JPS611900A - 混濁液移送装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は混濁液移送装置、具体的には、土砂、汚泥物を
含む高粘度液、化学プラントに於ける腐食性の高い液あ
るいはエマル：）：Ｉン、または石炭液化プラントにお
ける触媒や灰分などの固形物粒子を含有する石炭スラリ
などの混濁液を昇圧して移送する装置に関する。

（従来の技術） 混濁液を昇圧移送する装置としては、例えば、特開昭５
３−８０８０４号明細書、同５３−４１８１２号明細書
にて開示された装置で構成される、一端側に混濁液供給
弁と混濁液排出弁を接続され、他端側に作用液給徘系を
接続された圧力容器内にフロートを摺動自在に配設し、
該フロートを介在させて被移送液である混濁液とクリー
ンな作用液とを対向させ、低圧ポンプで混濁液をフロー
トにより区画された圧力容器の一方の室に供給した後、
圧力容器の他方側の室に作用液を高圧ポンプで供給する
ことにより混濁液を昇圧移送するようにした、いわゆる
ハイドロホイストと称されるものが実用に供されている
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この前記装置は、（１）−塔内で混濁液
とクリーンな作用液が対向しているため、給排液の際、
塔内壁が２種の液に交互にさらされ、両方の液の温度が
極端に異なる場合、塔内壁に交番熱応力が発生すること
になり、表皮部にクリープ割れを起こし寿命を低下させ
る。（２）フロートで混濁液と作用液が分離されている
だけであるので、両液か混合することになり、作用液を
クリーンな状態で反復使用するため作用液系にフィルト
レージョンラインを必要とし、システムが複雑化する。

（３）フロートか内圧で潰されることがないようにする
と同時に、浮力を持たせなければならないため、圧力の
制約を受け、特に、近年、石油事情の悪化に伴ない再認
識されてきた石炭液化プラントなどでは、溶剤に回収さ
れた溶剤を再使用するため、１５０〜２００℃、２５０
−３００ｋＦｌ／ｃｍ’と高温高圧の石炭スラリーを、
約１０００ｍ’／Ｈｒもの大量に移送する必要があるに
もかかわらず、その構造上、吐出圧力を高圧化出来ない
。（４）給徘液の頭尾で昇圧あるいは降圧させる際、弁
の前後に最大圧力差が生した状態で弁の開閉を行なうた
め、弁の摩耗が激しく、弁寿命が極端に低下する。（５
）液面の検出が出来ないのでフロートにマグネットリン
グを装着させるなど特殊な液面計が必要である、などの
問題がある。

従って、本発明の技術的課題は、過酷な条件を持つ混濁
液中で摺動するフロートなとの摺動部材を排し、汎用性
の高い機器で構成することができ、前記問題点を総て排
斥しうる混濁液の移送装置を得ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題点を解決するため、移送装置を下端
側に混濁液供給弁（２）と混濁液排出弁（３）を接続さ
れ、内部で×液２相を対向させる圧力容器（１）と、圧
力容器（１）の頂部にそれぞれ接続されたガス受容塔（
６）および高圧ガス供給塔（７）とで構成し、混濁液排
出弁（３）の開放前に開放され高圧ガスを圧力容器内部
に供給させるガス供給弁（５）を前記圧力容器（１）と
高圧ガス供給塔（７）との開に配設する一方、混・濁液
供給弁（２）の開放前に開放され前記圧力容器内部のガ
スを前記ガス受容塔（６）に排出させるガス排出弁（４
）前記圧力容器とガス受容塔（６）との間に配設するよ
うにしたものである。

（作用） 本発明に係る混濁液移送装置は、基本的には、混濁液を
圧力容器内部で高圧ガス給徘基から供給されるガスと対
向させ、圧力容器内部に低圧ポンプで供給された混濁液
を、圧力容器内に供給される高圧ガスの作用により昇圧
させ混濁液排出弁の前後に圧力差のない状態にしたのち
、その混濁液排出弁を開放して混濁液を圧力容器１から
排出、移送させる一方、排液後、圧力容器内部の高圧ガ
スを排出して混濁液供給弁の前後に圧力差のない状態に
した後、前記混濁液供給弁を開放して低圧で混濁液を圧
力容器内部に供給し、以後は前記サイクルを繰り返す。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図において、１は圧力容器、２は混濁液供給弁、３は混
濁液排出弁、４はガス排出弁、５はガス供給弁、６はガ
ス受容塔、７は高圧力゛ス供給塔で、ガス受容塔６はガ
ス増圧器１０を配設されたライン１３により高圧ガス供
給塔７に連結されると共に、その内部圧力を一定の圧力
に維持するためリリーフバルブ１１１こ接続されている
。また、ガス受容塔６と高圧ガス供給塔７とを結ふ゛配
管ライン１３には、ガスを補給するため逆止弁コロ及び
開閉弁１７を介してガス供給源１８が接続されて５・る
。高圧ガス供給塔７にはその内部圧力を一定の高圧に維
持するためリリーフバルブ１２が配設されている。ガス
排出弁４およびガス供給弁５は、通常、圧力容器２内の
圧力変化を直線的にするため、流量調節弁で構成される
が、他の弁であってもよい。

圧力容器１の下端部に接続された混濁液供給弁２は、混
濁液供給手段としての混濁液供給ポンプ８を介して混濁
液源、例えば、混８Ｂ液タンク９の下層部に接続され、
低圧の混濁液を圧力容器１に供給する。混濁液供給ポン
プ８は、吐出量をコントロールすることができる可変容
量型調圧ポンプで構成され、動作中以外は圧力を保持す
ると共に、吐出量が０の状態を維持し、圧力容器１の内
部圧力を検出する圧力センサからの信号でコントロール
される。この混濁液供給ポンプ８としては、低圧で混濁
液を圧力容器１に供給できれば良り・ので、汎用性の高
いポンプ、例えば、ギヤーポンプ、ベーンポンプなどの
低圧の回転式ポンプを使用すれば良い。また、圧力容器
１の下端部には混濁液排出弁３が接Ｉ＆され、この混濁
液排出弁３を含むラインは高圧に加圧された混濁液を所
定の場所に移送するポンプアウトラインを構成してν・
る。

前記構成の混濁液移送装置は、第２図に示す指圧線図に
従い、圧力容器１の内部で減圧（Ａ−Ｂ）、給液（Ｂ−
Ｃ）、昇圧（Ｃ−Ｄ　）、排液（Ｄ−Ａ）の４行程を１
サイクルとして行なわせることにより、混濁液の昇圧、
移送を行なう。この時の構成機器の動作と系内の圧力お
よび液の移動状態を第３図に示す。これ１らの構成機器
、即ち、弁およびポンプ類の操作は、第３図のタイムチ
ャートに従って総て自動的に制御され、また混濁液の吐
出量の制御はサイクルタイムを調整することで、０〜１
００％の範囲で任意に行なうことができる。

第１図に示す状態、即ち、圧力容器コから高圧の混濁液
が排出された状態を基点として前記移送装置の動作を説
明すると、まず減圧行程では、ガス排出弁４が開放され
、圧力容器１内部の高圧ガスがガス受容塔５に流入する
ためガス受容塔Ｓの内部圧力が上昇するが、その上昇後
の圧力から管内抵抗を滅した圧力Ｐｍ１ｎ’まで圧力容
器１の内部圧力が減圧され、液面はＬ２まで上昇する。

圧力容器１の内部圧力がＰ　ｍ　ｉ　ｎ　’まで降下す
ると、混濁液供給弁２の入口側と出口側との圧力が平衡
に達し、減圧行程を終わり、犬の給液行程に入る。

給液行程では、ガス排出弁４が開放のまま混濁液供給弁
２が開放され、混濁液供給ポンプ８が給液となって低圧
の混濁液が圧力容器ｌへ供給される。この給液行程時に
、圧力容器１の液面が給液限Ｌｍａｘになると、ガス排
出弁４か閉じられた後、混濁液供給弁２が閉じられて給
液行程を終わり、次の昇圧行程に入る。

昇圧行程では、まずガス供給弁５が開放され、高圧ガス
供給塔７から高圧ガスが圧力容器１に供給され、その内
部圧力を上昇させる。この時、高圧〃ス供給塔７の圧力
は降下するため、圧力容器１の内部圧力はこの降圧後の
圧力から管内抵抗を減した圧力Ｐｍａに゛まで昇圧され
ることになる。ガス増圧器１０は高圧ガス供給塔７の内
部圧力か上限設定圧力Ｐ　ｍａｘ以下で低圧ガス受容塔
６の内部圧力が下限設定圧力Ｐ　ｍ　ｉ　ｎ以上の時の
み動作している。圧力容器１の内部圧力がＰｍａｘ’ま
で昇圧し、混濁液排出弁３の入り口側と出口側の圧力か
平衡に達すると、混濁液の昇圧行程を終わり、次の排液
行程に入る。

この排液行程では、混濁液排出弁３が開放され高圧ガス
が圧力容器１へ供給されるため、混濁液排出弁３を介し
て圧力容器１から高圧の混濁液が排出、即ち、ポンプア
ウトされる。圧力容器］の液面が徘液限Ｌ　ｍ　ｉ　ｎ
になると、ガス供給弁５が閉しられ、混濁液排出弁３も
閉じられて排液行程が終わり、第１図の状態に戻って次
のサイクルの前記４行程からなる動作を繰り返すことに
なる。

なお、前記説明および第１図では、動作の理解を容易に
するため、圧力容器１が１塔の場合を例示しているが、
実際には、圧力容器１を２塔以上の多塔とし、それぞね
弁２．３．４．５を介して並列接続し、各々の１サイク
ルの位相をずらして操作することにより、吐出量を一定
とした混濁液の移送が行なうことができる。

＄４図は本発明の他の実施例を示し、第１図の装置では
混濁液の吐出、即ち、排液行程がガスで行なわれるため
、負荷側の圧力か一定していない場合は、制御性が悪く
なるので、高圧〃ス供給塔と圧力容器１との間の高圧ガ
ス供給弁と並列にガス増圧器１４を配設して圧力容器１
への供給ガス圧力を一定に維持させ、圧力容器１の操作
が外部の条件に影響を受けないようにした。克が第１図
のものと異なるだけで、他の構成およびその動作は同じ
である。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、圧力
容器を配設し、ガスを媒介として、容器内外に供給ある
いは排出されるガスの圧力を昇降させることにより混濁
液の昇圧および降圧を行なわせる一方、昇圧した混濁液
の移送をガス圧力の制御により行なわせるため、汎用性
の高い機器を組み合わせるだけで構成でき、しかもプラ
ンツヤ−等の機械的な摺動部材を含まず、また、過酷な
液に接する混濁液供給弁２および混濁液排出弁３は、弁
の前後に圧力差のない状態で開閉されるので、摩耗を著
しく軽減させることができ、耐久性に優れ、制御性が良
く長寿命の混濁液移送装置を構成できる。さらに、汎用
性のある小型の機器で構成でき、移送装置の耐久性を高
め保守を容易とするばかりでなく、重量の軽減および設
置スペースの縮小または自由度が選択できるなど、イニ
シャルコスト、ランニングコストを低減することができ
る。

また、混濁液と接する部材が圧力容器１、混濁液供給弁
２、混濁液排出弁３および混濁液供給ポンプ８だけであ
るので、移送装置の保守ランク区分を明確にで趣、保守
も単純部品の交換だけで済むので、保守点検のスピード
゛アップ、保守コストの低減をも図ることができる。

更に、ガスを圧力伝搬媒体としているため、クリーンな
液の移送と同し感覚で扱うことができる他、ウォーター
ハンマーが発生しても、それを吸収する効果も得られ、
しがも、圧力容器１、混濁液供給弁２、混濁液排出弁３
および混濁液供給ポンプ８からなる混濁液側機器を複数
配設し、それらを弁で切り替えることにより、混濁液を
安定して移送できる、など優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る混濁液移送装置の系統図、第２図
はその系内に於ける圧力容器内の指圧線図、第３図は第
１図の装置の動作時における弁の開閉のタイムチャート
、第４図は本発明の他の実施例を示す系統図である。 、１〜圧力容器、２〜混濁液供給弁、３〜混濁液排出弁
、４〜〃ス排出弁、５〜ガス供給弁、６〜ガス受容塔、
７〜高圧ガス供給塔、１１．１２〜リリーフバルブ、８
〜混濁液供給ポンプ、９〜混濁液源（混濁液タンク）、
１０．１４〜ガス増圧器。 特　許　出　願　人　株式会社　神戸製鋼所式　理　人
　弁理士　青　山　葆　ばか２名第１図 圧力

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下端側に混濁液供給弁（２）と混濁液排出弁（３
   ）を接続され、内部で気液２相を対向させる圧力容器（
   １）と、圧力容器（１）の頂部にそれぞれ接続されたガ
   ス受容塔（６）および高圧ガス供給塔（７）とからなり
   、混濁液排出弁（３）の開放前に開放され高圧ガスを圧
   力容器内部に供給させるガス供給弁（５）を前記圧力容
   器（１）と高圧ガス供給塔（７）との間に配設する一方
   、混濁液供給弁（２）の開放前に開放され前記圧力容器
   内部のガスを前記ガス受容塔（６）に排出させるガス排
   出弁（４）を前記圧力容器（１）とガス受容塔（６）と
   の間に配設してなることを特徴とする混濁液移送装置。
2. （２）前記ガス供給弁（５）と並列に可変容量型調圧ポ
   ンプ（１５）を接続してなる特許請求の範囲第１項記載
   の混濁液移送装置。