JPH0725423B2 - 固体の水力輸送法及びそのための装置 - Google Patents
固体の水力輸送法及びそのための装置Info
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- JPH0725423B2 JPH0725423B2 JP13923885A JP13923885A JPH0725423B2 JP H0725423 B2 JPH0725423 B2 JP H0725423B2 JP 13923885 A JP13923885 A JP 13923885A JP 13923885 A JP13923885 A JP 13923885A JP H0725423 B2 JPH0725423 B2 JP H0725423B2
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- solids
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
- B65G53/30—Conveying materials in bulk through pipes or tubes by liquid pressure
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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- B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
- B65G53/34—Details
- B65G53/40—Feeding or discharging devices
- B65G53/42—Nozzles
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- Y10T137/8593—Systems
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- Y10T137/87587—Combining by aspiration
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Air Transport Of Granular Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、固体の水力輸送法及びこの方法を実施するた
めの装置に関する。
めの装置に関する。
従来の技術 例えば、固体の水力輸送は石炭採掘で知られており、石
炭を加圧水が流動する管中に導入して採掘する。
炭を加圧水が流動する管中に導入して採掘する。
水力固体輸送の基本的問題は、固体の粒度、固体の濃度
及び所要輸送圧に伴なつて増大する、好適なポンプを見
出すという困難から生じる。必要な輸送圧が高ければ高
い程、輸送すべき固体がポンプに一緒にフイードされる
場合に、ポンプの摩耗を制御することができなくなる。
及び所要輸送圧に伴なつて増大する、好適なポンプを見
出すという困難から生じる。必要な輸送圧が高ければ高
い程、輸送すべき固体がポンプに一緒にフイードされる
場合に、ポンプの摩耗を制御することができなくなる。
それ故、水力輸送装置では例えば所謂管室式フイーダ、
つまり一定量の水圧輸送流体を管、所謂管室中で固体懸
濁液として調製しかつ引続いて周期的に制御されている
スライダの開閉により輸送管中に流入させることを可能
にする装置が使われている。この際に、高圧ポンプと固
体は分離される。
つまり一定量の水圧輸送流体を管、所謂管室中で固体懸
濁液として調製しかつ引続いて周期的に制御されている
スライダの開閉により輸送管中に流入させることを可能
にする装置が使われている。この際に、高圧ポンプと固
体は分離される。
しかしこの方法ではスライダが閉鎖されると輸送が中断
されてただちに固体が管室中で沈積するという欠点があ
る。沈積した物質を改めてうず巻き上げるには、本来の
輸送工程に比べて高い輸送速度を必要とし、これは高い
所要エネルギーを意味し、その結果この場合にも強い管
の摩耗が生じる。更に、この方法は懸濁液の固体による
負荷の不均一性が生じ、これは固体全量にも、また固体
粒子の濃度にも該当する。これもまた輸送工程の効率の
低下を表わす。
されてただちに固体が管室中で沈積するという欠点があ
る。沈積した物質を改めてうず巻き上げるには、本来の
輸送工程に比べて高い輸送速度を必要とし、これは高い
所要エネルギーを意味し、その結果この場合にも強い管
の摩耗が生じる。更に、この方法は懸濁液の固体による
負荷の不均一性が生じ、これは固体全量にも、また固体
粒子の濃度にも該当する。これもまた輸送工程の効率の
低下を表わす。
更に、他の大きな欠点はスライダの使用であり、これに
よりスライダの作動のために著しい制御経費を必要とし
かつスライダの著しい摩耗も惹起される。
よりスライダの作動のために著しい制御経費を必要とし
かつスライダの著しい摩耗も惹起される。
管室フイーダによる方法の使用には限界があり、つまり
異なる、特に相対的に強く異なつている比重を有する種
々の固体の混合物を輸送する場合である。つまり高い比
重を有する固体は管室式フイーダ中で沈積しかつ輸送媒
体の流れでは特に高速の流れによつてしかうず巻き上げ
ることはできず、それ故エネルギー及び摩耗の点で水力
輸送は不経済となる。
異なる、特に相対的に強く異なつている比重を有する種
々の固体の混合物を輸送する場合である。つまり高い比
重を有する固体は管室式フイーダ中で沈積しかつ輸送媒
体の流れでは特に高速の流れによつてしかうず巻き上げ
ることはできず、それ故エネルギー及び摩耗の点で水力
輸送は不経済となる。
発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、前記の公知の装置及び方法の欠点を有
していないかあるいは極く僅かしか有しておらず、それ
故水力輸送を簡単な装置を用いてすべての固体及び固体
混合物に適用することのできる冒頭に記載の方法を提案
することである。
していないかあるいは極く僅かしか有しておらず、それ
故水力輸送を簡単な装置を用いてすべての固体及び固体
混合物に適用することのできる冒頭に記載の方法を提案
することである。
問題点を解決するための手段 本発明によりこの課題は、輸送可能な粒度で存在する固
体に初めに液体を加えて高コンシステンシーの濃稠物、
すなわち各固体粒子が位置移動を可能にする水膜によっ
て被覆され、かつ隣接する粗粒子により形成される各充
填体間隙がそれぞれ微細粒子により過剰に塞がっている
固体充填体を生成し、その後この濃稠物を固体を含有し
ていない水力輸送媒体中に流入させることにより解決さ
れる。
体に初めに液体を加えて高コンシステンシーの濃稠物、
すなわち各固体粒子が位置移動を可能にする水膜によっ
て被覆され、かつ隣接する粗粒子により形成される各充
填体間隙がそれぞれ微細粒子により過剰に塞がっている
固体充填体を生成し、その後この濃稠物を固体を含有し
ていない水力輸送媒体中に流入させることにより解決さ
れる。
従つて、この方法では初めに高濃度の懸濁液を生成し、
その後この懸濁液を相応して高い速度で流動する本来の
輸送媒体中に圧力及び流れが技術的に有利であるように
流入させる。輸送媒体が主に水であることは明らかであ
る。濃稠物ないしは固体を高濃度に含有する懸濁液（前
記固体充填体）を公知の装置、例えばピストンポンプを
用いて供給し、固体を含まない本来の輸送媒体は高圧う
ず巻ポンプにより必要な圧力及び必要な流速にもたら
す。
その後この懸濁液を相応して高い速度で流動する本来の
輸送媒体中に圧力及び流れが技術的に有利であるように
流入させる。輸送媒体が主に水であることは明らかであ
る。濃稠物ないしは固体を高濃度に含有する懸濁液（前
記固体充填体）を公知の装置、例えばピストンポンプを
用いて供給し、固体を含まない本来の輸送媒体は高圧う
ず巻ポンプにより必要な圧力及び必要な流速にもたら
す。
濃稠物は、圧力下及び流動に有利な条件下に固体を含ま
ない液体が流動する本来の輸送管中に流入させる。
ない液体が流動する本来の輸送管中に流入させる。
従つて、本発明方法では固体を高圧ポンプの後で初めて
輸送工程中に圧入もしくは流入させる。それ故、固体は
水力輸送媒体の高圧ポンプとは接触しないので摩耗は惹
起されない。高濃度の懸濁液を使用することにより、水
力輸送の最適な実施に必要であるような固体分の正確な
調整フイードが可能であり、かつ市販のピストンポンプ
の使用下に必要な高圧も発生させることができる。
輸送工程中に圧入もしくは流入させる。それ故、固体は
水力輸送媒体の高圧ポンプとは接触しないので摩耗は惹
起されない。高濃度の懸濁液を使用することにより、水
力輸送の最適な実施に必要であるような固体分の正確な
調整フイードが可能であり、かつ市販のピストンポンプ
の使用下に必要な高圧も発生させることができる。
固体が水力輸送媒体の管中へ流入する際に固体粒子は媒
体中に均質に分散しかつその速度は輸送速度に達する。
それというのも輸送媒体は乱流で流動しているので固体
粒子のうず形成及び分散が必然的に行なわれる。それ
故、流入した固体の輸送速度への加速は問題ない。
体中に均質に分散しかつその速度は輸送速度に達する。
それというのも輸送媒体は乱流で流動しているので固体
粒子のうず形成及び分散が必然的に行なわれる。それ
故、流入した固体の輸送速度への加速は問題ない。
異なる比重を有する固体粒子の輸送速度に対する滑りの
差も凝離を惹起しない。混合及び加速が不利な場合、輸
送管の断面積を変更することにより流速の変化及び輸送
流体中での付加的なうず形成がもたらされ、それ故媒体
と固体の活発な加速及び混合が行なわれる。特に、非鉛
直方向で水力輸送する場合及び低粘性の懸濁液で絶対的
な懸濁速度に近い輸送速度では本発明によるこれらの手
段は予想外に有利である。
差も凝離を惹起しない。混合及び加速が不利な場合、輸
送管の断面積を変更することにより流速の変化及び輸送
流体中での付加的なうず形成がもたらされ、それ故媒体
と固体の活発な加速及び混合が行なわれる。特に、非鉛
直方向で水力輸送する場合及び低粘性の懸濁液で絶対的
な懸濁速度に近い輸送速度では本発明によるこれらの手
段は予想外に有利である。
液体により輸送管は濃稠物の流入位置で絞られていてよ
く、それ故流速の上昇及びそれによつて連行‐及びうず
形成効果の上昇がもたらされる。更に高められた速度で
は絞り区域の静圧は低下し、濃稠物が流入するのに必要
な過圧を低下させることができる。
く、それ故流速の上昇及びそれによつて連行‐及びうず
形成効果の上昇がもたらされる。更に高められた速度で
は絞り区域の静圧は低下し、濃稠物が流入するのに必要
な過圧を低下させることができる。
輸送管中のそのような絞り部に次いでいきなり横断面拡
張部が連続してよく、それにより付加的なうず形成が行
なわれる。輸送管直径値に向つて再び狭くなる続く管区
域では流動に有利な輸送速度の加速が行なわれる。濃稠
物を供給する管中で柱状となつた固体が、垂直方向の輸
送で輸送が停止した際に加圧されている主要輸送管中の
輸送媒体に対してパツキング栓として機能する。
張部が連続してよく、それにより付加的なうず形成が行
なわれる。輸送管直径値に向つて再び狭くなる続く管区
域では流動に有利な輸送速度の加速が行なわれる。濃稠
物を供給する管中で柱状となつた固体が、垂直方向の輸
送で輸送が停止した際に加圧されている主要輸送管中の
輸送媒体に対してパツキング栓として機能する。
本発明方法は特に鉱山関係で適用する際に重要である。
それというのも濃稠物の輸送を直接的な輸送媒体中への
固体のフイードに利用するばかりでなく、広がつてい
て、分岐している坑内構築物内で様々な中央からはずれ
た地点から、輸送に適したように粉砕された輸送物を濃
稠物として水力輸送の中央フイード位置に長距離でも供
給するのにも重要である。
それというのも濃稠物の輸送を直接的な輸送媒体中への
固体のフイードに利用するばかりでなく、広がつてい
て、分岐している坑内構築物内で様々な中央からはずれ
た地点から、輸送に適したように粉砕された輸送物を濃
稠物として水力輸送の中央フイード位置に長距離でも供
給するのにも重要である。
実施例 次に本発明を添付図面により詳述する。
第１図において高圧発生ポンプ１、殊にピストンポンプ
が高濃度の、殊に水性懸濁液、所謂濃稠物を図示してい
ない混合装置から吸引しかつ管２中に供給する。管２は
流入装置３に（第２図に詳細に図示）接続している。高
圧及び高流速を発生するポンプ４は固体を含まない本来
の水力輸送媒体、つまり水用である。この輸送媒体は管
体５を流動しかつ流入装置３中で水力輸送すべき固体を
管２から受容する。管６中には低濃度の水／固体懸濁液
が存在し、これは固体を輸送するのに必要な流速を有し
ている。
が高濃度の、殊に水性懸濁液、所謂濃稠物を図示してい
ない混合装置から吸引しかつ管２中に供給する。管２は
流入装置３に（第２図に詳細に図示）接続している。高
圧及び高流速を発生するポンプ４は固体を含まない本来
の水力輸送媒体、つまり水用である。この輸送媒体は管
体５を流動しかつ流入装置３中で水力輸送すべき固体を
管２から受容する。管６中には低濃度の水／固体懸濁液
が存在し、これは固体を輸送するのに必要な流速を有し
ている。
第１図では固体を含まない輸送媒体の主要輸送管が水平
に延びているが、これは上向きでもまたは下向きでもよ
く、かつ流入装置３は垂直の管で設けられていてもよ
い。
に延びているが、これは上向きでもまたは下向きでもよ
く、かつ流入装置３は垂直の管で設けられていてもよ
い。
流入装置３は種々の形状を有していてよい。第２図には
濃稠物を固体を含まない本来の輸送管中に圧力及び流動
に有利であるように供給するための種々の実施形が図示
されている。第２図のａでは６は第１図に相応して本来
の水力輸送管を表わす。濃稠物を案内する管は第１図と
同様に２である。５は第１図に相応して輸送媒体だけを
包含し、従つて固体を含んでいない管区域を表わし、固
体は管２の開口区域で初めて輸送管６中に流入する。
濃稠物を固体を含まない本来の輸送管中に圧力及び流動
に有利であるように供給するための種々の実施形が図示
されている。第２図のａでは６は第１図に相応して本来
の水力輸送管を表わす。濃稠物を案内する管は第１図と
同様に２である。５は第１図に相応して輸送媒体だけを
包含し、従つて固体を含んでいない管区域を表わし、固
体は管２の開口区域で初めて輸送管６中に流入する。
第２図のｂでは本来の輸送媒体中の固体のうず形成及び
懸濁を改良するために管２の開口区域に狭窄部７が存在
し、それ故この区域では圧力降下が起るが、流速が上昇
するので管２中の濃稠物の輸送圧は相応して低下するこ
とがあるが、主要輸送管5,6中の流速の上昇が固体の有
利なうず形成を惹記する。
懸濁を改良するために管２の開口区域に狭窄部７が存在
し、それ故この区域では圧力降下が起るが、流速が上昇
するので管２中の濃稠物の輸送圧は相応して低下するこ
とがあるが、主要輸送管5,6中の流速の上昇が固体の有
利なうず形成を惹記する。
第２図のｃによる流入装置には輸送管６の横断面の突然
の拡張部８が設けられている。この拡張部８により輸送
管６中でうずの環形成によるうず形成が起りかつ続く輸
送管断面の先細区域９で流れに有利な輸送速度の加速が
行なわれる。
の拡張部８が設けられている。この拡張部８により輸送
管６中でうずの環形成によるうず形成が起りかつ続く輸
送管断面の先細区域９で流れに有利な輸送速度の加速が
行なわれる。
第２図のｄによる流入装置では第２図のｂ及びｃの実施
形による効果の組合せが達成される。
形による効果の組合せが達成される。
発明の効果 本発明による方法及びその特に有利な実施形である装
置、特に本来の水力輸送媒体中への濃稠物の流入装置に
より、全く様々な種類、比重及び粒度の固体を、実際の
すべての条件下に摩耗現象を最低に抑えてかつエネルギ
ーを著しく節約して輸送することができ、それ故水力輸
送に関して、前記の欠点のために従来実施し得なかつた
使用可能性がもたらされたことが明らかとなり予想外で
あつた。
置、特に本来の水力輸送媒体中への濃稠物の流入装置に
より、全く様々な種類、比重及び粒度の固体を、実際の
すべての条件下に摩耗現象を最低に抑えてかつエネルギ
ーを著しく節約して輸送することができ、それ故水力輸
送に関して、前記の欠点のために従来実施し得なかつた
使用可能性がもたらされたことが明らかとなり予想外で
あつた。
本発明による濃稠物又は濃稠物輸送とは、相互に隣接し
ている粗粒子により形成される固体充填体のそれぞれの
間隙がそれぞれ微粒子で過剰充填されて閉じられており
かつその際に各固体粒子がその局所的移動を可能にする
水膜で被覆されている固体充填体である。
ている粗粒子により形成される固体充填体のそれぞれの
間隙がそれぞれ微粒子で過剰充填されて閉じられており
かつその際に各固体粒子がその局所的移動を可能にする
水膜で被覆されている固体充填体である。
第１図は本発明の方法原理を示す工程略図、第２図は濃
稠物を固体を含まない本来の輸送管中に供給するための
種々の実施形の部分図である。 １……高圧発生ポンプ、2,5,6……管、３……流入装
置、４……高圧高流速発生ポンプ、７……狭窄部、８…
…拡張部、９……先細部。
稠物を固体を含まない本来の輸送管中に供給するための
種々の実施形の部分図である。 １……高圧発生ポンプ、2,5,6……管、３……流入装
置、４……高圧高流速発生ポンプ、７……狭窄部、８…
…拡張部、９……先細部。
Claims (5)
- 【請求項１】輸送可能な粒度で存在する固体に液体を加
え、各固体粒子が位置移動を可能にする水膜によって被
覆され、かつ隣接する粗粒子により形成される各充填体
間隙がそれぞれ微細粒子により過剰に塞がっている固体
充填体を形成し、かつこの固体充填体を相応して高速で
流れる固体不含の、本来の水力輸送媒体中に加圧下に流
入させることを特徴とする固体の水力輸送法。 - 【請求項２】固体不含の輸送媒体中への固体充填体の流
入を、輸送管の断面積を変えることにより圧力及び流れ
の有利な供給条件が得られるような位置で行なう特許請
求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】固体不含の輸送媒体中への固体充填体の供
給をフィード調整して行なう特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の方法。 - 【請求項４】輸送可能な粒度で存在する固体に液体を加
え、各固体粒子が位置移動を可能にする水膜によって被
覆され、かつ隣接する粗粒子により形成される各充填体
間隙がそれぞれ微細粒子により過剰に塞がっている固体
充填体を形成し、かつこの固体充填体を相応して高速で
流れる固体不含の、本来の水力輸送媒体中に加圧下に流
入させる固体の水力輸送法を実施するための装置におい
て、固体を含まない輸送管中の供給位置に流動断面の狭
窄部及び／又は拡張部あるいは両方の組合せ手段が設け
られていることを特徴とする固体の水力輸送装置。 - 【請求項５】固体不含の輸送媒体中への固体充填体の供
給が市販のピストンポンプの使用下にフィード調整して
行なわれ、固体を含まない輸送媒体の必要な流速が渦巻
ポンプの使用下に達成される特許請求の範囲第４項記載
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843423631 DE3423631A1 (de) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | Verfahren zur hydraulischen foerderung von feststoffen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE3423631.7 | 1984-06-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6118631A JPS6118631A (ja) | 1986-01-27 |
| JPH0725423B2 true JPH0725423B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=6239242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13923885A Expired - Lifetime JPH0725423B2 (ja) | 1984-06-27 | 1985-06-27 | 固体の水力輸送法及びそのための装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4666347A (ja) |
| EP (1) | EP0169257B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0725423B2 (ja) |
| AT (1) | ATE29463T1 (ja) |
| AU (1) | AU577129B2 (ja) |
| CA (1) | CA1260045A (ja) |
| DE (2) | DE3423631A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA852645B (ja) |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
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| US5091082A (en) * | 1987-05-01 | 1992-02-25 | Yost Ken L | Apparatus for diverting fluid-entrained solids around a centrifugal pump |
| US5499640A (en) * | 1995-02-24 | 1996-03-19 | White Consolidated Industries, Inc. | Dishwasher with venturi drain |
| US5879057A (en) | 1996-11-12 | 1999-03-09 | Amvest Corporation | Horizontal remote mining system, and method |
| WO2005035698A1 (en) * | 2003-10-15 | 2005-04-21 | S.S.P. B.V. | Method for treating coal piles, apparatus for applying said method and assembly of apparatus and a coal pile |
| EP1655249A1 (en) * | 2004-09-07 | 2006-05-10 | Vmp A/S | Apparatus and pipe system for automatic removal of residual matter |
| US9868595B1 (en) * | 2013-05-20 | 2018-01-16 | James A. Scruggs | Vortex effect production device and method of improved transport of materials through a tube, pipe, and/or cylinder structure |
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- 1984-06-27 DE DE19843423631 patent/DE3423631A1/de active Granted
- 1984-07-25 AT AT84108764T patent/ATE29463T1/de not_active IP Right Cessation
- 1984-07-25 DE DE8484108764T patent/DE3465960D1/de not_active Expired
- 1984-07-25 EP EP84108764A patent/EP0169257B1/de not_active Expired
-
1985
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