JPH02278140A - 固気二相流での粉粒体の管内通過重量測定方法 - Google Patents
固気二相流での粉粒体の管内通過重量測定方法Info
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- JPH02278140A JPH02278140A JP9897889A JP9897889A JPH02278140A JP H02278140 A JPH02278140 A JP H02278140A JP 9897889 A JP9897889 A JP 9897889A JP 9897889 A JP9897889 A JP 9897889A JP H02278140 A JPH02278140 A JP H02278140A
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
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。
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)
本発明は、搬送ガスによって管内を輸送搬送中の粉粒体
の重量測定方法に関する。
の重量測定方法に関する。
(従来の技術)
粉粒体状の物質を連続的に工業装置へ搬送して所定の反
応や処理を行わせることは古くより行われていたが、近
年さらにその必要性が高まり技術の精度向上が望まれて
いる。特に粉粒体の切出し量、輸送量の瞬時値を把握す
ることは重要な項目であるが、以下の例に示すように従
来技術は場合によっては、必ずしも十分満足されるもの
であったとは言いにくい。
応や処理を行わせることは古くより行われていたが、近
年さらにその必要性が高まり技術の精度向上が望まれて
いる。特に粉粒体の切出し量、輸送量の瞬時値を把握す
ることは重要な項目であるが、以下の例に示すように従
来技術は場合によっては、必ずしも十分満足されるもの
であったとは言いにくい。
例えば第5図(b)に示すようにフィードホッパ1より
粉粒体が一本の配管で切出される場合は、ホッパにロー
ドセル2を設置して重量変化を検出し、その信号を微分
すれば輸送量の瞬時値を知るることができる。またホッ
パからの切出し量にテーブルフィーダ、ロークリバルブ
3等容積式粉粒体切出し装置を用いることにより同様に
切出し量を11定することができる。
粉粒体が一本の配管で切出される場合は、ホッパにロー
ドセル2を設置して重量変化を検出し、その信号を微分
すれば輸送量の瞬時値を知るることができる。またホッ
パからの切出し量にテーブルフィーダ、ロークリバルブ
3等容積式粉粒体切出し装置を用いることにより同様に
切出し量を11定することができる。
しかしながら第5図(a)に示すようにホッパ1より粉
粒体を切出し下流の分岐管において多数の支管4に分流
する方式(第5図(8戸において各支管ごとの流量を求
めたい場合、上記の方式は採用できない。
粒体を切出し下流の分岐管において多数の支管4に分流
する方式(第5図(8戸において各支管ごとの流量を求
めたい場合、上記の方式は採用できない。
ずなわちこのような固気二相流の分岐配管においては、
配管形状が同一であっても分配器が適切でなければ、支
管での粉粒体分配量は均一にならない(例えば特開昭5
2−847110号公報、「鉄と鋼」、all(19,
92)、 9.2393等参照)。
配管形状が同一であっても分配器が適切でなければ、支
管での粉粒体分配量は均一にならない(例えば特開昭5
2−847110号公報、「鉄と鋼」、all(19,
92)、 9.2393等参照)。
そのため管内の粉粒体二検出法が従来より研究されてお
り、例えばベンチュリー管を用い差圧測定をすることに
より流量を検出する方法あるいは静電容量式などの方法
が実用に共されている。
り、例えばベンチュリー管を用い差圧測定をすることに
より流量を検出する方法あるいは静電容量式などの方法
が実用に共されている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記ベンチュリー管の方式では■スロー
ト部において高流速になるため磨耗の問題があること、
■管を絞るため圧力損失が大きいこと、■検出精度を向
上させるために検出部前後にある程度直管部が必要とさ
れるので配管上支障を生じることがある。0粒径によっ
てはスロート部において閉塞を生じることがある、など
の問題点がある。
ト部において高流速になるため磨耗の問題があること、
■管を絞るため圧力損失が大きいこと、■検出精度を向
上させるために検出部前後にある程度直管部が必要とさ
れるので配管上支障を生じることがある。0粒径によっ
てはスロート部において閉塞を生じることがある、など
の問題点がある。
その他物粒体の流れる管内にセンサーを挿入する方式、
管壁にセンサーを設置する方法なども考えられているが
、磨耗の問題その他各種のトラブルは避けられず安定し
てかつ精度よく測定できる方法はまだ開発されていない
。
管壁にセンサーを設置する方法なども考えられているが
、磨耗の問題その他各種のトラブルは避けられず安定し
てかつ精度よく測定できる方法はまだ開発されていない
。
本発明は、従来の問題点を解決した粉粒体の重量測定方
法を提供することを目的とする。
法を提供することを目的とする。
(3題を解決するための手段)
本発明は、その目的を達成するために、あらかじめ粉粒
体単位重量当たりの吸着性ガスG2の気流搬送管内にお
ける圧力、温度での吸着量を求めておき、前記粉粒体が
気流搬送ガスG。によって搬送されている管内に、管上
流部より非吸着性ガスGlを一定の流量で注入して、管
下流部において管内気流搬送混合ガスG。十Glを採取
して、前記気tF、W1送混合ガスG。十01中の非吸
着性ガスG1a度をAM定し、次いであるいは同時に管
上流部より吸着性ガスG2を一定の流量で注入し、管下
流部において管内気流搬送混合ガスG。+62を採取し
、前記気流搬送混合ガスG。+62中のガスG2濃度を
測定することによって、次の(1)式、(2)式を用い
て単位時間に管内を流れる粉粒体の重量を算出すること
を特徴とする固気二相流での粉粒体の管内通過重量測定
方法である。
体単位重量当たりの吸着性ガスG2の気流搬送管内にお
ける圧力、温度での吸着量を求めておき、前記粉粒体が
気流搬送ガスG。によって搬送されている管内に、管上
流部より非吸着性ガスGlを一定の流量で注入して、管
下流部において管内気流搬送混合ガスG。十Glを採取
して、前記気tF、W1送混合ガスG。十01中の非吸
着性ガスG1a度をAM定し、次いであるいは同時に管
上流部より吸着性ガスG2を一定の流量で注入し、管下
流部において管内気流搬送混合ガスG。+62を採取し
、前記気流搬送混合ガスG。+62中のガスG2濃度を
測定することによって、次の(1)式、(2)式を用い
て単位時間に管内を流れる粉粒体の重量を算出すること
を特徴とする固気二相流での粉粒体の管内通過重量測定
方法である。
X−(A−A2−Y)/AI ・・・・・・・・・・・
・・・・(1)Y−B/B ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
X :単位時間当たりの粉粒体の重量 (kg/l1r
)Y :気流搬送ガスG offi (h3/
fir)A :注入された全吸着性ガスG2ff1(
cc/l1r) A1 :粉粒体単位ff!量当たりのガス吸着量(cc
/眩) A2 :単位気流搬送ガス量中の吸着性ガスG2の濃度
(ce/Nm3=pps)B :注入された
非吸着性ガスG1量 (cc/1r) B2 :単位気流搬送ガス量中の非吸着性ガスG1の濃
度 (ce/Nm3−ppm)さらに、本発明
は、粉粒体の管内への全切出し重量を測定するとともに
、あらかじめ粉粒体の単位重量当たりの吸着性ガスG2
の気流搬送管内における圧力、温度での吸着量を求めて
おき、前記粉粒体が気流搬送ガスG。によって分配搬送
されている各支管内に、各支管の上流部より非吸着性ガ
スG、を一定の流量で注入して、各支管下流部において
支管内気流搬送混合ガスG。+61を採取して、前記気
流搬送混合ガスG。+61中の非吸着性ガスG2濃度を
測定し、次いであるいは同時に各支管上流部より吸着性
ガスG2を一定の流量で注入し、各支管下流部において
管内気流搬送混合ガスG。十62を採取し、前記気流搬
送混合ガスG 十G 中のガス02′/Ii度をn1定
することによって、前述の(1)式、(2)式を用いて
単位時間に各支管内を流れる粉粒体の重量を粉粒体の全
切出し重量を各支管毎に比例配分計算することにより算
出することを特徴とする固気二相流での粉粒体の管内通
過重量測定方法である。
・・・・(1)Y−B/B ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
X :単位時間当たりの粉粒体の重量 (kg/l1r
)Y :気流搬送ガスG offi (h3/
fir)A :注入された全吸着性ガスG2ff1(
cc/l1r) A1 :粉粒体単位ff!量当たりのガス吸着量(cc
/眩) A2 :単位気流搬送ガス量中の吸着性ガスG2の濃度
(ce/Nm3=pps)B :注入された
非吸着性ガスG1量 (cc/1r) B2 :単位気流搬送ガス量中の非吸着性ガスG1の濃
度 (ce/Nm3−ppm)さらに、本発明
は、粉粒体の管内への全切出し重量を測定するとともに
、あらかじめ粉粒体の単位重量当たりの吸着性ガスG2
の気流搬送管内における圧力、温度での吸着量を求めて
おき、前記粉粒体が気流搬送ガスG。によって分配搬送
されている各支管内に、各支管の上流部より非吸着性ガ
スG、を一定の流量で注入して、各支管下流部において
支管内気流搬送混合ガスG。+61を採取して、前記気
流搬送混合ガスG。+61中の非吸着性ガスG2濃度を
測定し、次いであるいは同時に各支管上流部より吸着性
ガスG2を一定の流量で注入し、各支管下流部において
管内気流搬送混合ガスG。十62を採取し、前記気流搬
送混合ガスG 十G 中のガス02′/Ii度をn1定
することによって、前述の(1)式、(2)式を用いて
単位時間に各支管内を流れる粉粒体の重量を粉粒体の全
切出し重量を各支管毎に比例配分計算することにより算
出することを特徴とする固気二相流での粉粒体の管内通
過重量測定方法である。
(作 用)
本発明は管内を気流搬送される粉粒体に、吸着性ガスG
2を吸着させ吸着量を測定することにより、粉粒体量を
求める方法である。
2を吸着させ吸着量を測定することにより、粉粒体量を
求める方法である。
粉粒体表面に吸着されるガス量は、粉粒体の種類、雰囲
気ガス比表面積およびG2の種類を選べば、一定の温度
、圧力条件の下では、同じ値を示すことが知られている
。
気ガス比表面積およびG2の種類を選べば、一定の温度
、圧力条件の下では、同じ値を示すことが知られている
。
G2としては、分析精度の問題よりなるべく、固体表面
により多く吸着される種類のガスが望ましい。
により多く吸着される種類のガスが望ましい。
この観点より分子量が大きく、凝縮しやすいガスが良く
、実施例で用いた炭化水素類は用いやすい例である。
、実施例で用いた炭化水素類は用いやすい例である。
粉粒体表面に吸着したG2の量そのものを、オンライン
で71#I定することは困難であるので、本発明におい
ては、吸着され残った、気流搬送ガスG 中の62の濃
度をよ1l11定し、注入されたG2の瓜より請求範囲
(1)式にもとづいて差し引くことにより、粉粒体に吸
着された量を求めている。
で71#I定することは困難であるので、本発明におい
ては、吸着され残った、気流搬送ガスG 中の62の濃
度をよ1l11定し、注入されたG2の瓜より請求範囲
(1)式にもとづいて差し引くことにより、粉粒体に吸
着された量を求めている。
ここでG。の量が変動すれば、当然その中に残存するG
の濃度も変動するので、Go量も同時に知る必要があ
る。
の濃度も変動するので、Go量も同時に知る必要があ
る。
そのためには、G2とは別に、粉粒体面に吸着されにく
いガスG1を同時、あるいは、別個に、同一配管に注入
し、下流での測定点においてその濃度B2を検出する操
作を行う。
いガスG1を同時、あるいは、別個に、同一配管に注入
し、下流での測定点においてその濃度B2を検出する操
作を行う。
そして請求範囲の(2)式によってY量を知りうろこと
ができ、更に(1)式を用いて粉粒体11Xを計算する
ことができる。
ができ、更に(1)式を用いて粉粒体11Xを計算する
ことができる。
G1としては、分子量が小さく、凝縮性を持たない、た
とえば水素のような気体が望ましい。
とえば水素のような気体が望ましい。
G1.G2の分析方法としては、ガスクロマトグラフを
実施例において用いたがこれに限るわけではない。たと
えばフレームイオンデテクターなどは、連続的に微量の
炭化水素濃度を検出する際に使用可能である。
実施例において用いたがこれに限るわけではない。たと
えばフレームイオンデテクターなどは、連続的に微量の
炭化水素濃度を検出する際に使用可能である。
多数の配管を流れる粉粒体量をそれぞれ検出する場合こ
の分析計は1台のみ設置して各配管からの吸引ガスを次
々に切りかえながら分析し、各配管の粉体流量を求める
ことができる。
の分析計は1台のみ設置して各配管からの吸引ガスを次
々に切りかえながら分析し、各配管の粉体流量を求める
ことができる。
本発明においては、地検出方式のように管内あるいは管
壁にセンサーを設置する必要はなく、単にG■、G2の
吹きこみ口(共通でよい)とG。
壁にセンサーを設置する必要はなく、単にG■、G2の
吹きこみ口(共通でよい)とG。
のナンブリングロを、1本の配管にそれぞれ1ケ所ずつ
設置すればよいので、メンテナンスは極めて容易である
。
設置すればよいので、メンテナンスは極めて容易である
。
粉粒体としては、実施例においては、表1に示す微粉炭
を用いたが、一般には粉粒体比表面積(nf/g)X粉
体輸送量(g / Hr)の値が大きければ吸着される
G2量も大きいので検出は比較的容易である。しかし上
式の積が比較的小さい値であってもG1.G2の注入量
をすくなくすれば良いので基本的に問題はない。
を用いたが、一般には粉粒体比表面積(nf/g)X粉
体輸送量(g / Hr)の値が大きければ吸着される
G2量も大きいので検出は比較的容易である。しかし上
式の積が比較的小さい値であってもG1.G2の注入量
をすくなくすれば良いので基本的に問題はない。
その他、粉粒体そのものの構成する物質のちがいにより
吸着量に違いを生じるといわれているが、全くガスを吸
着しない粉粒体は、現実にはありえないので本発明は、
工業的に使用されるすべての気流搬送粉粒体に使用可能
である。
吸着量に違いを生じるといわれているが、全くガスを吸
着しない粉粒体は、現実にはありえないので本発明は、
工業的に使用されるすべての気流搬送粉粒体に使用可能
である。
(実 施 例)
以下に本発明の実施例を示す。第1図は本発明を実施す
る装置であって1はフィードホッパ、5は配管、6は分
配器、7は分岐管である。
る装置であって1はフィードホッパ、5は配管、6は分
配器、7は分岐管である。
第1図に示すフィードホッパ1より微粉炭を切出し、そ
の後3本に分岐6する気流搬送配管7の一本(約13m
の配管)に粉粒体として最大10kg/firの微粉炭
、気流搬送気体として窒素1ON■3/hrを用いて気
流搬送を行った。この時吸着ガスG2としてC3H8を
用いA部より流量計を経由して微粉炭流に投入し、B、
C,D、Hの4点でフィルターを通してガスサンプリン
グを行い、その中のCa Hsの濃度をMj定した。
の後3本に分岐6する気流搬送配管7の一本(約13m
の配管)に粉粒体として最大10kg/firの微粉炭
、気流搬送気体として窒素1ON■3/hrを用いて気
流搬送を行った。この時吸着ガスG2としてC3H8を
用いA部より流量計を経由して微粉炭流に投入し、B、
C,D、Hの4点でフィルターを通してガスサンプリン
グを行い、その中のCa Hsの濃度をMj定した。
その結果を第3図〜第4図に示した。第3図においては
、同−C3H8注大量時、注入点からガス採取点までの
距離とサンプリング窒素中C3H8a度との関係を示す
。最も遠い点Eでもまだ微粉炭表面への吸着が平衡に達
していないことが推測されるものの一応E点をサンプリ
ング点ときめて第4図の関係を調べてみた。石炭量とガ
ス(C3H8)6度との関係を調べ、その結果を第4図
に示した。
、同−C3H8注大量時、注入点からガス採取点までの
距離とサンプリング窒素中C3H8a度との関係を示す
。最も遠い点Eでもまだ微粉炭表面への吸着が平衡に達
していないことが推測されるものの一応E点をサンプリ
ング点ときめて第4図の関係を調べてみた。石炭量とガ
ス(C3H8)6度との関係を調べ、その結果を第4図
に示した。
第4図では、窒素を一定にして石炭量を5〜10kg/
hrと変えた時、石炭量と窒素中のC3H8(G2)濃
度との関係を示したもので、石炭量と、C3H8濃度と
に一定の関係のあることが分かる。
hrと変えた時、石炭量と窒素中のC3H8(G2)濃
度との関係を示したもので、石炭量と、C3H8濃度と
に一定の関係のあることが分かる。
すなわち、吸着が時間的に平衡に達していなくとも第4
図の関係が求まり粉粒体量を711定できることが実用
上重要な点である。従って実際に本発明を適用する場合
、吸着を平衡に達するために長い配管を経由させてから
サンプリングする必要は無いことが分かる。しかしなが
ら非吸着ガスや吸着ガスを注入した直後でガスサンプリ
ングするこ乏は、!4差の原因になるので、第2図に示
される滞留時間を延長するための一種のミキサーの類を
設置することは、測定のために配管を延長するなどの配
慮を不要にする意味で有効である。第2図において、8
は邪魔板であり、9の矢印で粉粒体の流れを示すように
、この部分に滞留部が形成されている。
図の関係が求まり粉粒体量を711定できることが実用
上重要な点である。従って実際に本発明を適用する場合
、吸着を平衡に達するために長い配管を経由させてから
サンプリングする必要は無いことが分かる。しかしなが
ら非吸着ガスや吸着ガスを注入した直後でガスサンプリ
ングするこ乏は、!4差の原因になるので、第2図に示
される滞留時間を延長するための一種のミキサーの類を
設置することは、測定のために配管を延長するなどの配
慮を不要にする意味で有効である。第2図において、8
は邪魔板であり、9の矢印で粉粒体の流れを示すように
、この部分に滞留部が形成されている。
なお表1にここで用いた微粉炭の粒度分布および表面積
計1定結果を示した。
計1定結果を示した。
表
(発明の効果)
本発明により管内を流れる粉粒体の重ユを、事実上圧力
損失の増加やセンサーの磨耗の問題、をおこすこと無く
検出することが可能となった。
損失の増加やセンサーの磨耗の問題、をおこすこと無く
検出することが可能となった。
また吸着ガスの注入口や気流搬送ガスのサンプリング口
は自由に選べるため、このことにより配管段:[に特別
な条件が加わることはない。
は自由に選べるため、このことにより配管段:[に特別
な条件が加わることはない。
この方式により検出された流量の信号をもってプロセス
自身のコントロールを行うことも既存の技術を用いて容
易に実行できる。吸着ガスG2、非吸着ガスG1として
はここでは炭化水素と水素を用いたが、これに限るもの
ではなく気流搬送ガスと異なるガスで粉粒体の表面に吸
着あるいは非吸石の性質が強く分析できる性質のもので
あれば利用可能である。
自身のコントロールを行うことも既存の技術を用いて容
易に実行できる。吸着ガスG2、非吸着ガスG1として
はここでは炭化水素と水素を用いたが、これに限るもの
ではなく気流搬送ガスと異なるガスで粉粒体の表面に吸
着あるいは非吸石の性質が強く分析できる性質のもので
あれば利用可能である。
第1図は本実施例に用いた装置系統の概略を示す図、第
2図は第1図に示した配管中途A′に設置されたミキサ
ーの側面断面図の概略を示す図、第3図は第1図に示し
たB、 C,D、 E点で測定したC3H8a度を示す
図、第4図は石炭量とE点でのC3H8Ia度との関係
を示す図である。 方、第5図(a)(b)は従来の装置系統の概略を示す
図である。 復代理人
2図は第1図に示した配管中途A′に設置されたミキサ
ーの側面断面図の概略を示す図、第3図は第1図に示し
たB、 C,D、 E点で測定したC3H8a度を示す
図、第4図は石炭量とE点でのC3H8Ia度との関係
を示す図である。 方、第5図(a)(b)は従来の装置系統の概略を示す
図である。 復代理人
Claims (2)
- (1)あらかじめ粉粒体単位重量当たりの吸着性ガス(
G_2)の気流搬送管内における圧力、温度での吸着量
を求めておき、前記粉粒体が気流搬送ガス(G_0)に
よって搬送されている管内に、管上流部より非吸着性ガ
ス(G_1)を一定の流量で注入して、管下流部におい
て管内気流搬送混合ガス(G_0+G_1)を採取して
、前記気流搬送混合ガス(G_0+G_1)中の非吸着
性ガス(G_1)濃度を測定し、次いであるいは同時に
管上流部より吸着性ガス(G_2)を一定の流量で注入
し、管下流部において管内気流搬送混合ガス(G_0+
G_2)を採取し、前記気流搬送混合ガス(G_0+G
_2)中のガス(G_2)濃度を測定することによって
、次の(1)式、(2)式を用いて単位時間に管内を流
れる粉粒体の重量(X)を算出することを特徴とする固
気二相流での粉粒体の管内通過重量測定方法。 X=(A−A_2・Y)/A_1・・・・・・・・・・
・・・・・(1) Y=B/B_2・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) X:単位時間当たりの粉粒体の重量(kg/Hr) Y:気流搬送ガス(G_0)量(Nm^3/Hr) A:注入された全吸着性ガス(G_2)量 (cc/Hr) A_1:粉粒体単位重量当たりのガス吸着量(cc/k
g) A_2:単位気流搬送ガス量中の吸着性ガス(G_2)
の濃度(cc/Nm^3=ppm) B:注入された非吸着性ガス(G_1)量(cc/Hr
) B2:単位気流搬送ガス量中の非吸着性ガス(G_1)
の濃度(cc/Nm^3=ppm) - (2)粉粒体の管内への全切出し重量を測定するととも
に、あらかじめ粉粒体の単位重量当たりの吸着性ガス(
G_2)の気流搬送管内における圧力、温度での吸着量
を求めておき、前記粉粒体が気流搬送ガス(G_0)に
よって分配搬送されている各支管内に、各支管の上流部
より非吸着性ガス(G_1)を一定の流量で注入して、
各支管下流部において支管内気流搬送混合ガス(G_0
+G_1)を採取して、前記気流搬送混合ガス(G_0
+G_1)中の非吸着性ガス(G_1)濃度を測定し、
次いであるいは同時に各支管上流部より吸着性ガス(G
_2)を一定の流量で注入し、各支管下流部において管
内気流搬送混合ガス(G_0+G_2)を採取し、前記
気流搬送混合ガス(G_0+G_2)中のガス(G)濃
度を測定することによって、請求項第(1)項記載の(
1)式、(2)式を用いて単位時間に各支管内を流れる
粉粒体の重量を粉粒体の全切出し重量を各支管毎に比例
配分計算することにより算出することを特徴とする固気
二相流での粉粒体の管内通過重量測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9897889A JPH02278140A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 固気二相流での粉粒体の管内通過重量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9897889A JPH02278140A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 固気二相流での粉粒体の管内通過重量測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02278140A true JPH02278140A (ja) | 1990-11-14 |
Family
ID=14234109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9897889A Pending JPH02278140A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 固気二相流での粉粒体の管内通過重量測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02278140A (ja) |
-
1989
- 1989-04-20 JP JP9897889A patent/JPH02278140A/ja active Pending
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