JPH09165091A - 貯蔵タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯蔵タンクの屋根に設置した攪拌装置から
垂下する攪拌翼でタンク内の貯蔵物を攪拌するように形
成した貯蔵タンクにおいて、ＣＷＭやＣＯＭ中の分散剤
等が攪拌によるダメージを受けることなく、かつ貯蔵タ
ンクの底部に石炭粒子又はスラッジなどが分離・沈降し
ないように攪拌するとともに、貯蔵タンク内の周囲に回
転流速が低下する滞留域となるデッドスペースをなく
し、かつ必要最小限の設備と動力でエネルギー効率良く
貯蔵物を攪拌し安定して長期間貯留するようにした経済
性の高い貯蔵タンクを提供する。 【解決手段】 複数台の攪拌装置を所定間隔をおいて
貯蔵タンクの屋根に設置し、各攪拌装置から垂下した攪
拌翼により所定の回転流速が得られる平面円形の各攪拌
域が互いに一部重複するように形成し、該複数個の攪拌
域の最外周境界部に沿ってガイド壁体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、石炭と水、石炭
と油などの高濃度スラリー、スラッジなどの懸濁物質等
の貯蔵物を貯留する貯蔵タンクに関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】石炭を微粉粒子にして
水や油中に混合し、少量の分散剤を添加し安定的に均一
分散させて高濃度に懸濁させた、石炭と水の高濃度スラ
リー（Coal Water Mixture；以下ＣＷＭという）や石炭
と油の高濃度スラリー（Coal Oil Mixture；以下ＣＯＭ
という）、あるいはスラッジなどの懸濁物質等の貯蔵物
を貯留する貯蔵タンクが知られている。このＣＷＭやＣ
ＯＭの高濃度スラリー又はスラッジなどの懸濁物質等は
貯蔵タンク内に長時間静置すると、石炭粒子やスラッジ
などが水や油等の液体と分離し沈降して下層部の濃度が
高くなって性状が変化したり、流動性が低下し搬出や輸
送が円滑にならない等の問題が生ずる。このような分離
・沈降が生じないように攪拌設備を備えた貯蔵タンクが
知られている。

【０００３】上記攪拌設備を備えた貯蔵タンクの従来例
を、図７（ａ），（ｂ）に示す。この貯蔵タンク１０１
は、直立円筒形構造の側壁１０５からなり、その屋根１
０６上の中央部に一個の攪拌装置１０２を備え、該攪拌
装置１０２の垂直下方にシャフトを延出し所定高さ位置
に攪拌翼１０３を配設している。この攪拌翼１０３によ
って、ＣＷＭやＣＯＭ中の分散剤の分散性能にダメージ
を与えない最小限の攪拌速度で、かつ石炭粒子又はスラ
ッジなどが沈降しないように攪拌するもので、この攪拌
によって貯蔵タンク１０１の側壁１０５に囲まれた円柱
状の攪拌域１０４内は上記所定の回転流速の攪拌条件が
得られる。攪拌翼１０３は、平羽根タービン翼、傾斜か
い型翼、プロペラ翼などが使用される。この攪拌翼１０
３を一個備えた貯蔵タンク１０１は、少量を貯留する比
較的小さいタンクには適するが、大量に貯留する比較的
大きなタンクでは、攪拌翼１０３が大きくなったり、攪
拌速度を大きくしたり、又は大きな動力を必要としたり
して経済的でないため、大量に貯留する場合には適用が
難しい。

【０００４】大量に貯留する直立円筒形貯蔵タンクの場
合には、図８（ａ），（ｂ）に示すように、直径の大き
さに対する攪拌装置２０２の大きさの制限と、上記した
ＣＷＭやＣＯＭがダメージを受けることなくかつ石炭粒
子又はスラッジなどが沈降しない攪拌条件によって、貯
蔵タンク２０１の直径に応じて複数の攪拌装置２０２を
必要とする。（ａ）は３個、（ｂ）は４個の攪拌装置を
設けた場合を示す。図のように一つの攪拌翼２０３によ
って上記所定の回転流速の攪拌条件が得られる平面円形
の攪拌域２０４を、平面円形の貯蔵タンク２０１の中央
部に滞留域となるデッドスペースが生じないように中心
点を重複させて回転対称に配置すると、攪拌域２０４か
ら周囲に外れた図の斜線に示す範囲に、回転流速が遅く
所定の攪拌条件が得られない滞留域となるデッドスペー
ス２００が生じて、この底部に石炭粒子又はスラッジな
どが沈降する問題が生じた。

【０００５】この発明は上述の問題点を解決するために
なされたもので、貯蔵タンクの屋根に設置した攪拌装置
から垂下する攪拌翼でタンク内の貯蔵物を攪拌するよう
に形成した貯蔵タンクにおいて、ＣＷＭやＣＯＭ中の分
散剤等が攪拌によるダメージを受けることなく、かつ貯
蔵タンクの底部に石炭粒子又はスラッジなどが分離・沈
降しないように攪拌するとともに、貯蔵タンク内の周囲
に回転流速が低下する滞留域となるデッドスペースをな
くし、かつ必要最小限の設備と動力でエネルギー効率良
くＣＷＭやＣＯＭなどの高濃度スラリー又はスラッジな
どの懸濁物質等の貯蔵物を攪拌し安定して長期間貯留す
るようにした経済性の高い貯蔵タンクを提供するもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の貯蔵タンク
は、貯蔵タンクの屋根に設置した攪拌装置から垂直下方
に延出する攪拌翼でタンク内の貯蔵物を攪拌するように
形成した貯蔵タンクにおいて、上記攪拌装置を所定間隔
をおいて上記屋根に複数台設置し、各攪拌装置から垂下
した攪拌翼によりＣＷＭやＣＯＭ中の石炭粒子又はスラ
ッジなどが沈降することなく混合される必要最小限の攪
拌条件である所定の回転流速が得られる平面円形の各攪
拌域を形成し、その各攪拌域が互いに一部重複するよう
に複数個を平面回転対称に形成し広い平面積が得られる
ようにして、該複数個の攪拌域の最外周境界部に沿って
周囲に回転流速が低下した滞留域となるデッドスペース
が生じないように案内又は遮蔽するガイド壁体を形成し
たものである。

【０００７】また、この発明の貯蔵タンクは、上記複数
個の攪拌域の最外周境界部に沿って、その外周に滞留域
となるデッドスペースが存在しないように形成したガイ
ド壁体は、鉛直筒状であって複数の円弧を連続して閉じ
た曲線の平面略花ビラ形状筒体の貯蔵タンク側壁本体に
するものである。

【０００８】また、この発明の貯蔵タンクは、上記複数
個の攪拌域の最外周境界部に沿って、その周囲に流速が
低下した滞留域となるデッドスペースが生じないように
貯留液を遮るガイド壁体は、鉛直筒状であって複数の円
弧を連続して閉じた曲線の平面略花ビラ形状筒体の仕切
壁であり、該仕切壁を円筒状貯蔵タンク側壁の底部から
天井部に至る間の所定高さに内接し支持させて形成する
ものである。

【０００９】また、この発明の貯蔵タンクは、上記複数
個の攪拌域の最外周境界部に沿って形成したガイド壁体
は、円筒状貯蔵タンクの底部から所定高さ側部に至る下
部周縁が平面略花ビラ形状の湾曲面体に形成し、該湾曲
面体でスラッジなどが沈降し堆積し易い底部から側部の
所定高さ範囲の流速が低下し滞留域となるデッドスペー
スをなくすようにするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１から図６までの図面に基づい
て、この発明に係る貯蔵タンクの実施の形態例について
説明する。図面中、１は貯蔵タンク、２は攪拌装置、３
は攪拌翼、４は攪拌域、５は側壁、６は屋根、７はガイ
ド壁体である。

【００１１】図１の（ａ）は、貯蔵タンクの屋根に攪拌
装置を３個設けた場合を示す平面説明図で、（ｂ）はそ
の斜視説明図である。図２は、攪拌装置を４個設けた場
合を示す。各攪拌装置２は貯蔵タンク１の屋根６に所定
間隔をおいて設け、この各攪拌装置２から貯蔵タンク１
内の所定高さに位置するように垂直下方にシャフトを延
出してその先端に攪拌翼３を設置する。この各攪拌翼３
を必要最小限の回転速度で稼働させて、ＣＷＭやＣＯＭ
中の分散剤が攪拌によるダメージを受けることなく、か
つ貯蔵タンクの底部に石炭粒子又はスラッジが分離・沈
降しないように、所定の回転流速の攪拌条件が得られる
平面円形の各攪拌域４を形成する。その各攪拌域４同士
を中央部に滞留域が生じることがないように一部重複さ
せて、広い攪拌域４の接続平面積が得られるように、貯
蔵タンク１に平面回転対称となるように形成する。この
平面円形の複数の攪拌域４の周囲に回転流速が低下した
滞留域となるデッドスペースが生じないように、複数の
攪拌域４の最外周境界部の円弧状線に沿ってガイド壁体
７を形成する。貯留液は上記ガイド壁７に沿って流れ攪
拌域４内へ押し戻されるので、スラッジなどが沈降した
り堆積することがない。

【００１２】上記円弧状のガイド壁体７を複数連続させ
閉じた曲線にして、あたかも円形の花ビラを回転対称に
一部重複させ並べたような平面略花ビラ形状を形成し、
この平面略花ビラ形状のガイド壁体７を鉛直筒状にして
貯蔵タンク１の側壁本体８を形成する。このように形成
した側壁本体８は外周部に無駄な空間がないので、必要
最小限の容量になり、攪拌設備も必要最小限の規模でエ
ネルギー効率も良くなる。

【００１３】図２は、攪拌装置２を偶数個設けた場合の
事例で、４個の攪拌翼３を回転対称に配置している。こ
の場合、各攪拌翼３の回転方向は、図２の矢印に示すよ
うに、互いに隣接する攪拌域４の回転流方向を逆方向に
してその境界部で並行して流れるようにして、流れが衝
突したり円滑な回転流が損なわれることがないようにす
る。また、図１（ａ）に示すように、奇数個の攪拌翼３
を設けた場合など、流れ方向が逆で対向して流れる境界
部では、必要に応じ所定長さに突出したガイド壁体７を
設けて、隣接する流れが衝突して滞留が生じることのな
いように形成する。上述のように、隣接する攪拌域４の
回転流の方向を配慮し、また必要に応じたガイド壁７を
設けることにより、全体にわたって流れが円滑になり一
層エネルギー効率良く攪拌できる。

【００１４】上記略花ビラ形状の側壁本体８の接続部
は、補強部材を設けて接合したり、逆円弧状に湾曲させ
た板材等を設けて接合したり、湾曲した両側縁部を重ね
て溶接接合するフレアー継手構造にしたりして、強度が
高く、かつ構築が容易な構造に形成する。また屋根６
は、平面形状又はドーム形状やコーン形状を組合わせた
構造にして、屋根６に攪拌装置２を複数個載置してもそ
の荷重に耐え得る強度に形成する。

【００１５】図３は、攪拌装置を４個設けた貯蔵タンク
１の中央部にもガイド壁体７を設けた場合を示す。各攪
拌翼３により所定の回転流速の攪拌条件が得られる平面
円形の各攪拌域４を貯蔵タンク１に平面対称に形成し、
隣接する各攪拌域４の重複部をできるだけ少なくして平
面積が広がるようにして、その外周に鉛直筒状のガイド
壁７で平面略花ビラ形状の側壁本体８を形成する。この
場合に、攪拌域４から外れた中央部に各攪拌域４の外周
円弧に沿って流速が低下する滞留域となるデッドスペー
スが生じる場合がある。この中央部のデッドスペースを
埋めてなくすように、湾曲壁体を連続したガイド壁体７
を形成する。この湾曲したガイド壁体７に沿って貯留液
が案内されるため、スラッジ等が中央部に集まり沈降す
ることがない。また、貯蔵タンク１が大きく屋根６や攪
拌装置２等の荷重が大きい場合には、図示省略したが、
ガイド壁体７の中央内部に支柱等の支えを設けて、この
支柱とガイド壁体７で屋根６等の荷重を支持するように
形成する。

【００１６】図４は、攪拌装置を周囲に６個設けた貯蔵
タンク１の事例で、その中央部にも１個の攪拌装置９を
設けた場合を示している。各攪拌翼３により所定の回転
流速の攪拌条件が得られる平面円形の攪拌域４を、重複
部を少なくして平面積が広くなるように６個対称に形成
し、その外周に鉛直筒状のガイド壁体７で平面略花ビラ
形状の側壁本体８を形成する。この場合に、攪拌域４か
ら外れる中央部に流速が低下した滞留域となるデッドス
ペースが生じる場合がある。このデッドスペースをなく
すように、中央部にも攪拌翼１０を配設したものであ
る。この攪拌翼１０は、沈降したスラッジ等を中央部の
滞留する貯蔵液とともに周囲の攪拌域４内へと押し出し
て均一に混合させるように形成する。また図示省略した
が、中央の攪拌域４と周囲の各攪拌域４との境界部で流
れ方向が逆で対向して流れる箇所には、必要に応じてガ
イド壁体７を周方向に沿って断続的に設けて、隣接する
流れが衝突して滞留が生じることがないように形成す
る。また、中央部の流速が低下したデッドスペースの大
きさと滞留の程度に応じて、攪拌翼１０を所定の回転速
度で回転させるようにしたり、必要に応じた頻度で間欠
的に稼働するようにしてもよい。

【００１７】上述のように、隣接する各攪拌域４の重複
部分を少なくして底部全体の平面積を広くした構造の貯
蔵タンク１は、中央部に滞留域となるデッドスペースが
生じる場合でも、ガイド壁体７又は攪拌翼１０を設ける
ことによって、スラッジなどの沈降が生じず均一に攪拌
されるため容量効率を大きくできる。よって、比較的大
きな貯蔵タンク１に好適となる。

【００１８】図５は、円筒形状の貯蔵タンクにおいてそ
の内部に略花ビラ形状の仕切壁１１を設けた実施形態例
で、（ａ）は３個の攪拌装置を設けた場合、（ｂ）は４
個の攪拌装置を設けた場合を示す。平底円筒状貯蔵タン
クの屋根上に設けた攪拌装置２から垂下した攪拌翼３に
より所定の回転流速の攪拌条件が得られる平面円形の攪
拌域４を、その各攪拌域４の外周円が外接又は一部重複
するように複数個を回転対称に形成する。該各攪拌域４
の最外周境界部の円弧状のガイド壁体７を鉛直筒状で平
面略花ビラ形状に接続して仕切壁１１を形成する。この
鉛直筒状で平面略花ビラ形状の仕切壁１１を円筒状貯蔵
タンクの底部から天井部に至る間の所定高さに、図のよ
うに、側壁５内面に最外周部を接触させ支持して固定す
る。この仕切壁１１で貯留液を遮って、仕切壁１１と側
壁５の間に、回転流速が低下した滞留域となるデッドス
ペースが生じないように形成する。

【００１９】この仕切壁１１と側壁５との間には、貯留
液の液圧を支える支持部材や補強部材を設けることによ
り、仕切壁１１の板厚を薄く軽減することができる。ま
た、仕切壁１１と側壁５との間に貯留液と同じレベルに
水などの無害な液体を充填することにより、仕切壁１１
の外側からも圧力を与えて内外の圧力が相殺されるた
め、仕切壁１１の板材や補強材などの構造をさらに低減
することができる。

【００２０】図６は、円筒形状の貯蔵タンクの底部に下
端周縁が略花ビラ形状をした湾曲面体１２を設けた場合
の実施形態例で、（ａ）は平面説明図、（ｂ）は側面説
明図を示す。貯蔵タンクの屋根に設けた４個の攪拌装置
２から垂下した各攪拌翼３により所定の回転流速の攪拌
条件が得られる平面円形の攪拌域４を、その各攪拌域４
の外周円弧がタンク側壁に外接又は一部重複するように
対称に形成する。該攪拌域４の最外周境界部の円弧を接
続して形成されるガイド壁体７は、下端内周縁を平面略
花ビラ形状とし上端周縁を円形として、底部から側部の
所定高さ位置に至る間に傾斜した湾曲面体１２に形成す
る。この湾曲面体１２を平底円筒状貯蔵タンク内の底部
に固定して、ＣＷＭやＣＯＭ中の石炭粒子又はスラッジ
などが沈降し堆積し易い底板上面から側面に至る最小限
高さ範囲のデッドスペースを仕切って埋めるように形成
する。この湾曲面体１２の上端周縁の所定高さは、攪拌
翼３による攪拌効果が及ぶ範囲の外部に相当する高さ、
例えば図６（ｂ）側面図に示すように、底面から攪拌翼
高さ程度の最小限の高さにする。

【００２１】上記のように、スラッジなどが沈降し堆積
し易い底面付近に湾曲面体１２を設けるようにしたの
で、スラッジなどがこの湾曲面体１２に接触し上方の攪
拌域４内へ押し戻され、底面に堆積することがない。ま
た、湾曲面体１２は必要最小限の高さ範囲までに設ける
ようにしたので、最小限の部材で容易かつ経済的に構築
し設置できる。また、湾曲面体１２で遮蔽される無駄な
空間であるデッドスペースは小さいため、貯留液の容積
効率が低下することがない。

【００２２】また、貯蔵タンク中央部に流速が低下する
滞留域が生ずる場合には、図示省略したが、底面外周縁
が凹曲線を連続した閉じた線で、所定高さを有する上部
が尖った形状の湾曲面体１２を形成し、上記滞留域を埋
めるように底面中央部にこの湾曲面体１２を載置固定す
る。貯留液中のスラッジ等が貯蔵タンクの中央底部に沈
降しようとすると、上記湾曲面体１２に接触し押し戻さ
れ攪拌域４内へと導かれて再度攪拌されるので底部に堆
積することがない。

【００２３】なお、図６は底面が平坦な平底円筒の貯蔵
タンク底部の周囲の所定範囲に、湾曲面体１２を設けた
場合を示したが、湾曲面体１２全体を凹面板で形成して
貯蔵タンクの底壁本体全体に形成してもよい。あるいは
また、凹曲板は各攪拌翼３の攪拌域４の下部方向の境界
部に沿って、攪拌域４と同数個形成する。攪拌翼３によ
る回転流は凹曲板に沿って円滑に循環するため、攪拌翼
３の下部にスラッジ等が堆積することがない。なお、上
記貯蔵タンク１の底壁は、凹曲板全体を一体にするか、
又は複数の凹曲板の周縁をつなぎ合わせるかして、容易
に構築することができる。

【００２４】

【発明の効果】叙述のようにこの発明の貯蔵タンクは、
ＣＷＭやＣＯＭ又はスラッジなどの貯蔵物を長期間貯留
する際に、ＣＷＭやＣＯＭが攪拌によるダメージを受け
ることなく、石炭粒子やスラッジなどが分離・沈降しな
い必要最小限の所定の回転流速の攪拌条件が得られる攪
拌域を形成し、その攪拌域の境界部に沿った周囲に滞留
域となるデッドスペースが生じないようにガイド壁を形
成したので、必要最小限の設備と動力でエネルギー効率
良く貯蔵物を攪拌できる。また、貯蔵物の物性は攪拌に
より変化することなく、長期間安定して貯留する貯蔵タ
ンクを提供することができる。

【００２５】また、上記ガイド壁体を鉛直筒状で平面略
花ビラ形状の側壁本体にした貯蔵タンクは、周囲に滞留
域となるデッドスペースがなく容積に無駄がなく利用効
率を良くする。また、必要最小限の構成部材と少ない動
力でエネルギー効率良く貯蔵物が攪拌されるため、経済
性の高い貯蔵タンクを提供することができる。

【００２６】また、上記ガイド壁体を鉛直筒状で平面略
花ビラ形状の仕切壁に形成し、円筒状の貯蔵タンク側壁
の底部から天井部に至る間に内接し支持させて形成した
貯蔵タンクは、上記仕切壁を円筒形の貯蔵タンクの側壁
内面に支持させるため簡単な部材で容易に構築すること
ができる。

【００２７】また、上記ガイド壁体を下部周囲が平面略
花ビラ形状の湾曲面体に形成し、円筒状貯蔵タンクの底
部から所定高さ側部の滞留域となるデッドスペースをな
くすようにした貯蔵タンクは、貯蔵タンク底部に必要最
小限の小さい部材で、容易かつ経済的に湾曲面体のガイ
ド壁体を構築することができる。また、貯蔵タンク底部
の必要最小限の範囲を埋めるため、容積効率の高い貯蔵
タンクにすることができる。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る貯蔵タンクの実施形態例で略
花ビラ形状の側壁本体を形成した場合を示し、（ａ）は
３個の攪拌装置を設けた平面説明図、（ｂ）はその斜視
説明図である。

【図２】 この発明に係る貯蔵タンクの実施形態例で略
花ビラ形状の側壁本体を形成した場合を示し、４個の攪
拌装置を設けた平面説明図である。

【図３】 中央部にガイド壁体を設けた場合の貯蔵タン
クの平面説明図である。

【図４】 中央部とその周囲に攪拌装置を設けた場合の
貯蔵タンクの平面説明図である。

【図５】 円筒形状貯蔵タンクの内部に略花ビラ形状の
仕切壁を設けた実施形態例を示し、（ａ）は３個の攪拌
装置設けた平面説明図、（ｂ）は４個の攪拌装置を設け
た平面説明図である。

【図６】 円筒形状貯蔵タンクの底部に下端周縁が略花
ビラ形状をした湾曲面体を設けた実施形態例を示し、
（ａ）は平面説明図、（ｂ）は側面説明図である。

【図７】 １個の攪拌装置を設けた従来例の円筒形状の
貯蔵タンクを示し、（ａ）は側面説明図、（ｂ）は平面
説明図である。

【図８】 複数個の攪拌装置を設けた従来例の円筒形状
の貯蔵タンクを示し、（ａ）は３個の攪拌装置を設けた
場合の平面説明図、（ｂ）は４個の攪拌装置を設けた場
合の平面説明図である。

【符号の説明】

１ 貯蔵タンク ２ 攪拌装置 ３ 攪拌翼 ４ 攪拌域 ５ 側壁 ６ 屋根 ７ ガイド壁体 ８ 側壁本体 ９ 攪拌装置 １０ 攪拌翼 １１ 仕切壁 １２ 湾曲面体 １０１ 貯蔵タンク １０２ 攪拌装置 １０３ 攪拌翼 １０４ 攪拌域 １０５ 側壁 １０６ 屋根 ２００ デッドスペース ２０１ 貯蔵タンク ２０２ 攪拌装置 ２０３ 攪拌翼 ２０４ 攪拌域

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯蔵タンクの屋根に設置した攪拌装置か
   ら垂下する攪拌翼で貯蔵タンク内の貯蔵物を攪拌するよ
   うに形成した貯蔵タンクにおいて、上記攪拌装置を所定
   間隔をおいて上記屋根に複数台設置し、各攪拌装置から
   垂下した攪拌翼により所定の回転流速が得られる平面円
   形の各攪拌域が互いに一部重複するように形成し、該複
   数個の攪拌域の最外周境界部に沿ってガイド壁体を形成
   したことを特徴とする貯蔵タンク。
2. 【請求項２】 上記複数個の攪拌域の最外周境界部に沿
   って形成したガイド壁体は、鉛直筒状であって平面略花
   ビラ形状の貯蔵タンク側壁本体であることを特徴とする
   請求項１記載の貯蔵タンク。
3. 【請求項３】 上記複数個の攪拌域の最外周境界部に沿
   って形成したガイド壁体は、鉛直筒状であって平面略花
   ビラ形状の仕切壁であり、該仕切壁を円筒状貯蔵タンク
   側壁に内接し支持させて形成することを特徴とする請求
   項１記載の貯蔵タンク。
4. 【請求項４】 上記複数個の攪拌域の最外周境界部に沿
   って形成したガイド壁体は、円筒状貯蔵タンクの底部か
   ら所定高さ側部に至る下部周縁が平面略花ビラ形状の湾
   曲面体であることを特徴とする請求項１記載の貯蔵タン
   ク。