JPH11278661A - 固液二相流輸送装置及び輸送方法 - Google Patents

固液二相流輸送装置及び輸送方法

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JPH11278661A
JPH11278661A JP10083539A JP8353998A JPH11278661A JP H11278661 A JPH11278661 A JP H11278661A JP 10083539 A JP10083539 A JP 10083539A JP 8353998 A JP8353998 A JP 8353998A JP H11278661 A JPH11278661 A JP H11278661A
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博之 井田
Soichiro Yamane
総一郎 山根
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Abstract

(57)【要約】 【課題】固相割合の高い固液二相流の輸送を実施してエ
ネルギーの輸送密度を上げた場合においても、閉塞の危
険性を回避することができる固液二相流輸送装置及び輸
送方法を提供する 【解決手段】固液二相流輸送経路1と、この輸送経路の
固相により閉塞される惧れのある個所の上流側に設置し
た空気導入弁2と、輸送経路の閉塞の惧れを検知する圧
力計4と、圧力計からの検知信号に基づいて空気導入弁
2を作動せしめ屡制御装置5とを備え、閉塞の惧れがあ
るときに、輸送経路に空気を吹込んで空気と固液二相流
のプラグ流を形成し、もって閉塞を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スラリー状潜熱媒
体、特に、固相割合の高い媒体を輸送する固液二相流の
輸送装置及び輸送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】固液二相流の輸送装置では、固相の割合
が多くなると配管の分岐部等で閉塞しやすくなる。この
ため、従来の装置では、固相割合が所定の閾値を越える
とこれを検知して、固相割合が低くなるように運転制御
し、そのことにより閉塞を防止するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、固液二相流に
含まれる固相割合を低めに制御することは、エネルギー
の輸送密度が低く、輸送効率の点から好ましくない。他
方、固相割合の高い固液二相流を輸送すると、エネルギ
ーの輸送密度を上げることができるが、閉塞の危険性が
高まることとなる。
【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、固相割合の高い固液二相流を輸送してエネルギーの
輸送密度を上げた場合においても、閉塞の危険性を回避
することができる固液二相流輸送装置及び輸送方法を提
供することができる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、 (1) 固液二相流輸送経路と、この輸送経路の固相に
より閉塞される惧れのある個所の上流側に設置した気体
吹き込み装置と、輸送経路の閉塞の惧れを検知する手段
と、検知手段からの検知信号に基づいて気体吹き込み装
置を作動せしめる制御手段とを具備して、輸送経路に気
体を吹き込んで気体と固液二相流のプラグ流を形成して
閉塞を防止するようにしたことを特徴とする固液二相流
輸送装置。
【0006】(2) 検知手段は、輸送経路の上流及び
/又は下流に設置した、圧力変化検出手段、流量変化検
出手段、及び固液二相流の固相割合変化検出手段の少な
くとも一つを備えている(1)に記載の固液二相流輸送
装置。
【0007】(3) 検知手段は、輸送経路の上流及び
/又は下流に設置した、圧力検出手段、流量検出手段、
及び固液二相流の固相割合検出手段の少なくとも一つを
備えている(1)又は(2)に記載の固液二相流輸送装
置。
【0008】(4) 固液二相流輸送経路の閉塞が起こ
りやすい個所の上流に気体吹き込み装置を配置し、閉塞
の惧れがある時にこの気体吹き込み装置から輸送経路に
気体を吹き込んで気体と固液二相流とのプラグ流とを形
成し、圧力損失を低下させることを特徴とする固液二相
流の輸送方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の対象となる固液二相流の輸送装置は、冷暖房装
置などに固液二相流を輸送するものである。固液二相流
としては、包接水和物、特に包接水和物生成物質が調和
融点濃度未満に設定された包接水和物を含む水溶液が好
適である。包接水和物は、水分子(ホスト分子)で構成
された籠状の包接格子内に以下の様なゲスト分子が包み
込まれて結晶化する化合物で、ゲスト分子として、テト
ラn−ブチルアンモニウム塩、テトラiso−アミルア
ンモニウム塩、テトラn−フォスフォニウム塩、トリi
so−アミルサルフォニウム塩の例として、テトラn−
ブチルアンモニウム塩としてフッ化テトラn−ブチルア
ンモニウム(n−C494 NF),塩化テトラn−
ブチルアンモニウム((n−C494 NCl),臭
化テトラn−ブチルアンモニウム((n−C494
NBr)などが挙げられる。これらF,Cl,Brの代
わりに酢酸(CH3 CO2 ),重炭酸(HCO2 ),ク
ロム酸(CrO4 ),タングステン酸(WO4 ),シュ
ウ酸(C24 ),リン酸(HPO4 )でもよい。その
他の上記塩も同様である。
【0010】この装置の閉塞の惧れのある個所とは、輸
送配管の曲り管、バルブ、分岐管等である。気体吹込み
装置は、一般には空気導入弁で、これを間欠的、連続的
に開閉することにより気体の吹込みが行われる。閉塞の
惧れを検知する手段は、閉塞の惧れのある個所の上流、
下流、或いは両方に設けてもよい。検知の方法として
は、圧力の上限を設定してその上限を超えた場合に閉塞
の惧れのあると認定する、流量の下限を設定して下限未
満の場合に閉塞の惧れのあると認定する、固相割合の上
限を設定してその上限を超えた場合に閉塞の惧れのある
と認定する、圧力変化割合の上限を設定してその上限を
超えた場合に閉塞の惧れのあると認定する、流量変化量
の下限を設定して下限未満の場合に閉塞の惧れのあると
認定する、固相割合の変化量の上限を設定してその上限
を超えた場合に閉塞の惧れのあると認定する、若しくは
これらの組合わせで閉塞の惧れあると認定する等所望の
方法を適宜選択することができる。
【0011】これらの検知手段により、閉塞の惧れを検
知すると、その検知信号を制御装置に入力する。制御装
置では、空気導入弁等の気体吹込み装置を開いて配管内
に空気を導入する。空気の導入方法は、連続的でもよい
が、間欠的であることが好ましい。間欠的に空気を導入
する場合、圧力上昇が続くならば開時間を長く制御し、
圧力上昇が開時間を短く制御する必要があるが、周期を
20秒で開時間を10秒程度とするのを例示することが
できる。空気を導入することにより、潜熱媒体である固
液二相流をプラグ状に分断し、圧力損失を低下させ、閉
塞を解消する。
【0012】制御装置は、例えば圧力などが所定の閾値
未満となると、閉塞解消であると認定して、前記空気導
入弁等の気体吹込み装置を閉じて、吹込みを停止する。
図1に本発明の実施形態を示す。この例では、固液二相
流の輸送配管1の曲り管部1aの下流位置に圧力計4を
取付け、この圧力計の検知信号を制御装置5に入力して
いる。また、曲り管部1aの上流側には空気導入弁2及
び空気圧縮機3が装着されている。この空気導入弁には
制御装置からの制御信号が入力されて、この制御信号に
より空気導入弁が開閉するようになっている。
【0013】すなわち、圧力計4からの圧力検知信号に
より圧力が所定の閾値を超えると、制御装置5は閉塞発
生を検知し、空気導入弁2に制御信号を送り、空気導入
弁を開とする。例えば、配管のループのほぼ中間で通常
運転時の圧力が約2kg/cm2Gの場合、通常の運転時圧
力の30%を超えた時を閉塞発生として検知するのがよ
い。その結果、空気圧縮機3からの圧縮空気が固液二相
媒体の輸送配管1に導かれ、潜熱媒体が空気と潜熱媒体
のプラグ流となり、潜熱媒体である固液二相媒体と輸送
配管1との圧力損失が低下し、閉塞を防止する。制御装
置は、圧力が所定の閾値未満になると、閉塞解消と認定
し、空気導入弁に制御信号を送って、その弁を閉じ、空
気の吹込みを停止する。
【0014】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、特に、
固相割合の高い固液二相媒体を輸送する際に、閉塞の兆
しを検知し、完全な閉塞となることを未然に防ぐことが
できるので、エネルギー密度の高い潜熱媒体の輸送と閉
塞の防止という二律背反の課題を容易に解決することが
できる。
【0015】例えば、臭化テトラn−ブチルアンモニウ
ムの場合、閉塞し難い固相分率は約15%で、そのエネ
ルギー密度は9kcal/kg であるが、本発明で輸送可能な
固相分率は約40%で、そのエネルギー密度は24kcal
/kg であり、同じ配管径で約2.6倍のエネルギーを輸
送可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】潜熱媒体閉塞防止装置の1例を示す図。
【符号の説明】
1 固液二相媒体(潜熱媒体)輸送配管 1a 曲り管 2 空気導入弁 3 空気圧縮機 4 圧力計 5 制御装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固液二相流輸送経路と、この輸送経路の
    固相により閉塞される惧れのある個所の上流側に設置し
    た気体吹き込み装置と、輸送経路の閉塞の惧れを検知す
    る手段と、検知手段からの検知信号に基づいて気体吹き
    込み装置を作動せしめる制御手段とを具備し、輸送経路
    に気体を吹き込んで気体と固液二相流のプラグ流を形成
    して閉塞を防止するようにしたことを特徴とする固液二
    相流輸送装置。
  2. 【請求項2】 検知手段は、輸送経路の上流及び/又は
    下流に設置した、圧力変化検出手段、流量変化検出手
    段、及び固液二相流の固相割合変化検出手段の少なくと
    も一つを備えている請求項1に記載の固液二相流輸送装
    置。
  3. 【請求項3】 検知手段は、輸送経路の上流及び/又は
    下流に設置した、圧力検出手段、流量検出手段、及び固
    液二相流の固相割合検出手段の少なくとも一つを備えて
    いる請求項1又は2に記載の固液二相流輸送装置。
  4. 【請求項4】 固液二相流輸送経路の閉塞が起こりやす
    い個所の上流に気体吹き込み装置を配置し、閉塞の惧れ
    がある時にこの気体吹き込み装置から輸送経路に気体を
    吹き込んで気体と固液二相流とのプラグ流とを形成し、
    圧力損失を低下させることを特徴とする固液二相流の輸
    送方法。
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