JPH0471809B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、新規な加圧式粉粒体プラグ輸送方
法及び装置に関する。

（従来技術） 粉粒体を気体輸送する場合、比較的輸送効率が
よく、輸送配管の摩耗を少なくできる高密度低速
プラグ輸送が有利である。

従来のプラグ輸送装置はプラグを生成させるた
めのエアーナイフ式プラグ発生器や機械式プラグ
発生器が必要である。

また例えば特公昭56−42535のようにホツパ出
口容器に圧縮空気を断続供給すると共に前記出口
容器の直後に間隔制御弁を設けてこの制御弁を前
記高圧空気の断続供給と同期して開閉させ、更に
前記制御弁の二次側輸送管に開閉弁を設けて出口
容器と間隔制御弁との間にプラグを作り、このプ
ラグを吸引輸送する方法が公知である。

このように従来のプラグ輸送は、輸送管内に積
極的にプラグを生成させて輸送するものであつ
た。

プラグ輸送においてはプラグを崩壊しないよう
に輸送することが必要であることは勿論であるが
輸送条件が適正でない場合は固気比が部分的に高
くなつたり、また輸送配管にベンドの連続があつ
たりした場合には、輸送管内において容易に閉塞
を生ずるのである。この閉塞を防ぐ為に、輸送配
管の複数個所に圧力検知器や付加気体噴出器等を
設けるなどの対策が採られているが装置全体が複
雑かつ高価なものになるにもかかわらず閉塞を完
全に回避することはできなかつた。

また、上記従来法とは別に、加圧タンクを用い
た粉粒体の加圧輸送方式も知られている。

この粉粒体加圧輸送方式には、加圧タンクから
輸送管に排出される粉粒体が恰も自然界において
砂が風に吹き飛ばされるように気流中に低密度で
分散されて輸送される低圧低密度気流輸送と、こ
の輸送状態から輸送用気体量を減少させて輸送管
の底部に粉粒体の高密度部分を伴う状態として輸
送する高密度輸送がある。

この高密度輸送状態から加圧タンクの圧力と粉
粒体排出量を調節して順次輸送管内固気比を高め
て行くと輸送管内に粉粒体プラグ流が自然に生成
するようになる。

本発明はこの現象を利用して輸送管内に自然に
プラグ流を生成させるものである。

このプラグ流においては、輸送気体がプラグ中
をくぐり抜けて移動すると共にプラグは恰かも波
動が移動する如く移動する。（第５図参照） また、このプラグ流も高固気比状態であるから
本質的に閉塞を生じ易いものであるが、一定の輸
送条件下で生成されたものであるから輸送が容易
になる可能性がある。

（目的） 本発明は、従来法の如く輸送管内にプラグを積
極的又は強制的に生成させるのではなく、上記の
現象を利用して輸送管内に自然発生的にプラグ流
を生成させ、この粉体プラグ流を管内閉塞を生じ
させることなる安定して移送させるようにするの
もである。

（構成） 本発明方法は、輸送用加圧気体供給管を備えた
粉粒体輸送用加圧タンクに接続された輸送管内に
おける粉粒体の高固気比が高密度輸送状態以上に
なるように輸送用加圧気体供給管から前記加圧タ
ンクに供給される輸送用加圧気体の圧力と前記加
圧タンクから前記輸送管に排出される粉粒体の排
出量を制御して、前記輸送管内に粉粒体のプラグ
流を生成せしめ、更に前記輸送管の途中に付加気
体を常時供給すると共に、前記輸送管の末端部近
傍に介装した断続開閉弁を所定時間間隔で開閉す
ることによつて前記輸送管内に輸送気体の膨張と
充圧を間歇的に生起させ、前記輸送管内に生成し
た粉粒体のプラグ流を断続的に移送させるもので
ある。

また本発明の装置は、上記方法を実施するため
のものであつて生成プラグを輸送する輸送管の途
中に加圧タンクと同一の加圧源又は別設した加圧
源に接続する付加気体供給管が接続されると共に
前記輸送管末端部近傍に開閉弁を設け、該開閉弁
を時間間隔設定器の出力によつて開閉させるよう
にしたものである。この時間間隔設定器は、弁の
開時間及び閉時間を別々に設定できるものであ
る。

これによつて、開閉弁は粉粒体の輸送量の調節
と併せて、閉塞防止機能を併有することができ
る。更に、他の装置においては複数の付加気体供
給用分岐管が一定を計算式において決定される距
離間隔を保つて輸送管の途中に設けられる。

なお、付加気体供給管の接続位置は輸送管の周
面上任意である。

本発明において、開閉弁の開閉時間間隔及び付
加気体供給用分岐管の距離間隔Ｌは、プラグの大
きさと相関するものであるが、生成プラグについ
ては粉粒体の物性、輸送管又は付加気体圧力、輸
送距離LT、混合比等複雑な要素が絡むので、理
論的に明確にすることは困難であつて、これらは
実験的に定められるべきものである。

而して、開閉弁の開閉時間間隔又は単位時間当
りの開閉回数は、所望する粉体輸送量と形成され
るプラグの大きさ等を考慮して定められることは
勿論である。

また、一般にプラグの長さLpは輸送管断面積
Ａに比例し、固気混合比ｍに反比例する。（但し、
プラグの形成を前提とする。） 輸送管内の混合比ｍは輸送タンクからの気体量
と付加気体量QBの和に対して反比例するが一般
に付加気体の量が支配的であるからｍ∝１／QB
とすることができ、QBは付加気体圧力Ｐに比例
するからLp∝Ａ・Ｐであり、粉粒体の物性によ
り定められた定数をＫとすると、Lp＝Ｋ・Ａ・
Ｐとして大略の値を求めることができる。

従つてＬ＝Lpとすることによつて効率的な輸
送が可能になるのである。

なお、輸送管内のプラグ長は末端に近づくにつ
れて管内圧力降下に伴なつて大きくなる傾向があ
る。

（実施例） 第１図において、１は粉粒対を受入れて輸送す
る加圧タンク、２は輸送用加圧気体供給管、３は
タンクの排出弁９に接続されている輸送管、４は
受給容器８に近い輸送管端部近傍に介装されてい
る断続開閉弁であつて、時間間隔設定器５によつ
て設定された開時間及び閉時間で開閉されるもの
である。

６は、加圧タンクに近い輸送管の途中に連結さ
れた付加気体供給管であつて図示しない加圧源か
ら付加気体を供給する。

なお、２０は加圧源の分離又は併用を切替える
切替弁である。

加圧タンク１は、タンク圧力調節弁７によつて
プラグの輸送に必要な圧力に維持されている。

この装置において、排出弁９を全開し、輸送管
内の固気比が高圧輸送状態以上になるように輸送
用加圧気体供給量を調節して排出させると、輸送
管内にプラグ流が生成される。

プラグ流は輸送管径にほぼ比例した長さで生成
され、波動の如く移動するが前記した如く閉塞を
生じ易い。

この状態で開閉弁４を所定時間間隔で開閉して
輸送管内に気体の膨張と充圧を繰り返させると輸
送管内に形成されたプラグ状の粉粒体は膨張によ
る急峻な気体流によつて輸送管内を脈動的に移動
して受給容器８に導かれる。

付加気体は充圧時の管内閉塞の予防と膨張時の
プラグ移動を補助する。

第２図の装置は単一のタンクから複数の受給容
器８ａ，８ｂに分配輸送する場合であつて、夫々
の断続開閉弁４ａ，４ｂは共通の時間間隔設定器
５によつて制御されている。

なお、この場合において調節弁７は圧力調節計
（PIC）によつて制御されている。

第３図の装置は、流動床１０を備えた加圧タン
クによつて輸送する場合であつて、加圧タンクへ
の加圧気体調節弁７が流量調節計（FIC）出力に
よつて制御されると共に付加気体供給管６が複数
の分岐管６′に分けられそれらが所定間隔で輸送
管３に接続されている。

而して輸送管上における分岐管６′の接続間隔
Ｌは前述した式によつて求められる長さに設定さ
れている。

分岐管を上記距離間隔で配設することによつて
管内付着又は凝集を生じ易い粉体も安全に輸送す
ることができる。

またこの装置において、弁開閉時間間隔設定器
５の設定値を流量調節計出力によつて変更するよ
うに構成することによりプラグ輸送能力を変更さ
せた場合にも装着全体の圧力バランスを向上させ
ることができた。

第４図の装置は、圧力調節弁７をタンク重量減
量微分値調節計１２の出力によりカスケード制御
して流動床への供給気体圧力を調節すると共に流
動床上に下向開口排出ノズル１３を設けて切打し
量を安定化させたものであり、更に複数の受給容
器８ａ，８ｂとこれに対する切換弁１１を設けて
切換え供給するようにしたものである。

また、時間間隔設定器５の設定値タンク重量減
量微分値調節計１２の出力で制御することもでき
る。

（発明の効果） 本発明は、加圧タンクから気体の圧力及び流速
により、生成ブラグを押し出すように輸送すると
いう従来の考え方とは、全く発想を異にするもの
であつて、輸送管内に自然発生的にプラグを生成
させ、輸送管に付加気体を常時供給しつつ、輸送
管の末端部に介装した開閉弁を所定時間間隔で開
閉させて気体の膨張、充圧を繰り返させ、膨張時
における急峻な気体の流れと言圧反動を利用し
て、自然に形成させたプラグ流を輸送管から引き
出すように移送させるものであり、開閉弁４の開
閉動作は、上記のプラグ移送機能の他に、補助気
体と共に閉塞防止効果を併有するのである。

即ち、輸送管内に間欠的に生起する断続的な気
体流によつて管内閉塞のトラブルは殆んど起らな
くなる。

本発明は、開閉弁及び開閉時間間隔設定器の他
は何ら特別の装置を必要とせず、しかもプラグ発
生装置及び閉塞時に対処するための圧力検出器、
付加気体噴出器等も必要としないから安価で且つ
簡素な粉粒対プラグ気体輸送方法及び装置を提供
できるのである。

また流距離輸送配管である場合にも、加圧タン
ク圧力と断続開閉装置の開閉時間間隔を調節する
だけで、輸送中のプラグの維持が容易に行なえる
ものである。

また、輸送管全長LTに対して付加気体供給管
を所定時間Ｌで配設させることにより、付着・凝
集傾向の強い粉体に対しても長時間安定な輸送を
継続できる。

上記の利点及び特徴によつて本発明は、医薬品
工業や食品工業において、こわれやすい粉粒体の
破砕を最小限におさえた気体輸送を可能とし、ま
た摩耗性のある粉粒体の気体輸送において、輸送
配管の摩耗を少なくすることができる等粉粒体の
気体輸送において優れた効果が期待できるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施する装置の基本構
成を示す概要図、第２図は共通加圧タンクからの
並列輸送装置の概要図、第３図は付加気体の複数
個所から定間隔供給する場合の概要図、第４図は
他の実施例装置の概要図、第５図は輸送管中に生
成されるプラグ流の状態を示す説明図である。 （符号説明）、１は加圧タンク、２は加圧気体
供給管、３は輸送管、４は断続開閉弁、５は開閉
時間間隔設定器、６は付加気体供給管、６′は分
岐管、７は加圧気体調節弁、８は受供容器、Ｌは
分岐管配設間隔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 輸送用加圧気体供給管を備えた粉粒体輸送用
   加圧タンクに接続された輸送管内における粉粒体
   の高固気比が高密度輸送状態以上になるように輸
   送用加圧気体供給管から前記加圧タンクに供給さ
   れる輸送用加圧気体の圧力と前記加圧タンクから
   前記輸送管に排出される粉粒体の排出量を制御し
   て、前記輸送管内に粉粒体のプラグ流を生成せし
   め、更に前記輸送管の途中に付加気体を常時供給
   すると共に、前記輸送管の末端部近傍に介装した
   断続開閉弁を所定時間間隔で開閉することによつ
   て前記輸送管内に輸送気体の膨張と充圧を間歇的
   に生起させ、前記輸送管内に生成した粉粒体のプ
   ラグ流を断続的に移送させることを特徴とする加
   圧輸送方式における粉粒体のプラグ輸送方法。 ２ 輸送用加圧気体供給管を備えた粉粒体輸送用
   加圧タンクと受給容器とが輸送管によつて接続さ
   れ、前記輸送管内における粉粒体の高固気比が高
   密度輸送状態以上になるように前記加圧気体供給
   管から前記加圧タンクに供給される輸送用加圧気
   体の圧力と前記加圧タンクから前記輸送管に排出
   される粉粒体の排出量が制御されることによつて
   前記輸送管内に生成された粉粒体のプラグ流を円
   滑に移送させるための付加気体供給管が前記輸送
   管の途中に接続され、更に前記輸送管の末端部近
   傍に開閉時間間隔設定器の出力によつて駆動され
   る断続開閉弁が設けられてなる加圧輸送方式にお
   ける粉粒体のプラグ輸送装置。 ３ 輸送用加圧気体供給管を備え流動床を有する
   粉粒体輸送用加圧タンクと受給容器とが輸送管に
   よつて接続され、前記輸送管内における粉粒体の
   高固気比が高密度輸送状態以上になるように流量
   調節器又は圧力調節器によつて前記加圧気体供給
   管から前記加圧タンクの流動床に供給される輸送
   用加圧気体の圧力が制御されると共に前記加圧タ
   ンクから前記輸送管に排出される粉粒体の排出量
   が制御されることによつて前記輸送管内に生成さ
   れたプラグ流を円滑に移送させるための付加気体
   供給管が前記輸送管の途中に接続され、更に前記
   輸送管の末端部近傍に開閉時間間隔設定器の出力
   によつて駆動される断続開閉弁が設けられてなる
   粉粒体のプラグ輸送装置において、前記付加気体
   供給管が分岐管を介して前記輸送管に下記式Ｌ
   ［ｍ］＝Ｋ・Ｐ・Ａ（但し、Ｋは粉粒体の物性によ
   り定まる定数、Ｐは付加気体圧力［Kg／cm²Ｇ］、
   Ａは輸送管断面積［m²］）によつて求まる距離間
   隔Ｌで接続されてなる加圧輸送方式における粉粒
   体のプラグ輸送装置。 ４ 流量調節器出力が時間間隔設定器の設定値を
   変更するように構成されてなる前記第３項記載の
   プラグ輸送装置。 ５ 圧力調節器の設定値がタンク重量変化率の関
   数に基づいて制御される前記第３項記載のプラグ
   輸送装置。 ６ 時間間隔設定器の設定値がタンク重量変化率
   の関数に基づいて制御される前記第３項記載のプ
   ラグ輸送装置。