ輸送方法は、従来周知で、この輸送方法の実施に使用されるパイプ輸送装置は、ピストンポンプ等の容積型のポンプと、輸送パイプとから概略構成されている。したがって、輸送パイプを目的地まで敷設し、搬送物をポンプで輸送パイプ中に圧入すると、搬送物は目的地まで輸送される。
搬送物は、輸送パイプという閉鎖空間で輸送されるので、環境を汚染することがないという特徴を有し、輸送量に比較して管路の占有面積も比較的狭く、また配管を変えるだけで輸送ルートを変更できるなどの利点も有するので、汚泥等の脱水ケーキを焼却炉まで移送する輸送装置として適している。
しかしながら、長距離輸送には困難を伴う。例えば、汚水処理場で発生する汚泥は、フイルタプレスで脱水され、そして焼却炉まで搬送され焼却処理されているが、このような汚泥は含水率が70%以下になるまで脱水されているので、流動性が小さく、輸送パイプとの摩擦抵抗が非常に大きいため長距離輸送は困難である。
そこで、輸送パイプの内周壁と、汚泥との間に滑剤、例えば水を注入し、輸送パイプとの間の摩擦抵抗を小さくして、少ない動力で長距離輸送を可能としたパイプ輸送方法が知られている。また、本出願人も特公平6ー12160号により滑剤の注入量を制御するようにしたパイプ輸送方法を提案した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
粘稠度が高く流動性が低いために、長距離のパイプ輸送が不可能な汚泥のような搬送物も、前述したような滑剤を注入するパイプ輸送方法によると、ある程度長距離を輸送することはできる。しかしながら、問題もある。例えば輸送パイプとの間の摩擦抵抗を小さくして、少ない動力で長距離輸送しようとすると、滑剤の注入量を必然的に増やさなければならなくなるが、滑剤の注入量が増えると、含水率が大きくなり脱水した効果が減少する。極端な場合は、フイルタプレスで脱水処理する前の状態に近くなることも有り得る。そうすると、再度、脱水処理しなければ焼却できないことになる。これに対し、滑剤の注入量を減らすと、管内摩擦抵抗が増大して輸送動力が大きくなると共に、管内閉塞を起こすこともある。閉塞すると、後処理に多大のコストがかかることになる。
このような問題は、前述した特公平6ー12160号に開示されている輸送パイプ内の差圧により注入量を制御することによりある程度解決することはできる。しかしながら、輸送パイプ内の異常圧力変化に敏速に対応できないことがある。例えば、輸送パイプの配管経路の変更、注入量の制御不足、滑剤の漏洩現象すなわち滑剤が搬送物の内部へ浸透してしまい摩擦抵抗が急激に増加するような物性の変化等が生じると、輸送管内の絶対圧力が急上昇することがあるが、絶対圧力が急上昇しても差圧も変化するとは限らないので、滑剤の注入量を前述した差圧により制御すると、絶対圧力が急上昇しても滑剤の注入量は増加せず、管内閉塞を起こすこともある。また、これとは逆に下降した場合は必要以上に注入することになる。
【0004】
さらには、搬送物の物理的性状によっては滑剤の効果が持続せず、頻繁に滑剤を注入しなければ長距離輸送ができないという問題もある。頻繁に注入しようとすると、注入箇所が増え設備費が嵩むと共に、多量の滑剤を必要とし、搬送物の含水率も増加する。
頻繁に滑剤を注入しなければならない理由をさらに詳しく説明する。例えば脱水ケーキ等の搬送物は、前述もしたように容積型のポンプで輸送パイプに圧入されるが、容積型のポンプに供給するために解砕等の処理がなされ、そしてパイプに圧入される。そして滑剤は、パイプの内周壁と搬送物の外周部との間に注入される。
しかしながら、解砕された搬送物の中には空隙があり、パイプの内周壁に注入された滑剤は徐々に内部の空隙に侵入し、パイプの内周壁と搬送物の外周部との間に永くは留まらない。その結果滑剤の効果は持続せず、頻繁に注入しなければならなくなる。
【0005】
本発明は、上述したような従来の欠点あるいは問題点を解決したパイプ輸送方法を提供しようとするもので、具体的には搬送物の含水率が徒に増加することなく、しかも閉塞の問題もなく、長距離輸送が可能な脱水ケーキ等のパイプ輸送方法を提供することを目的としている。また他の発明は、上記目的に加えて滑剤の効果が持続する、脱水ケーキ等のパイプ輸送方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、脱水ケーキ等の搬送物の外周部と輸送パイプの内周壁との間に滑剤注入装置から滑剤を注入して搬送物を輸送するとき、前記滑剤注入装置の上流側における搬送物の輸送パイプ内の目標絶対圧と測定絶対圧とを比較すると共に、下流側における目標圧力損失と測定圧力損失とを比較し、その大小によって前記滑剤注入装置からの滑剤の注入量を制御する方法であって、前記測定絶対圧が前記目標絶対圧と一致すると共に、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失と一致しているときは、そのままの注入量を維持し、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失より小さいときは注入量を減らすように、大きいときは増すように制御し、前記測定絶対圧が前記目標絶対圧よりも小さいと共に、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失と一致しているときは、注入量を減らすように、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失より小さいときは注入量を減らすように、大きいときは増すように制御し、前記測定絶対圧が前記目標絶対圧より大きいと共に、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失と一致しているときは、注入量を増やすように、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失より小さいときは、そのままの注入量を略維持し、大きいときは増すように制御するように構成される。
請求項2に記載の発明は、脱水ケーキ等の搬送物の外周部と輸送パイプの内周壁との間に滑剤注入装置から滑剤を注入して搬送物を輸送するとき、前記滑剤注入装置の上流側における搬送物の輸送パイプ内の目標圧力損失と測定圧力損失とを比較すると共に、下流側における目標圧力損失と測定圧力損失とを比較し、その大小によって滑剤の注入量を制御する方法であって、前記上流側における測定圧力損失が前記上流側における目標圧力損失と一致すると共に、前記下流側における測定圧力損失が前記下流側における目標圧力損失と一致しているときは、そのままの注入量を維持し、前記下流側における測定圧力損失が前記下流側における目標圧力損失より小さいときは注入量を減らすように、大きいときは増すように制御し、前記上流側における測定圧力損失が前記上流側における目標圧力損失よりも小さいと共に、前記下流側における測定圧力損失が前記下流側における目標圧力損失と一致しているときは、注入量を減らすように、前記下流側における測定圧力損失が前記下流側における目標圧力損失より小さいときは注入量を減らすように、大きいときは増すように制御し、前記上流側における測定圧力損失が前記上流側における目標圧力損失より大きいと共に、前記下流側における測定圧力損失(△P’)が前記下流側における目標圧力損失と一致しているときは、注入量を増やすように、前記下流側における測定圧力損失が前記下流側における目標圧力損失より小さいときは、そのままの注入量を略維持し、大きいときは増すように制御するように構成される。
請求項3に記載の発明は、脱水ケーキ等の搬送物の外周部と輸送パイプの内周壁との間に滑剤注入装置から滑剤を注入して搬送物を輸送するとき、滑剤の注入量を、前記滑剤注入装置の上流側における搬送物の管内の測定圧力損失が第1基準値より大きいときは増やすように、第2基準値より小さいときは減らすように制御する上流側制御と、前記滑剤注入装置の下流側における搬送物の管内の測定圧力損失と設定値とを比較し、その偏差量が零になるように制御する下流側制御とにより制御し、前記上流側制御により制御しているときは前記下流側制御をオフするように構成される。
請求項4に記載の発明は、脱水ケーキ等の搬送物の外周部と輸送パイプの内周壁との間に滑剤注入装置から滑剤を注入して搬送物を輸送するとき、滑剤の注入量を、前記滑剤注入装置の上流側における搬送物の管内の測定絶対圧力が第1基準値より大きいときは増やすように、第2基準値より小さいときは減らすように制御する上流側制御と、前記滑剤注入装置の下流側における搬送物の管内の測定圧力損失と設定値とを比較し、その偏差量が零になるように制御する下流側制御とにより制御し、前記上流側制御により制御しているときは前記下流側制御をオフするようにこうせいされる。請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかの項に記載の輸送方法において、管内の圧力損失に代えて圧力損失の変化率を用いるように、請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれかの項に記載のパイプ輸送方法において、所定間隔をおいて複数箇所にわたって設けられている滑剤注入装置から注入するように、そして請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれかの項に記載の輸送方法において、搬送物の外周部を滑剤難浸透層で覆い、該滑剤難浸透層の外周部と輸送パイプの内周壁との間に滑剤を注入するように構成される。
【0007】
【作用】
請求項1または2記載の発明は次のように作用する。すなわち搬送物を例えば容積型の往復型ポンプにより輸送パイプ中に圧入する。そうすると、搬送物は輸送パイプ中を順次輸送される。このようにして搬送物を輸送するとき、例えば搬送物の含水率、比重、粘度等の物理的性質、輸送速度、輸送パイプの配管状況等から適量な注水量を予測し、そして滑剤注入装置により搬送物の外周部と輸送パイプの内周壁との間に注入する。
上記のようにして輸送しているとき、搬送物の輸送パイプ内の滑剤注入装置の上流側における目標絶対圧と測定絶対圧とを比較する。または上流側における目標圧力損失と測定圧力損失とを比較する。そして、さらに下流側における目標圧力損失と測定圧力損失とを比較し、その大小によって滑剤の注入量を制御する。例えば搬送物の輸送パイプ内の目標絶対圧と測定絶対圧とを比較し、概ね一致しているときは、または上流側における目標圧力損失と測定圧力損失とを比較し、概ね一致しているときは、滑剤の注入量も概ね適当であり、このときは下流側における目標圧力損失と測定圧力損失とが相違していても、注入量の変更は小量に止める。
これに対し、滑剤注入装置の上流側における目標絶対圧と測定絶対圧とが相違しているときは、または上流側における目標圧力損失と測定圧力損失とが相違しているときは、下流側において滑剤の注入量が不足して管内摩擦抵抗が増加しているか、あるいは注入量がオーバして管内摩擦抵抗が必要以上に減少し、注入量は適当ではないので、注入量を比較的大きく変更する。このとき滑剤注入装置の下流側における目標圧力損失と測定圧力損失とが相違していると、注入量をさらに大きく変更する。
請求項3または4記載の発明は、請求項1記載の発明と同様に搬送物を例えば容積型の往復型ポンプにより輸送パイプ中に圧入し、輸送パイプ中を順次輸送するとき、搬送物の含水率、比重、粘度等の物理的性質、輸送予定速度、輸送パイプの配管状況等から適量な注水量を予測し、そして滑剤注入装置により搬送物の外周部と輸送パイプの内周壁との間に注入する。
このとき、滑剤注入装置の上流側における搬送物の管内の測定圧力損失あるいは測定絶対圧力が第1基準値より大きいときは、その滑剤注入装置からの注入量を増やすように、第2基準値より小さいときは減らすように制御する。これにより搬送物の輸送速度、含水率等の物理的性状を予め把握し、搬送物の圧力損失あるいは絶対圧力が所定範囲内に納まるように制御される。
滑剤注入装置の上流側における搬送物の管内の測定圧力損失あるいは測定絶対圧力が第1、2基準値内にあるときは、すなわち滑剤注入装置の上流側における搬送物の管内の圧力損失あるいは測定絶対圧力により滑剤の注入量を制御しないときは、滑剤注入装置の下流側における搬送物の管内の測定圧力損失と設定値とを比較し、その偏差量が零になるように制御する。
請求項5記載の発明も、上記請求項1〜4記載の発明と略同様に作用する。すなわち滑剤注入装置の上流側における搬送物の管内の測定圧力損失の変化率により前述したようにして注入量を増減する。
請求項6記載の発明は、所定間隔をおいて複数箇所から注入するときの注入量も上記のように制御するが、搬送物の管内の測定圧力損失あるいは測定絶対圧力が異常のときは、その測定箇所よりも下流側の異常が測定されているので、下流側の注入量を制御するようにする。そして請求項7記載の発明は、搬送物の外周部を滑剤難浸透層で覆い、該滑剤難浸透層の外周部と輸送パイプの内周壁との間に滑剤を上記したように制御して注入する。
【0008】
【実施例】
以下、本発明の実施例を、搬送物が脱水された汚泥であり、その汚泥を焼却炉または焼却炉のホッパまで、滑剤として水を注入して輸送する例について説明する。
本発明の第1実施例のパイプ輸送装置は、図1に示されているように、供給装置1、ポンプ装置10、輸送パイプ20、制御装置40等から構成されている。供給装置1は、汚泥Mをホッパ2からポンプ装置10に押込み供給するもので、この供給装置1により供給される汚泥Mは、ポンプ装置10により輸送パイプ20に圧入される。そして輸送パイプ20により目的地である焼却炉まで搬送され、その先端に取り付けられている汚泥分散ユニット50から焼却炉52のホッパ51内に排出されるようになっている。
【0009】
供給装置1は、従来周知のように比較的容量の小さいホッパ2を備えている。そしてこのホッパ2内に、汚泥Mが収納されている。ホッパ2の下方には、水平方向にスクリュウフイーダ3が設けられている。スクリュウフイーダ3のシリンダ4は、その先端部は下方に曲げられ、後述するポンプ装置10の吸込口に接続されている。
スクリュウフイーダ3のスクリュウは、モータ5で駆動されるが、モータ5は例えばインバータ回路により回転数が制御されて、ポンプ装置10への汚泥Mの押込圧が所定値に保たれるように制御される。
【0010】
ホッパ2内には、汚泥Mの含水率を計測する例えば水分測定器36が取り付けられ、この水分測定器36で計測された汚泥Mの水分あるいは含水量は、制御装置40に入力されるようになっている。
【0011】
ポンプ装置10は、ピストンポンプ、ネジポンプ等の容積型のポンプで実施することが望ましい。そして図にはピストン・シリンダユニットで実施した例が示されている。このピストン・シリンダユニットは、周知のようにシリンダとピストンとから構成され、ピストンの後退運動で、汚泥はシリンダ内に吸引され、前進運動で吐出口から輸送されるようになっている。
このような往復動複列型容積ポンプは、本出願人によって特願昭58−60662号によって提案されている。この往復動複列型容積ポンプは、汚泥を輸送するための一対の輸送用のピストン・シリンダユニットと、このユニットを交互に駆動する駆動用のピストン・シリンダユニットと、これらのユニットに対応して設けられている油圧回路を適宜切り換える方向切換弁とから概略構成されている。
【0012】
前述したように、往復動複列型容積ポンプは、従来周知であり、また本出願人の特許願にも開示されているので、図1には輸送用のピストン・シリンダユニット11と、このユニット11を駆動する駆動用ピストン・シリンダユニット12とからなるシングルタイプの往復動型容積ポンプが模式的に示されている。
そして輸送用のピストン・シリンダユニット11の外側のA、B位置には、ピストン13で作動する第1、2の近接スイッチ15、16が取り付けられている。第1近接スイッチ15は、ピストン13の押し行程が始まるとき作動する位置Aに、そして第2の近接スイッチ16は、押し行程が終わるとき作動する位置Bに、それぞれ設けられている。そして、これらの第1、2の近接スイッチ15、16で検知された信号は、制御装置40に入力される。
【0013】
輸送パイプ20は、従来周知の構造をしている。輸送パイプ20の始端は、輸送用のピストン・シリンダユニット11の吐出側に接続され、他方の終端部には後述する汚泥分散ユニット50が取り付けられている。
輸送パイプ20には、複数箇所にわたって水注入装置21、22、23が設けられている。水注入装置21、22、23は、回転あるいは往復動ポンプを備えている。そしてこれらのポンプは、それぞれのモータ24、25、26で駆動されるが、その回転数は制御装置40により制御される。したがって、水の輸送パイプ20への注入量が制御装置40により制御されることになる。
【0014】
図1に示されているように、本実施例によると、1番目の水注入装置21の上流側には1個の圧力計31が設けられ、その下流側には2個の圧力計32、33が所定の間隔をおいてそれぞれ設けられている。また、2番目の水注入装置22にも同様に上流側には1個の圧力計35が、そして下流側には2個宛の圧力計36、37が所定の間隔をおいて設けられている。3番目以下の水注入装置23、…にも同様に圧力計が設けられているが、図には具体的には示されていない。
そしてこれらの圧力計31〜37で計測される汚泥Mの圧力は、制御装置40に入力されるようになっている
【0015】
輸送パイプ20には、本出願人が特願平5ー265637号で現在提案中の脱水ケーキ等のパイプ輸送方法に記載されているような圧密形成装置27が介装されている。圧密形成装置27は、輸送する汚泥Mの外周部に滑剤、例えば水を内部に通しにくい高密度層すなわち滑剤難浸透層を形成するもので、図示の実施例では水注入装置21の上流側に1個設けられている。
上記特願平5ー265637号に記載されている第1実施例の圧密形成装置27は、内部に位置する内管と、この内管の外側に配置されている大径の外管とから概略構成されている。内管は、下流側に向かって絞られているテーパ部を備えている。外管は、内管と対をなすもので、長さは略同じであるが、その径は大きく、内管のテーパ部との間には所定の間隔があり、外管とテーパ部との間に環状の供給空間が形成されている。したがって別途混練するなどして得た高密度化汚泥を環状の供給空間に供給すると、環状スリットから環状に吐出され、汚泥Mの外周部に滑剤難浸透層が形成されることになる。
【0016】
前記特願平5ー265637号に記載されている第2実施例の圧密形成装置27は、下流側に向かって径が輸送パイプ20の径から順次拡大している拡径部と、この拡径部から径が輸送パイプ20の径までテーパ状に縮小されている絞部とから構成されている。したがって、汚泥Mを輸送パイプ20で輸送すると、汚泥Mと絞部の内周壁との間には摩擦抵抗が生じるが、この摩擦抵抗により絞部の内周壁近傍では、汚泥Mの間に速度差が生じ、絞部の内周壁近傍の汚泥Mは一種の混練作用を受ける。特に本実施例のように下流側に向かって順次縮径されている絞部では大きな摩擦抵抗が生じ、大きな混練作用を受ける。これにより汚泥Mの外周部に高密度層が形成される。このようにして汚泥Mの外周部に、滑剤を通しにくい搬送物からなる滑剤難浸透層が形成される。
【0017】
汚泥分散ユニット50の具体的な構造は、本願と同日に出願した特許願に記載されているので、詳しくは説明しないが、上壁、底壁および側壁から断面が略方形の管として形成されている。そしてその全体の平面形は、略扇型をしている。そして汚泥分散ユニット50の要部が、輸送パイプ20に接続されている。
汚泥分散ユニット50の厚さは、要部近傍では輸送パイプ20の径と略同じであるが、排出部近傍ではは薄くなるように絞られている。したがって、輸送パイプ20中を輸送されて来る汚泥Mは、汚泥分散ユニット50中を送られ、そして排出される過程で順次薄く偏平化される。汚泥分散ユニット50には、複数個の圧縮空気噴射ノズルが設けられ、これらの圧縮空気噴射ノズルの噴射間隔は、制御装置40で制御されるようになっている。
【0018】
第1実施例の制御装置40は、従来周知の例えばマイクロコンピュータから構成され、後述する演算手段、比較手段、記憶手段等を備えている。すなわち制御装置40は、水分測定器36から入力される汚泥Mの含水量を演算する機能、輸送用のピストン・シリンダユニット11に設けられている近接スイッチ15、16で検知される信号を演算処理し、ピストン13の押し速度すなわち汚泥Mの輸送速度を演算する機能、水注入装置21、22、…の上流側に設けられている圧力計31、35、…から入力される汚泥Mの絶対圧力P’を演算する機能、水注入装置21、22、…の下流側に設けられている圧力計32、33〜36、37から輸送パイプ内の圧力損失△P’あるいは圧力変化率△P’/△Tを演算する機能等を備えている。
また、演算された測定絶対圧力P’と、詳しくは後述する目標絶対圧力Pとを比較する機能、演算された測定圧力損失△P’あるいは圧力変化率△P’/△Tと、目標圧力損失△Pとを比較する機能等を備えている。そして制御装置40の記憶手段には、前述した目標絶対圧力P、目標圧力損失△Pあるいは圧力変化率△P/△T等が記憶されていると共に、水注入量をテーブル化した表が記憶されている。
【0019】
水注入量テーブルは、搬送物の輸送パイプ20内における輸送速度、含水率、粘度等の物理的性状に基づいて予め作成されており、例えば番地毎に水注入量がテーブル化されている。そして測定絶対圧力P’と、目標絶対圧力Pとを比較すると共に、測定圧力損失△P’あるいは圧力変化率△P’/△Tと、目標圧力損失△Pとを比較し、比較した結果に基づいて水注入量テーブル中の番地が指定されると、指定された番地の水注入量に見合った動作信号がモータ24、25、…に出力されるようになっている。
【0020】
次に、前述した図1および制御例を示す図2のグラフにより、汚泥Mを輸送する方法について説明する。供給装置1のホッパ2に汚泥Mを入れ、モータ5を起動してスクリュウフイーダ3を駆動する。そうすると、汚泥Mはスクリュウフイーダ3によりシリンダ4の前方に送られる。汚泥Mは所定の押込圧で輸送用のピストン・シリンダユニット11に押し込まれる。
駆動用のピストン・シリンダユニット12に圧油を給排して輸送用のピストン・シリンダユニット11を往復駆動する。そうすると、前述した公報にも開示されているように、汚泥Mは輸送用のピストン・シリンダユニット11に吸い込まれ、そして輸送パイプ20中に圧入される。したがって、汚泥Mは輸送パイプ20中を順次輸送される。輸送される過程で圧密形成装置27によって汚泥Mの外周部に水を通しにくい層が形成され、この層の外側に水注入装置21から水が注入される。以下、次に説明するように、水注入装置22、23から適宜水が注入されて、そして汚泥分散ユニット50の方へ輸送される。
汚泥分散ユニット50において、汚泥Mは、制御された所定間隔に噴射する圧縮空気により所定大きさに切断されて、焼却炉51のホッパ52内に排出される。
【0021】
上記のようにして汚泥Mを輸送するとき、汚泥Mの含水率、比重等の物理的性質、汚泥Mの輸送予定速度、輸送パイプ20の配管状況等から適量な注水量を予測し、水注入装置21〜23から注入する。そして、以下のようにして水注入量を制御する。
輸送パイプ20内の圧力勾配AKは、図2に示されているような一定の勾配になるのが望ましい。すなわち、輸送用のピストン・シリンダユニット11の吐出圧はPmaxであり、目的地50では大気に開放されているので零である。そこで図2に示されているような一定の勾配になると、理想的な輸送が可能となる。制御装置40の記憶手段には、この勾配あるいは輸送パイプ20の測定箇所における目標絶対圧力Pおよび目標圧力損失△Pあるいは目標圧力変化率△P/△Tが記憶されている。
今、水注入装置22を制御する例について表1を基にして説明する。
上記表1において、Pは、水注入装置22の上流側の圧力計35が設けられている地点における目標絶対圧力で、制御装置40の記憶手段に記憶されている。P’は圧力計35で計測される測定絶対圧力を示している。また△Pは、水注入装置22の下流側における目標圧力損失あるいは圧力勾配で、この目標圧力損失も記憶手段に記憶されている。△P’は、圧力計36、37で計測される測定圧力損失を示している。
【0022】
▲1▼ 制御装置40の比較手段は、記憶されている目標絶対圧力Pと、圧力計35で計測される測定絶対圧力P’とを比較する。目標絶対圧力Pと測定絶対圧力P’とが等しければ(P=P’)、圧力計35が設けられている地点における絶対圧力は目標通りであり、この場合は注入量を大きく変更する必要のない場合である。
(イ)この場合、さらに水注入装置22の下流側における目標圧力損失△Pと、測定圧力損失△P’とが等しければ(△P=△P’)、圧力勾配も等しく、輸送パイプ20内の圧力勾配は図2に示されているようになり、水は過不足無く注入されている。したがって、制御装置40は現在の番地を指定し、注入量は現状が維持される。
(ロ)測定圧力損失△P’が目標圧力損失△Pより小さい(△P>△P’)と、多少多めに水が注入されていることになる。制御装置40は、−1あるいは−2番地を適宜指定する。これらの番地は、前述したようにテーブル化されており、水の注入量は指定された量に減らされる補正が行われる。
(ハ)測定圧力損失△P’が目標圧力損失△Pより大きい(△P<△P’)と、輸送パイプ内の摩擦抵抗が大きく水が不足しているときであるので、制御装置40は、例えば+1番地を指定する。これにより、水の注入量は指定された量がけ増加される。
▲2▼ 測定絶対圧力P’が目標絶対圧力Pより小さい(P>P’)ときは、概略的に見ると水の注入量が多いときである。
(イ)このとき測定圧力損失△P’と、目標圧力損失△Pとが等しいとき(△P=△P’)は、圧力線は平行して下がっている。このときは注入量は減らすべきであり、制御装置40は例えば−1番を指定し、注入量は少し減らされる。
(ロ)測定圧力損失△P’が目標圧力損失△Pより小さい(△P>△P’)ときは、絶対圧力P’も小さく、測定圧力損失△P’も下がり過ぎの時である。このときは、制御装置40は、例えば−2番地を指定し、水の注入量は多めに減量される。
(ハ) 測定圧力損失△P’が目標圧力損失△Pより大きい(△P<△P’)ときは、絶対圧力P’は下がっているが、輸送パイプ内の摩擦抵抗が大きくなっているので、制御装置40は、例えば+1番地を指定する。これにより、水の注入量は指定された量がけ増加される。
▲3▼ 測定絶対圧力P’が目標絶対圧力Pより大きい(P<P’)ときは、概略的に見ると水の注入量が少なく、輸送パイプ内の抵抗が大きくなっている。
(イ)このとき測定圧力損失△P’と、目標圧力損失△Pとが等しい(△P=△P’)ときは、圧力線は平行して上昇している。このときは注入量を増やす必要がある。制御装置40は例えば+1番を指定し、注入量は増加する。
(ロ)測定圧力損失△P’が目標圧力損失△Pより小さい(△P>△P’)ときは、水の注入量は適当であり、絶対圧力P’も下がり傾向にあるとも見ることもできる。このときは、現状維持でも良いし、または多少減らす。制御装置40は、例えば0〜−1番地を指定する。
(ハ)測定圧力損失△P’が目標圧力損失△Pより大きい(△P<△P’)ときは、絶対圧力P’は上昇し、しかも測定圧力損失△P’も大きくなって輸送パイプ内の摩擦抵抗が大きく、輸送パイプ内閉塞の恐れもあるので、制御装置40は、例えば+4番地を指定する。これにより、水の注入量は大幅に増加される。
【0023】
次に、本発明の第2実施例を説明する。上記実施例では、水注入装置22の上流側に設けられている圧力計35で、絶対圧力が測定され、そして目標圧力と比較されているが、絶対圧力に代えて圧力損失を測定し、この測定圧力損失と目標圧力損失とを比較するように実施することもできる。すなわち目標圧力損失と測定圧力損失とが等しければ、水注入装置22の上流側における圧力損失は目標通りであり、この場合は注入量を大きく変更する必要のない場合である。
(イ)この場合、さらに水注入装置22の下流側における目標圧力損失△Pと、測定圧力損失△P’とが等しければ(△P=△P’)、圧力勾配も等しく、輸送パイプ20内の圧力勾配は図2に示されているようになり、水は過不足無く注入されている。したがって、制御装置40は現在の番地を指定し、注入量は現状
が維持される。以下段落
【0022】で説明したようにして水注入装置22からの注入量を制御する。
【0024】
次に、本発明の第3実施例を説明する。パイプ輸送装置自体は、前述した実施例と略同様で、図には示されていないが、水注入装置21、22、…の上流側に所定の間隔をおいて圧力計は2個宛設けられている。第3実施例の制御装置40’は、図4に示されているように上流側制御手段41、下流側制御手段42、タイマ回路43、スイッチ回路44等から構成されている。上流側制御手段41は、タイマ回路43を介してスイッチ回路44に接続され、下流側制御手段42はスイッチ回路44に直接接続されている。スイッチ回路44は、スイッチ動作をする例えばトランジスタから構成され、上流側制御手段41からの動作信号が印可されると、この動作信号が水注入装置21、22、…のモータ24、25、…に出力され、下流側制御手段42の動作信号はオフされる。これに対し、上流側制御手段41からの動作信号が印可されないときは、下流側制御手段42の動作信号がモータ24、25、…に出力されるようになっている。なお、動作信号については、次の作用の箇所で説明する。
【0025】
制御装置40’は、第1実施例と同様に水分測定器36から入力される信号により汚泥Mの含水量が演算する演算機能、輸送用のピストン・シリンダユニット11に設けられている近接スイッチ15、16で検知される信号を演算処理し、ピストン13の押し速度すなわち汚泥Mの輸送速度を演算する演算機能、水注入装置21、22、…の上流側に設けられている圧力計31、35、…から入力される汚泥Mの圧力に基づいて、水注入装置21、22、…の上流側における測定圧力損失率△Pを演算する演算機能、水注入装置21、22、…の下流側に設けられている圧力計32、33、36、37、…から入力される汚泥Mの管内の測定圧力損失△P’を演算する演算機能等を備えている。
なお、図には示されていないが、水注入装置21、22、…の上流側に1個の圧力計を設け、管内の測定圧力損失△Pの代わりに測定圧力変化率△P/△Tを演算するように実施することもできる。
【0026】
上流側制御手段41は、演算された測定圧力損失△Pあるいは圧力変化率△P/△Tと、第1、2基準値A、A’とを比較する比較機能等を備えている。そして比較した結果により制御動作信号を出力する。また下流側制御手段42は、測定圧力損失△P’と設定値Bとの偏差量が零になるように、モータ24、25、…の回転数を制御する動作信号を出力する。
【0027】
次に、前述した図1、4および制御手順を示す図3のフロチャートにより、汚泥Mを輸送する方法について説明する。前述した第1実施例と同様にして供給装置1のホッパ2に汚泥Mを入れ、モータ5を起動してスクリュウフイーダ3を駆動する。そうすると、汚泥Mはスクリュウフイーダ3によりシリンダ4の前方に送られる。汚泥Mは所定の押込圧で輸送用のピストン・シリンダユニット11に押し込まれる。
駆動用のピストン・シリンダユニット12に圧油を給排して輸送用のピストン・シリンダユニット11を往復駆動する。そうすると、前述した公報にも開示されているように、汚泥Mは輸送用のピストン・シリンダユニット11に吸い込まれ、そして輸送パイプ20中に圧入される。したがって、汚泥Mは輸送パイプ20中を順次輸送される。輸送される過程で圧密形成装置27によって汚泥Mの外周部に水を通しにくい層が形成され、この層の外側に水注入装置21から水が注入される。以下、次に説明するように、水注入装置22、23から適宜水が注入されて、そして汚泥分散ユニット50の方へ輸送される。汚泥分散ユニット50において、汚泥Mは、制御された所定間隔に噴射する圧縮空気により所定大きさに切断あるいは分散されて、焼却炉51のホッパ52内に排出される。
【0028】
上記のようにして汚泥Mを輸送するとき、汚泥Mの含水率、比重等の物理的性質、汚泥Mの輸送予定速度、輸送パイプ20の配管状況等から適量な注水量を予測し、水注入装置21〜23から注入する。
初めに、上流側制御手段41の作用を水注入装置22から注入する例について説明する。汚泥Mの含水率は、水分測定器36から制御装置40’に入力される。同様に、汚泥Mの輸送速度も第1、2近接スイッチ15、16の信号に基づいて制御装置40’により演算される。そして、これらの演算された値に基づいて管内の圧力損失の許容できる最大の第1基準値Aおよび最小の第2基準値A’を演算する。これらの基準値A、A’は、基本的には汚泥Mの含水率、輸送速度、有機物の含有量、粘度等に適宜係数を掛けて決定されるが、輸送パイプ20の敷設条件例えば勾配、カーブ等の大小、実験による補正値等を加えて演算する。そして制御装置40’のメモリに呼び込む(ステップS1)。
【0029】
水注入装置22の上流側に設けられている圧力計35から汚泥Mの測定圧力損失△Pを演算する。そしてステップS2において汚泥Mの測定圧力損失△Pと、大きい方の第1基準値Aとを比較する。測定圧力損失△Pの方が大きいときは、摩擦抵抗が大きく、管閉塞の恐れもあるときで、この時は大きな数値の動作信号が選択され上流側制御手段41から出力される。モータ25の回転数がタイマ回路43で設定された所定時間だけ上昇して、水注入装置22からの水の注入量が所定量だけ増加する(ステップS3)。
圧力損失△Pの方が小さいときは、ステップS3’に行く。ステップS3’において同様にして下方の第2基準値A’と比較する。圧力損失△Pが下方の基準値A’より小さいときは、汚泥Mの摩擦抵抗は小さく水の注入量を減らしても問題がないので、小さな数値の動作信号が上流側制御手段41から出力される。モータ25の回転数は落ち、注入量は所定量だけ減少する(ステップS5)。
測定圧力損失△Pが、第1、2基準値A、A’内にあるときは、上流側制御手段41は動作信号を出力しない。すなわちモータ25の回転数を増減する信号は出ない。上記ステップS2〜S5を、所定時間毎に実施し、汚泥Mの物理的性状の穏やかな大きな変化に対処する。
以上により、汚泥Mの輸送速度、含水率等の物理的性状を予め把握し、汚泥Mの測定圧力損失△Pが最大基準値Aと、最小基準値A’の範囲内に納まるように制御あるいは修正される。
【0030】
上記実施例では、水注入装置22の上流側における測定圧力損失△Pと第1、2基準値A、A’とを比較しているが、測定圧力損失△Pに代えた測定圧力変化率△P/△Tで実施できることは明らかである。このように実施すると、圧力計が少なくて済む効果が得られる。
【0031】
次ぎに、下流側制御手段42の作用について説明する。水注入装置22の下流側に設けられている圧力計36、37から同様にして汚泥Mの測定圧力損失△P’を演算する。そして、演算された測定圧力損失△P’と、設定値Bとを比較し、測定圧力損失△P’と設定値Bとの偏差量が零になるように、スイッチ回路44に出力する。スイッチ回路44は、上流側制御手段41からの信号が印可されないときは、下流側制御手段42とモータ25とを導通するので、今度は圧力損失△P’と設定値Bとの偏差量が零になるように、モータ22の回転数が制御される。
なお、設定値Bは、前述したように汚泥Mの含水率、輸送速度等の物理的性状から求められ、その値は第1、2基準値のA、A’の間に選定される。
【0032】
上記第3実施例によると、水注入装置22の上流側に設けられている圧力計35で計測される汚泥Mの測定圧力損失△Pが、第1、2基準値A、A’と比較され、水注入量が一時的に制御されるので、すなわち水注入装置22の上流側において早期に水注入量が適量であるか否か判断され、そして圧力計35の下流側の水注入装置22からの注入量が制御さるので、輸送条件が急変しても管内閉塞が生じるようなことはない。また注入過多になるようなこともない。
【0033】
最後に、本発明の第4実施例を説明する。上記第3実施例では、汚泥Mの測定圧力損失の△Pが、第1、2基準値A、A’と比較されているが、第4実施例では測定絶対圧と目標絶対圧とを比較して、水注入量を一時的に制御するように構成される。すなわち制御ブロック線図としては示されていないが、水注入装置21〜23の上流側に圧力計31、35、…を1個宛設け、これらの圧力計31、35、…で計測される測定絶対圧力と、目標絶対圧力とを比較して上流側制御を行う。下流側の制御は、前述した第3実施例と同様に行う。本実施例によっても前述した第3実施例と同様な効果が得られることは明らかである。
【0034】
上記説明においては、便宜上、主として1個の水注入装置22から注入する例について説明したが、輸送パイプ20の全長にわたって複数個の水注入装置21〜23が設けられているときも略同様に注入量を制御する。しかしながら、圧力計31〜37で計測される測定絶対圧力あるいは圧力損失の異常は、計測した圧力計31〜37の下流側において水注入不足、過多等が原因になって上流側に影響しているので、実施例としては具体的に示されていないが、下流側から順に注入量を制御するように実施するのが望ましい。例えば複数個の圧力計が同時に異常を計測したときには、最下流の水注入装置からの注入量を前述したように制御すると、異常は解消される。解消しないときは、その上流側にも原因があるので、最下流から2番目の水注入装置からの注入量を同様に制御する。以下、異常が解消しないときは、順次上流側へ向かって注入量を制御する。
これに対し、複数個の圧力計が同時に異常を計測したとき、全ての水注入装置からの注入量を同時に制御すると、必要としない水注入装置も制御することになるが、前述したように下流側から注入量を順次制御することにより、この問題が避けられる。
【0035】
本発明は、上記した第1〜4の実施例に限定されることなく、色々な形で実施できる。例えば、上記実施例では、水注入装置21〜23の上流側には圧力計31、35、…が1個宛設けられ、下流側には圧力計32、32〜36、37、…は2個宛設けられているが、こられの圧力計21〜…37は、水注入装置21〜23に関連して適宜設けておき、測定絶対圧力P’および測定圧力損失△P’、変化率△P/△T等を制御装置40で演算することもできる。
また、上記実施例では、輸送用のピストン・シリンダユニット11に設けられている第1、2近接スイッチ15、16の検出時間差から、汚泥Mの輸送速度を単純に演算しているが、輸送速度は汚泥Mの単位時間当たりの輸送量と、輸送パイプ20の径とから演算することもできる。このときの輸送量は、本出願人が特願平5ー146763号で提案中の方法によって測定することもできる。この方法は、輸送用のポンプピストン・シリンダユニットにより搬送物を圧送するとき、輸送用のピストン・シリンダユニットの単位時間当たりのストローク数Stを輸送用のピストン・シリンダユニットに設けられている第1、2近接スイッチで計測し、搬送物の充填効率ηを輸送用のポンプピストン・シリンダユニットから吐出される搬送物の圧力波形から求め、そして比重ρは密度計で求めて、制御装置により単位時間当たりの輸送量Qを次式により演算するようになっている。
Q=V×St×η×ρ Vは、輸送用のシリンダの容積である。
この輸送量Qを輸送パイプ20の径で割って汚泥Mの輸送速度を得ることもできる。この方法で輸送速度を測定すると、より正確な値が得られる。
なお、水以外のオイル等の滑剤でも同様に実施できることは明らかである。
【0036】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、脱水ケーキ等の搬送物の外周部と輸送パイプの内周壁との間に滑剤注入装置から滑剤を注入して搬送物を輸送するとき、滑材注入装置の上流側における搬送物の輸送パイプ内の目標絶対圧と測定絶対圧あるいは目標圧力損失と測定圧力損失とを比較すると共に、下流側における目標圧力損失と測定圧力損失とを比較して、その大小によって滑剤の注入量を制御するので、すなわち前記測定絶対圧が前記目標絶対圧と一致すると共に、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失と一致しているときは、そのままの注入量を維持し、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失より小さいときは注入量を減らすように、大きいときは増すように制御し、前記測定絶対圧が前記目標絶対圧よりも小さいと共に、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失と一致しているときは、注入量を減らすように、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失より小さいときは注入量を減らすように、大きいときは増すように制御し、前記測定絶対圧が前記目標絶対圧より大きいと共に、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失と一致しているときは、注入量を増やすように、前記測定圧力損失が前記目標圧力損失より小さいときは、そのままの注入量を略維持し、大きいときは増すように制御するので、輸送パイプの配管経路の変更、滑剤の漏洩現象等が生じ、輸送パイプ内の圧力が急変しても管内閉塞は避けられるし、また過剰注入するようなこともない、という本発明に特有の効果が得られる。
請求項3または4記載の発明によると、滑剤の注入量を、滑剤注入装置の上流側における搬送物の管内の測定圧力損失あるいは測定絶対圧力が第1基準値より大きいときは増やすように、第2基準値より小さいときは減らすように制御する上流側制御と、滑剤注入装置の下流側における搬送物の管内の測定圧力損失あるいは測定圧力変化率と設定値とを比較し、その偏差量が零になるように制御する下流側制御とにより制御し、上流側制御により制御しているときは下流側制御をオフするので、搬送物の輸送速度、含水率、粘度等の物理的性状の急変にも対応できる。またこれらの物理的性状を予め把握して滑剤の注入量を制御できる。これにより、偏差量が零になるように制御する下流側制御が容易になる。
請求項6記載の発明によると、所定間隔をおいて複数箇所にわたって設けられている滑剤注入装置から同様にして滑剤が注入されるので、輸送パイプの全長にわたって圧力損失が略一定になり、長距離輸送が可能となる。また複数箇所から注入されるので、その内の滑剤注入装置あるいは制御装置にトラブルが発生しても、他の装置がこれを補完するので、輸送システム信頼性が向上する効果も得られる。
請求項7記載の発明によると、搬送物の外周部を滑剤難浸透層で覆い、該滑剤難浸透層の外周部と輸送パイプの内周壁との間に滑剤を注入するので、上記の効果に加えて、滑剤がパイプの内周壁近くに長く留まり、滑剤の注入箇所を減らすことができるという、効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に使用されるパイプ輸送装置の実施例を示す模式図である。
【図2】本発明の第1実施例の制御例を示すグラフである。
【図3】本発明の第3実施例の制御例を示すブロック線図である。
【図4】本発明の第3実施例の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 供給装置
10 ポンプ装置
20 輸送パイプ
21〜23 水注入装置
24〜26 ポンプ
27 圧密形成装置
31〜35 圧力計
36 水分測定器
40、40’ 制御装置
41 上流側制御手段
42 下流側制御手段
A 最大基準値(第1基準値)
A’ 最小基準値(第2基準値)[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for transporting a pipe such as a dehydrated cake, in which a lubricant is injected between the inner peripheral wall of the transport pipe and the outer peripheral portion of the transported article when transporting the transported object such as a dehydrated cake by a transport pipe. It is.
[0002]
[Prior art]
A pipe transportation method for transporting a transported product such as a dehydrated cake by a transportation pipe is well known in the art. It is configured. Therefore, when the transport pipe is laid to the destination and the conveyed product is press-fitted into the transport pipe by the pump, the conveyed product is transported to the destination.
Since the transported goods are transported in a closed space called transport pipes, they have the feature of not polluting the environment, and the area occupied by the pipeline is relatively small compared to the transport amount, and only by changing the piping Since it has an advantage that the transportation route can be changed, it is suitable as a transportation device for transporting a dewatered cake such as sludge to an incinerator.
However, long distance transport is difficult. For example, sludge generated at a sewage treatment plant is dewatered by a filter press and transported to an incinerator and incinerated, but such sludge is dehydrated until the water content is 70% or less. Long-distance transportation is difficult because the fluidity is small and the frictional resistance with the transportation pipe is very large.
Therefore, there is a known pipe transportation method in which a lubricant, such as water, is injected between the inner peripheral wall of the transportation pipe and sludge to reduce the frictional resistance between the transportation pipe and long distance transportation with less power. It has been. The present applicant has also proposed a pipe transportation method in which the amount of lubricant injected is controlled by Japanese Patent Publication No. 6-12160.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Due to the high consistency and low fluidity, transported materials such as sludge, which cannot be transported over long distances, can be transported over a long distance to some extent according to the pipe transport method in which the lubricant is injected as described above. I can. However, there are problems. For example, if the frictional resistance between the transport pipes is reduced and transportation is attempted for a long distance with less power, the amount of lubricant injected must be increased, but if the amount of lubricant injected increases, the moisture content increases. The effect of dehydration is reduced. In extreme cases, it may be close to the state before the dehydration treatment by the filter press. Then, it cannot be incinerated unless it is dehydrated again. On the other hand, when the injection amount of the lubricant is reduced, the frictional resistance in the pipe increases, the transportation power increases, and the pipe may be blocked. If it is blocked, the post-processing is very expensive.
Such a problem can be solved to some extent by controlling the injection amount by the differential pressure in the transport pipe disclosed in the aforementioned Japanese Patent Publication No. 6-12160. However, it may not be able to respond quickly to abnormal pressure changes in the transport pipe. For example, if there is a change in the piping route of the transportation pipe, insufficient control of the injection amount, a leakage phenomenon of the lubricant, that is, a change in physical properties such that the lubricant penetrates into the inside of the conveyed product and the frictional resistance increases rapidly, etc. The absolute pressure in the pipe may rise rapidly, but even if the absolute pressure rises suddenly, the differential pressure does not always change. The amount of injection does not increase and may cause occlusion in the tube. On the other hand, if it descends, it will be injected more than necessary.
[0004]
Furthermore, depending on the physical properties of the conveyed product, the effect of the lubricant does not last, and there is a problem that long-distance transportation is impossible unless the lubricant is frequently injected. Frequent injections increase the number of injection points and increase equipment costs, require a large amount of lubricant, and increase the moisture content of the conveyed product.
Explain in more detail why the lubricant must be injected frequently. For example, a debris cake or other transported material is press-fitted into the transport pipe with the positive displacement pump as described above, but is crushed to be supplied to the positive displacement pump and then press-fitted into the pipe. . The lubricant is injected between the inner peripheral wall of the pipe and the outer peripheral portion of the conveyed product.
However, there is a gap in the crushed transported material, and the lubricant injected into the inner peripheral wall of the pipe gradually enters the inner space, and stays between the inner peripheral wall of the pipe and the outer peripheral part of the transported product. Does not stop. As a result, the effect of the lubricant does not last and must be injected frequently.
[0005]
The present invention is intended to provide a pipe transportation method that solves the above-mentioned conventional drawbacks or problems. Specifically, the moisture content of the conveyed product does not increase, and there is a problem of blockage. The object is to provide a method for transporting pipes such as dewatered cake that can be transported over long distances. Another object of the present invention is to provide a method for transporting a pipe such as a dewatered cake, in which the effect of the lubricant is sustained in addition to the above object.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
According to the second aspect of the present invention, when the lubricant is injected from the lubricant injection device between the outer peripheral portion of the transported object such as the dehydrated cake and the inner peripheral wall of the transport pipe and transported, the upstream of the lubricant injecting device. In this method, the target pressure loss in the transport pipe of the transported material on the side and the measured pressure loss are compared, and the target pressure loss and the measured pressure loss on the downstream side are compared, and the amount of lubricant injected is controlled according to the magnitude. And When the measured pressure loss on the upstream side matches the target pressure loss on the upstream side and the measured pressure loss on the downstream side matches the target pressure loss on the downstream side, the injection amount is maintained as it is. When the measured pressure loss at the downstream side is smaller than the target pressure loss at the downstream side, the injection amount is controlled to decrease, and when it is larger, the control pressure loss is controlled to increase at the upstream side. When the measured pressure loss on the downstream side is equal to the target pressure loss on the downstream side, and the measured pressure loss on the downstream side is smaller than the loss, the measured pressure loss on the downstream side is the target pressure on the downstream side so as to reduce the injection amount. When the pressure is smaller than the loss, control is performed so as to reduce the injection amount, and when it is larger, the pressure is controlled to increase. Is larger than the target pressure loss on the upstream side and the measured pressure loss (ΔP ′) on the downstream side matches the target pressure loss on the downstream side, the downstream side is increased so as to increase the injection amount. When the measured pressure loss at is smaller than the target pressure loss at the downstream side, the injection amount is maintained as it is, and when it is larger, the pressure is controlled to increase. Configured as follows.
In the invention according to
In the invention according to claim 4, when the lubricant is injected from the lubricant injection device between the outer peripheral portion of the transported article such as a dehydrated cake and the inner peripheral wall of the transport pipe to transport the transported article, the injection amount of the lubricant is Upstream control for controlling to increase when the measured absolute pressure in the pipe of the conveyed product on the upstream side of the lubricant injection device is larger than a first reference value and to decrease when the measured absolute pressure is smaller than a second reference value; When the measured pressure loss in the pipe of the conveyed product on the downstream side of the apparatus is compared with the set value and controlled by the downstream control for controlling the deviation amount to be zero, and controlled by the upstream control This is done to turn off the downstream control. Invention of
[0007]
[Action]
The invention according to
When transporting as described above, the target absolute pressure and the measured absolute pressure on the upstream side of the lubricant injection device in the transport pipe of the conveyed product are compared. Alternatively, the target pressure loss on the upstream side is compared with the measured pressure loss. Further, the target pressure loss on the downstream side is compared with the measured pressure loss, and the injection amount of the lubricant is controlled according to the magnitude. For example, when the target absolute pressure in the transport pipe of the conveyed product is compared with the measured absolute pressure and is approximately the same, or when the target pressure loss on the upstream side is compared with the measured pressure loss and is approximately the same The injection amount of the lubricant is also generally appropriate. At this time, even if the target pressure loss and the measured pressure loss on the downstream side are different, the change of the injection amount is limited to a small amount.
On the other hand, when the target absolute pressure and the measured absolute pressure on the upstream side of the lubricant injection device are different, or when the target pressure loss and the measured pressure loss on the upstream side are different, The amount of lubricant injected is insufficient and the frictional resistance in the tube is increased, or the amount of injection is excessive and the frictional resistance in the tube is reduced more than necessary, and the amount of injection is not appropriate. . At this time, if the target pressure loss and the measured pressure loss on the downstream side of the lubricant injection device are different, the injection amount is further changed.
The invention according to
At this time, when the measured pressure loss or measured absolute pressure in the pipe of the conveyed product on the upstream side of the lubricant injection device is larger than the first reference value, the second reference value is increased so as to increase the injection amount from the lubricant injection device. Control to reduce when it is small. As a result, the physical properties such as the transportation speed and moisture content of the conveyed product are grasped in advance, and the pressure loss or absolute pressure of the conveyed product is controlled to fall within a predetermined range.
When the measured pressure loss or measured absolute pressure in the transport pipe upstream of the lubricant injector is within the first and second reference values, that is, the pressure loss or measured absolute in the transport pipe upstream of the lubricant injector. When the injection amount of the lubricant is not controlled by the pressure, the measured pressure loss in the pipe of the conveyed product on the downstream side of the lubricant injection device is compared with the set value, and the deviation amount is controlled to be zero.
The invention according to
The invention according to claim 6 controls the injection amount when injecting from a plurality of locations at predetermined intervals as described above. When the measured pressure loss or the measured absolute pressure in the pipe of the conveyed product is abnormal, Since an abnormality on the downstream side of the measurement location is measured, the injection amount on the downstream side is controlled. According to the seventh aspect of the present invention, the outer peripheral portion of the conveyed product is covered with a lubricant hardly permeable layer, and the lubricant is injected between the outer peripheral portion of the lubricant hardly permeable layer and the inner peripheral wall of the transport pipe as described above. To do.
[0008]
【Example】
Hereinafter, an example of the present invention will be described in which the conveyed product is dehydrated sludge, and the sludge is transported by injecting water as a lubricant to the incinerator or the hopper of the incinerator.
As shown in FIG. 1, the pipe transport apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a
[0009]
The
The screw of the
[0010]
In the
[0011]
The
Such a reciprocating double-row volumetric pump has been proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 58-60662. This reciprocating double-row volumetric pump is composed of a pair of transport piston / cylinder units for transporting sludge, a drive piston / cylinder unit for driving the units alternately, and these units. A directional switching valve for appropriately switching a provided hydraulic circuit is used.
[0012]
As described above, since the reciprocating double-row type positive displacement pump is well known and disclosed in the applicant's patent application, FIG. 1 shows a piston / cylinder unit 11 for transportation and this unit. 1, a single type reciprocating positive displacement pump comprising a driving piston /
First and second proximity switches 15 and 16 that are operated by the
[0013]
The
The
[0014]
As shown in FIG. 1, according to the present embodiment, one pressure gauge is provided upstream of the first
And the pressure of the sludge M measured with these pressure gauges 31-37 is input into the
[0015]
The
The
[0016]
The
[0017]
The specific structure of the
The thickness of the
[0018]
The
Further, a function of comparing the calculated measured absolute pressure P ′ with a target absolute pressure P described in detail later, the calculated measured pressure loss ΔP ′ or the pressure change rate ΔP ′ / ΔT, and the target pressure loss A function for comparing with ΔP is provided. The storage means of the
[0019]
The water injection amount table is created in advance based on physical properties such as the transport speed, moisture content, viscosity, and the like of the conveyed product in the
[0020]
Next, a method for transporting the sludge M will be described with reference to FIG. 1 and the graph of FIG. Sludge M is put into the
Pressure oil is supplied to and discharged from the driving piston /
In the
[0021]
When the sludge M is transported as described above, an appropriate amount of water injection is predicted based on the moisture content of the sludge M, the physical properties such as specific gravity, the scheduled transport speed of the sludge M, the piping status of the
The pressure gradient AK in the
An example of controlling the
In Table 1 above, P is the target absolute pressure at the point where the
[0022]
(1) The comparison means of the
(A) In this case, if the target pressure loss ΔP on the downstream side of the
(B) When the measured pressure loss ΔP ′ is smaller than the target pressure loss ΔP (ΔP> ΔP ′), a little more water is injected. The
(C) When the measured pressure loss ΔP ′ is larger than the target pressure loss ΔP (ΔP <ΔP ′), the friction resistance in the transport pipe is large and water is insufficient. For example, address +1 is designated. This increases the amount of water injected by the specified amount.
(2) The measured absolute pressure P ′ is smaller than the target absolute pressure P (P> P ′) when the amount of water injected is large when viewed roughly.
(A) At this time, when the measured pressure loss ΔP ′ is equal to the target pressure loss ΔP (ΔP = ΔP ′), the pressure lines are lowered in parallel. At this time, the injection amount should be reduced, and the
(B) When the measured pressure loss ΔP ′ is smaller than the target pressure loss ΔP (ΔP> ΔP ′), the absolute pressure P ′ is also small and the measured pressure loss ΔP ′ is too low. At this time, the
(C) When the measured pressure loss ΔP ′ is larger than the target pressure loss ΔP (ΔP <ΔP ′), the absolute pressure P ′ is decreased, but the frictional resistance in the transport pipe is increased. For example, the
(3) When the measured absolute pressure P ′ is larger than the target absolute pressure P (P <P ′), the amount of water injected is small and the resistance in the transport pipe is large when viewed roughly.
(A) At this time, when the measured pressure loss ΔP ′ and the target pressure loss ΔP are equal (ΔP = ΔP ′), the pressure lines rise in parallel. At this time, it is necessary to increase the injection amount. For example, the
(B) When the measured pressure loss ΔP ′ is smaller than the target pressure loss ΔP (ΔP> ΔP ′), the amount of water injected is appropriate, and the absolute pressure P ′ tends to decrease. it can. At this time, the current status may be maintained or reduced somewhat. For example, the
(C) When the measured pressure loss ΔP ′ is larger than the target pressure loss ΔP (ΔP <ΔP ′), the absolute pressure P ′ rises, and the measured pressure loss ΔP ′ increases to increase in the transport pipe. Since the frictional resistance is large and the transportation pipe may be blocked, the
[0023]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the above embodiment, the absolute pressure is measured by the
(A) In this case, if the target pressure loss ΔP on the downstream side of the
Is maintained. The following paragraph
As described above, the injection amount from the
[0024]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Although the pipe transportation device itself is substantially the same as the above-described embodiment and is not shown in the drawing, two pressure gauges are provided to the upstream side of the
[0025]
As in the first embodiment, the
Although not shown in the figure, a pressure gauge is provided upstream of the
[0026]
The upstream control means 41 has a comparison function for comparing the calculated measured pressure loss ΔP or the pressure change rate ΔP / ΔT with the first and second reference values A and A ′. Then, a control operation signal is output according to the comparison result. Further, the downstream side control means 42 outputs an operation signal for controlling the rotational speed of the
[0027]
Next, FIG. 4 And diagram showing control procedure 3 A method for transporting the sludge M will be described with reference to the flowchart. The sludge M is put into the
Pressure oil is supplied to and discharged from the driving piston /
[0028]
When the sludge M is transported as described above, an appropriate amount of water injection is predicted based on the moisture content of the sludge M, the physical properties such as specific gravity, the scheduled transport speed of the sludge M, the piping status of the
First, an example in which the action of the upstream control means 41 is injected from the
[0029]
The measured pressure loss ΔP of the sludge M is calculated from the
If pressure loss △ P is smaller, step S3 'go to. Step S3 Similarly, the comparison is made with the lower second reference value A 'at'. When the pressure loss ΔP is smaller than the lower reference value A ′, the frictional resistance of the sludge M is small and there is no problem even if the amount of water injected is reduced. Therefore, a small numerical operation signal is output from the upstream control means 41. The The rotational speed of the
When the measured pressure loss ΔP is within the first and second reference values A and A ′, the upstream side control means 41 does not output an operation signal. That is, no signal for increasing or decreasing the rotational speed of the
As described above, physical properties such as the transportation speed and moisture content of the sludge M are grasped in advance, and the control pressure loss ΔP of the sludge M is controlled so as to be within the range of the maximum reference value A and the minimum reference value A ′. Will be corrected.
[0030]
In the above embodiment, the measured pressure loss ΔP on the upstream side of the
[0031]
Next, the operation of the downstream side control means 42 will be described. Similarly, the measured pressure loss ΔP ′ of the sludge M is calculated from the pressure gauges 36 and 37 provided on the downstream side of the
The set value B is obtained from the physical properties such as the moisture content of the sludge M and the transport speed as described above, and the value is selected between the first and second reference values A and A ′.
[0032]
According to the third embodiment, the measured pressure loss ΔP of the sludge M measured by the
[0033]
Finally, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the measured pressure loss ΔP of the sludge M is compared with the first and second reference values A and A ′. In the fourth embodiment, the measured absolute pressure is compared with the target absolute pressure. Thus, the water injection amount is temporarily controlled. That is, although not shown as a control block diagram, one
[0034]
In the above description, for the sake of convenience, an example in which injection is mainly performed from one
On the other hand, when a plurality of pressure gauges measure an abnormality at the same time, if the injection amount from all the water injection devices is controlled at the same time, the unnecessary water injection devices are also controlled. This problem can be avoided by sequentially controlling the injection volume from the side.
[0035]
The present invention is not limited to the first to fourth embodiments described above, and can be implemented in various forms. For example, in the above embodiment, one
In the above embodiment, the transport speed of the sludge M is simply calculated from the detection time difference between the first and second proximity switches 15 and 16 provided in the transport piston / cylinder unit 11. Can be calculated from the transport amount of the sludge M per unit time and the diameter of the
Q = V × St × η × ρ V is the volume of the cylinder for transportation.
The transport rate of the sludge M can also be obtained by dividing the transport amount Q by the diameter of the
It is apparent that the present invention can be similarly carried out using a lubricant such as oil other than water.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the lubricant is injected from the lubricant injection device between the outer peripheral portion of the transported object such as the dehydrated cake and the inner peripheral wall of the transport pipe, Compare the target absolute pressure and the measured absolute pressure or the target pressure loss and the measured pressure loss in the transport pipe of the transported goods on the upstream side, and compare the target pressure loss and the measured pressure loss on the downstream side, depending on the magnitude Since the injection amount of lubricant is controlled, That is, when the measured absolute pressure matches the target absolute pressure and the measured pressure loss matches the target pressure loss, the injection amount is maintained as it is, and the measured pressure loss is greater than the target pressure loss. When the measured absolute pressure is smaller than the target absolute pressure and the measured pressure loss is equal to the target pressure loss, the injection volume is controlled to decrease when it is small and increased when it is large. When the measured pressure loss is smaller than the target pressure loss, control is performed so as to reduce the injected amount, and when it is larger, the measured absolute pressure is larger than the target absolute pressure, so as to reduce the injection amount, When the measured pressure loss is equal to the target pressure loss, the injection amount is increased.When the measured pressure loss is smaller than the target pressure loss, the injection amount is left as it is. Maintaining, since the controls so as to increase when larger In the present invention, a change in the piping route of the transport pipe, a leakage phenomenon of the lubricant, etc. occur, and even if the pressure in the transport pipe changes suddenly, blockage in the pipe is avoided and there is no excessive injection. In A unique effect is obtained.
According to the third or fourth aspect of the present invention, the injection amount of the lubricant is measured by measuring the pressure loss in the pipe of the conveyed product or measuring the upstream side of the lubricant injection device. Absolute An upstream control that controls to increase when the pressure is greater than the first reference value and to decrease when the pressure is less than the second reference value; The rate of change is compared with the set value, and the control is performed by the downstream control that controls the deviation amount to be zero. When the control is performed by the upstream control, the downstream control is turned off. It can handle sudden changes in physical properties such as transport speed, moisture content, and viscosity. In addition, the amount of lubricant injected can be controlled by grasping these physical properties in advance. This facilitates downstream control for controlling the deviation amount to be zero.
According to the sixth aspect of the present invention, since the lubricant is injected in the same manner from the lubricant injection device provided at a plurality of locations at a predetermined interval, the pressure loss becomes substantially constant over the entire length of the transport pipe, and the long distance Transport is possible. Moreover, since it inject | pours from several places, even if a trouble generate | occur | produces in the lubricant injection apparatus or control apparatus in it, since another apparatus supplements this, the effect which improves a transport system reliability is also acquired.
According to the seventh aspect of the present invention, the outer periphery of the conveyed product is covered with the lubricant hardly permeable layer, and the lubricant is injected between the outer periphery of the lubricant hardly permeable layer and the inner peripheral wall of the transport pipe. In addition, the effect that the lubricant stays in the vicinity of the inner peripheral wall of the pipe for a long time and the number of injection sites of the lubricant can be reduced is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a pipe transportation device used in the practice of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a control example of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a control example of the third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Supply device
10 Pump device
20 Transport pipe
21-23 Water injection device
24-26 pump
27 Compaction forming device
31-35 Pressure gauge
36 Moisture analyzer
40, 40 'control device
41 Upstream control means
42 Downstream control means
A Maximum reference value (first reference value)
A 'Minimum reference value (second reference value)
Claims (7)
前記滑剤注入装置の上流側における搬送物の輸送パイプ内の目標絶対圧と測定絶対圧とを比較すると共に、下流側における目標圧力損失と測定圧力損失とを比較し、その大小によって前記滑剤注入装置からの滑剤の注入量を制御する方法であって、
前記測定絶対圧(P’)が前記目標絶対圧(P)と一致する(P=P’)と共に、前記測定圧力損失(△P’)が前記目標圧力損失(△P)と一致している(△P=△P’)ときは、そのままの注入量を維持し、前記測定圧力損失(△P’)が前記目標圧力損失(△P)より小さい(△P>△P’)ときは注入量を減らすように、大きい(△P<△P’)ときは増すように制御し、
前記測定絶対圧(P’)が前記目標絶対圧(P)よりも小さい(P>P’)と共に、前記測定圧力損失(△P’)が前記目標圧力損失(△P)と一致している(△P=△P’)ときは、注入量を減らすように、前記測定圧力損失(△P’)が前記目標圧力損失(△P)より小さい(△P>△P’)ときは注入量を減らすように、大きい(△P<△P’)ときは増すように制御し、
前記測定絶対圧(P’)が前記目標絶対圧(P)より大きい(P<P’)と共に、前記測定圧力損失(△P’)が前記目標圧力損失(△P)と一致している(△P=△P’)ときは、注入量を増やすように、前記測定圧力損失(△P’)が前記目標圧力損失(△P)より小さい(△P>△P’)ときは、そのままの注入量を略維持し、大きい(△P<△P’)ときは増すように制御する、
ことを特徴とする、脱水ケーキ等のパイプ輸送方法。When transporting the transported goods by injecting the lubricant from the lubricant injection device between the outer periphery of the transported object such as dehydrated cake and the inner peripheral wall of the transport pipe,
While compared with the target absolute pressure and the measured absolute pressure in the transport pipe conveyed on the upstream side of the lubricant injection device compares the target pressure loss measured pressure loss in the downstream side, the lubricant injection device by its magnitude A method of controlling the amount of lubricant injected from
The measured absolute pressure (P ′) matches the target absolute pressure (P) (P = P ′), and the measured pressure loss (ΔP ′) matches the target pressure loss (ΔP). When (ΔP = ΔP ′), the injection amount is maintained as it is, and when the measured pressure loss (ΔP ′) is smaller than the target pressure loss (ΔP) (ΔP> ΔP ′) The amount is controlled so as to increase when it is large (ΔP <ΔP ′),
The measured absolute pressure (P ′) is smaller than the target absolute pressure (P) (P> P ′), and the measured pressure loss (ΔP ′) matches the target pressure loss (ΔP). When (ΔP = ΔP ′), in order to reduce the injection amount, when the measured pressure loss (ΔP ′) is smaller than the target pressure loss (ΔP) (ΔP> ΔP ′), the injection amount Is controlled so as to increase when it is large (ΔP <ΔP ′),
The measured absolute pressure (P ′) is larger than the target absolute pressure (P) (P <P ′), and the measured pressure loss (ΔP ′) matches the target pressure loss (ΔP) ( When ΔP = ΔP ′), the measured pressure loss (ΔP ′) is smaller than the target pressure loss (ΔP) (ΔP> ΔP ′) so as to increase the injection amount. The injection amount is substantially maintained and is controlled to increase when the injection amount is large (ΔP <ΔP ′) .
A method for transporting dehydrated cake and other pipes.
前記滑剤注入装置の上流側における搬送物の輸送パイプ内の目標圧力損失と測定圧力損失とを比較すると共に、下流側における目標圧力損失と測定圧力損失とを比較し、その大小によって滑剤の注入量を制御する方法であって、
前記上流側における測定圧力損失が前記上流側における目標圧力損失と一致すると共に、前記下流側における測定圧力損失(△P’)が前記下流側における目標圧力損失(△P)と一致している(△P=△P’)ときは、そのままの注入量を維持し、前記下流側における測定圧力損失(△P’)が前記下流側における目標圧力損失(△P)より小さい(△P>△P’)ときは注入量を減らすように、大きい(△P<△P’)ときは増すように制御し、
前記上流側における測定圧力損失が前記上流側における目標圧力損失よりも小さいと共に、前記下流側における測定圧力損失(△P’)が前記下流側における目標圧力損失(△P)と一致している(△P=△P’)ときは、注入量を減らすように、前記下流側における測定圧力損失(△P’)が前記下流側における目標圧力損失(△P)より小さい(△P>△P’)ときは注入量を減らすように、大きい(△P<△P’)ときは増すように制御し、
前記上流側における測定圧力損失が前記上流側における目標圧力損失より大きいと共に、前記下流側における測定圧力損失(△P’)が前記下流側における目標圧力損失(△P)と一致している(△P=△P’)ときは、注入量を増やすように、前記下流側における測定圧力損失(△P’)が前記下流側における目標圧力損失(△P)より小さい(△P>△P’)ときは、そのままの注入量を略維持し、大きい(△P<△P’)ときは増すように制御する、ことを特徴とする、脱水ケーキ等のパイプ輸送方法。When transporting the transported goods by injecting the lubricant from the lubricant injection device between the outer periphery of the transported object such as dehydrated cake and the inner peripheral wall of the transport pipe,
The target pressure loss in the transport pipe of the conveyed product on the upstream side of the lubricant injection device is compared with the measured pressure loss, and the target pressure loss on the downstream side is compared with the measured pressure loss. A method of controlling
The measured pressure loss on the upstream side matches the target pressure loss on the upstream side, and the measured pressure loss (ΔP ′) on the downstream side matches the target pressure loss (ΔP) on the downstream side ( When ΔP = ΔP ′), the injection amount is maintained as it is, and the measured pressure loss (ΔP ′) on the downstream side is smaller than the target pressure loss (ΔP) on the downstream side (ΔP> ΔP ') Control to reduce the injection amount when large (ΔP <ΔP'), and increase to increase when
The measured pressure loss on the upstream side is smaller than the target pressure loss on the upstream side, and the measured pressure loss (ΔP ′) on the downstream side matches the target pressure loss (ΔP) on the downstream side ( When ΔP = ΔP ′), the measured pressure loss (ΔP ′) on the downstream side is smaller than the target pressure loss (ΔP) on the downstream side (ΔP> ΔP ′) so as to reduce the injection amount. ) Control to reduce the injection volume when large (ΔP <ΔP ′)
The measured pressure loss on the upstream side is larger than the target pressure loss on the upstream side, and the measured pressure loss (ΔP ′) on the downstream side matches the target pressure loss (ΔP) on the downstream side (Δ When P = ΔP ′), the measured pressure loss (ΔP ′) on the downstream side is smaller than the target pressure loss (ΔP) on the downstream side (ΔP> ΔP ′) so as to increase the injection amount. A method for transporting a pipe such as a dehydrated cake, characterized in that when the amount of injection is maintained as it is and when it is large (ΔP <ΔP ′), the amount is controlled to increase .
滑剤の注入量を、前記滑剤注入装置の上流側における搬送物の管内の測定圧力損失が第1基準値より大きいときは増やすように、第2基準値より小さいときは減らすように制御する上流側制御と、
前記滑剤注入装置の下流側における搬送物の管内の測定圧力損失と設定値とを比較し、その偏差量が零になるように制御する下流側制御とにより制御し、前記上流側制御により制御しているときは前記下流側制御をオフすることを特徴とする、脱水ケーキ等のパイプ輸送方法。When transporting the transported goods by injecting the lubricant from the lubricant injection device between the outer periphery of the transported object such as dehydrated cake and the inner peripheral wall of the transport pipe,
Upstream side for controlling the injection amount of the lubricant to increase when the measured pressure loss in the pipe of the conveyed product on the upstream side of the lubricant injection device is larger than the first reference value and to decrease when the measured pressure loss is smaller than the second reference value. Control,
The measured pressure loss in the pipe of the conveyed product on the downstream side of the lubricant injection device is compared with the set value, and controlled by the downstream control for controlling the deviation amount to be zero, and controlled by the upstream control. A pipe transport method for dewatered cake or the like, characterized in that the downstream side control is turned off when it is in operation.
滑剤の注入量を、前記滑剤注入装置の上流側における搬送物の管内の測定絶対圧力が第1基準値より大きいときは増やすように、第2基準値より小さいときは減らすように制御する上流側制御と、
前記滑剤注入装置の下流側における搬送物の管内の測定圧力損失と設定値とを比較し、その偏差量が零になるように制御する下流側制御とにより制御し、前記上流側制御により制御しているときは前記下流側制御をオフすることを特徴とする、脱水ケーキ等のパイプ輸送方法。When transporting the transported goods by injecting the lubricant from the lubricant injection device between the outer periphery of the transported object such as dehydrated cake and the inner peripheral wall of the transport pipe,
Upstream side for controlling the injection amount of the lubricant to increase when the measured absolute pressure in the pipe of the conveyed product on the upstream side of the lubricant injection device is larger than the first reference value and to decrease when the measured absolute pressure is smaller than the second reference value. Control,
The measured pressure loss in the pipe of the conveyed product on the downstream side of the lubricant injection device is compared with the set value, and controlled by the downstream control for controlling the deviation amount to be zero, and controlled by the upstream control. A pipe transport method for dewatered cake or the like, characterized in that the downstream side control is turned off when it is in operation.
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