JP4820142B2 - 貯蔵物の貯蔵深さ測定方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、貯槽内に堆積して貯蔵される多数の固形物からなる貯蔵物の量を測定するための方法及び装置に関する。

火力発電所では、ボイラー設備を長時間停止するときに、バンカーと称される貯槽内に残留した石炭が自然発火するのを防止するために、排出口から石炭を残さず排出している。発電機の出力降下にあわせて石炭を排出するため、発電プラントの石炭必要量と、バンカー内の残留石炭量とを一致、または超えさせない必要がある。

バンカーは、奥行 14 m 程度、幅 10 m 程度、深さ 30 m 程度の直方体であり、バンカーの底部は 70 ° 以上の傾斜を有する略すり鉢状となっている。バンカーの下端には、排出口を有している。前記底部の形状により、バンカー内に貯蔵される石炭が、バンカー内に長時間滞留したり、排出口を閉塞したりすることを防ぐことができる。

残留石炭が前記底部のみに残っている状態になると、残留石炭量が急激に低下するため、石炭排出時には残留石炭の貯蔵深さを正確に把握する必要がある。

バンカーには、例えば下記特許文献１に記載されているように、超音波を用いた測定装置が備え付けられているが、残留石炭量が低下すると貯蔵深さを正確に測定できなくなる。なぜなら、測定装置から発信された超音波は該底部に当たると乱反射するため、測定精度が低下する又は測定不能となるからである。

そこで、従来は、計測者が ５０ｍ巻尺の先端に錘を取り付けた測定装置を手に持ち、バンカーの上端から下端に向けて測定装置を垂直に降下させ、錘が残留石炭の表面に到達した時に生じる巻尺のテープのたわみ又は手の感触から、錘が表面に到達したことを判断し、残留石炭の貯蔵深さを測定していた。

特開平０７−１８１０７３号公報

しかしながら、錘がバンカー内の残留石炭の表面に到達した時に、巻尺のテープが受ける重量変化はわずかであるため、テープのたわみ又は手の感触から錘が表面に到達したことを判断するのは難しく、さらに迅速に貯蔵深さを測定するには、熟練が必要だった。

本発明の目的は、貯槽内に堆積して貯蔵された石炭のような貯蔵物の量を容易かつ迅速に測定できる方法及び測定装置を提供することである。

本発明の測定方法は、目盛を有する紐状部材と、該紐状部材の先端に取り付けられた面に開口を有するケースと、該ケース内に収納された光源とを備えた測定装置を用いて、貯槽内に堆積して貯蔵される多数の固形物からなる貯蔵物の量を測定するための方法であって、前記貯槽の上端から下端に向けて前記ケースを垂直に降下させ、前記ケースが前記貯蔵物の表面に到達して倒れ、前記光源からの光が前記上端を照らさなくなったときに、前記上端と同じ高さ位置に対応する前記紐状部材の目盛から、前記貯槽の上端から前記貯蔵物の表面までの深さを読み取り、読み取った深さを前記貯槽の深さから差し引くことにより前記貯蔵物の貯蔵深さを求めることを特徴とする。

本発明の測定方法では、前記貯槽の上端から前記貯蔵物の表面までの深さは、前記貯槽の上端から下端に向けて前記ケースを垂直に降下させ、前記ケースが前記貯蔵物の表面に到達して倒れ、前記光源からの光が前記上端を照らさなくなったときに、前記上端と同じ高さ位置に対応する前記紐状部材の目盛から読み取られる。

本発明の測定装置は、貯槽内に堆積して貯蔵される多数の固形物からなる貯蔵物の量の測定に用いられる測定装置であって、目盛を有する紐状部材と、該紐状部材の先端に取り付けられた面に開口を有するケースと、該ケース内に収納された光源とを備え、前記貯槽の上端から下端に向けて前記ケースを垂直に降下させ、前記ケースが前記貯蔵物の表面に到達して倒れ、前記光源からの光が前記上端を照らさなくなったときに、前記上端と同じ高さ位置に対応する前記紐状部材の目盛から、前記貯槽の上端から前記貯蔵物の表面までの深さを読み取り可能であることを特徴とする。

前記貯槽は、所定の深さを有し、かつ略すり鉢状の底部を有する貯槽であってもよい。例えば、石炭を貯蔵するバンカーや穀物を貯蔵するサイロである。

前記紐状部材は、巻尺のテープであることが望ましい。巻尺のハンドル等の巻き取り機能により、前記貯蔵物の表面から前記ケースを容易に引き上げることができる。

前記ケースは、その底が前記貯蔵物の表面に接触したときに倒れやすい形状を有することが望ましい。具体的には、例えば試験管のような、半球形状の底を有する筒でもよい。また、中空の球でもよい。そして、前記ケースが降下して前記貯蔵物の表面に達するまでの間、前記ケースを降下させた位置を照らしていた前記光源からの光は、前記ケースが前記貯蔵物の表面に到達して倒れることにより、照らす方向が変化して前記位置を照らさなくなる。これによって、前記ケースが前記貯蔵物の表面に到達したことを判断できる。

また、前記開口は、そこから前記ケース内に前記固形物が入り込みにくい形状を有することが望ましい。具体的には、前記開口の先端がすぼまった形状である。あるいは、アクリル樹脂のような、透明かつ壊れにくい材質の板が前記開口を覆っていてもよい。なお、透明であるのは、前記光源からの光を前記ケースの外部に通すためである。

さらに、前記光源は、懐中電灯の電球であることが望ましい。その場合、懐中電灯のスイッチにより、前記光源の点灯と消灯とを簡単に切り替えることができる。

本発明の測定方法によれば、貯槽の上端から下端に向けてケースを垂直に降下させ、ケースが貯蔵物の表面に到達して倒れ、光源からの光が貯槽の上端を照らさなくなったときに、貯槽の上端と同じ高さ位置に対応する紐状部材の目盛から、貯槽の上端から貯蔵物の表面までの深さを読み取り、読み取った深さを貯槽の深さから差し引くことによって貯蔵物の貯蔵深さが求められる。その際、光源からの光が貯槽の上端を照らさなくなったことで、前記ケースが貯蔵物の表面に到達したことを容易に正しく判断できると共に、計算が簡単であることから、熟練者でなくても容易で迅速な測定が実現される。

また、本発明の測定装置によれば、ケースを降下させた位置から光源からの光を確認できるか否かによって、ケースが貯蔵物の表面に到達したことを容易かつ確実に判断できることから、熟練者でなくても容易に正しく測定できる。

以下、火力発電所のバンカーに貯蔵された石炭の貯蔵深さを測定する場合について説明する。

図１は、実施例の測定装置の使用状態を表す概略図であり、図中の円Ａで囲んだ部分を拡大して示す。図２は、実施例の測定装置の一部断面図である。

バンカー５は、奥行 14 m 程度、幅 10 m 程度、深さ 30 m 程度の直方体であり、その底部は 70 ° 以上の傾斜を有する、略すり鉢状となっている。

バンカー５の中心部の下端には、排出口５ａが設けられている。バンカー５の上面５ｂは、鋼板で覆われており、その中心部には点検口５ｃが設けられている。

バンカー５内には、石炭６が堆積して貯蔵されている。石炭６は排出口５ａから排出される。

測定装置１は、巻尺２、ケース３、懐中電灯４で構成される。

巻尺２は、目盛を有するステンレス製のテープ２ａの先端に、略口字形の金具２ｂを有する。テープ２ａは、バンカー５の深さ、すなわち点検口５ｃから排出口５ａの長さよりも長い、ステンレス製のテープである。ハンドル２ｃを回すと、テープ２ａが巻き取られる。

ケース３は、試験管のような、半球形状の底３ａを有する筒である。ケース３は、その内側に懐中電灯４を収納できる大きさであればよく、例えば直径 8 cm 程度、長さ 25 cm 程度である。

石炭６の表面６ａにケース３の底３ａが接触すると、その底３ａの形状のためにケース３は直立せずに倒れる。

ケース３の開口３ｂは、その先端がすぼまった形状を有している。開口３ｂの付近には、ケース３の径の中心に対して、２つの穴３ｃが点対称の位置に空いている。

略Ｕ字形のフック３ｄが、ボルト３ｅによって穴３ｃに取り付けられ、ボルト３ｅの一端は２個のナット３ｆで固定されている。フック３ｄは、ボルト３ｅを軸として、その中央部がケース３の側面に近づくように動くことができる。

ナスカン３ｇをフック３ｄと金具２ｂとに掛けることにより、ケース３が巻尺２のテープ２ａの先端に取り付けられている。

懐中電灯４は、その光が開口３ｂからケース３の外部に放出する向きで、ケース３の内部に収納される。懐中電灯４の光源は、バンカー５の排出口５ａの位置から真上を照らしたときに、その光が点検口５ｃを照らすことができる程度の輝度又は光度を有する。例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＬＥＤである。

バンカー５の点検口５ｃから排出口５ａに向けて、ケース３を垂直に降下させると、巻尺２のテープ２ａが引き出される。ケース３が降下する間、懐中電灯４の光は点検口５ｃを照らす。ケース３が石炭６の表面６ａに到達すると、ケース３は表面６ａ上に倒れ、テープ２ａの引き出しが停止する。このとき、懐中電灯４の光が照らす方向は変化して、点検口５ｃを照らさなくなる。

巻尺２のハンドル２ｃを回転すると、テープ２ａが巻き取られ、ケース３は石炭６の表面６ａから引き上げられる。

以下に示す手順で、火力発電所のバンカー５に堆積して貯蔵された石炭６の貯蔵深さを測定する。
（１）バンカー５の点検口５ｃから石炭６の表面６ａまでの深さ（以下「Ｄ_ＳＣ」で表す）を計測する。

具体的には、まず、点検口５ｃから排出口５ａに向けて、ケース３を垂直に降下させる。この間、懐中電灯４の光が点検口５ｃを照らすため、点検口５ｃから前記光を確認できる。

次に、ケース３が石炭６の表面６ａに到達すると、ケース３は表面６ａ上に倒れ、巻尺２のテープ２ａの引き出しが停止する。このとき、懐中電灯４の光が照らす方向は変化して、点検口５ｃを照らさなくなるため、点検口５ｃから前記光を確認できなくなる。これにより、ケース３が石炭６の表面６ａに到達したことを判断する。

そして、点検口５ｃと同じ高さとなる位置で、巻尺２のテープ２ａの目盛を読み取る。

読み取りが終了したら、巻尺２のハンドル２ｃを回して、ケース３を引き上げる。
（２）バンカー５の深さ、すなわちバンカー５の点検口５ｃから排出口５ａまでの長さ（以下「Ｄ_Ｂ」で表す）を求める。この深さは、例えばバンカー５の設計図等の資料から得られる。
（３）次式により、石炭６の表面６ａからバンカー５の排出口５ａまでの深さ、すなわち石炭６の貯蔵深さ（以下「Ｄ_Ｃ」で表す）を算出する。

Ｄ_Ｃ ＝ Ｄ_Ｂ − Ｄ_ＳＣ
以上、図示の実施例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば光源は、懐中電灯の電球に限らず測定に必要な輝度又は光度を有するものであれば何でもよい。

実施例の測定装置の使用状態を表す概略図。 実施例の測定装置の一部断面図。

符号の説明

１：測定装置、２：巻尺、３：ケース、４：懐中電灯、５：バンカー、６：石炭。

Claims (8)

1. 目盛を有する紐状部材と、該紐状部材の先端に取り付けられた面に開口を有するケースと、該ケース内に収納された光源とを備えた測定装置を用いて、貯槽内に堆積して貯蔵される多数の固形物からなる貯蔵物の量を測定するための方法であって、
   前記貯槽の上端から下端に向けて前記ケースを垂直に降下させ、前記ケースが前記貯蔵物の表面に到達して倒れ、前記光源からの光が前記上端を照らさなくなったときに、前記上端と同じ高さ位置に対応する前記紐状部材の目盛から、前記貯槽の上端から前記貯蔵物の表面までの深さを読み取り、
   読み取った深さを前記貯槽の深さから差し引くことにより前記貯蔵物の貯蔵深さを求めることを特徴とする測定方法。
2. 請求項１記載の測定方法において、
   前記貯槽が、所定の深さを有し、かつ略すり鉢状の底部を有することを特徴とする測定方法。
3. 貯槽内に堆積して貯蔵される多数の固形物からなる貯蔵物の量の測定に用いられる測定装置であって、
   目盛を有する紐状部材と、該紐状部材の先端に取り付けられた面に開口を有するケースと、該ケース内に収納された光源とを備え、
   前記貯槽の上端から下端に向けて前記ケースを垂直に降下させ、前記ケースが前記貯蔵物の表面に到達して倒れ、前記光源からの光が前記上端を照らさなくなったときに、前記上端と同じ高さ位置に対応する前記紐状部材の目盛から、前記貯槽の上端から前記貯蔵物の表面までの深さを読み取り可能であることを特徴とする測定装置。
4. 請求項３記載の測定装置において、
   前記貯槽が、所定の深さを有し、かつ略すり鉢状の底部を有することを特徴とする測定装置。
5. 請求項３又は４記載の測定装置において、
   前記紐状部材は、巻尺のテープであることを特徴とする測定装置。
6. 請求項３乃至５のいずれか記載の測定装置において、
   前記ケースは、その底が前記貯蔵物の表面に接触したときに倒れやすい形状を有することを特徴とする測定装置。
7. 請求項３乃至６のいずれか記載の測定装置において、
   前記開口は、そこから前記ケース内に前記固形物が入り込みにくい形状を有することを特徴とする測定装置。
8. 請求項３乃至７のいずれか記載の測定装置において、
   前記光源は、懐中電灯の電球であることを特徴とする測定装置。

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