JPS60190815A - 固気二相流の流量測定方法 - Google Patents

固気二相流の流量測定方法

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JPS60190815A
JPS60190815A JP4483884A JP4483884A JPS60190815A JP S60190815 A JPS60190815 A JP S60190815A JP 4483884 A JP4483884 A JP 4483884A JP 4483884 A JP4483884 A JP 4483884A JP S60190815 A JPS60190815 A JP S60190815A
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Yasuo Koyanagi
小柳 弥夫
Kazuya Hosono
和也 細野
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/74Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid

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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】 この発明は、管路で粉粒体を気送するときの固気二相流
の流部測定方法に関するものである。
管路て気送される粉粒体および搬送気体からkる固気二
相流の粉粒体の流量を1llll定する方法として、差
圧式流量側を用いて行なう方法が知られている。この方
法は、直管および拡大管からなる差圧式流)i言−1を
管路の途中に設置して、直管および拡大管における差圧
を測定し、拡大管における差圧から隠退気体流量をめ、
直管における差圧とb6送気体流量とから粉粒体流量を
めるものである。
しかし、−[二記流険計によって粉粒体流量を正確に1
II11定てきる条件は、拡大管における差圧が粉粒体
に形層されず、搬′送気体のみの圧力回復力4勾られる
ことである。すなわち、粉粒体論旨/脹送気体1)jL
’l、IX: (以下同気化と称す)が小さい」ノロ合
にし1.1ノへ大者に」?ける差j干に粉粒体の影!、
11りか呪われないので、搬送気体流用を11:、確に
測定てき、粉粒体流−(達も正確1/こ測定できる。同
気化か大きくなると、粉粒体の影響を受けて、搬送気体
流量に誤差が生じ、粉粒体流→Aにも誤差が生じる。従
って、微粉炭を管路で気送して高炉へ吹込むときのよう
に、固気比が10近くにもなるよう々高固気比灸件で気
送される粉お1体の流゛[■は、精度良< 1lll定
することができない。
この発明1伏、上述の現状に鑑み、管路で気送される粉
粒体重よび1般送気体からなる固気二相流の粉粒体UL
−tと搬送気体流量とを1、高固気比のときにも精度良
く測定することのできる測定方法を提供するもので、粉
粒体が搬送気体によって気送される管路の途中に、管に
生ずる差圧を構成する差圧成分のうちの粉粒体による差
圧成分と搬送気体による差圧成分との比が互いに異々る
第1および第2の測定用の管を直列に配管し、前記第1
の測定用の管における差圧成分ΔP、および圧力P、と
、前記第2の測定用の管における差圧成分ΔP2および
圧力P2と、さらに前記第1又は第2の測定用の管にお
ける温度Tとを測定して、前記測定された差圧ΔP3.
ΔP2 と圧力P、、P2 と温度Tとに基づいて、前
記粉粒体の流量と前記搬送気体の流量とをめることに特
徴を有する。
以下、この発明の詳細な説明する。
第1図は、この発明の固気二相流の流量測定方法の実施
例を示す説明図である。第1図において1は粉粒体切出
し装置から切出されだ粉粒体が気送される輸送管路2で
、粉粒体は管路2の左方から供給される搬送気体によっ
て気送される。この管路2の途中には、測定用の管3お
よび4が配管されている。測定用の管3には、差圧計5
と圧力側6と温度計7とが数句けられ、測定用の管4に
は、差圧計8と圧力計9とが取付けられている。
これらの差圧計5.8、圧力計6,9および温度計7に
よって測定された差圧Δ”l+ΔP2と圧力P1゜P2
と温度T1の信号は、演算器10に入力され、演算器1
0において、これらの測定値ΔPl+ΔP2+PIP2
およびT、に基づいて、管路2を気送される粉粒体流量
および搬送気体流量を演算するようになっている。
次に、測定用の肯3における差圧ΔPl+圧力P1゜温
度T、と測定用の管4における差圧ΔP2 +圧力P2
とを用いて、粉粒体流量および搬送気体流量をめるとき
のめ方について説明する。
測定用の管3,4における差圧ΔPI+ΔP2は、搬送
気体流層GQ、粉粒体流RG4 、圧力P、 、 P2
および温度T、の関数として近似でき、さらに、流量C
’a 、as 、圧力”I + P2および温度T1の
範囲を限定するときには、これらoa + GB + 
Pl + P2 およびT1の一次式として近似できる
(なお、温度としては管4における温度を用いて表示す
ることもできるが、変らないので管3における温度T1
で代表させる)。
すなわち、ΔPI+ΔPにJ次のように衣ゎされる。
Δp、−aHGa+a12”l+a13PI +a14
TI+a15 ” ” ’■ΔP2= G21 Ga+
a22O5+a2.p2+ a24TI”G25 HH
HH’■宅(7て、■、■式におけるGa + 08の
係・敦行列式Δ−alIa22 ’−a12a21 が
、Δ’i 0 )糸外ヲif4 タすときには、■、■
式が解けるので、Gゎ+ Gaは、ΔP1.ΔP2 +
 Pl + P2およびT、を使って、次のように表わ
される。
oa=b11ΔPl”b12ΔP2+b13P1+bI
4P2+b、5Tl+b16゛■G6二b21ΔP l
 +b22ΔP7+b23 p、” b24 P2+b
、、□TI”b26 ・・・■従って、■、■式のbl
、〜b16 + b21〜・b26 の定数を定めれば
、ΔP1.ΔP2 + PI I P2およびT1を用
いて、0式から搬送気体流teaが、■式がら粉粒子本
;Jij脅G。がめられる。
■、■式の定数bII−b16.b2、〜b26 を定
めるには、次のようにすればよい。流量が既知の搬送気
体によって管路2で重量が既知の粉粒体全気送し、その
ときの測定用の管3におけるΔP、 、 P、およびT
1を、測定用の管4におけるΔP2 + P2を測定す
る。
そして、この測定を、搬送気体流−骨、粉粒体重量を変
えて多数回行なえば、0.0式がら定:、l、g9 b
、、〜・bl6 + 1)2□〜b2Ilが定まる。な
お、粉粒体流量は、粉粒体重−掛と搬送気体流量とから
まる。
演算器10では、このような■、■式に基づいて、搬送
気体流量Gaと粉粒体流量G8 とを演卑する。
この1輪合、係数行列式Δ−all G22−a12a
21がΔ−〇のときには、Ga+G51n:■、■式の
ように表ゎ研ない。従って、Ga、G6がまるためには
、ΔNOとなることがZ−四である。これ(弓1、貿3
の差圧Δk・1を1(寺〕jvする差H−酸成分うちの
1113送気体による差圧成分a、、(+。と粉粒体に
よる差+1’fE成分a 1200ノーの比a、、 G
a/a−、、、Or、か、 管4の差圧ΔP2を構成す
るメ・、・用成分のうちの(,9送気体による差圧成分
a21()8 と粉粒体による差圧成分82703との
比a21Ga/a220B 2買7ぐるように、管3と
4とを選んで組合せ才1は艮いことを意味する。そして
、さら(・τ、Oa。
G1.を精度良くM〕ら11.るように−4−るために
は、との差圧成分の比”IIGII / a12()s
とa21 GM / ”22GSとが大きく異々つてく
るように、管3と4とを選んで組合せればよいことを意
味する。
このような管3と4との5組合せとしでは、径が互いに
異々る管、曲管とベンド管、鉛直管と水平管、又は上昇
管と下降管等の組合せがある。また、的外に1と合され
/て昇径[G肯のうちの一方の眉の接合部近くの点とこ
れからはなれ)こ同じ管の一点も、l’: 8Q L/
 1.−、 ’r2i圧成分の比が互いに犬さく異なる
ようになるから、この2点で測定するようにしてもよい
以北の例では、測定用の管3における差圧Δp、。
圧力P2、温度TI と測定用の管4((おける差圧Δ
P2 + 圧力P2どを用いて、粉粒体流量G8および
1ゲ・)送気体流−吊島をめる壕汁について説明し〆こ
が、圧力P、とP、とが比例し、温度T1の変化が小さ
い場合には、圧h P2 i二圧力P1を用いて表わせ
、温度T1を定数としてよいので、第2図に示すように
、測定用のv3における差圧ΔP、および圧力P、と、
測定用の管4における差圧ΔP2とを測定することによ
って、第」図の場合と同様にして、粉粒体流量G8およ
び(1゛1没送気体流量G&をめることができる。
ずなわち、差圧ΔPI、ΔP2と圧力P1 とを用いて
0式、0式のようなa、 、 0.3についての式を、
次のようにたて、 G a ”” C+ +ΔPl+CI2Δp2+CI3
 ””””””’■c、a=c7.Δ”l+C22ΔP
2” C12a ・・・・・−・・・・・■これらの定
数CII〜G+3+ 021〜C2,を定めれば、0式
、0式からハ、08が才る。
第1図に示す方法によって、旨同気此の固気二相流の覆
送空気流用と粉粒体流用を測定したときの、1ll11
5テし、I:、ン1ム空気θ)1−・41(G八−ES
TlMATIづ)と実際の1“litν送空気送量気流
量h−Tntn: )と・y)相1−リIを$ 、31
ン1に、測5j−7扮第11体θfiニーhl”(O8
−ESTIMATE )と実際の粉粒体流用(()S−
TRLIE )との相関を第4. Is<iに示す。第
3図、第・1図から明らかなように、1峻送空気流量と
粉1’:Ct体7ノ1−11の2つとも)iliI隻良
< 1illl定されている。
この発明の固気二相流の流用」り定力法に1以上のよう
に構成されるので、管1烙で気送される扮粒体も・よび
i最送気体からなる固気−相流の粉粒体θ1を量と1般
送気俸T、’M :ijとを、i・、イ、同気化のとき
にも桿゛ハ1:良くd測定すると七かできる。
【図面の簡単な説明】
第」図は、この発明の固気二相IAT、の流計測定方法
を示す説明図、第2図に、特定の莱件下で第1図に示さ
れる方法を簡易化して行庁う流量…11定力法を示す、
(11明図、第3図υ」、第1図に示される方法で測駕
された1(蹟送空気流団と実際の殴込空気′011邦と
の相関を示すグラフ、第4図に1、同じく、粉お″/体
θIL4)と実際の粉粒体流用との相関を示」−グラフ
である。図面において、 2・・管路、 3,4 ・fAII定用の管。 5.8・差圧網、 6,9 圧力割、 7・−・高度計、 10 演算器。 出鵬人 日本鋼j管株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫(他2名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 粉粒体が:並送気体によって気送される管路の途中に、
    者に生ずる差圧を構成する差圧成分のうちの粉粒体によ
    る差圧成分と砲送気体による差圧成分との比が互いに異
    なる第1および第2の測定用の管を10列に配管し、前
    記第1の測定用の賀における差圧成分ΔP1および圧力
    P1と、前記第2の4111定用の管における差圧成分
    ΔP2および圧力P2と、さらに前hα第]又は第2の
    測定用の管に1?ける温T↓t−Tとをイ1111ポし
    て、賃]記イ1111定された差圧ΔP1.ΔP2と圧
    力P1,1・2と湿度Tとに基づいて、:)1記粉ちl
    休の流)寸と前罵IX!7送気体の流:14とをめるこ
    とを!時機と−する1司気二相流の3fc−、t7:−
    測定力、去。
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