JP4176923B2 - Jet mixer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速ジェット水流により粉粒体を混合攪拌してペーストを連続的に製造するためのジェットミキサーに関する。
【0002】
【従来の技術】
セメント、石炭灰、高炉スラブ、石灰等の粉粒体と水とを混合攪拌し、ペーストを製造する方法として、回転羽根による機械的なミキシング方法の他に、パワーチューブと称されるパイプ内に高速ジェット水流を通し、これに粉粒体を加えてペーストを製造するジェットミキサーがある。
【0003】
このジェットミキサーの構造は、図8から図10に示すように、ジェット水流を作る高圧ポンプ1、ジェット水流Wを発生させるノズル2、ジェット水流Wが通るパワーチューブ3、パワーチューブ3への粉粒体投入口4aを有するホッパー4、粉粒体Sの貯溜ホッパ5a及びスクリューフィーダ5bを備えた粉粒体供給設備5、ペーストを受ける器となるサイクロン6等により構成されている。
【0004】
そして、パワーチューブ3の後端側から来るジェット水流Wが、霧吹きと同様に負圧(背圧)で粉粒体Sを吸い込み、粉粒体Sの投入口4aで粉粒体Sとジェット水流Wとが激しく衝突する。
【0005】
ジェットミキサーにて攪拌混合ができるメカニズムは、高圧ジェット水がチューブ内に噴射され、高圧水の有するエネルギーが一度に解放されるために極めて細い噴霧状となり、粉粒体粒子表面に付着するとともに、パワーチューブ3内に発生する乱水流が粉粒体を巻き込んで攪拌し、更にパワーチューブ3の先端部から噴出したペーストがサイクロン6に衝突し、サイクロン6の内面に付着してペースト自身の有する流動押し込み力によりペースト自身内に剪断力を与えて練り力(混練)が進むことによる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ジェットミキサーは単純な構造であり、連続してペーストを製造するための構造となっている利点を有するが、最大の弱点はパワーチューブ3内や粉粒体投入口4a付近に付着物が発生する問題である。付着物は、粉粒体Sと水とが接触し管内面に残留するペーストであり、その発生原因はジェット水流Wにより発生する負圧現象と重力による粉粒体Sの堆積現象とに大別できる。また、付着物の発生する主な部位は、ノズル2付近(図8の符号A)、粉粒体投入口4a及びパワーチューブ3の接点(図8の符号B)、粉粒体投入口4aの下方(図8の符号C)である。
【0007】
ノズル2付近Aに付着物が発生する原因は、ジェット水流Wにより発生した負圧がノズル2付近に生じて投入された粉粒体Sをノズル2方向へ逆流させることにより発生する。粉粒体投入口4a及びパワーチューブ3の接点Bに付着物が発生する原因は、粉粒体投入口4a付近で拡散して水滴が粉粒体投入口4a及びパワーチューブ3の接点に付着し、これに粉粒体Sが接触して付着物が生じ、徐々に拡大して粉粒体投入口4aを狭め、同所に負圧が生じてジェット水流Wを吸い上げ、さらに付着物が成長していくことにより発生する。
【0008】
また、粉粒体投入口4aの下方Cに付着物が発生する原因は、投入した粉粒体がジェット水流Wに乗り切れず、重力の作用で下方に沈殿堆積することにより発生する。
【0009】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、比較的簡易な方法で付着物が付かないように、あるいは付着物の成長を防止することができ、これにより、ペースト製造の効率化及び目的とする品質のペーストを連続的に安定して製造することができるジェットミキサーを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のジェットミキサーは、ノズルから噴射した高圧ジェット水流をパワーチューブ内の後端部から先端部に向けて通過させ、前記高圧ジェット水流によりパワーチューブ内に発生した負圧により粉粒体投入口から前記パワーチューブ内へ投入した粉粒体を引き込み、引き込んだ粉粒体を前記パワーチューブ先端部のサイクロン内壁面に衝突させることにより粉粒体と水とを撹拌混合して、所望の水/粉粒体比となるペーストを得るジェットミキサーにおいて、前記ノズルは、そのノズルからの高圧ジェット水流の一部を前記粉粒体投入口よりも前記パワーチューブの後端部寄りの内壁面に対して噴射する構成とした。
【0011】
この発明によれば、ノズルからの高圧ジェット水流の一部を、粉粒体投入口よりもパワーチューブの後端部寄りの内壁面に対して噴射することで、付着物が生じる領域を含めてパワーチューブ内面を高圧ジェット水流によって常に掃流しながら連続してペーストを製造することが可能になる。これにより、比較的簡易な方法で付着物が付かないように、あるいは付着物の成長を防止することができ、ペースト製造の効率化及び目的とする品質のペーストを連続的に安定して製造することができる
【0012】
ここで、前記ノズルから噴射される高圧ジェット水流としては、粉粒体投入口よりもパワーチューブの後端部寄りの位置でパワーチューブの内径よりも大きく広がる噴射パターンを有するようにすることもできる。このようにすれば、高圧ジェット水流の噴射パターンに配慮するという簡易な方法で、付着物の除去及び成長防止効果をより効果的に発揮させることができる。
【0013】
また、前記ノズルが複数あり、そのうちの一部のノズルから噴射される高圧ジェット水流が粉粒体投入口よりもパワーチューブの後端部寄りの内壁面に対して噴射する構成とすることもできる。このようにすれば、高圧ジェット水流を噴射する複数のノズルのうちの一部のノズルの向きを変えておくという簡単な構成で、効率的に付着物の除去及び成長防止効果を発揮させることができる。
【0014】
また、前記粉粒体投入口の内部に、その内面に付着した粉粒体を除去するための粉粒体除去装置を設けた構成とすることもできる。これによると、粉粒体投入口の内部に粉粒体が付着しないので、ペースト製造の効率化及び目的とする品質のペーストを連続的に安定して製造することが可能となる。
【0015】
また、前記ノズル付近のパワーチューブ内及び粉粒体投入口付近に発生する負圧を減少させる負圧減少手段を備え、その負圧現象手段は、ノズル付近のパワーチューブの内部と外気とを連通させ、粉粒体投入口の内部を外気と連通させる構造とすることもできる。このようにすれば、パワーチューブ内に投入された粉粒体がノズル方向へ逆流せず付着し難くなるとともに、粉粒体投入口側にジェット水流を吸い上げることがないので、粉粒体の付着物の成長防止が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、図8から図10に示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を簡略化する。
【0017】
図1は、本実施形態に係るジェットミキサーのノズル2付近と粉粒体投入口4a付近のパワーチューブ3の構造を示すものである。
【0018】
ノズル2に対向しているパワーチューブ3の後端部3aは、粉流体投入口4aよりもノズル2側に延びていて、その後端部3aには端部プレート10が設けられている。この端部プレート10には、ノズル2からの高圧ジェット水流を通過させるための穴が設けられている。
【0019】
この、端部プレート10と、ノズル支持プレート11との間に10mm程度の隙間Lを設けてノズル2が配設されている。このノズル2の具体的構成については後述する。
【0020】
粉粒体投入口4aの下方には、パワーチューブ3内部に連通する垂直管17が配設されている。この垂直管17内部には、垂直管17の内径より僅かに小さな外径を有する円筒管22が挿入されている。この円筒管22には、図2に示すように、複数の貫通孔22aが周方向に所定間隔を開けて形成されており、これら貫通孔22aの軸方向に延在する縁部が、連結部部開口部20に付着した粉粒体Sを削り取る切削刃22bとされている。
【0021】
そして、円筒管22の上部開口部には、粉流体Sを通過させる穴を有するリング状の歯車24が固着されており、この歯車24に、駆動モータ26の駆動軸26aに連結した駆動歯車28が噛み合っている。そして、駆動モータ26の駆動により駆動歯車28が回転するとその回転力が歯車24に伝達され、円筒管22が垂直管17内で回転するようになっている。なお、円筒管22、歯車24、駆動モータ26及び駆動歯車28が本発明の粉粒体除去装置に相当し、歯車24、駆動モータ26及び駆動歯車28が本発明の移動機構に相当している。
【0022】
ノズル2については、図3〜図5に示すように特別の工夫がされている。なお、これらの図では、従来型のノズルと本実施の形態に係るノズルとの比較検討をしやすいように、各図(a)に従来型のノズルを、各図(b)に本実施の形態に係るノズルを例示してある。
【0023】
高圧ジェット水流用のノズル2は、複数配置する場合と1個配置する場合とがある。本実施の形態では複数(7個)配置した例を示している。このノズル2は、図3(b)に示すように、ノズル保持盤12の盤面中央に1個、その周囲に等間隔で6個配置している。
【0024】
このノズル2から噴射される高圧ジェット水流はある噴射パターンを持つように配慮している。具体的には、各ノズル2の出口側に、図4(b)に示すような噴射パターン用ガイド溝13を設けることで、各ノズル2から噴射されるジェット水流の噴射パターンP1が、図5(b)に示すように楕円状に広がるように配慮している。その場合、図1及び図6(b)に示すように、各ノズル2からの高圧ジェット水流の一部が粉粒体投入口4aよりもパワーチューブ3の後端部3a寄りの内壁面3bに対しても噴射するように設定している。
【0025】
このように、各ノズル2からの高圧ジェット水流の一部を、粉粒体投入口4aよりもパワーチューブ3の後端部寄りの内壁面3bに対して噴射することで、付着物が生じる領域を含めてパワーチューブ内面を高圧ジェット水流によって常に掃流する構成としている。これにより、付着物が付かないように、あるいは付着物の成長を防止することができる。この点、従来では、図6(a)に示すように、パワーチューブ3の粉流体投入口4a付近の内面にはジェット水流がほとんど衝突しないために掃流を形成することができない。
【0026】
ここで、ノズル2から噴射される高圧ジェット水流の噴射パターンP1としては、粉粒体投入口4aよりもパワーチューブ3の後端部寄りの位置でパワーチューブ3の内径よりも大きく広がる噴射パターンを有する構成とすることもできるし、一部のノズル2から噴射される高圧ジェット水流が粉粒体投入口4aよりもパワーチューブ3の後端部寄りの内壁面3bに対して噴射する構成とすることもできる。後者の方法を採用した場合、高圧ジェット水流を噴射する複数のノズル2のうちの一部のノズル2の向きを変えておくという簡単な構成で、効率的に付着物の除去及び成長防止効果を得ることができる。
【0027】
この考え方を採用すれば、例えば、付着物が付き易い領域のみへノズル2の一部を向けておく構成とすることもできるので、局所的な付着物除去対策をとることが可能になる。これにより、無駄のない効率的な付着物対策とすることができる。
【0028】
上記構成のジェットミキサーによると、ノズル2からジェット水流Wが噴出しても、ノズル2と端部プレート10との間に設けた隙間Lからノズル2付近のパワーチューブ3内部に外気が流れ込んでノズル2付近に負圧がほとんど生じないので、パワーチューブ3内に投入された粉粒体Sがノズル2方向へ逆流せず、ノズル2付近のパワーチューブ3の後端側3aに粉粒体Sが付着し難くなる。
【0029】
仮に、パワーチューブ3の後端側3aの内面に粉粒体Sが付着しても、噴射パターンP1を有する高圧ジェット水流の作用(掃流)によって容易に除去され、付着物が成長することはない。
【0030】
また、粉粒体投入口4aの下方のパワーチューブ3の内面にジェット水流Wに乗り切れなかった粉粒体Sが沈殿堆積して付着物が発生したとしても、前記と同様噴射パターンP1を有する高圧ジェット水流の作用(掃流)によって容易に除去し、再度ジェット水流Wに吸い込まれるようにすることができる。
【0031】
一方、垂直管17に形成した通気孔18から垂直管17の下端及びパワーチューブ3の連結開口部20に外気が流れ込むようになっているので、連結開口部20付近に負圧がほとんど生じなくジェット水流Wを吸い上げることがないので、粉粒体Sの付着物の成長を防止することができる。
【0032】
仮に、連結開口部20に粉粒体Sが付着しても、動モータ26の駆動により駆動歯車28、歯車24を介して円筒管22を垂直管17内で回転させることで、円筒管22の切削刃22bが付着した粉粒体Sを容易に削り落とすことができる。
【0033】
したがって、本実施形態のジェットミキサーは、パワーチューブ3の内面や連結開口部20に粉粒体Sの付着物が付かないように、あるいは付着物の成長を防止することができるので、ペースト製造の効率化及び目的とする品質のペーストを連続的に安定して製造することができる。
【0034】
なお、高圧ジェット水流の噴射パターンとしては種々のパターンが考えられるが、例えば、図7に示すように、噴射パターン用ガイド溝13を十字状に形成し、楕円状の噴射パターンP1も十字状に形成されるようにしても良い。このようにすれば、噴射パターンP1を上下左右方向に強調的に広げることができるため、ノズルの向きに配慮する必要性を小さくすることができる。
【0035】
また、上記実施の形態では、粉粒体投入口の負圧減少手段として、垂直管17の周壁に吸気口18を設けた例を示したが、吸気口18を設ける代わりに、粉粒体投入口4aと歯車24との間に空気取り入れ用の間隙を設けた構成としても良い。このようにすれば、その間隙を介して垂直管17内の円筒管22を通りパワーチューブ3内へと至る空気流を形成することができる。
【0036】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、比較的簡易な方法で付着物が付かないように、あるいは付着物の成長を防止することができ、これにより、ペースト製造の効率化及び目的とする品質のペーストを連続的に安定して製造することができるジェットミキサーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るジェットミキサーのノズル付近と粉粒体投入口付近のパワーチューブの構造を示す一部断面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】ノズルの配置関係を示す正面図である。
【図4】ノズルの構成を示す拡大正面図である。
【図5】ノズルからの高圧ジェット水流の噴射パターンを示す正面図である。
【図6】高圧ジェット水流のパワーチューブ内での噴射パターンを示す概念図である。
【図7】高圧ジェット水流の噴射パターンを示す正面図である。
【図8】従来のジェットミキサーの全体構成図である。
【図9】従来のジェットミキサーの平面図である。
【図10】図8のVI−VI線断面図である。
【符号の説明】
2 ノズル
3 パワーチューブ
3a パワーチューブの後端部
3b パワーチューブの内壁面
4 ホッパ−
4a 粉粒体投入口
6 サイクロン
10 端部プレート
11 支持プレート
12 ノズル保持盤
13 噴射パターン用ガイド溝
17 垂直管
18 吸気孔
22 円筒管
22a 貫通孔
22b 切削刃
24 歯車
26 駆動モータ
26a 駆動軸
28 駆動歯車
S 粉粒体
W ジェット水流
P1 噴射パターン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a jet mixer for continuously producing a paste by mixing and stirring powder particles with a high-speed jet water flow.
[0002]
[Prior art]
Cement, coal ash, blast furnace slab, lime and other powders and water are mixed and stirred to produce a paste. In addition to the mechanical mixing method using rotating blades, the pipe is called a power tube. There is a jet mixer in which a high-speed jet water stream is passed and powder is added to produce a paste.
[0003]
As shown in FIGS. 8 to 10, the structure of this jet mixer includes a high-
[0004]
Then, the jet water stream W coming from the rear end side of the
[0005]
The mechanism that enables stirring and mixing with the jet mixer is that the high-pressure jet water is injected into the tube and the energy of the high-pressure water is released at once, so that it becomes very fine sprayed and adheres to the powder particle surface, The turbulent water flow generated in the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The jet mixer has a simple structure and has an advantage that it has a structure for continuously producing a paste, but the greatest weak point is that deposits are generated in the
[0007]
The reason why the deposits are generated in the vicinity A of the
[0008]
Further, the cause of the occurrence of deposits in the lower part C of the
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can prevent the deposit from growing or prevent the deposit from growing in a relatively simple manner. An object of the present invention is to provide a jet mixer capable of continuously and stably producing a paste having a desired quality.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the jet mixer of the present invention allows a high-pressure jet water stream injected from a nozzle to pass from the rear end portion to the front end portion in the power tube, and is generated in the power tube by the high-pressure jet water flow. The granular material charged into the power tube is drawn from the granular material inlet by negative pressure, and the granular material and water are stirred by colliding the drawn granular material against the inner wall surface of the cyclone at the tip of the power tube. In the jet mixer, which is mixed to obtain a paste having a desired water / powder particle ratio, the nozzle has a part of a high-pressure jet water flow from the nozzle at the rear end of the power tube rather than the powder inlet. It was set as the structure which injects with respect to the inner wall face near a part.
[0011]
According to the present invention, a part of the high-pressure jet water flow from the nozzle is sprayed onto the inner wall surface closer to the rear end of the power tube than the powder inlet, including the region where deposits are generated. A paste can be continuously produced while constantly sweeping the inner surface of the power tube with a high-pressure jet water flow. Thereby, it is possible to prevent deposits from sticking by a relatively simple method, or to prevent the deposits from growing, and to improve the paste production efficiency and to produce a paste of the desired quality continuously and stably. Can be [0012]
Here, the high-pressure jet water stream ejected from the nozzle may have an ejection pattern that extends larger than the inner diameter of the power tube at a position closer to the rear end portion of the power tube than the granular material inlet. . If it does in this way, the removal method of a deposit | attachment and the growth prevention effect can be more effectively exhibited with the simple method of considering the injection pattern of a high-pressure jet water stream.
[0013]
Also, there may be a plurality of the nozzles, and a high-pressure jet water stream ejected from a part of the nozzles may be ejected to the inner wall surface closer to the rear end portion of the power tube than the powder inlet. . In this way, with a simple configuration in which the orientation of some of the plurality of nozzles that inject the high-pressure jet water stream is changed, it is possible to efficiently exert the effect of removing deposits and preventing growth. it can.
[0014]
Moreover, it can also be set as the structure which provided the granular material removal apparatus for removing the granular material adhering to the inner surface inside the said granular material insertion port. According to this, since the granular material does not adhere to the inside of the granular material charging port, it becomes possible to increase the efficiency of paste production and to manufacture a paste of the desired quality continuously and stably.
[0015]
Further, negative pressure reducing means for reducing the negative pressure generated in the power tube near the nozzle and in the vicinity of the powder inlet is provided, and the negative pressure phenomenon means communicates the inside of the power tube near the nozzle with the outside air. It is also possible to adopt a structure in which the inside of the granular material inlet is communicated with the outside air. In this way, the granular material thrown into the power tube does not flow backward in the nozzle direction and is difficult to adhere, and the jet water stream is not sucked up to the granular material inlet side. Kimono growth can be prevented.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. The same components as those shown in FIGS. 8 to 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified.
[0017]
FIG. 1 shows the structure of the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
A
[0021]
A ring-shaped
[0022]
The
[0023]
There are a case where a plurality of
[0024]
The high-pressure jet water stream ejected from the
[0025]
Thus, a region where deposits are generated by injecting a part of the high-pressure jet water flow from each
[0026]
Here, as the injection pattern P1 of the high-pressure jet water stream injected from the
[0027]
If this concept is adopted, for example, it is possible to adopt a configuration in which a part of the
[0028]
According to the jet mixer having the above configuration, even when the jet water flow W is ejected from the
[0029]
Even if the powder S adheres to the inner surface of the
[0030]
Moreover, even if the granular material S that could not get through the jet water flow W settles and deposits on the inner surface of the
[0031]
On the other hand, since the outside air flows from the vent hole 18 formed in the
[0032]
Even if the granular material S adheres to the
[0033]
Therefore, since the jet mixer of this embodiment can prevent the deposit | attachment of the granular material S from attaching to the inner surface of the
[0034]
Various injection patterns of the high-pressure jet water flow are conceivable. For example, as shown in FIG. 7, the injection pattern guide groove 13 is formed in a cross shape, and the elliptical injection pattern P1 is also formed in a cross shape. It may be formed. In this way, since the injection pattern P1 can be expanded in an up / down / left / right direction, it is possible to reduce the need to consider the direction of the nozzle.
[0035]
Moreover, in the said embodiment, although the example which provided the inlet 18 in the surrounding wall of the
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent deposits from growing or prevent the growth of deposits by a relatively simple method, thereby improving the efficiency of paste production and the desired quality. It is possible to provide a jet mixer capable of continuously and stably producing the paste.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the structure of a power tube in the vicinity of a nozzle of a jet mixer according to the present invention and in the vicinity of a powder particle inlet.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a front view showing an arrangement relationship of nozzles.
FIG. 4 is an enlarged front view showing a configuration of a nozzle.
FIG. 5 is a front view showing an injection pattern of a high-pressure jet water flow from a nozzle.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an injection pattern in a power tube of a high-pressure jet water flow.
FIG. 7 is a front view showing an injection pattern of a high-pressure jet water stream.
FIG. 8 is an overall configuration diagram of a conventional jet mixer.
FIG. 9 is a plan view of a conventional jet mixer.
10 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
[Explanation of symbols]
2
Claims (5)
前記ノズルは、そのノズルからの高圧ジェット水流の一部を前記粉粒体投入口よりも前記パワーチューブの後端部寄りの内壁面に対して噴射する構成であることを特徴とするジェットミキサー。The high-pressure jet water stream injected from the nozzle is passed from the rear end of the power tube toward the tip, and the negative pressure generated in the power tube by the high-pressure jet water flow is introduced into the power tube from the granular material inlet. The powder and the water are agitated and mixed by colliding the drawn powder and colliding the drawn powder with the inner wall surface of the cyclone at the tip of the power tube to obtain a desired water / powder ratio. In a jet mixer
The nozzle is configured to inject a part of the high-pressure jet water flow from the nozzle onto the inner wall surface closer to the rear end of the power tube than the powder inlet.
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- 1999-08-02 JP JP21932199A patent/JP4176923B2/en not_active Expired - Fee Related
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