JPS60111114A - 固気２相流における粉粒体輸送量の把握方法 - 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、各種粉粒体が気体中に分散されて流れている
状態、即ち固気２相流（以下単に２相流ということがあ
る）における粉粒体の輸送量を正確に把握することので
きる方法に関するものである。

粉粒体（以下単に粉体という）を貯蔵容器から他の場所
へ輸送する方法として圧力気流による輸送方式が汎用さ
れている。乙の場合の粉体輸送量は、貯蔵容器に取付け
た歪ゲージによって該容器内における粉体の減量を測定
し、単位時間当たシの平均流量を演算してめているのが
普通である。

この為、例えば高炉への微粉炭吹込みの様に、１個の貯
蔵容器から３０本前後の羽口へ微粉炭を分配輸送する場
合には、全体としての吹込量は知ることができても個々
の羽口から送給される微粉炭量を把握することはできず
、一部の輸送管路で送給不良が生じてもその状況を正確
に把握することはできない。その為個々の輸送管路毎に
粉体輸送量を測定することのできる様な技術即ち粉体流
量計の開発が進められつつあり、例えば気流輸送管内の
差圧や静電容量から粉体輸送量を測定する方式、或は気
流輸送されつつある粉体に超音波を投射して輸送量を測
定するいわゆる超音波ドプラ一方式等が提案されている
。しかしながらこれらの提案に係る流量計は測定精度の
点で問題があシ、未だ実用化できるに至っていない。こ
れは固気２相流においては比重が著しく異なる固体と気
体が混成流を形成している為、輸送管内の粉体密度に大
きな片寄フがあシ、例えば水平配管中では上層で粗く、
下層で密になるとか、更には粉体粒子の形状及び寸法が
不均一である為各粒子の挙動が複雑で流動状況が安定し
ないといった２相流固有の事情に起因するからである。

本発明者等はこの様な問題を解消し、固気２相流で輸送
される粉体の輸送量を正確に把握することができる様な
方法を開発すべく種々研究を進めていたが、固気２相流
における正常な輸送状況下では第１図に示す様に粉体輸
送に要する圧損と粉体輸送量間に極めて安定な相関々係
が存在することに着目し、予め粉体輸送量と圧損との実
測値に基づく相関々係を捉えておけば、以後は圧損の検
知のみによっても粉体輸送量を把握することができ、更
に圧損を調整することにより該輸送量の積極的なコント
レールも行なえるはずであるとの感触を得、まずその様
な粉体輸送量及び圧損の実測相関々係を捉えることがで
きる手段をめてひき続き研究を重ねてきた。

本発明の粉体輸送量の把握方法はこうした研究の結果完
成されたものであって、その方法の構成は、粉粒体輸送
管との接続用ノズル、気体導入部及び気体放出部を有す
ると共にそれ自体の重量測定が可能で且つ内部の圧力調
節が可能に構成された密閉用容器を使用し、特定の粉粒
体輸送管について予めめられた圧損と粉粒体輸送量の相
関々係に基づき、操業中の圧損の検知によシ粉粒体輸送
量を把握する点に要旨が存在する。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明するが図は具体
的な実施の一例を示すもので、本発明はこれらの図示例
に限定されず、前・後記の趣旨に沿って他の構成とした
シ或は一部の設計を変更しても同様に実施することがで
きゐ。

第２図は本発明の粉体輸送量把握方法を実施するに当た
って直接使用する実測装置を例示する概略説明図で、ｌ
は粉体受人容器（以下単に容器という）、２は該容器１
０重量変化を検知するための秤量器である。又秤量器２
は、車輪付台車３にレベル調整器４を介して立設された
架台５の上端に取付けられている。従って容器ｌは移動
することができ、又秤量器２はレベル調樒器４によって
常に水平準位が精度良く保たれる。尚台車３の走行中に
は、図に現われない容器保持部材のみによって容器１の
自重を支え、その走行を停止し測定作業に入る前に容器
保持部材による支持を解除し、容器１の自重が秤量器２
に負荷するように構成される。即ち台車走行時の容器１
の振動によシ秤量器２が悪影響を受けないように保護さ
れておシ、検知精度が十分維持できるよう配慮されてい
る。

尚秤量器２には流量演算器１８及び記録計１９が接続さ
れている。即ち容器１に供給された粉体は秤量器２の出
力変化に基づき、流量演算器１８によシその流量が素早
く算出され、記録計１９によシ記録される。

又容器１の側周部には粉体輸送管接続用ノズル（以下単
に粉体用ノズルという）６を設けると共に、底部には気
体供給管７を接続し、且つ頂部には圧力調節弁８を有す
る気体放出管９が接続されイ＋Ａ７−　高り、ｌ糾〜荘
睦ニスロブ叔１又容器１内の上部には固気分離用のフィ
ルター１０が設けられておシ、吹込ロアａから吹込まれ
た気体は、粉体用ノズル６から供給される粉体を空間Ｓ
２内に分散浮遊せしめる一方、容器１内を所定圧まで加
圧し、気体だけがフィルター１０から空間Ｓ、を抜けて
気体放出管９を経て放出される。

一方容器ｌの底部中央にはバルブ１１を有する粉体排出
管１２が設けられており、測定終了後の容器１内におけ
る粉体は粉体排出管１２から粉体返送管１３内へ排出さ
れ、該返送管１３によって所定の場所まで圧送される。

尚フィルターｌｏの目詰りを防止するための逆洗用配管
１４が空間ｓ１を臨んで設けられており、該配管１４の
容器１外部にはバルブ１５が設けられている。

又容器１に取付けられた圧力計１６は圧力調節器１７と
連結されている。更に圧力調節器１７は圧力調節弁８及
び記録計１９とも連結されている。

即ち圧力調節器１７内では、該調節器１７内に予め設定
された所定の圧力値と圧力計１６によって検知される現
在圧力値との偏差が演算され、その偏差値に応じた圧力
の増加又は減少指令が圧力調節弁８に発せられる。その
結果圧力調節弁８の絞シ又は緩和作動が行なわれ、容器
１内は所定の設定圧にセットされ得る。

上記の様に構成された実測装置を使用して粉体の流量を
測定する手順について説明する。

実測装置Ａを、測定しようとする粉体輸送管２０の先端
ノズル部２１まで移動させ、台車３を固定した後、レベ
ル調整器４によ）架台５上端の秤量器２が水平レベルを
維持できるように調節し、更に粉体輸送管２０の先端ノ
ズル部２１を粉体用ノズル６に連結す為。まず気体供給
管７のバルブｖ２を開いて気体吹込ロアａから容器１内
に気体を流すと共に気体放出管９からこれを放出させ、
且つ圧力計１６によシ圧力の上昇程度を監視する。そし
て容器１内圧力が、仮想の粉体輸送先圧力として予め圧
力調節器１７内に段階的に設定された複数の値のうちの
最小値とほぼ同一になると、バルブＶ２を閉じバルブｖ
１を開いて粉体輸送を開始する。この間、容器１内圧力
の上記設定値からのずれは圧力調節器１７及び圧力調節
弁８によシ素早く修正され、粉体を導入している所定の
間（例えば１分）容器１内圧力はほぼ上記設定圧に保持
されると共に、該設定圧力値は記録計１９によ少記録さ
れる。容器１内に導入された粉体量は流量演算器１８に
よシ算出されると共に記録計１９によ少記録され必要に
応じて上記設定圧力値と対応的に表示される。圧力設定
値の最小段階についての圧力値即ち圧損値と粉体輸送量
の実測情報が得られると、圧力設定値の段階を徐々に上
げてセットし、上述の如き実測操作を次々に行なって夫
々の圧力設定段階における圧損と粉体輸送量の実測情報
を得、最終的に第１図に示す様な相関々係の実測グラフ
を得ることができる。上記一連の実測操作が終ると、バ
ルブＶｌ、を閉じると共に圧力調節弁８を開いて容器１
内の圧力を大気圧まで下げる。

この後、先端ノズル部２１と粉体用ノズル６の連結を解
除して、先端ノズル部２１は元の配置場所にセットする
。次いで測定装置Ａを所定の位置まで移動させて粉体排
出管１２を別途に設けられた粉体返送管１３に接続する
。そしてバルブ１１を開けると同時に気体吹込ロアａよ
シ再び気体を流すことによシ、いわゆるブリッジ現象の
発生を防止すると共に容器１内を加圧しながら粉体を容
器１からバルブ１１及び粉体排出管１２を経て粉体返送
管１３によ〕所定の場所まで圧送する。

この様にして得られた粉体輸送量と圧損との実測値に基
づく相関々係を粉体輸送運転の開始前又は開始当初に捉
えておくことによシ、その粉体輸送管については以後、
圧損の検知のみによって粉体の実際輸送量を正確に把握
することができ、又圧損を調整することによシ粉体輸送
の運転管理を非常に正確且つ容易に行なうこともできる
。これは前述した様に一定条件下における粉体輸送量と
圧損の相関々係が極めて安定しているという固気２相流
輸送の特性を有効に活用したものであ）、上記相関々係
の実測グラフに基づき圧損のみによる粉体輸送運転管理
を比較的長期間性なっても、その期間経過時点での粉体
輸送量実測値との誤差は僅か２〜３％程度以内であるこ
とが確認された。

又１個の貯蔵場所から複数個の輸送先場所へ粉体を同時
に輸送している場合には、第２図に示す実測装置Ａによ
り各輸送管毎に上記一連の実測操作を順次行なって夫々
について予め粉体輸送量と圧損との実測値に基づく相関
々係グラスを得ておき、以後は各輸送管毎に圧損を検知
すれば夫々の粉体輸送量が把握できる。又各輸送管毎の
粉体輸送量のばらつきを無くそうとする場合に鉱、その
ばらつき度合の大きい輸送管について、ガス管、配管径
及び抵抗体等を変えることによシそのばらつき度合が平
均値に近づくように圧損を適当に調整した後、各輸送管
毎について上記一連の実測操作を再度実施してそのばら
つきの解消度合をチェックし確認する。そして許容ばら
つき範囲内に収まっていれば以後の粉体輸送運転はその
時の運転条件を維持して続行されるが、依然として許容
ばらつき範囲内に収まっていない場合は、更にもう一度
、上記した様に圧損の調整及び調整後の実測操作によっ
てそのばらつきをチェックする。仁の結果、分配の均一
性を容易に向上させることができる。例えば１個の圧力
タンクと３４個の高炉羽目部ノズルを３４本の輸送配管
で夫々連結し、固気２相流で微粉炭を各羽口へ輸送する
場合の各輸送配管毎の微粉炭輸送量のチェック（羽目で
のチェック）を上記方法によシ行なった。初回の測定で
は各羽口間において±１０％程度のばらつきを生じてい
たが、上述のばらつき解消手段を適用することによシ、
各羽目間の微粉炭輸送量の差を±３−程度以内に抑える
ことができた。

本発明は以上の様に構成されるので、固気２相流で輸送
される粉体の輸送量を正確に把握することができる様に
なシ、又粉体輸送量の調整も正確且つ容易に行なえる様
になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は固気２相流における輸送特性を説明するグラフ
、第２図は本発明の粉体輸送量把握方法の実施に使用さ
れる実測装置例の概略説明図である。 １・・・粉体受人容器　２・・・秤量器３・・・車輪付
台車　４・・・レベル調整器５・・・架台　６′−・・
粉体用ノズル７・・・気体供給管　７ａ・・・気体吹込
口８・・・圧力調節弁　９・・・気体放出管１０・・・
フィルター　１１．１５．Ｖ１１Ｖ２・・・ノ（ルフ゛
１２・・・粉体排出管　１３・・・粉体返送管１４・・
・逆洗用配管　１６・・・圧力計１７・・・圧力調節器
　１８・・・流量演算器１９・・・記録計　２０・・・
粉体輸送管２１・・・先端部ノズル 出願人　株式会社神戸製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉粒体輸送管との接続用ノズル、気体導入部及び
   気体放出部を有すると共にそれ自体の重量測定が可能で
   且つ内部の圧力調節が可能に構成された密閉用容器を使
   用し、特定の粉粒体輸送管について予めめられた圧損と
   粉粒体輸送量の相関々係に基づき、操業中の圧損の検知
   によシ粉粒体輸送量を知ることを特徴とする固気２相流
   における粉粒体輸送量の把握方法。