JPH0244732B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ぼう大な量の微粉物質を発生する工業生産にお
いては、そのような物質をその発生部所から輸送
系統へ整然と移送する上で、物質の性質上非常に
困難な問題があり、秩序ある搬送システムを設計
するのは困難である。

発電所の高効率石炭炊き炉で発生し、集塵装置
によつて収集されるフライアツシユの処理は特に
困難である。大規模の石炭炊き発電所は、毎時数
千トンものフライアツシユを発生するが、フライ
アツシユは滑石粉と同じような微粉であり、強い
摩剥性を有し、ホツパやコンベヤ内で凝塊し、固
まりつく傾向を有するので、処理するのが非常に
厄介である。従つて、フライアツシユを微粉物質
の移送に好都合な圧力型気送コンベヤなどの装置
内へ均一な流れとして導くのが困難である。

1980年４月４日付で出願された米国特許願第
137482号に開示されたシステムにおいては、粉体
は集塵装置の受容ホツパから機械式移送コンベヤ
によつて加圧気送コンベヤパイプライン内へ移送
され、該パイプラインから重力によつて圧力式機
械式コンベヤ（空気圧と機械的な機構即ちオーガ
スクリユーの両方によつて搬送するコンベヤ）内
へ落下し、該圧力式機械式コンベヤから加圧気送
コンベヤパイプライン内へ通される。

上記受容ホツパおよび機械式移送コンベヤは、
ほぼ大気圧で作動するが圧力式機械式コンベヤ
は、受容ホツパの圧力と、加圧気送コンベヤパイ
プライン内の圧力に等しい圧力との間で周期的に
切換えられる。

１回の送給サイクルにおいては、圧力式機械式
コンベヤと高圧気送コンベヤパイプラインとの間
にある底部ゲート弁は、最初は閉鎖されており、
機械式移送コンベヤと圧力式機械式コンベヤとの
間の頂部ゲート弁は開放されている。サイクルの
粉体受容段階においては、圧力式機械式コンベヤ
は、もちろん、受容ホツパおよび移送コンベヤと
同じ圧力・即ちほぼ大気圧でなければならない。

粉体受容段階が終了すると、即ち圧力コンベヤ
ケーシングに粉体が充填されると、頂部ゲート弁
が閉鎖され、圧力式機械式コンベヤからの通気弁
が閉鎖され、圧力弁が開放されて圧力式機械式コ
ンベヤケーシング内の圧力を高圧気送コンベヤパ
イプライン内の圧力と同じレベルにまで増大させ
る。かくして両者の圧力が平衡化されると、上記
底部ゲート弁が開放され、サイクルの粉体排出段
階において粉体は連続的に作動している圧力式機
械式コンベヤ機構により圧力式機械式コンベヤケ
ーシングから高圧気送コンベヤパイプライン内へ
移送される。

圧力式機械式コンベヤケーシング内の粉体が全
部排出されると、底部ゲート弁および圧力弁が閉
鎖され、圧力式機械式コンベヤケーシングの通気
弁が開放されて該ケーシング内の圧力を受容ホツ
パの圧力に戻し、次いで頂部ゲートが開放されて
次のサイクルを開始する。このサイクルは、圧力
式機械式コンベヤケーシングに粉体を完全に充填
し、次いで該ケーシングを完全に空にするように
制御される。

実際の発電所においては、粉体受容ホツパは、
２セツト以上に分けられるが、ここでは便宜上セ
ツトおよびセツトの２セツトに限定し、各セ
ツトは２つのセクシヨンＡおよびＢを有するもの
として説明する。例えばセツトのセクシヨンＡ
は、セクシヨン−Ａと称することとする。セク
シヨン−Ａの圧力式機械式コンベヤ装置がサイ
クルの第１段階即ち粉体充填段階にある間は、セ
クシヨン−Ｂの圧力式機械式コンベヤ装置は、
サイクルの第２段階、即ち粉体排出段階にある。
また、セクシヨン−Ａおよびセクシヨン−Ｂ
の圧力式機械式コンベヤ装置は、セクシヨン−
Ａおよび−Ｂのそれに対して1/4サイクルずれ
ている。

圧力式機械式コンベヤケーシングの両端は、２
つの移送コンベヤから同時に粉体を受取る。圧力
式機械式コンベヤ装置のケーシング内には、粉体
をケーシングの両端から横断中間平面の方へ移動
させ、該中間平面のところに配置された底部ゲー
ト弁を通して加圧気送コンベヤパイプラインへ送
給するように駆動されるコンベヤが設けられてい
る。

移送コンベヤ機構および圧力式機械式コンベヤ
の機械的機構はオーガであることが好ましく、単
一の軸上にそれぞれ反対のねじり方向の２つのオ
ーガを設ける。

上記米国特許願第137482号に開示された装置の
試作品を、集塵器からのフライアツシユを処理す
るために使用した場合の実験テストにおいて、あ
る種の作動条件のもとでは、圧力・機械コンベヤ
のケーシング内に粉体の詰まりを生じることが認
められた。

本発明は、この欠点を克服するために以下の３
点について圧力コンベヤを改変した。

(1) 気密ケーシングをオーガコンベヤより相当に
大きくし、コンベヤのねじ山（スクリユウ）の
回転円をケーシングの底部にできるだけ近接さ
せた。

(2) 互いに反対のねじ方向の螺旋状オーガコンベ
ヤのねじ山の端部を互いに僅かに離隔させて配
置し、加圧気送コンベヤパイプラインへの出口
の真上に位置する該２つのねじ山の端部の間で
オーガ軸に数本の半径方向に延びる粉体撹拌ロ
ツドを設けた。

(3) 圧力コンベヤケーシングの入口へ加圧空気を
導入する空気加圧導管を単なる通気管に変更
し、空気の加圧は、圧力式機械式コンベヤケー
シングの最下部にほぼ接線方向に連通し、該ケ
ーシングの軸線方向に間隔を置いて配置された
一連の空気パイプによつて行うようにした。

第１および第２図を参照して説明すると、本発
明の圧力式機械式コンベヤ装置を用いた装置（シ
ステム）は、セツトとセツトから成つてお
り、各セツトは16の粉体受容ホツパ（集塵器から
の粉体を受容するホツパ）から成つている。各セ
ツトは、８つの受容ホツパ１０Ａから成るセクシ
ヨンＡと、８つの受容ホツパ１０Ｂから成るセク
シヨンＢと、粉体をそれぞれの受容ホツパ１０
Ａ，１０Ｂから移送するためのスクリユウコンベ
ヤのような機械式移送コンベヤ２０Ａ，２０Ｂ
と、それぞれのセクシヨンに設けられたサージセ
クシヨン（図にはサージセクシヨン３０Ａだけが
示されている）と、それぞれのセクシヨンに設け
られた圧力式機械式コンベヤ装置４０Ａ，４０Ｂ
と、加圧気送コンベヤ５０と、圧力式機械式コン
ベヤ装置４０Ａ，４０Ｂ内の空気圧力を変更さ
せ、かつ、サージホツパ３０Ａ，３０Ｂを通気す
るための２つの空気管および弁系統（図にはセク
シヨンＡのため空気管および弁系統６０Ａだけが
示されている。

制御系統は、上記米国特許願第137482号に開示
されたサイクルに従つて上記送給装置全体の作動
を制御する。

第１および２図から明らかなように、粉体は４
つの受容ホツパ１０Ａまたは１０Ｂから１つの機
械式移送コンベヤ２０Ａまたは２０Ｂによつて移
送され、２つの移送コンベヤ２０Ａまたは２０Ｂ
から１つの圧力式機械式コンベヤ装置４０Ａまた
は４０Ｂへ導入される。従つて、各コンベヤ４０
Ａ，４０Ｂは、それぞれの８つの受容ホツパから
の粉体を処理する。

第１および３図において気体の流れ方向を表わ
す矢印はフライアツシユのような粉体が集塵装置
内を流れる方向を示す。ホツパ１０Ａ，１０Ｂは
下流にあるものほどフライアツシユを受取る量が
少くなる。機械式移送コンベヤ２０Ａ，２０Ｂの
摩耗を少くするために、受容ホツパからのフライ
アツシユの送給は、気体の流れに対して対向する
方向である。かくして、フライアツシユは最短距
離の流れ径路で圧力式機械式コンベヤ装置４０
Ａ，４０Ｂへ送られる。

第３図を参照して説明すると、各受容ホツパ１
０Ａ，１０Ｂは、通常の貯留器１１から成つてい
る。貯留器１１は、フライアツシユ処理装置にお
いては石炭炊き炉のフライアツシユ収集器からフ
ライアツシユを受取る。各貯留器１１の下端には
機械式移送コンベヤ２０Ａに接続する締切弁１２
が設けられている。

各移送コンベヤ２０Ａ，２０Ｂはコンベヤスク
リユウまたはオーガを収容する一連の円筒形ハウ
ジングと２２ｂで示されるような突出した移送箱
とから成つている。該ハウジングは、締切弁１２
の連通する導入管２３を有している。オーガ軸は
それぞれのハウジングの全長に亘つて延長してお
り、該各軸にそれぞれの螺旋状オーガ羽根即ちコ
ンベヤスクリユウの羽根２５Ｃが固定されてい
る。それらのオーガは移送箱においてオーバーラ
ツプされており、オーガからオーガへ粉体が受渡
されるようになされている。各オーガは電気モー
タ２９ｂによつて駆動される。

各サージホツパ３０Ａは、移送コンベヤの最後
のハウジングの上に配置された貯留器３１から成
つている。各貯留器３１の下端には排出喉部３４
が設けられている。喉部３４は、伸縮継手３５を
介してコンベヤ装置４０Ａ，４０Ｂのための頂部
ゲート弁３６に接続している。ゲート弁３６は、
任意の適当な空気圧または液圧シリンダによつて
作動される。

第３〜５図にみられるように、各圧力式機械式
コンベヤ装置４０Ａ，４０Ｂは、両端の近くに導
入管４２を有する気密円筒形ケーシング４１と、
該ケーシング内に装着されたスクリユウまたはオ
ーガコンベヤとから成る。各導入管４２は頂部ゲ
ート弁３６の下端即ち排出端にフランジによつて
連結させる。オーガコンベヤはオーガ軸４３と、
オーガ軸に取付けられた、互いに反対のねじり方
向のオーガ羽根４５ａ，４５ｂとから成る。オー
ガ軸の一端は、ケーシング４１の一端に設けたジ
ヤーナル４３ａに支持させオーガ軸の他端には駆
動プーリまたはスプロケツト４４を取付ける。オ
ーガ軸４３は、粉体を第３図に矢印で示されるよ
うにケーシング４１の両端からケーシングの横断
中間平面に向つて移動させるように電気モータ
（図示せず）によつて駆動する。

ケーシング４１の横断中間平面のところに排出
管４８を設け、該排出管を底部ゲート弁４９にフ
ランジによつて連結する。底部ゲート弁４９の作
動は、頂部ゲート弁３６の場合と同様に、適当な
空気圧または液圧シリンダ４９ａによつて制御す
る。

第４および５図にみられるように、圧力式機械
式コンベヤ装置４０Ａまたは４０Ｂの気密円筒形
圧力ケーシング４１は、オーガ羽根４５ａ，４５
ｂより相当大きい直径を有しており、羽根４５
ａ，４５ｂの回転創生円筒Ｒがケーシングの最下
点４１ａから極く僅かしか離隔しないように軸４
３をケーシング４１に対して偏心関係に配置す
る。

第３および４図にみられるように、オーガ羽根
４５ａと４５ｂの互いに隣接した端部は、排出管
４８の直径にほぼ等しい距離だけ分離させ、排出
管の上方の軸４３の開放周面に数個の半径方向の
粉体撹拌部材４５Ｃを固設する。

圧力式機械式コンベヤ装置４０Ａは、１対の導
管７０の各々に接続した数本の空気圧管７１によ
つて加圧する。空気圧管７１は、第５図に示され
るように圧力ケーシング４１の下方部分に該ケー
シングの最下点４１ａに対してほぼ接続方向に接
続する。加圧導管７０を系の液圧回路に接続する
態様については後述する。

加圧気送コンベヤ５０は、第１および２図にみ
られるように低圧送風機５２に接続したパイプラ
イン５１から成り、パイプライン５１は、４つの
圧力式機械式コンベヤ装置４０Ａ，４０Ｂの真下
に延長させ（第１図）、該パイプラインには、
各々対応する圧力式機械式コンベヤ装置のケーシ
ング４１のための底部ゲート弁４９の排出端にフ
ランジ接続させた４つの導入管５３を設ける。パ
イプライン５１は、粉体を貯留サイロへ移送する
のに一般に使用されている慣用型式のものであ
る。

第２図を参照して説明すると、空気管および弁
系統６０Ａ、低圧源即ち低圧送風機５２に接続さ
れた圧力導管６１と、高圧空気管６２と、それら
の管に接続された各種弁とから成る。第２図は、
サイクルの開始後0.1秒の時点において占めるす
べての弁の動作位置を示している。系統６０Ａ内
の弁は、通気弁６３，６７が開放している他は、
すべての閉鎖している。通気弁６３，６７はコン
ベヤケーシング４１をそれぞれの導管６４，６８
を通して受容ホツパ１０Ａに連通させ、ケーシン
グ４１の内部をホツパの圧力と同レベルにしてい
る。通気弁６７は粉体制御用頂部ゲート弁３６を
作動する液圧シリンダ３７の１つによつて作動さ
せる。

コンベヤケーシング４１からの導管６４，６８
の他に、サージホツパ３０Ａから通気管６９を延
長させ、通気弁６７の上方で導管６８に接続させ
てある。これによつてサージホツパ３０Ａは、常
時受容ホツパ１０Ａに連通しており、受容ホツパ
の圧力と同じ圧力に維持される。

空気管および弁系統６０Ａは、また、圧力導管
６１から圧力式機械式コンベヤケーシング４１の
空気を加圧する加圧導管７０および空気圧管７１
への低圧空気の導入を制御する加圧用ダイアフラ
ム弁６５を備えている。送風機５２のモータが何
らかの理由で停止した場合に粉体がケーシング４
１から弁６５および送風機５２内へ吹込まれるの
を防止するためにケーシング４１とダイアフラム
弁６５の間に逆止弁６６を設ける。

上記米国特許願第137482に記載された圧力式機
械式コンベヤの場合には、コンベヤのオーガ羽根
に、特に排出開口の真上のケーシングの中中区域
に粉体が詰まり易いために故障することがあつ
た。

本発明の構成においては、サイクルの粉体排出
段階において、加圧空気がオーガコンベヤに沿つ
てケーシング４１内へ吹込まれることと、ケーシ
ング４１内のオーガコンベヤの上方に追加の空間
が設けられたこととが相俟つてコンベヤの長手に
沿つて粉体が詰まる問題を解消する。更に、本発
明によれば、オーガ羽根４５ａと４５ｂとの隣接
する端部の間に羽根のない空間を設けたことと、
粉体撹拌部材４５Ｃを付設したこととが相俟つて
粉体が粉体排出管４８への入口部に詰まるのを防
止する。

本発明の装置は、上記米国特許願第137482号に
開示されたのと全く同じサイクルで作動させるこ
とができる。機械式移送コンベヤ２０Ａ，２０Ｂ
のオーガおよび圧力式機械式コンベヤ４０Ａ，４
０Ｂのオーガ軸４３は常時連続的に作動する。こ
の装置は、連続的にサイクルを繰返して作動す
る。各サイクルにおいて、まず、頂部ゲート弁３
６が開放されて粉体を移送コンベヤ２０Ａから圧
力式機械式コンベヤのケーシング４１内へ移送す
る。このときケーシング４１とパイプライン５１
との間の底部ゲート弁４９は閉鎖されている。サ
イクルのこの粉体充填段階が終了すると、弁３６
が閉鎖されてケーシング４１内への粉体の送給を
停止し、通気弁６３と６７が同時に閉鎖される。
次いで、弁６５が開放されて加圧導管７０および
空気管７１を通して低圧空気をケーシング４１へ
導入し、短時間でケーシング４１内の圧力とパイ
プライン５１内の圧力とを平衡化させ、次いで、
弁４９が開放されてすべての粉体をケーシング４
１からパイプライン５１内へ送給する。

次に、弁４９および弁６５が閉鎖され、弁６
３，６７が開放されて、短時間でケーシング４１
内の圧力を受容ホツパ１０Ａの圧力即ち大気圧に
まで減圧し、弁３６が再び開放されて粉体をケー
シング４１内へ送給する。

上述した試作品のテストにおいて実際に用いら
れたサイクル中の幾つかの時間間隔は上記米国特
許願第137482号に記載されている。

以上、本発明を実施例に関連して説明したが、
本発明は、ここに例示した実施例の構造および形
態に限定されるものではなく、本発明の精神およ
び範囲から逸脱することなく、いろいろな実施形
態が可能であり、いろいろな変更および改変を加
えることができることは当業者には明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧力式機械式コンベヤを組入
れた装置の概略平面図、第２図はセクシヨンＡの
サージホツパおよび圧力式機械的コンベヤのため
の空気および弁系統の流れ図、第３図は第２図の
装置の一部の拡大群細図、第４図は第３図の線４
−４に沿つてみた断面図、第５図は第３図の線５
−５に沿つてみた断面図である。 １０：受容ホツパ、２０：機械式移送コンベ
ヤ、３６：頂部ゲート弁、４０Ａ，４０Ｂ：圧力
式機械式コンベヤ装置、４２：粉体導入管、４
３：オーガ軸、４５ａ，４５ｂ：オーガ羽根、４
５ｃ：撹拌部材、４６：排出管、４９：底部ゲー
ト弁、５１：加圧気送コンベヤパイプライン、７
１：空気圧管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉体を受容ホツパから加圧気送コンベヤパイ
   プラインへ移送するための粉体移送装置に使用す
   る圧力式機械式コンベヤ装置であつて、 気密ケーシング４１と、 前記受容ホツパ１０から粉体を導入するため
   の、該ケーシングの頂部に設けられた粉体導入口
   ４２と、 該ケーシングの底部に前記粉体導入口から離れ
   て設けられ、前記パイプライン５１に連通するよ
   うになされた粉体排出口４８と、 該ケーシング内に設けられており、前記粉体導
   入口から粉体排出口へ粉体を移送するための回転
   駆動されるオーガコンベヤ４３，４５ａ，４５ｂ
   と、 前記パイプラインの圧力と同じ圧力の空気を該
   ケーシングの下部へ導入するために該粉体導入口
   と粉体排出口の間に該ケーシングに沿つて間隔を
   おいて配置された複数の空気圧管７１と、 前記ケーシングから空気を排出するための空気
   排出管６８とから成り、 前記オーガコンベヤは、軸４３と該軸に装着さ
   れた螺旋オーガ羽根４５ａ，４５ｂとで構成さ
   れ、該オーガ羽根の直径は前記ケーシングの直径
   より実質的に小さく、該軸４３は、オーガ羽根が
   該ケーシングの最下部に近接した回転円を有する
   ように該ケーシング内に位置づけされており、前
   記各空気圧管７１は、空気を該オーガ羽根の下か
   ら該ケーシングの空間内へ導入するように該ケー
   シングにその最下部に対してほぼ接線方向に接続
   されていることを特徴とする圧力式機械式コンベ
   ヤ装置。 ２ 前記粉体導入口４２は、前記ケーシングの両
   端の各々に近接して設けられており、前記粉体排
   出口４８は、該ケーシングの横断中間平面のとこ
   ろに配置されており、前記オーガコンベヤは、該
   両粉体導入口と粉体排出口との間に１対の互いに
   反対のねじり方向のオーガ羽根を有しており、前
   記空気圧管７１は、該各粉体導入口と該粉体排出
   口の間で該ケーシングの長手方向に間隔をおいて
   配置されている特許請求の範囲第１項記載の圧力
   式機械式コンベヤ装置。 ３ 前記１対のオーガ羽根の互いに隣接した端部
   は、僅かな距離だけ離隔しており、前記粉体排出
   口の上方で該１対のオーガ羽根の隣接した端部の
   間で前記軸４３に粉体撹拌ロツド４５ｃが設けら
   れている特許請求の範囲第２項記載の圧力式機械
   式コンベヤ装置。