JPH1179395A - 粉粒体の高濃度空気輸送方法 - Google Patents

粉粒体の高濃度空気輸送方法

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JPH1179395A
JPH1179395A JP23638597A JP23638597A JPH1179395A JP H1179395 A JPH1179395 A JP H1179395A JP 23638597 A JP23638597 A JP 23638597A JP 23638597 A JP23638597 A JP 23638597A JP H1179395 A JPH1179395 A JP H1179395A
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JP
Japan
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transport
transportation
pipe
pressure
tank
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JP23638597A
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Kosei Takeya
孝生 武谷
Tomeo Fujii
留雄 藤井
Hiroshi Yoshida
容 吉田
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Nisso Engineering KK
Original Assignee
Nisso Engineering KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉粒体を高圧・高濃度輸送する場合、超高濃
度輸送を可能して輸送能力を飛躍的に向上し、省エネル
ギー化等を実現する。 【解決手段】 粉粒体を空気流により、供給側の圧力タ
ンク2から捻れ管からなる輸送管路を経て捕集タンク3
へ連続して圧送する高濃度空気輸送方法において、圧力
タンク2側と捕集タンク3との間の輸送管路のほぼ全体
を捻れ管4にて構成し、粉粒体の圧入タンク2からの輸
送開始圧を3.5〜7kg/cm2Gとし、捻れ管4内
の風速を2〜10m/秒に設定するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は粉粒体の空気輸送方
法に関し、特に、輸送能力の極めて優れた高濃度空気輸
送方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】粉粒体の輸送方式としては、従来から、
粉粒体を輸送管路を通じて圧送する空気輸送方式が知ら
れている。この空気輸送方式は、配管経路が自由にと
れ、占有面積が小さいこと、密閉構造であることから粉
塵の発生がなく、残留が少ないこと、輸送プロセスを自
動化し易いこと、等の利点を有している。しかし、この
方式の場合には、粉粒体が供給側から捕集タンク側へ輸
送される過程で、粉粒体の圧密により管路閉塞を生じ、
輸送効率が低下したり、輸送自体が不可能になり易い。
本願出願人は、そのような問題に対し、輸送管路の一部
に捻れ管を配管し、そこを通過する粉粒体に旋回力や剪
断力を付与して、管路閉塞現象を防止する技術を開発し
た(特公平5−4295)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような空気輸送方
式では、特に、大量の輸送に適用されることが多いこと
から、輸送効率を高め、運転維持費を低く抑えることが
要望される。そのためには風量を少なくする、即ち輸送
管路の風速を小さくする必要がある。ところが、通常の
円管を輸送管路とする従来の高濃度空気輸送方式では、
前述のような管路閉塞が生じ易く風速を小さくすること
ができない。本出願人が開発した前記の捻れ管を閉塞防
止管として輸送管路中に配設した装置では、低速でも閉
塞が防止され輸送効率が向上することが知られている
が、必ずしも実用的に採用するには十分な運転条件及び
効果が見いだされておらず、未だ実用化されていない。
【0004】本発明者らは、捻れ管を輸送管路とする高
濃度空気輸送方法について種々検討してきた結果、輸送
管路のほぼ全体を捻れ管とし、圧力タンク内の輸送開始
圧を3.5〜7kg/cm2G以上とすることにより、
10m/秒以下の低速でも安定した輸送が可能となり、
しかも、粉体混合比(輸送される粉体量の質量/使用空
気の質量)が飛躍的に向上することを見出し、本発明を
完成するに至った。前記した従来技術における管路閉塞
現象は、輸送管路が長くなるほど生じ易く、また、粉粒
体の見掛密度が大きいほど問題となるが、本発明はこの
ような場合に特に効果的に適用可能となる。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、粉粒体を空気流により、供給側の圧力タ
ンクから捻れ管からなる輸送管路を経て捕集タンクへ連
続して圧送する高濃度空気輸送方法において、前記圧力
タンク側と前記捕集タンクとの間の前記輸送管路のほぼ
全体を前記捻れ管にて構成し、前記粉粒体の圧入タンク
からの輸送開始圧を3.5〜7kg/cm2Gとし、前
記捻れ管内の風速を2〜10m/秒に制御することによ
り、極めて高い粉体混合比で輸送可能としたものであ
る。
【0006】以上の方法において、輸送対象である粉粒
体は、圧力タンク内で供給される圧縮空気により流動化
され、圧力タンク内の加圧が所定圧力(輸送開始圧)に
達した時点で輸送管路への排出が開始され、輸送管路を
捕集タンク側へ圧送される。その間、圧力タンク及び輸
送管路へ圧縮空気が導入される。この輸送方式は従来と
同じくしている。しかし、本発明では、前記輸送管路の
ほぼ全長を捻れ管にて構成し、輸送開始圧と風速を制御
することにより、管路閉塞を生じることなく、粉体混合
比を大幅に向上できるようにしたものである。なお、本
発明における輸送管内の風速は、空塔速度(単位時間当
たりの供給空気量/管有効断面積)で示すものである。
【0007】ここで、本発明の捻れ管は、例えば、管材
の一端を他端に対して周方向に捻ることに形成される形
状をなし、管断面肉部に管断面中心から管外方へ向かっ
て連続的に窪んだ凹部と、逆に管外方から管断面中心に
向かって連続的に突出した凸部とを有している。この捻
れ管は、ベンド部を含む輸送管路全体に用いられてお
り、圧力タンクの出口側にその一端が接続され、その他
端が捕集タンクの入口側に接続されている。但し、輸送
管路には、例えば、検視管部等が設けられることがあ
り、そのような特殊な部分は当然に除かれる。また、一
般的には捻れ管として直線部やベンド部が単位長さに作
成されたものを用い、それらを順に接続して輸送管路の
全寸を充足するようにするが、その場合に各接続部分が
円穴付きのフランジ部同士の接続となる。
【0008】本発明における輸送開始圧及び風速の適用
可能範囲及び最適値は、捻れ管の形状、輸送管路の長
さ、輸送対象である粉粒体の性質等により変化するが、
特に、輸送管路が50メートル以上の場合やベンドが複
数ある場合等において、輸送開始圧が3.5kg/cm
2G以上で、風速を10m/秒以下に制御することによ
り、飛躍的な粉体混合比の向上が達成される。輸送開始
圧の上限は臨界的なものではなく、7kg/cm2G以
下が通常の装置を用いた工業的方法として適切な範囲で
ある。また、風速は、10m/秒以下に設定することが
必要であり、より好ましくは8m/秒以下にすることで
ある。この最小値は輸送限界速度であり、他の条件によ
り変化するものであるが、安定な輸送を行うためには通
常、2m/秒以上である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な形態を図1
及び図2によって説明する。図1は本発明を適用した高
濃度空気輸送プラントを模式的に示し、図2はそれに用
いられている輸送管路を示し、図2(a)は外観図、図
2(b)は同図(a)のA−A線に沿う縦断面図であ
る。
【0010】この高濃度空気輸送プラント1は配管長さ
が約87メートルの設計仕様であり、供給側に設けられ
た圧力タンク2と、粉体使用箇所等の供給先に設けられ
た捕集タンク3と、圧力タンク2の排出部2aと捕集タ
ンク3の入口部3aとを接続して輸送管路を形成してい
る捻れ管4と、圧縮空気供給源であるコンプレッサー5
からの圧縮空気を排出部2aと圧力タンク2内にそれぞ
れ分枝して供給可能な空気制御部6等を備えている。
【0011】圧力タンク2及び捕集タンク3自体は従来
構成と同じものである。つまり、圧力タンク2は、入口
部2bを上部に有し、この入口部2bを介して粉粒体が
ゲートフィーダやスクリューフィダ等を通じてタンク内
に投入される。投入後、入口部2bが閉じられ、圧力タ
ンク2は密封状態にされる。そして、空気制御部6を介
して供給される圧縮空気により加圧タンク2内が加圧さ
れると共に投入された粉粒体は流動化される。圧力タン
ク2内が所定圧力(輸送開始圧)まで加圧されたら、ア
ウトレットバルブ9を開いて排出部2aから捻れ管4へ
排出されるようになっている。符号7はタンク内圧を計
測する圧力計であり、これを用いて粉粒体の輸送開始圧
が計測される。捕集タンク3は、バグフィルタ8を上部
に有している。
【0012】捻れ管4は、管の有効断面積が20.9c
2のものであり、管断面肉部に管断面中心から管外方
へ向かって連続的に窪んだ凹部4bと、管外方から管断
面中心に向かって連続的に突出した凸部5cとを有して
いる。この捻れ管4は、複数箇所にベンド部4aを有
し、一端側が排出部2aにアウトレットバルブ9を介在
した状態で接続され、他端側が入口部3aに接続されて
いる。また、管路構成としては、捻れ管4からなる単位
長さの直線部とベンド部とを必要本数用意し、これらを
端部に設けられた円穴付きのフランジ部同士を重ねた状
態で結合して全寸を充足するようにした。なお、捻れ管
4の一部には検視管部10が介在されており、この検視
管部10により管内の粉体輸送状態を観察することがで
きるようになっている。
【0013】空気制御部6は、コンプレッサー5から供
給される圧縮空気の流量を検出する流量計11と、流量
計11の後方を分枝して各分枝管16a,16bに設け
られたバルブ6A,6Bとを有している。分枝管16a
は圧力タンク2内へ通じており、バルブ6Aの制御によ
り圧力タンク2内へ供給される圧縮空気量を調整可能に
している。分枝管16bは排出部2aつまり輸送管路の
一端側とアウトレッドバルブ9を介し通じており、バル
ブ6Bの制御によりそこに供給される圧縮空気量を調整
して輸送速度を変えることができるようになっている。
【0014】
【実施例】以下、前述の高濃度空気輸送プラント1を用
いて本発明の高濃度空気輸送方法を実際に適用すると共
に、上記捻れ管4を従来の円形管(管有効断面積が前記
捻れ管とほぼ同じもの)に交換して比較した試験のう
ち、代表的な例を挙げてその有用性を明らかにする。
【0015】本実施例においては、輸送開始圧(kg/
cm2G)と、風速(m/秒)とを変化させて粉粒体の
輸送を行い、その際の粉体混合比(輸送粉粒体kg/使
用空気kg)を測定した。捻れ管を輸送管路とした場合
の結果を表1に示す。なお、同表では試験した制御条件
(輸送開始圧と風速)についてだけ粉体混合比を埋めて
いる。従って、未記入箇所は輸送不能というわけではな
い。使用した粉粒体は重質炭酸カルシウムであり、平均
粒径が90μmで、見掛密度ないしは嵩密度が1.3g
/cm3のものである。
【0016】
【表1】
【0017】比較として行った輸送管路を円管にした試
験では輸送開始圧3.0kg/cm2G)、風速25m
/秒の条件で、粉体混合比は30であり、また、風速2
2m/秒の設定で管路閉塞現象が生じた。
【0018】以上から明らかなように、本発明方法は、
従来方法に対し粉体輸送濃度が極めて高く、何れの場合
にも粉体混合比で従来の2〜6倍高くすることができ
る。また、風速2〜10m/秒の範囲においては、複数
のベンド部を有する場合にも管路閉塞現象が起き難く粉
体混合比100以上の値を実現でき、特に、風速7m/
秒以下においては粉体混合比が200という従来不可能
とされていた輸送能力を達成することができる。
【0019】したがって、本発明は、従来の高圧・高濃
度輸送方式と比較して、少量の空気で多量の粉粒体を輸
送でき、省エネルギー化の要望を充分に満足することが
できる。また、輸送速度を低速化できることから、輸送
過程における粉粒体の破砕も起き難く、特に破砕が嫌わ
れる例えば、各種の造粒粉末、グラニュー糖、グルタミ
ン酸ソーダ等の輸送に適している。しかも、輸送制御範
囲が広いことから、従来輸送困難な粉粒体や閉塞を起こ
し易い粉粒体についても高濃度輸送を可能にし、適用範
囲を拡大できると共に、見掛密度ないしは嵩密度の大き
い粉粒体(焼結粉、鉄粉、銅粉、二酸化マンガン等)の
輸送に威力を特に発揮できる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高濃度空
気輸送方法にあっては、極めて高い輸送能力を示し、閉
塞し易い粉粒体、特に見掛密度の大きな粉粒体の空気輸
送、また、輸送管路が長い、あるいは輸送経路に複数の
ベンド部が存在する等、閉塞の可能性の高い場合にも、
極めて高い輸送効率で安定した空気輸送を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を適用した輸送プラントを模式的に
示す図である。
【図2】前記輸送プラントの輸送管路として用いられて
いる捻れ管を示す図である。
【符号の説明】
1 高濃度空気輸送プラント 2 圧力タンク 3 捕集タンク 4 輸送管路を形成している捻れ管 6 空気制御部 6A,6B バルブ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉粒体を空気流により、供給側の圧力タン
    クから捻れ管からなる輸送管路を経て捕集タンクへ連続
    して圧送する高濃度空気輸送方法において、 前記圧力タンク側と前記捕集タンクとの間の前記輸送管
    路のほぼ全体を前記捻れ管にて構成し、 前記粉粒体の圧入タンクからの輸送開始圧を3.5〜7
    kg/cm2Gとし、前記捻れ管内の風速を2〜10m
    /秒に設定することを特徴とする粉粒体の高濃度空気輸
    送方法。
  2. 【請求項2】前記粉粒体が見掛密度1〜3g/cm3
    範囲のものである請求項1に記載の粉粒体の高濃度空気
    輸送方法。
  3. 【請求項3】前記捻れ管が50メートル以上の長さであ
    ったり、複数のベンド部を有している請求項1又は2に
    記載の粉粒体の高濃度空気輸送方法。
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