JPH05290B2

JPH05290B2 -

Info

Publication number: JPH05290B2
Application number: JP62256590A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Terada
Original assignee: Hitachi Plant Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1987-10-12
Publication date: 1993-01-05
Also published as: JPH0198522A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は粉粒体の空気輸送方法に係り、特に輸
送管内に間欠的な粉粒体のプラグを形成させなが
ら粉粒体を空気輸送する方法に関する。

〔従来の技術〕

この種、粉粒体のプラグを形成させながら、粉
粒体を空気輸送する方法は、粉粒体を低速、高濃
度に輸送する場合に適している。この方法は空気
速度が１〜8m／ｓ程度と低いので、輸送中での
粉粒体の破粋が少なく、輸送管の摩耗も少ないと
いう長所がある。一方、空気の静圧力でプラグを
押し動かして輸送することを原理としているの
で、輸送用の圧縮空気の圧力を２〜７Kg／cm²程度
と高くしなければならず、また、プラグの長さが
過大になると輸送管内で粉粒体が閉塞しやすいと
いう短所がある。特に、高圧の圧縮空気を用いる
ので粉粒体を輸送管へ供給するための供給系の弁
類はシール性が低下し空気漏れが生じやすい。一
旦、弁類のシール性が低下すると、その部分に圧
縮空気が高速で通り抜けるため、弁シートの摩耗
が加速し、漏れ空気量が級数的に増大する。この
ため当初に設定した輸送用としての空気量では風
量が不足し、輸送管内での粉粒体の閉塞を助長す
るという悪循環があつた。一旦、閉塞が発生する
と、輸送装置の全系統を停止しなければならず、
その回復には多段の手間を必要とする。このよう
な欠点をカバーするために、圧縮空気の供給量を
過大に設定しておき、前記弁類からの空気漏れが
生じても、輸送管での閉塞は最小限防止するとい
う方法も考えられる。しかしながら、このような
方法は、粉粒体を低速かつ高濃度に輸送し、粉粒
体の破砕や輸送管の摩耗を少なくできるというプ
ラグ輸送方式の長所を減殺するものであり、好ま
しい解決策とはいえなかつた。また、空気漏れが
急速に進行した場合には追従できないという欠点
があつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を改善
し、輸送管内に常に安定なプラグを形成し、粉粒
体の低速、高濃度輸送を安定に維持することがで
きる粉粒体の空気輸送方法を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、粉粒体を圧縮空気によつて輸送管内
に送り込み、輸送管内に間欠的な粉粒体のプラグ
を形成させながら空気輸送する方法において、前
記輸送管の延在方向に沿つて複数箇所に圧力検出
座を設け、これらの圧力検出座から検出した前記
複数箇所間の差圧に基づいて、輸送管に供給する
圧縮空気の量を調整するようにしたことを特徴と
する。

〔作用〕

前記差圧の時間的な変化の状況と、輸送管内で
の粉粒体の挙動とは密接な関係がある。したがつ
て、差圧の時間的な変化の状況が、安定なプラグ
を形成しているときと一致するように、圧縮空気
の供給量を調整すれば、粉粒体の低速、高濃度輸
送を安定に維持することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図は本発明を実施するための装置系統図で
ある。粉粒体は供給ホツパ３に入つており、受入
弁２を開閉することによつて、供給ホツパ３内の
粉粒体は下方の圧送タンク１に受入れられる。圧
送タンク１の底部には輸送管５が接続し、輸送管
内５の末端は貯槽６に通じる。圧送タンク１の上
部には、コンプレツサ１０からの圧縮空気が管路
１１、流量調整弁４、管路１２を経て流入する。
また輸送管５が圧送タンク１と接続する位置に
は、前記流量調整弁４からの圧縮空気が加速弁１
３を経て合流するようにされている。前記受入弁
２、流量調整弁４、加速弁１３は制御装置９によ
つてその作動が制御される。すなわち、受入弁２
は圧送タンク１や供給ホツパ３に設けた粉粒体レ
ベル計（図示せず）の信号もしくはタイマなどに
よつてON−OFF制御される。また、流量調整弁
４は後述する演算装置１４からの信号に基いて制
御される。加速弁１３はタイマであらかじめ設定
した時間毎にON−OFF（例えば開を４秒、閉２
秒）を繰り返す。

輸送管５の末端側、水平部には輸送管の延在方
向に沿つて２箇所に圧力検出座７，７が設けられ
ている。圧力検出座７，７には差圧計８が接続し
ており、輸送管内での上記２箇所間の差圧を検出
する。この検出信号は刻々演算装置１４に送ら
れ、演算装置では差圧の時間的な変化の状況を数
値化して、この値を制御装置９に伝送する。制御
装置９では、この値に基づき流量調整弁４の開度
を制御する。

圧送タンク１に受入れられた粉粒体は、管路１
２から圧送タンク１内に送給された圧縮空気によ
つて、輸送管５内にほぼ連続的に供給される。一
方、加速弁１３からは圧縮空気が輸送管５の始端
部に間欠的に送給される。このため、加速弁１３
が閉の時に、輸送管５内に平均的に供給された粉
粒体は、加速弁１３が開とされることによつて、
始端部付近の粉粒体が加速弁１３からの圧縮空気
の動エネルギによつて加速され、輸送管５内の前
方側に粉粒体の集合、すなわちプラグを形成す
る。この際、管路１２から圧送タンク１に供給さ
れる圧縮空気の量が相対的に減少するので、圧送
タンク１から輸送管５に供給される粉粒体の量も
相対的に減少する。したがつて、加速度１３が開
の時のプラグ形成作用はスムーズに行われる。以
上に説明したように、輸送管５内における粉粒体
の間欠的なプラグの形成は加速弁１３の開閉動作
の１サイクル毎に１個のプラグが形成される作用
によつて実現する。プラグを輸送管５内壁の抵抗
に打ち勝つて移動させる駆動力は、プラグ前後の
圧力差である。輸送管５内では、プラグの前後で
大きな圧力差を生じながら、プラグを順繰りに輸
送する。

したがつて、前記圧力検出座７，７間の差圧、
すなわち差圧計８が検出する信号値の大きさは、
圧力検出座７，７間に存在するプラグ部分の長さ
にほぼ比例する。この時の経時変化を第２図にモ
デル化して示す。図中イ、ハはプラグの長さが圧
力検出座の取付間隔（以下、検出区間という。）
よりも長い場合であり、差圧は最初、検出区間に
侵入した長さに比例して上昇したのち、検出区間
よりもプラグの長さが長い部分では主として検出
区間の大きさによつて定まる最大値の差圧を示し
てプラグが摺動し、この後は検出区間に残存する
プラグの長さに比例して差圧が低下する。一方、
図中ロ、ホはプラグの長さが検出区間よりも短い
場合であり、差圧はプラグの長さに対応した最大
値を示してプラグが検出区間内で摺動したのち、
前記と同じく残存するプラグの長さに比例して差
圧が低下する。図中ニはプラグの長さが検出区間
と一致する場合である。差圧が零の時間帯Toは、
この時間帯には検出区間内をプラグの少くとも一
部が通過しなかつたことを示す。

以上に述べたように、差圧計８によつて検出さ
れる差圧は時々刻々変化し、その時々に通過する
プラグの長さ、プラグの圧密の程度、プラグの形
成状態などによつて変化する。この差圧の変化の
状態を比較的長い時間帯について例示すると第３
図のようになる。

一方、粉粒体を輸送するための圧縮空気の量が
過大であると、たとえ、前記加速弁１３によつて
圧縮空気の送給を間欠的に行うように操作して
も、プラグが形成しにくく、また、形成したプラ
グが崩壊しやすい。このため、粉粒体は輸送管内
で不規則な動きをしながら、ほぼ連続的に高速に
移動する。この時の前記検出区間における差圧の
変化の状態を例示すると第４図のようになる。す
なわち、前記第３図に示したプラグ輸送の場合に
比べて、瞬間における差圧の最大値は小さく、差
圧の変化の程度は小さくて連続的な波形となつて
おり、単位時間当りの平均差圧も低下する。

逆に、粉粒体を輸送するための圧縮空気の量が
過少であると、輸送管内においてプラグが長く形
成され、閉塞の傾向を示す。このため、前記検出
区間をプラグが通過する時間帯が長くなり、単位
時間当りの平均差圧が上昇する。

本発明は、上記に鑑みて発案されたものであつ
て、本実施においては、前記差圧計８の検出信号
に基づいて、例えば１分間毎に差圧の時間的平均
を演算装置１４で演算し、この結果を制御装置に
送る。

制御装置では例えば、差圧の時間的平均Pdが
0.01Kg／cm²以下のときは、被輸送物である粉粒体
が前送圧送タンク１側から供給されていないとみ
なして、運転を停止するか、もしくは風量をその
まま維持するか適宜に選択して出力する。Pdが
0.01〜0.1Kg／cm²では粉粒体の量に比べて、圧縮
空気の供給量が過剰であり、前記第４図で示した
連続輸送のケースと判断して風量を減少するよう
に出力する。Pdが0.1〜0.2Kg／cm²では良好なプラ
グ輸送が進行していると判断して、風量をそのま
ま維持する。Pdが0.2Kg／cm²を越えるときは、圧
縮空気の供給量が実質的に不足しており、粉粒体
が輸送管内で閉塞傾向にあると判断して、風量を
増加するように出力する。風量を減少増加させる
ための具体的手段は、前記流量調整弁４の開度を
段階的又はリニアに制御することによつて実施す
る。前記風量を制御するためのPdの設定値は、
取扱う粉粒体の性状、輸送管の口径、圧力検出座
の位置、取付間隔によつて著しく変化するので、
試行錯誤の上で最も適した値を選定して設定すれ
ばよい。

圧力検出座は前記したように、輸送管５の末端
側の水平部に設けることが好ましい。すなわち、
輸送管内におけるプラグの形成は始端側ほど、粉
粒体の離合、集散が激しく、プラグの崩壊、再形
成を繰り返す頻度が多いのに比べ、末端側では一
旦形成されたプラグは比較的整然と管内を移動す
る。また、垂直部では粉粒体の落下現象が観察さ
れ、プラグが不安定である。水平部においても粉
粒体の居残り現象等に起因してプラグの分割、合
体といつた現象が見受けられるが、垂直部に比べ
て安定している。

圧力検出座は２箇所に限らず、３箇所に設けて
各検出座相互間の差圧に基いて、制御するように
すれば、より一層精密な運転が可能となる。また
輸送管が特に長い場合には、差圧検出を相互に離
れた位置で複数箇所で行い、これらの検出結果に
基いてより精密な制御をするようにしてもよい。

差圧を検出するための圧力検出座の取付間隔
（検出区間）は、予想し得るプラグの好ましい長
さ程度にする。検出区間が必要以上に長いと、区
間内に常時、１個以上プラグが存在することにな
り、プラグ輸送独特の激しい差圧の変化状況を確
認することが難しくなる。逆に検出区間が短い
と、検出される差圧が相対的に小さくなるので運
転状況の識別が困難になり、その分、制御の誤差
が大きくなる。

前記実施例では差圧の時間的な変化の状況とし
て、差圧の時間的平均値を演算したが、これに代
つて、差圧の時間的偏差を演算し、この結果に基
いて圧縮空気の供給量を制御すればより一層安定
な運転を実現できる。

さらに、差圧の時間的平均値と、時間的偏差を
組み合せて木目細かな制御を行うようにしてもよ
い。さらには差圧の経時変化を波形として認識し
制御するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数箇所間の差圧に基いて、
輸送管に供給する圧縮空気の量を調整するように
したので、粉粒体の供給系などにおいて空気漏れ
が生じていても、輸送管内にプラグ輸送のための
適正な圧縮空気を供給できる。このため、粉粒体
の低速、高濃度輸送を安定に維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置系統図、
第２図は差圧の経時変化をモデル化した説明図、
第３図はプラグ輸送時の差圧の経時変化を例示し
た図、第４図はプラグ輸送よりも高速に輸送した
場合の差圧の経時変化を例示した図である。１……圧送タンク、２……受入弁、４……流量
調整弁、５……輸送管、７……圧力検出座、８…
…差圧計、９……制御装置、１０……コンプレツ
サ、１３……加速弁、１４……演算装置。

Claims

【特許請求の範囲】１粉粒体を管路を介して供給される圧縮空気に
よつて輸送管内に送り込むと共に該管路に加速弁
を設け、この加速弁の開閉によつて圧縮空気を前
記輸送管内に間欠的に送り込み、輸送管内に粉粒
体のプラグを形成させながら粉粒体を空気輸送す
る粉粒体の空気輸送方法において、前記輸送管内の延在方向に予め設定したプラグ
長さの間隔に複数の圧力検出座を設けると共に、
前記管路に流量調整弁を設け、これらの圧力検出座から検出した前記圧力検出
座間の差圧が、所定の値よりも高い場合には、プ
ラグが輸送管内で閉塞、又はプラグが設定した長
さよりも長いと判断して前記流量調整弁を開いて
輸送管に供給する圧縮空気量を増加させ、前記差圧が所定の値よりも低い場合には、プラ
グが形成されずに粉粒体が輸送管内で連続輸送、
又はプラグが設定した長さよりも短いと判断して
前記流量調整弁を閉じて輸送管に供給する圧縮空
気量を減少させ、前記プラグを予め設定した長さ
に形成して輸送することを特徴とする粉粒体の空
気輸送方法。