JPH01145925A - 粉粒体の低速高濃度空気輸送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、粉粒体を安定して輸送し得る低速高濃度空
気輸送装置に関する。

従来の技術 粉粒体の空気輸送は空気のエネルギを使って行うから、
供給圧力が高いほど輸送能力は大きくなり、高濃度、長
距離輸送が期待できる。また低速で送るほど動力係数が
小さくなり、摩耗破損も少なくなるので、静圧を利用し
て低速で輸送する方が有利である。したがって、最近で
は低速高濃度空気輸送が利用されるようになった。

従来の低速高濃度空気輸送装置は、供給タンクの送出し
ノズルと送り先の収容タンクの送入口との間を輸送管で
接続し、高圧空気を吹き込んで送り出しノズルから粉粒
体をプラグ状に圧して間欠的に押し出し、輸送管内では
プラグ状の粉粒体相と圧力空気相が交互に存在する状態
で押し動かされて低速で移動する。

パイプ輸送により摩耗性の大きい粉粒体を空気輸送する
場合、輸送速度を遅くすると、速度の３乗に比例すると
いわれる輸送管系の命数を増大し、また破砕を嫌う粉粒
体の場合は破砕率を減らして被輸送物の破損を防ぎ、更
に付着性の高い粉粒体の場合、管壁への衝突が弱くなり
、高濃度によるセルフクリーニングの効果と相まって付
着を著しく減少させる。

しかしながら、この低速高濃度空気輸送装置は輸送距離
が長くなると輸送が不安定となるなどの問題がある。

すなわち、この方式は粉粒体群が浮遊速度に達しない低
速で輸送するものであり、管内では粉粒体のプラグが形
成され、圧力空気により押されて移動するから、輸送中
はプラグ状粉粒体相と圧力空気相とが交互に存在する形
を維持しなければならない。

この低速高濃度空気輸送は輸送距離が長くなると、プラ
グ状粉粒体相と交互に存在すべき圧力空気相の空気がプ
ラグ状粉粒体の粒子間に侵入してプラグを崩壊し、崩壊
した粉粒体は隣接するプラグ状粉粒体相に連合し、同様
にして後続のプラグ状粉粒体が引き続いて崩壊一連合を
繰り返して大きなプラグが形成され、設定された圧力空
気では前進が困難となり、管路は閉鎖し輸送できなくな
る。

そのため、従来から種々の防止方法が提案されている。

例えば、輸送導管に並設した補助導管の所定間隔ごとに
、輸送導管と補助導管との圧力差により作動して補助導
管の空気流れを止める遮断弁を設け、隣接遮断弁の間に
複数の逆止弁を設け、搬送導管と補助導管との間に圧力
差が生じたとき、この圧力差に対応する遮断弁が作動し
て補助導管が遮断され、その遮断弁の上流側の各逆止弁
が開き、搬送導管に補助空気を送入し、圧力差を解消す
る方法（特公昭５７−３５７０）　、搬送導管の所定間
隔ごとに電気的な圧力信号発生器を設け、各発生器から
の圧力検出信号は電子制御装置に入力し、搬送導管に並
設した補助導管から分岐する分岐導管に前記電子制御装
置から出力される制御信号で開閉する弁を設け、この弁
と搬送導管の間に複数の逆止弁を並列してそれぞれを搬
送導管に接続した装置（特開昭５７−１２１５３０＞　
、輸送管の適所にパルスステーションを設け、輸送管に
並設したバイパス管との間にシーケンス弁を設け、輸送
管に粉粒体の詰りを生じたとき、シーケンス弁の作動に
よりバイパス管からパルスステーションに加圧気体を供
給するようにした装置（特開昭６０−２２３７２０　）
、輸送管の所定間隔ごとに内圧検出管域を設け、これを
圧力検出器に接続し、隣接内圧検出管載量に複数のチエ
ツキ弁を設置し、前記圧力検出器の検出信号により作動
する分配器を介したチエツキ弁から補助空気を輸送管に
送るようにした装置（実開昭６ｌ−１１９５２８）等が
ある。

発明が解決しようとする問題点 前記のごとく、粉粒体の低速高濃度空気輸送における粉
粒体の詰りを防止するため種々の提案がなされているが
、それらの多くは輸送管の圧力検出と圧力を高めるため
の補助空気の供給とは別個に行うという基本技術に基い
ているため、圧力検出機構と空気供給機構との間になん
らかの制御機構が必要であり、そのため装置が複雑化し
コスト高を招いていた。また、おる装置はバイパス管に
常時補助空気を流して高圧空気を浪費しており不経済で
あった。

この発明は、かかる欠点を排除することを目的に、輸送
管の圧力検出と補助空気の送入を一体的に行ない、輸送
管の粉粒体の詰りを的確に、かつ迅速に解消し得る粉粒
体の低速高濃度空気輸送賃置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、粉粒体の低速高濃度空気輸送装置において
、隣接空気供給弁の設置位置間の圧力差により開閉する
空気供給弁の複数、を輸送管の適所に設け、かつ隣接空
気供給弁間においてそれぞれ異なる差圧限定値内で閉状
態を保つ複数の補助弁を輸送管に接続し、前記空気供給
弁に設けた空気流入ボートに空気源を、空気供給ボート
に前記補助弁の空気送入ボートを接続したことにある。

この発明にあける空気供給弁の輸送管への設置は、輸送
される粉粒体の種類や輸送設備及び運転条件などにより
適所に設置する。また隣接する空気供給弁間に設置する
補助弁の設置数や設置位置なども空気供給弁と同様に任
意に決める。

空気供給弁は、弁体内孔の弁座に差圧限定値内で圧接す
るピストン状弁の一方の端面に開口し輸送管に接続する
高圧側ボートと、小径端面と段部端面の２段構成とした
端面の段部端面に開口し空気源に接続する低圧側ボート
及び小径端面に開口し減圧弁を介し空気供給源に接続す
る差圧調整空気ボートを設けてなる弁の使用が望ましい
。

また補助弁は、弁体内孔の弁座に差圧限定値内で圧接す
るピストン状弁の一方の端面に開口し低圧空気管に接続
される低圧側ボートを設け、弁座の低圧側に設けた空気
室に開口し空気供給弁の空気供給ボートに接続される空
気送入ボートを設けた弁の使用が望ましい。そして、差
圧限定値は輸送管の設置位置における輸送用空気の圧力
の変化（下流側はど低くなる）に応じて任意に変えるこ
とができる。

作　　　用 この発明による粉粒体の低速高濃度空気輸送装置を運転
した際、輸送管に粉粒体の詰りか発生すると、管内の空
気圧力はその詰りに対し上流側は増加し、下流側は低下
して圧力差を生じる。その圧力差が空気供給弁の高圧側
ポートと低圧側ボート間の設定された差圧限定値を超え
ると弁が開き、補助空気がその空気供給弁に接続された
各補助弁へ流れる。すると、詰り部に設置された補助弁
は詰り部を流れている輸送管の圧力空気と補助空気との
圧力和により差圧限定値を超え弁が開き、詰り部に補助
空気が噴出され詰りを解消する。しかし、その詰り部の
下流側に設置した補助弁は輸送管の空気圧力がほとんど
零に近いため補助空気との圧力和は弁の差圧限定値内に
あって弁は開かない。

つまり、輸送管に詰りか生じ空気供給弁が開いたときは
、その詰り部に設置された補助弁のみから補助空気が噴
出し、詰り部の下流側に設置された補助弁からは補助空
気は噴出しない。

実　　施　　例 この発明の実施例を図面に基いて説明する。

送り元の供給タンク（１１）の送出しノズル（２２）と
送り先の収容タンク（１２）の受入れ口との間は輸送管
（１３）で接続され、供給タンク（１１）には空気源の
ニアコンプレッサ（１５）から減圧弁（１６）　（１７
）及び逆止弁（１８）を介して空気供給管（９）を送出
しノズル（２２）に接続すると共に、減圧弁（１９）、
逆止弁（２０）を有する分岐空気供給管（１０）をタン
ク上部に接続する。第１図中の（２３）は輸送管（１３
）に設けた開閉弁、（２４）は粉粒体の供給弁である。

前記輸送管（１３）の選び出された複数箇所に空気供給
弁（１−１）（１−２）　（１−３）の高圧側ボートを
接続し、隣接する空気供給弁（１−１）（１−２）、同
（１−２）（１−３）の間及び空気供給弁（１−３）と
収容タンク（１２）の間には、それぞれ複数個（図面に
は３個を示す）の補助弁（２−１ａ〜２−１０）、（２
−２ａ〜２−２０）、（２−３ａ〜２−３ｃ）を輸送管
（１３）側に空気を噴出できるように取着する。

前記空気供給弁（１−１）　（１−２）　（１−３）と
しては、例えば第２図に示す空気供給弁（１）を使用す
る。この弁は、弁体（２５）の内孔にピストン状弁（２
６）が設けられ、その低圧側端面には小径円柱が突設さ
れ、端面ば小径端面及び大径部と小径部で形成される段
部端面との２段構成され、弁体（２５）の内孔上部には
前記段部端面に開口する低圧側ボート（２７）と小径端
面に開口する差圧調整空気ボート（２８）が設けられ、
内孔下部には高圧側ボート（２９）が設けられる。そし
て、弁座の上側と下側に空気室（３１）（３２）が設け
られ、空気室（３１）には空気源に連なる補助空気管（
３）を接続するための空気流入ポート（３３）が、空気
室（３２）には空気供給ボート（３４）が設けられてい
る。

そして、空気供給弁（１−１）　（１−２）　（１−３
）の高圧側ボート（２９）は輸送管（１３）に接続し、
低圧側ポート（２７）は下流側の空気供給弁の高圧側ボ
ート接続管に低圧側空気管（５−１）　（５−２）で接
続し、収容タンク（１２）に隣接する空気供給弁（１−
３）の低圧側ポート（２７）は収容タンク（１２）の排
気側に設けたバッグフィルタ（１４）に空気管（５−３
）で接続する。最終の空気供給弁（１−３）の空気流入
ポート（３３）には空気源のニアコンプレッサ（１５）
に連なる空気供給管（９）の途中から分岐し減圧弁（２
１）を有する補助空気供給管（３）を接続し、該補助空
気供給管（３）の途中から分岐した分岐補助空気管（３
−１）（３−２）をそれぞれ空気供給弁（１−１）（１
−２）の空気流入ポート（３３）に接続する。更に分岐
補助空気管（３−１）　（３−２）から分岐し、又最終
の空気供給弁（１−３）においては保持金空気供給管（
３）から分岐した減圧弁を有する差圧調整空気管（７−
１）（７−２）（７−３）をそれぞれの弁の差圧調整空
気ポート（２８）に接続する。

そして、差圧調整空気管（７−１）（７−２）　（７−
３）に設けた減圧弁を操作して、空気供給弁の高圧側ボ
ート（２９）に加わる圧力空気と低圧側ポート（２７）
に加わる圧力空気との差圧が所定の限定値になるように
調整する。また空気供給ボート（３４）は補助空気送入
管（４−１）（４−２）　（４−３）により輸送管（１
３）に設置した各補助弁（２−１ａ　〜２−１ｃ）（２
−２ａ　〜２−２ｃ）（２−３ａ　〜２−３Ｃ）に夫々
接続する。なお、弁体内孔の高圧側ボート（２９）とピ
ストン状弁（２６）の下端との間にはダイヤフラム（３
０）を設は粉粒体の侵入を防止する。

また、前記補助弁としては、例えば第３図に示す設定差
圧を超えたとき開くように構成した補助弁（２）を使用
する。この弁は弁体（４０）の内孔にピストン状弁（３
７）が設けられ、その一方の端面には輸送管（１３）に
接続される高圧側ボート（３５）が、他方の端面には前
記補助空気管（３）から分岐し減圧弁（８−１ａ　〜Ｂ
−１ｃ）（８−２ａ〜８−２ｃ）（８−３ａ　〜８−３
ｃ）により減圧される作動圧調整空気管（６−１ａ〜６
−１０）（６−２８〜６−２ｃ）　（６−３ａ〜６−３
ｃ）に接続される作動圧調整用空気ボート（３６）が設
けられ、弁座を含む空気室（３８）に開口する補助空気
挿入ポート（３９）を空気供給管（１−１）（１−２）
　（１−３）の空気供給ボート（３４）に接続された補
助空気送入管（４−１）（４−２）　（４−３）に接続
する。

そして、高圧側ボート（２９）から加わる輸送管（１３
）の圧力空気と低圧側ポート（２７）から加わる補助空
気との差圧は、その補助弁が設置される輸送管（１３）
の位置により設定値を変える。そのため、各補助弁はそ
れぞれ減圧弁を有する作動圧調整空気管を接続して、そ
れぞれの減圧弁を操作して設定値を決める。

前記装置において、粉粒体が貯留されている供給タンク
（１１）の送出しノズル（２２）の先に設けた開閉弁（
２３）を開き、減圧弁（１９）により上限圧力が設定さ
れている圧力空気を分岐空気供給管（１０）から連続し
て、または間欠的に供給タンク（１１）に送入し、送出
しノズル（２２）から粉粒体をプラグ状にして押し出す
と共に、空気供給管（９）から輸送用圧力空気を送入し
、輸送管（１３）でプラグ状粉粒体相と圧力空気相が交
互に存在する状態で粉粒体の輸送が行われ、順次送り先
の収容タンク（１２）に収容される。

このプラグ輸送時の輸送管内の圧力空気の圧力変化を第
４図の圧力線図に示す。図において、Ａ点は供給タンク
（１１）、Ｂ点は空気供給弁（１−１）、０点は空気供
給弁（１−２＞　、Ｄ点は空気供給弁（１−３）、Ｅ点
は収容タンク（１２）のそれぞれに対応した位置を示す
。図中の実線は正常状態の空気圧力を示す。

前記のごとく、圧力空気により押し出されながら前進す
るプラグ状粉粒体は、最初強固であるが、次第に粉粒体
の粒子間に空気が浸透し、管内面との摩擦などによりプ
ラグが崩壊し、粉粒体の詰りか発生することがある。

今、第１図において、空気供給弁（１−１）と（１−２
）の間において、輸送管（１３）に粉粒体詰り部（４１
）が発生すると、第４図に破線で示すように、粉粒体詰
り部（４１）の上流側の空気圧力は上昇するが、逆に下
流側の空気圧力は減少し、Ｂ点と０点の差圧△Ｐ１は正
常時の差圧ΔＰに比べ著しく増加し差圧限定値を超える
。すると空気供給弁（１−１）のダイヤフラム（３０）
が押圧されて弁が開き、空気室（３１）（３２）が連通
し、補助空気は空気流入ボート（３３）、空気供給ボー
ト（３４）を経て補助空気送入管（４−１）から各補助
弁（２−１ａ）　（２−１ｂ）　（２−１ｃ）の補助空
気送入ボート（３９）から空気室（３８）に流入する。

図示のごとく補助弁（２−１８）と（２−１ｂ）を設置
した輸送管部分に詰りを生じた状態では、粉粒体詰り部
（４１）の粒子の間には多少の圧力空気が流れており、
そのため補助弁（２−１８）と（２−１ｂ）の高圧側ボ
ートには多少の圧力が加わり、空気室（３８）に流入し
た補助空気との空気圧力の和は弁を閉じるため設定され
た差圧限定値を超えるため弁が開き、補助空気は高圧側
ポート（３５）から粉粒体詰り部（４１）に噴出し粉粒
体詰りを解消する。しかし、粉粒体詰り部（４１）の下
流側にある補助弁（２−ＩＣ）の高圧側ポート（３５）
には輸送管からの圧力はほとんど加わっておらず、空気
室に流入した補助空気を加えても差圧限定値を超えない
ため補助弁（２−１ｃ）は開かない。このようにして、
粉粒体詰りか解消すると下流側の空気圧力は上昇して正
常にもどる。すると、空気供給弁（１−１）は閉じて補
助空気の供給が停止する。

前記Ｂ点と０点の外、０点とＤ点の間、及びＤ点とＦ点
の間において粉粒体詰りか発生した場合も、前記と同様
の差圧限定値を超えたとき、関係する空気供給弁（１−
２）または（１−３）及び補助弁が開き補助空気が輸送
管内に噴出し粉粒体詰りを解消する。

発明の効果 この発明は、粉粒体の輸送管の適所に配設した空気供給
弁と隣接空気供給弁の間に配設した複数の補助弁からな
り、空気供給弁の設置区間内における粉粒体詰りを、そ
の上流側と下流側との輸送空気圧の差圧として検出する
と共に、複数を一部として設置した補助弁の内、詰り部
に対応する補助弁のみを開いて補助空気を輸送管の詰り
部に噴出してその詰りを解消するため、一つの空気供給
弁により差圧の検出と補助空気の供給を一緒に行うこと
ができ、設備を簡素化できると共に、詰り部のみに補助
空気を噴出するため能率的かつ経済的に粉粒体詰りを解
消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例における粉粒体空気輸送装置
の概略を示す説明図、第２図は同上における空気供給弁
の詳細を示す断面図、第３図は同上における補助弁の詳
細を示す断面図、第４図は第１図の輸送管における圧力
空気の圧力線図である。 １、　１−１．１−２．１−３・・・空気供給弁２、２
−１ａ〜２−１ｃ、　２−２ａ〜２−２ｃ、　２−３ａ
〜２−３ｃｍ・・・・・補助弁 ３・・・補助空気管　　　３−１．３−２・・・分岐管
４−１．４−２．４−３・・・補助空気送入管５−１．
５−２．５−３・・・低圧側空気管６−１ａ　〜６−１
ｃ、６−２ａ　〜６−２ｃ、６−３ａ　〜６−３ｃ・・
・作動圧調整空気管 ７−１．７−２．７−３・・・差圧調整空気管８−１ａ
〜８−１ｃ、８−２ａ　〜８−２ｃ、８−３ａ　〜８−
３ｃ・・・減圧弁９・・・輸送用空気供給管 １０・・・分岐空気供給管 １１・・・供給タンク １２・・・収容タンク １３・・・輸送管 １４・・・バッグフィルタ １５・・・ニアコンプレッサ 出願人　　三興空気装置株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　粉粒体の低速高濃度空気輸送装置において、隣接の
   弁設置位置間の圧力差により開閉する空気供給弁の複数
   を輸送管の適所に配設し、かつ隣接空気供給弁間におい
   て、それぞれ異なる差圧限定値内で閉状態を保つ複数の
   補助弁を輸送管に接続し、前記空気供給弁の入側に設け
   た空気流入ポートに空気源を、出側に設けた空気供給ポ
   ートに前記補助弁の送入ポートを接続したことを特徴と
   する粉粒体の低速高濃度空気輸送装置。 ２　空気供給弁が、弁体内孔の弁座に差圧限定値内で圧
   接するピストン状弁の一方の端面に開口し輸送管に接続
   する高圧側ポートと、小径端面と段部端面の２段構成と
   した端面の段部端面に開口し空気源に接続する低圧側ポ
   ート及び小径端面に開口し減圧弁を介し空気供給源に接
   続する差圧調整空気ポートを設け、弁座の上下側に空気
   室を設け、低圧側空気室に開口する空気流入ポートと高
   圧側空気室に開口する空気供給ポートを設けてなる弁で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粉粒
   体の低速高濃度空気輸送装置。 ３　補助弁が、弁体内孔の弁座に差圧限定値で圧接する
   ピストン状弁の一方の端面に開口し低圧空気管に接続さ
   れる低圧側ポートを、他方の端面に開口し輸送管に接続
   される高圧側ポートを設け、弁座の低圧側に設けた空気
   室に開口し空気供給弁の空気供給ポートに接続される空
   気送入ポートを設けた弁であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の粉粒体の低圧高濃度空気輸送装置
   。