JPH11208773A

JPH11208773A - Ｃｗｍ貯槽

Info

Publication number: JPH11208773A
Application number: JP10030424A
Authority: JP
Inventors: Koji Ishii; 宏治石井; Jiro Kozai; 二郎香西
Original assignee: Ishii Iron Works Co Ltd
Current assignee: Ishii Iron Works Co Ltd
Priority date: 1998-01-29
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 1999-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】シャフトの長さを短くして、攪拌装置を過
大にすることなく攪拌性能を良好に維持し、また攪拌装
置の点検、補修なども容易に行うことができるＣＷＭ貯
槽を提供する。【解決手段】貯槽の底壁近傍範囲を攪拌するよう
に、底壁近傍範囲から近い位置に設置する液中駆動の駆
動機と、該駆動機から垂直方向に延出した短いシャフト
と、該シャフトの先端に水平方向を当り面として回転す
るように設けた攪拌翼とで形成した攪拌装置を設ける。

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、石炭と水の高濃
度スラリー（Coal Water Mixture；以下ＣＷＭという）
を貯留するＣＷＭ貯槽に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＷＭは、石炭を微粉粒子にして水に混
合し、少量の分散剤を添加し安定的に均一分散させて高
濃度に懸濁させたものである。このＣＷＭは、貯槽内に
長時間静置すると、ＣＷＭ中の分散石炭粒子が重力の作
用により沈降して下層部の濃度が高くなり、ＣＷＭの流
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。このような石炭粒子の沈降が生じないように、
ＣＷＭ貯槽には、種々の攪拌方式の攪拌装置が考えられ
ている。

【０００３】ＣＷＭ貯槽には、例えば、図６（ａ）側面
図、（ｂ）平面図に示すような有底円筒形構造のものが
ある。この貯槽１０１は、平面円形の底壁１０２と、円
筒形状の側壁１０３と、その上部を覆う平面円形の屋根
１０４とから形成され、ＣＷＭの貯液を攪拌する攪拌装
置１０５を備えている。この攪拌装置１０５は、屋根１
０４上に搭載した電気モーターや減速機等からなる電動
機１０６と、この電動機１０６で回転し、屋根１０４上
から垂下する支軸となるシャフト１０７と、このシャフ
ト１０７の先端に取付けた攪拌翼１０８とからなる。

【０００４】この攪拌装置１０５の支持位置は、設置の
し易さ、点検整備のし易さなどを配慮して、貯槽１０１
の貯液の外部にしている。図６に示す事例では、貯槽１
０１の屋根１０４の上部に、外置型の電動機１０６を設
置した場合を示している。この電動機１０６から屋根１
０４を貫通して垂直下方に長いシャフト１０７を延出
し、この回転軸となるシャフト１０７の先端位置に、水
平方向を当り面として回転する直径の大きい攪拌翼１０
８を設けて、貯槽１０１内のＣＷＭを攪拌するように形
成している。なお攪拌翼１０８には、例えばディスクタ
ービン翼、ファンタービン翼、湾曲羽根ファンタービン
翼等が用いられている。

【０００５】ＣＷＭを大量に貯留する大形貯槽では、直
径の大きな攪拌翼１０８を使用し、ＣＷＭの分散剤が高
速のせん断力で分散性能にダメージを受けない程度の緩
やかな流動状態が得られる回転速度で、攪拌翼１０８を
ゆっくり回転するように形成されている。この攪拌翼１
０８は、図６（ａ）に示すように、電動機１０６からシ
ャフト１０７を下方に長く延出して、底壁１０２の近傍
の範囲を攪拌するように取付け、ＣＷＭ内の石炭粒子が
沈降することなく、貯槽１０１の底壁１０２上に堆積し
ないようにしている。なお攪拌翼１０８は、水平断面積
の広さに応じて複数個配設されている。図６（ａ），
（ｂ）に例示する貯槽１０１は、５個の攪拌装置１０５
を設けた場合を示し、図６（ｂ）平面図に示すように、
５個の攪拌翼１０８を中央部と同軸円周状に対称に配置
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図６（ａ），（ｂ）に
例示するような攪拌装置１０５は、貯槽１０１の屋根１
０４上部の大気中など、貯液の外部に外置型の電動機１
０６を設置し、この電動機１０６から垂直下方にシャフ
ト１０７を延出して、その先端部に直径の大きな攪拌翼
１０８を設けているため、シャフト１０７がかなり長
く、かつ重くなるうえに、その長いシャフト１０７の先
端位置で、攪拌翼１０８の水平方向の全面をＣＷＭの当
り面として回転し、粘性液体のＣＷＭを押し退けるた
め、抵抗が大きく、大きな動力の電動機１０６が必要と
なった。

【０００７】貯槽１０１の容量が数千キロリットルから
数万キロリットルと大形になった場合、貯槽１０１の高
さは数メートルから数十メートル程度に高くなり、上述
のような攪拌装置１０５のシャフト１０７は、数メート
ルから数十メートルと長くなり、その重量も数百キログ
ラムから数千キログラムと重くなった。例えば、容量が
３万キロリットルの大形貯槽１０１の場合には、シャフ
ト１０７の長さは２０メートル程度になり、重量は８千
キログラム程度となった。

【０００８】このように長いシャフト１０７の先端に大
きな攪拌翼１０８を設置して攪拌するため、シャフト１
０７の軸心がぶれたり、シャフト１０７に偏心が生じた
りする心配があった。またシャフト１０７が重いため、
大きい回転トルクを必要として大きな動力とエネルギー
を必要とした。さらにまた、シャフト１０７と攪拌翼１
０８を含めた攪拌装置１０５の本体も大きく、かつ重
く、屋根１０４などの支持部にかかる荷重が大きくなる
ため、支持構造も頑強で大掛かりにする必要が生じた。
また、攪拌装置１０５が大きく重いため、点検補修など
の作業も大掛かりで大変であった。

【０００９】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、シャフトの長さを短くして、攪拌装置を
過大にすることなく攪拌性能を良好に維持し、また攪拌
装置の点検、補修なども容易に行うことができるＣＷＭ
貯槽を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明のＣＷＭ貯槽
は、貯槽の底壁近傍範囲を攪拌するように、底壁近傍範
囲から近い位置に設置する液中駆動の駆動機と、該駆動
機から垂直方向に延出した短いシャフトと、該シャフト
の先端に水平方向を当り面として回転するように設けた
攪拌翼とで形成した攪拌装置を設けたものである。

【００１１】また、上記攪拌装置は、貯槽の底壁に駆動
機を設置し、攪拌翼を設けたシャフトは該駆動機から垂
直上方に延出し底壁近傍範囲に達する長さに形成したも
のである。

【００１２】また、上記攪拌装置は、貯槽内の下部寄り
に水平架設した支持架構に駆動機を設置し、攪拌翼を設
けたシャフトは該駆動機から垂直下方に延出し底壁近傍
範囲に達する長さに形成したものである。

【００１３】また、上記貯槽の底壁に設ける攪拌装置
は、該攪拌装置の重量で着脱する固定架台と屋根近傍に
取付けた吊り装置とから着脱自在の設置構造に形成した
ものである。

【００１４】また、上記貯槽内に水平架設する支持架構
は、ワイヤと滑車と巻揚機を使用した昇降自在な吊り構
造に形成したものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１乃至図５に基づいて、この発
明に係るＣＷＭ貯槽に設置する攪拌装置の実施形態例に
ついて説明する。

【００１６】図１は、攪拌装置を貯槽の底壁に設置した
場合を示すＣＷＭ貯槽の側面説明図で、図２（ａ），
（ｂ）は、図１の設置構造の実施形態例で底壁と屋根の
各部分を拡大して示す側面説明図である。

【００１７】貯槽１は、底壁２と側壁３と屋根４とを有
し、その底壁２に埋設した固定架台９に複数の攪拌装置
５を設置したものである。この攪拌装置５の駆動機６
は、液密シール性で漏電などの心配のない液中駆動のも
の、例えば耐水絶縁電線方式の液中電気モートル、或い
は液体又は気体を外部から供給して圧力で回転駆動させ
る機器を使用する。この駆動機６から貯槽１内の上方に
向けて短いシャフト７を延出し、そのシャフト７の先端
に水平方向を当り面として回転する攪拌翼８を設置す
る。この攪拌翼８は、ＣＷＭ中の分散剤が高速の攪拌に
よって分散性能にダメージを受けることなく、かつ貯槽
１の底壁２上に石炭粒子が重力の作用により沈降するこ
とのない回転速度で回転し、ＣＷＭが緩やかに攪拌流動
する攪拌域を底壁２の近傍に形成するものである。

【００１８】上記のように、底壁２に設置した液中駆動
の駆動機６よりなる攪拌装置５は、シャフト７を短くし
たので、軸心がぶれることなく、偏心も生じず、かつ軽
量で駆動機６の動力を小さくすることができる。よっ
て、大形のＣＷＭ貯槽であっても、攪拌装置５は過大と
なることなく、また攪拌性能を損なうこともない。

【００１９】攪拌装置５の設置構造は、例えば図２
（ａ），（ｂ）に示すように、駆動機６の下部を、底壁
２に埋設固定した固定架台９に着脱自在に係合固定し、
また駆動機６から垂直上方に延出したシャフト７の先端
部には、円環状又は鉤状などの吊り具１７を設け、屋根
４の近傍に設けた吊り装置１９によって吊り上げる構造
に形成する。

【００２０】この着脱自在な設置構造は、図２（ｂ）に
示すように、駆動機６が固定架台９に嵌合して重量がか
かると固定され、重量が解除されると固定が外れるよう
に、駆動機６の底部と当接する底押え部１１と、駆動機
６の側部と当接する側押え部１２と、これらを一体に回
動させるようにバネ等を備えた回動軸１３とからなる側
面Ｌ字形状の複数の回動部材１０を放射状に設けて形成
するとともに、駆動機６が動かないように固定する係合
部１４を設けて形成する。この係合部１４は、駆動機６
の側面に設けた係合凸部１４Ａ、及び上記側押え部１２
に設けた係合凹部１４Ｂとから形成する。

【００２１】また、駆動機６の中心がずれることなく所
定位置に設置されるように形成する。例えば、図２
（ｂ）に示すように、駆動機６底部の中央部に案内凹部
１５Ａを設け、固定架台９の中央部に案内凸部１５Ｂを
設けた中央台座１６を設けて、上記案内凹部１５Ａと上
記案内凸部１５Ｂよりなる中央案内部１５が合致するよ
うに形成する。なお、上記中央台座１６は強力磁石で形
成すると、中心を合致させて設置する作業が一層容易と
なる。

【００２２】このように形成した攪拌装置５は、設置作
業の際に、図の一点鎖線に示すように、複数の回動部材
１０が花びらの如く放射状に開いているので、駆動機６
の底部及び側部がこの回動部材１０に案内ガイドされて
位置決めがし易い。よって、固定架台９に駆動機６の中
心を一致させ易く、駆動機６が固定架台９の中央台座１
６上に案内されて中央案内部１５及び回動部材１０に嵌
合し、重量がかかると係合部１４によって固定され、重
量が解除されると係合部１４の固定が外れる着脱容易な
固定構造となる。また、固定架台９に固定された攪拌装
置５は、稼働時には固定部が動くことがないので安全性
が図れる。

【００２３】また、吊り構造は、図２（ａ）に示すよう
に、上記攪拌装置５の固定架台９の垂直上方位置、屋根
４の下部近傍にレール状の吊り架台１８を設け、この吊
り架台１８に吊り装置１９を懸架する。この吊り装置１
９に、吊りワイヤ２０と吊りフック２１を設け、上記攪
拌装置５上端部に設けた吊り具１７に、吊りフック２１
と吊りワイヤ２０を係合し、吊り装置１９によって攪拌
装置５を吊り上げて出し、その後に吊り架台１８に沿っ
て貯槽１の外部に移動するなどして、攪拌装置５の点検
や補修を行うように形成する。

【００２４】また、上記のように、固定架台９と吊り装
置１９からなる吊り構造の途中適所に回転自在な接続リ
ング２２，２３を設ける。このような接続リング２２，
２３を設けることによって、常時貯液中に、吊り具１７
と吊りフック２１を吊りワイヤ２０と接続リング２２，
２３で接続状態にしておいても、接続リング２２，２３
の位置で捩じれることなく自由に回転するので、攪拌翼
８の回転を阻害することがない。そして、貯液中であっ
ても、上記吊り装置１９を使用して攪拌装置５を吊り上
げ、引き出して攪拌装置５の点検整備や補修などを行う
ことが可能となる。

【００２５】図３は、上記液中駆動の駆動機６よりなる
攪拌装置５を、貯槽１内部の下部寄りに架設した支持架
構２４に設置した場合を示す。この支持架構２４は、貯
槽１の側壁３高さの約３分の１以下程度の低い高さ位置
となる。この支持架構２４の上部に駆動機６を載置固定
し、この駆動機６から垂直下方に短いシャフト７を延出
し、このシャフト７の先端部に水平方向を当り面として
回転する攪拌翼８設けて、底壁２近傍のＣＷＭを攪拌す
るように形成する。

【００２６】このように、支持架構２４に設置した液中
駆動の駆動機６と、上記短いシャフト７と、このシャフ
ト７に設けた攪拌翼８とからなる攪拌装置５によって、
ＣＷＭ貯槽内の底壁２の近傍には、緩やかな攪拌で流動
する安定した攪拌域が形成される。また、攪拌装置５の
動力は小さくなり、かつ底壁２近傍のＣＷＭの攪拌効果
を損なうことなく、ＣＷＭ攪拌のエネルギー効率を向上
させることができる。また、攪拌装置５全体の軽量化も
図られ、支持部材などの設備も小さくすることができ
る。また、底壁２上面には凹凸の阻害物がないので、貯
槽１内を空にして堆積物の除去など、開放して底壁２上
の清掃や点検などを行う際の作業が容易となる。

【００２７】上記支持架構２４は、ＣＷＭの上下方向へ
の移動に支障のないように、大きな間隙を有する構造、
例えばパイプ材や形鋼材を使用してトラス構造に形成し
た組枠２６で形成する。この組枠２６は、各組枠材の上
面部が平坦にならない凸状の構造、円弧状或いは山形状
に形成する。このように上方を凸状に形成した組枠２６
の上部には、ＣＷＭ中の石炭粒子が堆積し難く、また大
きな間隙を有する支持架構２４はＣＷＭの上下への移動
を阻害することがない。この支持架構２４の周縁下端部
は、側壁３内側に張出して設けた支持材２５によって支
承されるように形成する。なおこの支持架構２４は、図
示省略したが、上記支持材２５の他に、上部屋根４など
から複数本のワイヤやロッド等の吊り部材によって吊り
下げ支持するように形成すると、重量の分散支持が図れ
るため、支持架構２４を頑強にすることなく簡略化が可
能となる。

【００２８】図４は、上記図３に示した支持架構２４の
外周上端部に複数個の吊り部２７を設け、この吊り部２
７に係合するワイヤ２８と、ワイヤ２８を懸ける複数の
滑車２９，３０と、ワイヤ巻揚機３１とを設け、支持架
構２４を昇降自在な吊り構造に形成した場合を示す。な
お、支持架構２４の外周縁部には、側壁３内面部に当接
し回転する複数のローラ３２を設けると、支持架構２４
の昇降を円滑に行うことができる。また、側壁３の上部
には、点検などに使用する開口部３３と、開口部３３の
周囲に歩廊３４を設けている。

【００２９】図５に示すように、攪拌装置５の点検や補
修の際には、滑車２９，３０に懸けたワイヤ２８を巻揚
機３１によって巻揚げて、昇降自在構造の支持架構２４
を上記ローラ３２を案内ガイドとして、側壁３に沿って
円滑に上昇させ、側壁３内面に張出した張出し材３５に
当接させて固定する。そして、上記側壁３上部に設けた
開口部３３と歩廊３４を使用して、支持架構２４の上で
攪拌装置５の点検補修などの作業を行う。

【００３０】また、支持架構２４の下部には、攪拌翼８
の位置に相当する範囲を円弧状に開口した吊り足場３６
を設ける。この吊り足場３６は、攪拌翼８より下方に位
置するように支持架構２４から垂下し、この吊り足場３
６上で攪拌翼８の点検を行えるようにする。なお、この
円弧状の開口位置には、落下防止用の安全ネット３７を
設け、その上部に渡し足場３８などを渡し設けると、吊
り足場３６上での攪拌翼８の点検作業を安全に行える。

【００３１】なお、ＣＷＭ貯槽の内部空間は、常温常圧
で、危険な有害ガスもないので、貯液した状態であって
も何らガス置換など必要とすることなく、貯槽１の内部
空間に人が入って点検や補修などの作業をしても、有害
ガスや酸欠などの危険性がなく安全作業ができる。ま
た、貯液した状態で液面上部の架構部で点検などの作業
をすると、液があるために高所から底壁２へ直接落下の
危険性もなく、安全に効率良く作業を行うことができ
る。

【００３２】

【発明の効果】叙述のようにこの発明のＣＷＭ貯槽は、
貯槽の底壁近傍の範囲を攪拌するように、底壁近傍範囲
から近い位置に設置する液中駆動の駆動機と、該駆動機
から垂直方向に延出した短いシャフトと、該シャフトの
先端に水平方向を当り面として回転するように設けた攪
拌翼とで形成した攪拌装置を設けたので、シャフトが長
くなることなく、かつ重量も小さいため、粘性の高いＣ
ＷＭの高濃度スラリーであっても、流体抵抗が小さく、
かつ緩やかな流動状態となって底壁近傍にＣＷＭの安定
した攪拌域が形成される。また、ＣＷＭの攪拌性能を損
なうことなく、攪拌装置の駆動力を小さくすることがで
きるため、必要最小限の攪拌装置の部材設備と動力で、
エネルギー効率良く底壁近傍のＣＷＭを攪拌できる。ま
た、ＣＷＭの物性は攪拌によって変化することなく、長
期間安定してＣＷＭを貯留する貯槽とすることができ
る。

【００３３】また、貯槽の底壁に駆動機を設置し、攪拌
翼を設けたシャフトは駆動機から垂直上方に延出し底壁
近傍範囲に達する長さに形成した攪拌装置を設けたＣＷ
Ｍ貯槽は、貯槽内上方部に阻害物がないので、貯液を平
均化した状態に維持し易く安定する。また、この攪拌装
置は、地上に直接載置固定されているので安定性が得ら
れる。

【００３４】また、貯槽内の下部寄りに水平架設した支
持架構に駆動機を設置し、攪拌翼を設けたシャフトは該
駆動機から垂直下方に延出し底壁近傍範囲に達する長さ
に形成した攪拌装置を設けたＣＷＭ貯槽は、支持架構上
に簡単容易に設置することができるとともに、経済性に
優れた攪拌装置とすることができる。また、支持架構は
ＣＷＭの通過を阻害しないので、攪拌性能に悪影響を与
えることもなく、ＣＷＭ貯槽内に滞留域が生じることも
ない。さらにまた、貯槽の底壁上部に凹凸の障害物がな
いので、貯液を抜いて内部を空にして底壁上部の点検清
掃などをする際の作業がし易くなる。

【００３５】また、上記貯槽の底壁に設ける攪拌装置
は、攪拌装置の重量で着脱する固定架台と屋根近傍取付
の吊り装置とから着脱自在の設置構造に形成したので、
攪拌装置の点検や補修を行う際に、ＣＷＭを抜き出して
貯槽内を空にすることなく、貯液した状態で攪拌装置を
吊り上げ外部に出して、点検や補修などを行うことがで
きる。

【００３６】また、ワイヤと滑車と巻揚機を使用して昇
降自在な吊り構造に形成した上記支持架構は、攪拌装置
の点検や補修を行う際に、ＣＷＭを抜き出して貯槽内を
空にする必要がなく、貯液した状態で支持架構を貯槽上
部に吊り上げて、貯槽内上方のこの架構部の上で、攪拌
装置の点検や補修などを簡単容易、かつ安全に行うこと
ができる。

【００３７】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るＣＷＭ貯槽の実施形態例で、
攪拌装置を底壁に設置した場合を示す側面説明図であ
る。

【図２】図１に示す底壁設置の攪拌装置を、着脱自在
の設置構造に形成した場合の一部を拡大して示す側面説
明図で、（ａ）は屋根部分、（ｂ）は底壁部分である。

【図３】この発明に係るＣＷＭ貯槽の実施形態例で、
攪拌装置を支持架構に設置した場合を示す側面説明図で
ある。

【図４】図３に示すＣＷＭ貯槽の支持架構を、昇降自
在の吊り構造に形成した場合を示す側面説明図である。

【図５】図４の支持架構を上昇させて支持した状態を
示す側面説明図である。

【図６】従来例のＣＷＭ貯槽の攪拌装置を示し、
（ａ）は側面説明図、（ｂ）は平面説明図である。

【符号の説明】

１貯槽２底壁３側壁４屋根５攪拌装置６駆動機７シャフト８攪拌翼９固定架台１０回動部材１１底押え部１２側押え部１３回動軸１４係合部１４Ａ係合凹部１４Ｂ係合凸部１５中央案内部１５Ａ案内凹部１５Ｂ案内凸部１６中央台座１７吊り具１８吊り架台１９吊り装置２０吊りワイヤ２１吊りフック２２，２３接続リング２４支持架構２５支持材２６組枠２７吊り部２８ワイヤ２９，３０滑車３１巻揚機３２ローラ３３開口部３４歩廊３５張出し材３６吊り足場３７安全ネット３８渡し足場１０１貯槽１０２底壁１０３側壁１０４屋根１０５攪拌装置１０６電動機１０７シャフト１０８攪拌翼

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯槽の底壁近傍範囲を攪拌するように、
底壁近傍範囲から近い位置に設置する液中駆動の駆動機
と、該駆動機から垂直方向に延出した短いシャフトと、
該シャフトの先端に水平方向を当り面として回転するよ
うに設けた攪拌翼とで形成した攪拌装置を設けたことを
特徴とするＣＷＭ貯槽。
【請求項２】上記攪拌装置は、貯槽の底壁に駆動機を
設置し、攪拌翼を設けたシャフトは該駆動機から垂直上
方に延出し底壁近傍範囲に達する長さに形成したことを
特徴とする請求項１記載のＣＷＭ貯槽。
【請求項３】上記攪拌装置は、貯槽内の下部寄りに水
平架設した支持架構に駆動機を設置し、攪拌翼を設けた
シャフトは該駆動機から垂直下方に延出し底壁近傍範囲
に達する長さに形成したことを特徴とする請求項１記載
のＣＷＭ貯槽。
【請求項４】上記貯槽の底壁に設ける攪拌装置は、該攪
拌装置の重量で着脱する固定架台と屋根近傍に取付けた
吊り装置とから着脱自在の設置構造に形成したことを特
徴とする請求項２記載のＣＷＭ貯槽。
【請求項５】上記貯槽内に水平架設する支持架構は、ワ
イヤと滑車と巻揚機を使用した昇降自在な吊り構造に形
成したことを特徴とする請求項３記載のＣＷＭ貯槽。