JPS59127663A - サイクロンの閉塞検知装置 - 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、セメントや石灰石の焼成装置等において、セ
メント原料や石灰石類等の粉末の予熱器を構成するサイ
クロンの該粉末による閉塞を検知するだめの装置に関す
るものである。

第１図に、従来一般に使用されている七メント焼成装置
を示す。

セメント焼成装置ハ、サスペンションプレヒータ（浮遊
式予熱器）１、仮焼炉５、ロータリーキルン７、クーラ
９、クーラ用空気供給ファン１０、サスペンションプレ
ヒータ１の排カス導管１１、よりＦ　（誘引ファン）１
２より構成されている。

サスペンションプレヒータ夕１は、通常４段のサイクロ
ン２ａ、２ｂＸ’２ｃ、２（１をサイクロン相互を結ぶ
管路３ａ、３ｂ、３Ｃ，３（Ｌおよび原料シュー）４ａ
、４ｂ、４ｃ、４ｃｌで連結して上下に配列されたもの
であシ、ロータリーキルン７から出てくる約１１００℃
の高温の排ガスを利用してセメント原料を予熱するもの
である。また、これらの全系はよりＦ　１２によυ吸引
されて運転される。

仮焼炉５は、流動化用空気供給プロワ６ｃ。

流動化用空気ダクト６ａ１クーラからの７００℃程度の
熱風を供給するための抽気ダク）　６　ｂ。

サイクロン２ｃからの原料シュート４ｄ１燃料供給管６
ｄおよび排ガスダクト６ｅよシ構成される装置であり、
供給管６ｄからの燃料をダクトロａ、６ｂからの空気で
燃焼させて、シュート４ｄから入るセメント原料を７５
０〜８５０℃に加熱し、セメント原料中の石灰石を仮焼
（脱炭酸）させるものである。仮焼炉５内で脱炭酸され
たセメント原料と排ガスはダクト６ｅを通シ、管路３ｄ
内のキルン排ガスと合流してサイクロン２ｄに輸送され
、該サイクロン２ｄで固気分離され、セメント原料のみ
シュート４ｅを通ってロータリーキルン７に供給される
。

ロータリーキルン７は、バーナ８がら供給される燃料の
燃焼により１４５℃程度までセメント原料を加熱し反応
させてクリンカにかえる装置である。クーラ９はキルン
よシ排出されるクリンカの冷却装置であり、ファン１ｏ
からの空気でクリンカを１５０〜２５０℃まで冷却する
。

なお、クーラ９で加熱された空気の一部は、抽気ダクト
６ｂによシ抽気され、仮焼炉５へ供給される。

このようなセメント焼成装置におけるサスペンションプ
レヒータでは、セメント原料そのものの高温における湿
潤化やセメント原料中に含まれる微量のアルカリ成分が
高温のロータリーキルン内で蒸発し、７００〜８００℃
で凝縮してセメント原料に蓄積されるため、セメント原
料の流動性が悪くなｐ、７５０〜８５０℃の温度範囲に
あるサイクロン２ｄでは、運転中閉塞する場合がある。

このような閉塞は、少量の閉塞量のうちに処置しないと
プラント全体の運転停止に至るもので運転上その検知が
重要なものとなっている。

そのために、従来は第２図に示すような検知手段が使用
されている。第２図において、１０１はサイクロン本体
円筒部、１０２はサイクロン本体円錐部、１０３はプレ
ヒータ排ガスとセメント原料の供給入口、１０４は固気
分離後の排ガスの出口管、１０５は内筒、１０６はセメ
ント原料の排出のだめの原料シュート、１０７は炉壁レ
ンガであシ、通常、ガスとセメント原料は供給人口１０
３からサイクロン本体１０１に対し接線方向に流入する
。このようなサイクロンの円錐部１０２の側壁に穴を明
け、そのノズル２０６にパイプ状の検出管２０１が挿入
され、その一端のサイクロン内部側は開放となっておυ
、他端の外気側には圧力導管２０５、ノテルブ２０２、
圧力変換器２０３、アラーム２０４からなる閉塞検知器
が設置されている。

これは、サイクロン内部特に原料シュート１０６の入口
近傍においてセメント原料の流動性の低下等に基づく閉
塞現象が発生した場合、圧力が変わることに着目した装
置であり、その圧力の変化を圧力変換器２０３で電気信
号にかえ、その出力が成る一定のレベルを越すとアラー
ム機構２０４が作動して警報を発するものである。

また検出管２０１自体のセメント原料による閉塞を防止
するだめに、常に少量の大気空気をノくルプ２０２を介
して吸引することにより検出管２０１をパージしておシ
、その流量をノ（ルブ２０２で設定している。

以上のような従来のサイクロンの閉塞検知器では、検知
管２０１の先端がサイクロン内を流れるセメント原料層
に常時液しているので、検知管２０１が詰まυやすく、
誤動作の危険性がある。

本発明者等は、サイクロンの閉塞検知をよシ精度良く行
うことのできる装置を提供することを目的として研究を
重ねたところ、サイクロン内での粉体堆積が生じると内
部旋回流がかわること、およびサイクロンにおける流入
口高さにおける粉体濃度分布計測結果に着目して検知管
位置をサイクロン天井部でかつ粉体濃度が低い個所に設
ければ上記目的が達成できるとの知見を得て本発明に到
達したものである。

す々わち本発明は、ガス導入管を接線方向で接続した円
筒部と、同円筒部の下方に接続する逆円錐部と、同逆円
錐部に接続する原料シュートと、該円筒部の天井部に設
けた排出管とを有し、かつ上記円筒部の中心を通り上記
ガス導入管の軸線と平行の仮想線をはさんで上記ガス導
入管の接線位置と反対側の円筒部の天井部に臨んで圧力
検知管を設けてなることを特徴とするサイクロンにおけ
る粉末材料閉塞検知装置に関するものである。

本発明装置は、セメント焼成装置、石灰仮焼装置に限ら
ず、通常のサイクロンに適用することができる。

第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明装置の一実施態様例を示
す図で、（Ａ）が縦断説明図、（Ｂ）が横断面説明図で
ある 第３図（Ａ）、（Ｂ）において、１０１はサイクロン本
体円筒部、１０２はサイクロン本体円錐部、１０３はガ
スとセメント原料が流入する供給入口、１０４は固気分
離後の排ガス出口管、１０５は円筒、１０６はセメント
原料排出のための原料シュート、１０７は炉壁レンガで
あシ、１０８はサイクロンの天井部を示す。ｔｏ９Ｖｉ
：？イクロンの供給入口側壁、１１０は該側壁１０９に
平行なサイクロン中心線、１１１は該中心線１１０に垂
直表サイクロン中心線である。サイクロン中心よシサイ
クロン本体円筒部１０１の内壁までの半径をＲ１、同じ
く出口管内壁までの半径をＲ２とする。サイクロン天井
部１０８で、かつサイクロン中心線１１０に関して供給
入口側１０６と反対側で、さらに半径（Ｒ１＋馬）／２
よシもサイクロン中心側〔第３図（Ｂ）のノ・ツチング
部〕に検出管３０１の一端を有し、該検出管３０１の他
端は第２図に示す従来の場合と同様に圧力導管３０５を
介して連続パージ用の流量調整用バルブ３０２、圧力変
換器３０３およびアラーム機構３０４につ々がっている
。

サイクロン内部においては、接線方向からガスが流入す
るため、強い旋回流が発生している。

この旋回流は、閉塞が生じると内部粉体堆積による壁面
摩擦抵抗の増加や内部滞留粉体の乱れ等により旋回流が
低下し、圧力が変化する。一方、旋回流は本質的に二次
元的流れであり、サイクロンの半径方向には圧力分布を
生じるが、サイクロンの高さ方向には蔭とんど圧力の変
化が生じないことは実験により確認されている。

しだがって、従来のように円錐部１０２で検出管によシ
検知できる圧力は、天井部１０８でも検知できることか
判る。

また、サイクロン内部で流入口高さ位置でのサイクロン
の周方向および断面方向のセメント原料の濃度分布を計
測すると、第４図に示すように、サイクロンの周方向に
大きな濃度分布が生じておシ、供給人口１０３から約９
０℃〜２７１ｊ）の部分でのサイクロン中心側が非常（
て薄い粉体の濃度となっている。したがって、第６図（
Ｂ）におけるハツチング部に圧力の検出管３０１を設け
ることによ抄、検出管６０１自身のセメン−原料による
閉塞の危険性を避けることができる。

なお、第４図中の矢印は旋回方向を示す。

また、粉体濃度が低い出口管１０４での圧力と本発明装
置における圧力検出部からの圧力との差圧を取υ出し、
その差圧ｐ変化からサイクロン内部でのセメント原料の
閉塞予知を行うことも本発明の範囲内であることを付言
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般のセメント原料焼成装置を示す図、第２図
は従来のサイクロン閉塞検知装置を示す図、第６図（Ａ
）、（Ｂ）は本発明装置の一実施態様例を示す図、第４
図はサイクロン内部のセメント原料の濃度分布を示す図
表である。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 第１図 ／／ ６ｃ　　　　　　　　　　　　　　　　／θ第２図 第３図 第４図 畜 柁 飢 ６ □

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガス導入管を接線方向で接続した円筒部と、同円筒部の
   下方に接続する逆円錐部と、同逆円錐部に接続する原料
   シュートと、該円筒部の天井部に設けた排出管とを有し
   、かつ上記円筒部の中心を通シ上記ガス導入管の軸線と
   平行の仮想線をはさんで上記ガス導入管の接線位置と反
   対側の円筒部の天井部に臨んで圧力検知管を設けてなる
   ことを特徴とするサイクロンにおける粉末材料閉塞検知
   装置。