JPH0554048B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭およびその他のばら材のような
粒状材料を供給するための装置および方法、特に
容量供給装置を用いて重量計量で（単位時間当り
の単位重量で）材料を供給し、これによつて容量
供給装置を重量計量供給装置に変換するための改
良装置および方法に関する。

本発明は、容量供給装置を重量計量供給装置に
変換して使用することにより、石炭およびその他
の粒状材料を重量によつて供給することができ、
かつ材料の密度の変化による変動を除去して、石
炭燃焼ボイラーの運転効率を改善するのに特に適
する。本発明は、新規建設中の設備および、工場
および施設の資本機器の改良に使用するのにも適
する。

容量供給装置を重量計量供給に変換するには、
容量供給装置を、例えば、1965年６月８日にエ
ー・ジエー・ストツクに対して付与された米国特
許第3187944号および1981年３月24日にエー・ジ
エー・ストツク等に付与された米国特許第
4257518号に記載されているような重量計量供給
装置で置き換える必要があつた。本発明によれ
ば、特にバツチ秤りから計量されたバツチで材料
を容量供給装置に排出することによつて重量計量
で供給するように容量供給装置を変換し、バツチ
の排出時間および容量供給装置の速度をバツチの
重量と共に検知し、重量計量（単位時間当りの単
位重量）に基づく供給量を表わす出力を得るのに
用いる。容量供給装置の速度を制御して、例え
ば、供給装置から排出される材料を利用する、ボ
イラー、その他の工程からの要求信号に従つて供
給量を得ることができる。

容積で供給する装置の供給量制御が提案されて
いるが（1955年８月２日に付与された米国特許第
2714472号および1961年９月26日に付与された米
国特許第3001672号を参照のこと）、広範囲の供給
量にわたつて正確な重量計量供給は達成されてい
ない。本発明は、容量供給装置の容積効率を絶え
ず監視して容量供給装置の容積効率の変動を修正
することにより、広範囲の供給量および正確な制
御を提供する問題を克服している。容積効率係数
は材料の重量と供給装置の速度との比である。

本発明によれば、容積効率係数はバツチ秤り供
給装置から容量供給装置に供給された材料のバツ
チ毎に計算され、記憶された容積効率係数を修正
するのに使用される。適正な容積効率係数は、供
給量を計算して容量供給装置の速度を制御するの
に使用されるので、容量供給装置から排出された
材料を使用している工程（ボイラー）から要求さ
れた供給量に相当するように、供給量を変えるこ
とができる。

従つて、本発明の主要な目的は、容量供給装置
を重量計量供給装置に変換するための改良方法お
よび装置を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、一般に入手でき、
石炭火力発電所のような、粒状材料を供給するた
めの施設で使用中である型式の容量供給装置を、
バツチ秤りおよびコンピユータ制御装置とともに
利用して、容量供給装置が重量すなわち重量計量
基準で供給することができるようにした改良供給
装置を提供することである。

本発明のいま一つの目的は、容量供給装置を有
し、容量の代りに重量で材料を供給したい場合
に、容量供給装置を重量計量供給装置で完全に置
き換えずに、使用しうる、粒状材料を重量計量で
供給するための改良装置を提供することである。

本発明の上記の目的および他の目的、特徴およ
び利点並びに本発明の好適な実施例は、添付図面
に関連して次の記載を読むことによりより明白に
なるであろう。

第１図に、バツチ秤り１０を示す。この秤りは
供給される材料を計量し、バツチ内の材料を排出
するバツチ供給装置である。バツチ秤りは、米国
オハイオ州シヤグリン・フオールス44022−4398
のストツク・エクイツプメント会社により販売さ
れているモデル84マイクロプロセツサー・バツチ
秤り（Model 84 Microprocessor Batch Scale）
がよい。

バツチ秤りは、供給されるべき石炭、その他の
粒状材料用のバンカーに接続された入口シユート
１２を有する。バンカーは図面を単純にするため
に示していない。材料は入口シユート１２から供
給ベルトコンベア１４に排出される。コンベア
は、S.MTRすなわちスケールモータとして示し
たモータ１６によつて駆動される。モータが制御
信号SMで決定されるように作動している場合、
供給ベルトは、ロードセル２０に取付けられてい
る計量ホツパー１８の中に材料を落し込む。ホツ
パーの排出端は、釣合おもり付きゲート２０によ
つて閉鎖される。他のゲート又はバルブを用いて
排出を制御しても良く、用語「ゲート」はこのよ
うなゲート、バルブ、その他の均等装置を包含す
るものである。

ゲート２０が閉じられ、そして空気シリンダー
の形態のアクチユエータ２２への制御信号APC
に応答して閉鎖位置に係止されるとき、アクチユ
エータ２２が引込む。信号APCが除去されると
き、ゲートは開放されて計量ホツパー１８から材
料が排出される。ゲート２０の各開閉は、アクチ
ユエータ２２の空気シリンダーの位置に応答する
ように位置決めされた近接センサー２４によつて
検知される。閉鎖の度に、出力信号PSが発生す
る。PS信号間の期間は、計量ホツパーからのバ
ツチの排出すなわち投下時間の測定値、従つてバ
ツチ秤りからの排出量である。

装置は容量供給装置２６を使用する。この供給
装置は、テーブル、ドラグ、スクリユーオーガ
ー、ポケツト又はベルト供給装置でもよい。容量
供給装置のモータ２８によつて回転される一連の
回転ピンを有するポケツト供給装置として図式的
に描かれている。このモータは変速モータであ
り、速度制御信号VFMに応答する。容量供給装
置２６によつて供給された材料は、材料を利用す
るボイラー、その他の工程への排出シユート３０
に排出される。供給装置の速度は、モータ２８の
シヤフトに連結されている回転速度計３２によつ
て検知される。回転速度計は、パルス装置で出力
パルスVFBを出す。パルスの反復速度は、容量
供給装置の速度の測定値である。

計量ホツパー１８から排出された材料のバツチ
は、ホツパー３４の中に落ち込み、シユート３６
を通り容量供給装置に送られる。シユートおよび
ホツパーが一杯になると、材料はゲート２０の上
に積もり、ゲートが釣合おもり２０′の重さに応
答して閉鎖位置へ回動しないようにする。ゲート
を閉鎖させるのに十分ホツパーをからにするため
に、材料は容量供給装置で供給されねばならな
い。次いで、ゲートの開放でサイクルが再び始ま
り、ホツパー３４の中に別の材料が投下される。

従つて、容量供給装置２６の効率は一部がゲー
トの開放間の時間（ゲートが開く割合）に相当す
ることがわかる。この時間は、近接センサー２４
からのPS信号間の間隔で与えられ、投下される
材料の重量を示すロードセル２１の出力LCと共
に使用されて、容量供給装置２６の容積効率係数
を測定し容量供給装置２６を制御するので、容量
供給装置は重量（重量計量）で供給する。

好ましくはマイクロプロセツサー・コントロー
ラー３８であるコンピユータ制御装置が、アドレ
ス・ラインのような制御ライン（CL）およびデ
ータ・ライン（DL）によつて、デジタル・アナ
ログ・コンバータおよびアナログ・デジタル・コ
ンバータを収容するインターフエース装置４０に
接続される。インターフエース装置はVFM，
SMおよびAPC信号を出し、PSおよびLC信号を
受ける。VFB信号（回転速度計のパルス）もマ
イクロプロセツサー・コントローラー３８に加え
られ、この信号は直接のデジタル入力である。コ
ントローラは、ボイラー、その他の工程制御装置
への生じた供給量（FRP）を１時間当りのポン
ドで指示する出力を出す。この工程制御装置は、
供給装置全体をオン・オフ（VFオン／オフ）す
るための入力と供給量要求信号（FRD）とを出
す。

第２Ａ図、第２Ｂ図および第２Ｃ図を参照する
と、VF信号がオンのとき、装置は第２Ａ図に
「スタート」としたブロツクに示したように始動
する。ゲート２０がPS出力によつて指示したよ
うに開放されているならば、装置は、ゲートが閉
鎖し、APC信号がアクチユエータ２２に加えら
れてゲートを閉鎖状態に係合するまで待機する。
次いで、ロードセルを読んで自重を得る。次い
で、スケール・モータを、SM指令信号を加えて
始動する。ロードセルを、バツチ重量が小さい
（所定の重量以下）間は連続的に読む。計量した
重量が所定の重量を超えると（供給ベルトの慣性
を考慮するために、好ましくは所定の重量よりわ
ずかに小さい重量が得られると）、スケール・モ
ータ１６を停止する。ロードセルは読み続けた。
ロードセルによつて読み取られた重量から自重を
差し引いて、バツチ重量を読み取る。次いで、
APC信号をオフにしてゲート２０を開放し、材
料をホツパー３４の中へ投下する。この工程が繰
り返され、所定の総計まで各バツチ重量を加算す
ることによつてバツチ重量を合計し、装置から排
出された材料の量を表示する。

第２Ａ図、第２Ｂ図および第２Ｃ図のフローチ
ヤート図は、通常のフローチヤートと同様にＡ対
A′、Ｂ対B′等のコネクターによつて接続される。

回転速度計３２のように、ゲート２０の閉鎖を
検知し、ゲートの閉鎖間の回転速度計の数すなわ
ち回転速度計のパルスを合計する。前の投下の際
に貯えたバツチ重量を現在のゲート・サイクルの
間に合計された回転速度計のパルスの数で割るこ
とによつて実際の（リアルタイムの）容積効率係
数（VEF）を計算する。この遅れは、容量供給
装置への材料の通過を斟酌し、投下すなわち供給
すべきバツチの容量供給効率を考慮したものであ
る。

容量供給装置をオフにすると（スケール・モー
タへのSM信号がオフである）、回転速度計のパ
ルスの合計は妨げられ、容積効率係数は計算され
ない。これは、リアルタイムに基ずいて計量ホツ
パー１８に供給されていなかつた材料からの投下
が前のサイクルで起こり得たかも知れない可能性
を考慮したものである。容積効率係数の数が、マ
イクロプロセツサー３８の記憶装置に記憶され
る。この記憶された係数は計算されたすなわち実
際の容積効率係数と比較され、その差が計算され
る。この差が50パーセント以上の場合、供給装置
に故障の表示がされ、警報が鳴る。記憶された容
積効率係数と実際の容積効率係数との間の変化を
より小さくするために、記憶された容積効率係数
を増減させて、実際の容積効率係数を最新のもの
に変え、記憶装置に記憶する。

この実際の容積効率係数を回転速度計のパルス
と共に用いて、第２Ｃ図に示すように得られた実
際の供給量（FRP）を計算する。１時間当りに
パルスに、パルス当りのポンドの単位である容積
効率係数を乗じて、供給量出力FRPを１時間当
りのポンドで出す。これが、第１図に示すような
マイクロプロセツサー・コントローラー３８から
のFRP出力である。

要求された供給量を与えるために装置を制御す
ることが望まれる場合には、供給量要求信号
FRDが計算された供給量FRPと比較され、その
差が計算される。この差は、その差に比例する
VFM速度制御信号を発生させるのに用いられる。
すると、容量供給装置の速度を、要求された供給
量を得るまで増減する。

前述の記載から明らかであるように、粒状材料
を供給するための改良方法および装置、特に容量
供給装置を重量計量供給装置に変換するための改
良方法および装置を提供していることは明らかで
ある。本発明の典型的な実施例を説明したが、本
発明の範囲内での本発明の変形および修正が、当
業者には確かに明白であろう。従つて、以上の説
明は、限定の意味でなされたものではなく、例示
的なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現在の好適な実施例に従つて
粒状材料を供給するための装置を説明した略図、
第２Ａ図、第２Ｂ図および第２Ｃ図は共にコンピ
ユータ制御装置（マイクロプロセツサー・コント
ローラー）のプログラミングおよび第１図で説明
した装置の運転を説明するフローチヤートであ
る。 １０……バツチ秤り、１２……入口シユート、
１４……供給ベルトコンベア、１６……モータ、
１８……計量ホツパー、２０……釣合おもり付き
ゲート、２２……アクチユエータ、２４……近接
センサー、２６……容量供給装置、２８……容量
供給装置用モータ、３０……排出シユート、３２
……回転速度計、３４……ホツパー、３６……シ
ユート、３８……マイクロプロセツサー・コント
ローラー、４０……インターフエース装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石炭のような粒状材料を材料の単位時間当り
   の重量による供給量で供給するための装置であつ
   て、容量供給装置の速度につれて変動する容量に
   よつて材料を連続的に供給するための装置と、容
   量供給装置以上の供給能力を有していて、前記材
   料の計量されたバツチを容量供給装置に供給する
   ための装置と、計量されたバツチが容量供給装置
   の供給速度に応答して供給される速度を自動的に
   制御するための装置と、容量供給装置からの材料
   の供給速度を単位時間当りの重量で表示する出力
   を提供するためのものであつて、バツチが容量供
   給装置に供給される速度及び容量供給装置の速度
   に応答する装置と、前記出力が要求された供給速
   度に一致するまで容量供給装置の速度を制御する
   ための、前記出力に応答する装置とを含むことを
   特徴とする装置。 ２ 容量供給装置より上に配置されていて、前記
   バツチを集積するための第１のホツパを含み、前
   記バツチ供給装置は、下端が第１のホツパより上
   に配置され計量されたバツチを第１のホツパへ移
   すための計量ホツパを有しており、計量ホツパの
   前記下端を閉鎖し、開放時には第１のホツパ内に
   延びるゲートをさらに含み、該ゲートは、十分な
   量の材料が第１のホツパに集積されてゲートに係
   合するとき、閉鎖するのが阻止され、バツチの供
   給速度を制御するためゲートが閉鎖された後にお
   いてのみ、計量ホツパの再充填を開始するための
   装置をさらに含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。 ３ 粒状材料を単位時間当りの重量で連続的に重
   量計量供給を行うために、容量供給装置とバツチ
   供給装置で粒状材料を供給する方法であつて、 粒状材料の計量されたバツチをバツチ供給装置
   から容量供給装置に送り出す段階と、容量供給装
   置の供給速度に応答して前記バツチが容量供給装
   置に送り出される速度を自動的に制御する段階
   と、バツチの供給速度を測定し容量供給装置の速
   度を検出する段階と、容量供給装置の供給速度を
   材料供給の重量で計算する段階と、前記供給速度
   と必要な供給速度とを比較する段階と、容量供給
   装置の速度を変えて必要な速度にする段階とを含
   むことを特徴とする方法。