JPS61241590A - 摩耗防止ロッドを具備するベンド管 - 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】 く技術分野〉 本発明は、ベンド管、更に詳しくは、粉粒体を空気輸送
するのに好適なベンド管に関する。

〈従来技術〉 近年、石炭粉の如き粉粒体の移送方式として、粉粒体を
浮遊させて空気輸送する方式が採用されだしてきた。こ
の種の粉体の空気輸送は、直線状の直管と湾曲したベン
ド管を適宜接続し、これらの管内を通して気体を流し、
この気体流に乗せて粉粒体を浮遊状態で所要のとおり輸
送するものである。

しかし、かかる粉粒体の空気輸送においては、ベンド管
のペンド部において粉粒体による著しい摩耗が発生し、
ベンド管が短期間のうちに破損するという問題があった
。更に詳しく説明すると、ベンド管のベンド部において
は、気体はベンド部に沿って所要の通り流れるが、一方
、気体流に乗。

って搬送される粉粒体は気体の曲線運動について所要の
通り曲がり切れず（即ち、ベンド部に沿って流れず）、
直線状に流れてベンド部の外壁部に衝突するようになる
。従って、かかる粉粒体の衝突によってベンド部の外壁
部に著しい摩耗が発生し、この摩耗が大きくなってベン
ド管が破損する。

そこで、かかる不都合を解消するために、ベンド部の外
壁部の肉厚をその内壁部の肉厚より厚くしたベンド管劣
実用に供されている。この改良されたベンド管において
は、ベンド部の外壁部の肉厚が厚いことに起因して破損
に至る期間が幾分窯長くなるが、しかし、上述した如く
してベンド部が破損した場合には、ベンド管全イ率を交
換しなければならず、不経済であった。

〈発明の目的〉 本発明１γ上記事実に鑑みてなされたものであり、その
主目的は、ベンド部にのける粉粒体による摩耗の発生を
効果的に防止して長期に渡って使用することができる。

優れたベンド管を提供することである。

〈発明の要約〉 本発明者等は、鋭意研究及び実験の結果、ベンド部によ
って規定される湾曲流路内に、粉粒体が衝突するように
摩耗防止部材を着脱自在に配設すれば、粉粒体はこの摩
耗防止部材に衝突するようになり、粉粒体による摩耗は
摩耗防止部材に発生し、摩耗防止部材を交換するのみで
長期に渡って使用することができることを見出した。

即ち、本発明によれば、湾曲した湾曲流路を規定するベ
ンド部を有するベンド管において、該ベンド部の摩耗を
防止するための摩耗防止部材を備え、該摩耗防止部材は
該湾曲流路を通って移送される粉粒体が衝突するように
該湾曲流路内に着脱自在に配設されている、ことを特徴
とす゛るベンド管が提供される。

〈発明の好適具体例〉 以下、本発明に従って構成されたベンド管の一具体例を
、添付図面を参照して説明する。

第１図において、図示のベンド管２は、ベンド部４とベ
ンド部４から延びる直線状部６を有している。第２図を
も参照して、図示のベンド部４は弧状に湾曲した管状壁
部８から構成され、具体例においてはその内周面は横断
面形状が実質上円形である湾曲流路ｌＯを規定する。具
体例においては、湾曲流路１０はその一端（矢印１２で
示す移送方向上流側端）から外端（矢印１２で示す移送
方向下流側端）まで弧状に実質上９０度湾曲せしめられ
ている。また、ベンド部４の矢印１２で示す移送方向下
流側端から延びる直線状部６は直線状に延びる管状壁部
１４から構成され、ベンＫｌダと一体に構成されている
。具体イ列においては、直線状部６の内周面は横断面形
状が実質上円形である直線流路１６を規定し、直線流路
１６の径は湾曲流路１０の径と実質上等しく、ベンド管
２の一端から他端まで湾曲流路１０及び直線流路１６の
横断面積は実質上等しくなっている。

ベンド管２の一端、即ちベンド部４の上流側端には端壁
１８が設けられ、端壁１８には上流側に直線状に延びる
直管２０が接続されている。端壁１８は円板状の部材か
ら構成され、その周縁部が管状壁部８の端面に固定され
ている。この端壁１し、具体例においてはその横断面形
状が実質上円形である（第２図参照）。直管２０の下流
側端外周面には環状のフランジ２６が設けられており、
かかるフランジ２６を端壁１８に連結することによって
直管２０がベンド管２に所要の通り接続されている。か
かる連結状態においては、第１図に示す如く、流路２４
は端壁１８の開口２２を介してベンド管２の湾曲流路１
０に連通される。

また、ベンド管２の他端、即ち直線状部６の下流側端に
は端壁２８が設けられ、端壁２８には下流側直線状に延
びる直管３０が接続されている。

端壁２８は円板状の部材から構成され、その周縁部が管
状壁部１４の端面に固定されている。この３４を規定し
、具体例においてはその横断面形状が実質上円形である
。この直管３０の下流側端外周面には環状のフランジ３
６が設けられており、かかるフランジ３６を端壁２８に
連結することによって直管３０がベンド管２に所要の通
り接続されている。かかる連結状態においては、第１図
に示す如く、流路３４は端壁２８の開口３２を介してベ
ンド管２の直線流路１６に連通される。

上述した構成においては、第１図に示す通りに、流路２
４の中心軸線３８、湾曲流路１０の中心軸線４０、直線
流路１６の中心軸線４２及び流路３４の中心軸線４４は
連続しており、流路２４の中心軸線３８は湾曲流路１０
に向けて直線状に延び（第１図において右方に延び）、
湾曲流路１０の中心軸線４０は弧状に実質上９０度湾曲
して延び、直線流路１６の中心軸線４２及び流路３４の
中心軸線４４は上記流路２４の中心軸線３８に対して実
質上垂直に延びている。上述したベンド管２並びに直管
２０及び３０は、例えば配管用炭素鋼から形成された管
から構成す□ることができる。

上述した構成はそれ自体公知であり、かかるベンド管２
においては次の通りの解決すべき問題が存在する。更に
説明すると、石炭粉、研磨材の如き粉粒体を含む空気の
如き気体は、ベンド管２の一端から他端に向けて矢印１
２で示す方向に移送方向される。上述した空気の如き気
体流が流路２４から端壁１８の開口２２を通って湾曲流
路１０内に流入すると、湾曲流路１０の径が流路２４の
径より大きい（従って、湾曲流路１０の上流側端におい
で流路面積が大きくなっている）ことに起因して、気体
流の流速が低下せしめられる。このとき、気体流の流速
は急激に低下せしめられるが、空気とこれによって移送
されている粉粒体とは分離し、気体の流速低下にかかわ
らず粉粒体はジェ９　　　　　　　　　　　　　−へへ ット流となって流れてベンド部４の外壁部内面に衝突し
、ベンド部４の外壁部において粉粒体による摩耗が発生
し、この摩耗が大きくなってベンド管２が破損する。

本発明は、上述した粉粒体によるベンド管２の破損を防
止するために、湾曲流路１０内に摩耗防止部材を着脱自
在に配設したことを特徴とするものである。第１図を参
照して更に説明すると、図示の摩耗防止部材は円筒状の
細長いロッド４６から構成され、ロッド４６の一端には
頭部４６ａが設けられている。他方、具体例においては
、ベンド部４の外壁部に取付ブロック４８が固定され、
上記外壁部及び取付ブロック４８を貫通して挿入口が形
成されており、ロッド４６の他端側は上記挿入口をベン
ド部４の湾曲流路１０内に着脱自在に配設さ水ている。

ロッド４６の頭部４６ａが設けられている一端側は取付
ブロック４８から外方に突出している。従って、頭部４
６ａを把持してこれを上方に持上げることによってロッ
ド４６をベンＦ“Ｊ４４から取外すことができ、一方、
頭部４６を把持してロッド４６の他端を挿入口を通して
挿入することによってロッド４６を第１図に示す通りベ
ンド部４に取付けることができる。かかるロッド４６は
、容易に理解される如く、ベンド部４ａ外壁部の粉粒体
による摩耗が著しく発生する部位の内側、従って粉粒体
がジェット流となって衝突する部位の内側に配置するこ
とが重要である。

かく構成することによって、従来ベンド部４の外壁部に
衝突していた粉粒体がロッド４６に衝突するようになり
、か（して後述する如くベンド部４における摩耗が著し
く防止される。また、ロッド４６の一端部とベンド管２
の壁部（具体例では壁部野外面を規定するブロック４８
）の間には、リング状のシール部材５０だ介在されてい
る（尚、このことに関連して、取付ブロック４８の孔内
には段部が形成されている）。シール部材５０はベンド
管２内を通って移送される粉粒体が挿入口の間隙を通っ
て外部に流出するのを阻止する作用をする。更に、ロッ
ド４６の外部に突出する一端部を覆うようにシールカバ
ー５２が配設され、シールカバー５２の開口部が取付ブ
ロック４８の周側面に装着されている。

上述したロッド４６を備えたベンド管２においては、石
炭粉、研摩材の如き粉粒体を含む気体が湾曲流路１０内
に流入すると、粉粒体は気体と分離してジェット流とな
って下流側に流れるが、かかる粉粒体の大部分はベンド
部４の外壁部の内方においてロッド４６に衝突し、ベン
ド部４の外壁部に直接衝突することがなく、従来ベンド
部４の外壁部（；発生していた粉粒体による摩耗が効果
的に防止される。そして、かかる粉粒体は、矢印１２で
示す方向に流れる気体流によって更に下流側に搬送され
、端壁２８の開口３２を通して流路３４に移送される。

上述したベンド管２においては、従来発生していた粉粒
体による摩耗がロッド４Ｇに発生するようになり、それ
故に、ロッド４６の摩耗が太き（なった場合にはこれを
交換する必要がある。かかる場合には、上記記載から容
易に理解される如く、シールカバー５２を所要の通り外
し、しかる後摩耗したロッド４６を取外し、これに代え
て新しいロッド４６を装着すればよく、外部から容易に
行うことができる。かくすることによって、粉粒体によ
る摩耗は主としてロッド４６において発生し、ロッド４
６を交換するのみでベンド管２を長期に渡って使用する
ことができる。かかるロッド４６の交換は、例えば粉粒
体の移送を所定時間行った後、或いは定期的に摩耗状態
を調べてその摩耗が著るしいときに行なえばよい。

以上、本発明に従って構成されたベンド管の一具体例を
空気の如き気体を搬送媒体とする移送に適用して説明し
たが、これに限定されることなく、水の如き液体を搬送
媒体とする移送にも適用することができる。

また、具体例のベンド管２においては、ベンド部４の下
流側に直線状部６を設けているが、これに限定されるこ
となく、ベンド部４の上流側に直線状部を設けたもの、
ベンド部４の両側に直線状部を設けたもの、或いは直線
状部がなくベンド部のみから構成されるものにも適用す
ることができる。

また、具体例のベンド管２においては、摩耗防止部材を
ロッド４６から構成しているが、粉粒体の移送を阻害し
ないものであればプレート状の部材等から構成すること
もできる。

更にまた、ベンド管の耐摩耗性を向上させるために、必
要に応じて、ベンド管の所望箇所（特にベンド部の内周
面）に耐摩耗性に優れた材料、例えばセラミックのライ
ニングをしてもよい。

〈実施例及び比較例〉 実温１１ｆｉ 配管用炭素鋼鋼管から成る第１図に示す形態のベンド管
を用いて粉粒体の搬送実験を行い、ベンド管のベンド部
における各部の摩耗状態を測定した。用いたベンド管の
各部の寸法は次の通りである。

流入側の流路の直径ｄ１　・・・２１．６＋＋ｎ湾曲流
路及び直線流路の直径ｄｔ　・・・・・・１０５．３ｍ
ｍ 湾曲流路の中心軸線の曲率半径ｒ１　・・・・・１５２
．４ｎ 湾曲流路の一端から他端までの角度θ１　・・・　・　
９０゜ 直線流路の長さ７！１　　・・・・３１．３ｍｍ流出側
の流路の直径ｄ、・・２１．６ｍまた、摩耗防止部材と
して一般構造用圧蓬鋼から形成された細長い円筒状のロ
ッドを用いた。かかるロッドの配置位置は、ベンド部の
両側壁間の実質上中央部であり、ロッドの寸法及び配設
位置は次の通りである。

ロッドの直径ｄ４　・・・１８ｍ 湾曲流路の他端からベンド部の外壁部の挿入口の開口中
心までの距Ｍ　Ｉｌｚ　・・・２４鶴丸棒の傾斜角度θ
２　・・・４５゜ 搬送媒体として空気を用い、かかる空気流に乗せて搬送
体であるアルミナから成る研摩材を搬送させた。研摩材
はモランダムＡ−４３（昭和電工株式会社から販売され
ている商品名）で、Ｕ、　Ｓメツシュ１ｌｈ１５０のも
のである。搬送条件は、空気供給量３６Ｎｒｒｒ／ｈに
対してモランダムを６０ｋｇ／ｈの割合（従って、空気
とモランダムの重量比は１：１．３）で移送し、流入側
の流路における空気流の流速は２７．３ｍ／ｓであった
。

ベンド管のベンド部における摩耗状態の測定箇所は、次
の通りである。

測定箇所Ａ、Ｃ，Ｆ及びＩ・・・ベンド部の湾曲流路の
一端から４５ 度湾曲せしめられた横断面に おける内壁部、外壁部及び両 側壁部（Ｆは第１図において 紙面に垂直な方向後方側、■ は紙面に垂直な方向手前側） 測定箇所Ｂ、Ｅ及びＨ・・・ベンド部の湾曲流路の一端
から６７．５ 度湾曲せしめられた横断面に おける外壁部及び両側壁部（ Ｅは第１図において紙面に垂 直な方向後方側、Ｈは紙面に 垂直な方向手前側） 測定箇所Ｄ“、Ｇ及びＪ・・・ベンド部の湾曲流路の一
端から２２．５ 度湾曲せしめられた横断面に おける外壁部及び両側壁部（ Ｇは第１図において紙面に垂 直な方向後方側、Ｊば紙面に 垂直な方向手前側） 上述した通りのモランダムの搬送を２１２時間連続して
行った後、湾曲部の各部における摩耗状態を調べた。そ
の結果は第１表に示す通りであり、第１表は、上記搬送
実験開始前のベンド部の各部における肉厚と上記搬送実
験終了後のベンド部の各部における肉厚を示す。各部の
肉厚の測定は、西ドイツのＫｒａｕｔｋｒａｍｅｒ　　
ＧＭＢＨ製タイプＤＭ２超音波肉厚計（精度誤差０．１
ｍｍ）を用いて行った。第１表から理解される如く、ベ
ンド部の各部、特に従来粉粒体による摩耗が著しかった
外壁部（測定箇所Ｃ）においても実質上摩耗がみられな
かった。

尚、参考のために、上述した搬送実験を１６０時間継続
して行った後のロッドの摩耗状態を第３図に示す。第３
図から理解される如く、実験においては、ｏ７ドの下端
からｐ、（Ａ３＝６０ｍ）の部位及びその近傍において
著しい摩耗が生じた。

第１表 比較田土 比較のために、ロッドが設けられていない点を除けば、
上記実施例のベンド管と実質上同一の構成のものを用い
て、実施例と同様にしてモランダムの搬送実験を行った
。かかる比較例においては、実験開始後１４４時間を経
過した時点でベンド管が破損したために、この時点で実
験を終了し、ベンド部の実施例と同様の各部における摩
耗状態を調べた。その結果は、上記第１表に示す通りで
あり、第１表は実験開始前のベンド部の各部における肉
厚（ベンド部の構成は実施例と同様であるので、その肉
厚も実施例における実験開始前の値に等しい）とベンド
管の破損時（実験開始後１４４時間経過時）のベンド部
の各部における肉厚を示す。比較例においては、湾曲流
路において空気の流速が急激に低下せしめられるが、モ
ランダムは空気と分離して所謂ジェット流となって湾曲
部の外壁部に直接衝突し、これによって外壁部に著しい
摩耗が生じ、部位Ｃにおいて破損に至る。

実施例と比較例を比較した場合に、実施例において著し
く摩耗が少ないのは、モランダムがロッドに衝突した際
にモランダムの運動エネルギーが弱められることも起因
していると発明者等は考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成されたベンド管の一具体
例を示す断面図。 第２図は、第１図におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図。 第３図は、ロッドの摩耗状態を示す拡大断面図。 ２・・・ベンド管 ４・・・ベンド部 １０・・・湾曲流路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、湾曲した湾曲流路を規定するベンド部を有するベン
   ド管において、 該ベンド部の摩耗を防止するための摩耗防止部材を備え
   、該摩耗防止部材は湾曲流路を通って移送される粉粒体
   が衝突するように該湾曲流路内に着脱に配設されている
   、ことを特徴とするベンド管。 ２、該摩耗防止部材は外部から着脱自在である、特許請
   求の範囲第１項記載のベンド管。 ３、該摩耗防止部材はロッドから構成され、該ロッドの
   一端側は該湾曲流路内から外部に突出せしめられている
   、特許請求の範囲第２項記載のベンド管。 ４、該ロッドの一端部とベンド管の壁部の間にはシール
   部材が介在されている、特許請求の範囲第３項記載のベ
   ンド管 ５、該ロッドの外部に突出する一端はシールカバーによ
   り覆われている、特許請求の範囲第３項又は第４項記載
   のベンド管。