JPH0522504Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、粉粒体を気流搬送母管から多数の搬
送支管（以下、単に支管という）に、均一に分け
る粉粒体の分配装置に関するものである。

〔従来の技術〕

流動床へ石炭を供給する場合、通常、流動床の
床面積１〜３m²当り１本の給炭管を設けている。
大型の流動床になると、床面積は数百m²にもな
り、給炭管の数も数百本となる。それぞれの給炭
管に石炭の切出し装置を設けることは、経済的に
も、設備の配置も困難であるので、通常は、分配
器を設けて多数の支管に分配して、給炭する方式
が採用されている。

分配器としては、実公昭41−21135号公報に開
示されているものが知られている。この分配器は
第１２図に示すように、上端を閉止した分配室１
の下部に、鉛直方向の粉粒体搬送母管２を接続す
るとともに、分配室１の側部に支管３を接続した
ものである。

実願昭56−105526号（実開昭58−12526号）の
マイクロフイルムには、上部に複数の分配管を設
けた逆円錐状の分配室内に、円錐状の分配コーン
を取り付けた粉粒体の分配制御装置が記載されて
いる。

〔考案が解決しようとする課題〕

実公昭41−21135号公報記載の分配器において
は、粉粒体搬送母管２の断面積よりも分配室１の
断面積が大きいため、分配室内でガス流速が低下
する。

このため、分配室内に不安定な粒子濃度ムラが
生じ、多数の支管に均一に分配できない、すなわ
ち分配精度が悪いという不都合があつた。

この不都合を改良する手段として、第３図に示
すように、分配室４内に逆円錐状のコーン５を設
けて、断面積を狭める方式が有効であることを本
考案者らは知見した。本考案者らの実験によれ
ば、このコーン５の設置によつて、分配精度は向
上した。

支管６の取出し方式として、第３図に示すよう
に、分配室４の端部よりやや内側に取り付ける
と、粉粒体が分配室４の上端角部７に衝突し、い
わゆるエロージヨンによつて材料が摩耗し、長時
間の使用に耐えないという不都合がある。

このため、第４図および第５図に示すように、
支管８の内径と、分配室４とコーン５との間〓１
０が一致するようにすると、円滑な流れとなり、
前述の支管取付部である分配室の上端角部のエロ
ージヨンが解消される。この場合、分配室４の拡
がり角度θ₁とコーン５の角度θ₂は同じでもよい
が、θ₁＜θ₂として分配室４とコーン５によつてで
きる間〓１０の水平断面積が、各位置において同
一になるようにするのが良い。

この場合、第６図および第７図に示すように、
支管８を鉛直に取り付けることもできるが、第４
図および第５図に示すように、分配室４とコーン
５の間〓１０で作られた通路の延長線に支管８を
取り付ける方が、ガス流れはより円滑となり、よ
り安定した特性を示す。

しかしながら、本考案者の実施した実験におい
て、逆円錐状のコーンの先端部がエロージヨンに
より摩耗することが認められた。またコーンの先
端部により、粉粒体の分配が最初から決定されて
しまうので、分配精度が良くない場合が生じるこ
とがあつた。

実願昭56−105526号（実開昭58−12526号）の
マイクロフイルムにおける円錐状の分配コーン
は、第３図、第４図、第６図に示す逆円錐状のコ
ーン５と同等のもので、分配コーンの先端部（下
端部）がエロージヨンにより摩耗する。また、コ
ーンの先端部により、粉粒体の分配が最初から決
定されてしまうので、分配精度が良くない場合が
生じるという問題があつた。

本考案は上記の諸点に鑑みなされたもので、逆
円錐状のコーンの代りに、底部に水平方向の平坦
部を有する略逆円錐台を配設することにより、分
配精度が向上し、かつエロージヨンを防止するこ
とができる粉粒体の分配装置を提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の粉粒体の分配装置は、第１図を参照し
て説明すれば、鉛直方向に上昇する粉粒体搬送母
管２を同心状に拡大して、天井部１１を閉止した
略逆円錐状の分配室１２を形成し、該分配室１２
に粉粒体搬送母管２と同心状の略逆円錐台１３
を、分配室１２の側壁と略逆円錐台１３との間に
間〓１４が生じるように配置し、この間〓１４の
天井部１１に内径の等しい支管８を多数配置し、
略逆円錐台１３は底部に水平方向の平坦部１５を
有していることを特徴としている。

本考案における「略逆円錐台」とは、逆円錐状
のコーンの下部（先端部）をかなり大きく切断
し、この部分に底板を設けて中空状としたもの、
または内部がつまつている状態のものを指称し、
逆円錐状のコーンの製作・加工時に、逆円錐状の
コーンの先端部を少し切除した形状のものを除外
する。

本考案の分配装置において、分配室１２出口に
おける間〓１４を支管８内径と等しくするのが望
ましい。また分配室１２の側壁内側と、支管８の
外側壁の内側とが同一直線となるようにするのが
望ましい。また支管８の断面積の合計が、粉粒体
搬送母管２よりも大きく、好ましくは1.1〜1.7倍
になるようにする。

さらに各支管８は天井部１１の中心点から等し
い距離が配置され、かつ天井部において各支管中
心間の距離が等しくなるように配置され、各支管
中心間の距離が、支管内径よりも５〜30mm長くす
るのが望ましい。

〔作用〕

粉粒体搬送母管２から気流により搬送された粉
粒体は、分配室１２内に導入され、略逆円錐台１
３と分配室側壁との間〓１４を通過して、支管８
内に均一に分配される。この場合、粉粒体は略逆
円錐台の底部の平坦部１５に直角方向に衝突する
ので、エロージヨンが少なくなり、かつ粉粒体が
底部の平坦部１５に衝突することにより、粉粒体
が均一化される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を
詳細に説明する。ただしこの実施例に記載されて
いる構成機器の形状、その相対配置などは、とく
に特定的な記載がない限りは、本考案の範囲をそ
れらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる
説明例にすぎない。

第１図および第２図は本考案の粉粒体の分配装
置の一実施例を示している。２は鉛直方向に上昇
する粉粒体搬送母管で、この粉粒体搬送母管２を
同心状に拡大して、天井部１１を閉止した略逆円
錐状の分配室１２を形成し、該分配室１２の天井
部１１に内径の等しい支管８を多数配置し、さら
に該分配室内に粉粒体搬送母管２と同心状の略逆
円錐台１３を、分配室の側壁と略逆円錐台との間
に間〓１４が生じるように配置している。１５は
略逆円錐台１３の底部の平坦部である。

粉粒体を気流搬送する場合、安定した空気搬送
を行うために必要な最低流速があり（以下、最低
流速という）、それは主に粉粒体の性状と搬送管
の内径によつて異なり、同一粉粒体であれば、搬
送管の直径によつて異なる。その関係を第９図に
示している。すなわち、搬送管の管径が小さくな
ると、より遅い流速でも安定した搬送が可能であ
ることを示している。

一方、搬送管のエロージヨン（摩耗）は、一般
的に流速の２〜３乗に比例して増加するので、エ
ロージヨンを少なくするためには、流速が遅い程
良い。このため、搬送母管から多数の支管に分配
するとき、搬送母管の断面積と支管の断面積の合
計とが同一であれば、搬送母管と支管のガス流速
は同一となる。しかしながら、支管の直径は小さ
いので、搬送母管よりも遅いガス流速で安定して
搬送できる。したがつて、支管のガス流速を搬送
母管よりも遅くして、エロージヨンを抑制するこ
とができる。さらに流速を遅くすることによつ
て、圧力損失を少なくすることができる。

たとえば、10mmアンダーの石炭を、搬送母管流
速25m／secで搬送し、第１図に示す分配装置て
支管に分配する場合、支管の断面積を搬送母管よ
りも25％多くすると、支管の流速は20m／secと
なり、エロージヨンは（20／25）³＝0.512で約半
分となり、圧力損失は（20／25）²＝0.64で約2/3
となる。

このように、エロージヨン、圧力損失を大幅に
低減し、安定した搬送ができる。なお支管断面積
を搬送母管の断面積の２倍にしても、搬送は可能
であつたが、安定した搬送を行うためには1.7倍
以下が好ましい。

第２図に示すように、各支管８は、天井部１１
の中心点から等しい距離、すなわち同一半径に中
心点があるように配置され、天井部において、各
支管中心間の距離１が等しくなるように、すなわ
ち中心点から同一の角度θ₃になるように配置して
（この例では45°）、支管中心間の距離１が、支管
内径ｄから２ｄの範囲となるように支管を密に配
置する。このことによつて分配室１２は小さくな
り、分配室の断面積が小さくなつて、流速の低下
度合が少なくなり、安定した高い分配精度が得ら
れる。

支管８は第１０図に示すように、支管の肉厚ｔ
を共有するように配置するのが最も密に配置する
ことになる。肉厚ｔはエロージヨンに耐える厚さ
が必要であり、通常５mm以上が必要である。この
ような構造は、通常鋳物で実施される。一方、支
管を天井部に溶接する構造の場合は、第１１図に
示すように、支管８表面間の距離1₁として、10mm
程度以上が必要となる。

このように支管中心間の距離１は、好ましくは
支管内径ｄよりも５〜30mm長くすることによつ
て、性能のよい分配装置が得られる。

つぎに本考案者らが実施した実験例について説
明する。

実験例 １ ２mmアンダーの石炭を第８図に示す分配装置に
供給した。すなわち、内径41mmの粉粒体搬送母管
２から16本の内径11mmの支管８に分配した。分配
室４の拡がり角度は60°、母管流速は14m／secで
あつた。

その結果、±60％の分配精度となり、分配精度
としては悪い値であつた。この場合、分配室内に
粒子の濃度分布が生じていた。

実験例 ２ ２mmアンダーの石炭を第４図に示すコーンを備
えた分配装置に供給した。粉粒体搬送母管２の内
径は41mm、支管８の内径は11mmで、本数は16本で
あつた。また分配室の拡がり角度θ₁は60°、コー
ンの角度θ₂も60°、母管流速は14m／secであつた。

その結果、±35％の分配精度が得られ、分配精
度が向上し、分配室内にも粒子の濃度分布は生じ
なかつた。

しかしながら、さらに分配精度の向上が必要で
あり、また逆円錐状のコーンの先端部にエロージ
ヨンによる摩耗が認められた。

実験例 ３ ２mmアンダーの石炭を第１図に示す略逆円錐台
１３を備えた分配装置に供給した。粉粒体搬送母
管の内径は41mm、支管の内径は11mmで、本数は16
本であつた。また分配室の拡がり角度は60°、略
逆円錐台の角度も60°、母管流速は14m／secであ
つた。

その結果、分配精度は±10％と大幅に向上し、
エロージヨンも少なく、性能の良い分配装置が得
られた。

〔考案の効果〕

本考案の粉粒体の分配装置は上記のように構成
されているので、次のような効果を奏する。

(1) 分配精度が大幅に向上し、かつ内部のエロー
ジヨンが少なく、きわめて高い性能で、粉粒体
を均一に分配することができる。

(2) 略逆円錐台は底部に水平方向の平坦部を有し
ているので、粉粒体はこの平坦部に直角方向に
衝突し、エロージヨンが少なくなる。また、粉
粒体が平坦部に衝突することにより、粉粒体が
均一化され、分配精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の粉粒体の分配装置の一実施例
を示す正面図、第２図は同平面図、第３図、第４
図、第６図は本考案者らが既に開発している粉粒
体分配装置の正面図、第５図は第４図に示す装置
の平面図、第７図は第６図に示す装置の平面図、
第８図は実験例１で用いた装置の正面図、第９図
は搬送管の管径（内径）と流速との関係を示すグ
ラフ、第１０図および第１１図は支管の配置例を
示す説明図、第１２図は従来の粉粒体の分配装置
の一例を示す断面図である。 １……分配室、２……粉粒体搬送母管、３……
支管、４……分配室、５……逆円錐状のコーン、
６……支管、７……上端角部、８……支管、１０
……間〓、１１……天井部、１２……分配室、１
３……略逆円錐台、１４……間〓、１５……底部
の平坦部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 鉛直方向に上昇する粉粒体搬送母管２を同心
   状に拡大して、天井部１１を閉止した略逆円錐
   状の分配室１２を形成し、該分配室１２に粉粒
   体搬送母管２と同心状の略逆円錐台１３を、分
   配室１２の側壁と略逆円錐台１３との間に間〓
   １４が生じるように配置し、この間〓１４の天
   井部１１に内径の等しい支管８を多数配置し、
   略逆円錐台１３は底部に水平方向の平坦部１５
   を有していることを特徴とする粉粒体の分配装
   置。 ２ 分配室１２出口における間〓１４が支管８内
   径と等しい実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の粉粒体の分配装置。 ３ 分配室１２の側壁内側と、支管８の外側壁の
   内側とが同一直線になるようにした実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の粉粒体の分配装置。 ４ 支管８の断面積の合計が、粉粒体搬送母管２
   の断面積の1.1〜1.7倍になるようにした実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の粉粒体の分配装
   置。 ５ 各支管８は天井部１１の中心点から等しい距
   離に配置され、かつ天井部において各支管中心
   間の距離が等しくなるように配置され、各支管
   中心間の距離が、支管内径よりも５〜30mm長い
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の粉粒体の
   分配装置。