JPS5824819A - 質量流量を調節する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気輸送にＪ：つで任意の固形物濃度と使用
圧力でガス発生炉または暖房・ボイラー設備のバーナに
供給される粉状および微粒状固形物１′３１の質量流バ
ｔ　ａ３　Ｊ：び密度を調節する方法に関する。

粉状おＪ：び微粒状固形物の空気輸送において質量流量
を調節Ｊ−る周知の技術的解決法は本質的にすべて以下
の手順を有している。

・・・バンカーまたは配量タンクから固形物を流動化さ
せてま１ζは流動化することなく、圧力調節によってま
たは絞り部材を使って取り出すかまたは押し出す、 ・・・質借流附を測定技術的に検出可能にする目的で、
配量された固形物をごく僅かな固形物濃度〈＜１０に！
Ｉ／…３）になる）１：で希釈する。

任意の固形物濃度の二相流に関する工業用測定法が欠落
し、密度および配量すべき質量流量の技術的に明白な影
響についての知識が不足していることから、調節の解決
法が複雑となりかつ質量流量の測定が低密流範囲で行わ
れるようになった。

−４− この点は西ドイツ特許明細■１第２５５４５（ｉ５号、
第２９０．２９１１号から明らかとなる。

東ドイツ特Ｗ［明細書第１４７１８８ｊに記載しである
ような配量タンクの流動化気体量を介して行う質量流量
の単独調節は、特に処１！ｐ能力が大きい場合密度と質
量流量どの相互的影響が強まってしまう。

東ドイツ特許明細書第１４７９３３号で適用されたよう
な固形物流が供給管に流入する以前に行われる質量流■
の絞り調節は、調節幅が比較的狭く、固形物の衝突効果
、制動効果のために、固形物８Ｂ麿が高い場合には、質
量流１を不安定にし、処１！ｌ！　ｆｉｌを低下するこ
とがある。

本発明の目的は、空気輸送プロセスの確実な制御・監視
および高固形物濃度の時での配量を安定にすることであ
る。

質量流量測定に関しすでに開発された周知の測定法であ
る。

・・・インジェクション法 ・・・顕茗な潤度変化を基にした運転時間測定を基に、
任意の固形物濃度と使用圧力での空気輸送に関Ｊ゛−５
− る質量流ｍ調節方法が発見されている。

最も重要な気体と固形物との関係は、単純明白な制御量
を）〃き出しまたはそれから制御法を導き出すため、ば
ら拐および流体内の収支に従って見い出されねばならな
い。

配量タンクから流出する粉体体積と流入する気体体積と
の間の明確な関連は本発明により供給管内で流体工学上
必要な流体密度ρｆ１が達成されるかどうかを考慮して
導きだすことができる。特定の質量流１ｍｋのため流体
内に所要の流体密度ρｆ１を達成するため、固形物の嵩
密度ρＳから出発して配量タンクの流動化床の上に式〈
１）によって突き［１：められる気体醋Ｖ卑Ｕ）を供給
せねばならないことが発見されかつ確認された。

ρＫ（ρＳ−ρＧ）（ρｆ１−ρＧ） ＶＣＩ　＝　Ｖ６（ｗ）−令−−ｆ；；　　　　（１，
１）ρげＰＣＴ（ＮＪ−伝・ヤ　　　ロ、ｌ）式中Ｔと
Ｐは配量タンク内の温度と圧力、■今一　　　　６　　
　− は運転状態に関連して測定した流動化気体量早、■（１
４）は標２１２状態に関連して測定した流動化気体流量
、ρＧどρ１〈は固形物比特性値・高密１立と粒密痕、
ρＧは運転状態にお（）る気体苦爪である。

従って、固形物流を有する総流動化気体が配布タンクか
ら出ていくので、定常運転状態の時記聞タンク下部に部
分的流動層が形成される。。

流動層を介して落ちこぼれるばら材を補償し、定常輸送
状態を維持するには、本案の賀ｒ６流ＩｆＳ調節のため
いわゆる補償気体Ｖ　、、が供給されねばならない。こ
の補償気体は簡単に式（２）にＪ：って突き止めること
ができる。

Ｖｙｃ、　　二４７１七ノ）；−（ンンＶ＋ｃ昭ＩＪ）
　＝　Ｖｗｑ　・４　・’ｐ　　　（’：！、１）式中
Ｎは標準状態量、■１箇は運転状態に関連した補償気体
串を意味する。

従って質早流吊調節は、式（１）の流動化気体量ＶＧを
設定１ｆｉｍｋ設定、ρｆ１設定と定数ρｃ、ｃｔＪハ
ρｋ、ρＧとによってマイクロプロセッリ−−で突−７
− き止めて定数案内量として流動化気体調節器に入ノｊす
る場合、唯一の変数Ｖ＋＜ａ、の調節に還元できる。

質量流■が変動すると気体密度ρｆ１も変化するが、し
かし気体密度は質ｍ流量を補償気体で再調整すると必然
的に安定する。補償気体は配布タンクのばら材の上に、
または配量タンク内の充填レベルが一定の場合［１−タ
リベーンによって接続通路内に供給されねばならない。

固形物ばら材はロータリベーンを介して該通路から運ば
れる。

質ｍ流量が変化または変動してち密度は苦瓜調節ρ［１
にＪ：って一定に保つことができるがこの調節はイ；１
加的利点をもたらさず、費用の増加をまねき、そしてし
かも調節の相互的影響をひき起こずことがある。

紹介したこの調節可能ｖ１は、安定した配布運転のため
供給管最小径とそれに依存した最低送り速度（粉末褐炭
の濃密流の場合管径≧１０ｍｍ、　ＶＳ≧３．０ｍ　／
ｓ　）が確保されている大きな単位性能に、また供給特
性が同じでありかつ常に一定した供給能力が必要とされ
る供給管の単管および複管範囲一　　８　− に有効に適用ｉ１能ひある。

臨界供給条件が小断面の供給管によってまたはより大き
な断面と基準以下の最低送り速度とを選択して達成され
るような小さな単位性能の場合、および異なる供給能力
を右する複数個の供給管の場合に、供給管の中で質ｍ流
量調節と増速とを行わねばならイｆず、イしてその際濃
密流は常に１１持されねばならない。

この第２の調節法の場合配ｍタンクと発生炉との間の差
圧ＰｄＣ１が補償気体Ｖｆｃｃ、にＪ：つて配ｍタンク
で一定に保たれる。この差圧ＰｄＣ１は最大質醋流但に
必要な差圧より大きくなければならない。次に、質ｍ流
量の設定値と検出値との比較から生じる制御量に応じて
混合機を介して供給管に供給される制御気体ｆｉｔＶｑ
　によって、各供給管の質量流１ｍｋｉが絞られる。制
御気体ＶＳＣ，のこの供給は同じく周知のインジェクシ
ョン法によって質量流量を検出するのし利用することが
でき、その場合、質ｍ流量を確実に測定しかつ臨界最低
送り速度ＶＳを下まわらないようにするため、最大−〇
　　− 供給量の場合でも特定のベース負荷ＶＳＣ，は常に与え
てなりればならない。この調節の場合、測定精度を高め
る目的で制御気体混合管で大きな密度変化ρｆ１−ρｆ
２を達成するとともになおかつ濃密流を維持するため、
質量流量測定区間に至るまで流体密庶ρｆ１を比較的高
く設定しておくのが望ましい。この叩出がら流動化気体
ｆｆ１ＶｃＹ　は、高密度の場合容易にゼロとなって臨
界流体密度ρｆ１をひき起こすことがあるので、測定密
度ρｆ１に従って調節するのでなく、式〈１）によって
案内量として入力して、流動化が補償されるようにする
のが右利である。

本発明を２つの実施例に従って説明する。

第１図に示した本方法の実施態様では、高密度ρｓ　＝
　５００ｋｌｌ　／　ｒｎ’、粒密ｐ　ρｋ　＝　１４
００ｋ（１／　ｍ’の粉末褐炭３０，０ＯＯｋｏ　／ｈ
が配布タンク１から供給管８を介してガス発生炉５へと
輸送され、３０〜１００％の間で調節可能となっている
。配量タンクの充填レベルＬ　Ｉ　Ｃ＋−１はロータリ
ベーン１１にＪこって一定に保たれる。供給流のＲ適流
体密度はρ２１＝３００に−１０− ９／ｍ１である。流動化気体２おＪ：び補（ｆ１気体ご
）として標準密面ρＱ　（ｗ４　＝　１　、２！ｉｋＱ
　／　ｍｌのの窒素が用いられ、配量タンク１内の状態
量はＦ）＝３．０ＭＰａ　、、　Ｔ＝　２９３にである
。測定箇所（，１配吊タンク１の出口付近にある。

式（１）、（１，１）、（１，２＞を使い、プロセスコ
ンビコータ４で流肋気陣吊が貿ｎ（流用制御幅に従って
ＭＣＩ　（Ｈ）　＝　３８３〜１２７７ｍ″、　ｉ、　
Ｎ　、　／　Ｉ）として突き止められ、案内ｂ１どして
変数選択スイッチ１３、すなわノうプロレスコンピータ
また（よ調節器７を有する密度制御装置ＱＩＣを介した
定数制御ＩＩ装置を介して、制御弁１２に人力される。

次に補償気体制御弁９に関し式（２）、（２゜１）によ
ッテ所ａの流Ｍ　Ｖｋｑｏｌ）　＝　４８７−１６２４
ｍ’　、　ｉ、Ｎ、／ｈが１！７られ、この流量は同感
１０を介して、配量タンクと連絡している通路へと供給
される。

補償気体３の調節は調節器６および制御弁１４によって
制御・測定型ｍｋを利用して行われる。

第２図に示した本方法の実施態様では空気（ρ９（＋４
）＝　　１．２９３ｋｏ／ｍ’）を使い過圧力０．２Ｍ
Ｐａ、−１１一 温度２９３にで配置ｉタンク１から暖房設備５へと内径
１４ｍｍの供給管８ににッで粉末褐炭８００ｋＯ／　ｈ
が供給される。粉末褐炭の嵩密度はρｓ　＝５００ｋｏ
　／ｍ１、粒密度は、Ｑ　ｋ　−１４００ｋｇ／　ｍ’
　テある。混合機４後の流体密度ρ「２は供給管断面積
が小さくなっている（２６０ｋｇ　／ｍ’）点を考慮し
ている。備え付けのプロレスコンビコータ６によって質
量流ｆｆｉｍｋがただちに突き止められるので、配量タ
ンク１内の密度調節器７を介して流動化気体２および制
御弁１２によって混合機４の前で流体密度ρｒ１　＝　
４００ｋ（１／ｍが調節される。送り速度Ｖｓは混合管
４の前が３．０ｍ／Ｓ、その接子が５．６ｍ／ｓである
。混合機４に至る制御気体量Ｖ魯を変えることによって
質吊流吊ｌ１ｌｋは増減できる。配■装首１と暖房設備
５どの間で一定した差圧ＰｄＣ１を紺持するのに必要な
補償気体ｉｔ　３　Ｖ＋＜ｒ、は配量タンク１または通
路によって同感１０を介して供給される。配量タンク１
内の充填レベルは充１眞レベル制御装置ＬＩＣｌ−１お
Ｊ：びロータリベーン１１によって一定に保たれる。最
高質量流量と供給管の長さとから差圧の−１２− 高さＰｄＣ１は生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は補償気体ににる質量流ｈｌ調節の中細化した構
成図。 第２図は制御気体による質量流１％羽節の単純化した構
成図。 １・・・・・・配量タンク、　　２・・・・・・流動化
気体、３・・・・・・補償気体、　５・・・・・・ガス
発生炉暖房設備、８・・・・・・供給管、　９．１２．
１４・・・・・・ｌ１ｉｌ制御弁特許出願人　ブレンシ
］トフインステイトウートフライベルク 代理人　弁理士　　松　　ＩＴＩ　　　省　　躬−１３
− 第１頁の続き ０発　明　者　ハンス・ヨアヒム・シュヴアイゲル ドイツ民主共和国９２００フライベ ルク・メーアバツハストラツセ ０発　明　者　マンフレート・シングニツツドイツ民主
共和国９２００フライベ ルク・ケルネルストラツセ１９ ＠発　明　者　クラウス・ヴエルナー ドイツ民主共和国９２００フライベ ルク・ストラツセ・デル・フリ ーデンス１１１ ＠発明者　　ベルント・キルシュ ドイツ民主共和国７７００ホイエル スベルダ・バー・ステイヤー・ ストラツセ８ １０８−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）任意の、だが好ましくは高い固形物ＩＩ！度ど任
   意の使用圧力の粉状おにび微粒状固形燃料をガス発生炉
   または暖房・ボイラー設備のバーナに空気輸送しかつ配
   徂し、単数また番、１複数の供給管の質量流量を周知の
   測定法で測定して質出流市を調節する方法において、供
   給管内で流体］二学上必要な流体密度ρｒ１を調整する
   のに必要な流動化気体ＶＧが ρＫ（ρＳ−ρＧ）（ρｆ１−ρＧ） 上記式に従って算出されて配Ｍタンクの流動化床の上に
   ある嵩密度ρＳの固形物に直接供給される時、粉体流動
   調節はいわゆる補償気体調節Ｖ鳴によってのみ行われ、
   質量流量調節は配吊タンクまたはそれと結合した貯蔵通
   路の中で補償されるべき嵩ばり係数ＶＩＣＧ、　＝　ｌ
   ｌｋ／　Ｓの単純な調節に還元さ−１− れ、流動化気体の設定値は質量流量設定値ｍｋに依存し
   てプロセスコンビコータと式（１）とを使って突き止め
   て案内量として気体流量調節器に常時入力され、補償気
   体ＶＶ−＠は流動化法真近のばら材１１には供給されな
   いことを特徴とする方法。
2. （２）配量タンクとガス発生炉または暖房設備のバーナ
   との間で必要な最大差圧ＰｄＴＣに依存して補償気体を
   調節することによって、所要の最大質量処理化を確保す
   るこの差圧が一定に保たれ、１供給管または他の任意の
   供給管が実際に必要とする低い質量処Ｗ量ｓｋｉは各供
   給管の制御気体調節器に入力された質量流量設定値に依
   存して制御気体ｖ鍮１を供給管の混合部に供給すること
   によって間接的に比例制御され、記聞タンク内の流動化
   気体ＩＶＧは、供給管の密度探触子ρｆ１および流動化
   気体調節器ににって供給管内で流体工学上なお許容され
   る最小の流体密度で運転されるような値に調整されるか
   、または、式（１）に従ってマイクロプロセスコンピュ
   ーターを使い質問流量設定値 −２− εｍｋｉ １＋１ に依存して算出し、定数・案内量として流動化気体制御
   弁に与えて、所要の臨界流動化気体ｆ倉Ｘを下まわるこ
   とのないようにされることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。
3. （３）供給管内に流体工学上必要な流体密度ρｆ１は放
   射密度探触子と流動化気体調節器とによって常時調ｔ１
   ５され、質■流量の変化による密度変動を補償すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。
4. （４）均一の流動層をイラ−する１つの配量タンクから
   複数の供給ｔス・が派生し、流動化気体ｆｆ１Ｖｑを突
   き止めるためｎ個すべての供給管の質量流量の合計 Σｍｋｉ １無１ が計輝に入れられ、この合バーも補償気体調節に含まれ
   、この気体量が配量タンクに供給されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 −３−